Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Топлива и их свойства

Топлива и их свойства

Особенности рабочих процессов топливных систем дизелей.

Топ­ливные системы дизелей подразделяют на системы непосредствен­ного впрыскивания и аккумуляторные. Они могут иметь как тради­ционные механические устройства управления, так и электричес­кие с электронным управлением.

К топливным системам непосредственного впрыскивания от­носятся:

— системы разделенного типа, у которых секции топливного на­соса высокого давления (ТНВД) и форсунки выполнены отдель­но и соединены топливопроводом высокого давления. Такие сис­темы получили наибольшее распространение;

— системы с насос-форсунками, у которых секция насоса и фор­сунка выполнены в одном узле, а топливопровод высокого давле­ния отсутствует.

В действительном цикле двигателя происходят физико-хими­ческие превращения рабочего тела. В цилиндр двигателя поступает свежий заряд — воздух или топливовоздушная смесь. Затем свежий заряд смешивается с оставшимися в камере сгорания остаточны­ми газами, образуя рабочую смесь. В процессе сгорания при выделе­нии теплоты рабочая смесь превращается в отработавшие газы (ОГ). Окислителем при горении топлива является кислород ат­мосферного воздуха. В качестве жидкого топлива для двигателя ис­пользуют продукты переработки нефти — бензин и дизельное топ­ливо, представляющие собой смеси различных углеводородов. Могут применяться и другие виды топлива — сжатый и сжижен­ный газы; синтетические топлива, получаемые переработкой угля, сланцев, битуминозных песков; спирты; эфиры и др.

К топливам предъявляют следующие требования:

— максималь­ное содержание химической энергии в единице объема и полнота выделения теплоты;

— минимальное образование токсичных про­дуктов;

— надежная подача топлива и высококачественное смесеоб­разование в широком диапазоне изменения внешних условий, на всех режимах работы двигателя, включая пуск;

— минимальная склон­ность к образованию нагара и коррозионно-агрессивных продук­тов сгорания; высокая термическая стабильность и хорошие мою­щие свойства;

— стабильность свойств при хранении и транспорти­ровании;

— отсутствие механических примесей и воды;

— возможно малая пожароопасность;

Свойства топлив делятся на физико-химические и эксплуата­ционные. Физико-химические свойства характеризуют состояние и состав топлива: плотность, поверхностное натяжение, вязкость, фрак­ционный и химический состав.

Эксплуатационные свойства отражают необходимые энергети­ческие, экономические и экологические показатели двигателей и надежность их работы (воспламеняемость, испаряемость, антиде­тонационные свойства, пусковые и низкотемпературные качества). Бензины для автомобильных двигателей представляют собой смеси углеводородов, которые выкипают в диапазоне температур 40. 200 °С. В Российской Федерации производят бензины марок А-76, АИ-93, АИ-95, АИ-98, а также бензины с улучшенными экологическими свойствами. Цифры в марке бензина характери­зуют его антидетонационные свойства, которые оценивают окта­новым числом (0Ч). Оно численно равно процентному содержанию в смеси изооктана с 0Ч = 100 и гептана с ОЧ = 0, которая имеет такую же детонационную стойкость, как и испытуемый бензин. Октановое число оценивают по моторному методу в единицах ОЧМ и по исследовательскому методу в единицах ОЧИ. ОЧИ > ОЧМ на 8…12 единиц. Эту разницу называют чувствительностью бензина к октановому числу.

Наименьшей детонационной стойкостью обладают парафины, наибольшей — ароматические углеводороды. Октановое число бен­зина повышают добавкой в него низкокипящих высокооктановых углеродов или кислородосодержащих веществ — метилового спир­та, метилтетрабутилового эфира и других антидетонационных при­садок (тетраэтилсвинца и тетраметилсвинца, а также металлокарбонатов, алкилгалогенидов). Применение присадок на основе свин­ца ограничено в эксплуатации из-за их токсичности. При увеличе­нии степени сжатия и диаметра цилиндра необходимо использо­вать топливо с большим октановым числом.

Испаряемость бензинов определяется их фракционным соста­вом и давлением насыщенных паров. Испаряемость влияет на пус­ковые свойства двигателя при низких температурах, на склон­ность к образованию паровых пробок в системе питания при вы­соких температурах, а также на приемистость двигателя.

Прокачиваемость, склонность к образованию отложений, кор­розионная активность являются важными эксплуатационными свойствами бензинов.

Дизельные топливадля автомобильных и тракторных дизелей производят из гидроочищенных фракций прямой перегонки не­фти.

В Российской Федерации производят дизельное топливо, пред­назначенное для использования при различных температурах окружающего воздуха: Л (летнее) — О °С и выше, З (зимнее) — минус 20 °С и выше; А (арктическое) — минус 50 °С и выше.

Важными эксплуатационными качествами дизельного топлива являются испаряемость, воспламеняемость, низкотемпературные свойства.

Испаряемость дизельного топлива зависит от фракционного состава, плотности и вязкости.

Воспламеняемость дизельных топлив оценивают цетановым чис­лом (ЦЧ). Его определяют по объемному содержанию цетана (ЦЧ= 100) в смеси с

а-метилнафталином (ЦЧ = 0), которая при испытании на одноцилиндровой установке имеет одинаковую вос­пламеняемость с исследуемым топливом. Для быстроходных дизелей ЦЧ = 45. Пусковые свойства дизеля улучшаются при повышении ЦЧ.

