Виды бензина для двигателей (и масел) – Классификация и состав

Состав бензинов

Бензин – фракция нефти, являющаяся самой легкой, имеющая следующий состав:

  • от 25 до 61% предельных углеродов;
  • от 13 до 45% непредельных углеродов;
  • от 9 до 71% нафтеновых углеродов;
  • от 4 до 16% ароматических углеродов, имеющих длинную молекулу;
  • кислотосодержащие примеси;
  • серосодержащие примеси;
  • азотсодержащие примеси.

Получают бензиновый продукт в процессе возгонки нефти, качество горячего зависит от его фракционного состава. Состав определяется стандартом ГОСТ 2177-99, согласно которому и используется формула производства горячей смеси. Пусковые характеристики качественнее у бензинов, имеющих низкую температуру вскипания. Чтобы запустить холодный двигатель, должно выкипать до 10% горючего при температуре, не более 55 градусов.

Состав топлива

Фрикционный структурный состав зимних бензинов легче, чем летних, поскольку это необходимо для прогрева и пуска двигателя. Главная часть топлива имеет название рабочая фракция, а от испаряемости этого компонента зависят следующие вещи:

  • продолжительность периода, на протяжении которого прогревается двигатель;
  • образования горячей смеси, в разных режимах функционирования двигателя;
  • возможность выполнять переход между режимами быстро.

В составе отгона должно быть 50% рабочей фракции, именно этот физический показатель является нормой.

Немного терминологии

Как сообщают справочники, бензином именуется смесь лёгких углеводородов разных типов:

  1. Ароматические;
  2. Олефиновые;
  3. Парафиновые и прочие.

Эти углеводороды обладают горючими свойствами. Температура кипения смеси варьируется от 33 до 250 °С, что зависит от применяемых присадок.

Октановое число топлива и его роль

Октановое число является мерой производительности топлива. Оно измеряется относительно чистого изооктана, которому присваивается условное значение 100. Чем выше октановое число, тем больше сжатия потребуется для детонации топлива.

С другой стороны, октан – это не только оценочная шкала, используемая для классификации бензина по его антидетонационным свойствам, но и реально существующий углеводород парафинового ряда. Его формула близка к C8H18. Нормальный октан — это бесцветная жидкость, которая содержится в кипящей нефти примерно при температуре  124,60С.

Обычный бензин представляет собой (если исключить влияние этанольного компонента) смесь из нескольких углеводородов. Поэтому октановое число высчитывается как количество атомов октана в молекуле бензина.

Справедливо ли всё вышеописанное к керосину как топливу?

октановое число

Октановое число топлива

Главное качество топлива, на которое нужно обращать внимания во время заполнения бака авто – это октановое число. Оно отображает стойкость бензина к возгоранию. В состав топлива входят два вещества – изооктан и гептан. Первый – очень взрывоопасен, а для второго способность к возгоранию равна нулю, при конкретных условиях, естественно.

Октановое число показывает пропорцию гептана и изооктана. Отсюда вывод, что топливо с большим октановым числом наиболее устойчив к возгоранию, то есть, будет взрываться только при конкретных условиях, которые появляются в блоке цилиндров.

Октановая величина увеличивается при помощи особых присадок, в которых содержится свинец. Но свинец является крайне недружелюбным химическим элементом и вредит природе и двигателю.

Поэтому применение многих присадок на данный момент не разрешено. Поднять октановую величину можно при помощи другого углеводорода – спирта. Автомобилист, который заправил авто таким топливом, замечает, что мощность возросла, как и разгон, а расход, наоборот, уменьшился. Увы, первое впечатление часто является неверным, и такие присадки способствуют поломке авто.

Формула бензина

Маркировка бензина

Какие химические свойства бензина используются при его продаже потребителям? Для работы бензина в качестве моторного топлива важны:

  1. Испаряемость.
  2. Воспламеняемость и, как следствие – способность к горению.
  3. Образованию отложений (нагара) – которых должно быть как можно меньше.
  4. Коррозионная активность.
  5. Способность к детонации.

Маркировка бензинов из продающихся на заправках в России сейчас такова: АИ-92, АИ-95 и АИ-98. Выпускаемые раньше для грузовых траков А-72 и АИ-80 в соответствии с переходом на евростандарты сняты с производства из-за их большого количества токсичных веществ, входящих в состав бензина и в продуктах выхлопа.

Что же означают буквы «А» и «И» в названии топлива?

