Температура горения, вспышки и кипения бензина

Бензин не является одноэлементной смесью, поэтому для его определения не существует конкретной формулы или набора характеристик. Помимо основных компонентов на основе нефти, это топливо содержит большое количество присадок, которые существенно влияют на свойства конечного продукта. Для упрощения обсуждения мы остановимся на наиболее распространенном виде бензина — АИ-92.

Расшифровка марки бензина

Числовая составляющая марки топлива обозначает его огнестойкость. Чем выше число, тем более устойчив товар к самовозгоранию без открытого пламени. Об опасности детонации мы поговорим чуть позже. Пока же остановимся на буквах — «А» и «И» означают, что бензин пригоден для использования в автомобилях, а октановое число определяется опытным путем.

Опасность самовоспламенения

Самовоспламенение бензина АИ-92 представляет собой чрезвычайно опасную ситуацию для двигателя. Возникающая при этом детонация может привести к самым разнообразным разрушительным последствиям. Ударная волна может сорвать масляную пленку, защищающую поршни и цилиндры от износа, что приведет к перегреву и образованию углеродистых отложений в камере сгорания. Это может привести к дальнейшему повреждению двигателя и его компонентов.

Что влияет на октановое число и как оно рассчитывается?

Октановое число бензина, получаемого из нефти, может варьироваться в пределах 40–60. Для повышения его детонационной стойкости в состав бензина вводятся различные присадки. Кроме того, в процессе переработки нефти можно повысить октановое число бензина за счет увеличения количества разветвленных и циклических углеводородов в его составе.

Два способа определения октанового числа

В настоящее время существует два метода измерения октанового числа образца. Эти два метода дают разные результаты для одного и того же образца. Первый, исследовательский (ГОСТ 8226), предполагает сравнение экспериментального образца с эталонным образцом в лаборатории. Второй метод, моторный (ГОСТ 511/82), использует одноцилиндровый двигатель для определения степени сжатия в реальном времени.

Определение октанового числа

Октановое число топлива определяется по-разному в зависимости от страны. В России эталонным является исследовательский метод определения, а в США берется среднее значение из двух методов.

Температура кипения бензина

Температура кипения бензина АИ-92 или любого другого бензина не является единой величиной, так как состоит из различных фракций. Легкие элементы начинают испаряться при 33°.

Разные формулировки Кипение бензина

Производители разделяют кипение бензина на несколько этапов в зависимости от количества перегоняемого бензина. Это начало кипения, сгорание 10, 50, 90% и полное испарение бензина. Все эти величины играют огромную роль в работе двигателя.

Температура начала кипения и горения первых 10% бензина определяется легкими фракциями топлива. Это влияет на пусковые характеристики двигателя. Чем ниже это значение, тем проще запустить двигатель при низких температурах. Поэтому зимние марки бензина имеют более высокую концентрацию легких фракций.

Закипание топлива в жару

Еще два десятилетия назад закипание топлива в жару было частым явлением. Образующиеся при этом паровые пробки приводили к прекращению работы двигателя, и приходилось ждать, пока машина остынет. Примерно половина топлива называется рабочей фракцией, и она регулирует время прогрева двигателя и переключения между различными режимами работы. Тяжелые фракции отвечают за температуру кипения 50–90% бензина. Чем ниже эта температура, тем равномернее и полнее сгорает топливо в цилиндрах. При слишком высоком пороге часть бензина может оседать на стенках камеры в виде конденсата, что впоследствии приводит к образованию нагара и смывает масляный слой. Это сокращает срок службы деталей двигателя и вызывает резкий скачок расхода топлива, что отрицательно сказывается на экономической стороне дела. Согласно ГОСТу, оптимальная температура кипения тяжелых фракций составляет 180°С.