Приближенная связь между ОЧ и ЦЧ выражается зависимос­тью: ЦЧ = 60 — ОЧ/2. Таким образом, топливо, обладающее высо­ким ЦЧ (хорошей воспламеняемостью), имеют малое ОЧ (низ­кую детонационную стойкость). При снижении температуры до определенных значений дизель­ное топливо мутнеет, из него начинают выпадать кристаллы углеводородов. При дальнейшем понижении температуры дизельное топливо теряет способность проходить через фильтр с необходи­мой скоростью. Далее оно застывает. Для улучшения низкотемпе­ратурных свойств дизельное топливо очищают от парафиновых углеводородов и обогащают специальными присадками.

Газообразные топлива,применяемые в автомобильных двига­телях, по агрегатному состоянию при нормальных условиях под­разделяют на сжатые и сжиженные.

В сжатом газе (обычно это природный газ) до 95% метана СН4.

Сжиженные газы являются в основном продуктами переработ­ки попутных газов и газов газоконденсатных месторождений. Они содержат бутан-пропановые и бутилен-пропиленовые смеси, на­ходящиеся при нормальной температуре в жидком состоянии. Объемная теплота сгорания газов существенно меньше, чем жид­ких топлив. Основные достоинства газовых топлив в сравнении с бензино­выми: вследствие высокой эффективности сжигания могут обес­печить больший КПД; позволяют значительно увеличить степень сжатия; обеспечивают надежный пуск при низких температурах; удовлетворительные экологические свойства, обусловленные от­сутствием свинца, оксидов металлов, ароматических углеводоро­дов, низким содержанием серы.

Водород является перспективным топливом, которое обладает наиболее высокой теплотой и температурой сгорания и образует «чистые» продукты при сгорании, не считая оксидов азота. Пре­пятствиями для применения водорода являются высокая стоимость его получения, трудности с хранением и заправкой.

Кислородосодержащие соединения,применяемые в качестве топ­лива для двигателей — спирты (метанол, этанол, пропанол), эфиры и растительные масла. Наибольшее применение нашел мета­нол, который получают из угля, сланцев, древесины, биомассы. Октановое число спиртов больше, чем у бензинов, поэтому их целесообразно применять в двигателях с искровым зажиганием. Однако они обладают существенными недостатками: низкой теп­лотой сгорания, коррозионностью, высокой теплотой испарения, гигроскопичностью. Производные спиртов (метилтетрабутиловый эфир, диметиловый эфир) лишены этих недостатков.

Водотопливные эмульсиисущественно снижают содержание сажи и оксидов азота в отработавших газах, повышают эффектив­ность дизельных топлив. Обычно используют эмульсии типа «вода в топливе», в которых объемное содержание воды составляет 10. 40 %. Эмульсии снижают температуру пламени и повышают полноту сгорания благодаря улучшению смесеобразования топ­лива с воздухом из-за «микровзрывов» капель воды.

К недостат­кам эмульсий можно отнести склонность к расслоению с топ­ливом и невозможность их использования при низких темпера­турах.

Синтетические топливаприменяют как в чистом виде, так и в качестве добавок к углеводородным топливам. Они могут быть получены из каменного угля в виде синтетических бензинов и дизельных топлив, метанола. Недостатки таких топлив — меньшая теплота сгорания, большее содержание серы и соединений азота, повышенная температура застывания.

|следующая лекция ==>
Системы питания газом|Смесеобразование

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Система питания двигателей легковых автомобилей и используемые виды топлива.

Карбюратор. К системе питания карбюраторного двигателя относят элементы, обеспечивающие подачу в него топлива и воздуха и отведение отработавших газов. Первая группа элементов включает в себя топливный бак, фильтр-отстойник, топливоподкачивающий насос, трубопроводы, карбюратор, впускной патрубок; вторая группа — воздушный фильтр, карбюратор, впускной патрубок; третья группа — выпускной патрубок, трубопроводы, глушитель шума. Однако не все элементы системы питания находятся на двигателе или около него. Некоторые из них, и в том числе топливный бак, фильтр-отстойник, могут быть расположены достаточно далеко от моторного отсека, например в задней части кузова. Все зависит от компоновки автомобиля.

Основным и наиболее сложным элементом системы питания карбюраторного двигателя является карбюратор — прибор, с помощью которого осуществляется подготовка и дозирование смеси топлива и воздуха (горючей смеси).

В зависимости от соотношения топлива и воздуха горючая смесь может быть: нормальной (на 1 кг бензина приходится 15 кг воздуха, теоретически необходимого для полного сгорания бензина), обедненной (на 1 кг бензина приходится 15. 17 кг воздуха), бедной (на 1 кг бензина приходится более 17 кг воздуха), обогащенной (на 1 кг бензина приходится 13. 15 кг воздуха), богатой (на 1 кг бензина приходится менее 13 кг воздуха).Наибольшей скоростью сгорания обладают смеси с а =0,8. 0,9, они и позволяют двигателю развить максимальную мощность. С наибольшей экономичностью при полной нагрузке работают двигатели при а» 1,1, т. е. при наличии воздуха несколько большем, чем необходимо теоретически. Объясняется это неоднородностью горючей смеси и наличием в цилиндрах остаточных (оставшихся от сгорания предыдущей порции топлива) газов, отрицательно влияющих на ее горючесть. И даже при обеднении смеси полное сгорание топлива в карбюраторных двигателях -практически не обеспечивается. Поэтому в отработавших газах всегда обнаруживаются продукты неполного сгорания в виде, например, угарного газа. Для работы двигателя на разных режимах необходимо иметь горючую смесь различного состава, что обеспечивается конструкцией и регулировкой карбюратора.

