Что такое автомобильные бензины, их состав и свойства
После изобретения и популяризации двигателя внутреннего сгорания бензин стал одним из основных нефтепродуктов. Его качество и состав зависят не только от технологии добычи, но и от места добычи нефти. Именно этот драгоценный ресурс в 20 веке стал причиной многих войн и конфликтов. Каков состав бензина и каковы его свойства? Узнайте об этом в данной статье.
Содержание статьи:
Что такое бензин
Бензином называют легковоспламеняющуюся смесь легких углеводородов с различными примесями. Средняя плотность при температуре кипения от 33°C до 205°C составляет 0,71 г/см 3. Кристаллизация начинается при температур е-60°C. Бензин получают путем переработки нефти и в основном используют в качестве моторного топлива. Смесь легко испаряется при температур е-30°C, и этот процесс ускоряется при повышении температуры.
Он представляет собой смесь углеводородов и следов и следовых количеств серы, азота, кислорода и других соединений, что затрудняет выведение точной химической формулы. Бензин обладает низкими взрывчатыми свойствами. Это одно из самых важных свойств, поскольку такие понятия, как октановое число, взрывчатость и степень сжатия, имеют решающее значение для работы двигателя и топлива.
Кратко анализируются понятия взаимосвязанных октанового числа и взрыва. Чем выше октановое число бензина, тем выше его взрывоустойчивость. Это означает, что он может гореть, не взрываясь при сжатии. ISO-октановые углеводороды, входящие в состав композиции, обладают антииндукционными свойствами. Их значения превышают 100; N-гептан легко взрывается и имеет значение 0. Соотношение этих углеводородов образует число октановых слов.
Пример. Количество топлива — 70. Это означает, что по взрывчатым свойствам он соответствует смеси 70% изооктана и 30% Н-гептана.
Сейчас любой может купить бензин цена на который отображается в каталоге ORG-MARKET.COM.
Получение и виды
Бензин и другие углеводороды (например, дизельное топливо, парафин) получают путем перегонки нефти. Существует несколько методов получения нефтяных фракций.
- Прямая дистилляция (модифицированная);
- Растрескивание;
- Реформа.
Прямая перегонка
Прямая дистилляция предполагает отбор различных фракций путем их нагревания в определенных температурных пределах. Пары бензина собираются в верхней части колонны, образуя жидкий бензин, который конденсируется и охлаждается. Ниже по колонне получаются фракции лигроина, керосина и солярового масла, а самый низкий остаток дает мазут.
Он принимает до 100°C, до 110°C — специальные и до 130° C-II сорта. Однако полученный таким образом бензин имеет, как правило, небольшое октановое число — не менее 65-70. Его доля составляет всего 5-15% от объема бензина.
В результате прямой перегонки также получают дизельное топливо в виде смеси солярки и парафина. Он имеет узкий фракционный состав от бензина и используется в двигателях с зажиганием, т.е. дизельных. Способность воспламеняться под давлением и при температуре является основной характеристикой дизельного топлива. Для этой характеристики вместо октанового числа используется цетановое число.
Крекинг
Название этого метода происходит от английского глагола «to crack» — «разбивать», «раскалывать». С помощью этого метода доля бензиновой фракции может быть увеличена до 50-60%. В его основе лежит деструктивный метод. Это означает, что фракция с высокой молекулярной массой разделяется на фракции с низкой молекулярной массой. Различные группы углеводородов, такие как парафины, нафтены и ароматические углеводороды, распадаются с разной скоростью.
Процесс растрескивания может происходить двумя путями. Расщепление под воздействием высоких температур и расщепление в присутствии катализатора (алюмосиликата). Пиролиз происходит при температуре 470-500°C под давлением. Каталитический крекинг является более совершенным. Катализаторы преобразуют часть ненасыщенных углеводородов в насыщенные углеводороды, тем самым улучшая качество. Технически, конечно, эти процессы сложнее. Однако даже при более совершенном каталитическом крекинге октановое число не превышает 75-80.
Риформинг
Реформинг — это тип крекинга, в котором в качестве сырья используется нафта или низкооктановый бензин. Таким образом, октановое число увеличивается после прямой перегонки нефти или после термического или каталитического крекинга. Получают бензин с октановым числом 95-98 и доводят его до значения выше 100 путем добавления этиловой жидкости (спирта). Это также сложный технический процесс, имеющий несколько видов.
Свойства бензинов
Как уже упоминалось, бензин очень летуч и легко воспламеняется. Наряду с устойчивостью к взрывам, эти свойства являются одними из основных. Что касается физико-химических параметров, бензин должен обладать следующими свойствами:
- Смесь должна быть однородной и иметь правильное соотношение легких и тяжелых частей и добавок;
- Взрывоустойчивость;
- Давление насыщенных паров. Это свойство связано с волатильностью. Чем выше давление насыщенных паров, тем выше летучесть. Летний бензин имеет более низкое давление паров. Как правило, это свойство обеспечивается добавлением бутана;
- Плотность должна быть в диапазоне 0,69 — 0,75 г/см 3;
- Умеренная вязкость, чтобы не препятствовать прохождению смеси через форсунку. Вязкость изменяется в зависимости от температуры;
- Волатильность или изменчивость — одно из ключевых свойств. Другими словами, это скорость, с которой бензин превращается из жидкости в газ. Испарение зависит от условий запуска двигателя, например, при низких температурах;
- Способность выдерживать низкие температуры. Бензин не замерзает д о-60°C. При добавлении специальных присадок этот параметр может быть снижен д о-71°C;
- Сгорание бензина. Это свойство относится к интенсивности взаимодействия между углеводородами и кислородом в смеси и количеству тепла, выделяемого при сгорании.
Маркировка автомобильных бензинов
Маркировка состоит из букв и цифр. Например, AI-95 или A-90. Буквы указывают на способ определения октанового числа. Существует два типа:
- Двигатель (A);
- Исследования (ИИ).
Исследовательский октановый индекс (ROI) проверяется на одноцилиндровых агрегатах, например, UIT-85, с частотой вращения коленчатого вала 600 об/мин, переменной степенью сжатия, температурой всасываемого воздуха 52°C и углом зажигания 13 град. °. Тесты показывают поведение бензина при средних и низких нагрузках.
Октановое число (ОЧ) двигателя также измеряется на одноцилиндровом стенде при скорости вращения 900 об/мин и температуре впускной смеси 147 °C. Как правило, значение MON ниже, чем RON, так как учитывается нагрузка и быстрое ускорение.
Согласно ГОСТ Р 54283-2010, маркировка автомобильного бензина должна состоять из трех групп букв, разделенных дефисами.
Пример: AI-95-4, где AI означает метод исследования, используемый для определения октанового числа, 95 — октановое число, а 4 — соответствие стандарту EURO-4, всего четыре класса: 2, 3, 4 и 5.
Согласно ГОСТ 32513-2013, основными марками автомобильного бензина являются.
- АИ-80;
- AI-92 (степень сжатия до 10);
- АИ-95 (степень сжатия 10,5 — 12,5);
- АИ-98 (степень сжатия 12 — 14,5);
- AI-100, 101 и 102 (более стойкие к ударам, чем чистый изооктан).
Как проверить качество
Водители всегда должны следить за качеством топлива и заправляться только бензином с октановым числом, рекомендованным производителем. К сожалению, недобросовестные поставщики или дистрибьюторы могут продавать некачественное или разбавленное топливо, что снижает заявленное октановое число и его свойства. Для двигателей это имеет серьезные последствия.
Существует несколько простых и доступных способов определения качества топлива:
- Проверьте запах. Отсутствие запаха масла, реагентов или газа;
- Проверьте наличие некачественных примесей. Если после испарения остаются следы масла, значит, топливо содержит вредные примеси;
- Проверка цвета. Цвет также может указывать на наличие примесей. Хороший бензин имеет бледно-желтый цвет или полностью бесцветен. Часто можно увидеть ярко-желтый цвет, что указывает на проблему качества. Производители обосновывают использование специальных добавок. Насколько они безвредны, можно только догадываться;
- Проверьте наличие масла. Проверка масла проста. Положите немного топлива на чистый лист. Если после испарения остается жирное пятно, оно определенно содержит масло;
- Проверка воды. Это просто. Налейте топливо в прозрачный стакан и добавьте достаточное количество перманганата калия. Чистый бензин не окрашивается, но становится розовым от воды;
- Проверка смолы. После сжигания небольшого количества бензина (например, стекла), если остаются чистые следы — топливо хорошее, если есть коричневые или желтые пятна — присутствует смола.
Бензин — это топливо для двигателей автомобилей. Правильная работа силового агрегата во многом зависит от его качества и комплектации. Водители должны понимать марку, что означает октановое число и знать другие его свойства. Следует помнить, что качественное топливо — залог долгой службы двигателя.
