Состав бензина, физические и химические свойства

Автор admin На чтение 5 мин. Просмотров 3.4k.

В качестве топлива для большинства легковых автомобилей применяется бензин. Это смесь углеводородов, имеющих температуру кипения от 30 до 205 градусов Цельсия. Помимо углеводородов в составе бензина имеются примеси, содержащие азот, серу и кислород.

В зависимости от количества тех или иных соединений автомобильный бензин делится на разные марки, имеющие несколько различные эксплуатационные свойства:

• АИ-92;
• АИ-95;
• АИ-98.

С ужесточением экологических требований бензины, имеющие более низкое октановое число, такие как А-76 или АИ-80, а, следовательно, более «грязный» химический состав, в настоящее время не производятся.

Основные свойства

Основные свойства бензина – его химический состав, способности к испарению, горению, воспламенению, образованию отложений, а также коррозионная активность и стойкость к детонации.

Физико-химические свойства бензина варьируются в зависимости от того, какие углеводороды и в каких пропорциях в нем содержатся. Температура замерзания бензина достигает –60 градусов по Цельсию, в случае применения специальных присадок можно понизить это значение до –71 градуса. Бензин активно испаряется при температуре выше 30 градусов, и с повышением температуры испарение происходит интенсивнее. Когда концентрация его паров в воздухе достигает 74 – 123 граммов на кубический метр, образуется взрывоопасная смесь.

Фракционный состав бензина напрямую влияет на эксплуатационные свойства. При производстве важно добиться правильного соотношения легких и тяжелых фракций, чтобы, с одной стороны, обеспечить достаточно высокую испаряемость при низких температурах, а с другой – не допустить перебоев в работе мотора из-за образования паровых пробок в топливопроводе, которые могут возникнуть вследствие интенсивного испарения большого количества легких фракций. В связи с этим бензины, применяющиеся в местах с жарким климатом и в районе полярного круга, имеют разный химический состав для того, чтобы обеспечить необходимые эксплуатационные свойства.

Получить бензин можно несколькими способами: прямой перегонкой нефти и отбором определенных фракций (такой способ применялся в начале эры автомобилизации), в середине прошлого века стали применять крекинг и риформинг. Основная составляющая бензина, полученного путем прямой перегонки, – цепочки алканов. При крекинге и риформинге они преобразуются в разветвленные алканы и ароматические соединения.

Два последних способа позволяют получить высокооктановое топливо марок АИ-92, 95 и выше.

Октановое число

Название марки бензина состоит из буквенно-цифрового обозначения. Буквы А или АИ указывают на метод определения октанового числа:

1. моторный (А)
2. исследовательский (АИ)

а цифра определяет октановое число (92, 95 и т.д.).

Значение октанового числа указывает на такое свойство, как стойкость бензина к детонации. Цифра эта относительная. В качестве эталона принимается изооктан, детонационная стойкость которого очень высока и принимается равной 100. Шкала октанового числа была предложена в начале прошлого века. Оно определялось содержанием изооктана в смеси с нормальным гептаном (его детонационная стойкость очень низкая и принимается равной нулю). Соответственно, бензин марки АИ-92 эквивалентен по своей устойчивости к детонации 92-процентной смеси изооктана с гептаном, АИ-95 – 95% и так далее. Октановое число может быть и больше 100, если антидетонационные свойства топлива еще выше, чем у чистого изооктана.

Это значение очень важно, поскольку детонация приводит к быстрому разрушению цилиндро-поршневой группы. Объясняется это скоростью распространения фронта пламени – до 2,5 км/с, тогда как в нормальных условиях пламя распространяется со скоростью не более 60 м/с.

Чтобы повысить антидетонационные свойства, можно либо добавить присадки, содержащие соединения свинца (тетраэтилсвинец), либо изменить фракционный состав при получении. Первый способ получает с легкостью получить из бензина АИ-92 АИ-95, или 98, однако в настоящее время от него отказались. Поскольку, хотя такие присадки значительно повышают эксплуатационные свойства топлива и имеют низкую себестоимость, они так же весьма ядовиты и на экологию оказывают куда более губительное воздействие, чем чистый бензин, а также разрушают каталитический нейтрализатор автомобиля (температура сгорания этилированного бензина выше, чем у неэтилированного, в результате керамические элементы нейтрализатора попросту спекаются, и устройство выходит из строя).

В качестве присадок могут быть использованы и другие соединения, менее токсичные, такие как этиловый спирт или ацетон. Например, если добавить 100 мл спирта в литр бензина АИ-92, то октановое число увеличится до 95. Однако применение таких присадок экономически невыгодно.

Химическая стабильность

Рассматривая химические свойства бензина, следует основной упор сделать на то, насколько долго состав углеводородов останется неизменным, поскольку при длительном хранении более легкие соединения испаряются, и эксплуатационные свойства сильно ухудшаются. Особенно остро эта проблема стоит в том случае, если из топлива с меньшим октановым числом (например, АИ-92) получили бензин более высокой марки (АИ-95) путем добавления в его состав пропана или метана. Их антидетонационные свойства выше, чем у изооктана, но и испаряются они очень быстро.

Государственный стандарт требует, чтобы химический состав бензина любой марки, будь то АИ-92, 95 или 98 оставался неизменным не менее пяти лет при соблюдении правил хранения. Однако на деле зачастую даже только что купленное горючее уже имеет октановое число ниже заявленного (например, не 95, а 92). Виной тому недобросовестность продавцов, добавляющих сжиженный газ в резервуары с топливом, срок хранения которого истек, и состав не соответствует ГОСТу. Как правило, к одному и тому же бензину добавляют разное количество газа, чтобы получить октановое число, равное 92 или 95. Очевидным подтверждением подобных ухищрений служит сильный запах газа на АЗС. Вполне вероятно, что эксплуатационные свойства такого бензина заметно ухудшатся прямо на глазах, до того времени, как опустеет топливный бак.

Мне нравится1Не нравится

Что еще стоит почитать

химические свойства и характеристики топлива

В состав топлива входят разные химические компоненты и связанных веществ: легкие углеводороды, сера, азот, свинец. Для расширения характеристик бензина к нему добавляют разные присадки. Точную формулу бензина написать нереально, так как химический состав во многом зависит от зоны получения сырья – нефти, от технологии изготовления и присадок.

Но химический состав того или иного вида топлива не влияет на процесс реакции сгорания горючего в двигателе транспортного средства. Как показывает практика, качество топлива во многом зависит от области получения. К примеру, та нефть, которую получают в России, по своим свойствам хуже, чем «черное золото» из Персидского залива или Азербайджана.

 Загрузка …

Методы добычи топлива

Процесс перекачивания нефти на российских нефтеперерабатывающих фабриках – трудоемкий и дорогой, при этом итоговая продукция не соответствует экологическим нормам Евросоюза. Вот почему топливо в России очень дорогое.

Для улучшения его свойств применяются разные методы, но все это сказывается на стоимости. «Черное золото» из Азербайджана и Персидского залива имеет в составе минимальное число тяжелых веществ, соответственно, и изготовление бензина из нее выходит дешевле.

В начале 20-го века топливо добывали методом ректификации – перегонки нефти. Другими словами, ее нагревали до конкретных температур, и нефть делилась на разные группы, одной из которых был бензин.

Такой метод получения был не самым дешевым и безопасным, так как все тяжелые компоненты из нефти попадали в воздух вместе с выхлопными газами автомобиля. В них было огромное число свинца и парафинов, из-за этого страдала окружающая среда и двигатели машин того времени.

Позже были найдены новые методы добычи топлива – крекинг и риформинг. Все эти химические процессы долго описывать, но примерно это выглядит так. Углеводороды – это самые длинные молекулы, главными компонентами которых считаются кислород и углерод.

Во время разогревания нефти соединения этих молекул разрываются, и формируются более легкие углеводороды. Почти все группы нефти применяются, а не выбрасываются, как в начале прошлого века. Перекачивая нефть методом крекинга, мы получаем горючее, дизельное топливо, моторные масла. Из перекаченных отходов получается мазут, масла для моторов с высокой вязкостью.

Риформинг является более совершенным процессом перекачивания нефти, в результате которого можно получать бензин с более высокой октановой величиной, и устранение из конечного продукта всех тяжелых компонентов.

Чем чище топливо становится после всех этих процессов перекачивания, тем меньше токсичных веществ присутствует в выхлопных газах. Также при изготовлении топлива почти нет отходов, то есть, все составляющие нефти применяются по назначению.

Октановое число топлива

Главное качество топлива, на которое нужно обращать внимания во время заполнения бака авто – это октановое число. Оно отображает стойкость бензина к возгоранию. В состав топлива входят два вещества – изооктан и гептан. Первый – очень взрывоопасен, а для второго способность к возгоранию равна нулю, при конкретных условиях, естественно.

Октановое число показывает пропорцию гептана и изооктана. Отсюда вывод, что топливо с большим октановым числом наиболее устойчив к возгоранию, то есть, будет взрываться только при конкретных условиях, которые появляются в блоке цилиндров.

Октановая величина увеличивается при помощи особых присадок, в которых содержится свинец. Но свинец является крайне недружелюбным химическим элементом и вредит природе и двигателю.

Поэтому применение многих присадок на данный момент не разрешено. Поднять октановую величину можно при помощи другого углеводорода – спирта. Автомобилист, который заправил авто таким топливом, замечает, что мощность возросла, как и разгон, а расход, наоборот, уменьшился. Увы, первое впечатление часто является неверным, и такие присадки способствуют поломке авто.

Характеристики топлива

Таким образом, топливо делится на градации в зависимости от числа примесей и присадок в нем, чем их больше, тем сильнее процессы возгорания в двигателе, тем сильнее уровень износа мотора и других узлов в транспортном средстве. Чтобы не допустить попадания посторонних средств в топливную систему, производители оснастили ее фильтром тонкого очищения, который необходимо своевременно проверять и заменять.

Так как на заправках России реализуется не самое лучшее топливо, то замену этого фильтра необходимо делать через каждые 10 тысяч – 15 тысяч км. Сам топливный бак нужно промывать один раз в год, при этом заранее освободив его от оставшегося горючего.

Характеристики топлива снижаются и при его длительном складировании. Это происходит, если вдруг у вас в гараже находится емкость с горючим на всякий пожарный. Без сомнения, она сыграет в форс-мажорной ситуации важную роль, но важно помнить, что качество топлива со временем уменьшается по мере его складирования. Октановое число становится меньше, а вот уровень смол в топливе, наоборот, увеличивается. Какие могут быть последствия?

 

При применении такого несвежего топлива смолы и другие компоненты, формируя тяжелые соединения, опадают на элементах топливной системы, в двигателе, в карбюраторе. Естественно, пользы от этого никакой не будет. Если в гараже стоит машина, в которой присутствует топливо, то процессы окисления не заставят долго ждать.

Если в авто есть латунная заборная труба и фильтрующая сетка, содержащая медь, то такие процессы возникают еще быстрее, чем в стальной емкости. Причем в теплое время года такие процессы намного ускоряются в сравнении с зимой. Кроме процессов седиментирования смол, окисления, еще встречается процесс выхода бромистого этила, который отвечает за выход свинца при возгорании горючего.

Со временем этого вещества может стать настолько мало, что весь свинец окажется на деталях мотора и будет нагорать. Исходя из этого, можно сделать вывод о том, что лучше всего хранить топливо в герметично закрытых емкостях и в темном холодном месте.

Если вы живете в среднеклиматической зоне – то срок складирования бензина может составлять 12 месяцев, если мы говорим о баке авто – то не больше полугода. Поэтому для районов с прохладным климатом эти сроки возрастают в два раза, а для с теплым – в два раза снижаются. Качество топлива можно немного повысить, если добавить в него более свежее.

Исходя из этого, ясно, что характеристики топлива напрямую влияют на его качество, состояние ТС, его движение, мощность. Качество отечественного бензина не дотягивает до европейского уровня. К примеру, если финское топливо, за которым даже формируются очереди. Его можно найти только на европейских трассах. Чем оно примечательно?

Если октановое число равно 95, то у него нет каких-либо присадок и полностью соответствует международным стандартам. Вот и вся магия. На наших заправках найти более менее приличный бензин тоже можно, ведь выявить характеристики топлива можно при помощи подручных средств и без какого-либо оборудования.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your <a href=»/youtube/v3/getting-started#quota»>quota</a>.

Список используемой литературы:

Химическая формула бензина, состав бензина

Бензин – это продукт, полученный в результате перегонки нефти. Он представляет собой горючее с пониженными детонационными составляющими. Из сырого нефтепродукта получается пятьдесят процентов бензина, который предназначен для двигателей, а конкретно при внутреннем сгорании. Он бывают двух типов: авиационный и автомобильный. В зависимости от применения различаются физико-химические свойства бензина.

Нас сегодняшний день бензины должны соответствовать следующим критериям:

• оптимальная испаряемость элементов;
• групповой состав углеводородов, который обеспечивает бездетонационное образование на каждом этапе действия двигателя;
• стабильность состава в условиях долгого хранения;
• отсутствие побочных эффектов, оказываемых на детали.

Физико-химические свойства бензина

Свойства бензина различаются по количеству углеродов и водородов в составе. Он замерзает при шестидесяти градусах ниже нуля, но можно добиться цифры ниже (- 71). Испаряется при тридцати градусах, а повышение температуры лишь ускоряет этот процесс. Бензин производится с помощью перегонки нефтепродукта путем выборки отдельных фракций. Это самый старый способ. В двадцатом веке появились такие методы как крекинг и риформинг (преобразование в алканы и другие соединения).

Бензины легко воспламеняются, не имеют конкретного цвета, а также обладают летучестью. Кипение достигается на отрезке от тридцати до двухсот градусов. Застывает при температуре ниже шестидесяти градусов. В процессе сгорания появляется диоксид углерода и вода. Формула бензина это подтверждает (C3h21O2). Характеристики бензина, относящегося к автомобильному виду, следующие:

• смесь должна быть однородной;
• плотность равная 690-750 кг.м² при плюс двадцати градусах;
• малая вязкость, не препятствующая протеканию топлива;
• способность испаряться. Соединение может осуществлять переход в газообразное состояние из жидкого. В автомобиле это обязательно, так как обеспечивает облегченный запуск двигателя, особенное в зимнее время года;
• состояние давления паров. Высокие показатели давления обеспечивают интенсивность конденсации. Слишком высокое давление способно образовывать паровые пробки, которые приводят к утере мощности транспорта;
• низкотемпературные качества, то есть свойство выдержки при низких температурах;
• процесс сгорания смеси. Понимается скоростная реакция углеводорода и кислорода.

Химический состав бензина

Состав бензина имеет в себе соединения углерода и водорода. Но этим не ограничивается. Популярное топливо включает в себя и другие молекулы бензина. Химический состав бензина дополняют: кислород, сера, азот и свинец. Сырье дополняется присадками, которые повышают конечный продукт. Количественные составляющие этих микроэлементов определяют видовое разнообразие топлива: 92 марка, 95 марка, 98.

Нефть является основополагающим сырьем для выработки бензина. Нефть добывается из природы, содержит примеси углеводородов и других соединений. Считается ценным ископаемым. Углеводород – важный компонент нефтепродукта и природного газа. Химические составляющие нефти разнообразные и постоянно изменяются в зависимости от парафиновых. В природе известные промежуточные и смешанные типы.

Парафиновые отличаются тем, что имеют большее содержание бензина, а сера, наоборот, в меньшем количестве. Нафтеновый вид сырого нефтепродукта разительно отличается от предыдущего типа. Он содержит бензин в ограниченном количестве, а сера, мазут и асфальт превалируют.

Определение фракционного состава бензина

Физические свойства бензина имеют зависимость от такого понятия как фракционный состав. Под этим подразумевается испарительная возможность, которая считается главным показателем, учитывающимся при использовании топлива в разном климате. Производство должно получить пропорциональное соотношение фракций как тяжелых, так и легких. Полученное топливо при нагревании испаряется без проблем – это хороший показатель. За это отвечают легкие, а тяжелые способствуют оптимальной интенсивности этого испарения. Нарушение баланса приведет к паровым пробкам, и двигатель столкнется с перебоями в работе. Испарение намечается, когда происходит нагревание при высоких температурах внутри прибора.

Фракционные свойства бензинов влияют на параметры пользования. Грамотное соотношение вышеуказанных составляющих обеспечит оптимальную испаряемость при низких температурных показателях, защиту от перебоев в конструкции. Топливо имеет характеристики, которые напрямую зависят от погодных и климатических условий, то есть в жарких странах и на полярном круге в состав бензина входят отличные друг от друга элементы.

Октановое число бензина

Марка топлива полностью раскрывает молекулярную массу бензина. Допустим, АИ 92. октановое число обозначено цифрами, а буквы определяют показатель. А – это значение класса моторных. Чем выше показатель числа, тем ниже детонационные характеристики бензина. Следовательно, цилиндры и поршни будут подвергаться меньшим разрушениям. Качество бензина улучшается с повышением октанового числа.

76 и 80 топливо бензина пропало на автозаправках, так как они плохо влияют на экологию и критичны для работы агрегатов. Продолжительно эксплуатации зависит от данного показателя. Автолюбитель всегда должен обращать внимание на это число, так как это, прежде всего, влияет на работоспособность транспорта.

