Сучасні стандарти та марки автомобільних бензинів

Паливо

Палива, масла, робочі рідини, змащувальні матеріали, що використовуються автомобільним транспортом.

ТЕМА № ТЕА-6 Забезпечення автомобільного транспорту паливно-мастильними матеріалами

6.1. Палива, масла, робочі рідини, змащувальні матеріали, що використовуються автомобільним транспортом.

6.2. Факторі, що впливають на витрати палива.

6.3. Норми витрат палива і мастильних матеріалів на автомобільному транспорті.

6.4. Перевезення, зберігання та розподіл палива і змащувальних матеріалів.

6.5. Ресурсозбереження на автомобільному транспорті.

ЗМІСТ ТЕМИ

До експлуатаційних матеріалів відносяться паливо, змащувальні матеріали, робочі рідини. Паливо для автотранспортних засобів за призначенням ділиться на паливо для двигунів із займанням від іскри — бензин і паливо для двигунів із займанням від стиснення — дизельне паливо. Як альтернатива також використовується газове паливо.

Сьогодні серйозною проблемою є раціональне використання природних ресурсів. Тому одним з головних напрямів вдосконалення автотранспорту є підвищення паливної економічності двигунів шляхом вдосконалення їх конструкції, застосування мікропроцесорної техніки, використання ефективних систем сумішоутворення і запалення і так далі. Крім того, застосування антифрикційних присадок дозволяє зменшити витрату палива на 4 % при одночасному збільшенні ресурсу двигуна.

Бензини

Бензин є основним паливом для ДВС з примусовим займанням від іскри. Для забезпечення надійної роботи двигунів на всіх режимах до бензину пред'являються наступні вимоги:

• забезпечення без детонаційній роботи двигунів на всіх режимах;

• хороша випаровуваність, тобто фракційний склад і тиск насиченої парі повинні забезпечувати легкий пуск двигуна і хорошу прийомистість в будь-яких експлуатаційних умовах, не викликаючи парових пробок;

• висока хімічна стабільність, що запобігає утворенню смол і опадів при зберіганні, смолянистих відкладень в паливоподаючий системі і нагару в камері згорання;

• низькотемпературна стійкість, тобто він не повинний застигати і розшаровуватися при низьких температурах;

• бути хімічно нейтральним до матеріалів з яких виготовляють двигуни і паливо подаючи пристрої.

Детонаційна стійкість бензину є одним з основних показників якості палива. Детонаційна стійкість бензину оцінюється октановим числом, яку визначається за допомогою аналізаторів. Що таке октанове число? Щоб зрозуміти це розглянемо процес згорання бензину в двигуні. Це складний фізико-хімічний і технологічний процес, пов'язаний з виконанням суперечливих вимог. Перш за все, карбюрація — змішення бензину з повітрям. Якщо паливна суміш бідна, тобто в ній багато повітря і мало палива, то температура горіння і, отже, температура робочого тіла (продуктів згорання) в двигуні знижуються.

А ефективність всякої теплової машини ” у тому числі і двигуна внутрішнього згорання, залежить якраз від перепаду температур робочого тіла на качану і кінці робочого процесу. Це непорушна вимога термодинаміки. Крім того, при роботі на бідній паливній суміші знижується потужність двигуна, підвищується інтенсивність закоксування циліндрів, поршнів і клапанів, знижується ККД...

Краще всього спалювати паливну суміш з мінімальним надлишком палива. Але необхідно забезпечити рівномірність горіння, не допускати його вибухового характеру.

Проте не всі вуглеводні згорають однаково. Багато хто з них утворює як проміжних перекісні з'єднання і продукти їх розпаду — вільних радикалів. Всі ці речовини дуже нестійкі, схильні до вибуху. Вісь і виходить іноді:іскра від полум'я запалила паливну, суміш, фронт полум'я пішов по циліндру, а у верхній його частині накопичуються перекису. І коли залишається ще 15—20% невитраченій паливній суміші, відбувається вибух. Швидкість розповсюдження полум'я при цьому збільшується в сотні разів — до 2500 м/с! Ударна хвиля багато разів відбивається від стінок циліндра і від поршня, починаються вібрації, в двигуні з'являється характерний металевий стукіт... Словом, відбувається детонація.

