Температура горения, вспышки и кипения бензина

Бензин не является одноэлементной смесью, поэтому для него не существует ни определенной формулы, ни постоянных характеристик. Наряду с веществами, получаемыми при переработке нефти, бензин имеет несколько присадок, которые существенно изменяют свойства смеси. Для простоты мы будем говорить о наиболее распространенном продукте — АИ-92.

Погружение в смысл цифр и букв марки бензина

Понять значение цифр и букв в марках бензина можно, рассмотрев их связь с воспламенением. Цифровое обозначение показывает степень устойчивости топлива к возгоранию без открытого пламени. Чем выше цифра, тем более защищен продукт от самовоспламенения. О риске детонации мы поговорим ниже, но сначала вернемся к марке. Буквы «А» и «I» означают, что бензин предназначен для автомобилей, а октановое число определяется в результате испытаний.

Опасности самопроизвольного воспламенения бензина

Детонация может стать смертельно опасным событием для двигателя, и громкий шум волн высокого давления, бьющихся в цилиндрах,— это только начало. Бензин АИ-92 зачастую может привести к гораздо худшим последствиям. Ударная волна от детонации может снять масляную пленку, которая призвана защитить поршневые кольца и цилиндры от повреждений, а двигатель — от перегрева. Кроме того, в камере сгорания может образовываться углеродистый налет, что негативно сказывается на работе двигателя и приводит к поломкам его компонентов.

Зависимость октанового числа и факторы, его определяющие

Октановое число бензина, изготовленного из сырой нефти, обычно находится в пределах 40–60 единиц. Для повышения октанового числа в топливо добавляют присадки, снижающие его склонность к детонации. Кроме того, существуют методы переработки нефти, позволяющие повысить ее октановое число за счет изменения доли разветвленных и циклических углеводородов в ее составе.

Два метода определения октанового числа

В настоящее время существует два различных подхода к определению октанового числа. Как правило, они дают разные результаты для одного и того же образца. Исследовательский метод (ГОСТ 8226) предполагает сравнение в лаборатории двух образцов — экспериментального и эталонного. Моторный метод (ГОСТ 511/82), напротив, основан на использовании одноцилиндрового двигателя, позволяющего измерять степень сжатия в режиме реального времени.

Различия в определении октанового числа

В каждой стране применяется своя методика определения октанового числа. В России в качестве эталона используется исследовательский метод, а в США — среднее арифметическое двух методов.

Температура кипения бензина

Поскольку АИ-92, как и другие бензины, состоит из различных компонентов, единой температуры кипения не существует. Легкие части начинают кипеть при 33°.

Различают несколько стадий кипения бензина

Производители различают несколько стадий кипения бензина в зависимости от количества перегоняемого топлива. Сначала отмечают начало процесса кипения, затем отслеживают момент сгорания 10, 50 и 90% и точку полного испарения. Эти значения оказывают большое влияние на работу двигателя. Легкие фракции отвечают за температуру, при которой начальные 10% бензина начинают кипеть и гореть. Это влияет на особенности запуска двигателя. Чем ниже этот предел, тем проще запустить двигатель в холодном климате. Поэтому зимние сорта имеют более высокую концентрацию легких фракций.

Закипание топлива при нагреве — дело прошлого

В свое время закипание топлива в жару было частым явлением. Это приводило к образованию паровых пробок, которые останавливали работу двигателя до его остывания. Доля топлива, которая способствует этому прогреву и переходу двигателя на различные режимы, называется рабочей фракцией, и именно тяжелые фракции отвечают за температуру кипения 50–90% бензина.

Чем ниже температура кипения, тем лучше

Чем ниже температура кипения, тем более равномерно и полно сгорает топливо в цилиндрах. Слишком высокая температура кипения может привести к тому, что конденсат будет оседать на стенках камеры, образуя нагар и смывая масляную пленку, что снижает срок службы элементов двигателя. Кроме того, это может привести к увеличению расхода топлива, что сказывается на экономичности двигателя.

Оптимальная температура кипения

Согласно ГОСТу, оптимальная температура кипения тяжелых фракций должна составлять 180°С. Это позволяет обеспечить эффективную работу двигателя и минимальный расход топлива.