Читать еще:  Шевроле ланос 2006 падает температура двигателя

Устройство системы питания дизельного двигателя несколько иное. В ней вместо карбюратора используется топливный насос высокого давления объемного типа с числом секций, равным числу цилиндров. При вращении коленчатого вала двигателя секции через форсунки подают определенные порции топлива (величина порции зависит от положения педали газа) в цилиндры, когда поршни подходят к ВМТ (соответствуют опережению зажигания). Топливо при этом быстро и хорошо смешивается с воздухом, сжатым в цилиндре, и за счет повышения температуры смесь воспламеняется и горит. Похожа на эту систему питания система питания бензинового двигателя с непосредственным впрыскиванием топлива, но не в камеру сгорания, а во впускной трубопровод перед впускным клапаном. Такое устройство позволяет упростить конструкцию насоса, повысить срок его службы и уменьшить стоимость. Бензиновые двигатели с непосредственным впрыскиванием топлива более экономичны, меньше загрязняют окружающую среду и менее инертны (быстро разгоняются), чем карбюраторные. Топливо. Основными видами топлива для двигателей легковых автомобилей являются продукты перегонки нефти — бензины и дизельное топливо.

Система питания двигателя от газобаллонной установки. Газобаллонная установка для сжиженных газов состоит из баллона с арматурой, вентилей, испарителя, редуктора и смесителя.

В качестве топлива для газобаллонных автомобилей применяют сжиженные горючие газы, имеющие достаточно высокие теплотворность и октановое число. Газовоздушная горючая смесь сгорает более полно, в результате чего отработавшие газы содержат меньше вредных примесей и в меньшей степени засоряют окружающую среду. Наибольшее распространение в качестве топлива для газобаллонных автомобилей получили сжиженные газы — главным образом бутанопропановые смеси. Такие смеси получают на нефтеперерабатывающих заводах в качестве побочного продукта.

В среде окружающего воздуха бутанопропановая смесь находится в парообразном состоянии.

Газ, из баллона по трубкам через вентили, испаритель и фильтр поступает к редуктору, снижающему его давление до рабочего, и далее в смеситель. Газовоздушная смесь из смесителя поступает в цилиндры двигателя.

Бензин — это смесь легкокипящих жидких углеводородов различного строе­ния с температурой кипения 35. 2000С, получаемая при перегонке нефти, осуш­ке природного газа, переработке твердых видов топлива и при вторичной пере­работке продуктов перегонки нефти (например, мазута). Наиболее важными для бензинов являются требования к детонационной стой­кости и фракционному составу, от которых зависят их эксплуатационные характе­ристики. Бездетонационная работа двигателя достигается применением бензина с требуемой детонационной стойкостью. Варьируя углеводородный состав, получают бензины с различной детонационной стойкостью, характеризуемый октановым числом (ОЧ). Октановое число — это цифра, показывающая антидетонационную стой­кость бензина. Чем выше ОЧ, тем выше стойкость бензина против детонации. Определение ОЧ производится на специальных моторных установках.

Суще­ствуют два метода определения ОЧ: — исследовательский (ОЧИ — октановое число по исследовательскому методу); — моторный (ОЧМ — октановое число по моторному методу). Численное значение ОЧИ больше ОЧМ. Буква «А» означает, что бензин авто­мобильный. Численное значение — это октановое число бензина. Наличие после буквы «А» буквы «И» означает, что октановое число определено по исследователь­скому методу. Если после буквы «А» нет буквы «И», то октановое число определено по моторному методу. Российскими стандартами предусмотрены следующие мар­ки бензинов: А-76, А-80, АИ-91, АИ-92, АИ-93, АИ-95, АИ-98. Наиболее важным конструктивным фактором, определяющим требования двигателя к октановому числу, является степень сжатия. Повышение степени сжатия двигателей позволяет улучшить их техни­ко-экономические и эксплуатационные показатели. При этом возрастает мощность и снижается удельный расход топлива. Однако с увеличением степени сжатия необходимо применять бензин с более высоким октановым числом. Поэтому важнейшим условием бездетонационной работы двигате­лей является соответствие октанового числа, применяемого бензина и сте­пени сжатия двигателя.

Дизельное топливо (ДТ) для автомобильных дизелей изготавливают из дистиллятных фракций прямой перегонкой нефти, а также из дистиллятных фрак­ций, подвергнутых гидроочистке и депарафинизации с добавлением до 1% изопропилнитрата для повышения цетанового числа. ДТ состоит в основном из двух компонентов: легко воспламеняемой жидкости (цетана) и плоховоспламеняющегося метилнафталина. Наиболее важными эксплуатационными свойствами дизельного топлива яв­ляются его воспламеняемость и прокачиваемость. Воспламеняемость топлива характеризует его способность к самовос­пламенению. Цетановое число (ЦЧ) — это процентное содержание цетана в дизельном топливе по отношению к метилнафталину.