Бензин состоит из изооктана и гептана. Первый обладает взрывоопасностью, а второй имеет нулевую детонацию. Именно октановый показатель определяет соотношение двух составляющих топлива. При помощи определенных присадок (свинцовых) повышается это число. Но свинцовые присадки не рекомендуют применять, так как они не благоприятно действуют на двигатель. Также его повышают спиртом. Если к 92 марке долить 100 гр. названной смеси, то получится 95.

Маркировка автомобильных бензинов

Межгосударственный стандарт маркирует бензины для автомобилей с помощью трех групп знаков, которые разделятся дефисами (АИ-95-3). Буквы в начале марки говорит о том, что бензин относится к автомобильному типу, который прошел исследовательские испытания согласно ГОСТ. Октановое число также измеряется с помощью исследования. Топливо может иметь следующее число: 95, 92, 98 и так далее.

Цифры от двух до пяти указывают на классность бензина. Оно совпадает с показателем стандартов экологии, который соответствует категории «Евро». Бензин обязан соответствовать определенной серии. То есть цифра два подходит для Евро-2, а цифра три для Евро-3 и так далее.

В качестве примера можно привести марку топлива «АИ-95-4». Из названия становится понятно, что бензин относится к автомобильному классу, а октановый показатель равен 92. Буквы говорят об исследовательском методе измерения. А конечная цифра указывает на то, что топливо соответствует 4-ой экологической категории (Евро-4 –стандарт).

С 2003 г. в Российской Федерации на официальном уровне запретили производство бензина, относящегося к этилированным смесям, который считается вредным. Поэтому сегодня все топливо неэтилированное, и в маркировке это не указывается.

Детонационная стойкость бензина

Детонационная стойкость заключается в способности автомобильного топлива оказывать сопротивление такому процессу как самовоспламенение, которое может произойти при сжатии. Наивысший показатель данной характеристики обеспечивает оптимальное сгорание при каждом эксплуатационном режиме двигателя. Горение бензина как процесс имеет кардинальный характер. Сжатие рабочего состава проходит при повышенной температуре и давлении. Далее происходит окисление соединений углерода и водорода, которое набирает интенсивность после того, как смесь воспламенится.

Если соединение углерода и водорода, которые остались в части несгоревшего состава, имеет недостаточную окислительную стойкость, то начнется ускоренный и интенсивный процесс накапливания соединений перекиси. А это ведет к взрывному распаду.

Повышенная концентрация соединений, возникших посредством перекиси, становится катализатором теплового взрыва, который спровоцирует самовоспламенение бензина. Именно этот процесс, происходящий внутри активного состава, становится активатором взрывного горения остатков топлива. Это приводит к детонационному сгоранию.

Детонация, как процесс внутри двигателя, вызывает следующие последствия:

• перегрев;
• интенсивный износ и локальные разрушения в двигателе;
• наличие резкого специфического звука;
• упадок мощности;
• увеличенный порог выхлопных дымов.

Детонация напрямую зависит от химического и физического состава используемого бензина, а также от особенностей конструкции самого двигателя. Октановое число считается основополагающим показателем детонации и ее стойкости в автомобильных бензинах.

Физико-химические свойства бензина марки АИ-98

Самым высококачественным видом автомобильного горючего по праву считается бензин АИ-98. Представители АЗС, желающие приобрести нефтепродукт этой марки оптом с доставкой, могут ознакомиться с ценами на топливо, реализуемое нашей фирмой. Основные физико-химические свойства бензина АИ-98 осветит данная статья.

Параметры горючего по ГОСТ

Октановое число топлива рассматриваемой марки по исследовательскому и моторному методу составляет не менее 98 и 88 единиц соответственно. Концентрация свинца в бензине АИ-98 находится в пределах 5 грамм в пересчете на кубический дециметр горючего. Содержание в составе такого топлива промытых растворителем смол не превышает 50 мг на 100 см?.

Индукционный период бензина марки АИ-98 имеет продолжительность не менее 360 минут. Нормативное значение массы серы на килограмм такого горючего в зависимости экологического класса энергоносителя варьируется в диапазоне от 10 до 500 мг. Объемная доля бензола в составе АИ-98 не превышает 5 %. Олифеновые и ароматические углеводороды могут присутствовать в топливе этой марки в объеме не более 18 %.

Массовое содержание кислорода в составе АИ-98 находится в пределах 2,7 %. Коррозионные характеристики бензина этой марки, оцениваемые путем испытания горючего на медной пластине при диапазоне температур от 3 до 50 градусов Цельсия, соответствуют классу 1. При визуальном осмотре АИ-98 выглядит прозрачным и не имеет различимых невооруженном глазу примесей.

Плотность бензина этой марки при температуре 15°C варьируется от 725 до 780 килограмм на кубометр. В отличие от многих других нефтепродуктов, в составе АИ-98 полностью отсутствуют соединения марганца и железа. Объемная доля монометиланилина в бензине этой марки варьируется от 1 до 1,3 %. Давление насыщенных паров АИ-98 составляет может составлять от 35 до 80 кПа. Максимальный индекс паровой пробки для такого горючего равен 1350. Приобрести бензин АИ-98, соответствующий вышеуказанным требованиям, можно в нашей компании, которая также продает дизельное топливо и газовый конденсат.

Физические свойства бензина | ЭНЕРГИЯ / Сеть АЗС в Новосибирске

Физические свойства бензина, определяются качеством исходного продукта. Так как в основе бензина лежат нефтепродукты, химическое строение которых на основе фенольного кольца, во многом определяет физические свойства.

Разные сорта бензинов имеют разные физические показатели: температуру горения и замерзания, а также плотность. В среднем эти показатели варьируются в следующих пределах: предел кипения 33-205°С, температура замерзания ниже -60°С, плотность 700-780 кг/м3. Кроме того, важны такие физические свойства бензина, как температура вспышки (ниже 0°С) и концентрация паров. При концентрация паров в воздухе 70-120 г/м3 образуются взрывчатые смеси.

Именно физические свойства бензина создают дополнительные условия для признания автомобиля техническим средством повышенной опасности. Однако так привычные нам взрывы бензобаков, которые показывают чуть ли не во всех боевиках, случаются в реальность очень редко. А вот вероятность того, что бензин загорится, если не будут соблюдаться простейшие правила техники безопасности вполне реальны.

Еще одно неприятное физическое свойство бензина — легковоспламеняемость. Но именно благодаря этому свойству мы и можем использовать бензин в качестве топлива. К слову сказать, такие альтернативные виды топлива как водород воспламеняются еще легче, чем и создают проблему их массового использования в автомобилях. Плюс к этому водород еще и легко взрывается. И если бы мы пользовались машинами с водородными двигателями, то ситуации из фильмов с повальными взрывами топливных баков перенеслись бы в реальность.

Физические свойства бензина, кроме химической структуры, определяются еще и наличием примесей, которые переходят в бензин из нефтепродуктов. При высоком количестве примесей качество бензинов понижается. Бензин с большим количеством примесей влияет не только на собственные свойства бензина, но и на работу двигателя автомобиля.

Именно благодаря физическим свойствам бензина, мы можем использовать его в качестве топлива, однако при нарушении правил изготовления, распространения или использования и хранения бензина те самые физические свойства, которые позволяют бензину быть топливом могут оказаться опасными, как для техники, так и для человека.

Приобрести различные виды топлива оптом и в розницу можно в новосибирской сети АЗС «Энергия».

Физико-химические свойства бензина | reshebniki-online.com

Реферат

Дисциплина: материаловедение

Тема: Физико-химические свойства бензина

2009

Введение

Отечественные легковые автомобили и автобусы, а также большинство грузовых автомобилей имеют карбюраторные двигатели. Топливом для этих двигателей служит автомобильный бензин.

Основные технико-экономические требования к бензинам сводятся к следующему:

— бензин должен обеспечивать безотказную работу автомобильного двигателя на всех режимах и во всех практически встречающихся условиях эксплуатации;

— двигатель должен развивать предусмотренную для него мощность при минимальном расходе бензина;

— бензин должен обеспечивать минимальные износы двигателя, трудовые и материальные затраты на ремонт и техническое обслуживание двигателя;

— качество бензина не должно ухудшаться при транспортировании, хранении и использовании;

— обращение с бензином не должно вызывать повышенной опасности для персонала, занимающегося эксплуатацией, техническим обслуживанием и ремонтом автомобилей.

Исходя из названных выше требований устанавливается соответствие бензина данным конкретным условиям и возможность его применения.

Физико-химические свойства

Соответствие бензина перечисленным требованиям зависит, прежде всего, от его физико-химических свойств, которые определяются рядом показателей. Основные показатели физико-химических свойств бензинов указываются в стандарте или в технических условиях на бензин данной марки.

Приведенные показатели могли бы значительно изменяться в зависимости от природы нефти, способов ее переработки и очистки бензина. Стандартизация основных показателей физико-химических свойств обеспечивает одно и то же качество бензина данной марки.

Фракционный состав, давление насыщенных паров, детонационная стойкость, а также содержание механических примесей и воды в бензине определяют способность данного бензина образовывать бензино-воздушную смесь нужного состава при различных условиях работы двигателя, в том числе при низких и высоких температурах, минимальных и максимальных числах оборотов коленчатого вала, при приоткрытом или полностью открытом дросселе, т. е. определяют карбюрационные качества бензина, от которых зависит безотказность работы двигателя.

От них зависят также быстрота и полнота сгорания бензино-воздушной смеси в цилиндрах двигателя, возможность работы двигателя на наиболее экономичных режимах, т. е, мощность, развиваемая двигателем, и количество расходуемого при этом бензина.

Фракционный состав устанавливает зависимость между количеством топлива (в % по объему) и температурой, при которой оно перегоняется. Для характеристики фракционного состава в стандарте указывается температура, при которой перегоняется 10, 50 и 90 % бензина, а также температура конца его перегонки, иногда и начала.

Применение бензина с высокой температурой конца перегонки приводит к повышенному износу цилиндров и поршневой группы вследствие смывания масла со стенок цилиндров и его разжижения в картере, а также вследствие неравномерного распределения рабочей смеси по цилиндрам.

Давление насыщенных паров характеризует испаряемость головных фракций бензинов, и в первую очередь их пусковые качества. Чем выше давление насыщенных паров бензина, тем легче он испаряется и тем быстрее происходит пуск и нагрев двигателя. Однако если бензин имеет слишком высокое давление насыщенных паров, то он может испаряться до смесительной камеры карбюратора.

Это приведет к ухудшению наполнения цилиндров, возможному образованию паровых пробок в системе питания и снижению мощности, перебоям и даже остановке двигателя.

Поэтому давление насыщенных паров бензина устанавливается таким, чтобы при хорошем его испарении не образовывались паровые пробки в системе питания двигателя.

При оценке испаряемости бензина необходимо наряду с давлением насыщенных паров учитывать его фракционный состав.

Октановое число характеризует детонационную стойкость бензина, являющуюся важнейшим его эксплуатационным качеством.

Детонационная стойкость бензина оценивается октановым числом, указываемым в стандартах или технических условиях в числе важнейших физико-химических свойств бензина. Показатель октанового числа входит и маркировку бензина. Октановое число бензина численно равно процентному (по объему) содержанию изооктана в такой смеси с нормальным гептаном, которая равноценна по детонационной стойкости испытуемому бензину.

Чем выше октановое число, тем более стоек бензин перед детонацией и тем лучшими эксплуатационными качествами он обладает.

При сопоставимых условиях бензины с более легким фракционным составом имеют более высокое октановое число. Лучше противостоят детонации бензины, в которых преобладают ароматические углеводороды, затем следуют нафтеновые, и наименьшая детонационная стойкость у бензинов, состоящих в основном из нормальных парафиновых углеводородов.

Наличие в бензине сернистых соединений и смолистых веществ понижает его октановое число, поэтому содержание их в бензине строго контролируется.

Детонация чаще всего возникает при работе прогретого двигателя на полной нагрузке при небольшом числе oборотов коленчатого вала. Возникновению детонации способствует ухудшение охлаждения двигателя (нагар, накипь, пробуксовка ремня вентилятора и др.), увеличение открытия дросселя, уменьшение числа оборотов коленчатого вала двигателя, увеличение угла опережения зажигания.

Изменяя режим работы двигателя, можно предотвратить или прекратить уже начавшуюся детонацию

Октановое число бензина повышается путем добавления к бензину высокооктановых компонентов или присадок-антидетонаторов.

Механические примеси в бензине не допускаются. Они приводят к засорению топливных фильтров, топливопроводов, жиклеров, что нарушает нормальную работу двигателя, увеличивает износ цилиндров и поршневых колец,

Наличие воды в бензине также исключено. Она опасна прежде всего при температуре ниже 0°С, так как, замерзая, образует кристаллы, которые могут преградить доступ бензина в цилиндры двигателя; она способствует осмолению бензина, а также вызывает коррозию топливных баков и резервуаров.

На безотказную работу двигателя, развиваемую им мощность и расход бензина кроме рассмотренных свойств оказывают некоторое влияние и другие физико-химические свойства. Так, развиваемая двигателем мощность зависит от теплоты сгорания топлива. В то же время у применяемых марок бензинов теплота сгорания практически различается незначительно.

Для автомобильных бензинов не нормируются вязкость и плотность. Фактическое отклонение вязкости и плотности бензинов одной марки не вызывает необходимости изменять регулировку и режим работы двигателя для разных партий бензина. Однако в этом может возникнуть необходимость при переходе на летний или зимний период эксплуатации или на бензин другой марки.

Плотностью бензина называется его масса, содержащаяся в единице объема. Чаще всего плотность определяется нефтеденсиметром при 20°С. С понижением температуры вязкость и плотность возрастают. Увеличение вязкости уменьшает пропускную способность жиклеров, а с повышением плотности увеличивается количество одного и того же объема бензина, поступающего через жиклеры,

Автохозяйства получают бензин с нефтебаз в весовых единицах (кг), а при заправке автомобилей через заправочные станции (бензоколонки) замер производится в объемных (л). Поэтому, зная плотность, производят пересчет весовых единиц (единиц массы) в объемные.

Кроме перечисленных физико-химических свойств на износ двигателя и на затраты по уходу за автомобилем влияет также содержание в бензине минеральных и органических кислот, щелочей, смол, серы и ее соединений.

Водорастворимые (минеральные) кислоты и щелочи коррозируют металлы, и их присутствие в бензине вызывает интенсивный износ деталей двигателя. В бензине в результате некачественной очистки могут оказаться серная кислота и щелочь. Стандартами на автомобильные бензины не допускается содержание в них хотя бы следов водорастворимых кислот и щелочей. Поэтому бензин подвергают качественной проверке на нейтральность, чтобы установить его соответствие требованиям стандарта и части содержания в нем водорастворимых кислот и щелочей.

Для этой цели бензин тщательно перемешивают с таким же количеством дистиллированной воды и после отстоя йодную вытяжку сливают в две пробирки, в которые соответственно добавляют по 1—2 капли индикаторов метилоранжа и фенолфталеина. Если в бензине присутствует кислота, то при добавлении к водной вытяжке метилоранжа она окрашивается в оранжево-красный цвет, если щелочь — то при добавлении фенолфталеина ее цвет становится розовым или красным.

Органические (высокомолекулярные нафтеновые нерастворимые в воде) кислоты коррозируют металлы значительно слабее, чем минеральные, В основном, они представляют опасность для цветных металлов, и в первую очередь для свинца и меди. Железо, например, поддастся коррозии под действием органических кислот в десятки раз слабее, чем свинец и медь. Поэтому органические кислоты в бензине приводят к ускоренному износу вкладышей; коренных шатунных подшипников коленчатого вала,, втулок верхней головки шатуна и других деталей из цветных металлов (кроме алюминиевых).

Органические кислоты могут вызвать закупорку топливопроводов системы питания в результате попадания в них смол, вызванных наличием кислоты и продуктов коррозии.

Содержание органических кислот в автомобильных бензинах строго ограничивается и оценивается по количеству едкого калия (КОН) в мг, требующегося для нейтрализации кислот, находящихся в 300-м³ бензина. Для этой цели 50 см³ бензина кипятят в смеси с таким, же количеством нейтрализованного этилового (винного) спирта с добавкой нескольких капель индикатора нитрозинового желтого для извлечения из бензина органических кислот и затем нейтрализуют горячую смесь спиртовым раствором едкого калия до тех пор, пока ее цвет не начнет переходить из желтого в зеленый.

Кислотность бензинов не должна превышать 3 мг/100 см³ .

Особой коррозионной, агрессивностью отличаются активные сернистые соединения, к которым относятся элементарная сера (S), сероводород (H₂ S) и меркаптаны (R-S-H). Присутствие активной серы в бензине не допускается. Неактивные сернистые соединения вызывают коррозию только при их сгорании вместе с бензином. При этом образуются газы вызывающие коррозию деталей двигателя. Кроме того, эти газы, проникая в картер двигателя и соприкасаясь с конденсировавшимися парами воды и кислородом воздуха, образуют сильно коррозирующие серную и сернистую кислоты, которые окисляют масло и вызывают износ деталей. Некоторое количество неактивной серы в бензине все же допускается, так как избавиться от нее трудно, особенно при переработке сернистых нефтей. Так, содержание серы стандартом ограничено до G.,00i —ОД %. Проверка -присутствия в бензине активной .серы производится качественной пробой путем наблюдения за поверхностью медной отполированной пластинки до и после пребывания ее в течение 3 ч в бензине, подогретом до температуры 50 ± 2°С, или в течение 18 мин при 100С. Пластинка не должна покрываться черными, тёмно — коричневыми и серо-стальными пятнами и налетами.

