Главная | Обратная связь

Показатели качества бензинов

Бензины принято разделять по их использованию: бензины растворители, газовые бензины, автомобильные и авиационные. Классифицируют бензины также по способу их получения.

Бензины растворители – узкие фракции бензина прямой перегонки с фракционным составом 70¸120оС. Обычно применяют в резиновой, лакокрасочной и других отраслях промышленности. Типичный представитель бензинов растворителей БР-2 с плотностью r₂₀ – 730 кг/м3, tнк– 80^оС.

Автомобильные бензины предназначенные для карбюраторных двигателей, состоят из легких фракций, выкипающих при температурах 40¸250⁰С. Важнейшими показателями автомобильных бензинов является давление насыщенных паров (29,3¸47,9 кПа) и детонационная стойкость, выражаемая октановым числом.

Октановое число есть показатель, численно равный содержанию изооктана (в % об.) в такой его смеси с Н-гептаном, которая по интенсивности детонации в одноцилиндровом двигателе в стандартных условиях испытания эквивалентна испытываемому топливу (октановое число изооктана условно принято равным 100, а Н-гептана – нулю).

Детонация – это явление в двигателях, сопровождающееся стуками, скачкообразным изменением давления в цилиндрах, и обусловленное запаздыванием воспламенения топлива.

При испытании неизвестного бензина в двигателе повышают степень сжатия до появления детонации. Затем на этом же двигателе подбирают эталонное топливо, начинающее детонировать при той же степени сжатия, при которой начал детонировать неизвестный бензин. Допустим, что эталонное топливо состоит из 75% изооктана и 25% Н-гептана. В этом случае принимается, что неизвестный бензин имеет октановое число (О.Ч.) равное 75. Другими словами октановое число – доля (%) изооктана в эталонном топливе, которое по антидетонационным свойствам оказалось равнозначащим испытуемому бензину. Чем выше октановое число бензина, тем более «мягкую» работу двигателя можно обеспечить с использованием бензина, имеющего максимально возможное октановое число.

Октановое число бензина можно повысить добавлением в него ароматических углеводородов изостроения, а также уменьшением температуры конца кипения. Если эти меры не обеспечивают получения бензина с нужным октановым числом, то в топливо добавляют антидетонаторы. Наиболее широко применяют тетраэтилсвинец (ТЭС) в виде этиловой жидкости. Поскольку ТЭС «парализуется» действием серы, то непременным условием производства этилированных бензинов является предварительное очищение от серосодержащих соединений.

Общие характеристики бензинов

 

Показатели	Бензин
А-72	А-76	АИ-93	экстра	Франция	ФРГ	Япония
Октановое число			93 (85)
ТЭС* , г/кг	-	0,41	0,82	0,82	0,59	0,63	0,80
t*н.к., 0С				-	-	-	-
Перегоняется 10% при t 0С летнего
зимнего				-			-
t*к.к., 0С летнего
зимнего							-
Серы, %	0,12	0,10	0,10	0,10	0,03	0,05	-
Рs, мм.рт.ст. летнего						0,430
зимнего				-

 

** Примечание: tн.к. и tк.к. – температура начала и конца кипения, ТЭС – тетраэтилсвинец.

Авиационные бензины – нефтепродукты с температурой кипения 50¸150⁰С, являющиеся топливом самолетов и вертолетов, оборудованных карбюраторными двигателями. В России выпускают авиационные бензины следующих марок: Б-70, Б-100/130, Б-95/130, Б-91/115. Маркировка состоит из буквы Б (означает бензин авиационный) и цифры, указывающей октановое число бензинов или дроби, в числителе которой указывается октановое число, а в знаменателе – сортность бензина на богатой (рабочей) смеси. Рабочая смесь – смесь, образующаяся в цилиндрах двигателя, содержащая воздух необходимый для горения топлива. Бедная рабочая смесь содержит избыток воздуха, богатая – недостаточное количество воздуха. В последнем случае работа двигателя сопровождается увеличением его мощности, увеличением удельного расхода топлива и понижением экономичности его работы.

При определении сортности (равной 100 и выше) в качестве эталонного топлива применяют технический эталонный изооктан. Следует заметить, что чем выше сортность топлива, тем выше его детонационная стойкость на богатой меси.

Для безопасности в обращении, а также для маркировки эталированные авиационные бензины окрашивают в три цвета: Б-100/130 – в оранжево-желтый, Б-95/130 – в желтый, Б-91/115 – в зеленый. Неэтилированный бензин Б-70 бесцветный.

Авиационные бензины должны быть химически нейтральными и не вызывать коррозию металлов и емкостей. С этой целью в бензинах ограничивают содержание серы до 0,05% и не допускают наличия в них водо-растворимых кислот и щелочей.

Некоторые характеристики бензинов приводятся в табл. 5.3

Таблица 5.3

Характеристика авиационных бензинов

 

Показатели	Бензины ГОСТ 1012-72
Б-100/130	Б-91/115	Б-95/130	Б-70
Содержание ТЭС, %	0,27	0,25	0,33
Температура tн.к., 0С
Давление Рs, мм.рт.ст.	240/360	220/360	220/360
Температура начала кристаллизации	-60	-60	-60	-60
Фракционный состав 10%
50%
90%
97,5%
остаток	1,5	1,5	1,5	1,5

 

Примечание: Бензины Б-95/130, Б-70 не допускаются к применению во вновь разрабатываемую или модернизированную технику.

Топлива дизельные

Дизельные топлива – топлива, содержащие бензиновые, лигроиновые, газойливые фракции и мазут, и используемые в быстроходных дизельных двигателях с частотой вращения коленчатого вала 1000 об/мин и более, с воспламенением от сжатия. В зависимости от климатических условий использования машин в соответствии с ГОСТ 305-82 (с изм.) для двигателей выпускают три вида дизельного топлива: Л (летнее), З (зимнее), А (арктическое)

· Л – летнее для использования при положительной температуре;

· З – зимнее для эксплуатации при температуре окружающего воздуха до –20 ⁰С с температурой застывания (потеря подвижности) не выше–35 ⁰С. В тех случаях, когда двигатели эксплуатируют при температуре до -35 ⁰C, используют зимнее топливо с температурой застывания выше –45 ⁰С;

· А – арктическое для эксплуатации при температуре окружающего воздуха до –50 ⁰С, температурой застывания не выше –55 ⁰С.

В стандартах на дизельное топливо, кроме температуры застывания, нормируют температуру помутнения, при которой топливо теряет фазовую однородность. Для летних сортов топлива она не выше – 5 ⁰С (температура застывания – 10 ⁰С), для зимних – на 10 ⁰С выше температуры застывания (-25 и -35 ⁰С). Для обеспечения надежной работы необходимо, чтобы температура помутнения была на 6¸8 ⁰С, а застывания на 10¸15 ⁰С ниже температуры окружающего воздуха.

В зависимости от содержания серы вырабатывают дизельное топливо двух видов: 1 – содержание серы не более 0,2%, 2 – содержание серы более 0,5% (для арктического – 0,4%).

Самовоспламеняемость дизельного топлива оценивается цетановым числом (ц.ч.), численно равным (в %), содержанию цетана С₁₆Н₃₄ в такой смеси с – метилнафталином С₁₁Н₁₀, которая эквивалента испытуемому топливу. Ц.ч. можно повысить смешением топлива с парафиновыми углеводородами или добавлением специальных присадок.

Температура вспышки, при которой пары топлива в смеси с воздухом вспыхивают при поднесении огня, характеризующая испаряемость и огнеопасность, для топлива марки Л должна быть не ниже 40⁰С, марки З – не ниже 35⁰С.

Температура самовоспламенения летнего топлива равна 300⁰С, зимнего – 310⁰С. Температурные пределы воспламенения: у летнего – нижний 69⁰С, верхний 119⁰С, у зимнего – соответственно 62 и 105⁰С.

Примеры условного обозначения марок топлива: топливо дизельное Л-0,2-40 – топливо летнее с массовой долей серы 0,2% и температурой вспышки 40⁰С; топливо дизельное З-0,2 минус 35 ГОСТ 305-82 – топливо зимнее с массовой долей серы до 0,2% и температурой застывания - 35⁰С.

Таблица 5.4

Коды дизельного топлива в общей классификации продуктов приняты следующие

 

Л-0,2	02 5131 01-3
Л-0,5	02 5131 0102
З-02	02-5132-0102
А-0,2	02 5132 0101
А-0,4	02 5134 0101

 

Дизельное топливо должно обеспечивать легкий запуск двигателей с минимальной задержкой воспламенения, иметь фракционный состав и вязкость для тонкого распыления и легкого испарения, обеспечивающих более полное его сгорание. Кроме того, топливо должно обладать хорошими низкотемпературными свойствами и не содержать коррозийно-активных продуктов, смолистых соединений, механических примесей и воды.

Газотурбинное топливо по условию эксплуатации турбин подразделяются на топливо для стационарных и реактивных двигателей.

Для стационарных двигателей выпускают топлива двух видов ТГВК (высшей категории) и ТГ (обычное, ).

Топливо для реактивных двигателей бывает двух видов:

· Для аппаратов с дозвуковой скоростью ( Т-I, ТС-I, ТС -2СМ, РТ).

· Для аппаратов со сверхзвуковой скоростью (Т-5, Т-6, Т-8).

Топливо РТ может быть использовано как универсальное, а Т-1 подлежит замене.

Реактивные топлива (авиационные керосины) представляют собой керосиновые фракции первичной перегонки с температурой начала кипения 150¸195 ⁰С. Такие топлива должны иметь хорошую испаряемость, высокую теплоту сгорания, быть термически стабильными. От топлив ТГАК и ТГ реактивные топлива отличаются пониженным содержанием серы.

Из специфических требований, предъявляемых к реактивным топливам следует отметить следующие: минимальная плотность, максимальная теплота сгорания, максимальное содержание легких фракций и минимальное значение давления насыщенных паров. За рубежом все реактивные топлива в военной и гражданской авиации, делят на три типа: 1 – широкого фракционного состава с пределами кипения 60¸235⁰С, 2 – керосины c пределами кипения 70¸300⁰С, 3 – керосины с высокой температурой вспышки (60⁰С), предназначенный для газотурбинных двигателей на морских судах.

Кроме того, все топлива содержат присадки актиокислители, противокоррозийные, антиобледенительные и др.

Керосин осветительный – фракции нефти вскипающие в основном в интервале 200¸280⁰С, используемые в качестве растворителей, топлива, для промывки деталей и стрелкового оружия. Маркировка следующая: КО-30 – керосин осветительный, а цифра указывает высоту некоптящего пламени, в мм,

.