Цетановое число (ЦЧ) характеризует способность топлива к самовос­пламенению. Чем выше ЦЧ, тем лучше топливо самовоспламеняется. Повышение ЦЧ улучшает самовоспламеняемость топлива при конкретных условиях, что способ­ствует облегчению запуска дизеля. Оптимальный диапазон для ЦЧ = 45. 50 единиц. Если ЦЧ ниже 45, то это приводит к «жесткой» работе дизеля (см. Раздел 1, п. 5.6), а если выше 55, то топ­ливо слишком рано воспламеняется, не успев хорошо перемешаться с воздухом. Последнее ухудшает эффективность и полноту сгорания топлива, увеличивая тем самым его расход. В различных российских стандартах на дизтопливо ограничение по мини­мальному значению цетанового числа неодинаково и принадлежит диапазону 35. 45. По стандартам Швеции, например, цетановое число должно быть не ме­нее 47. 50, в Калифорнии — не менее 48. Прокачиваемость дизтоплива характеризует способность топлива к перете­канию в системе питания дизеля от топливного бака до распылителя форсунки. Прокачиваемость зависит от свойств применяемого дизтоплива (температуры помутнения, предельной температуры фильтруемости, температуры застывания, содержания механических примесей и воды) и конструктивных особенностей си­стемы питания и фильтрации топлива. Выбор марки дизельного топлива зависит от сезона эксплуатации автомобиля: марка «Л» (летнее) соответствует режиму работы при температурах свыше 0°С, марка «3» (зимнее) — свыше —20°С, марка «А» (арктическое) — свыше —50°С.

Альтернативные топлива — это природный газ, нефтяной углеводородный газ (пропан-бутановый), спирты, синтетическое топливо, водород, генераторный газ и др. Каждый вид топлива по сравнению с обычными нефтяными топливами имеет как преимущества, так и недостатки. Превалирование последних в настоящее время препятствует широкому распространению альтернативных топлив.

26. Система смазки ДВС и используемые моторные масла.

Система смазки (другое наименование смазочная система) предназначена для снижения трения между сопряженными деталями двигателя. Кроме выполнения основной функции система смазки обеспечивает:

· охлаждение деталей двигателя;

· удаление продуктов нагара и износа;

· защиту деталей двигателя от коррозии.

Система смазки двигателя имеет следующее устройство:

· поддон картера двигателя с маслозаборником;

· датчик давления масла;

· масляная магистраль и каналы.

Схема системы смазки

Поддон картера двигателя предназначен для хранения масла. Уровень масла в поддоне контролируется с помощью щупа, а также с помощью датчика уровня и температуры масла.

Масляный насос предназначен для закачивания масла в систему. Масляный насос может приводиться в действие от коленчатого вала двигателя, распределительного вала или дополнительного приводного вала. Наибольшее применение на двигателях нашли масляные насосы шестеренного типа.

Масляный фильтр служит для очистки масла от продуктов износа и нагара. Очистка масла происходит с помощью фильтрующего элемента, который заменяется вместе с заменой масла.

Для охлаждения моторного масла используется масляный радиатор. Охлаждение масла в радиаторе осуществляется потоком жидкости из системы охлаждения.

Давление масла в системе контролируется специальным датчиком, установленным в масляной магистрали. Электрический сигнал от датчика поступает к контрольной лампе на приборной панели. На автомобилях также может устанавливаться указатель давления масла.

Датчик давления масла может быть включен в систему управления двигателем, которая при опасном снижении давления масла отключает двигатель.

На современных двигателях устанавливается датчик контроля уровня масла и соответствующая ему сигнальная лампа на панели приборов. Наряду с этим, может устанавливаться датчик температуры масла.

Для поддержания постоянного рабочего давления в системе устанавливается один или несколько редукционных (перепускных) клапанов. Клапаны устанавливаются непосредственно в элементах системы: масляном насосе, масляном фильтре.

Дата добавления: 2016-12-08 ; просмотров: 1061 ;

Состав бензина, физические и химические свойства

Разновидности бензина

Автомобильные

В России автомобильные бензины выпускаются по ГОСТ 2084-77, ГОСТ Р 51105-97 и ГОСТ Р 51866-2002, а также по ТУ 0251-001-12150839-2015 Бензин АИ 92,95 (Альтернативный).

Автомобильные бензины подразделяются на летние и зимние (в зимних бензинах содержится больше низкокипящих углеводородов).

Основные марки автомобильных бензинов ГОСТ 32513-2013:

  • АИ-80 — с октановым числом по исследовательскому методу не менее 80;
  • АИ-92 — с октановым числом по исследовательскому методу не менее 92;
  • АИ-95 — с октановым числом по исследовательскому методу не менее 95;
  • АИ-98 — с октановым числом по исследовательскому методу не менее 98
  • АИ-100, 101, 102 — с октановым числом по исследовательскому методу соответственно не менее 100, 101, 102. Выпускаются по СТО.