Количество неактивной серы в бензине определяется так называемым ламповым методом.

Смолы в бензине образуют нерастворимые липкие, вязкие осадки темного цвета, которые отлагаются на стенках топливных баков, топливопроводов, в карбюраторе, во впускном трубопроводе, камере сгорания, на стержнях и тарелках впускных клапанов и т. д. Под действием высокой температуры смолистые образования коксуются и превращаются в нагар. Осадки смолы ухудшают подачу бензина в цилиндры двигателя, а иногда и полностью нарушают ее, превратившись в нагар, приводят к описанию клапанов, самовоспламенению рабочей смеси, работе с детонацией и другим неисправностям Количество смол в бензине непостоянно, оно увеличивается за счет полимеризации непредельных углеводородов и окисления их кислородом воздуха. Процесс усиливается при повышенной температуре и хорошем доступе воздуха.

Кроме смол, которые могут образовываться, различают фактические смолы, т. е. те, которые уже имелись и бензине или же образовались при испытании. Содержание фактических смол в бензине строго ограничивается и устанавливается предельное их содержание на месте производства и на месте потребления, т. е. на нефтебазе, в момент получения бензина. Содержание фактических смол определяется прибором, в котором при температуре 150 ± 3°С производится выпаривание 25 мл бензина, омываемого струей горячего воздуха. Полученный после выпаривания остаток взвешивается (в мг) и увеличивается в 4 раза.

Первоначальные качества бензина вследствие происходящих в них физико-химических процессов постепенно ухудшаются. Особенно это характерно для бензинов термического крекинга.

Сохранение первоначальных качеств бензина в процессе транспортирования, хранения и применения зависит от его физической и химической стабильности.

Окисление и осмоление возрастает с повышением температуры бензина. Поэтому все меры, которые способствуют понижению температуры бензина при хранении и транспортировании, будут уменьшать его окисление и осмоление. Понижение температуры также уменьшает потери легкоиспаряемых углеводородов.

Окислению и осмолению способствует контакт бензина с воздухом, поэтому он быстрее осмоляется при неполном заполнении тары.

Процесс окисления является самоускоряющимся и поэтому бензин, залитый в тару, не очищенную от остатков старого осмолившегося бензина, осмоляется преждевременно.

Ускоряют образование смол ржавчина и загрязнение тары, нежелательно попадание в бензин воды, О химической стабильности бензина судят по величине индукционного периода.

Токсичность является важнейшей характеристикой бензина.

В связи с этим чрезвычайно важно, чтобы ни сам бензин, ни его пары и нагар не представляли повышенной опасности для здоровья лиц, соприкасающихся с ними.

Определение качества и марки бензина

Рассмотренные физико-химические свойства бензинов, которые указываются в ГОСТ и технических условиях, достаточно полно характеризуют их эксплуатационные качества. Для определения качества полученного бензина необходимо правильно отобрать пробу. Для отбора проб бензина используют пробоотборники или

приспособления с бутылкой. После опускания на необходимую глубину открывается крышка пробоотборника или пробка бутылки и после прекращения выделения пузырьков воздуха извлекают пробоотборник (бутылку) с пробой бензина.

Когда нет возможности провести лабораторный анализ и важно ориентировочно определить возможность применения имеющегося бензина, внешним осмотром определяют цвет, прозрачность, а также простейшими способами проверяют смолистость и испаряемость бензина.

Бензины «Нормаль 80», «Регулятор 91 и 92», «Премиум 95» и «Супер 98» неэтилированные, на цвет чистые прозрачные, бензин А-76 — желтого, а АИ-95 —- бледно-желтого цвета. Бензины А-80_Э А-92, А-96 — бесцветны или бледно-желтого цвета.

Для проверки испаряемости на белую бумагу стеклянной палочкой наносят каплю топлива и по истечении 1—2 мин осматривают остаток после испарения. После испарения бензина А-76 остается незначительное пятно, после испарения бензина остальных марок следок практически не остается. Бензин, содержащий смолистые вещества, оставляет на белой бумаге кольца желтого или коричневого цвета.

Показатели физико-химических свойств бензина, характеризующие его эксплуатационные качества

Категория:

   Автомобильные эксплуатационные материалы

Публикация:

   Показатели физико-химических свойств бензина, характеризующие его эксплуатационные качества

Читать далее:

Показатели физико-химических свойств бензина, характеризующие его эксплуатационные качества

Соответствие бензина перечисленным выше технико-экономическим требованиям зависит прежде всего от его физико-химических свойств, которые определяются рядом показателей.

Приведенные показатели могли бы значительно изменяться в зависимости от природы нефти, способов ее переработки, очистки бензина и добавляемых к нему присадок. Стандартизация основных показателей физико-химических свойств обеспечивает одно и то же качество бензина данной марки.

По каждому из показателей установлены количественные значения, определяемые стандартными методами, что гарантирует полную сопоставимость результатов испытаний.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Соответствие бензина тому или иному технико-экономическому требованию характеризуется не одним, а несколькими показателями его физико-химических свойств. В то же время в ряде случаев от одного и того же показателя физико-химических свойств зависит соответствие нескольким технико-экономическим требованиям.

Свойства бензина, влияющие на безотказную работу двигателя

Фракционный состав, давление насыщенных паров, а также содержание механических примесей и воды в бензине определяют способность данного бензина образовывать однородную бензино-воздуш-ную смесь нужного состава при различных условиях работы двигателя, в том числе при низких и высоких температурах, минимальной и максимальной частоте вращения коленчатого вала, при прикрытом и полностью открытом дросселе, т. е. определяют карбюрационньге качества бензина, от которых зависит безотказность работы двигателя.

От них зависит также быстрота и полнота сгорания бензино-воздушной смеси в цилиндрах двигателя, т. е. мощность, развиваемая двигателем, и количество расходуемого при этом бензина.

Фракционный состав устанавливает зависимость между количеством топлива (в процентах по объему) и температурой, при которой оно перегоняется. Фракционный состав позволяет судить о полноте испарения бензина в процессе карбюрации. От испаряемости бензина зависит качество бензино-воздушной смеси, ее однородность и состав. Время, за которое должен испариться бензин, незначительно и для современных двигателей, имеющих большую частоту вращения коленчатого вала, составляет примерно 0,02 с. Поэтому, чтобы за столь короткое время весь бензин, поступающий в цилиндры двигателя,, мог превратиться из жидкости в пар, он должен обладать высокой испаряемостью и для этого распыллваться на возможно мелкие частички.

Для характеристики фракционного состава в стандарте указывается температура, при которой перегоняется 10,50 и 90% бензина, а также температура конца его перегонки. В некоторых случаях указывается температура начала перегонки. Кроме того, ограничивается количество бензина, которое не перегоняется (остаток в колбе), и количество бензина, которое улетучивается в процессе перегонки.

При высокой температуре перегонки 10% бензина затрудняется пуск холодного двигателя вследствие того, что рабочая смесь будет слишком обеднена, так как основное количество бензина будет попадать в цилиндры в жидком виде.

Однако, если бензин имеет слишком низкие температуры начала перегонки и перегонки 10%, то при горячем двигателе и особенно в жаркое время в системе питания могут испаряться наиболее низко-кипящие углеводороды, образуя пары, объем которых в 150—200 раз больше объема бензина. При этом горючая смесь обедняется, что вызывает перебои или остановку двигателя, а также создает затруднения при пуске прогретого двигателя. Это явление внешне проявляется так же, как и в случае засорения топливной системы, поэтому получило название «паровой пробки».

После пуска двигателя интенсивность его прогрева, устойчивость работы на малой частоте вращения коленчаюго вала и приемистость (интенсивность разгона автомобиля при полностью открытом дросселе) зависят главным образом от температуры перегонки 50% бензина. Чем ниже эта температура, тем легче испаряются средние фракции бензина, обеспечивая поступление в ненро-гретый еще двигатель горючей смеси необходимого состава, устойчивую его работу на малой частоте вращения коленчатого вала двигателя и хорошую приемистость.

При трогании и разгоне автомобиля резко открывается дроссель и во впускной трубовод устремляется большое количество топлива и холодного воздуха, что приводит к снижению температуры и ухудшению испарения. Чем ниже у бензина температура перегонки 50%, тем легче и быстрее обеспечивается в этих условиях образование смеси нужного состава (а-0175—028) и будет выше приемистость двигателя.

Интенсивность подогрева смеси во впускном трубопроводе зависит от температуры перегонки 50% бензина: чем больше эта температура,; тем интенсивнее должен быть подогрев. Применение бензина с несоответственно низкой £60 может понизить коэффициент наполнения и мощность двигателя.

По температуре перегонки 90% (tso) и температуре конца перегонки (кипения) судят о наличии в бензине тяжелых трудноиспаряемых (хвостовых) фракций, об интенсивности и полноте сгорания рабочей смеси, о мощности, развиваемой двигателем, и количестве расходуемого топлива, об износах двигателя. Желательно, чтобы эта температура была по возможности более низкой для обеспечения полного испарения всего бензина, поступившего в цилиндры двигателя Улучшение испаряемости бензинов тяжелого фракционного состава за счет более интенсивного подогрева впускного трубопровода не дает должного эффекта, так как при этом снижаются коэффициент наполнения двигателя и литровая мощность. Такой способ повышения испаряемости тем более неприемлем для современных форсированных двигателей.

Применение бензина с высокой температурой конца перегонки приводит к повышенным износам цилиндров и поршневой группы вследствие смывания масла со стенок цилиндров и его разжижения в картере, а также неравномерного распределения рабочей смеси по цилиндрам.

Особенно резко увеличивается износ двигателя при работе на бензине с высокой температурой конца перегонки в условиях низких температур окружающего воздуха. Поэтому, например, бензин зимнего вида А-76 имеет температуру конца перегонки 185 °С, а летнего вида 195 °С.

По величине потерь при перегонке бензина судят о склонности его к испарению при транспортировании и хранении. Бензин, характеризующийся повышенными потерями при перегонке, т. е. с большим количеством особо легких фракций, интенсивно испаряется в жаркое время года. Поэтому при транспортировании и хранении бензина потребовалось бы применять дополнительные меры, направленные на уменьшение потерь от испарения.

Результаты фракционной перегонки бензина изображают в виде кривых, откладывая па оси абсцисс температуру (°С) и на осп ординат количество бензина (%) по объему, перегоняемого при этой температуре.

Давление насыщенных паров характеризует испаряемость головных фракций бензинов и прежде всего их пусковые качества.

Чем выше давление насыщенных паров бензина, тем легче он испаряется и тем быстрее происходит пуск и прогрев двигателя. Однако, если бензин имеет слишком высокое давление насыщенных паров, то он может испаряться до смесительной камеры карбюратора. Это приводит к ухудшению наполнения цилинров, возможному образованию «паровых пробок» в системе питания и снижению мощности, перебоям и даже остановке двигателя.

Бензин с чрезмерно высоким давлением насыщенных паров имеет большие потери вследствие испарения при хранении и транспортировании. Поэтому давление насыщенных паров бензина устанавливается таким, чтобы при хорошем его испарении не образовались «паровые пробки» в системе питания двигателя.

Для бензинов летнего вида давление насыщенных паров не должно превышать 500 мм рт. ст., а для зимнего вида оно должно быть в пределах 500—700 мм рт ст.

В высокогорных районах с жарким климатом желательно применение бензина с более низким давлением насыщенных паров, так как понижение барометрического давления и повышение температуры воздуха способствуют образованию «паровых пробок» в системе питания двигателя.

При оценке испаряемости бензина нельзя ограничиться только одним давлением насыщенных паров. Необходимо также учитывать его фракционный состав, поскольку бензин может иметь нужное давление насыщенных паров за счет незначительного количества очень легких фракций и в то же время может содержать тяжелые фракции с недопустимо высокой температурой конца кипения.

Рис. 1. Влияние температур перегонки 10% (а), 50% (б) бензина и температуры конца кипения (в) бензина на его эксплуатационные качества: I — паровые пробки; II — трудным пуск; III — пуск невозможен; IV — плохая приемистость; V — разжижение масла; VI — интенсивный износ

Рис. 2. Кривая перегонки бензина

Механические примеси в бензине не допускаются. Они приводят к засорению топливных фильтров, топливопроводов, жиклеров, что нарушает нормальную работу двигателя Попадая в двигатель, примеси увеличивают износ цилиндров и поршневых колец, а также отложения нагара.

Бензин, налитый в стеклянный цилиндр диаметром 40—50 мм, должен быть прозрачным и не содержать взвешенных и осевших на дно цилиндра посторонних примесей, в том числе и воды.

Вода в бензине не допускается. Она опасна прежде всего при температуре ниже 0 °С, так как, замерзая, образует кристаллы, которые могут преградить доступ бензина в цилиндры двигателя. Кроме того, вода способствует осмолению бензина, так как в ней растворяется ингибитор, а также является основным источником коррозии топливных баков, трубопроводов и других стальных деталей системы питания.

Вода в бензине может находиться в трех видах: в свободном состоянии, в виде эмульсий и в растворенном состоянии. Вода в свободном состоянии практически не смешивается с бензином и легко удаляется из него путем отстаивания в течение нескольких часов.

Эмульсия воды с бензином образуется в результате сильного перемешивания свободной воды с бензином пли же в результате выделения растворенной воды при понижении температуры Эмульсионная вода значительно труднее удаляется из бензина и в то же время она представляет большую опасность при низких температурах, когда ее мелкие капельки, взвешенные в бензине, могут превратиться в льдинки, закупоривающие топливные фильтры.

Растворенная или гигроскопическая вода может содержаться в бензинах только в сотых или даже тысячных долях процента.

Механические примеси и вода могут попасть в бензин при неправильном транспортировании, хранении и заправке автомобилей.

Свойства бензина, влияющие на мощность двигателя и расход топлива

Развиваемая двигателем мощность зависит от энергетических свойств топлива, т. е. в данном случае от энергетических свойств бензина. Энергетические свойства топлива характеризуются теплотой сгорания и зависят от элементарного состава топлива. например, теплота сгорания водорода почти в 3,5 раза выше, чем углерода. Однако у различных марок автомобильных бензинов теплота сгорания практически отличается незначительно и равна примерно 10300—10600 ккал/кг. В ГОСТах или технических условиях на бензии теплота сгорания не приводится

Развиваемая двигателем мощности в большой степени зависит от характера сгорания бензино-воздушной (рабочей) смеси: скорости сгорания, полноты сгорания, моментов начала и конца сгорания.

Сгорание рабочей смеси может быть нормальное, в результате самовоспламенения (калильное зажигание) и детонационное. Последние два вида сгорания ухудшают рабочий процесс двигателя.

Рис. 3. Скорость сгорааин боп-зино-ноздушиои смеси в зависимости от ее состава

При нормальном сгорании смесь, сжатая до 10—16 кгс/см2 и нагретая теплом сжатия до 350—380 °С, воспламеняется от искры свечи зажигания и пламя распространяется по камере сгорания со средней скоростью 20—30 м/с**. Длительность основ-пой фазы сгорания составляет 25—30° угла поворота коленчатого вала или примерно 0,0025 с при 2000об/мин. Такое сгорание обеспечивает наиболее полное тепловыделение и плавное нарастание давления в цилиндрах.

13 случае самовоспламенения (калильное зажигание) часть смеси воспламеняется не от электрической искры, а самопроизвольно от перегретых деталей (выпускного клапана, днища поршня, электродов свечи) или раскаленных частиц нагара на стенках камеры сгорания. Самовоспламенение может произойти до и после воспламенения смеси искрой.

Для современных форсированных карбюраторных двигателей калильное зажигание представляет большую опасность нарушения нормального протекания процесса сгорания и является основным препятствием дальнейшего форсирования двигателей.

Склонность бензина к самовоспламенению пока не нормируется. Сгорание от самовоспламенения возможно при наличии большого количества нагара в камере сгорания, перегреве двигателя, уменьшении угла опережения зажигания, обеднении горючей смеси. При сгорании вследствие самовоспламенения мощность двигателя уменьшается, повышается расход бензина, увеличивается износ, а иногда ломаются детали кривошнпно-шатунного механизма. Такое сгорание обычно сопровождается стуками в двигателе. Характерный внешний признак самовоспламенения в карбюраторном двигателе — это продолжение работы двигателя с очень низкой частотой вращения коленчатого вала (200—300 об/мнн) после выключения зажигания.

Калильное зажигание может вызывать детонацию, в то же время продолжительная детонация может переходить в калильное зажигание.

При детонационном сгорании рабочей смеси пламя распространяется со сверхзвуковой скоростью 2000—2500 м/с, т. е. примерно в 100 раз быстрее нормального, а температура сгоревшей смеси повышается до 2500—3000 °С.

