Сортамент бензинов

                1.  Сортамент бензинов

 

 

При сгорании топлива образуются СО₂ и Н₂О. При сгорании серы и сернистых соединений выделяются серный и сернистый ангидриды (SO₂ и SO₃). Пары воды, соединяясь, с ангидридами, образуют сернистую и серную кислоты H₂SO₃ и H₂SO₄. Данные кислоты вызывают коррозию баков, трубопроводов и деталей двигателя.

Активность  сернистых соединений проверяют  с помощью медной пластинки. В  пробирку наливают бензин, опускают медную пластинку и кипятят 18 мин при  температуре 100 ⁰С. Если на пластине отсутствуют ёмные пятна, то сера в топливе находится в допустимых пределах.

При сгорании топлива его химическая энергия  переходит в тепловую и далее  в механическую. При нормальном сгорании средняя скорость распространения  пламени доходит до 50 м/с. При увеличении скорости сгорания до 2500 м/с происходит детонационное сгорание  При детонации слышны звонкие металлические стуки (ударные волны), мощность двигателя снижается, резко  повышается температура, увеличиваются нагрузки на детали кривошипно-шатунного механизма.

Показателем детонационной стойкости топлива  является октановое число.

Октановое число бензинов проверяют моторным и исследовательским способами.

Установка представляет собой одноцилиндровый  двигатель (УИТ - 65) с переменной степенью сжатия (4 – 12). При моторном методе частота  вращения коленчатого вала n = 900 мин^-1 и угол опережения зажигания φ = 13 ⁰. Исследовательский: n = 600 мин^-1; φ = 20 ⁰. Установка оборудована электронным прибором для измерения интенсивности детонации.

Моторный способ имитирует работу двигателя грузовых автомобилей, на форсированных режимах и длительных нагрузках (междугородное движение транспорта).

Исследовательский способ имитирует работу двигателя легкового автомобиля при меньших нагрузках (внутригородское движение).

В качестве эталонных топлив берут изооктан С₈Н₁₈ (ОЧ = 100) и гептан С₇Н₁₆ (ОЧ =0).

Октановое число определяется сравнительным  методом при помощи эталонной  смеси, состоящей из октана и гептана. Например, бензин, которому присвоили  марку А-76, расшифровывается так: А  – автомобильный, октановое число 76, определено моторным методом. Если взять  смесь из 76 % изооктана и 24 % гептана, то она по детонационной стойкости  будет такой же, как бензин марки  А-76.

Октановое число есть показатель детонационной стойкости топлива, численно равный процентному содержанию изооктана в той его смеси с гептаном, которая по интенсивности детонации эквивалентна испытуемому топливу.

Рассмотрим  более подробно методику определения  ОЧ по моторному методу.

1. Одноцилиндровый  бензиновый двигатель работает  на бензине, ОЧ которого неизвестно. Частота вращения вала двигателя  900 мин^-1. Угол опережения зажигания 20 градусов.

2. Повышая  степень  сжатия (уменьшая объем  камеры сгорания), добиваются устойчивой  детонации.

3. Отключают анализируемый бензин  и переводят работу двигателя  на изооктан. Затем, добавляя гептан, создают условия сгорания с  устойчивой детонацией. По показанию  расходомеров определяют количество  изооктана и гептана в эталонной  смеси (например, 76  и 24 %). Октановое  число бензина 76.

При исследовательском  методе двигатель работает с меньшей  частотой вращения вала двигателя (600 мин^-1).

На данном режиме увеличивается время на протекание процесса сгорания и образования  перекисей (очагов самовоспламенения). При наличии очагов самовоспламенения  нужно меньше гептана – ускорителя детонации. По этой причине ОЧ по исследовательскому методу будет больше ОЧ по моторному  методу.

В соответствии с  ГОСТ 2084 - 77 вырабатывались 3 марки бензинов:

А-76, Аи-93, Аи-98.  Показатели данных бензинов приведены  в табл. 1.1.

Индукционный период должен  быть  не менее 360 мин. Это время испытания  образца (100 см³) в объеме  кислорода при давлении 0,7 МПа,  температуре 100 ⁰С до начала  активного поглощения  кислорода. Окисление начинается  при снижении давления, контролируемого по манометру.