За інших однакових розумів найбільшою схильністю до детонації відрізняється н-гептан, а найменшою — 2,2,4-триметилпентан (ізооктан). Ці вуглеводні і булі прийняті як еталонні при визначенні так званого октанового числа.

Ця умовна величина визначається таким чином. Уявіть собі випробувальний стенд, де розміщений одноциліндровий двигун внутрішнього згорання з карбюратором. При випробуваннях цей двигун запускають на досліджуваному паливі, а спеціальні датчики фіксують всі показники режиму, що характеризують ступінь детонації. Після цього підбирають суміш еталонних палив — н-гептана і ізооктану, при яких двигун поводитися точно так, як і при досліджуваному паливі. Детонаційна стійкість н-гептана приймається рівною нулю, а ізооктану рівної ста. А далі зрозуміло — процентний вміст ізооктану у еталонній суміші і є характеристика детонаційної стійкості бензину. Так, скажімо, якщо ізооктану у суміші 80%, то і октанове число (ОЧ) рахують рівним вісімдесяти пунктам.

Іншими словами, октанове число — відносна і безрозмірна величина, що не має фізичного сенсу.

Двигуні різні; умови, в яких працюють, теж неоднакові. Одна справа стабільність згорання палива в двигуні важкої вантажівки, що працює на знижених передачах і зовсім інше — детонація в двигуні легкового автомобіля, що працює у форсованому режимі на високих оборотах.

Через це в стандартах різних країн з'явилися різні методи випробувань детонаційної стійкості бензину. Найбільшого поширення набули моторний і дослідницький методи. Моторній метод імітує жорсткіші умови роботи двигуна. При цьому паливна суміш після карбюрації нагрівається до 149 °С, а частота обертання втримується постійною 900 об/хв. По дослідницькому методу частота обертання знижується до 600 об/хв, а суміш не підігрівається взагалі.

Відповідно і октанові числа по моторному і дослідницькому методу маркіруються по-різному — СЕЧ і ІОЧ.

Природно, при використанні різних методів і результати вимірювань розрізняються іноді досить істотно. Так, ароматичні вуглеводні С6-с8 дають відмінності у вимірюваннях ІОЧ і СЕЧ до 10 пунктів.

Строго кажучи, якнайкращу картину антидетонаційної стійкості можна отримати по середньому показнику: (СЕЧ + ІОЧ)/2

Цей показник отримав назву октанового індексу. Він широко поширений в американській спеціальній літературі. Проте до прийняття його як офіційний стандарт справа поки не дійшла. Для оцінки різних сортів товарного бензину зазвичай вибирається якийсь один індекс. Так, по Госту; октанове число автомобільних бензинів А-66, А-72 і А-76 вимірюється по моторному методу. А вісь високооктанові бензини АЇ-93, АЇ-95, АЇ-98 тестуються по дослідницькому методу, про що говорити літера “І” марки бензину.

Октанові числа.

Як визначаються дослідницьке, моторне і компресійне октанові числа. На початку 20-го сторіччя інженери булі спантеличені поведінкою двигунів літаків, які саморуйнувалися без очевидної заподій. Раптом в працюючому двигуні в його поршнях утворювалася дірка. Скоро сморід з'ясували, що винуватцем цього є вибух палива, а проблема виявлена в якості палива, що змінюється. Стало очевидне, що необхідна система оцінки палива.

У тієї година партії палива, які вимірювалися, здавалися ідентичними, але в них все-таки була велика відмінність в якості, навіть серед партій, які були схожими з тієї ж фабрики.

Тому виробники палива почали пробувати порівнювати якість палива за допомогою ряду хімічних тестів, які виявилися ненадійними у визначенні моменту вибуху або детонуватиме дане паливо, коли воно використовуватиметься на реальному світі моторів.

Тому булі створені спеціальні двигуни з єдиним циліндром і із змінним ступенем стиснення як платформа стандартизованих випробувань. Тепер все, що ви повинні булі зробити, це стискати паливо, що перевіряється, кривошипом, аж до качану моменту детонації, а потім робити запис – це і буде найвищий можливий ступінь стиснення бензину. Такі двигуни булі розподілені різним паливним лабораторіям і був народжений стандарт вимірювань. Або так думали випробувачі. Але після випробування в різних місцях було виявлено, що одне і це ж саме паливо показує різні числа ступеня стиснення поклад від атмосферних розумів. Тоді було вирішено вибрати два чистих і доступних речовини, щоб відкалібрувати всі випробувальні механізми. Для того, щоб хімічно чисті речовини давали б передбачену постійну роботові при якій можна було б встановити стандарт «найвищого» і «найнижчого» рівня.

Знову було довільно вибрано два первинні стандартні палива ізооктан (2,2,4-триметилпентан) і n-гептан, яким призначені «октанові» числа 100 і нуль, відповідно. Тоді, всі випробувальні двигуни могли бути «встановлені на нуль» за допомогою n-гептана, тоді як верхній діапазон також міг бути визначений за допомогою ізооктану (2,2,4-триметилпентана).

Між іншим, октан виявився недостатньою назвою з погляду «Оцінки детонаційної стійкості», тому що у молекули n-октана (C8H18) воно фактично залишає -17!

«Октанова» оцінка палива заснована на порівнянні характеристики детонації з різних сумішей n-гептана і ізооктану. Наприклад, оцінка октанове 92 означає, що паливо, що перевіряється, за нормальних розумів роботи в стандартному двигуні, працює також як і суміш, яка складається з 92 частин ізооктану і восьми частин n-гептана. Числа вище 100 просто визначають потенціал роботи краще, ніж у чистого ізооктану.

Але, починаючи з тихий ранніх днів, процедура стандартизації палива розділилася на декілька типів випробувань, найпоширеніших з яких, - дослідницьке октанове число, моторне октанове число і компресійне октанове число.

Тесті дослідницького октанового числа і моторного октанового числа використовують один і тій же одноциліндровий двигун змінного стиснення, але відрізняються від тесту компресійного октанового числа визначуваного при вищих оборотах мотора на його впусканні.

Автомобільній бензин (Motor gasoline)

Для приготування автомобільного бензину використовують бензини прямої перегонки, бензини термічного крекінгу, бензини каталітичного крекінгу і каталітичного риформинга, бензини коксування (для низько октанових бензинів), алкилбензин, изопентан, толуол (для високооктанових бензинів), Бутан, бутан-бутиленовую фракцію, пентан-амиленовую фракцію і газовий бензин. Для підвищення детонаційної стійкості автомобільного бензину використовують антидетонаційні присадки, з яких найпоширенішими є тетраетил свинець (ТЕС) і метилтретбутиловый ефір (МТБЕ). Використовується як паливо для двигунів внутрішнього згорання з іскровим запаленням.

Зміст сірі в автомобільному бензині міняється від 0,05 до 0,1%. Автомобільній бензин виготовляють зимових і літніх сортів, які відрізняються тиском насиченої парі. Маркірують після октанових чисел, заміряних по моторному або дослідницькому методу, або після обох методів одночасно.

Випускають автомобільний бензин мазкі А-72 (этилирований і неетильований, літній і зимовищ), А-76 (этилирований і неетильований, літній і зимовищ), А-80 (этилирований і неетильований), АЇ-91 (не етильований, літній і зимовищ), А-92 (этилирований і не етильований, літній і зимовищ), АЇ-93 (этилирований, літній і зимовий), АЇ-95 «Екстра» (не етильований літній) і АЇ-95 (не етильований, літній і зимовий).

У різних регіонах миру використовуються різні мазкі автомобільного бензину. У Європі поширені мазкі «суперплюс» або «супер» (не етильований, літній і зимовищ), «преміум» або «європейський» (не етильований, літній і зимовищ), «німецький» (етилувань, літній і зимовищ), «італійський» (етилувань, літній і зимовищ), «регулар» (не етильований, літній і зимовищ). У США застосовується автомобільний бензин марки «регулар», «мидгрейд», «преміум» і «суперпреміум». Всі марки бувають як літні, так і зимові. У США застосовується тільки не етильований або, вірніше, малоэтилирований автомобільний бензин із змістом свинцю менше 0,0026 г/л. У Азіатсько-тіхоокеанському регіоні застосовується автомобільний бензин мазкий 91RON, 92RON, 95RON, 97RON. Всі смороду малоэтиліровані (літні) із змістом свинцю до 0,01 г/л. Абревіатура RON складена з перших букв англійських слів research octane number (октанове число по дослідницькому методу). При написанні мазкий бензину використовуються різні значення октанових чисел, тому при підборі аналогів необхідно ознайомитися з описом кожної мазкі. Виробництво автомобільного бензину в світі рівного приблизно 900 млн т в рік, що складає 30% від загального виробництва нафтопродуктів.

Автомобільній бензин марки А-72

Автомобільній не етильований бензин низької якості із змістом свинцю не більше 0,013 г/л. Містіть продукти термічного і каталітичного крекінгу, коксування і піролізу, прямогінний бензин і антиокислительні присадки. Щільність не нормується. Октанове число по моторному методу — 72, по дослідницькому методу не нормується.

Автомобільній бензин марки А-76

Автомобільній бензин низької якості. Містіть продукти термічного і каталітичного крекінгу, коксування і піролізу, прямогінний бензин, антиокислительні і антидетонаційні присадки. Найпоширеніша марка бензину для використання в сільському господарстві.

А-76 проводять етилувань (жовтого кольору) із змістом свинцю не більше 0,17 г/л і не етильований (безбарвний) із змістом свинцю не більше 0,013 г/л. Щільність не нормується. Октанове число по моторному методу — 76, а по дослідницькому методу не нормується, але зазвичай близько до 80. При визначенні експортної ціни бензину цієї мазкі базисним сортом є Naphta із знижкою 10—12 дол. США за 1 т.

Автомобільній бензин марки А-80

Автомобільній бензин звичайної якості. Містіть антидетонаційні присадки. Щільність — не більше 0,755 г/смА-803. Октанове число по моторному методу — 76, а по дослідницькому методу — 80. Фактично — це бензин з трохи покращуваними характеристиками.

Автомобільній бензин марки А-92

Автомобільній бензин звичайної якості. Містіть антидетонаційні присадки. Найпоширеніша марка бензину в крупних містах РФ і Україні. проводять этилирований із змістом свинцю не більше 0,15 г/л і не етильований із змістом свинцю не більше 0,013 г/л. Зміст сірі — не більше 0,05%. Щільність — не більше 0,77 г/смА-923. Октанове число по моторному методу — 83, а по дослідницькому методу — 92. За якістю близький до європейської мазкі «регулар» і азіатською 92RON, але містить на 30% більше свинцю.

Автомобільній бензин марки АІ-91

Автомобільний бензин звичайної якості. Містіть антидетонаційні присадки. проводять не етильований (безбарвний) із змістом свинцю не більше 0,013 г/л. Зміст сірі — не більше 0,1%. Щільність не нормується. Октанове число по моторному методу — 82,5, а по дослідницькому методу — 91. За якістю близький до європейської мазкі «регулар» і азіатською 91RON, але містить на 30% більше свинцю.

Автомобільній бензин марки АІ-93

Автомобільній бензин звичайної якості. Етілірований АІ-93 готують на основі бензину каталітичного риформинга м'якого режиму, з додаванням толуолу і алкилбензина. Для підвищення тиску парі додають фракцію прямої перегонки з температурою кипіння до 62°С або бутан-бутиленовую фракції. Нєєтільовані АІ-93 готують на основі бензину каталітичного риформинга жорсткого режиму з додаванням алкилбензина, изопентана і бутан-бутиленовой фракції. Містіть антидетонаційні присадки.

АІ-93 проводять етилувань (оранжево-червоного кольору) із змістом свинцю не більше 0,37 г/л і не етильований (безбарвний) із змістом свинцю не більше 0,013 г/л. Зміст сірі — не більше 0,1%. Щільність не нормується. Октанове число по моторному методу — 85, а по дослідницькому методу — 93. Спеціально для експорту проводився этилированный АІ-93 без додавання фарбника із змістом свинцю не більше 0,15 г/л і сірки не більше 0,001%. При визначенні експортної ціни бензину цієї мазкі базисним сортом є європейський «регулар».

Автомобільній бензин марки АІ-95

Автомобільній бензин покращуваної якості. Готують на основі бензину каталітичного крекінгу легкої сировини дистиляту з изопарафиновими і ароматичними компонентами і добавкою газового бензину. Містіть антидетонаційні присадки. проводять не етильований (безбарвний) із змістом свинцю не більше 0,013 г/л. Щільність не нормується. Октанове число по моторному методу — 85, а по дослідницькому методу — 95. За якістю близький до європейської мазкі «преміум» і азіатською 95RON, але містить на 30% більше свинцю.

Автомобільній бензин марки АІ-95 «Екстра»

Автомобільній бензин покращуваної якості. Готують на основі бензину каталітичного крекінгу легкої сировини дистиляту з изопарафиновими і ароматичними компонентами і добавкою газового бензину. Містіть антидетонаційні присадки.

АІ-95 проводять не етильований (безбарвний), свинець в нім відсутній. Щільність — не більше 0,720 г/см3, зміст сірі — не більше 0,05%, тиск насиченої парі — не менше 53,3 кПа (400 мм рт. ст.). Октанове число по моторному методу — 85, а по дослідницькому методу — 95. За якістю близький до європейської мазкі «преміум» і азіатською 95RON, але краще, оскільки не містить свинцю.

Нормативна документація на якість автомобільного бензину, що діє в Україні, включає такі стандарти: державний стандарт Україні (ДСТУ 4063–2001), технічні умови Україні (ТУ У 00149943.501–98 та ТУ У 320.00158764.025–99), стандарт Україні ДСТУ 320.00140043.015–2000. Слід відзначити, що виробництво та застосування етилованих бензинів регламентовано постановою Кабінету Міністрів Україні від 1 жовтня 1999 р., яка повністю забороняє використання бензинів, які містять етилову рідину з 1 січня 2005 року.

Основна частина палив імпортується з Росії, Білорусії і Літві. Російські нафтопереробні заводь випускають автомобільний бензин по ГОСТ Р 51105–97, а також по союзним ТУ і технічним умовам Російської Федерації (ТУ 38. 301–25–41–97, ТУ 38. 401–58–127–95 та ін.) Підприємства Білорусії і Литві також виробляють свою продукцію, в основному, по російським нормативним документам. У країнах Європейської Спілки випускається автомобільний бензин, що відповідає вимогам європейського стандарту EN 228. Близькі до них за якістю автомобільні бензини, які випускаються у країнах Центральної Європи. При імпорті нових марок автомобільного бензину з країн ближнього і дальнього зарубіжжя сертифікуватися будуть відповідно вимог нормативної документації, яка діє в Україні.

Дата добавления: 2014-01-04