В настоящее время на основе учений академиков А. Баха и Н. Семенова принято считать, что детонационное сгорание рабочей смеси происходит в результате цепных реакций образования и самопроизвольного распада углеводородных перекисей под воздействием высоких температур и давлений, которым подвергается рабочая смесь, сгорающая в последнюю очередь. При самопроизвольном разложении перекисей выделяется большое количество тепла и образуются новые активные частицы.

Первоначальное воспламенение рабочей смеси происходит от искры свечи зажигания, и пламя, имеющее температуру 2000—2500 °С,( распространяется с нормальными скоростями. Так сгорает даже при сильной детонации, как правило, 75% рабочей смеси, а прп слабой детонации нормально сгорает около 95% смеси.

В дальнейшем под воздействием повысившихся температуры (400—450 °С) и давления (30—40 кгс/см) в еще части смеси в результате предпламенных реакций происходит предварительное окисление углеводородов с образованием перекисных соединений. При достижении определенной концентрации перекисей и активных продуктов их распада в одном каком-либо участке зоны несгоревшей рабочей смеси вследствие самовоспламенения появляется новый очаг пламени, распространяющийся со сверхзвуковой скоростью навстречу фронту нормального пламени, резко повышается давление от возникшей детонационной волны, от которой воспламеняется соседний слой смеси, а образующаяся новая детонацноиная волна, в свою очередь, воспламеняет следующий участок смеси и т. д.

Давление в цилиндре повышается скачкообразно, а затем, вибрируя, затухает при такте расширения, вызывая появление характерного звонкого металлического стука вследствие вибрации стенок и головки цилиндров от ударов о них детонационной волны. Детонация сопровождается появлением черного дыма в отработавших газах.

При детонационш м сгорании двигатель перегревается, работает жестко и неустойчиво, его мощность снижается, а расход бензина увеличивается. Перегрев двигателя объясняется увеличенной теплоотдачей рабочей смеси вследствие того, что ее слои сильно прижимаются к стенкам головки цилиндров и днищу поршня детонационной водной.

Детонация ведет к уменьшению срока службы двигателя, к повреждению деталей двигателя (подгорание выпускных клапанов, выкрашивание коренных и шатунных подшипников, погнутость шатуна, прогорание днища поршней, прокладок головки цилиндров п др.).

Появление детонации зависит от наличия условий для образования перекисей, поэтому все факторы, способствующие образованию перекисей, будут содействовать появлению детонации в двигателе. На появление детонации влияют детонационная стойкость бензина, состав рабочей смеси, режим работы двигателя, конструкция Двигателя.

Рис. 4. Индикаторные диаграммы карбюраторного двигателя: а — при нормальном сгорании рабочей смеси; б — при детонационном сгорании рабочей смеси

Рис. 5. Влияние детонации на износ цилиндров двигателя: 1 — при работе с детонацией; 2 — при работе без детонации

Детонационная стойкость бензина оценивается октановым числом, указанным в стандартах и технических условиях в числе важнейших физико-химических свойств бензина. Показатель октанового числа входит в маркировку бензина.

Октановое число бензина равно процентному (по объему) содержанию и з о-октана в такой смеси с нормальным гептаном, которая равноценна по детонационной стойкости испытуемому бензину. Чем выше октановое число, тем более стоек бензин против детонации и тем лучшими эксплуатационными качествами он обладает.

Октановое число определяется путем сравнительных испытаний данного бензина с эталонным топливом, октановое число которого известно, на стандартной установке с одноцилиндровым двигателем с переменной степенью сжатия.

В качестве эталонного топлива применяют смеси с различным содержанием по объему двух углеводородов — изооктана (С8Н18) и нормального гептана (C_h2G). а также другие более дешевые жидкие топлива, протарированн >ie по изооктану и гептану. При этом октановое число изооктана принято за 100, а нормального гептана — за О. Поэтому, например, топливо, состоящее из 76% изооктана п 24% нормального гептана, будет иметь октановое число, равное 76.

Октановые числа, определяемые по исследовательскому методу, как правило, на несколько единиц выше, чем определяемые по моторному, так как в первом случае предусмотрен более легкий режим работы установки. Разница в октановых числах по исследовательскому и моторному методам характеризует чувствительность бензина к режиму работы двигателя. В обоих случах после прогрева двигателя постепенно увеличивается степень сжатия до появления детонации определенной стандартной интенсивности, определяемой по шкале указателя детонации. Затем сравнивают испытуемое топливо со смесями эталонных топлив. Для этого подбирают две смеси эталонных топлив, различающиеся между собой не более чем на две октановые единицы, из которых одна детонирует сильнее, а другая сла-боее, чем образец топлива, подлежащего испытанию. Работу двигателя трижды переводят попеременно на испытуемое топливо и на смеси эталонных топлив и записывают показания указателя детонации.

Процентное содержание изооктана в этой смеси и будет октановым числом испытуемого бензина.

Как правило, с возрастанием молекулярной массы у углеводородов одной и той же группы октановое число понижается. Так, например, октановое число бутана 92, пентана уже 62, гексана 26 и гептана 0. Поэтому при прочих равных условиях бензины с более легким фракционным составом имеют и более высокое октановое число. Углеводороды с изомерной структурой имеют большую детонационную стойкость, чем соответствующие им углеводороды с нормальной структурой.

При сопоставимых молекулярных массах лучше противостоят детонации бензины, в которых преобладают ароматические углеводороды, затем следуют нафтеновые, и наименьшая детонационная стойкость у бензинов, состоящих в основном из нормальных парафиновых углеводородов. Изопарафиновые углеводороды обладают высокой детонационной стойкостью.

Октановое число непредельных углеводородов выше, чем парафиновых, имеющих ту же молекулярную массу. Наличие в бензине сернистых соединений и смолистых веществ понижает октановое число.

Детонания чаще всего возникает при работе прогретого двигателя на полной нагрузке при небольшой частоте вращения коленчатого вала. Возникновению детонации способствует ухудшение охлаждения двигателя (нагар, накипь, пробуксовка ремня вентилятора и др.), увеличение открытия дросселя, уменьшение частоты вращения коленчатого вала, двигателя, увеличение угла опережения зажигания. Влияние частоты вращения коленчатого вала двигателя 3A3-53 на требования к детонационной стойкости бензина показано на рис. 30.

Интенсивность детонации уменьшается при обогащении и обеднении смеси: при обогащении—вследствие снижения образования перекисей из-за недостатка кислорода воздуха, а при обеднении — вследствие снижения теплоты сгорания смеси.

Изменяя режим работы двигателя, можно предотвратить или прекратить уже начавшуюся детонацию. Однако чрезмерное уменьшение, например, угла опережения зажигания влечет увеличение Расхода бензина и снижение динамических качеств автомобиля. Поэтому октановое число бензина должно быть таким, чтобы двигатель мог работать в любых условиях на наивыгоднейших режимах без появления детонации.

Рис. 6. Зависимость требования к антидетонационной стойкости бензина от частоты вращения вала

Так как у новых моделей двигателей в целях улучшения их топливной экономичности, повышения литровой мощности (рис. 7), снижения удельной массы и уменьшения размеров увеличивают степень сжатия, то требования к детонационной стойкости бензина все время возрастают.

В то же время существующие способы переработки нефти и ее состав не всегда обеспечивают получение бензина с необходимой детонационной стойкостью. Поэтому октановое число бензина повышается путем добавления к нему высокооктановых компонентов или присадок — антидетонаторов. Высокооктановые компоненты (бензол, изооктан, изопентан, продукты каталитического крекинга, риформинга, гидрогенизации) добавляются к бензинам в значительных количествах, а антидетонаторы — в долях процента. Антидетонаторы, повышая О. Ч., могут изменить и другие свойства (например, токсичность) бензина.

В качестве антидетонатора для автомобильных бензинов применяют этиловые жидкости Р-9 и жидкость автомобильную. Такие бензины называют этилированными. Жидкость Р-9 содержит антидетонатор-тетраэтилсвинец (ТЭС) * РЬ(СгНб)4 — 54%, выноситель — бромистый этил (ВгСгШ) 33% и а — монохлорнафталии (С10Н.С1) — 6,3— 7,3%, наполнитель (бензин Б-70) — 5,7—6,7%, антиокислитель (параоксидифениламип) — 0,02—0,03% и краситель (синий, оранжево-красный, желтый).

Этилированный бензин, сгорая, выделяет свинец и его окиси, которые должны быть удалены из камеры сгорания. Этому способствует выноситель. В присутствии последнего свинец и его окиси образуют соединения РЬВг2 и РЬС12, которые превращаются в камере сгорания в пары и удаляются с отработавшими газами.

Добавление этиловой жидкости к бензину делает бензин ядовитым вследствие большой токсичности, которой обладает ТЭС.

Жесткое ограничение количества ТЭС, добавляемого к этилированному бензину (от 0,24 г на 1 кг топлива для А—76 и до 0,5 г для АИ-93 и АИ-98), объясняется рядом причин и прежде всего желанием не делать его слишком токсичным.

Добавление к бензину тетраэтилсвинца даже в таком небольшом количестве превращает его в жидкость, при пользовании которой необходимо соблюдать дополнительные меры предосторожности. Кроме того, эффективность повышения октанового числа при дальнейшем увеличении содержания ТЭС снижается.

Одним из новых антидетонаторов является марганцевый антидетонато р (ЦТМ), равноценный по эффективности ТЭС, который в отличие от последнего неядовит1. ЦТМ (циклопеп-тадиенилтрикарбонил марганца) СвШМн (СО)з представляет собой кристаллическое вещество, хорошо растворяющееся в бензине.

Симметричное строение молекул ЦТМ предопределяет его высокую летучесть и низкие температуры распада.

К антидетонатору ЦТМ добавляется выноситель (бисэтилксан-тоген) и антинагарная присадка (трикрезилфосфат) по 0,25 мл/кг каждого. Последняя существенно снижает появление калильного зажигания вследствие уменьшения нагарообразования.

По данным приведенных опытов бензин с марганцевым антидетонатором вызывает не больший износ, чем с ТЭС. ЦТМ не повышает кислотности бензина и лишь незначительно повышает содержание фактических смол. ЦТМ не увеличивает коррозионную агрессивность и не ухудшает химическую стабильность бензина по сравнению с ТЭС.

Бензин, содержащий ЦТМ, по токсичности приближается к чистому бензину.

Основной недостаток марганцевого антидетонатора состоит в том, что при концентрациях уже около 0,5 г/кг он вызывает отложение, нагара на поверхности изолятора свечей зажигания и образование между их электродами тонких токопроводящих нитей, что приводит к перебоям в их работе вследствие нарушения электроизоляции, а затем и к полному прекращению работы. Средняя продолжительность работы свечей без очистки пока составляет всего лишь около 90 ч.

В настоящее время проводятся экспериментальные исследования по повышению эффективности ЦТМ путем применения в качестве выносителя других соединений.

На безотказную работу двигателя, развиваемую им мощность и расход бензина, кроме рассмотренных показателей (фракционный состав, упругость паров, октановое число, содержание механических примесей и воды), оказывают некоторое влияние и другие физико-химические свойства (скрытая теплота испарения, коэффициент диффузии паров, вязкость, поверхностное натяжение, теплоемкость, плотность). Однако их не приводят в стандарте или технических условиях на бензины, так как в одних случаях они практически мало зависят от марки бензина (например, теплоемкость, коэффициент диффузии), в других случаях их значение ограничивается показателями физико-химических свойств, уже указанных в стандартах или технических условиях.

Для автомобильных бензинов не нормируется вязкость. Фактическое отклонение вязкости бензинов одной марки не вызывает необходимости изменять регулировку и режим работы двигателя для разных партий бензина. Однако в этом может возникнуть необходимость при переходе на летний или зимний период эксплуатации главным образом из-за изменения вязкости, которая может отличаться в 1,5—2 раза и вызывать изменение состава смеси на 10-15%.

Увеличение вязкости уменьшает пропускную способность жиклеров, а с повышением плотности увеличивается масса одного и того же объема бензина, поступающего через жиклеры.

По величине плотности можно приближенно судить о виде топлива. В табл. приведена средняя плотность для некоторых автомобильных топлив и масел, а на рис. 33 показана зависимость теплоты сгорания нефтепродуктов от их плотности.

Если плотность бензина выше его средних значений, то это косвенно указывает на относительно худшую его испаряемость и пониженную детонационную стойкость. По сравнению со всеми другими физико-химическими показателями бензинов наиболее часто на автотранспортных предприятиях приходится определять плотность, что вызвано принятой системой учета расхода и нормирования бензина, а ие с целью определения качества бензина.

Рис. 8. Изменение плотности бензина в зависимости от температуры

Рис. 9. Теплота сгорания нефтепродуктов в зависимости от их плотности

Автотранспортные предприятия получают бензин с нефтебаз в единицах массы (кг,т), а при заправке автомобилей через топливозаправочные колонки замер производится в объемных единицах (л). Поэтому, зная плотность, пересчитывают количество бензина из единиц массы в объемные единицы.

На автотранспортных предприятиях плотность бензина определяется нефтеденсиметром (рис. 10), который обеспечивает точность замера до 0,001. Нефтеденсиметр погружают в стеклянный цилиндр, заполненный бензином. По глубине погружения нефтеденсиметра, отсчитываемой на верхней шкале, определяют плотность, а по нижней шкале находят температуру, при которой установлена плотность.

Рис. 10. О пределепие плотности бензина: а — нефтеденсиметр; б — замер плотности

Свойства бензина, влияющие на износы деталей двигателя, затраты на ремонт и техническое обслуживание автомобилей

Износы двигателя и затраты по уходу за автомобилем зависят от уже рассмотренных физико-химических свойств бензина, а также от содержания в нем минеральных и органических кислот, щелочей, смол, серы и ее соединений.

Водорастворимые кислоты и щелочи корродируют металлы, и их присутствие в бензине вызывает интенсивный износ деталей двигателя и коррозию деталей его системы питания. В бензине могут оказаться водорастворимые кислоты вследствие использования загрязненной тары, а щелочь, кроме того, — в результате некачественно выполненной его очистки. Стандартами на автомобильные бензины не допускается содержание в них хотя бы следов водорастворимых кислот и щелочей. Их отсутствие определяется по величине рН водной вытяжки бензина рН-метром или реакцией водной вытяжки бензина с помощью индикаторов фенолфталеина и метиловый оранжевый.

Органические кислоты корродируют металлы значительно слабее, чем минеральные. В основном они представляют опасность (особенно в присутствии воды) для цветных металлов и в первую очередь для свинца и цинка. Железо, например, поддается коррозии под действием органических кислот в десятки раз слабее, чем свинец и цинк. Поэтому органические кислоты в бензине приводят к ускоренному износу вкладышей коренных и шатунных подшипников коленчатого вала, втулок верхней головки шатуна и других деталей из цветных металлов (кроме алюминиевых). Их количество в бензине возрастает в результате окисления непредельных углеводородов за время его хранения.

Продукты коррозии, вызванные органическими кислотами и представляющие собой нерастворимые в бензине хлопьевидньи? осадки, могут вызывать закупорку топливопроводов системы питания.

Содержание органических кислот (кислотность) в автомобильных бензинах строго ограничивается. За кислотность принимают количество едкого кали в миллиграммах, израсходованного на нейтрализацию всех кислых соединений, содержащихся в 100 мл бензина.

Сера и ее соединения в бензине крайне нежелательны, так как, помимо преждевременного износа деталей, снижают детонационную стойкость бензина, способствуют его осмолению, нагарообразова-нию в двигателе и ускоряют процесс старения масла.

Особой коррозионной агрессивностью отличаются активные сернистые соединения, к которым относятся элементарная сера (S), сероводород (h3S) и меркаптаны (R—S—Н). Присутствие активной серы в бензине строго ограничивается, что проверяют коррозией медной пластинки.

Отрицательная проба на коррозию медной пластинки указывает на то, что содержание сероводорода в бензине не более 0,0003, а элементарной серы не более 0,0015%.

Неактивные сернистые соединения — сульфиды (11—S—К), дисульфиды (R — — S2—R), полисульфиды (R—Sn—R), тиофаны (CnIbnS), теофены (Cnh3n„2S) — вызывают коррозию только при их сгорании вместе с бензином. При этом образуются сернистый (SO2) и серный (SO3) газы, которые вызывают коррозию деталей двигателя. Кроме того, сернистый и серный газы, проникая в картер двигателя и соприкасаясь со сконденсировавшимися парами воды и кислородом воздуха, образуют сильно корродирующую сернистую (h3S03) и серную (ll2SOJ кислоты, которые окисляют масло и вызывают износ деталей. Получены также данные, указывающие на то, что увеличение содержания серы в бензине А-76 с 0,10 до 0,15% вызвало увеличение износа деталей двигателя до 36%.

Некоторое количество серы в бензине все же допускается, так как избавиться от нее трудно, особенно при переработке сернистых нефтей. В бензинах по ГОСТ 2084-77 марок А-76, АИ-93, АИ-93 ее может содержаться до 0,1%, в А-72 до 0,12%, а в бензинах со Знаком качества марок А-76 — 0,02, АИ-93 – 0,01 и АИ-98 — 0,05%.

Смолы в бензине образуют липкие, вязкие осадки темно-корич-певого цвета, которые отлагаются на деталях, соприкасающихся с бензином или его парами, например на стенках топливных баков, топливопроводов, в карбюраторе, во впускном трубопроводе, па стержнях впускных клапанов и т. д.

