Температура горения, вспышки и кипения бензина

Бензин состоит не из одного компонента, поэтому не существует единой формулы, которая могла бы точно определить его характеристики. Наряду с нефтяными компонентами в его состав входят многочисленные присадки, которые существенно влияют на его свойства. Поэтому для примера рассмотрим бензин марки АИ-92.

Температура его пламени составляет около 25°С, а температура кипения — около 155°С.

Познакомьтесь с цифрами и буквами марки бензина

Цифровое значение марки бензина показывает его огнестойкие свойства. Чем выше цифра, тем сильнее он защищен от самовоспламенения, то есть не воспламеняется без открытого пламени. Об опасности детонации мы поговорим позже. Буквы «A» и «I» в марке означают, что бензин предназначен для автомобилей, а октановое число определяется в результате исследований.

Опасности, связанные с самопроизвольным сгоранием топлива

Возможность детонации — крайне опасная и даже смертельная для двигателя ситуация. Дело не только в шуме, вызванном столкновением волн высокого давления в цилиндрах,— это лишь поверхность проблемы. Воспламенение бензина АИ-92 может привести к гораздо более серьезным последствиям. Ударная волна детонации может сорвать слой масла, защищающий поршневые кольца и цилиндры от износа, а двигатель — от перегрева. Кроме того, в камере сгорания накапливаются углеродистые отложения, что еще больше ухудшает работу двигателя и приводит к выходу из строя его деталей.

Октановое число: От чего оно зависит и как измеряется?

Как правило, октановое число бензина, получаемого из нефти, находится в диапазоне 40–60. Для борьбы с низкой устойчивостью к детонации в бензин вводятся определенные присадки. Кроме того, для дальнейшего повышения октанового числа бензина могут применяться некоторые методы переработки нефти, что достигается за счет увеличения содержания в его составе разветвленных и циклических углеводородов.

Определение октанового числа

В настоящее время существует два подхода к определению октанового числа образца, которые дают разные результаты для одного и того же вещества: исследовательский (ГОСТ 8226) и моторный (ГОСТ 511/82). В первом случае в лабораторных условиях сравниваются два образца: экспериментальный и стандартный. Второй же предполагает использование одноцилиндрового двигателя, что позволяет измерять степень сжатия в режиме реального времени.

Различные способы определения октанового числа

В каждой стране существует своя методика определения октанового числа. В России в качестве стандарта используется исследовательский подход, а в США — среднее арифметическое двух методик.

Температура кипения бензина

Бензин, например АИ-92, состоит из различных фракций, поэтому единого значения температуры кипения не существует. Легкие фракции начинают кипеть при 33°C.

Другой способ сказать это

Производители выделяют несколько фаз испарения бензина в зависимости от объема перегоняемого топлива. Вначале наблюдается начало кипения, затем 10, 50 и 90% сгорания и точка полного испарения топлива. Эти показатели оказывают непосредственное влияние на работу двигателя. Легкие компоненты отвечают за уровень температуры, при которой начинают кипеть и гореть начальные 10% бензина. Это влияет на пусковые возможности двигателя. Чем ниже эта граница, тем легче запустить двигатель при низких температурах. Поэтому зимние сорта содержат больше легких компонентов.

Кипение топлива в жару

Еще несколько десятилетий назад закипание топлива в сильную жару было широко распространенным явлением. В результате образовывались паровые пробки, прерывающие работу двигателя. Приходилось ждать, пока техника остынет. Рабочая фракция, составляющая 50% объема топлива, влияет на время прогрева и переход между различными режимами работы двигателя. Тяжелые фракции отвечают за температуру кипения бензина 50–90%. Чем ниже эта температура, тем эффективнее и полнее сгорает топливо в цилиндрах. При слишком высоком пороге часть бензина может оказаться в виде конденсата на стенках камеры, вызывая нагар и смывая масляную пленку. Это сокращает срок службы двигателя и резко увеличивает расход топлива, что приводит к экономическим затратам. Согласно ГОСТу, оптимальная температура кипения тяжелых фракций составляет 180°С.