Авиационные

Авиационный бензин отличается от автомобильного более высокими требованиями к качеству, обычно содержит тетраэтилсвинец и имеет более высокое октановое число (что характеризует его детонационную стойкость на бедной смеси) и подразделяется по «сортности» (что характеризует его детонационную стойкость на богатой смеси).

Для авиабензина основными показателями качества являются:

  • детонационная стойкость
    (определяет пригодность бензина к применению в двигателях с высокой степенью сжатия рабочей смеси без возникновения детонационного сгорания)
  • фракционный состав
    (говорит об испаряемости бензина, что необходимо для определения его способности к образованию рабочей топливовоздушной смеси; характеризуется диапазонами температур выкипания (40—180 °С) и давлений насыщенных паров (29—48 кПа))
  • химическая стабильность
    (способность противостоять изменениям химического состава при хранении, транспортировке и применении)
Читать еще:  Шкода октавия что такое mpi двигатель

Основной способ производства авиационных бензинов — прямая перегонка нефти, каталитический крекинг или риформинг без добавки или с добавкой высококачественных компонентов, этиловой жидкости и различных присадок.

Классификация авиационных бензинов основывается на их антидетонационных свойствах, выраженных в октановых числах и в единицах сортности. Сорта российских авиационных бензинов маркируются по ГОСТ 1012-72, как правило, дробью: в числителе — октановое число или сортность на бедной смеси, в знаменателе — сортность на богатой смеси, например, Б-91/115 и Б-95/130. Встречается маркировка авиационных бензинов и по одним октановым числам, например, Б-70 (изготовляется по ТУ 38.101913-82) и Б-92 (изготовляется по ТУ 38.401-58-47-92).

Бензины Б-91/115, Б-95/130 и Б-92 этилированные, а бензин Б-70 — нет (он используется в основном как растворитель).

Бензины-растворители

Нашли применение узкие легкокипящие продукты каталитического риформинга (Нефрас С2-80/120 (ГОСТ 26377-84), бензин-растворитель для резиновой промышленности БР-2 (ГОСТ 443-76)) или прямой перегонки малосернистой нефти ((Нефрас С3-80/120 (ГОСТ 26377-84), бензин-растворитель для резиновой промышленности БР-1 «Галоша» (ГОСТ 443-76)) в качестве растворителя для приготовления резиновых клеев, (Нефрас С-50/170) при производстве печатных красок, мастик; для обезжиривания электрооборудования, тканей, кожи, поверхностей металлов перед нанесением металлических покрытий; для промывки подшипников, арматуры перед консервацией, в производстве искусственного меха; для изготовления быстросохнущих масляных красок и электроизоляционных лаков; для извлечения канифоли из древесины, приготовления спирто-бензиновой смеси для промывки печатных плат в электротехническом производстве.

(Нефрас С3-70/95) прямой перегонки малосернистой нефти применяются для экстракции растительных масел, извлечения жира из костей, никотина из махорочного листа, как растворитель в резиновой и лакокрасочной промышленности.

Малосернистый деароматизированный экстракционный бензин (Нефрас С2-70/85) применяется для выработки масел в районах с жарким климатом (высокой испаряемостью).

Получаемый из рафината каталитического риформинга бензин растворитель (Нефрас С3-105/130), содержащий в основном парафиновые углеводороды линейного и изомерного строения, производится специально для лесохимической промышленности и применяется для извлечения канифоли из древесной щепы, иногда при приготовлении резиновых клеев и лаковых рецептур типографских красок.

Узкую фракцию прямой перегонки (температура кипения 110—185 °C) (озокеритовый растворитель) применяют для экстракции озокерита из руд.

Широкое применение получил Нефрас С 50/170 (ГОСТ 8505-80) (широкая фракция прямой перегонки малосернистой нефти или рафината каталитического риформинга) в качестве растворителя при производстве искусственных кож, для химической чистки тканей, промывки деталей перед ремонтом, для смывания с деталей противокоррозийных покрытий и др.

Ксилольный рафинат каталитического риформинга и толуола с содержанием ароматики до 30 % — Нефрас САР применяется при производстве монолитных конденсаторов.

Особенно распространён бензин-растворитель для лакокрасочной промышленности — Уайт-спирит. он же — Нефрас С4-155/200 узкой фракции прямой перегонки сернистой нефти, близок по свойствам и применяется так же, как и уайт-спирит, однако содержит больше серы и имеет более резкий запах.

В народе бензины-растворители бытового применения часто называют «Галоша», путая и смешивая наименование продуктов Нефрас С2-80/120 и Нефрас С3-80/120, схожего по составу с БР1, имевшего товарное наименование «Галоша».

Нафта (бензины для нефтехимии)

Нафта представляет собой фракцию нефти с пределами выкипания до 180 градусов Цельсия, состоит преимущественно из нормальных парафинов С5-С9. Получают прямой перегонкой нефти с добавлением небольшого количества вторичных фракций. Применяется как сырьё пиролиза для получения этилена на нефтехимических предприятиях, для блендинга и для экспорта. В РФ известны следующие товарные названия нафты:

  • Бензин газовый стабильный (БГС)
  • Бензин для химической промышленности
  • Бензин прямогонный (БП)
  • Дистиллят газового конденсата лёгкий (ДГКл)
  • Прочие продукты-аналоги

Основные свойства

Основные свойства бензина – его химический состав, способности к испарению, горению, воспламенению, образованию отложений, а также коррозионная активность и стойкость к детонации.