Осадки смолы ухудшают подачу бензина в цилиндры двигателя, а иногда и полностью нарушают ее. Не исключено попадание смол и в камеру сгорания. В этом случае они образуют нагар, способствующий самовопламенению рабочей смеси, работе с детонацией, зависанию клапанов и другим неисправностям.

Для восстановления работоспособности двигателя приходится периодически удалять образовавшиеся отложения, что увеличивает затраты на техническое обслуживание и ремонт автомобилей и снижает их техническую готовность и надежность.

С увеличением содержания смол в бензине снижается его детонационная стойкость, ухудшается испаряемость. Количество смол в бензине непостоянно, оно увеличивается за счет окислительной полимеризации углеводородов.

Интенсивно этот процесс протекает при повышенной температуре и хорошем доступе воздуха.

Низкомолекулярные смолы растворяются в бензине, придавая ему желтизну, усиливающуюся с повышением содержания смолы. Высокомолекулярные смолы в бензине растворяются плохо и поэтому выпадают из него в осадок.

Рис. 11. Износ цилиндра двигателя в зависимости от содержания серы в бензине

Концентрация фактических смол в бензине строго ограничивается 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 на месте потребления, т. е. на нефтебазе, в момент получения бензина автотранспортным предприятием. Так, например, для бензинов А-76 концентрация фактических смол на месте производства не должна превышать 5 мг на 100 мл топлива, а на месте потребления — 10 мг на 100 мл. Для бензинов той же марки, но со Знаком качества содержание фактических смол не должно превышать соответственно 3 и 8 мг на 100 мл. Для бензинов марки АИ-93 со Знаком качества наличие смол на месте производства не допускается.

Свойства, влияющие на сохранение первоначальных качеств бензина

Первоначальные качества бензина вследствие происходящих в нем физико-химических процессов постепенно ухудшаются. Особенно это характерно для бензинов термического крекинга. Сохранение первоначальных качеств бензина в процессе транспортирования, хранения и применения зависит от его физической и химической стабильности.

Несмотря на сравнительно небольшой срок хранения бензина на автотранспортных предприятиях (объем хранилищ обычно не превышает объема десятидневного расхода топлива), требования к стабильности бензина не утрачивают своего значения и в этих условиях.

Поступающий на автотранспортное предприятие и на АЗС бензин сливают в резервуар, где находится остаток ранее доставленного бензина. Поэтому практически бензин содержится в резервуаре в течение более длительного времени, чем дни его запаса. На некоторые автотранспортные предприятия бензин завозят только в определенное время года, поэтому срок его хранения исчисляется месяцами. Часто (консервация автомобиля, ожидание ремонта и т. д.) один и тот же бензин длительное время находится в топливном баке автомобиля. Кроме того, бензин поступает на автотранспортное предприятие не сразу после его производства.

Помимо химического состава бензина, на интенсивность образования смол и кислот оказывают влияние факторы, зависящие от условий использования его на автотранспортном предприятии. Так, окисление и осмоление возрастают с повышением температуры бензина. Поэтому все меры, которые способствуют понижению температуры бензина при хранении и транспортировании, будут уменьшать его окисление и осмоление. Понижение температуры также уменьшит потери легкоиспаряемых углеводородов.

Окиелению и осмолению способствует контакт бензина с воздухом, поэтому он быстрее осмоляется при неполном заполнении тары.

Зависимость образования смол от продолжительности хранения при полностью заполненной таре и заполненной на 50% показана на рис. 36, из которого видно, что осмоление бензина в резервуаре, залитом только на 50%, в 2—3 раза превышает количество смол в полностью залитом резервуаре.

Процесс окисления является самоускоряющим с я, поэтому бензин, залитый в тару, не очищенную от остатков старого осмелившегося бензина, осмоляется быстрее. Каталитически ускоряюще на образование смол действует ржавчина и загрязнение тары. Нежелательно попадание в бензин воды, так как она растворяет ингибиторы и снижает их эффективность. О химической стабильности бензина судят по величине индукционного периода, указанного в стандарте.

Индукционный период определяют в приборе, в котором подогретые до 100° С (в кипящей воде) 100 мл бензина находятся в закрытом сосуде (бомбе), наполненном кислородом. Через некоторое время бензин начинает окисляться, на что расходуется часть кислорода, и поэтому давление в сосуде падает. Индукционным периодом называют время в минутах с момента погружения сосуда в кипящую воду до начала уменьшения давления. Чем это время больше, тем выше стойкость бензина против окисления.

О физической стабильности бензина по показателям качества, приводимым в стандартах, можно судить лишь косвенно. Такими показателями являются давление насыщенных паров и потери при перегонке. Чем больше их величина, тем ниже физическая стабильность бензина.

На повышенное содержание смол и органических кислот в бензине, как отмечалось выше, указывает изменение цвета бензина. При осмолении бензин приобретает желтый цвет и даже с коричневым оттенком. Но. иногда более светлый бензин может содержать больше смол, чем темный. Поэтому, если бензин хранится длительное время, необходимо производить его лабораторный анализ.

Токсичность бензина и особенности применения этилированного бензина

Токсичность является важнейшей характеристикой бензина. По условиям использования бензина трудно исключить случайное попадание его на кожу (особенно рук) водителей, рабочих по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей, заправщиков и других работников автотранспортных предприятий. Еще более трудно избежать вдыхания паров бензина, работая в производствен-пых цехах или управляя автомобилем. При ремонте двигателя неизбежно приходится соприкасаться с деталями, покрытыми нагаром. В связи с этим важно, чтобы ни бензин, ни его пары и нагар не представляли бы повышенной опасности для здоровья лиц, соприкасающихся с ними.

Рис. 12. Образование фактических смол при хранении: 1 — в резервуаре, заполненном полностью; 2 — в резервуаре, заполненном на 50%

Обычный бензин не представляет такой опасности, хотя частое его попадание на кожу и вдыхание паров, особенно при концентрации в воздухе бензина свыше 0,3 мг/л, является вредным. Частое попадание бензина па кожу вызывает раздражение, сушит ее, i рi-водит к шелушению,-экземе п другим заболеваниям. Кроме того, бензин, всасываясь через кожу, может вызвать явления общего отравления. Характерно, например, что при опускании руки в бензин на 5—7 мин в выдыхаемом человеком воздухе содержатся пары бензина.

Продолжительное вдыхание паров бензина при повышенной концентрации вредно влияет на нервную систему, вызывает головную боль п общее недомогание, а при содержании в 1 л воздуха 35— 40 мг бензина даже кратковременное их вдыхание в течение 5— 10 мин опасно для жизни. тилсвинец, относится к ядовитым жидкостям, требующим соблюдения особых мер предосторожности при его применении.

О степени ядовитости тетраэтплсвпнца можно судить по предельно допустимой его концентрации в воздухе, которая составляет всего лишь 0,000005 мл/л.

Неосторожное обращение с этилированным бензином может вызвать серьезное расстройство нервной системы и послужить причиной других заболеваний. Причем оно может наступить со временем. так как свинец имеет свойство накапливаться в организме человека.

Меры предосторожности при использовании этилированного бензина направлены прежде всего на то, чтобы он не попадал на кожу п внутрь организма через пищевой тракт в виде жидкости и нагара. Что же касается паров этилированного бензина, то по токсичности они часто не отличаются от неэтилированного бензина, так как при испарении до 30% этилированного бензина весь тетраэтилсвинец остается в неиспарившемся бензине.

При использовании этилированного бензина применяется особая спецодежда для работающих, дооборудуются производственные помещения и выполняются дополнительные операции при техническом обслуживании и ремонте автомобилей.

В связи с непрерывным увеличением парка автомобилей в последние годы все большее и большее значение приобретает проблема уменьшения токсичности отработавших газов автомобилей. Уже теперь в воздухе крупнейших городов мира от 50 до 90% общего количества вредных веществ составляют отработавшие газы автомобилей. В отработавших газах содержится до 200 веществ, часть из которых токсична.

Токсичность отработавших газов обусловлена неполным сгоранием топлива и содержанием в них окиси углерода, окиси и двуокиси азота, альдегидов (формальдегида, ацетольдегида, акролеина), углеводородов (алканов, алкенов, алкадиенов, цикланов) и др. Среди перечисленных токсичных веществ у карбюраторных двигателей преобладает окись углерода.

Предельное содержание окиси углерода в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями ограничивается ГОСТом 17.2.2.03—77. Согласно ГОСТу, нормируется содержание окиси углерода в режиме холостого хода при двух частотах вращения коленчатого вала двигателя: минимальной и повышенной, равной 0,6 номинальной, для автомобилей трех груни выпуска до 1. 07.1978 г., с 1.07.1978 г. до 1.07.1980 г. и после 1.01.1980 г. Так, для автомобилей последней группы объемное содержание СО в отработавших газах не должно превышать 1,5% при минимальной частоте вращения коленчатого вала и 1% при повышенной частоте. Этим нормам должны отвечать автомобили, эксплуатирующиеся в столицах союзных республик, городах-курортах, в городах с населением 300 тыс. чел. и более.

Уменьшение загрязнения окружающего воздуха отработавшими газами автомобилей достигается в результате:
— применения специальных присадок к топливам; тщательной регулировки приборов систем питания и зажигания, а также поддержания в полной исправности других деталей двигателя, влияющих на полноту сгорания;
— установки на автомобилях специальных устройств — централизаторов;
— применения других видов топлива для автомобилей, а также других видов энергии для них.

Присадки к бензину позволяют добиться более полного его сгорания и таким образом уменьшения содержания в отработавших газах некоторых токсичных веществ. Так, добавление к бензину смеси некоторых спиртов значительно снижает содержание окиси углерода в отработавших газах.

Проведенные исследования показали, что при неправильно отрегулированном двигателе содержание токсичных веществ в отработавших газах увеличивается в 3—5 раз и более по сравнению с правильно отрегулированным. Так, например, в зависимости от технического состояния карбюраторного двигателя содержание окиси углерода в отработавших газах колеблется от 0,5 до 13% (по объему). При этом основное внимание должно быть уделено регулировке карбюраторов в режимах холостого хода и средних нагрузок, угла опережения зажигания, зазоров клапанов, а также исправности свечей зажигания и деталей, влияющих на компрессию в двигателе.

Однако и у тщательно отрегулированного двигателя отработавшие газы содержат все еще значительное количество токсичных веществ. Их снижение особо важно при работе автомобилей в руд пиках, карьерах, закрытых помещениях, городах-курортах и в дру Гих подобных условиях.

Для этого отработавшие газы пропускаются через так называе мый нейтрализатор, где вредные элементы либо дожигают ся, либо поглощаются.

Дожигание токсичных веществ производится в пламенных каталитических нейтрализаторах. В качестве катализатора используются платина и палладий. Токсичные вещества поглощаются в жидкостных и адсорбционных нейтрализаторах. Характерный недостаток первых нейтрализаторов заключается в том, что они не уменьшают содержание в отработавших газах окиси азота, а вторых — нечувствительность к нейтрализации окиси углерода. Нейтрализаторы всех типов пока еще недостаточно надежны, недолговечны, некомпактны, дороги и сложны в эксплуатации.

Применение автомобилей с электрической тягой позволяет снять с повестки дня проблему загрязнения воздуха отработавшими газами. Частичным решением этого вопроса может служить применение сжиженных и сжатых газов в качестве топлива для автомобилей, а также дизельных двигателей, двигателей с форкамерио-факельным зажиганием, двигателей, у которых осуществляется впрыск бензина вместо карбюризации двигателей, работающих по новому термодинамическому циклу (карбюраторное смесеобразование и самовоспламенение топлива), рециркуляции (отвода) части отработавших газов и др.

В современных условиях найдут практическое применение прежде всего те способы, которые обеспечивают одновременно снижение токсичности и расхода нефтяного топлива. Идеальным автомобильным топливом в этом отношении мог бы служить водород, продукты сгорания которого состоят из паров воды.

Учитывая, что, кроме отработавших газов (65%), воздух загрязняется также картерными газами (20%) и испаряющимся топливом (15%). важно, чтобы исправно работала система вентиляции картера, поддерживалась хорошая компрессия в цилиндрах двигателя и не допускались бы подтекания бензина.

Рекламные предложения:

Читать далее: Марки бензинов и область их применения

Категория: — Автомобильные эксплуатационные материалы

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с вашим системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с вашим системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с вашим системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Химические и физические свойства бензина.

Во многих городах по всему миру были введены современные автопарки для сокращения выбросов газов и твердых частиц от городских автобусов. На сегодняшний день большинство исследований выбросов ограничено несколькими транспортными средствами, что затрудняет статистически значимую оценку вариантов контроля, особенно в реальных условиях вождения. Выбросы выхлопных газов 234 отдельных городских автобусов были измерены в реальных условиях движения с остановками на автобусной остановке в Гетеборге, Швеция.Автобусы состояли из моделей, соответствующих стандартам Euro III-VI и EEV (Enhanced Environmentally Friendly Vehicle), с различными технологиями двигателей, топливами и системами дополнительной обработки выхлопных газов, а также гибридно-электрическими автобусами (HEV). Для транспортных средств, использующих сжатый природный газ (CNG), дизельное топливо (DSL), метиловый эфир рапса, рассчитывались как газообразные (NOx, CO, HC и SO2), так и коэффициенты выбросов с определенным размером частиц (PN) и массы (PM) (EF). Сложный эфир (RME) и гидроочищенное растительное масло (HVO), оснащенные различными технологиями последующей обработки, e.g., сажевый фильтр (DPF), системы избирательного каталитического восстановления (SCR) и рециркуляции выхлопных газов (EGR). Самый высокий средний EFPN был получен для автобусов Euro VHEV-HVO-SCR (MdEFPN = 18 × 1014 # кг-1), когда использовались их двигатели внутреннего сгорания, хотя 53% их ускорений были ниже пределов обнаружения, что указывает на использование их электрического двигателя. Самый высокий MdEFPM был получен для автобусов Euro V-DSL-SCR (MdEFPM = 150 мг / кг), а самый низкий — для автобусов EEV-CNG (ниже порога обнаружения) и автобусов Euro VIHEV-HVO-SCR + EGR + DPF (MdEFPM = 19 мг / кг).Самый высокий MdEFNOx был получен для автобусов Euro V-RME-SCR (MdEFNOx = 30 г / кг) и Euro VHEV-HVO-SCR (MdEFNOx = 24 г / кг), а самый низкий — для автобусов CNG (MdEFNOx = 4,8 г кг-1) и автобусов Euro VIHEV-HVO-SCR + EGR + DPF (MdEFNOx = 7,4 г кг-1). Гибридные автобусы могут давать более высокие выбросы PN по сравнению с традиционными дизельными двигателями, вероятно, из-за уменьшенных размеров двигателей внутреннего сгорания. Замена дизельного топлива биодизельным топливом значительно снизила MdEFPM, но увеличила MdEFNOx, что может быть связано с более высокой температурой сгорания и содержанием кислорода в топливе (для RME).В целом, автобусы EEV-CNG показали наилучшие результаты как в отношении MdEF, так и в отношении низкого вклада в высокие излучатели. Также было обнаружено, что небольшая (5%) доля автобусов вносит значительный (14-30%) вклад в общие выбросы. Для улучшения качества воздуха следует рассмотреть возможность выявления и мониторинга содержания сильных выбросов в парках транспортных средств. Ключевые слова: выбросы транспортных средств, коэффициент выбросов, измерение на обочине дороги, гибридные электрические транспортные средства (HEV), метиловый эфир рапса (RME), гидроочищенное растительное масло (HVO), сжатый природный газ (CNG)

Химическая формула бензина

Формула и Состав: Бензин представляет собой смесь различных соединений алканов, алкенов и циклоалканов.Большинство этих соединений имеют от 4 до 12 атомов углерода на молекулу. Основными компонентами являются изооктан, бутан, 3-этилтолуол и метил-трет-бутиловый эфир. К этим соединениям обычно добавляют какую-то добавку.

Происшествие: Бензин не встречается в природе в виде свободного соединения, вместо этого он извлекается из сырой нефти следующими методами.

Приготовление: Бензин получают путем фракционной перегонки сырой нефти на нефтеперерабатывающих заводах. Дистиллированный продукт, бесцветная жидкость, затем смешивается с некоторыми добавками, такими как этанол.

Физические свойства: Физические свойства бензина оцениваются по его плотности, которая составляет около 0,708 кг / л. Плотность может сильно варьироваться в зависимости от компонентов смеси, например, бензин с более высокой концентрацией ароматических веществ является более плотным. Стабильность бензина — еще один момент, который позволяет его охарактеризовать, например, после длительного хранения бензин может разделяться на различные соединения, образующие смесь.

Химические свойства: Бензин имеет разное содержание в зависимости от содержания, его можно использовать для разных целей:

• Нафта: дистиллированная из сырой нефти с небольшими добавками, это горючее вещество, в основном используемое в автомобилях. Он образован алканом и алкеном.


• Реформиат: используется в качестве химического сырья в промышленности. Это весовой бензин, образованный в основном из таких ароматических углеводородов, как ксилол и толуол.


• Алкилат: высокое содержание алканов. Его получают из олефинов в процессе алкилирования.

