Температура горения, вспышки и кипения бензина

Бензин, являясь композиционным материалом, не имеет единой формулы, поэтому его характеристики варьируются. Для упрощения рассмотрим в качестве примера бензин АИ-92. В состав этого топлива входят нефтепродукты, а также различные присадки, которые могут существенно изменять его свойства. Поэтому температура вспышки и кипения бензина АИ-92 может отличаться от температуры кипения других бензинов.

Что означает марка бензина?

Номер на этикетке топлива означает его огнестойкость. Более высокий номер означает, что продукт более устойчив к самовозгоранию, т. е. самопроизвольному возгоранию без открытого пламени. Буквы «A» и «I» означают, что это моторное топливо, а октановое число определяется в результате испытаний. Чтобы узнать больше об опасности детонации, продолжайте читать.

Самопроизвольное воспламенение бензина: Рискованное дело

Наличие детонации может стать смертельно опасным событием для двигателя, и это только начало возможных проблем. Самовоспламеняющийся бензин АИ-92 может вызвать гораздо более серьезные разрушения. Ударная волна, возникающая при детонации, срывает масляное покрытие, защищающее поршневые кольца и цилиндры от повреждений, а двигатель — от перегрева. Кроме того, в камере сгорания образуются углеродистые отложения, которые могут нарушить работу двигателя и привести к повреждению его деталей.

Что влияет на октановое число?

Октановое число бензина, получаемого из нефти, может составлять от 40 до 60 единиц. Для обеспечения низкой детонационной стойкости в него обычно добавляют ряд присадок. Кроме того, в процессе переработки нефти можно повысить октановое число сырого бензина за счет увеличения количества разветвленных и циклических углеводородов в его составе.

Два способа определения октанового числа

В настоящее время существует два метода определения октанового числа, каждый из которых дает различную информацию об одном и том же образце. Исследовательский метод (ГОСТ 8226) предполагает доставку в лабораторию двух образцов: экспериментального и стандартного. При проведении моторного метода (ГОСТ 511/82) для измерения степени сжатия в режиме реального времени используется одноцилиндровый двигатель.

Сравнение систем расчета октанового числа

В каждой стране существует свой способ расчета октанового числа. В России за эталон принят исследовательский метод. В США, например, берется среднее значение двух величин.

Температура кипения бензина

Поскольку АИ-92, как и другие бензины, состоит из различных фракций, определить единую температуру кипения невозможно. Наиболее легкие компоненты начинают испаряться при температуре 33°С.

Стадии кипения бензина

Производители разделяют процесс кипения бензина на несколько этапов в зависимости от объема перегоняемого топлива. Начальная стадия называется началом кипения, затем, после сгорания 10%, 50% и 90%, наступает момент полного испарения топлива. Эти значения оказывают непосредственное влияние на работу двигателя.

Именно легкие фракции определяют температуру, при которой первые 10% бензина начинают кипеть и сгорать. Это влияет на пусковые характеристики двигателя. Чем ниже порог, тем проще запустить двигатель в холодное время года. Поэтому зимние сорта бензина содержат более высокую концентрацию легких фракций.

Кипящее топливо и работа двигателя

В прежние времена закипание топлива на жаре было частой проблемой. Это приводило к образованию паровых пробок, из-за которых двигатель переставал работать, и приходилось ждать, пока оборудование остынет. Примерно половина топлива составляла рабочую фракцию, что влияло на время прогрева и способность двигателя переключать режимы. Температура кипения более тяжелых фракций (50–90% бензина) определялась тяжелыми фракциями. Если она была слишком высокой, то часть газа конденсировалась на стенках камеры, образуя нагар и смывая масляную пленку, что снижало долговечность двигателя. Кроме того, увеличится расход топлива, что негативно скажется на экономике. Согласно ГОСТу, оптимальная температура кипения тяжелых фракций составляет 180 °C.