Бензины, полученные прямой перегонкой, практически  не содержат ненасыщенных углеводородов, имеют высокую химическую стабильность (большой индукционный период) и  возможность длительного хранения. Бензины, полученные при помощи крекинг-процесса, имеют до 50 % ненасыщенных углеводородов, малый индукционный период и срок хранения.

Разность  между ОЧ_И и ОЧ_М называется чувствительностью бензина. Эта разность достигает 10 единиц. Чем выше данная разность, тем лучше сгорает бензин на неустановившихся режимах.

По новому ГОСТ  Р51105-97 выпускаются 4 марки неэтилированных  бензинов, показатели которых приведены  в табл. 1.2.

 

 

 

 

 

 

 

Характеристики бензинов                                                                 Таблица 1.1                                                                                                                      

Показатели	А - 76	Аи - 93	Аи - 98
Октановое число: по моторному методу; по исследовательскому методу.	76 -	85 93	89 98
Содержание тетраэтилсвинца, г/кг, не более	0,41	0,82	0,82
Цвет	Жёлт.	Оранж.	Синий
Давление насыщенных паров,     мм рт. ст., не  более	500	500	500
Фракционный состав: начало перегонки, не ниже 35 0С; t10%  (10 % испарившегося топлива) Л; З. t50% (50 % испарившегося топлива)     Л; З. t90% (90 % испарившегося топлива)     Л; З.	70 55   115 100   180 160	70 55   115 100   180 160	70 -   115 -   180 -
Содержание серы, %, не более	0,1	0,1	0,1

 

Из табл. 1.2 следует, что  к бензинам повышены требования по снижению концентрации свинца  и содержанию серы.

 

Характеристики бензинов                                                                Таблица 2.1

Показатели	Марки бензина
	«Нормаль 80»	«Регуляр 91»	«Премиум 95»	«Супер 98»
1.Октановое число: по моторному методу; по исследовательскому методу. 2.Концентрация свинца, г/л, не более 3.Содержание серы, %, не  более 4.Индукционный период, мин, не менее	76   80   0,01   0,05   360	82,5   91   0,01   0,05   360	85   95   0,01   0,05   360	88   98   0,01   0,05   360

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Эксплуатационно-технические свойства масел            для двигателей

 

 

 

От качества масла зависят долговечность  двигателя, его износ, время запуска. Эффективность использования моторного  масла определяется возможностью оптимизации  его свойств в соответствии с  условиями протекания рабочих процессов  и особенностями конструкции  двигателя.

Основная функция, которую выполняют  моторные масла, – это снижение трения и износа трущихся деталей двигателя  за счет создания на их поверхностях прочной  масляной пленки. Одновременно моторные масла должны обеспечивать:

- уплотнение зазоров в сопряжениях  цилиндропоршневой группы;

- эффективный отвод тепла и  продуктов износа от трущихся  поверхностей;

-защиту рабочих поверхностей  деталей от коррозии;

- предотвращение образования нагара, лака на деталях двигателя;

- высокую стабильность при окислении  и обводнении;

- малый расход масла при работе  двигателя;

- большой срок службы.

Основной характеристикой масла  является вязкость. Вязкость масла  указывается при 100 ⁰С. Например, М-10 – моторное масло вязкостью 10 сСт при 100 ⁰С.

Затем указывается область применения и условия эксплуатации:

А– для нефорсированных бензиновых и дизельных двигателей;

Б– для малофорсированных двигателей;

В– для среднефорсированных  двигателей;

Г– для высокофорсированных  двигателей;

Д– для высокофорсированных  дизелей с наддувом, работающих в  тяжелых условиях.

Если масло предназначено для  бензиновых двигателей, указывается  цифра 1, если для дизелей, – 2. Например, – М10Г₁ – моторное масло летнее вязкостью 10 сСт для высокофорсированных бензиновых двигателей, МЗ₃Г₁ – зимнее, МЗ₃/10Г – всесезонное.

