Как температура и давление в цилиндрах дизеля влияют на работу мотора

Чем измеряется плотность

Входящие в состав присадки определяют температуру кипения и замерзания. Из курса физики мы помним, что плотность есть не что иное, как отношение массы к объему, и исчисляется величина в килограммах на кубический метр. Обычно из-за разбега заявленных и итоговых показателей и возникают основные разногласия между производителем и оптовым потребителем

Важно понимать, что плотность топлива не отображает качество. Все измерения должны проходить в одинаковых условиях, то есть, при одной и той же температуре окружающей среды. Средние значения:

Средние значения:

Во время покупки топлива каждый водитель вправе поинтересоваться, согласно какому стандарту происходил замер этого параметра. Ныне действующий ГОСТ определяет температуру в 15 градусов по Цельсию, когда прежний стандарт допускал 20 градусов. Произвести её замер можно даже в гаражных условиях. Достаточно заполнить емкость бензином, взвесить и полученный результат разделить на литры – конечная цифра и есть плотность.

Процедура выглядит примерно так:

• берем любую градуированную емкость, которую можно взвесить;
• взвешиваем её и записываем результат;
• заполняем емкость 100 мл топлива;
• вновь взвешиваем, после из второго результата вычитаем первый;
• полученную цифру делим на объем находящегося в емкости топлива.

Простой и быстрый метод – использовать специальное приспособление. Одним из таковых приборов считается ареометр – устройство, которое с целью замера реализует принцип Архимеда. К тому же ареометр позволяет определить концентрацию и количество примесей. Он состоит из стеклянного цилиндра: с одной стороны трубка с округлым дном, с другой небольшого диаметра трубка с маркировкой. По показаниям шкалы и количеству вытеснившему количеству жидкости легко определить искомый параметр.

Марки бензина

Чаще всего на отечественных заправочных станциях встречаются следующие обозначения:

• Бензин АИ-98.  Отличается высоким октановым числом. В отличие от АИ-95, который производится в соответствии с ГОСТом, 98-й выпускается согласно ТУ 38.401-58-122-95, а также ТУ 38.401-58-127-95. В производстве этой марки бензина запрещено применение алкилсвинцовых антидетонаторов. Выпуск данного высокооктанового бензина осуществляется с использованием ряда компонентов – толуола, изопентана, изооктана и алкилбензина.
• Экстра АИ-95 – бензин повышенного качества, что достигается путем применения присадок антидетонационного типа. Производится из дистиллятного сырья, бензина каталитического крекинга, с добавлением изопарафиновых элементов (ароматических) и газового бензина. В составе нет свинца, что обеспечивает высокое качество бензина.
• АИ-95 – основное отличие от Экстра АИ-95 в концентрации свинца, которая выше на 30%;
• АИ-93 – делится на 2 категории: этилированный и неэтилированный. Этилированное топливо выпускается на основе бензина каталитического риформинга (мягкий режим) с добавлением в его состав толуола и алкилбензина, а также бутан-бутиленовой фракции. Неэтилированный выпускается из того же бензина каталитического риформинга (жесткий режим), с добавлением бутан-бутиленовой фракции, алкилбензина и изопентана;
• АИ-92 – наиболее распространенный на рынке бензин среднего качества, с содержанием присадок антидетонационного типа. Максимальная плотность – 0,77г/смА-923. Может быть как этилированным, так и неэтилированным;
• АИ-91 – отличается содержанием присадок антидетонационного типа. Это неэтилированный бензин с ненормированной плотностью и определенным процентом свинца в составе;
• А-80 – состав этого бензина аналогичен таковому у АИ-92. Максимальная плотность – 0,755г/смА-803;
• А-76 – обычно применяется в сельском хозяйстве. Выпускается этилированный и неэтилированный А-76 с ненормируемой плотностью. В его составе содержатся присадки разных типов (антиокислительные и антидетонационные), прямогонный бензин, а также итоговые продукты коксования, пиролиза и крекинга (термического и каталитического).

Химическая стабильность

Рассматривая химические качества бензина, нужно делать основной акцент на то, как долго состав углеводородов будет неизменным, так как при долгом складировании более легкие компоненты исчезают, и эксплуатационные качества сильно снижаются.

В частности, остро проблема стоит тогда, если из бензина с минимальным октановым числом получилось горючее более высокой марки (АИ 95) методом добавления в его состав пропан или метана. Их антидетонационные качества выше, чем у изооктана, но и рассеиваются они моментально.

