Автомобильное топливо

В качестве автомобильного топлива в наше время используется бензин, сжиженный или сжатый газ, а также дизельное топливо. И от качества топливных материалов зависит состояние топливной системы автомобиля.

Качественное топливо должно обеспечивать следующие эксплуатационные свойства:

- противоизносные – обладать хорошей смазывающей способностью и вязкостью;

- горючесть и воспламеняемость – детонационная стойкость, температура воспламенения, концентрационные и температурные пределы воспламенения, отсутствие жестокой работы, теплота сгорания, индикаторные характеристики;

- охлаждающие свойства – теплопроводность, теплоемкость;

- прокачиваемость – содержание ПАВ (поверхностно-активных веществ), фильтруемость, показатели чистоты топлива, вязкостно-температурные свойства;

- совместимость с неметаллическим материалами и коррозионная активность – воздействие на резину, содержание серы, водорастворимых кислот, сероводорода, кислотность, воздействие на различные прокладки и диафрагмы, герметики;

- испаряемость – оценивается давлением насыщенных паров и фракционным составом;

- склонность к образованию отложений – химическая и термическая стабильность потлива, возможность лако–, смоло-, нагарообразования и интенсивность.


Показатели качества автомобильного топлива

Все качественные показатели топлива по ГОСТу делятся на обязательные для отдельных видов топлив (например, фракционный состав, цетановое и октановое число, давление насыщенных паров) и обязательные для всех видов топлив (содержание механических примесей, серы, воды и т.д.).

Фракционный состав определяется зависимостью между температурами и количеством топлива, которое при этих температурах перегоняется. Выражается фракционный состав в температурах, при которых начинается перегонка (tнп), перегоняется (t20%, t70%) и заканчивается (tкп).

Цетановое число – это показатель воспламеняемости топлива (если двигатель с внутренним смесеобразованием). Цетановое число определяется путем сравнения с образцом (эталонным топливом). В качестве образца выступает смесь α-метилнафталина и цетана.

Октановое число – показатель, определяющий детонационную стойкость топлива для двигателей с внешним смесеобразованием. Октановое число топлива определяется путем сравнения с эталоном. Сравнивают детонационную стойкость испытуемого топлива с таким же показателем нормального гептана и изооктана на моторных установках ИТ9-6 (исследовательский метод) и ИТ9-2м (моторный метод). Обеими методами (исследовательским и моторным) позволяет определить октановое число моторная установка УИТ-65м. У жидкого топлива октановое число равно содержанию в смеси с нормальным гептаном изооктана (в процентах) у эталонного топлива, которое равноценно испытуемому бензину по детонационной стойкости. Зачастую величина октанового числа, которое было определено с использованием исследовательского метода на 4-10 больше, чем величина, определена моторным методом.

Топливо с большим октановым числом может применяться при высокой степени сжатия карбюраторного двигателя.

Кислотность показывает, сколько в топливе содержится органических кислот. Кислотность топлива является одним из показателей его коррозионных свойств. Определяется по ГОСТ 5985-79. Выражается кислотность топлива в миллиграммах КОН (едкого калия), который необходим для нейтрализации кислот, которые содержатся в 100 см3 топлива.

Давление насыщенных паров показывает наличие в топливе примесей легковоспламеняющихся фракций и растворенных газов.

Содержание серы показывает, сколько содержится в сернистых соединениях топлива серы. Эти соединения после сгорания могут вызывать коррозию деталей двигателя (сернистая коррозия). Содержание в топливе серы определяется по ГОСТ 19121-73. Это основной показатель коррозионности топлив.

Содержание воды и механических примесей является обязательным для всех видов топлив и оценивается по ГОСТ 6370-83 и ГОСТ 2084-77.

Наличие в топливе водорастворимых щелочей и кислот (остатки химических реагентов) свидетельствует о том, что оно предварительно проходило очистку на нефтеперегонных заводах. Такие примеси качественно определяются по ГОСТ 6307-75.


Дизельные топлива

Дизельное топливо – это жидкий продукт прямой перегонки нефти, который получают из керосино-газойлевых фракций. Дизельное топливо применяется в дизельных двигателях внутреннего сгорания.