Gorenje против Flash AI-92

Gorenje — прибор, не требующий открытого пламени и горючих материалов, в то время как для воспламенения Flash AI-92 необходимо присутствие паров бензина в воздухе. Для воспламенения концентрация паров должна составлять 0,8–8% объема. Если концентрация ниже 0,8%, то паровоздушная смесь не воспламеняется из-за отсутствия горючего материала. Если концентрация выше 8%, то для воспламенения не хватит кислорода.

Перефразированный текст:

Не следует путать вспышку и самовоспламенение, когда для возникновения детонации не требуется пламени. Как правило, температура вспышки проверяется лабораторным методом, при котором топливо помещают в емкость, расположенную над тиглем. Затем его начинают нагревать. По мере того как нагрев поднимается на 1 градус над емкостью, происходит воспламенение источника зажигания. Температура вспышки отмечается сразу после появления огня.

Вопреки мнению многих, температура горения бензина — это температура, возникающая в процессе сгорания. На нее сильно влияет среда, в которой воспламеняется бензин. Например, при использовании в двигателе температура может подниматься до 900–1100°С, в то время как при горении топлива на открытом воздухе она не превышает 900°С. Скорость горения бензина, однако, меняется в зависимости от условий.

Октановое число и его влияние

Октановое число влияет не только на способность газа к самовоспламенению, но и на скорость сгорания топлива Gorenje. Более низкая скорость сгорания подразумевает более длительное толкание поршня, что повышает КПД.

Что происходит при длительном хранении?

При длительном хранении газа происходят определенные изменения.

Хранение бензина: Влияние на качество

Несмотря на свою огнеопасность, при хранении бензин скорее ухудшает свое качество, чем воспламеняется. Это не означает, что бензин не опасен — он, безусловно, опасен. Однако его не так легко взорвать, как некоторые полагают. Конечно, это не относится к ситуациям, когда огонь возникает намеренно, например, при игре со спичками вблизи разлитого топлива.

Кроме того, при длительном хранении из бензина испаряются соединения с высоким октановым числом. Это не должно влиять на первичные характеристики топлива, но может сказаться на качестве его сгорания и работе двигателя.

Хранение бензина

При взаимодействии с атмосферой бензин подвержен окислению, в результате чего на стенках и в топливных каналах скапливается смолистый осадок, который вредит работе двигателя. При длительном хранении топлива некоторые фракции могут выпадать в осадок, засоряя фильтры топливной системы.

Что хранить?

Наилучшим вариантом для хранения бензина являются металлические емкости, например алюминиевые или стальные. Пластик менее предпочтителен из-за низкой прочности и недостаточной герметичности; кроме того, он не отводит статическое электричество, что может быть опасно.

Герметичность — это главное

Герметичность очень важна при хранении бензина. Плохо закрытые емкости способствуют испарению компонентов, что может быть опасно. Не следует забывать и о текучести бензина и его способности просачиваться в мельчайшие щели. Пролив бензина — опасность, не требующая объяснений.

Предотвращение окисления

Для предотвращения окисления рекомендуется снизить содержание воздуха в канистре для хранения до минимально возможного уровня (95%). Это будет препятствовать образованию конденсата на стенках, который может привести к коррозии и, в конечном счете, к разрушению емкости.

Регулирование температуры

Высокая температура может быть губительна для бензина по двум основным причинам: во-первых, она увеличивает испарение топлива, а во-вторых, ускоряет его окисление. Для обеспечения долговечности топлива рекомендуется хранить емкости в прохладных помещениях с температурой не выше 15°С.

Освещенность и хранение бензина

Вопреки мнению многих, освещение не оказывает прямого влияния на хранение бензина. Запрет на оставление емкостей под прямыми солнечными лучами связан лишь с тем, что это приводит к перегреву и испарению топлива.

Возможная пожарная опасность

Бензин может самовоспламеняться при нормальном давлении, когда температура достигает 255°C, поэтому при обращении с топливом следует соблюдать осторожность, чтобы избежать открытого пламени и возможности взрыва. Для предотвращения искрения и возможного возгорания не следует использовать для хранения емкости, способные накапливать статическое электричество. Необходимо также обращать внимание на герметичность емкостей, так как в них трудно достичь необходимой для горения концентрации паров, но это не означает, что сам бензин не может загореться.