Читать также:

Какие существуют присадки в бензин?

По ГОСТу химический состав топлива любой марки должен быть неизменным в течение 5 лет при соблюдении правил складирования. Но на деле часто даже только что приобретенное топливо уже имеет октановое число ниже заданного.

Виноваты в этом недобросовестные продавцы, которые добавляют сжиженный газ в емкости с горючим, время хранения которого истекло, и содержание не отвечает требованиям ГОСТа. Обычно к одному и тому же топливу добавляют различное число газа для получения октанового числа, равного 92 или 95. Подтверждением таких хитростей является резкий запах газа на АЗС.

Состав бензинов

Бензин — представляет собой смесь углеводородов состоящих в основном из предельных 25-61 %, непредельных 13-45%, нафтеновых 9-71 %, ароматических 4-16 % углеводородов с длиной молекулы углеводорода от C 5 до C 10 и числом углеродных атомов от 4-5 до 9-10 со средней молекулярной массой около 100Д. Так же в состав бензина могут входить примеси — серо-, азот- и кислослородсодержащих соединений. Бензин — это самая легкая фракция из жидких фракций нефти (Бензин и его характеристики). Эту фракцию получают в числе разных процессов возгонки нефти. По этому от фракционного состава бензинов зависят легкость и надежность пуска двигателя, полнота сгорания, длительность прогрева, приемистость автомобиля и интенсивность износа деталей двигателя. Фракционный состав бензинов определяется согласно ГОСТ 2177-99.

Легкие фракции бензина характеризуют пусковые свойства топлива — чем ниже температура выкипания топлива, тем лучше пусковые свойства. Для запуска холодного двигателя необходимо, чтобы 10% бензина выкипало при температуре не выше 55 градусов (зимний сорт) и 70 градусов (летний) по Цельсию. Зимние сорта бензина имеют более легкий (чем летние) фракционный состав. Легкие фракции нужны только на период пуска и прогрева двигателя. Основная часть топлива называется рабочей фракцией. От ее испаряемости зависят: образование горючей смеси при разных режимах работы двигателя, продолжительность прогрева (перевода с холостого хода под нагрузку), приемистость (возможность быстрого перевода с одного режима на другой). Содержание рабочей фракции должно совпадать с 50% отгона. Минимальный интервал температур от 90% до конца кипения улучшает качество топлива и снижает его склонность к конденсации, что повышает экономичность и уменьшает износ деталей двигателя. Температуру выкипания 90% топлива иногда называют точкой росы.

Можно ли менять марку бензина и что будет, если смешать 92-й и 95-й?

И всё-таки, какой бензин лучше: 92-ой или 95-й? Вряд ли такую постановку вопроса можно признать правильной. При условии, что бензин качественный, хороша та марка, на которую настроены параметры управления двигателем.

Ведь если, например, октановое число бензина существенно ниже рекомендованного, то процесс воспламенения в камере сгорания будет происходить раньше положенного, когда ещё не закрыты впускные клапана. Мало того, что часть тепловой энергии (а значит и развиваемая двигателем мощность) будет расходоваться впустую, так ещё и сами детонационные процессы добавят проблем: неустойчивая работа двигателя, ускорение износа трущихся деталей, повышенное нагарообразование.

Практически те же проблемы возникнут и в обратной ситуации, только теперь воспламенение будет происходить с запаздыванием, вызывая те же негативные последствия.

Следует отметить, что в современных автомобилях предусмотрена подстройка параметров работы двигателя под изменение октанового числа в определённом диапазоне. Электронный блок управления двигателем (ЭБУ) постоянно отслеживает:

• соотношение бензин/воздух в топливовоздушной смеси;
• момент впрыска топлива;
• момент поджига топливной смеси;
• детонацию;
• обороты двигателя,

и при необходимости корректирует параметры и режим работы агрегата. Но возможности ЭБУ не безграничны и если разница в октановом числе существенная (например, заливается 80 бензин вместо 95), электроника с ней не справится.

Марки бензина 92 и 95 незначительно отличаются по основным параметрам (по октановому числу не более 3%). Поэтому на современных машинах допускается в случае необходимости (например, пустой бак, а на заправке есть только 92-й) замена на непродолжительный период. Непродолжительный период потому, что на низких и средних оборотах разница в марке бензина сказываться не будет, а вот на высоких всё равно проявится.