Физико-химические свойства бензина варьируются в зависимости от того, какие углеводороды и в каких пропорциях в нем содержатся. Температура замерзания бензина достигает –60 градусов по Цельсию, в случае применения специальных присадок можно понизить это значение до –71 градуса. Бензин активно испаряется при температуре выше 30 градусов, и с повышением температуры испарение происходит интенсивнее. Когда концентрация его паров в воздухе достигает 74 – 123 граммов на кубический метр, образуется взрывоопасная смесь.

Фракционный состав бензина напрямую влияет на эксплуатационные свойства. При производстве важно добиться правильного соотношения легких и тяжелых фракций, чтобы, с одной стороны, обеспечить достаточно высокую испаряемость при низких температурах, а с другой – не допустить перебоев в работе мотора из-за образования паровых пробок в топливопроводе, которые могут возникнуть вследствие интенсивного испарения большого количества легких фракций. В связи с этим бензины, применяющиеся в местах с жарким климатом и в районе полярного круга, имеют разный химический состав для того, чтобы обеспечить необходимые эксплуатационные свойства.

Получить бензин можно несколькими способами: прямой перегонкой нефти и отбором определенных фракций (такой способ применялся в начале эры автомобилизации), в середине прошлого века стали применять крекинг и риформинг. Основная составляющая бензина, полученного путем прямой перегонки, – цепочки алканов. При крекинге и риформинге они преобразуются в разветвленные алканы и ароматические соединения.

Два последних способа позволяют получить высокооктановое топливо марок АИ-92, 95 и выше.

Октановое число

Название марки бензина состоит из буквенно-цифрового обозначения. Буквы А или АИ указывают на метод определения октанового числа:

  1. моторный (А)
  2. исследовательский (АИ)

а цифра определяет октановое число (92, 95 и т.д.).

Значение октанового числа указывает на такое свойство, как стойкость бензина к детонации. Цифра эта относительная. В качестве эталона принимается изооктан, детонационная стойкость которого очень высока и принимается равной 100. Шкала октанового числа была предложена в начале прошлого века. Оно определялось содержанием изооктана в смеси с нормальным гептаном (его детонационная стойкость очень низкая и принимается равной нулю). Соответственно, бензин марки АИ-92 эквивалентен по своей устойчивости к детонации 92-процентной смеси изооктана с гептаном, АИ-95 – 95% и так далее. Октановое число может быть и больше 100, если антидетонационные свойства топлива еще выше, чем у чистого изооктана.

Это значение очень важно, поскольку детонация приводит к быстрому разрушению цилиндро-поршневой группы. Объясняется это скоростью распространения фронта пламени – до 2,5 км/с, тогда как в нормальных условиях пламя распространяется со скоростью не более 60 м/с.

Чтобы повысить антидетонационные свойства, можно либо добавить присадки, содержащие соединения свинца (тетраэтилсвинец), либо изменить фракционный состав при получении. Первый способ получает с легкостью получить из бензина АИ-92 АИ-95, или 98, однако в настоящее время от него отказались. Поскольку, хотя такие присадки значительно повышают эксплуатационные свойства топлива и имеют низкую себестоимость, они так же весьма ядовиты и на экологию оказывают куда более губительное воздействие, чем чистый бензин, а также разрушают каталитический нейтрализатор автомобиля (температура сгорания этилированного бензина выше, чем у неэтилированного, в результате керамические элементы нейтрализатора попросту спекаются, и устройство выходит из строя).

В качестве присадок могут быть использованы и другие соединения, менее токсичные, такие как этиловый спирт или ацетон. Например, если добавить 100 мл спирта в литр бензина АИ-92, то октановое число увеличится до 95. Однако применение таких присадок экономически невыгодно.

Какие марки бывают?

Сам по себе бензин это жидкость, обладающая резким характерным запахом, прозрачного цвета. Но каждый вид бензина имеет свое обозначение, иными словами маркировку. Как расшифровывается маркировка представленного бензина, присвоенная самым распространенным маркам топлива? Запомнить простые правила довольно легко!

  1. буква «А» в маркировке АИ обозначает, что продукт автомобильный;
  2. буква «И», что октановое число получено исследовательским методом, он определен ГОСТом 8226-82;
  3. последующие после «АИ» цифры обозначают октановое число.

Существуют четыре вида неэтилированного бензина, получившее в наше время широкое распространение. Основным различие служит октановое число горючих веществ. Привычная маркировка бензина, такая как АИ-80, АИ-92, АИ-95, АИ-98 обозначает именно этот показатель.

Если говорить доступным языком, октановое число — это способность бензина к сопротивлению, то есть процессу самодетонации при сжатии. Детонация — это химический процесс, характеризующийся воспламенением цилиндров двигателя автомобиля.

По своим физическим свойствам детонация напоминает ударную волну. В процессе физической детонации подается необходимый заряд энергии в двигатель автомобиля, который и обеспечивает необходимый толчок для дальнейшего движения машины.

Следует запомнить, что в целях корректной работы двигателя данное октановое число должно соответствовать рекомендуемому показателю, указанному производителем автомобиля.

