Бензины автомобильные. Общие технические требования

Бензины автомобильные. Общие технические требования.

1. Детонационная стойкость – это способность бензина противостоять образованию перекисей. Детонационная стойкость оценивается октановым числом, которое указывается в стандартах и технических условиях на бензин в числе важнейших физико-химических свойств. Оно на столько важно, что входит в маркировку бензина.         Октановое число (ОЧ) бензина равно процентному (по объему) содержанию изооксида (C₈H₁₈) в смеси с нормальным гептаном (C₇H₁₆), которая по детонационной стойкости равноценна испытуемому бензину. При этом октановое число изооктана принято за 100, а нормального гептана – за 0 условных едениц. Эталонными топливами могут быть и другие жидкие топлива, полученные смешением белее дешевых компонентов, но обязательно проторированных по изооктану и нормальному гептану.   Октановое число определяется на моторной установке с одноцилиндровым двигателем с переменной степенью сжатия путем сравнительных испытаний испытуемого бензина с эталонными топливами, октановое число которых известно.         На установке типа УИТ-85 октановое число определяется по моторному (ОЧ/М) и исследовательскому (ОЧ/И) методам (моторный метод имеет более легкий режим работы установки по сравнению с исследовательским).
2. Концентрация свинца         Стандарт устанавливает метод концентрации свинца от 0,005 до 3,0 г/дм³ в авиационных и автомобильных бензинах.       Соединения свинца, попадая с отработавшими газами в атмосферу, наносили невосполнимый ущерб людям, животному миру, памятникам культуры, одним словом, окружающей среде. Кроме того, они разрушали каталитические нейтрализаторы выхлопных газов. Поэтому применение этилированных бензинов в России с 2000 г. было запрещено. В настоящее время в качестве добавок для повышения детонационной стойкости современных бензинов применяют кислородосодержащие соединения: спирты и эфиры.
3. Фракционный состав          Фракционный состав – это количество топлива в процентах и температура, при которой оно, это количество, перегоняется. Фракционный состав определяется на стандартном аппарате для разгонки (перегонки) нефтепродуктов. Эти два термина, разгонка и перегонка, равнозначны.   Фракционный состав позволяет судить о полноте испарении топлива в процессе карбюрации. Для характеристики фракционного состава в стандарте указывают температуры , при которых перегоняют 10, 50 и 90% бензина, кроме того,указывают температуру конца перегонки(кипения), а для летних бензинов и температуру начала перегонки. Стандарт ограничивает количество бензина, которое не перегоняется, так называемый осадок в колбе,и количество, которое улетучивается при перегонке, потери (остаток и потери).           По температуре перегонки 10% бензина (по t₁₀) судят о наличии в бензине пусковых фракций, от котрых зависит пуск холодного двигателя.  При минусовых температурах количество бензина, попавшего в цилиндры в испарившемся виде, резко падает из-за плохого распыления топлива, по причине малой скорости вращения коленчатого вала (замерзло масло, замерз аккумулятор), и целиком зависит от t₁₀.     Если t₁₀ слишком высокя, то при холодном запуске, в цилиндре не будет испарившегося бензина и двигатель не заведется, по этому желательно иметь t₁₀ ниже.            Однако, при слишком низкой t₁₀ в жару могут возникнуть проблемы с запуском горячего двигателя, бензин испаряется раньше чем попадает в цилиндр, в результате чего в трубопроводе возникает «пробка» которая препядствует поступлению бензина.        t₁₀^лето = 70°С           t₁₀^зима = 50°С           По температуре перегонки 50% бензина (поt₅₀) судят об интенсивности прогрева двигателя (устойчивости работы непрогретого двигателя на малых оборотах), приемистости двигателя при резком окрытии дросселя.   t₅₀^лето = 115°С           t₅₀^зима = 100°С           По температуре перегонки 90% бензина (по t₉₀) и температуре конца перегонки (t_кп) судят о наличии в бензине тяжелых фракций от которых зависит максимальная мощность и износ.        Если t₉₀ слищком высокая, то в цилиндре бензин не будет испаряться, а будет смывать масло со стенок цилиндра и разжижать его в кратере, в результате сухого трения будет повышенный изос цилиндра поршневой группы.             Если t₉₀ слишком низкое, двигатель не сможет развить полную мощность.             t₉₀^лето = 180°С  t₉₀^лето = 205°С       t₉₀^зима = 160°С  t₉₀^зима = 195°С                   