Эксперты не советуют также заливать 92-й бензин в двигатели с небольшим объёмом камеры сгорания (к тому же ещё и турбированные). Дело в том, что повышение мощности (а точнее удельной мощности) в современных двигателях достигается за счёт повышения степени сжатия и при значении этого показателя более 10.5 (а часто степень сжатия доходит до величины 12) возрастают требования к антидетонационным свойствам топлива – другими словами к величине октанового числа.

Напротив, если степень сжатия меньше 10.5, то параметры работы двигателя настроены на применение 92-го бензина, и при использовании вместо него 95-го возможна некоторая потеря мощности за счет более позднего воспламенения топливной смеси.

Ещё один важный аргумент использования рекомендованной производителем марки бензина в новом автомобиле – сохранение права на гарантийный ремонт в соответствующий период. Формальный отказ на гарантийный ремонт двигателя может правомерно последовать после результатов анализа топлива, если окажется, что его марка не соответствует указанной автопроизводителем в инструкции по эксплуатации. И тогда экономия в три-четыре тысячи рублей (усреднённое значение на 15000 км пробега в год), может обернуться куда большими потерями денег, времени и нервов.

А можно ли и в какой пропорции смешивать эти две марки? Можно ли заливать в бак с остатками бензина одной марки другую марку? Казалось бы, такое смешивание, создаст топливо с некими усреднёнными свойствами. На самом деле это не так.

95-й бензин содержит большее количество лёгких эфирных присадок и, таким образом, он легче 92-го. При смешивании в бензобаке образуются две фракции топлива: 95-й бензин сверху и 92-й снизу, и в этом же порядке они и расходуются. Так что смешивание 92-го с 95-м никакого нового практического эффекта не даёт.

В случае, когда автомобиль рассчитан на использование исключительно 95–го бензина, а по необходимости залит 92-й:

• если при этом происходит некоторая потеря мощности, но двигатель на малых и средних оборотах работает устойчиво без посторонних звуков, поводов для беспокойства до следующей заправки нет. Необходимо только соблюдать режим спокойной езды;
• при работе двигателя слышится звонкое цоканье очень похожее на стук клапанов – явное следствие детонационных процессов, которые при длительном использовании такого бензина могут привести к негативным результатам. Замену топлива в этом случае желательно провести как можно скорее (совет: как слить бензин из бака).

Длительное использование 95-го бензина в автомобилях, рассчитанных на 92-й бензин со степенью сжатия менее 10.5, также может обернуться потерей мощности двигателя.

От чего зависит окраска?

Разумеется, его могли разбавить — залить вредные смолы, отработанные масла или парафины. Дешевые присадки делают продукт смертельно опасным для движка. Об их наличии свидетельствует мутный цвет, взвеси, осадок. Если вас интересует, почему бензин, залитый в ваш бак, молочного цвета и непрозрачный, рекомендуем протестировать жидкость на соответствие экологическому классу и ГОСТам.

Низкооктановый бензин пытаются «дотянуть» до высокооктанового, путем добавления в него ядовитой добавки тетраэтилсвинца. Между тем, свинцовые вещества, попадая в воздух с выхлопными парами, надолго оседают на обочинах, вызывая тяжелейшие отравления. Такое горючее мошенники подкрашивают розовым или бледно-оранжевым, а химическая реакция доводит оттенок до нужного слабо-желтого.

Если резервуары, в которых хранился бензин, не проходят регулярную очистку, на их внутренних стенках могут скопиться биологические организмы – листья, бактерии, вода, песок, что также повлияет на цвет и качество горючего.

Теперь про красный, синий или зеленый!

В далеком СССР бензин специально красили безвредными составами. Так отслеживали подлинность продукта, место производства и качество.

Согласно ГОСТу, цвета распределялись в зависимости от марки горючего:

• А 66 – зеленый оттенок;
• А 72 – бензин розового цвета;
• А 80 – желтый спектр;
• АИ 92 или 95 – оранжевый или красный цвета;
• АИ 98 – синий оттенок.

Позже от окрашивания отказались, но в 2001 году предприняла новую попытку. А 76 они стали красить в красный, а АИ – 92 в голубой. Меры были предназначены для борьбы с подделками, но применялись недолго. Сегодня практика окрашивания встречается, но нечасто.

Вот почему бензин бывает красного цвета, вместо привычного желтого. К слову, если вам попалось подкрашенное топливо, понюхайте его. Парфюмированные нотки или следы ацетона в букете – явный признак нарушений.

Далее, давайте выясним, какой должен быть цвет у бензина, например, 95, в котором присутствует вода. Просто добавьте в продукт марганцовку. Если появится розовый оттенок – топливо разбавили, причем, не заморачиваясь, просто залили воду. К слову, под воздействием такой проверки дизельное топливо может стать ярко красного цвета, к тому же, если его отстоять, оно расслоится.

Горение — бензин

Устройство и принцип действия система непосредственного впрыска бензина Bosch Motronic MED 7Система улавливания паров бензина активированным углем

Горение бензина, керосина и других жидких углеводородов происходит в газовой фазе. Горение может происходить только тогда, когда концентрация пара горючего в воздухе находится в известных пределах, индивидуальных для каждого вещества. Если пары горючего будут содержаться в воздухе IB малом количестве, то горение не возникнет, так же как и в том случае, когда паров горючего будет слишком много, а ислорода — недостаточно.  

При горении бензина, как известно, образуется го-мотермический слой, толщина которого увеличивается со временем.  

При горении бензина образуется вода и двуокись углерода. Может ли служить это достаточным подтверждением того, что бензин не является элементом.  

При горении бензина, керосина и других жидкостей в резервуарах особенно хорошо видны дробление газового потока на отдельные объемы и сгорание каждого из них в отдельности.  

При горении бензина и нефти в резервуарах большого диаметра характер прогрева существенно отличается от описанного выше. При их горении возникает прогретый слой, толщина которого закономерно растет с течением времени и температура одинакова с температурой на поверхности жидкости. Под ним температура жидкости быстро падает и становится почти одинаковой с начальной температурой. Характер кривых показывает, что бензин при горении разбивается как бы на два слоя — на верхний и нижний.  

Например, горение бензина на воздухе называют химическим процессом. В этом случае выделяется энергия, равная приблизительно 1300 ккал на 1 моль бензина.  

Анализ продуктов горения бензинов и масел приобретает чрезвычайно важное значение, так как знание индивидуального состава таких продуктов необходимо для исследования процессов горения в моторе и для изучения загрязнения воздуха.  . Таким образом, при горении бензина в широких резервуарах на излучение расходуется до 40 % теплоты, выделяющейся в результате горения

Таким образом, при горении бензина в широких резервуарах на излучение расходуется до 40 % теплоты, выделяющейся в результате горения.  

В табл. 76 приводится скорость горения бензина с добавками тетранитро-метана.  

Опытами установлено, что на скорость горения бензина с поверхности резервуара значительно влияет его диаметр.  

С помощью ГПС-600 пожарные успешно справились с ликвидацией горения бензина, разлившегося вдоль железнодорожного полотна, обеспечив продвижение ствольщиков к месту сцепки цистерн. Разъединив их, обрывком контактного провода прицепили к пожарному автомобилю 2 цистерны с бензином и вытянули их из зоны пожара.  

Особенно большое увеличение скорости прогрева от ветра замечено при горении бензина. При горении бензина в резервуаре 2 64 м при скорости ветра 1 3 м / сек скорость прогрева была 9 63 мм / мин, а при скорости ветра 10 м / сек скорость прогрева увеличивалась до 17 1 мм / мин.  

Температура кипения, горения бензина

Любой человек, который решит найти информацию о температуре кипения, горения или воспламенения топлива, найдет интересную вещь: даже в довольно известных источниках между указываемыми показателями одного и того же параметра есть разница. Почему так случается и какие реальные показатели?

Температура кипения бензина

Температура кипения бензина является интересной величиной. Сегодня мало кто из юных автомобилистов знает, что когда-то при высоких температурах воздуха закипевшее в топливном проводе или карбюраторе горючее могло заблокировать транспортное средство. Такое явление способствовало образованию сбоев в системе.

Легкие фракции сильно нагревались и отделялись от более тяжелых в форме пузырьков горючего газа. Машина остывала, газы превращались в жидкость – и можно было продолжать движение. Сегодня бензин, используемый на заправках, закипит примерно при +80 градусах.

Температура вспышки топлива

Температура вспышки топлива является тепловым порогом, при котором свободно отделяющиеся, более легкие фракции топлива начинают гореть от источника открытого огня при нахождении этого источника над исследуемым образцом.

На практике показано, что температура вспышки определяемся способом нагрева в открытом тигле. В маленькую открытую емкость наливают трестируемое топливо. Потом его медленно нагревают без привлечения открытого пламени.

