Класифікація українських та закордонних палив

Стандартом ограничивается верхний  предел давления паров до 67 кПа летом  и от 67 до 93 кПа зимой. Бензины  с высокой упругостью паров склонны  к повышенному образованию паровых  пробок в топливоподающей системе; их использование влечёт за собой  снижение наполнения цилиндров, падение  мощности. Увеличиваются также потери от испарения такого бензина при  хранении на складах и в топливных  баках.

Низкотемпературные  свойства. Температура застывания автомобильных бензинов обычно ниже минус 60 ⁰С, поэтому этот показатель для них не регламентируется. Но при эксплуатации двигателя в условиях низких температур могут возникнуть осложнения связанные с образованием в бензинах кристаллов льда. Установлено, что с понижением температуры растворимость воды в бензинах уменьшается. При быстром охлаждении излишняя влага, не успевшая перейти в воздух, выделяется в виде мелких капель, которые при отрицательных температурах превращаются в кристаллы льда. Забивая фильтры, кристаллы нарушают подачу бензина в двигатель.

 

2.3.2 Антидетонационные  свойства

 

Детонационная стойкость, оцениваемая  октановым числом (ОЧ), - важнейшее  свойство топлива, обеспечивающее работу двигателя без детонации.

Октановым числом топлива называют процентное содержание (по объёму) изооктана  в искусственно приготовленной смеси, состоящей из изооктана (ОЧ = 100) и  нормального гептана (ОЧ = 0), по своей  детонационной стойкости равноценной  испытуемому топливу.

Определяют ОЧ моторным и исследовательским  методами. Моторным методом ОЧ определяют на одноцилиндровой установке ИТ 9 – 2М, позволяющей проводить испытания с переменной степенью сжатия от 4 до 10 единиц. Исследовательским методом детонационную стойкость бензина определяют на установке ИТ9 – 6 в режиме работы легкового автомобиля при его движении в условиях города. Разница в ОЧ, определённых по исследовательскому и моторному методам, составляет 7 – 10 единиц (при исследовательском методе ОЧ больше).

ОЧ указывают на всех марках бензина. При его определении исследовательским  методом в маркировке ставится буква "И", например АИ – 93.

Детонационная стойкость бензина  зависит от его группового состава  и от того на какой смеси работает двигатель.  В топлива, антидетонационные  свойства которых не соответствуют  эксплуатационным требованиям, добавляют высокооктановые компоненты или специальные присадки – антидетонаторы.

В качестве высокооктановых компонентов  применяют вещества, обладающие хорошими антидетонационными свойствами: бензол, этиловый спирт, продукты каталитического  крекинга, риформинга и др.

Наиболее распространённой присадкой  – антидетонатором, в настоящее  время, является тетраэтилсвинец Pb(C₂H₅)₄ (ТЭС).

Установлено, что ТЭС действует, как антидетонатор только при  высоких температурах, когда он начинает распадаться с образованием атомного свинца. Механизм действия ТЭС, как  антидетонатора описывается следующими выражениями:

 

Pb(C₂H₅)₄ ® Pb + 4C₂H₅, (2.5)

Pb + O₂ ® PbO₂. (2.6)

 

Двуокись свинца вступает в реакцию  с перекисями, разрушая их и образуя  малоактивные продукты окисления углеводородов  и окись свинца.

 

R – CH₂ – OOH + PbO₂ ® COH + PbO + H₂O + Ѕ O₂. (2.7)

 

Окись свинца, взаимодействуя с кислородом воздуха, снова окисляется в двуокись свинца, которая вновь способна реагировать  с перекисной молекулой. Этим объясняется  высокая эффективность малых  количеств антидетонатора.

Наиболее существенным недостатком  ТЭС является его высокая токсичность.

В чистом виде ТЭС не применяют, так  как это может привести к отложению  окислов свинца в камере сгорания. В бензин вводят этиловую жидкость, представляющую собой смесь ТЭС  с выносителями и красителями. Бензин с этиловой жидкостью называют этилированным. Искусственное окрашивание такого бензина предупреждает о его ядовитости (А – 76 жёлтый; АИ – 93 оранжевый, АИ – 98 голубой).

Токсичность ТЭС, несмотря на его хорошие  антидетанационные свойства, обуславливает необходимость разработки новых не токсичных, или менее токсичных антидетонаторов.

 

2.3.3 Коррозионные  свойства

Топливо вызывает коррозию металлов и в жидком и в газообразном состоянии, коррозионное воздействие  оказывают и продукты его сгорания.

От углеводородов топлива металлы  не корродируют, коррозии способствует наличие в топливе коррозионно-агрессивных соединений: водорастворимых (минеральных) кислот и щелочей, активных сернистых соединений, воды, органических кислот.

Вода, а также водорастворимые  кислоты и щёлочи в товарных бензинах отсутствуют, могут попасть при  транспортировке и хранении.

Органические кислоты всегда содержатся в топливе (менее активны по сравнению  с неорганическими), но их содержание заметно возрастает при длительном хранении. Содержание органических кислот характеризуют кислотностью. Этот показатель нормируют количеством щелочи (в миллиграммах), потребной для нейтрализации кислот, содержащихся в 100 мл топлива.