Например, в странах СНГ производят разные виды горючего: А-72, А-76, А-80, АИ-91, АИ-92, АИ-93, АИ-95 и АИ-98. При этом они могут быть и этилированными, что как мы выяснили совсем не безопасно, а также подразделятся на летние и зимние виды. Этилированные бензины должны иметь свою окраску:
По какой формуле рассчитывают перевод бензина?

  • А-72 – имеет розовый цвет;
  • А-76, как правило, насыщенного желтоватого цвета;
  • АИ-93 – красный с оранжевым оттенком;
  • АИ-98 – имеет насыщенный синий цвет.
Читать еще:  Двигатель в масле причина опель корса

В других развитых странах в основном распространены две марки бензина «Премиум» и «Регуляр». В горючем марки «Премиум» октановое число колеблется в пределах 97-98. Бензин «Регуляр» – это сорт похуже, там октановое число от 90 до 94. А в Англии и США можно встретить топливо «Супер», в нем октановое число может достигать цифры 102.

Основные пункты различия

Помимо области применения, бензины различаются по экологическому классу: от К2 до К5 (топливо ниже 5 класса в России запрещено, но мера часто нарушается), химическому составу, детонационной стойкости (октановое число) и физическим свойствам.

Предлагаем изучить таблицу характеристик основных современных марок бензина.

Бензин, что это?

Бензин — это горючая смесь углеводородов, а не моновещество, имеющее четкую структуру. Существует немало разновидностей данной жидкости, отличающихся не только названием, но и молекулярным строением и составом. В зависимости от вида бензина, его химические и физические свойства меняются. Это расширяет сферу применения бензина. Правильный выбор топлива является залогом длительной службы двигателя.

Применение

Бензин в основном используется в качестве топлива. Некоторые виды бензина предназначены только для заправки машин. Сейчас выпускают несколько марок топлива, качество которых различается в зависимости от октанового числа и включения присадок. Есть специальный автобензин для зимнего и летнего периода.

Производятся специальные разновидности топлива, использовать которые можно только для заправки самолетов. Осуществляется выпуск бензина, который применяется в качестве растворителя и как сырье для химической промышленности.

Бензин используется в качестве сырья для производства парафина и этилена. Применяется эта жидкость для блендинга и проведения процессов органического синтеза. Используется он для чистки и обезжиривания поверхностей и кожи. Данное вещество применяется для очищения металлических элементов. Он используется для изготовления:

  • красок;
  • лаков;
  • растворителей;
  • мастик;
  • резиновых клеевых составов;
  • конденсаторов;
  • защитных составов, образующих пленку.

Кроме того, этот продукт может применяться даже для выведения жирных пятен с разных поверхностей.

Производство

Получение топлива возможно путем перегонки, высокотемпературной обработки, т.е. крекинга, а также низкотемпературного воздействия, т.е. риформинга и т.д. Существует еще несколько методов получения бензина из сырья. После первичной обработки проводится очистка сырья и введение в состав специальных присадок, повышающих качество продукта.

Из чего делают бензин?

Главным сырьем, из которого изготавливается топливо, выступает сырая нефть. Возможно производство данного вещества путем сложной переработки каменного угля и природного газа, но данные методы используются крайне редко из-за высокой стоимости процесса.

Технология производства

Производство бензина — это технологически сложный процесс. Сначала берутся пробы сырья для определения включения в них примесей солей и серы. Измеряется объем включения легких фракции.

Наиболее простой метод получения топлива — это атмосферно-вакуумная перегонка. Она позволяет отделить легкие фракции. После этого выполняется очищение сырья от примесей солей и серы, т.к. эти вещества ухудшают качество готового продукта. Включение данных веществ в нефти, добываемой по всему миру, неоднородно. На большинстве месторождений России нефть содержит большое количество серы, поэтому ценится даже ниже, чем сырье, которое добывается в Азербайджане.

Процедуры очищения позволяют получить достаточно большое количество топлива из сырья, но оставшихся нефтяных фракций, незадействованных в процессах, сохраняется немало. Их отправляют на вторичную перегонку. Кроме того, во время данной процедуры выполняется частичный каталитический крекинг. После этого переработанное сырье подвергается каталитическому риформингу.

Подготовленное сырье подвергается крекингу. При данной процедуре в тяжелых фракциях при их нагреве до 700°C наблюдается разрыв молекулярный цепочек. Это способствует формированию вторичного продукта. При низкотемпературной обработке сырья выход конечного продукта составляет не более 20%, но при обработке при высоких температурах объем полученного готового продукта возрастает до 70%.

После этого полученный продукт обрабатывается в газофракционирующей установке. В него добавляют дополнительные компоненты, которые подразделяются на классы и сорта. После этого готовый бензин поступает на АЗС.

Разновидности

Сейчас выпускается множество разновидностей бензина, различающихся составом и характеристиками. Важнейшим параметром для определения качества продукта выступает октановое число. Большую роль играет и количество примесей. Главными компонентами этого продукта выступают гептан и изооктан. Данные вещества имеют разные возможности к детонации в камерах сгорания двигателя. От соотношения их включения в готовый продукт зависит октановое число.

