Противокоррозионные свойства бензинов

В процессе применения автомобильные бензины соприкасаются с различными металлами и сплавами, вызывая их коррозионное разрушение. Топливо может вызывать коррозию металлов и в жидком, и в газообразном состоянии, когда образуется горючая смесь. Вызвать коррозию могут также вещества, образующиеся в результате сгорания топлива. Коррозии подвергаются топливные баки, трубопроводы, детали топливоподающей системы двигателя, а также резервуары для хранения и цистерны, используемые при транспортировании бензина.

Коррозионные свойства бензинов обусловлены содержанием в них органических и минеральных (водорастворимых) кислот, сернистых соединений, воды. В присутствии воды коррозия металлов обычно значительно усиливается, поскольку при этом интенсифицируются электрохимические процессы.

Органические кислоты представляют опасность в основном для цветных металлов, особенно в присутствии воды, т.е. органические кислоты вызывают ускоренный износ вкладышей коренных и шатунных подшипников коленчатого вала, втулок верхней головки шатуна и других деталей (кроме алюминиевых). С повышением температуры коррозионная агрессивность органических кислот возрастает, а с увеличением молекулярной массы уменьшается. Стандартами содержание органических кислот в бензине строго ограничивается.

Присутствие в бензине минеральных кислот вызывает интенсивный износ деталей двигателя и коррозию деталей его системы питания. Водорастворимые кислоты в бензине могут оказаться в результате использования загрязненной тары и в результате плохой очистки топлива. Стандартами на автомобильные бензины не допускается наличие в них даже следов водорастворимых кислот.

Сернистые соединения, содержащиеся в топливе, отрицательно сказываются на его эксплуатационных свойствах: коррозионной агрессивности, стабильности, способности к нагарообразованию. Высокой коррозионной агрессивностью обладают активные сернистые соединения, которые вызывают коррозию металлов даже при низких температурах, поэтому их присутствие в бензинах недопустимо. При сгорании как активных, так и неактивных сернистых соединений образуются серный (SO₃) и сернистый (SO₂) ангидриды, которые вызывают газовую (высокотемпературную) коррозию цилиндров, поршней и выпускного тракта. Соединяясь с водой при конденсации её из продуктов сгорания, серный и сернистый ангидриды образуют соответствующие минеральные кислоты, которые вызывают электрохимическую (низкотемпературную) коррозию деталей двигателя. Интенсивность электрохимической коррозии больше, чем газовой. Присутствие активных сернистых соединений в бензинах определяется качественной пробой на медной пластинке. Испытания на медной пластинке проводятся в соответствии с ГОСТ 6321-92 (ИСО 2160) и предусматривают выдерживание пластинки в бензине при повышенной температуре в течение трех часов. Бензин считается не выдержавшим испытание, если поверхность пластины покрывается черными, коричневыми или серыми пятнами. Наиболее эффективным способом борьбы с сернистой коррозией является удаление серы при производстве или очистке топлива. Максимальное содержание серы в отечественных автомобильных бензинах, выпускаемых по ГОСТ Р 51105-97, должно составлять не более 0,5 %, а в бензинах, выпускаемых по ГОСТ Р 51866–2002, не более 150 мг/кг.

Коррозионную активность топлива можно снизить введением антикоррозионных присадок (ингибиторов коррозии). К ним относятся вещества, которые химически взаимодействуют с металлом с образованием поверхностных электрохимически инертных пленок или полярные органические соединения, способные адсорбироваться на поверхности металла. Присадки могут действовать и в объёме топлива, нейтрализуя кислотные агрессивные продукты, содержащиеся в топливе или образующиеся в процессе его сгорания.