Использование: Используется в качестве топлива для транспортных средств и машин. Он также используется в качестве сырья в некоторых химических и нефтехимических предприятиях.

Воздействие на здоровье / опасность для здоровья: Бензол, один из ароматических компонентов бензина, является канцерогенным агентом, поэтому более высокое содержание этого соединения опасно.Бензин считается загрязнителем окружающей среды, при его использовании на транспортных средствах выделяется большое количество углекислого газа. Другие компоненты бензина также токсичны, поэтому смесь сама по себе считается токсичной.

Открытые данные о свойствах качества бензинового топлива | Справка по регистрации топлива, отчетности и соответствию

Программы стандартов на бензин

EPA разработаны для решения проблемы озона на уровне земли или «смога» и для сокращения токсичных выбросов от топлива, сжигаемого в легковых и грузовых автомобилях.

Воспользуйтесь приложением ниже, чтобы узнать больше о свойствах бензинового топлива и их тенденциях с течением времени в связи со стандартами EPA и изменениями в динамике рынка.Представленные здесь результаты составлены на основе данных, предоставленных EPA нефтеперерабатывающими предприятиями и импортерами для проверки соответствия стандартам качества бензинового топлива EPA. Данные включают определенные химические и физические свойства бензина с 1999 по 2019 год. Данные о свойствах топлива передаются в EPA для партий бензина, произведенных на нефтеперерабатывающих заводах или импортированных в США

.

Создайте свой собственный анализ, изучив набор данных на диаграмме или в таблице ниже. Выберите параметр (сера, бензол, РВП и т. Д.) представляет интерес. Чтобы отобразить среднегодовые значения для каждого свойства, щелкните диаграмму правой кнопкой мыши и выберите «Просмотреть диаграмму». Щелкните правой кнопкой мыши представление данных и выберите Просмотреть диаграмму, чтобы вернуться к визуализации. Для получения дополнительной информации о любом из свойств см. Список определений внизу этой веб-страницы.

Export Table экспортирует данные в виде файла CSV.

О данных

• Свойства данных партии измеряются на нефтеперерабатывающих заводах и объектах импорта. Свойства CG не полностью учитывают эффект смешивания с этанолом на терминалах после нефтеперерабатывающих заводов и импортных мощностей.Свойства RFG включают в себя влияние всего этанола, который смешивается с RFG на терминалах после нефтеперерабатывающих заводов и импортных объектов, поскольку нефтеперерабатывающие предприятия и импортеры RFG должны учитывать смешанный этанол в своих отчетных данных о свойствах бензина.
• Тома, которые отображаются для различных свойств, — это тома, для которых это свойство было фактически указано для каждой партии (включая нулевые значения свойств). Объемы будут отличаться для разных свойств, потому что некоторые свойства вообще не сообщаются (т.е. оставлено пустым) для некоторых партий. Например, в 2017 году сообщалось о содержании серы для партий общим объемом 122,88 млрд галлонов бензина, а о содержании этанола сообщалось для партий общим объемом всего 92,76 млрд галлонов бензина.
• Данные не включают бензин, экспортируемый за пределы США, а также бензин, продаваемый в Калифорнии (но включает бензин, произведенный в Калифорнии и проданный для использования в штатах, кроме Калифорнии).
• Эти данные также не включают бензин, сообщенный EPA, который классифицируется как «Бензин, обработанный как смесь» (GTAB), или сообщенный EPA независимыми сторонними лабораториями и кислородсодержащими смесителями, чтобы предотвратить двойной учет этих объемов и свойств бензина.
• Представленные данные за определенный период соответствия (месяц или год) соответствуют дате серийного производства, сообщенной нефтеперерабатывающими предприятиями и импортерами.
• Хотя эти цифры рассчитаны на основе данных, взятых из отчетов о соответствии, представленных нефтеперерабатывающими предприятиями и импортерами, приведенные здесь цифры не представляют фактическую информацию о соответствии, используемую для определения того, выполнила ли какая-либо конкретная регулирующая сторона свои законодательные и нормативные требования.
• Подробнее о стандартах на бензин: https: // www.epa.gov/gasoline-standards/learn-about-gasoline
• Технический анализ тенденций в области топлива: https://www.epa.gov/fuels-registration-reporting-and-compliance-help/gasoline-properties-over-time

Определения

• Ароматические углеводороды — Класс углеводородов в бензине, содержащий хотя бы одно бензольное кольцо.
• Бензол — Конкретный ненасыщенный углеводород (см. Определение олефина), содержащий шесть атомов углерода и шесть атомов водорода.
• CG — Обычный бензин, произведенный для продажи в регионах, не входящих в RFG.
• CG Summer Southern — Summer CG сообщается в EPA с кодом VOC 1 или V1.
• CG Summer Northern — Summer CG сообщается в EPA с кодом VOC 2 или V2.
• E200 — Объемный процент пробы бензина, которая выкипела при нагревании пробы до 200 градусов по Фаренгейту.
• E300 — Объемный процент пробы бензина, которая выкипела при нагревании пробы до 300 градусов по Фаренгейту.
• Олефины — Класс углеводородов, которые являются ненасыщенными, что означает, что пара атомов водорода на соседних атомах углерода отсутствует и заменена двойной связью между этими двумя атомами углерода. Олефины гораздо более химически активны, чем другие углеводороды.
• ppm — миллионных долей
• RFG — реформулированный бензин, произведенный для продажи в регионах RFG, определенных в 40 CFR 80.71.
• RFG Summer — Общее количество летних RFG, переданных в EPA для использования в RFG VOC Region 1 (см. 40 CFR 80.71 (a)), RFG VOC Region 2 (см. 40 CFR 80.71 (b)) или RFG Скорректированные VOC в RFG областях Чикаго / Милуоки (см. 40 CFR 80.40 (c) (3)) в течение периода ограничения выбросов летучих органических соединений.
• RFG Winter — Общее количество зимних RFG, представленных в EPA для использования в RFG VOC, область 1 (см. 40 CFR 80.71 (a)), RFG VOC, область 2 (см. 40 CFR 80.71 (b)), или RFG, скорректированные по VOC в Чикаго / Зоны RFG Милуоки (см. 40 CFR 80.40 (c) (3)) вне периода контроля ЛОС.
• RVP — Давление паров по Рейду, мера давления паров углеводородов в фунтах на квадратный дюйм над образцом бензина при его нагревании до 100 градусов по Фаренгейту.
• Сера — химический элемент, встречающийся в природе в сырой нефти и содержащийся в бензине, который отрицательно влияет на каталитические нейтрализаторы и другие устройства для нейтрализации выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания.
• VWA — Средневзвешенное значение объема

Характеристика бензиновых топлив в смеси Индонезии с различным процентным содержанием биоэтанола

E3S Web of Conferences 67 , 02031 (2018)

Характеристика бензиновых топлив в смеси Индонезии с различным процентным содержанием биоэтанола

Bambang Sugiarto ^{1 *} , К. Setyo Wibowo ¹ , Ardi Zikra ¹ , Alva Budi ¹ и Try Mulya ¹

¹ Кафедра машиностроения, инженерный факультет, Университет Индонезии
² Pusat Penelitian дан Pengembangan Teknologi Minyak dan Gas Bumi LEMIGAS, Джакарта

^* Соответствующий автор: bangsugi @ eng @ ui.ac.id

Аннотация

В Индонезии действует национальная энергетическая политика, основанная на принципах справедливости, устойчивости и экологичности, а также на создании национальной энергетической безопасности.Начиная с начала 2015 года, обязательное использование биотоплива в качестве замены топлива или смеси в субвенционном топливе, топливе без субвенций, промышленном, коммерческом и энергетическом секторах осуществляется Правительством Индонезии в соответствии с Постановлением 12/2015 Министерства энергетики и минеральных ресурсов. В качестве биотоплива биоэтанол можно использовать в качестве замены бензина. Биоэтанол — это натуральный продукт, который производится путем ферментации растений, содержащих сахар и крахмал. Физико-химические характеристики биоэтанола рядом с бензином.Целью этого исследования было определить влияние топливной смеси биоэтанол-бензин на физические и химические характеристики. Экспериментальный тест проводился с использованием бензина с октановым числом 88, 92, 98 и смеси биоэтанола 5%, 10%, 15%, 20%. Влияние смеси биоэтанол-бензин на физические и химические свойства заключается в увеличении октанового числа по исследовательскому методу, содержании кислорода, давлении паров и снижении теплотворной способности. Одним из важных параметров процесса сгорания бензина 88 является конечная температура кипения, при 20% -ной смеси биоэтанола может снизиться на 7% значение конечной точки кипения.

Ключевые слова: Бензин / Биоэтанол / Температура кипения / Устойчивость к окислению / Октановое число по исследовательскому методу

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.

Глушитель автомобиля – устройство, функции, из чего состоит

Еще недавно выхлопная система служила для отвода отработанных газов и снижения уровня шума во время езды. Она воспринималась как вспомогательная и не столь важная, как другие агрегаты. Сейчас устройство глушителя автомобиля играет гораздо большую роль, чем раньше. В первую очередь – повышение эффективной работы двигателя.

Схема глушителя простым языком

Выхлопная система автомобиля

Выхлопная система с каждой новой моделью авто усложняется и более сильно влияет на характеристики машины. Но, принципиальной разницы в конструкции глушителя пока не существует.

Традиционный глушитель автомобиля можно разделить на четыре части:

• приемную трубу,
• катализатор,
• резонатор,
• заднюю часть, собственно – глушитель.

Приемная труба играет промежуточную роль, отводя газы из выпускного коллектора в катализатор. На ней может быть установлен виброкомпенсатор, в народе называемый «гофрой», который принимает на себя вибрацию двигателя и не дает ей передаваться на выхлопную систему.

После приемной трубы расположен катализатор, в котором дожигаются несгоревшие остатки бензина, а окись углерода переходит в менее вредную фазу. Этот элемент системы представляет бачок, внутри которого находятся керамический или металлический элемент, выполненный в виде сот. Проходя через них выхлопные газы преобразуются за счет химической реакции.

За катализатором расположены резонатор и, собственно, глушитель. Они имеют различную внутреннюю конструкцию и снимают шум не только за счет того что гасят его, но и за счет сглаживания тактов работы двигателя. Резонатор по своей структуре прост, он представляет бачок с перфорированной трубой,  ну, а устройство глушителя гораздо сложнее. Именно он выполняет основную функцию по снижению уровня шума выходящих выхлопных газов.

Как устроен глушитель и как он работает?

Все описанное выше – только основные положения. Из чего состоит глушитель зависит от многих факторов, а именно: от марки автомобиля, модели, его объема и типа двигателя, а также от производителя – не всегда вторичные производители придерживаются оригинальной геометрии. При проектировании внутренней начинки глушителя используются стандартные приемы – обустройство перфорированных патрубков, перегородок и набивка жаростойкой ватой.

Принцип работы глушителя прост – он призван замедлить поток газов, чтобы сгладить отдельные такты работы двигателя. Нет каких-либо определенных стандартов по его внутреннему строению, поэтому каждый производитель ищет свои решения. Любой глушитель в разрезе может отличаться от аналогичной детали других производителей.

Немалую роль играет то, как спроектирована выхлопная система автомобиля. Например, если объем резонатора невелик, он не сможет в достаточной мере сглаживать поток выхлопных газов. Соответственно, большая нагрузка приходится на глушитель, он должен иметь немалый объем и соответствующее строение. Глушитель в разрезе напоминает нагромождение трубок с перфорацией и перегородок, но в нем все спроектировано таким образом, чтобы максимально эффективно использовать его объем.

Через отверстия в трубках нагретые газы быстро расширяются и заполняют пространство бачка глушителя, а перегородки отражают их в обратном направлении, чтобы сгладить неравномерность поступления выхлопных газов. Жаропрочная минеральная вата сдерживает ударные волны газов, предохраняя стенки бачка, чтобы избежать лишних шумов.

Почему изнашивается глушитель автомобиля?

Основная причина, по которой глушитель приходит в негодность – прогар сварочных швов. Устройство автомобильного глушителя таково, что в местах соединения и крепления трубок и перегородок, используется обычная сварка, которая более подвержена влиянию температуры и влаги (особенно это касается автомобилей, работающих на бензине).

Она и является слабым местом любого глушителя. Когда на шве появляется небольшая трещинка, она начинает увеличиваться за счет вибрации выхлопной системы, неизбежной при езде. Как результат – трубки обрываются, перегородки отделяются от стенок, и появляется нежелательный шум.

Но есть и вторая причина, по которой глушитель может работать громко – выгорание минеральной ваты. Выхлопные системы дешевых производителей грешат тем, что в них используется некачественная минеральная вата. Она выгорает, волокна разрушаются и их частички выходят с потоком выхлопных газов. Как результат – появление нежелательного шума, который будет все громче с каждым новым километром пробега.

Как мы видим, глушитель это не просто металлическая «банка», подвешенная под днищем автомобиля, равно как и вся выхлопная система, частью которой он является. Его устройство рассчитывается профессионалами, чтобы обеспечить максимально: устойчивую работу двигателя авто и комфортную езду. Качественный глушитель по определению не может быть дешевым, это полноценная деталь автомобиля, которая подлежит периодической замене.

Как сделать глушитель своими руками

Глушитель в автомобиле – одна из важнейших деталей, ведь он не только снижает шум от работы камеры сгорания, но и очищает выхлоп до состояния простого СО2 без каких-либо тяжёлых примесей. Сделать глушитель своими руками или купить готовый – дело каждого автолюбителя. Здесь следует ориентироваться на то, какие функции нужны автовладельцу.

Роль глушителей в авто

Для того чтобы определить для себя, какой именно нужен глушитель, необходимо знать все функции данного устройства.

Во-первых, он подавляет шум, но делается это в несколько этапов. На первом эту функцию выполняет резонатор глушителя, он ставится сразу после коллекторных трубок, то есть является первой или передней камерой стандартного агрегата. Данный резонатор не только подавляет первичные звуковые волны, но и выравнивает пульсацию газового потока от двигателя.

Глушитель в автомобиле является очень важной деталью

Во вторых, в следующей камере происходит полное поглощение шума от работающего двигателя. Это достигается различными методиками отвода газов, например, смещение потока на 90 градусов или использование перфорированных трубок внутри основной камеры, но чаще методы объединяются в одном устройстве.

В третьих, глушитель способен очищать выхлопные газы. Это происходит на молекулярном уровне с применением сетки из золота или платины, через которую проходит отработанный газ. Понятно, что из-за дороговизны материалов данные системы устанавливаются не во все автомобили. Но, тем не менее, такие глушители применяются довольно широко.

Виды и их отличия

Видов глушителей несколько и у каждого есть свои индивидуальные особенности. Ниже подробно описано о каждом.

Отражательные

Иногда их называют реактивными. Принцип работы построен на многократном отражении звука. Это обеспечивается путём изменения диаметра трубок или количества разветвлений.

Резонаторные

Это те же реактивные, но с немного измененной конструкцией. Ослабление звука обеспечивается благодаря слабо демпфированным резонансам своих элементов.

Существует несколько видов глушителей

Ограничительные

Это самый простой тип устройства, основанный на смене большого отверстия малым. Что значительно снижает мощность двигателя.

Поглотительные

Простой, но не очень эффективный глушитель, действие которого основано на поглощении звуковых волн в шумопоглащающем материале. Обычно это базальтовая вата, выложенная вокруг газоотводной трубки.

Инструменты и материалы

Для самостоятельного изготовления глушителя, комбинированного или любого другого, необходимо иметь специальный инструмент и материалы. В первую очередь понадобится сварочный аппарат и запас электродов. Станок отрезной типа «болгарка», электродрель с комплектом сверл.

Материалы в данном случае простые и доступные. Это трубы различного диаметра, стальной лист толщиной не меньше 2 мм, базальтовая вата, термостойкий изолятор.

Как сделать глушитель на авто своими руками?

Сделать глушитель своими руками не очень сложно, если есть соответствующий инструмент и опыт работы с ним.

Глушитель своими руками из нержавейки

Из нержавейки

В данном случае изготовление глушителя своими руками будет разбито на несколько этапов:

1. На первом подготавливается труба для прямотока. Выбирать её длину нужно опираясь на модель автомобиля и пространство под днищем. Диаметр трубы зависит от объёма двигателя. Так, например, для силового агрегата, объёмом от 1.6 до 2 л рекомендуется применять трубу диаметром 55 мм. В ней необходимо проделать ряд отверстий из расчёта – чем их больше, тем ниже будет шум двигателя, но нельзя забывать о потере прочности трубы при сильной перфорации.
2. Далее изготавливается банка глушителя. Она должна быть такого диаметра, чтобы в неё входила труба с фланцами. Корпус банки изготавливается из нержавейки толщиной 2 мм. Он сгибается и сваривается по правилам, разработанным именно для этого типа металла. Ведь он намного более упругий и прочный чем обычное железо.
3. На третьем этапе труба с перфорацией и приваренными фланцами обматывается жаропрочным материалом, а поверх него закрепляется базальтовая вата. В принципе, можно использовать обычную стекловату, но она недолговечна в таком устройстве, ведь глушитель автомобиля постоянно вибрирует и волокна ваты в результате будут ломаться и рассыпаться.
4. На последнем этапе труба помещается внутрь полученной банки из нержавейки и приваривается через заранее закреплённые на ней фланцы, закрывающие переднюю и заднюю часть конструкции.