Gorenje против Flash AI-92

Gorenje и Flash AI-92 отличаются тем, что Flash AI-92 возникает от открытого пламени, когда количество паров бензина в воздухе достигает диапазона 0,8–8% по объему. Необходимо помнить, что горючей является именно паровоздушная смесь. Если концентрация бензина в воздухе ниже, то воспламенения не произойдет из-за отсутствия горючего материала. Если же концентрация превышает пороговое значение, то кислорода для воспламенения будет недостаточно.

Не путать

Когда речь идет о самовоспламенении, огонь не нужен, поэтому не следует путать его со вспышкой. В лаборатории температуру вспышки измеряют, наливая бензин в емкость, помещенную над тиглем, и нагревая ее. Каждый раз, когда температура повышается на 1 градус, зажигается пламя. При появлении огня отмечается температура вспышки.

Вопреки распространенному заблуждению, теплота сгорания газа — это теплота, выделяемая им при горении. Она существенно зависит от условий, в которых происходит горение. Так, в двигателе она может достигать температуры 900–1100°С, а на открытом воздухе не превышает 900°С. Скорость горения газа зависит от обстоятельств.

Октановое число влияет не только на способность бензина к самовоспламенению. В большей степени оно влияет на скорость горения топлива Gorenje. Ведь чем медленнее скорость горения, тем дольше оно приводит в движение поршень. Это и делает его более производительным.

Меры предосторожности при хранении бензина

Каковы результаты длительного хранения?

Опасность воспламенения бензина

Несмотря на свою горючесть, бензин при хранении больше склонен к потере потенции, чем к воспламенению. На самом деле, учитывая возможные опасности, поджечь топливо не так-то просто.

Конечно, совсем другое дело, если кто-то играет со спичками рядом с разлитым топливом.

Более важно то, что при длительном хранении из бензина могут испаряться компоненты, определяющие октановое число. Это не обязательно лишает бензин его основных качеств, но может повлиять на процесс сгорания и работу двигателя.

Хранение бензина

Взаимодействуя с воздухом, бензин подвержен окислению. В результате этой реакции на стенках камеры и в топливных каналах образуются остатки смол, что приводит к выходу двигателя из строя. Кроме того, со временем некоторые фракции бензина могут отделяться, вызывая засорение фильтров топливной системы.

Что хранить?

Настоятельно рекомендуется хранить бензин в металлических (алюминиевых или стальных) емкостях. Пластмасса менее пригодна из-за своей низкой прочности и непроницаемости. Кроме того, статическое электричество не может быть отведено, что может привести к искре и возгоранию. Таким образом, герметичность является ключевым фактором при хранении. В открытых емкостях компоненты могут испаряться, а высокая текучесть бензина может привести к его просачиванию в мелкие трещины. Опасность, которую представляет собой пролитый бензин, очевидна.

Уменьшение количества воздуха в контейнерах

В связи с окислительными свойствами этого вещества необходимо сократить количество воздуха в контейнере до минимума. Для этого рекомендуется заполнять канистру на 95%. Это также позволяет предотвратить образование конденсата на стенках. Если он образуется, это может привести к коррозии и, в конечном счете, к разрушению емкости.

Контроль температуры

Высокая температура губительна для газа, так как ускоряет испарение, и бензин быстрее окисляется. Поэтому лучше всего хранить емкости в прохладных помещениях с температурой не выше 15°C.

Пожароопасность

Принято считать, что освещенность не влияет на сохранность бензина. Однако запрет на хранение баков под прямыми солнечными лучами существует только потому, что это приводит к повышению температуры, вызывающей испарение топлива.

Поскольку типичное воспламенение газа происходит при температуре 255°С, при хранении топлива необходимо остерегаться контакта с открытым огнем, а не внезапной детонации. Чтобы избежать возгорания, не следует использовать для хранения резервуары, генерирующие статическое электричество. Кроме того, следует обращать внимание на герметичность резервуаров.

Хотя в обычных условиях трудно достичь концентрации паров, необходимой для возгорания, это не означает, что бензин сам по себе не способен загореться.