Метод определения октанового числа – моторный, обозначается литерой «А», и/или исследовательский, обозначаемый «И». При моторном методе измеряют детонационные свойства воздушно-бензиновой взрывоопасной смеси, поступающей из карбюратора или инжекторов в камеру сгорания, притом на нормальных режимах работы мотора. При исследовательском – на предельных, форсированных или просто повышенных оборотах и нагрузках. Так как исследования проводятся обоими методами, маркировка бензинов использует обе литеры – «АИ»

Из чего делают бензин

Виды бензина для двигателей (и масел) – Классификация и состав

Схема производства бензина

Горючее выпускается на мощностях нефтеперерабатывающих заводов. Сам производственный процесс очень сложен и делится на несколько циклов.

Сначала сырая нефть поступает на предприятие по трубопроводам, закачивается в огромные резервуары, после чего отстаивается. Далее начинается промывка нефти – в нее добавляется вода, а потом пропускается электрический ток. В итоге соли оседают на дно и стенки резервуаров.

Во время последующей атмосферно-вакуумной перегонки происходит подогрев нефти и ее деление на несколько типов. Осуществляются 2 этапа обработки:

  1. Вакуумная;
  2. Термическая.

По завершении процесса первичной переработки начинается каталитический риформинг, во время которого происходит очередное очищение бензина и извлечение фракций 92-го, 95-го и 98-го бензина.

Как бензин делают из нефти
Фото: aif.ru

Это процесс, который еще называют вторичной переработкой, включает 2 основных этапа:

  1. Крекинг – очистка нефти от примесей серы;
  2. Риформинг – наделение субстанции октановым числом.

Видео: Как делают бензин из нефти. Просто о сложном

По окончании данных этапов проходит контроль качества горючего, который занимает несколько часов.

Примечательно, что отечественные заводы (в большинстве) из 1 тонны нефти получают 240 литров бензина. Остальное приходится на газ, дизтопливо, мазут и авиационное горючее.

Спорность некоторых моментов и аргументов

Несмотря на общность происхождения и близость по химическому составу, керосин с физико-химической точки зрения существенно отличается от бензина. Различия состоят в следующем:

  1. Технически любой керосин значительно ближе к дизельному топливу, которое, как известно, характеризуется цетановым числом. Поэтому керосин может быть использован в двигателях с дизельным циклом, которые основаны на самопроизвольной детонации топлива под давлением. В двигателях внутреннего сгорания керосин не применяется, за исключением небольших поршневых самолётов.
  2. Температура вспышки керосина сильно разнится по маркам, поэтому и условия его воспламенения в двигателе также будут различными.

определение октанового числа

  1. В некоторых старых учебниках и справочниках приводятся так называемые условные октановые числа для дизельного топлива. Их значение составляет 15…25. Это ничтожно мало в сравнении с аналогичными показателями для бензина, но необходимо учитывать тот факт, что дизельное топливо сжигается в совершенно другом типе двигателя. Дизель имеет низкую летучесть, низкое сопротивление детонации, и одновременно высокую энергию на единицу объёма.
  2. Принципиальная разница между бензином и керосином заключается в том, что керосин на самом деле представляет собой смесь более чем одного линейного или разветвлённого алканового углеводорода, причём ни один из них не имеет двойных или тройных связей. Со своей стороны, октан является одной из алкановых групп углеводородов, и является основным компонентом бензина. Поэтому определять так называемое октановое число керосина можно было лишь после того, как каким-то образом отделить один алкановый углеводород от другого.

характеристики керосина

Химическая стабильность

Химический состав бензина является таким, что более легким углеводородам свойственно испаряться, остальные остаются неизменными. По требуемым стандартам, стабильность химического состава должна сохраняться 5 лет. Если топливо некачественное, то октановое число (химическая формула октана с8н18) уменьшается сразу после его покупки, поскольку состав таких смесей ГОСТ не соответствует. За счет добавления к топливу конкретного количества газа, получают необходимое октановое число, эта практика является частой на АЗС.

Октановое число – что это?

Теперь о сути самого термина. Так как состав бензина в основном – это смесь изооктана и гептана с их разной способностью к детонации в камерах сгорания двигателей, то замер этой их способности к детонации в момент воспламенения и измеряют на специальном двигателе для испытаний бензиновой смеси.

При этом если превалирует изооктан – возрастает детонация. Если гептан – детонация падает до нуля, но возрастает температура горения, что идёт к износу всех деталей, содержащих силикон и резину (сальники), они твердеют и крошатся; прогорают клапана и стенки цилиндров. В большинстве случаев (кроме специальных) октановое число совпадает с процентом содержания в бензине изооктана.