Главными потребителями дизельного топлива являются легковые дизельные автомобили, железнодорожный транспорт, военная и сельскохозяйственная техника, водный транспорт и грузовой автотранспорт. Кроме вышеперечисленных потребителей, соляровое масло (или остаточное дизельное топливо) еще используется для пропитки кожи, при термической и механической обработке металлов, в закалывающих, смазочно-охлаждающих жидкостях, автомобильных (и не только), а также в качестве топлива для котельных.

Дизельное топливо (ДТ), в зависимости от климатических условий использования, принято подразделять на три основных марки: марка А (арктическое), марка З (зимнее) и марка Л (летнее).

Арктическое дизельное топливо используется при температуре окружающего воздуха до -50°С (при белее низких значениях арктическое дизельное топливо застывает). Температура вспышки данного топливного материала 25°С. Плотность не должна превышать 830 кг/м3. Арктическое дизельное топливо получают методом депарафинизации летнего ДТ, но это достаточно дорогой способ. Также можно смешать гидроочищенные, прямогонные углеводородные фракции и вторичного происхождения. По сути, арктическое дизельное топливо представляет собой утяжеленный керосин. Но керосин в чистом виде не обладает необходимыми смазывающими свойствами, цетановое число у него также довольно низкое (около 35 – 40), поэтому в арктическое дизельное топливо дополнительно вводят моторное минеральное масло (чтоб повысить смазывающую способность) и присадки, которые способствуют повышению цетанового числа.

Зимнее дизельное топливо изготавливают смешиванием вторичного происхождения, гидроочищенных и прямогонных углеводородных фракций. Температура их выкипания составляет от 180 до 340°С. Застывает зимнее дизельное топливо при температуре -35°С. Температура вспышки его составляет 30°С. Также зимнее дизельное топливо могут изготавливать, вводя в летнее ДТ депрессорную присадку (она уменьшает температуру застывания топлива). Зимнее дизельное топливо можно получить и кустарным способом. Для этого необходимо к летнему ДТ добавить керосин КО или ТС-1. Плотность зимнего дизельного автомобильного топлива составляет около 840 кг/м3.
Летнее дизельное топливо застывает при температуре всего 5°С ниже ноля. Изготавливают также смешиванием вторичного происхождения, гидроочищенных и прямогонных углеводородных фракций, но температура выкипания их уже составляет от 180 до 360°С.


Газовое топливо для автомобиля

В качестве сырья для производства газового топлива для автомобилей используются продукты переработки нефти и природные газы.
Побочным продуктом переработки нефти являются пропан-бутановые фракции. Их смесь - это и есть нефтяной сжиженный газ. Хранится нефтяной сжиженный газ в специальных баллонах в жидком агрегатном состоянии и под определенным давлением. Величина давления зависит от температуры окружающей среды. Если температура составляет около 0°С – давление в баллоне равно 3 – 7 атмосферам. В случае, когда температура достигает 40 - 45°С - давление может достигать 16 атмосфер. Это связано с расширением сжиженного газа при повышении температуры окружающей среды. Именно поэтому, при заправке газового баллона необходимо оставлять небольшую паровую подушку, объем которой составляет около 15 – 20% от общего объема (баллон должен быть заполнен не полностью, чтоб при повышении температуры газ мог расшириться, не создавая при этом критическое давление).
Для заправки автомобилей сжиженным нефтяным газом применяют две марки жидкого топлива: летнее топливо ПБА (в состав которого входит около 50% ±10% пропана, остальная часть – бутан и до 1% ненасыщенных углеводородов, иногда могут содержаться примеси этана и метана), и зимнее топливо ПА (автомобильный пропан, содержание в общем объеме которого составляет 90%±10%).
Сжатый природный газ представляет собой метан практически в чистом виде. Метан на специальных компрессорных газонаполнительных станциях сжимается и его закачивают баллон. Давление сжатого природного газа достигает 200 атм. Показатель уменьшается по мере расходования газа.
Основным недостатком газовых топлив для автомобилей является то, что мощность двигателя, в сравнении с другими видами топлив, уменьшается. При использовании сжатого природного газа мощность двигателя автомобиля снижается приблизительно на 20%, а сжиженного нефтяного газа – на 5-7%.

Ссылка на первоисточник