Поставщики

Бензин

Как известно, двигатель автомобиля является энергетической установкой, источником энергии которой служит бензиновое или газовое топливо. Другие источники энергии, такие как твердое топливо, аккумуляторные и солнечные батареи, пока не получили сопоставимого по широте распространения в транспортной сфере.

Первый двигатель внутреннего сгорания был создан в 1860 году французом Этьеном Ленуаром. Топливом для него служил синтетический газ, полученный из угля или торфа. Немецкий конструктор Николай Отто в 1876-м изобрел первый 4-тактный двигатель, усовершенствовав конструкцию Ленуара. В 80-х годах прошлого столетия одновременно О. Костович в России и К. Бенц в Германии создали двигатели внутреннего сгорания, работавшие на бензине, считавшемся отходом переработки нефти. В конце XIX века Рудольф Дизель изобрел двигатель с воспламенением топлива от сжатия, названный дизелем по имени своего изобретателя.

Итак, именно бензиновая фракция нефти стала топливом для автомобильных двигателей с искровым зажиганием.

Бензин (от франц. bеnzinе) – смесь легких углеводородов с температурой кипения 30–2053 °C, прозрачная жидкость плотностью 0,70–0,78 г / куб. см. Бензин производится путем смешивания компонентов первичной (прямой) перегонки нефти, продуктов крекинга отдельных ее фракций и присадок (в основном повышающих октановое число, см. ниже).

Один из важнейших показателей качества бензина – его детонационная стойкость. Несоответствие марки бензина параметрам двигателя может вызывать детонационное сгорание топлива, сопровождаемое характерным металлическим стуком, повышением дымности отработавших газов и температуры в цилиндрах двигателя. Это связано с самовоспламенением части рабочей смеси, горение которой приобретает взрывной характер (детонация). При детонации скорость распространения фронта пламени в камере сгорания увеличивается с 15–20 до 1500–2500 м/с. Мгновенное повышение температуры и возникновение ударных волн ведут к перегреву и оглавлению днища поршней, прогару прокладки головки блока цилиндров, пригоранию и разрушению поршневых колец, износу шатунных вкладышей коленчатого вала.

Октановое число (ОЧ) бензина – основной показатель, характеризующий детонационную стойкость бензина. Определяют его подбором смеси эталонных углеводородов – гептана (ОЧ = 0) и изооктана (ОЧ = 100), детонационная стойкость которой равна детонационной стойкости испытываемого бензина при равных условиях испытания. Процентное содержание изооктана в полученной смеси принимают за октановое число бензина.

Определение ОЧ производится на специальной моторной установке, с переменной степенью сжатия, двумя методами – исследовательским и моторным.

При исследовательском методе режимы и параметры моторной установки подбирают так, чтобы характеризовать детонационные свойства бензина при эксплуатации автомобиля в городских условиях (движение с небольшой скоростью, частыми пусками и остановками двигателя).

Моторный метод имеет более жесткий режим испытания (повышенная температура, большее число оборотов) для определения ОЧ бензина в условиях форсированной работы двигателя (например, при движении по скоростной трассе). В связи с этим ОЧ по исследовательскому методу на 4–10 ед. выше, чем по моторному.

Если марка бензина содержит букву «И» (например, АИ-93), цифра соответствует ОЧ, определенному по исследовательскому методу, если ее нет – по моторному. Исключение составляют марки бензина А-80, А-92 и А-96.

При вынужденном использовании низкооктанового бензина недопустимы быстрый разгон и движение с высокой скоростью. Следует пользоваться в основном низшими передачами.

Октановое число смеси разных марок бензина

Изменить ОЧ топлива можно путем смешения низко- и высокооктанового бензина. Октановое число такой смеси (по моторному методу) подсчитывается по следующей формуле: ОЧсмеси = ОЧн + qх (ОЧв – ОЧн), где ОЧв и ОЧн – октановые числа соответственно высоко- и низкооктанового бензина по моторному методу, qх – доля высокооктанового бензина в смеси. Если ОЧ компонентов смеси определены по исследовательскому методу, их следует заменить ОЧ, определенными по моторному методу.

Высокая детонационная стойкость (большое ОЧ) бензина достигается использованием в качестве его компонентов высокооктановых вторичных продуктов переработки нефти и (или) антидетонаторов.

Антидетонаторы – вещества, которые добавляются в бензин с целью повышения его детонационной стойкости. Самым эффективным антидетонатором является тетраэтилсвинец (ТЭС) – РЬ(С2Н5)4. Он представляет собой тяжелую маслянистую бесцветную и сильно ядовитую жидкость. В качестве антидетонатора ТЭС используется с 1921 года, однако более дешевого и столь же эффективного аналога пока не создано. Об эффективности ТЭС можно судить по следующему факту: в концентрации 0,05% он повышает октановое число на 15–17 ед.

В чистом виде ТЭС в бензин не добавляется, так как образующийся в результате сгорания оксид свинца имеет очень высокую температуру плавления (880 °С) и не выносится из камеры сгорания, осаждаясь в виде нагара на клапанах, свечах и т.д. Поэтому в ТЭС добавляют вещества-выносители, вступающие в процессе сгорания в реакцию со свинцом и его оксидами. В результате получаются легколетучие соединения, которые выносятся из камеры сгорания с отработавшими газами.

Смесь ТЭС с выносителем и специальным красителем (для предупреждения о высокой токсичности) называется этиловой жидкостью, а бензин, в который она добавляется, – этилированным.

Применение этилированного бензина недопустимо на автомобилях, оборудованных специальными каталитическими нейтрализаторами для очистки от отработавших газов. Оксиды свинца выводят нейтрализатор из строя через несколько часов работы двигателя.

В бензинах А-76, А-80, А-91 и А-92 применяются антидетонаторы на основе ароматических аминов (экстралин, АДА, Дакс, Самин). Эти вещества малотоксичны, не образуют нагара, стабильны и обладают хорошей эффективностью – в концентрации до 1% повышают ОЧ бензина на 9–12 ед.

Одним из наиболее эффективных антидетонаторов, широко применяемых в настоящее время в высокоразвитых странах, является метилтретбутиловый эфир (МТБЭ). По свойствам МТБЭ близок к бензину, имеет высокое ОЧ, нетоксичен. Добавка 10–15% МТБЭ в бензин увеличивает ОЧ на 6–12 ед., что позволяет получать неэтилированный бензин с высокой детонационной стойкостью и хорошими экологическими характеристиками.

Условия хранения бензина должны соответствовать требованиям для любой легкоиспаряющейся жидкости. Отсутствие герметизации при перекачке, хранении и транспортировке приводит к потере легких фракций, что ухудшает пусковые свойства бензина, снижает его 04, усиливает нагарообразование в камере сгорания за счет испарения выносителей свинца для этилированных бензинов. Повышенная температура и солнечный свет ускоряют образование смол в бензине, поэтому при длительном хранении бензина рекомендуется держать его в доверху заполненной плотно закрытой канистре в темном прохладном помещении.

Ассортимент, состав и качество автомобильных бензинов

Основную массу автобензинов в России вырабатывают по ГОСТу и техническим условиям (ТУ). Выпуск бензинов по ТУ обусловлен тем, что их качество по отдельным показателям не отвечает требованиям ГОСТа, однако цена и качество такого бензина вполне устраивает потребителей. По ТУ выпускают марки: А-80, А-92, А-96, АИ-98.

Бензины по ГОСТу, в зависимости от испаряемости и соответственно пусковых свойств, делятся на зимние, летние и всесезонные сорта. Зимние сорта содержат больше легких (пусковых) фракций, поэтому заправка ими автомобиля летом может вызвать паровоздушные пробки в топливной системе, приводящие к перебоям в работе двигателя.

В целях повышения конкурентоспособности российских бензинов и доведения их качества до европейских стандартов с 1 января 1999 года был введен в действие ГОСТ Р 51105-97 «Топливо для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин. Технические условия», который предусматривает выработку только неэтилированных бензинов (максимальное содержание свинца не больше 0,01 г/л). Этот ГОСТ не заменяет ГОСТ 2084-77, позволяющий выпускать как неэтилированный, так и этилированный бензин. В зависимости от 04 (по исследовательскому методу) установлено четыре марки бензинов: «Нормаль-80», «Регуляр-91», «Премиум-95» и «Супер-98». Первый предназначен для автотранспорта, использующего А-76. «Регуляр-91» заменяет А-92/93. Бензины «Премиум-95» и «Супер-98» полностью отвечают западным стандартам и предназначены в основном для автомобилей иностранного производства.