Марки бензина

Для того чтобы бензин мог использоваться в качестве топлива, он должен обладать рядом характеристик. Для определения качества продукта исследуются такие параметры, как:

  • способность к образованию нагара;
  • испаряемость;
  • воспламеняемость;
  • способность к детонации;
  • коррозийная активность.

В зависимости от типа, продукт подразделяется на автомобильный, который маркируется буквой «А», а также авиационный, отмечающийся буквой «Б». Кроме того, при маркировке часто добавляется буква «И», которой отмечается октановое число, полученное исследовательским методом. Числовым значением отмечается октановое число.

АИ-98 отличается не только высоким октановым числом, но некоторыми особенностями производства. При изготовлении данного продукта используется ряд компонентов, в т.ч. толуол, алкилбензин, изопентан и т.д.

Экстра АИ-95 отличается высоким качеством из-за присутствия антидетонационных присадок. Он изготавливается из дистиллятного сырья с включением изопарафиновых элементов. Кроме того, при производстве используется газовый бензин. Благодаря особой технологии изготовления, в готовом продукте крайне низкое содержание свинца.

В бензине марки АИ-95, по сравнению с бензином экстра, концентрация свинца выше на 30%. Высокое содержание этого элемента понижает качество продукта.

Под маркой АИ-92 скрывается бензин среднего качества. В нем высоко содержание антидетонационных присадок. Плотность данного продукта достигает 0,77г/смА-923.

Автомобильный бензин

На АЗС сейчас можно приобрести стандартные марки АИ-92, АИ- 95 и АИ-98. Кроме того, в продаже имеется автомобильный бензин для грузовиков — А-72 и АИ-80. Более очищенными считаются продукты, которые изготавливаются по европейским стандартам. Они отмечаются как евро 3, евро, 4, евро 5 и суперевро. При покупке бензина обязательно нужно обращать внимание на его маркировку, т.к. использование некачественного продукта приводит тому, что двигатель быстро выходит из строя.

Авиационный бензин

Бензины, предназначенные для заправки самолетов, отличаются более высоким октановым числом и лучшими качественными характеристиками. Продукт содержит минимальное количество легких фракций, что снижает риск формирования паровых пробок. Кроме того, авиационный бензин отличается низким включением примесей, способствующих активизации коррозийных процессов и формированию нагара на деталях. Продукт также отличается высокой химической стабильностью.

Бензин-растворитель

Данный класс продукта используется в химическом производстве. Эти продукты широко применяются для экстрагирования, т.е. извлечения необходимых веществ из растительных масел, канифоли и озокерита. Растворители на основе этого продукта активно применяются для разведения различных красок и лаков, устранения жировых пятен и т.д. Сфера использования данной разновидности бензинов крайне широка.

Нафта

Нафта — это специфическая группа, которая отличается высокой температурой кипения, достигающая +180°C. Данный продукт используется как сырье для химической промышленности.

Топливо для бензиновых двигателей и его характеристики

Большинство людей обращают внимание только на октановое число, но это далеко не единственный важный параметр. У углеводородов имеется разная скорость закипания. Качество продукта зависит от данных параметров.

Бензины АИ и Евро различаются процентным соотношением трудно- и легко- закипаемых фракций. От данного параметра зависит способность перегорания. В топливе, применяющемся для бензиновых моторов, содержится сразу несколько фракций.

Некоторые из них могут закипать при 27°C. Таким образом, первичное воспламенение возможно даже при пуске холодного двигателя. Другие фракции закипают при 100°C. Они подходят для поддержания стабильной работы двигателя. Кроме того, в состав топлива входят фракции, закипающие при 200 °C. Одни необходимы для поддержания процесса выключения мотора.

Сезонный бензин

Сейчас выпускается бензин для зимнего и летнего периода. При выборе топлива следует обращать внимание на такой параметр как давление паров.

Лучше, чтобы топливо для зимней езды имело данный показатель в пределах от 90 до 100 кПа. Для производства зимнего продукта в смесь добавляется бутан. Благодаря этому, он хорошо закипает даже в сильный мороз.

Летний вариант отличается более низким показателем давления насыщенных паров. В теплое время года допускается бензин с параметром 80 кПа.

Экологические требования к топливу

С каждым годом происходит ужесточение требований в экологичности топлива. Это обусловлено тем, что продукты сгорания крайне негативно отражаются на состоянии окружающей среды и способствуют возникновению парникового эффекта.

В топливе марок АИ высоко содержание дополнительных присадок и компонентов, которые способствуют снижению экологических параметров данных продуктов. Высокий выброс отравляющих веществ при сгорании обусловлен устаревшими технологиями производства.

Большей экологичностью отличается топливо класса евро. При сгорании выделяется примерно на 10-12% меньше отравляющих газов. Из-за применения более технологичных методов производства в выхлопах меньше оксида азота, ароматических углеводородов, серы и бензола. Благодаря этому, снижается общий вред, наносимый продуктами сгорания окружающей среде.

В ряде стран запрещена продажа топлива, не соответствующего стандартам экологичности. Меры по ужесточению требований к экологичности топлива стали предпринимать из-за повышения численности людей, которые ежедневно используют личные автомобили. Это спровоцировало повышение количества парниковых газов, усугубляющих состояние атмосферы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector