Маркировка и применение бензина
Сфера применения бензина подразумевает использование его в качестве топлива для работы двигателей внутреннего сгорания, а иногда бензин применяется в качестве промывочной жидкости и растворителя.
В конце 19 века бензин не находил лучшего применения, чем антисептическое средство (бензин продавался в аптеках) и топлива для примусов. Зачастую из черного золота отгоняли только керосин, а все остальное, включая бензин, либо сжигали, либо просто выбрасывали. Однако с появлением двигателя внутреннего сгорания, работающего по циклу Отто, бензин стал одним из главных продуктов переработки нефти. Хотя по мере более широкого распространения дизельных двигателей на первый план выходит дизтопливо вследствие более высокого КПД дизельных двигателей. Бензин применяется как топливо для карбюраторных и инжекторных двигателей, высокоимпульсное ракетное топливо (Синтин), при производстве парафина, как растворитель, как горючий материал, сырье для нефтехимии прямогонный бензин или бензин газовый стабильный (БГС).
Во время использования бензина основным свойством является стойкость двигателя к детонации. Детонацией называют процесс быстрого сгорания смеси, и в результате чего образуется в камере ударная волна. Часто повторяющиеся ударные волны наносят двигателю ощутимый ущерб, а именно, прогорание поршней и выпускных клапанов. Внешне детонацию можно определить по постоянному стуку в двигателе, вибрация двигателя, густой, черный дым из выхлопной трубы и нестабильная работа двигателя. Из всех перечисленных признаков самым главным является постоянный звонкий стук. Некоторые водители считают, что этот стук производят поршневые пальцы. А на самом деле это всего лишь результат появления ударной волны. Основной причиной появления ударной волны (детонации) является несоответствие бензина степени сжатия в цилиндрах, раннее зажигание, наличие нагара в камере сгорания. Понятно, что длительная работа двигателя с процессами детонации оставит после себя ощутимый урон или вовсе «убьет» двигатель. Но не всякая детонация является опасной. Если детонация незначительная, кратковременная, возникает в начале разгона автомобиля, если педаль газа нажата до конца, а потом детонация пропадает, то это вполне нормальное явление и особой опасности для двигателя не представляет. Детонационное свойство определяется октановым числом бензина.
Октановое число определяется двумя способами. Это либо исследовательский способ, либо моторный. Чаще всего при обозначении сорта бензина указывается и метод, при помощи которого было определено октановое число. Если в названии бензина присутствует буква «И», значит, октановое число этого бензина было определено исследовательским методом. Более дорогими являются те сорта бензина, у которых октановое число выше. Это объясняется более высокой стойкостью к детонации. Это также влияет на степень сжатия двигателя, а значит, влияет на мощность двигателя и затрата топлива. Высокооктановый бензин получают обычно двумя способами. Технологический способ увеличивает количество высокооктановых веществ в процессе производства. Такой бензин является неэтилированным. Более дешевый и простой метод представляет добавку в бензин тетраэтилсвинца. Этот бензин имеет название этилированный бензин. В странах с высокоразвитой экономикой этилированный бензин не применяется как топливо. Этиловая жидкость представляет собой концентрат химических соединений свинца. Этил вредный как для природы, так и для человека. При обращении с этилированным бензином необходимо соблюдать меры предосторожности. Тетраэтилсвинец способен повысить детонационную стойкость, поэтому, его и добавляют в бензин. Такой бензин нельзя использовать в машинах, которые оснащены лямбдазондом и каталитическим нейтрализатором. Этилированный бензин быстро выведет из строя детали двигателя.
Сортов бензина очень много. Только в СНГ насчитывается 8 сортов: А-72, А-76, А-80, АИ-91, АИ-92, АИ-93, АИ-95 и АИ-98. По химическому составу и характеристикам они бывают по содержанию этила трех видов: этилированный, малоэтилированный или неэтилированный бензин. По температурным показателям бывает или летний, или зимний. Разные сорта этилированного бензина окрашивают в разные цвета. В зарубежных странах маркировка немного иная. Бензин у них выпускается двух марок: «Премиум»( октановое число 97) и «Регуляр» ( октановое число 90-94). В некоторых странах есть еще и третья марка «Супер» (октановое число 99-102).
Так же, качество бензина зависит от количества содержания вредных механических примесей, кислот, сернистых соединений. Обычно, бензин, производимый в странах СНГ, имеет низкое качество по этим показателям. Низкое качество бензина является причиной детонаций в двигателе. Повышается износ деталей двигателя, и уменьшается срок службы.
Для хотя бы частичного предотвращения пагубного действия некачественного бензина рекомендуется применять фильтры тонкой очистки. Так же можно раз в год промывать топливный бак, очищая его от вредных отложений и осадков.
Вопрос2 Назначение дизельных топлив
Дизельное топливо после бензина относится к самым массовым продуктам, применяемым на автомобильном транспорте. Автомобильное дизельное топливо получают путем прямой перегонки или каталитического крекинга керосино-соляровых фракций нефти; оно состоит в основном из керосиновых, газойлевых, а иногда и лигроиновых фракций. По групповому составу дизельное топливо преимущественно содержит парафиновые и нафтеновые углеводороды и лишь незначительное количество ароматических углеводородов, Дизельные двигатели по сравнению с карбюраторными обладают лучшей топливной экономичностью, удельный расход топлива у них примерно на 30% ниже, чем у карбюраторных двигателей. Дизельное топливо производится из отбензиненной нефти, благодаря чему увеличивается выход из нефти жидких топлив, и обладает по сравнению с бензином лучшей физической и химической стабильностью, вследствие чего в равных условиях потери дизельного топлива при транспортировании, хранении и применении будут меньше, чем бензина. Технико-экономические требования к дизельным топливам носят тот же характер, что и к бензинам. Кроме того, к дизельному топливу предъявляются специфические требования, вытекающие из особенностей рабочего процесса дизельного двигателя. Дизельное топливо должно: бесперебойно поступать в цилиндры двигателя при любых практически встречающихся температурах и обеспечивать легкий пуск двигателя; обеспечивать хорошее распыливание и смесеобразование в цилиндрах двигателя; легко воспламеняться и плавко сгорать, обеспечивая мягкую и бездымную работу двигателя; образовывать минимальное количество нагара, отложений и не вызывать коррозии и коррозионных износов деталей, соприкасающихся с дизельным топливом и продуктами его сгорания. Основные потребители дизельного топлива — железнодорожный транспорт, грузовой автотранспорт, водный транспорт, военная техника и сельскохозяйственная техника, а также в последнее время и легковой дизельный автотранспорт. Кроме дизельных и газодизельных двигателей, остаточное дизельное топливо (соляровое масло) зачастую используется в качестве котельного топлива, для пропитывания кож, в смазочно-охлаждающих средствах при механической и закалочных жидкостях при термической обработке металлов..
Основные характеристики топлива
Различают дистиллятное маловязкое — для быстроходных, и высоковязкое, остаточное, для тихоходных (тракторных, судовых, стационарных и др.) двигателей. Дистиллятное состоит из гидроочищенных керосино-газойлевых фракций прямой перегонки и до 1/5 из газойлей каткрекинга и коксования. Вязкое топливо для тихоходных двигателей является смесью мазутов с керосиново-газойлевыми фракциями. Теплота сгорания дизельного топлива в среднем составляет 42624 кДж/кг (10180 ккал/кг).
Вязкость и содержание воды
Различают так называемое зимнее и летнее дизельное топливо. Основное отличие в температуре предельной фильтруемости ASTM D 6371 и температурах помутнения и застывания ASTM D97, ASTM D2500, указанной в стандартах на это топливо. Производство зимнего топлива обходится дороже, но без предварительного подогрева невозможно использовать летнее топливо при −10 °C, например. Ещё одной проблемой является повышенное содержание воды в дизельном топливе. Вода отслаивается при хранении дизтоплива и собирается внизу, так как плотность дизтоплива меньше 1 кг/л. Водяная пробка в магистрали полностью блокирует работу двигателя. Требования межгосударственного стандарта ГОСТ 305-82 «Топливо дизельное. Технические условия» регламентируют кинематическую вязкость при 20 °C для летних сортов в пределах 3,0÷6,0 сст, для зимних сортов 1,8÷5,0 сст, для арктических 1,5÷4,0 сст. Этот стандарт требует также отсутствия воды во всех марках топлива.