4. Давление насыщенных паров        На стандартном аппарате по перегонке не возможно определить наличие особо мелких фракций, которые влияют на образование паровых пробок. По этому ГОСТ вводит дополнительный параметр – давление насыщенных паров.           Давление насыщенных паров определяет летучесть нефти нефтепродуктов, оказывающую влияние на условия их хранения, транспортировки и применения.         Давление насыщенных паров для летних бензинов должно быть не более 667 ГП; для зимних 667-933 ГП.        Способность к образованию однородной смеси так же зависит от наличия в бензине механических примесей и воды.
5. Кислотность           Органические кислоты в отличие от водорастворимых кислот и щелочей не являются случайнымы примесями бензинов, а всегда содержатся в них в том или ином количестве. Более того, их количество в бензине непрерывно возрастает в результате окисления, в том числе и непредельных углеводородов за время его хранения. Основу органических соединений кислого характера составляют нафтеновые кислоты (R-COOH) и фенолы (C₆H₅ OH). По этому, нет необходимости их полностью удалять из товарных бензинов. На этом основании стандартами на бензин допускается наличие ограниченного количества нафтеновых кислот в бензине.     Продукты взаимодействия органических кислот с топливом представляют собой нерастворимые в бензине хлопьевидные осадки, которые могут вызвать закупорку топливопроводов системы питания.    Органические или нафтеновые кислоты разрушают металлы значительно слабее минеральных. Они опасны для цветных металлов, в первую очередь для свинца и цинка, лишь в присутствии воды.    Содержание органических кислот в топливах принято характеризовать кислотностью, под которой понимают количество щелочей КОН, выраженное в миллиграммах и израсходованное на нейтрализацию всех кислых соединений, содержащихся в 100 мл топлива.
6. Концентрация фактических смол       Смолы ухудшают подачу бензина, нарушают работу топливного насоса, карбюратора. Для восстановления работоспособности двигателей из топливной системы приходится периодически удалять образовавшиеся в ней отложения, что увеличивает затраты на техническое обслуживание и ремонт двигателя, снижает техническую готовность  и надежность транспортного средства. Кроме смол, образовавшихся при транспортировании и хранении, существует понятие фактические смолы – это те смолы, которые уже имелись в бензине или образовались во время испытания и отгрузки.   Концентрация фактических смол в бензине строго ограничена и устанавливается в миллиграммах на 100 мл бензина. При этом, учитывая неизбежность осмоления бензина в процессе хранения, устанавливается предельное содержание смол на месте производства и месте потребления. Удалить смолы из системы питания можно ацетоном.      Для предотвращения преждевременного старения бензинов к ним добавляют присадки-антиокислители.                                                Антиокислители, допущенные к применению в РФ

7. Индукционный период         Способность бензина сохранять свой состав неизменным оценивают индукционным периодом.          Индукционный период определяют в бомбе, 1/3 объема которой или 100 мл заполнены испытуемым топливом, а 2/3 кислородом. Бомбу опускают в кипящую воду - 100°С, через некоторое время бензин в бомбе начинает окисляться, на это расходуется часть кислорода, и давление насыщенных паров в бомбе начинает падать.         Индукционным периодом называется время в минутах с момента погружения бомбы в кипящую воду до начала падения давления. Чем это время больше, тем выше стойкость бензина к окислению, тем лучшим эксплуатационным качеством он обладает.       Индукционный период на месте производства современных бензинов от 600 до 1300 мин.