Рекомендуется проваривать все швы с высокой точностью, чтобы не было микроотверстий, тогда глушитель прослужит долгие годы, оставаясь герметически закрытым.

Процесс выполнения работы

Из огнетушителя

Чтобы сделать глушитель из огнетушителя, понадобится пустой огнетушитель, высотой примерно 0,5 метров. Труба для прямотока изготавливается, так же, как и в первом варианте – в ней просверливаются отверстия по всей длине.

Сам огнетушитель нужно подготовить к установке в него трубы. То есть, обрезать переднюю и заднюю части, в дальнейшем они будут выполнять роль, фланцев.

В отрезанных частях огнетушителя прорезаются отверстия с диаметром, соответствующим перфорированной трубе. Затем они надеваются на неё и тщательно привариваются. На саму трубу наматывается теплоизолятор и базальтовая вата. После этого труба помещается в корпус огнетушителя и заваривается со стороны отрезанных ранее фланцев.

Из термоса

В данном случае в качестве камеры поглощающей шум выступает колба из-под термоса. Понятно что не из стекла, а из нержавейки. Так как термос, даже большой, для полноценного глушителя подходит не очень хорошо, его можно расположить в самом конце трубы, как последний маленький прямоток. Для этого в нижней части термоса, в наружной его стенке, прорезается отверстие, а нижняя часть внутренней стенки, перфорируется сверлом. Затем конструкция приваривается на выхлопную трубу, так, чтобы её кромка была на внешней стенке устройства.

Как сделать прямоток тише?

Сделать звук своего авто не просто тихим, но и неповторимым и красивым, помогут несколько специальных насадок на выхлопную трубу. Их вполне можно изготовить самостоятельно.

Глушитель своими руками из огнетушителя

Флейта

Самое распространённое устройство в этом направлении – так называемая флейта. Представляет она собой перфорированную трубку, закреплённую внутри металлического корпуса, длинной не более 25 см. Она способна снижать звук выхлопа на 4-5 ДБ.

Изготовить ее несложно:

• для начала берётся труба диаметром чуть меньшим выхлопной трубы;
• в ней просверливаются отверстия по всей длине, а к одному из её концов приваривается металлический диск с отверстиями для болтов;
• точно такой же диск приваривается к срезу выхлопной трубы;
• после этого труба с перфорацией помещается в выхлопную трубу, а диски скрепляются между собой болтами.

Заслонка

Прямоток с заслонкой способен приглушать звук выхлопа, но без потерь его мощности. Данное устройство широко применяется в среде гонщиков – любителей, так как в городе они ездят без лишнего шума, а вот на трассе заслонка открывается, шум усиливается, но мощность двигателя поднимается на 10-15 %.

Изготовить такой глушитель своими руками на авто полуспортивного типа вполне возможно, но заслонка не будет автоматической. Управление осуществляется ручным приводом с тросиком. Для облегчения работы по изготовлению прямотока с заслонкой используется верхняя часть от старого карбюратора. Она вваривается в корпус из нержавейки, а трос выводится в кабину.

В среде автолюбителей о том, как сделать глушитель своими руками, знают многие. Информация постоянно пополняется различными новыми устройствами и модификациями. Цель такой работы ясна – сохранение мощности двигателя и придание своему авто неподражаемого звучания. Поэтому можно и нужно, не бояться экспериментировать и разрабатывать что-то новое в данном направлении.

Устройство и принцип работы глушителя

Уважаемые друзья! Мы с вами уже познакомились с общим строением автомобиля, а сегодня мы рассмотрим из чего состоит и как работает такой важный узел автомобиля, как глушитель.

Выпускная труба автомобиля или глушитель предназначена для отвода из автомобиля выхлопных газов, которые производятся при сгорании топлива в двигателе, и снижения издаваемого двигателем шума.  

Из каких частей состоит глушитель?

Любой стандартный глушитель состоит из коллектора, нейтрализатора, переднего и заднего глушителя. Коротко остановимся на каждой из частей в отдельности.

1. Коллектор

Коллектор подключен непосредственно к двигателю и выполняет отвод отработанных газов в глушитель. Он подвергается воздействию высоких температур (до 1000̊С). Поэтому изготавливается он из высокопрочного металла: чугуна или высококачественной стали. Коллектор также подвергается сильным вибрациям и должен быть надежно закреплен.

2. Нейтрализатор

В нейтрализаторе происходит догорание топливной смеси, не сгоревшей в двигателе, а также удержание вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах. Для удержания вредных веществ в нейтрализаторе установлены специальные соты
с напылением из платины и палладия. В некоторых марках автомобилей нейтрализатор устанавливается в коллекторе.

3. Передний глушитель

В переднем глушителе происходит снижение резонанса отработанных газов. Для этого он оборудован специальной системой решеток и отверстий. Они позволяют уменьшить скорость потока выхлопных газов, снизить их температуру и вибрацию.

4. Задний глушитель

Он предназначается для максимального уменьшения производимого автомобилем шума. Он состоит из большого количества воздуховодов, системы перегородок и специального жаропрочного наполнителя. Это позволяет добиться снижения шума, а также температуры и скорости воздушного потока отработанного топлива.

И напоследок несколько советов от бывалых: как выбрать качественный глушитель для своего автомобиля.

1. Если вы хотите, чтобы глушитель прослужил подольше, покупайте глушитель из алюминия или нержавеющей стали. Качественный алюминиевый глушитель должен иметь ровный алюминиевый цвет. Глушители из алюминия и нержавеющей стали выдерживают высокие температуры, агрессивную среду и практически не ржавеют. Срок службы таких глушителей, как правило, в 2-3 раза больше, чем у обыкновенных глушителей из черновой стали.
2.  При покупке глушителя также следует внимательно изучить его устройство, есть ли в нем нейтрализатор, второй слой корпуса, крепкие внутренние перегородки.

Не следует экономить на покупке самого дешевого глушителя. Как известно, скупой всегда платит дважды. Качественный и надежный глушитель прослужит долго и не доставит хлопот при обслуживании.

Как работают автомобильные выхлопные системы

Если двигатель работал безупречно, он бы сжигал все доступное топливо во время своих циклов, превращая все грязные части в источник энергии. Однако остатки существуют как загрязнители, потому что двигатель просто невозможно спроектировать для идеальной работы — слишком много переменных. Некоторое количество топлива всегда остается несгоревшим или частично сгоревшим, и эти остатки должны быть быстро удалены из автомобиля в виде выхлопных газов, чтобы освободить место для следующего цикла сгорания двигателя.

Как мы упоминали ранее, выхлоп сначала выходит из двигателя и попадает в систему через выпускной коллектор. Оттуда он движется вниз по системе по соединенным между собой трубам, пока не выходит через выхлопную трубу возле заднего бампера. Сами трубы действительно помогают охлаждать выхлоп, но в основном они служат для выхода выхлопных газов к каталитическому нейтрализатору и глушителю (и через них).

Объявление

Кошка должна находиться как можно ближе к двигателю, поскольку он не работает полностью, пока не нагреется до рабочей температуры.Во многих случаях производитель размещает кошку вскоре после коллектора, поэтому тепло от двигателя помогает согреть кошку и быстро довести ее до температуры.

После прохождения газов через котел, который сгорит и удалит до 90 процентов токсинов выхлопных газов, следующим приоритетом является фильтрация шума двигателя [источник: Аллен]. Глушитель и резонатор обычно располагаются сразу за кошкой. Есть много вариаций этой комбинации — некоторые максимально успокаивают выхлоп, а другие специально настроены на агрессивные тона.Оттуда выхлоп движется по оставшимся трубам, пока не выйдет из автомобиля.

Со всеми этими химическими веществами, циркулирующими вокруг, настоящий подвиг, что выхлопная система действительно работает так же хорошо, как и она. Правильная выхлопная система должна прослужить два-три года, но трубы будут повреждены как внутри, так и снаружи. Снаружи они чувствительны к дорожным условиям, таким как воздействие мусора и факторов окружающей среды, таких как снег, лед и дорожная соль.

Однако более существенная причина деградации выхлопной системы — внутренняя, и ее нельзя увидеть, пока трубы не проржавели ржавчиной.Мы знаем, что когда двигатель сжигает топливо для выработки энергии, побочные продукты этого процесса остаются — вот почему выхлопная система необходима. Одним из таких побочных продуктов является кислая влага, которая действительно разрушает металл. К сожалению, на самом деле нет никакого способа сохранить внутреннюю часть труб в чистоте.

Когда выхлопная труба гниет или соединение отсоединяется, происходит утечка выхлопных газов. Утечка почти всегда проявляется сразу же из-за громкого неприятного звука и, возможно, проблем с управляемостью, таких как периодические колебания мощности.Но, хотите верьте, хотите нет, настоящие проблемы не в этом. Это становится немного более серьезным, если утечка происходит до каталитического нейтрализатора, что означает, что выхлоп не обрабатывается должным образом, и все эти горячие химикаты повсюду проливаются в атмосферу. Всегда полезно как можно скорее устранить утечки, чтобы не подвергать себя, своих пассажиров и окружающих воздействию нефильтрованных выхлопных газов.

Признаки неисправности или выхода из строя выхлопной трубы / трубки

Двигатели внутреннего сгорания при нормальной работе выделяют дым, известный как выхлоп.Выхлопные газы выходят из цилиндров двигателя после сгорания и проходят через выхлопную систему автомобиля для выхода из выхлопной трубы. Выхлопная система состоит из серии металлических труб, по которым выхлопные газы транспортируются к задней части или по бокам автомобиля, где они могут быть безопасно выпущены. Хотя выхлопная система относительно проста в эксплуатации, она играет важную роль в работе двигателя. Любые проблемы с системой или ее трубами могут вызвать проблемы с управляемостью автомобиля.Обычно неисправная или неисправная выхлопная труба или труба вызывает несколько симптомов, которые могут предупредить водителя о потенциальной проблеме.

1. Чрезмерно громкий выхлоп с шипением

Один из первых симптомов проблемы с выхлопной трубой — чрезмерно громкий выхлоп. Если какая-либо из выхлопных труб или трубок сломается или треснет, они могут вызвать утечку выхлопных газов, что приведет к чрезмерно шумному двигателю. Выхлоп может издавать шипение или постукивание, которое может стать более выраженным при ускорении.

2. Запах сырого бензина из выхлопных газов

Еще одним частым признаком возможной проблемы с выхлопными трубами является заметный запах выхлопных газов. Если какая-либо из труб или трубок выхлопной системы повреждена и протечет, выхлопные газы могут попасть в кабину, издавая запах сырого бензина.

3. Снижение мощности, ускорения и топливной экономичности

Проблемы с производительностью двигателя — еще один симптом потенциальной проблемы с выхлопными трубами или трубами.Если трубы повреждены или корродированы, они могут иногда вызывать утечку выхлопных газов, что может вызвать проблемы с производительностью автомобиля. Утечка выхлопных газов из разорванной трубы может вызвать снижение мощности, ускорения и топливной эффективности транспортного средства из-за потери противодавления.

4. Подвешивание или волочение выхлопной трубы

Еще одним более серьезным признаком проблемы с выхлопной трубой или трубкой является подвешивание или волочение выхлопных труб. Если какая-либо из труб сломается, они могут иногда зависнуть или затащить под автомобиль.Трубы могут быть видны сбоку от транспортного средства или могут издавать шум при контакте с землей.

Несмотря на то, что выхлопные системы сконструированы специально для того, чтобы выдерживать высокие нагрузки и тепловые условия, связанные с выхлопом двигателя, они все еще подвержены коррозии и ржавчине со временем. Обычно проблема с выхлопной системой очевидна. Если бы не шум, который обычно возникает, то влияние на работу двигателя, которое обычно имеет место. Если вы подозреваете, что у вашего автомобиля может быть проблема с выхлопной трубой или выхлопной трубой, обратитесь к профессиональному специалисту, например, из YourMechanic, на осмотр автомобиля, чтобы определить, нуждается ли автомобиль в замене выхлопной трубы или трубы.

Автомобильная выхлопная система, принцип ее работы, глушитель, выхлопная труба, катализатор и многое другое.

Выхлопная система

Поддержание выхлопной системы в хорошем рабочем состоянии имеет жизненно важное значение для экономии топлива, окружающей среды и вашей безопасности. Мы обсудим, как работает выхлопная система, как она обычно выходит из строя и как лучше ее отремонтировать. Выхлопная система вашего автомобиля уносит газы, образующиеся при сжигании топлива и воздуха в камере сгорания.Эти газы вредны для человека и окружающей среды. Частые проверки вашей выхлопной системы необходимы для обеспечения безопасности вас и вашей семьи. Убедитесь, что в выхлопной системе или в салоне нет отверстий, куда могут попасть выхлопные газы. Начнем с перечисления частей выхлопной системы и их функций.

Выпускной коллектор:

Выпускной коллектор прикрепляется к головке блока цилиндров, принимает выхлоп каждого цилиндра и объединяет его в одну трубу.Коллектор может быть изготовлен из стали, алюминия, нержавеющей стали или, чаще, из чугуна.

Датчик кислорода:

Все современные автомобили с впрыском топлива используют кислородный датчик для измерения количества кислорода в выхлопе. Из этого компьютер может добавить или вычесть топливо, чтобы получить правильную смесь для максимальной экономии топлива. Датчик кислорода устанавливается в выпускном коллекторе или рядом с ним в выхлопной трубе.

Каталитический нейтрализатор:

Эта деталь, похожая на глушитель, преобразует вредный оксид углерода и углеводороды в водяной пар и диоксид углерода.Некоторые конвертеры также уменьшают вредные оксиды азота. Преобразователь устанавливается между выпускным коллектором и глушителем.

Глушитель:

Глушитель служит для снижения выхлопа до приемлемого уровня. Помните, что процесс горения — это серия взрывов, которые создают много шума. В большинстве глушителей используются перегородки, которые отражают выхлоп, рассеивая энергию и снижая шум. В некоторых глушителях также используется набивка из стекловолокна, которая поглощает звуковую энергию при прохождении газов.

Выхлопная труба:

Между всеми вышеупомянутыми частями находится выхлопная труба, по которой газ проходит через выхлопную трубу. Выхлопная труба обычно изготавливается из стали, но может быть из нержавеющей стали (которая служит дольше из-за ее коррозионной стойкости) или из алюминизированной стали. Алюминированная сталь имеет лучшую коррозионную стойкость, чем обычная сталь, но не лучше, чем нержавеющая сталь. Однако он дешевле нержавеющей стали.

Общие проблемы:

Ну, злейший враг вашей выхлопной системы — это коррозия…. или более известный как ржавчина. Ржавчина возникает из-за того, что влага вступает в реакцию с железом в стали и образует оксид железа. Влага или водяной пар присутствует в выхлопных газах как побочный продукт сгорания и каталитического нейтрализатора. Влага также может поступать извне в виде дождя. Короткие поездки на автомобиле могут сократить срок службы выхлопной системы. Когда вы выключаете двигатель, водяной пар, находящийся в трубах, конденсируется, и

Основы выхлопной трубы — Основы выхлопа

Больше, чем горячий воздух…

Выхлопная система двигателя играет важную роль не только в внешнем виде и звуке вашего V-образного двухцилиндрового двигателя, но и в его характеристиках. Несмотря на то, что свободнопоточная выхлопная система и воздухоочиститель обычно являются первыми двумя компонентами, заменяемыми при улучшении характеристик, ни один компонент не вызывает у владельца велосипеда большей страсти, чем выхлопная система, потому что выхлопная система делает двойное заявление своим звуком и визуальной идентичностью. Гонщики хотят хриплого звука выхлопа и выдающегося привлекательного внешнего вида, а также высокой производительности в широком диапазоне оборотов.

Тем не менее, покупка выхлопной системы может быть пугающим опытом, потому что существует компромисс между внешним видом и производительностью, а также потому, что существует множество дизайнов. Длина трубы, диаметр, радиус изгиба, объем глушителя и конструкция внутренней перегородки влияют на производительность. Если труба будет слишком длинной, слишком короткой, слишком маленькой или слишком большой в диаметре для данного размера двигателя, фаз газораспределения и диапазона оборотов, производительность будет ухудшаться. Более крупные двигатели производят больший объем выхлопных газов и требуют более производительной системы.Кроме того, разработать выхлопную систему для улицы сложнее, чем для гонок, из-за требований более широкого диапазона мощности и эстетики. Кроме того, существует огромное количество конструкций труб, от традиционных 2-в-2 до 2-в-1. Коллекторные трубы бывают большого и малого диаметров, а некоторые даже ступенчатые, с несколькими диаметрами. Затем есть длинные и короткие трубы. А двигателям с большим рабочим объемом требуется глушитель с высокой пропускной способностью для хорошей мощности на высоких оборотах.

Очевидно, что выбор трубы может быть запутанным и требовать много времени.Хотя многие гонщики выбирают выхлопную систему только по звуку и внешнему виду, важно отметить, что для оптимальной производительности труба должна соответствовать комбинации двигателей и, что наиболее важно, диапазону оборотов. Таким образом, если вам важны рабочие характеристики, фундаментальное понимание процесса выпуска отработавших газов предоставит ценную информацию для выбора следующей системы выпуска отработавших газов.