Различия между Gorenje и Flash AI-92

Gorenje и Flash AI-92 имеют ряд важных отличий. Flash AI-92 сгорает от открытого пламени, когда пары бензина достигают от 0,8 до 8% по объему. При этом необходимо учитывать, что горит именно паровоздушная смесь. Таким образом, если концентрация бензина ниже указанного уровня, то воспламенения не произойдет из-за отсутствия горючего материала. С другой стороны, если концентрация превышает пороговое значение, то кислорода для воспламенения будет недостаточно.

Не путайте вспышку с самовоспламенением.

При самовоспламенении для взрыва не требуется пламени. Обычно температуру вспышки рассчитывают с помощью лабораторного практикума, в котором топливо наливают в сосуд, расположенный над тиглем. Затем его начинают нагревать. Каждый раз, когда температура повышается на один градус больше, чем в емкости, происходит воспламенение источника огня. Температура вспышки фиксируется по появлению пламени.

Противоречие с общепринятым мнением

Вопреки общепринятому мнению, температура горения бензина определяется теплом, выделяющимся при горении. Она зависит от условий, в которых расходуется топливо. В двигателе температура может достигать 900–1100°С, тогда как при сгорании бензина на открытом воздухе она не превышает 900°С. На скорость сгорания бензина gorenje влияет также его температура.

Влияние октанового числа

Октановое число имеет последствия, выходящие за рамки способности топлива к самовозгоранию. От него в значительной степени зависит скорость сгорания топлива Gorenje. Чем медленнее скорость сгорания, тем дольше толкается поршень. Это повышает КПД.

Хранение бензина: Меры предосторожности

Что происходит при длительном хранении?

Воспламеняемость бензина: Безопасность и потеря качества при хранении

Несмотря на то, что бензин легко воспламеняется, при хранении он скорее ухудшает свое качество, чем воспламеняется. Учитывая риск, бензин нелегко воспламеняется. Конечно, если вы по глупости решите зажечь спичку рядом с разлитым топливом, то это уже другая история. Кроме того, при длительном хранении из бензина испаряются элементы, обеспечивающие его октановое число. Это не лишает его основных характеристик, но может повлиять на качество сгорания и работу двигателя.

Хранение бензина

Взаимодействуя с воздухом, бензин окисляется, что приводит к образованию смолистого осадка, покрывающего камеру и топливные каналы. Это может негативно сказаться на работе двигателя. Со временем некоторые компоненты топлива могут оседать, засоряя фильтры топливной системы.

Оптимальное хранение

Для хранения бензина лучше всего подходят металлические канистры из стали или алюминия; пластиковые емкости недостаточно прочны и герметичны, не отводят статическое электричество, что может привести к возгоранию. Герметичность необходима для того, чтобы предотвратить выделение летучих компонентов и не дать бензину просочиться через мелкие трещины. Риск пролива бензина слишком велик, чтобы им пренебрегать.

Устойчивость к окислению

Во избежание окисления необходимо свести количество воздуха в баллоне к минимуму. Для этого специалисты рекомендуют заполнять баллон на 95%. При этом на стенках не будет скапливаться конденсат, который может вызвать коррозию и в конечном итоге разрушить емкость.

Температурный режим

Тепло не является другом топлива. Во-первых, оно усиливает испарение. Во-вторых, оно ускоряет окисление. Поэтому хранить емкости лучше в прохладном помещении при температуре не выше 15 °C.

Отсутствие риска возгорания

Вопреки мнению многих людей, освещение не оказывает прямого влияния на хранение бензина. Запрет на размещение резервуаров под прямыми солнечными лучами существует только потому, что это может привести к нагреванию и испарению топлива.

Избежать пожара

Поскольку бензин способен воспламеняться при нормальном давлении при температуре выше 255 °C, необходимо быть бдительным и воздерживаться от контакта с открытым пламенем. Для предотвращения возгорания нельзя использовать для хранения емкости, способствующие образованию статического электричества. Кроме того, контейнеры должны быть полностью герметичными. Хотя создать достаточное количество паров для возникновения пожара достаточно сложно, это не означает, что бензин не может загореться.