Марка ГОСТ/ТУ Октановое число (моторный метод) Октановое число (исследователь- ский метод)
А-92 ТУ38.001165-87 83 92
АИ-93 ГОСТ 2084-77 85 93
АИ-95 ГОСТ 2084-77 87 95
АИ-98 ГОСТ 2084-77 89 98

Другие показатели. Октан – это ещё не всё!

С соотношением изооктана и гептана, влияющим на антидетонационные качества бензина, вроде всё ясно. От чего же ещё зависит эффективность сгорания топлива под названием «бензин»?

У сложных углеводородов, входящих в его состав, разная степень испаряемости и закипания, а эти показатели напрямую влияют на работу мотора. Качество бензина как раз и зависит от соотношения фракций, закипающих при разной температуре. Различия в составе всех АИ и Евро, таким образом, обусловлены процентным соотношением легко-  и трудно- закипаемых фракций.

Для чего вводятся такие фракции в состав бензина? Если не вдаваться в тонкости термодинамики и процентного химического состава топлива, то картина складывается следующая:

  • Закипающие при низкой температуре (от 27⁰С) служат для первичного воспламенения при пуске холодного двигателя;
  • Кипящие до 100⁰С – для стабильной работы мотора при движении;
  • Кипящие до 200 градусов на конечной стадии движения и при выключении мотора – чтобы он не продолжал работать даже при выключении зажигания за счёт того, что части двигателя раскалены (калильное зажигание).

Кроме того, различаются также и виды бензинов. Они бывают этилированные и неэтилированные. Вторые – без этилсвинцовых добавок. Но главное, пожалуй, отличие видов бензинов – это авиационные и автомобильные.

СОСТАВ БЕНЗИНА «КАЛОША»

Многие полагают, что «Калоша» – народное название. На самом деле Калош – фамилия французского изобретателя, который и нашел способ отделения от нефти наиболее легких фракций. Данный вид бензина имеет самое высокое октановое число, потому некогда он применялся в качестве горючего для самолетов, так как его способность к воспламенению минимальная.

Виды бензина для двигателей (и масел) – Классификация и состав

На сегодняшний день Калоша широко используется как растворитель для лакокрасочных изделий и для промывки деталей автомобиля. Иногда его заливают и в топливный бак автомобиля, если под рукой нет другого бензина, а до ближайшей заправки нужно проехать 100-200 метров. Машина будет идти на этом топливе, но злоупотреблять его применением не стоит, так как его состав может разъесть пластиковые и резиновые внутренние детали авто.

СОСТАВ БЕНЗИНА ЕВРО-5

Наконец и в нашей стране на автозаправочных станциях все чаще можно залить в бак бензин нового стандарта Евро-5. Многих водителей интересует вопрос, стоит ли переплачивать за топливо нового поколения, скажется ли его использование на работе агрегата.

Основное отличие этого вида топлива от обычного бензина марки 92 и 95 состоит в составе. Он имеет более легкие фракции, соответственно – высшее октановое число. Уже на четвертом-пятом заполнении бака можно почувствовать, что автомобиль стал более динамичным, наблюдается улучшенная приемистость при разгоне, снижается расход топлива, исключается коррозия двигателя и бензобака автомобиля. В целом, увеличивается срок службы агрегата.

Виды бензина для двигателей (и масел) – Классификация и состав

Не нашли интересующую Вас информацию? Задайте вопрос на нашем

форуме

.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Послесловие

Если использовать не нефтяные ресурсы в качестве источника для получения топлива, то перспективы как экологии, так и самого наличия топливно-энергетического комплекса выглядят не столь удручающе, как это есть на сегодняшний момент.

В качестве альтернатив могут быть использованы технологии переработки сжиженных газов, растительных масел из ряда непищевых сортов, спирты на основе этилового, но главное – водород, не оставляющий после себя СО и СО2.

Отдельное направление – создание экономичных  и компактных аккумуляторов и электродвигателя, работающего в паре с ними.

Пока что идёт химическое совершенствование бензинов, ужесточение экологических требований к ним, но, как следствие – увеличение цены. Что вкупе с увеличением численности народонаселения планеты и доступ всё большего числа людей всех континентов к благам цивилизации, к которым, несомненно, относится и всеобщая автомобилизация – перспективы отрасли остаются неопределёнными.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...