Основы системы

Для достижения оптимальных характеристик выхлопная система должна быть согласована с системой впуска двигателя, головками цилиндров и распределительным валом.Эти компоненты должны быть настроены вместе как единая система для достижения максимальной производительности в определенном диапазоне оборотов. Если один компонент изменен или модифицирован, вся группа компонентов должна быть перенастроена для достижения максимальной производительности.

Оптимизированная выхлопная система обеспечивает баланс давления между впускным и выпускным трактами двигателя в заданном диапазоне оборотов. Для уличного двигателя вам нужен оптимизированный крутящий момент на низких и средних частотах (2500–4500 об / мин) для отличного ускорения и движения по шоссе вместе с приличной мощностью на верхнем уровне.Однако любая конструкция трубы — это компромисс. Например, если труба рассчитана только на крутящий момент на нижнем конце, она откажется от максимальной мощности и наоборот. Гонщики, создающие двигатели большой мощности и большой мощности, часто проектируют трубу для максимальной мощности, чтобы уменьшить крутящий момент на низких оборотах, чтобы мотоцикл легче запускался, что приводило к более быстрому ускорению. Выхлопная система эффективна только в узком диапазоне всего диапазона оборотов двигателя, поэтому необходимо установить приоритеты и идти на компромиссы для достижения желаемых рабочих характеристик. Основные компоненты выхлопной системы включают монтажный фланец, головную трубу, глушитель и иногда сливной коллектор. Диаметр, длина и общая конструкция этих компонентов будут иметь большое влияние на характеристики двигателя.

Диаметр трубы

Диаметр трубы имеет решающее значение для оптимальной производительности, поскольку диаметр оказывает большое влияние на скорость выхлопных газов и не может быть изменен после изготовления трубы. Вместе объем двигателя, степень сжатия, диаметр клапана, характеристики распредвала и диапазон оборотов определяют оптимальный диаметр.Противодавление выхлопных газов увеличится, если диаметр трубы слишком мал. Противодавление — это гидравлическое сопротивление, создаваемое в выхлопной системе. Высокое противодавление увеличивает насосные потери двигателя, что приводит к увеличению давления на поршень во время цикла выпуска.

Кроме того, высокое противодавление снижает поток выхлопных газов при малой высоте подъема в период «продувки». Продувка — это явление расширения выхлопных газов, помогающее удалить остатки сгорания из цилиндра, и начинается при открытии выпускного клапана.Продувка означает, насколько эффективно остатки сгорания удаляются из цилиндра за счет расширения выхлопных газов. Продувка начинается, когда открывается выпускной клапан, и заканчивается, когда давление в цилиндре и давление в выхлопной системе уравновешиваются. Использование продувки для удаления выхлопных газов снижает насосные потери двигателя, поскольку меньшие физические нагрузки предъявляются к поршню во время цикла выпуска. Идеальная ситуация — это баланс между противодавлением и скоростью выхлопных газов. Чрезмерно большой диаметр трубы снизит противодавление, но также снизит скорость, что приведет к плохому крутящему моменту на нижнем конце.

Длина трубы

Длина трубы определяется областью применения двигателя (универсал, горячая улица, гонки и т. Д.) И диапазоном оборотов. Длина трубы регулирует инерцию и настройку волн, которые определяют влияние продувки на выработку электроэнергии. При очистке используется столб быстро движущихся выхлопных газов (инерционная продувка) или сверхзвуковой импульс энергии (продувка волн), чтобы помочь очистить цилиндр от остатков сгорания. Инерция и продувка волн также могут способствовать всасыванию заряда в цилиндр.Во время работы двигателя в выхлопной системе создаются положительные и отрицательные волны, которые перемещаются вперед и назад по всей длине трубы. Если длина трубы оптимизирована, отрицательная волна будет рассчитана так, чтобы достигнуть выпускного клапана во время периода перекрытия клапана. Правильно рассчитанная отрицательная волна снизит давление на клапане и поможет удалить продукты сгорания из камеры. Необходимо определить наиболее важный диапазон оборотов двигателя, чтобы длину трубы можно было согласовать с надлежащими оборотами, поскольку волны давления можно синхронизировать только для облегчения продувки выхлопных газов в узком диапазоне оборотов.Более длинная труба оптимизирует мощность на низких оборотах, в то время как более короткая длина улучшает характеристики верхнего конца.

Поскольку выхлопную систему можно оптимизировать только в узком диапазоне от 1500 до 2000 оборотов в минуту, важно настроить диаметр и длину трубы в соответствии с наиболее критическим диапазоном оборотов двигателя. Для уличного двигателя рекомендуется настроить размеры трубопровода на максимальные обороты крутящего момента (обычно 3000-4000 об / мин). Для гонок производители двигателей часто настраивают трубу между оборотами с пиковым крутящим моментом и максимальной мощностью в лошадиных силах или с повышением частоты вращения, что часто происходит между 4000 и 5800 об / мин.Больший диаметр трубы и меньшая длина улучшают работу на высоких оборотах, в то время как меньший диаметр и большая длина способствуют увеличению мощности на нижнем конце.

Ступенчатые трубы

Коллекторные трубы могут быть ступенчатыми для повышения производительности. Ступенчатые коллекторы делятся на две или более секции трубы (обычно две или три), каждая последующая секция как минимум на 1/8 дюйма больше, чем предыдущая. Ступенчатый коллектор генерирует больше волн низкого давления, чем бесступенчатый дизайн, но волны более слабые.Ступени помогают поддерживать более высокую среднюю скорость газа по всей длине коллектора. Ступенчатый коллектор не обязательно дает больше мощности, чем неступенчатая труба, но он может расширить кривую крутящего момента двигателя за счет усиления эффекта волны продувки. Это может привести к высокому крутящему моменту на низких оборотах при сохранении высокой мощности на высоких оборотах.

Глушители

Выхлопная система должна иметь достаточный объем глушителя, чтобы поддерживать низкое противодавление при высоких оборотах. Объем двигателя, степень сжатия, частота вращения и мощность — все это факторы, определяющие соответствующий объем глушителя.Как правило, объем глушителя должен быть примерно в 10 раз больше объема цилиндра, чтобы обеспечить достаточную мощность на высоких оборотах. Но имейте в виду, что с увеличением мощности увеличивается и объем выхлопных газов. При увеличении объема выхлопных газов расход воздуха в глушителе и объем также должны быть увеличены. Это означает, что двигатель 96ci мощностью 100 л.с. производит больше выхлопных газов, чем аналогичный двигатель мощностью всего 90 л.с., и требует большей мощности глушителя для оптимизации максимальной мощности. К сожалению, большие глушители не выглядят эстетично на V-образном двойном двигателе, поэтому сложно разработать выхлопную систему для двигателей большого объема, которая удовлетворяла бы как эстетике, так и характеристикам.

Выхлопные системы типа «два в два» используют два глушителя, что дает возможность увеличить объем глушителя. Такие конструкции также обычно можно настраивать путем модификации внутренних перегородок. Увеличение количества и / или размера отверстий в перегородке или сокращение перегородок снижает противодавление и может способствовать увеличению мощности. Тем не менее, помните, что слишком большое увеличение потока может убить нижний крутящий момент. Кроме того, настраиваемая система 2-в-1 предлагает большое преимущество перед ненастраиваемой системой коллектора, особенно если двигатель большой.

Коллекторы

Коллекторная система — это выхлоп 2-в-1, который завершает или объединяет коллекторные трубы переднего и заднего цилиндра в конический коллектор. Коллекторные системы обычно увеличивают крутящий момент ниже пиковых оборотов в минуту, тем самым улучшая мощность на низких и средних частотах. Как правило, чем длиннее и / или меньше диаметр сливного коллектора, тем ниже частота вращения, при которой возникает пик крутящего момента. Кроме того, длинный, медленно сужающийся коллектор эффективно распространяет отраженную волну в более широком диапазоне оборотов.По сути, это обманывает двигатель, заставляя его думать, что коллекторные трубы длиннее, чем они есть на самом деле. С другой стороны, короткий и широкоугольный коллектор генерирует самую сильную обратную волну давления, но работает в меньшем диапазоне оборотов. Углы слияния коллекторных труб и внутренняя конструкция коллектора также могут влиять на выходную мощность.

2009 Touring Models Выхлоп

У моделей Harley Big Twin Touring 2009 года значительно улучшенная двухкомпонентная рама, более мощный поворотный рычаг, более широкая задняя часть шины и переработанная выхлопная система.Завод отметил жалобы на то, что водитель и пассажир подвергаются чрезмерному нагреву двигателя на моделях Touring до 2009 года выпуска. На этих моделях коллекторная труба заднего цилиндра была проложена позади трансмиссии и вниз по правой стороне мотоцикла, прежде чем соединиться с передней трубой. Вдобавок, чуть ниже сиденья, задняя труба Y-образно оторвалась и образовала резкий радиус к левой стороне мотоцикла, проходя по основному корпусу, в конечном итоге соприкасаясь с левым глушителем под седельной сумкой.

Для 2009 года задняя труба закруглена вперед и в сторону от сиденья, изгибается перед трансмиссией с правой стороны велосипеда, а затем проходит по нижней части направляющей рамы в сливной коллектор.Передняя труба также имеет новый дизайн для 2009 года. Она по-прежнему проходит под крышкой редуктора двигателя, но теперь проходит под задней трубой и, в конечном итоге, в сливной коллектор. Из коллектора выходят две трубы. Один из них — переходная труба, которая проходит под рамой с правой стороны велосипеда влево. Затем он поворачивается на 90 градусов назад и соединяется с левым глушителем. Вторая труба, выходящая из коллектора, идет назад и соединяется с правым глушителем. Смотрите фотографии для более подробной информации.

Новая выхлопная система Touring 2009 не только снижает тепловыделение водителя и пассажира, но также должна улучшить характеристики, поскольку коллектор должен равномерно отводить поток выхлопных газов через каждый глушитель, обеспечивая лучшую очистку. В выхлопных системах Touring до 2009 года примерно 3/4 выхлопа проходило через правый глушитель.

Выводы

Хотя большинство гонщиков покупают выхлопную систему, основываясь на звуке и привлекающем внимание внешнем виде, помните, что для оптимальной производительности решающее значение имеют диаметр, длина и конструкция трубы.Считайте выхлопную систему неотъемлемым компонентом двигателя, который должен быть настроен на рабочий объем двигателя, кулачок и систему впуска. Диаметр коллектора обычно является наиболее важным фактором при проектировании выхлопной системы, поскольку он задает кривую крутящего момента. Больший диаметр улучшает максимальную мощность за счет низкого крутящего момента. При изменении длины трубы кривая крутящего момента перемещается вверх или вниз по диапазону оборотов. Более короткая длина обычно улучшает максимальную мощность, а более длинная труба увеличивает крутящий момент на низких оборотах. Прямые трубы обычно повышают мощность выше 4000 об / мин, но снижают реакцию дроссельной заслонки в нижних диапазонах оборотов.Наконец, если ключевой компонент или технические характеристики, такие как рабочий объем, кулачок, впускной тракт или камера сгорания, изменяются, двигателю может потребоваться другая конструкция трубопровода и его следует перенастроить для достижения наилучших характеристик.

Как определить правильный размер выхлопных труб

Новейшие

• [15 января 2021] Classic Roadkill ~ 1100 л.с. Camaro выходит на рекорд скорости Hot Rod Lifestyle
• [13 января 2021] Не могли бы вы воспользоваться третьей рукой В магазине? Держатель деталей для самостоятельной сборки Проекты «Сделай сам»
• [13 января 2021 г.] Изображение проекта: 1936 г. Оберн-спидстер получает современное шасси Сборки и примеры
• [12 января 2021 г.] Последняя поездка Hoonicorn? Кен Блок, 1400 л.с. AWD Mustang Final Drive Hot Rod Lifestyle
• [12 января 2021 г.] 1954 Ford F100 / 2000 Lincoln Towncar с заменой шасси менее чем за 1000 долларов Сборки и примеры
• [12 января 2021] Как удалить окалину на заводе Как To & DIY
• [11 января 2021 г.] Как собрать хотрод How To & DIY
• [11 января 2021] Как удалить и заменить уплотнения лобового стекла 1930–70-х годов How To & DIY
• [7 января , 2021] Road Trip USA ~ 11 основных маршрутов для путешествий Hot Rod Lifestyle
• [6 января 2021 г.] Alumaloy ~ дешевая альтернатива дорогой сварке алюминия от Amazon Продукты и обзоры
• [4 января 2021 г.] Краска для спрея DIY Drill Powered Spray Paint Шейкер для банок DIY Projects
• [Январь 3, 2021] Инструменты для резки и шлифования листового металла с использованием фабрик Фитзи Практическое руководство
9012 2 [3 января 2021 г.] Утилизируемый склад Clay and Sons MOPAR Продажа автомобилей
• [1 января 2021 г.] 1955-59 гг. Выравнивание панели кузова грузовика GM: кабина по направлению от двери к крылу к капоту Практическое руководство
• [Декабрь 31, 2020] Лучшие протестированные инструменты и аксессуары 2020 г. Продукты и обзоры
• [30 декабря 2020 г.] Изображение проекта: Изготовление сидений и рам для бомбардировщиков DIY Projects
• [28 декабря 2020 г.] Установка для двойной сварки Packard 4 × 4 1949 г. ~ ‘Rescue Pig’ Rides & Roadkillers
• [27 декабря 2020 г.] Проект Supersleeper ~ Subaru WRX Powered VW Super Beetle Сборки и примеры
• [27 декабря 2020 г.] Инструменты, которые не отстой ~ Lenox METALMAX Diamond Edge Отрезные диски Продукты и обзоры
• [26 декабря 2020 г.] Какой компактный гайковерт лучше всего? Продукты и обзоры
• [26 декабря 2020 г.] Mercedes 190 1965 года с заменой двигателя BMW E30 Turbo ~ Классный спальный вагон Rides & Roadkillers
• [26 декабря 2020] Двигатели Hot Rod 101 ~ Ранние двигатели Cadillac OHV V8 Техническая информация
• [24 декабря 2020 г.] Тестирование пожизненной гарантии и политики возврата ручного инструмента Craftsman Образ жизни Hot Rod
• [24 декабря 2020 г.] Как и где заменить сломанный ручной инструмент How to & DIY
• [23 декабря, 2020] Вы выиграли автомобиль Chevy Bel Air 1957 года в магазине DD Speed ​​Shop? Hot Rod Lifestyle
• [22 декабря 2020 г.] Перестрелка для зачистки проводов Продукты и обзоры
• [21 декабря 2020 г.] Загадочное появление картинга ~ Будет ли он работать и ездить? Roadkill Powersports
• [20 декабря 2020 г.] Cutting Steel ~ плазменный резак против циркулярной пилы Продукты и обзоры
• [20 декабря 2020 г.] Ford Gasser Barn Find 1932 г. раскрыта легальная история драг-рейсинга Rides & Roadkillers
• [декабрь 20, 2020] Плазменная резка 101 ~ Введение в плазменную резку Основные сведения о цехе

Семь лучших резаков для выхлопных труб 2020 г.

Заметки редактора

14 ноября 2020 г.:

Из-за неоднократных жалоб на его долговечность и эффективность мы удалили инструмент Lisle Cutoff Tool из нашего списка.Мы также обнаружили, что Grip-On 10-Inch не обладает качеством и точностью, необходимыми для хорошего резака для выхлопных труб, и удалили его.

Мы добавили дорогую, но качественную модель. Для обычного пользователя, вероятно, не имело бы смысла тратить так много средств на такой специализированный инструмент, как этот, но если вы профессионал и много режете выхлопную трубу, это может быть отличным вложением.

Мы также добавили, который похож на некоторые другие наши пики, но по значительно более низкой цене.Он не выглядит заметно хуже, поэтому, если у вас ограниченный бюджет, это может быть отличным выбором.

Если ваша работа по резке не ограничивается выхлопными трубами и вам нужен инструмент, который немного более функциональный, эти обычные могут быть лучшим выбором.

Независимо от того, какой вариант вы выберете, обязательно соблюдайте соответствующие протоколы безопасности при обращении с труборезом и работе с ним. Их острые лезвия могут быть небольшими, но они могут вызвать серьезные травмы, если их схватить или использовать неправильно.

5 сентября 2019 г.:

Хотя вы, вероятно, не найдете его в России, резак для выхлопной трубы — удобный инструмент для тех, кто часто работает с легковыми или грузовыми автомобилями. Мы искали модели с достаточной прочностью и простотой использования, в конечном итоге оставив OEM Tools Tailpipe Cutter в качестве фаворита. Мы также добавили благодарность за его ручной храповой механизм, но он немного дороже, чем два предыдущих, поэтому он может быть лучшим для профессионального использования.После некоторого размышления мы также решили добавить сабельную пилу. Тем не менее, мы предлагаем оставить это на усмотрение специалистов, имеющих опыт модификации выхлопных систем и электроинструментов, поскольку вероятность повреждения и / или неравномерного результата выше, чем при использовании резака цепного типа. И, как и в случае с любым другим выбором, не забудьте надеть соответствующую защитную экипировку.

.