Сернистые соединения по коррозионной агрессивности подразделяют на активные и неактивные. Их содержание в топливе отрицательно сказывается на таких его свойствах, как стабильность, способность к нагарообразованию, коррозионная агрессивность и др. Сернистые соединения способствуют повышению коррозионной агрессивности продуктов сгорания, приводят к повышению твёрдости нагара. Присутствие данных соединений в топливе крайне нежелательно. Максимальное содержание серы в отечественных бензинах регламентируется соответствующими стандартами и составляет 0,12 %.

 

2.3.4 Стабильность  топлива

Под стабильностью топлива понимают его способность сохранять свойства в допустимых пределах для конкретных эксплуатационных условий. Условно  различают физическую и химическую стабильность топлива. Физическая стабильность – способность топлива сохранять  свой фракционный состав и однородность.

Химическая  стабильность – способность топлива  сохранять свой химический состав. В результате окисления бензинов в процессе хранения образуются растворимые  органические кислоты и смолистые  вещества. Содержанием фактических  смол – продуктов реакций окисления, полимеризации и конденсации  определяют степень осмоления бензинов. При содержании фактических смол в пределах, допускаемых стандартами (7 – 15 мг/100мл), двигатели длительное время работают без повышенного  смоло- и нагарообразования. Способность бензина сохранять свой состав неизменным при соблюдении условий перевозки, хранения и использования (стабильность) оценивают индукционным периодом. Этот показатель оценивают по времени в минутах от начала окисления бензина до активного поглощения им кислорода в лабораторной установке при искусственном окислении бензина (t = 100 ⁰C, в атмосфере сухого чистого кислорода при давлении 0,7 МПа). Это время для бензинов находится в пределах от 600 до 900 мин.  Для повышения химической стабильности применяют гидроочистку бензинов и вводят в их состав специальные многофункциональные антиокислительные присадки.

2.4 Ассортимент  бензинов

 

Отечественный ассортимент автомобильных  бензинов включает следующие марки: А – 76, АИ – 92, АИ – 93, АИ – 95, АИ – 98. Каждая марка, кроме АИ – 95 и АИ – 98, подразделяется на два вида –  зимний и летний.

По отдельным техническим условиям выпускается неэтилированный бензин АИ – 95 "Экстра" для применения в автомобилях высшего класса. Объёмы его производства незначительны.

В промышленно развитых странах  применяются в основном два вида бензинов – "Премиум" с октановым  числом по исследовательскому методу 97 – 98 (О.Ч.И. 97 – 98) и "Регуляр" с О.Ч.И. 90 – 94.

Решением Совета стран ЕЭС от 20.03.85 г. на перспективу утверждён  единый неэтилированный бензин "Премиум" с О.Ч.И. 95 (О.Ч.М. 85). В настоящее  время все новые модели автомобилей  за рубежом переводятся на использование  только неэтилированного бензина.

 

Прямое сопоставление  вязкостно-температурных характеристик  зимних и всесезонных моторных масел  по классификации SAEJ300e и отечественной по ГОСТ 17479-72 затруднительно в связи с различием в методиках оценки вязкости при низкой температуре и наличием показателя предельной температуры прокачиваемости масла в классификации SAEJ300e.

 

Вместе с  тем, исходя из данных показателей масел, можно привести приблизительное  соответствие некоторых всесезонных  отечественных моторных масел по ГОСТ 174/9-72 И классификации SAEJ300e

 

В соответствии с классификацией API (Американский нефтяной институт), предложенный в 1947 г. моторные масла делятся на три группы: рядовые (regular), премиальные (premium) и для тяжелых условий работы (heavy duty). К первой группе относятся масла, предназначенные для бензиновых и дизельных двигателей, работающих в легких условиях эксплуатации (в настоящее время эти масла практически не находят применения). Масла второй группы предназначены для двигателей средней напряженности. Масла третьей группы используются для тяжелых условий работы. С появлением более форсированных двигателей были разработаны новые более качественные сорта. Они получили наименование: масла Серии 1 (Supplement 1). Серии 2 (Series 2) и Серии 3 (Series 3). Масла Серии 1 предназначаются для двигателей повышенной напряженности, в том числе и для дизелей, работающих на топливе с содержанием серы до 11% Масла Серии 2 рекомендуются для дизельных двигателей повышенной напряженности, работающих с наддувом, но на топливе с содержанием серы до 0,4%. Масла Серии 3 предназначены для дизелей, работающих в особо тяжелых условиях (с наддувом и на топливе с содержанием серы до 1%).

 

В 1980 году утверждена новая классификация API, которая принята во многих зарубежных странах. Согласно этой классификации работы двигателей увязаны с эксплуатационными свойствами масел (таблица 5.13).

 

По этой классификации  условия применения масел обозначаются двумя буквами: первая характеризует  тип двигателя (S  -  бензиновый, С -  дизельный); вторая (А, В, С, D, Е, F)  -  уровень эксплуатационных свойств моторных масел.