Вместе с тем контролируется температура в реальном времени. Каждый раз при росте температуры топлива на 1 градус на маленькой высоте над его поверхностью проводят источником пламени. В этот момент, когда возникает огонь, и определяют температуру вспышки.

Другими словами, температура вспышки определяет тот порог, при котором концентрация в воздухе легко испаряющегося топлива достигает показателя, достаточного для воспламенения под влиянием открытого источника огня.

Температура горения бензина

Данный показатель выявляет, какую максимальную температуру создает горящий бензин. И здесь также нет однозначной информации, которая отвечает на этот вопрос одной цифрой. Как ни удивительно, но именно для температуры горения ключевую роль играют условия протекания процесса, а не состав бензина.

Если смотреть на теплотворную способность разных бензинов, то отличий между АИ 92 и АИ 100 нет. На самом деле октановое число выявляет только устойчивость бензина к возникновению процессов возгорания.

И на качество самой эссенции и температуру ее горения не влияет. Кстати, часто простые бензины АИ 76 и АИ 80, которые вышли из обихода, более чистые и безопасные для человека, чем АИ 98, модифицированный большим количеством присадок.

В моторе температура горения топлива находится в пределах от 900 до 1100 градусов. Это если при соотношении воздуха и топлива, равному к стехиометрическому соотношению. Настоящая температура сгорания может как снижаться, так и возрастать при конкретных условиях.

На температуру горения в большей степени воздействует уровень сжатия. Чем он выше, тем горячее в цилиндрах. Открытым пламенем топливо горит при низких температурах, примерно, 800-900 градусов.

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:

• Бензин — Википедия
• Экономидес, М. Цвет нефти. Крупнейший мировой бизнес: история, деньги и политика/ Экономидес М., Олини Р. Издательство: «Олимп-Бизнес», 2004. 256 с.
• ПАО «Татнефть» — Главный портал «Татнефть»
• РуссНефть — www.russneft.ru

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.

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.

Измерение

Из-за сложностей прямого измерения температуры вспышки газов и паров, за неё принимают минимальную температуру стенки реакционного сосуда, при которой наблюдают вспышку. Эта температура зависит от условий тепломассообмена как внутри реакционного сосуда, так и самого сосуда с окружающей средой, объёма смеси, а также каталитической активности стенки сосуда и ряда других параметров.

Показатель применяется для определения допустимой температуры нагревания горючих веществ при различных условиях хранения и перевозки. Наиболее известным способом измерения температуры вспышки является определение в закрытом тигле по методу Пенского — Мартенса ASTM D93, ГОСТ 6356. Для температур ниже 20-50 градусов Цельсия используют другие методы.

Также существуют методы экспериментального определения температуры вспышки жидкостей в открытом тигле.

Пределы взрываемости

Температура вспышки нефтепродукта характеризует возможность этого нефтепродукта образовывать с воздухом взрывчатую смесь. Смесь паров с воздухом становится взрывчатой, когда концентрация паров горючего в ней достигает определенных значений. В соответствии с этим различают нижний и верхний пределы взрываемости смеси паров нефтепродукта с воздухом. Если концентрация паров нефтепродукта меньше нижнего предела взрываемости, взрыва не происходит, так как имеющийся избыток воздуха поглощает выделяющееся в исходной точке взрыва тепло и таким образом препятствует возгоранию остальных частей горючего. При концентрации паров горючего в воздухе выше верхнего предела взрыва не происходит из-за недостатка кислорода в смеси. Нижний и верхний пределы взрываемости углеводородов можно определить соответственно по формулам:

Пределы взрываемости смесей индивидуальных углеводородов и других горючих веществ с воздухом, % (об.).

В гомологическом ряду парафиновых углеводородов с повышением молекулярной массы как нижний, так и верхний пределы взрываемости понижаются, а интервал взрываемости сужается от 5-15% (об.) для метана до 1,2-7,5% (об.) для гексана. Ацетилен, оксид углерода и водород характеризуются самыми широкими интервалами взрываемости, поэтому они наиболее взрывоопасны.

С повышением температуры смеси интервал ее взрываемости слегка сужается. Так, при 17°С интервал взрываемости пентана равен 1,4-7,8% (об.), а при 100°С составляет 1,44-4,75% (об.). Присутствие в смеси инертных газов (азота, диоксида умерода и др.) также сужает интервал взрываемости. Увеличение давления приводит к повышению верхнего предела взрываемости.

Пределы взрываемости паров бинарных и более сложных смесей углеводородов можно определить по формуле: