Бензини. Основните показатели за тяхното качество и експлоатационни свойства
Бензин – карбураторни горива за авиационни и автомобилни двигатели. Карбураторните горива се състоят от фракции на масло с ниска и средна точка на кипене, леки странични продукти от вторичната обработка.
Горивата за авиационни карбураторни двигатели са смеси от каталитично крекирани и реформирани бензинови фракции, алкилати и други високооктанови компоненти с добавяне на антидетонационни и антиоксидантни добавки. Произвеждат се авиационни бензини марки B-100/130, B-95/130, B-91/115, B-70 (октаново число в числителя, богата смес в знаменателя).
Горивата за автомобилни карбураторни двигатели се приготвят чрез смесване на бензини с права дестилация, термичен и каталитичен крекинг, каталитичен реформинг, алкилати, изомеризати, рафинати от екстракционното разделяне на бензен и толуен. Домашната промишленост произвежда моторен бензин A-72, A-76 (цифрите показват минимално допустимото октаново число според моторния метод), AI-93, AI-98 (цифрите показват октановото число според метода на изследване).
Въглеводородният състав влияе върху експлоатационните свойства на търговските бензини. Характеристиките на работата на бензините трябва да осигурят нормалната работа на двигателите в различни режими.
Основните показатели за качество на автомобилните горива са:
3. химична и физическа стабилност;
5. температура на кристализация (само за авиационни бензини);
7.Висока калоричност (само за авиационен бензин).
Устойчивост на детонация (DS ).Детонацията е специален режим на изгаряне на гориво в двигателя. Детонация възниква, когато след запалването на гориво-въздушната смес изгаря само част от горивото.Остатъкът (до 20%) от горивния заряд незабавно се запалва спонтанно; в същото време скоростта на разпространение на пламъка достига 1500-2500 вместо 20-30m/s, а налягането се увеличава на скокове. Рязък спад на налягането води до образуването на детонационна вълна, която удря стените на цилиндъра на двигателя. Характерни признаци на детонация: метален удар, причинен от многократно отразяване на детонационни вълни от стените на цилиндъра, поява на черен дим в отработените газове, рязко повишаване на температурата на стените на цилиндъра.
Детонационното изгаряне на гориво води до:
1.да увеличи специфичния разход на гориво;
2. намаляване на мощността и прегряване на двигателя;
3. изгаряне на бутала и изпускателни клапани;
4.В крайна сметка, до бързото извеждане от експлоатация на двигателя.
DS на въглеводороди и горива се характеризира с октаново число.Октаново число е условна единица за измерване на DS, числено равна на процентното (обемно) съдържание на изооктан (2,2,4-триметилпентан) в сместа му с хептан, еквивалентно по отношение на DS на тестваното гориво при стандартни условия на изпитване. За изооктан, DS се приема равен на 100, а за хептан, 0. Например, тестовият бензин по отношение на неговия DS се оказа еквивалентен на смес от 80% изооктан и 20% хептан по време на изпитването, тогава октановото число на това гориво е 80. Октановото число се нарича ощеантидетонационна характеристика на горивото.
Състав на фракцията.
Фракционният състав на карбураторните горива зависи от:
4. Пълнота на изгаряне на горивото.
Основните показатели на фракционния състав са температурата на дестилация на 10, 50, 90% бензин, както и температурата на края на точката на кипене на бензина.
Температурата на дестилация на 10% бензин характеризира изходните свойства на горивото.
Температурата на дестилация на 50% бензин влияе на скоросттазагряване на двигателя, качеството на образуване на сместа въздух-гориво в загрят двигател, скоростта на прехода на двигателя от един режим на работа в друг, равномерността на разпределението на горивото върху цилиндрите на многоцилиндров двигател.
Пълнотата на изгаряне на горивото се определя от температурата на дестилация на 90% от бензина и края на неговото кипене.
Условията на работа на автомобилните двигатели през есенно-зимния и летния период са различни, поради което сезонните изисквания за фракционния състав са установени от съвременните стандарти. Бензините, предназначени за летни условия, имат по-ниско налягане на парите. За да се осигурят необходимите стартови свойства на търговския бензин, съставът му включва до 30% леки компоненти (фракция от права дестилация, начална точка на кипене - 62ºС, изопентан, алкилат). Необходимото налягане на парите се осигурява чрез добавяне на бутан. Летните бензини обикновено съдържат 2-3% бутан, зимните до 5-8%.
Съдържание на сяра. Активните серни съединения (сероводород, нисши меркаптани) причиняват силна корозия на горивната система и транспортните резервоари; бензинът трябва да е напълно без тези вещества. Пълнотата на почистването се контролира чрез анализ върху медна плоча.
Неактивните серни съединения (тиофени, тетрахидротиофени, сулфиди, дисулфиди, висши меркаптани) не причиняват корозия; но когато се изгарят, се образуват серни оксиди (SO2, SO3), под въздействието на които има бързо корозивно износване на частите на двигателя и индикаторите за мощност намаляват.
За намаляване на съдържанието на сяра в карбураторните горива се използват различни методи за почистване.