Gorenje vs Flash AI-92: В чем разница?

Gorenje и Flash AI-92 могут показаться похожими, но они отличаются по нескольким параметрам.

Вспышка АИ-92 — это процесс горения, который начинается, когда концентрация паров бензина в воздухе достигает диапазона от 0,8 до 8% по объему. Важно отметить, что сгорает именно смесь бензина и воздуха, а не один только бензин. Поэтому, если количество бензина меньше необходимого, воспламенение не произойдет, так как не хватит горючего материала. С другой стороны, если концентрация превышает необходимый уровень, то для воспламенения смеси не хватит кислорода.

Не путайте вспышку и самовозгорание.

Для самопроизвольного воспламенения, которое отличается от вспышки, пламя не требуется. Для определения температуры вспышки обычно используются лабораторные испытания: газ помещается в емкость над тиглем и затем нагревается. При каждом повышении температуры на один градус над емкостью зажигается источник пламени. Температура вспышки официально отмечается, когда начинается пожар.

Вопреки общепринятому мнению.

Фактическая температура, которую создает бензин при горении, не является фиксированной, а зависит от условий горения. В двигателе температура может достигать 900–1100 °C, в то время как при сгорании топлива на открытом воздухе она никогда не превысит 900 °C. Скорость горения газа также меняется в зависимости от условий.

Октановое число и эффективность

Октановое число влияет не только на склонность бензина к самовозгоранию. Оно также играет ключевую роль в скорости сгорания топлива по Горенье, так как более медленная скорость сгорания подразумевает более высокую эффективность за счет удлинения толчка поршня.

Факторы риска при хранении бензина

Чем чревато длительное хранение топлива?

Бензин: Опасность и хранение

Несмотря на высокую горючесть бензина, при хранении он скорее ухудшает свои свойства, чем воспламеняется. Вызвать его детонацию непросто, если только не играть со спичками вблизи разлива. Более актуальной проблемой является то, что со временем из бензина испаряются вещества с октановым числом, что не оказывает существенного влияния на его основные свойства, но может привести к ухудшению сгорания и работы двигателя.

При хранении бензина

При контакте с воздухом бензин подвержен окислению, которое после сгорания образует смолистый налет в камере и топливных каналах, что приводит к повреждению двигателя. Со временем фракции могут оседать, что чревато засорением фильтров топливной системы.

Что следует хранить?

Металлические (алюминиевые или стальные) канистры — идеальная тара для бензина, более надежная и безопасная, чем пластиковая. Кроме того, пластиковые емкости не отводят статическое электричество, которое может вызвать искрение и воспламенение топлива.

Обеспечение герметичности

Герметичность емкости имеет первостепенное значение: неплотно закрытые емкости способствуют испарению компонентов, а высокая текучесть топлива приводит к его просачиванию через малейшие щели. Последствия разлива бензина должны быть очевидны.

Условия хранения

Поскольку окисление является одним из факторов, рекомендуется заполнять канистру на 95%, не допуская образования конденсата на стенках. Это поможет уберечь емкость от коррозии и, в конечном счете, от разрушения. Что касается температуры, то важно, чтобы топливо было прохладным и не нагревалось. При высоких температурах газ будет испаряться быстрее и быстрее окисляться. Лучше всего хранить контейнеры в прохладных помещениях с температурой не выше 15°C.

Освещенность не оказывает прямого влияния на хранение топлива

Вопреки распространенному мнению, освещенность не оказывает прямого влияния на хранение бензина. Запрет на размещение емкостей с топливом под прямыми солнечными лучами связан лишь с тем, что это может привести к перегреву и испарению бензина.

Пожароопасность

Поскольку бензин самовоспламеняется при температуре выше 255°С, при хранении топлива необходимо соблюдать осторожность, если есть возможность контакта с открытым пламенем. Кроме того, может возникнуть статическое электричество, способное вызвать пожар, поэтому не следует использовать емкости, способные его накапливать. Контейнеры также должны быть плотно закрыты, чтобы предотвратить возгорание газа из-за концентрации паров.