5.1.3.Показатели качества бензинов

Бензины принято разделять по их использованию: бензины растворители, газовые бензины, автомобильные и авиационные. Классифицируют бензины также по способу их получения.

Бензины растворители – узкие фракции бензина прямой перегонки с фракционным составом 70120^оС. Обычно применяют в резиновой, лакокрасочной и других отраслях промышленности. Типичный представитель бензинов растворителей БР-2 с плотностью ₂₀ – 730 кг/м³, t_нк – 80^оС.

Автомобильные бензины предназначенные для карбюраторных двигателей, состоят из легких фракций, выкипающих при температурах 40250⁰С. Важнейшими показателями автомобильных бензинов является давление насыщенных паров (29,347,9 кПа) и детонационная стойкость, выражаемая октановым числом.

Октановое число есть показатель, численно равный содержанию изооктана (в % об.) в такой его смеси с Н-гептаном, которая по интенсивности детонации в одноцилиндровом двигателе в стандартных условиях испытания эквивалентна испытываемому топливу (октановое число изооктана условно принято равным 100, а Н-гептана – нулю).

Детонация – это явление в двигателях, сопровождающееся стуками, скачкообразным изменением давления в цилиндрах, и обусловленное запаздыванием воспламенения топлива.

При испытании неизвестного бензина в двигателе повышают степень сжатия до появления детонации. Затем на этом же двигателе подбирают эталонное топливо, начинающее детонировать при той же степени сжатия, при которой начал детонировать неизвестный бензин. Допустим, что эталонное топливо состоит из 75% изооктана и 25% Н-гептана. В этом случае принимается, что неизвестный бензин имеет октановое число (О.Ч.) равное 75. Другими словами октановое число – доля (%) изооктана в эталонном топливе, которое по антидетонационным свойствам оказалось равнозначащим испытуемому бензину. Чем выше октановое число бензина, тем более «мягкую» работу двигателя можно обеспечить с использованием бензина, имеющего максимально возможное октановое число.

Октановое число бензина можно повысить добавлением в него ароматических углеводородов изостроения, а также уменьшением температуры конца кипения. Если эти меры не обеспечивают получения бензина с нужным октановым числом, то в топливо добавляют антидетонаторы. Наиболее широко применяют тетраэтилсвинец (ТЭС) в виде этиловой жидкости. Поскольку ТЭС «парализуется» действием серы, то непременным условием производства этилированных бензинов является предварительное очищение от серосодержащих соединений.

На практике октановое число определяют на специальных одноцилиндровых установках моторным (ГОСТ 511-82) или исследовательским (ГОСТ 8226-82) методом, а также методом детонационных испытаний на автомобильных двигателях в стендовых и дорожных условиях (ГОСТ 10373-75).

Для марок автомобильных бензинов установлены следующие коды ОКП отраслевой продукции:

А-72 02 5112 0400

А-76 02 5112 0500

В том числе:

этилированный 02 5112 0501

неэтилированный 02 5112 0502

АИ-93 02 5112 0600

В том числе

этилированный 02 5112 0601

неэтилированный 02 5112 0602

В соответствии с ГОСТ 2084-77 выпускают автомобильный бензин четырех марок: А-72, А-76, АИ-93 и АИ-98. По ГОСТ 38.019-75 производят еще бензин «Экстра», выпускаются летнего и зимнего видов. Бензины летнего вида предназначены для применения во всех районах страны, кроме северных и северо-восточных с 1 апреля по 1 октября, в южных – в течение года; зимнего – в течение всех сезонов в северных и северо-восточных районах и с 1 октября по 1 апреля – в остальных районах (см. табл. 5.2).

Из приведенной табл. 5.2 видно, что бензины используемые во Франции, Японии и др. странах отличаются меньшими значениями давления насыщенных паров и особенно меньшим содержанием серы.

В США автомобильные бензины (ASTM 639-68 Т) выпускают пяти марок; для холодных условий, для умеренных, для теплой погоды, для жаркого климата и для особо тяжелых условий. Кроме того выпускают два сорта бензина каждой марки (по антидетонационным свойствам) – обычный и премиальный. Все бензины обычного сорта имеют октановые числа не менее 90, а для премиального сорта – 96.

Таблица 5.2

Общие характеристики бензинов

Показатели	Бензин
	А-72	А-76	АИ-93	экстра	Франция	ФРГ	Япония
Октановое число	72	76	93 (85)	98	91	94
ТЭС* , г/кг	-	0,41	0,82	0,82	0,59	0,63	0,80
t*н.к., 0С	35	35	35	-	-	-	-
Перегоняется 10% при t 0С летнего	70	70	70	70	54	66	70
зимнего	55	55	55	-	49	40	-
t*к.к., 0С летнего	195	195	195	195	198	222	205
зимнего	185	185	185	185	179	170	-
Серы, %	0,12	0,10	0,10	0,10	0,03	0,05	-
Рs, мм.рт.ст. летнего	500	500	500	400	400	0,430	340
зимнего	600	600	600	-	480	640	360

** Примечание: tн.к. и tк.к. – температура начала и конца кипения, ТЭС – тетраэтилсвинец.

Авиационные бензины – нефтепродукты с температурой кипения 50150⁰С, являющиеся топливом самолетов и вертолетов, оборудованных карбюраторными двигателями. В России выпускают авиационные бензины следующих марок: Б-70, Б-100/130, Б-95/130, Б-91/115. Маркировка состоит из буквы Б (означает бензин авиационный) и цифры, указывающей октановое число бензинов или дроби, в числителе которой указывается октановое число, а в знаменателе – сортность бензина на богатой (рабочей) смеси. Рабочая смесь – смесь, образующаяся в цилиндрах двигателя, содержащая воздух необходимый для горения топлива. Бедная рабочая смесь содержит избыток воздуха, богатая – недостаточное количество воздуха. В последнем случае работа двигателя сопровождается увеличением его мощности, увеличением удельного расхода топлива и понижением экономичности его работы.

При определении сортности (равной 100 и выше) в качестве эталонного топлива применяют технический эталонный изооктан. Следует заметить, что чем выше сортность топлива, тем выше его детонационная стойкость на богатой меси.

Для безопасности в обращении, а также для маркировки эталированные авиационные бензины окрашивают в три цвета: Б-100/130 – в оранжево-желтый, Б-95/130 – в желтый, Б-91/115 – в зеленый. Неэтилированный бензин Б-70 бесцветный.

Авиационные бензины должны быть химически нейтральными и не вызывать коррозию металлов и емкостей. С этой целью в бензинах ограничивают содержание серы до 0,05% и не допускают наличия в них водо-растворимых кислот и щелочей.

Некоторые характеристики бензинов приводятся в табл. 5.3

Таблица 5.3

Характеристика авиационных бензинов

Показатели	Бензины ГОСТ 1012-72
	Б-100/130	Б-91/115	Б-95/130	Б-70
Содержание ТЭС, %	0,27	0,25	0,33
Температура tн.к., 0С	40	40	40
Давление Рs, мм.рт.ст.	240/360	220/360	220/360
Температура начала кристаллизации	-60	-60	-60	-60
Фракционный состав 10%	75	82	82	88
50%	105	105	105	105
90%	145	145	145	145
97,5%	180	180	180	180
остаток	1,5	1,5	1,5	1,5

Примечание: Бензины Б-95/130, Б-70 не допускаются к применению во вновь разрабатываемую или модернизированную технику.