Экономия топлива зависит от вязкости масла. Хорошее моторное масло  снижает расход топлива до 10 %. К 2005 г. по европейским стандартам расход топлива должен быть не более 3 л  на 100 км. Для этого масса машины  должна быть не больше 500 кг, с идеальной  обтекаемостью, электронным впрыском бензина, с оптимальной постоянной вязкостью масла при любых  погодных условиях.

У синтетических масел и минеральных  со специальными присадками индекс вязкости должен быть более 100. Вязкость незначительно  изменяется от температуры, что важно  при зимней эксплуатации автомобилей.

В маркировке масел часто встречаются  иностранные обозначения. По системе  SAE (Общество американских инженеров) известны 6 зимних (0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W) и 5 летних (20, 30, 40, 50, 60) масел.

В отечественной маркировке масел  указывается 4 зимних масла (основных), 5 летних и 4 всесезонных (табл. 2.1).

Моторное масло марки  0W  рекомендуется для зимних условий эксплуатации с температурой    окружающей    среды   не  ниже – 30 ^оС,

5W – 25 ^оC, 10W –20 ^оС.

 

                                                                        

Классы вязкости моторных масел                                                  Таблица 2.1

Классы вязкости	SAE	ν100 , 0С мм2/с	ν -18  0С, мм2/с
3З	5W	Не менее 3,8	<1250
4З	10W	Не менее 4,1	<2600
5З	15W	Не менее 5,6	<6000
6З	20W	Не менее 5,6	<10400
6	20	5,6-7	-
8	20	7-9,5	-
10	30	9,5-11,5	-
12	30	11,5-13	-
14	40	13-15	-
3З /8	5W-20	7-9,5	<1250
4З /8	10W-20	7-9,5	<2600
5З /10	15W-30	9,5-11,5	<6000
6З /14	15W-40	13-15	<10400

 

Область применения моторных масел  по американской системе указывает  API  (Американский институт нефти):

S – для легковых бензиновых двигателей (сервис);

С – для дизельных двигателей (коммерция);

CF – для дизелей с разделенными камерами сгорания;

CF-4 – для четырехтактных дизелей;

CF-2 – для двухтактных дизелей транспортных средств;

CG-4 – для четырехтактных дизелей,  работающих на топливе с содержанием  серы до 0.05 %;

CН-4 – для четырехтактных дизельных двигателей, длительно работающих без замены масла;

 СD – высокофорсированные  двигатели с наддувом;

 СС – высокофорсированные  двигатели без наддува или  уменьшенным наддувом;

 SH – для бензиновых двигателей выпуска до 1994 г;

 SI – для двигателей выпуска до 1997 г;

 SL – для двигателей выпуска до 2001 г;

 SE – высокофорсированные бензиновые двигатели;

 ЕС – энергосберегающее масла.

Пример обозначения: SAE 5W/30, API, SЕ, EC. Всесезонное моторное масло с кинематической вязкостью 10 сСт при 100 ⁰С. При отрицательных температурах ведет себя как масло типа 5W (W – зимнее), обеспечивает легкий запуск двигателя до  t ≤ – 25 ⁰C,  предназначено для высокофорсированных бензиновых двигателей, энергосберегающее. В табл. 2.2 приведены условные обозначения моторных масел по американскому стандарту АРI  и стандарту России (ГОСТ 17479.1 – 85) .

 

Группы  масел.                                                                                    Таблица 2.2

Россия	А	Б1	Б2	В1	В2	Г1	Г2	Д
API	SB	SC	CA	SD	CB	SE	CC	CD

 

Европейские страны с 1996 г. ввели свою классификацию моторных масел по системе ACEA (Ассоциация европейских производителей автомобилей). Обозначение масел по системе АСЕА  указаны в табл. 2.3.

 

Классификация масел по системе АСЕА                                      Таблица 2.3.

Бензиновые двигатели			Дизели
ACEA	A2-96	A3-96	E1-96	E3-96	E5-99
API	SG	SH	CD	CD	CH-4

Примечание: А – бензиновые, Б дизели легковых автомобилей и легких грузовых,

Е – дизели грузовых автомобилей, где 1, 2, 3 – категории, 96 – год  введения в действие.