Марки бензин – Марки бензина: обозначения и описание топлива

• иметь хорошую испаряемость, позволяющую получить однородную топливовоздушную смесь оптимального состава при любых температурах;

• иметь групповой углеводородный состав, обеспечивающий устойчивый, бездетонационный процесс сгорания на всех режимах работы двигателя;

• не изменять своего состава и свойств при длительном хранении и не оказывать вредного воздействия на детали топливной системы, резервуары, резинотехнические изделия и т.п.

Автомобильный бензин — это легковоспламеняющаяся горючая жидкость, в состав которой входят углеводороды, выкипающие при температуре от 35 до 200 °С. Важнейшим свойством бензина является его способность в состоянии газообразной смеси воспламеняться и сгорать со скоростью распространения фронта пламени 25 — 35 м/с. В некоторых случаях процесс горения может приобрести взрывной, детонационный характер. Мгновенное сгорание рабочей смеси нежелательно, так как вызывает вибрацию и перегрев деталей двигателя, преждевременный их износ, снижение мощности.

Способность бензина противостоять взрывообразному горению называется детонационной стойкостью. Она оценивается октановым числом. Для любого бензина октановое число определяют путем подбора смеси из двух эталонных углеводородов: изооктана — октановое число 100, и нормального гептана с октановым числом, равным 0, которая по детонационным свойствам эквивалентна испытуемому бензину. Процентное содержание в этой смеси изооктана принимают за октановое число.

Одним из принципов классификации различных марок бензина является октановое число. Существуют два метода его определения: исследовательский (ОЧИ — октановое число по исследовательскому методу) и моторный (ОЧМ — октановое число по моторному методу). Моторный метод лучше характеризует антидетонационные свойства бензина в условиях форсированной работы двигателя и его высокой теплонапряженности, исследовательский — при эксплуатации двигателя в городе, когда работа его связана с относительно невысокими скоростями, частыми остановками и меньшей теплонапряженностью.

В России производятся автомобильные бензины пяти марок (ГОСТ 2084-77): А-72, А-76, АИ-91, АИ-93 и АИ-95. Буква «И» в маркировке указывает на применение исследовательского метода при определении октанового числа, цифры — октановое число. Бензин А-72 практически не вырабатывается из-за отсутствия техники, которая бы его потребляла. Наиболее велика в производстве доля бензина марок А-76, А-92, который вырабатывается по ТУ 38.001 165 — 97. Кроме перечисленных в ГОСТ 2084—77 в России производятся также автомобильные бензины марок А-80, А-96, АИ-98.

Для повышения детонационной стойкости (повышения октанового числа) в процессе компаундирования можно увеличить в бензине долю высокооктановых компонентов. Однако это весьма дорогостоящий способ, поэтому используют более дешевый — введение в состав бензина специальных химических соединений — антидетонаторов. Наиболее эффективным антидетонатором является тетраэтилсвинец (ТЭС) — вещество крайне ядовитое. Чтобы предупредить образование в двигателе нагара, тетраэтилсвинец вводят вместе с выносителем. В результате образуются летучие вещества, которые удаляются из двигателя с отработавшими газами. При этом соединения свинца попадают в атмосферу, почву, воду, отравляя их.

Смесь тетраэтилсвинца с выносителем называется этиловой жидкостью. Бензин, содержащий этиловую жидкость, называется этилированным. Чтобы предупредить отравление им, этилированный бензин окрашивают в различные цвета.

Тетраэтилсвинец в качестве основного компонента антидетонатора (АД-ТЭС) используется уже 80 лет. Однако затраты на санитарно-гигиенические мероприятия, связанные с применением АД-ТЭС, более чем в 10 раз превышают экономический эффект от его применения. В США, ФРГ, Франции, Японии, Швеции и ряде других стран ТЭС запрещен. В России его перестали выпускать в 2001 г., и его применение тоже практически запрещено.

В настоящее время этилированный бензин заменяется неэтилированным. Это связано с использованием в автомобилях каталитических нейтрализаторов отработавших газов. Оксиды свинца разрушают нейтрализатор и выводят его из строя через несколько часов работы двигателя.

Нейтрализаторы обеспечивают соблюдение экологических требований к автотранспортным средствам, которые регламентируются правилами Европейской экономической комиссии ООН (табл.).

Требования Европейской экономической комиссии ООН к автомобильному бензину

Эти правила периодически пересматриваются в сторону ужесточения. Каждая новая модификация правил получает условное обозначение: Euro-1 (1993 г.), Euro-2 (1996 г.), Euro-3 (2000 г.), Euro-4 (предполагается принять в 2005 г.).

После того как правительство России подписало соглашения Euro-1 и Euro-2, был разработан ГОСТ Р 51105 — 97 на автомобильные бензины, требования которого соответствуют требованиям европейского стандарта EN 228. Единственное отличие в том, что в ГОСТ введен низкооктановый бензин АИ-80 (А-76), необходимость производства которого вызвана наличием в стране большого парка устаревших автомобилей. ГОСТ Р 51105 —97 вступил в силу с 1 января 1999 г. Он устанавливает следующие марки неэтилированных бензинов: «Нормаль-80», «Регуляр-91», «Премиум-95», «Супер-98». Разработан ГОСТ 51313 — 99 «Бензины автомобильные. Общие технические требования» — введен в действие с 1 июля 2000 г.

Октановое число бензина можно повысить, вводя либо антидетонаторы, либо присадки (добавки).

Антидетонаторы увеличивают октановое число, действуя как катализаторы на процесс сгорания топлива, поэтому их применяют в очень малых количествах по отношению к единице топлива. В этом качестве используются производные ферроцена (торговое название ФК-4, в 1994 г. разрешен Госстандартом РФ). Около 10 % валового производства бензина составляет бензин, содержащий ФК-4. Однако повышение нормативного содержания этого антидетонатора в бензине приводит к отложению абразивных частиц оксида железа на деталях камеры сгорания двигателя, в том числе на свечах зажигания, что вызывает различные неполадки.

Очень эффективен антидетонатор на основе циклопентадиенилтрикарбонила марганца — АД-ЦТМ. При его использовании износ двигателей в 1,5 раза меньше, чем при применении АД-ТЭС. Недавно Госстандарт РФ разрешил использование АД-ЦТМ. Наиболее перспективными можно считать антидетонаторы на основе карбонилов металлов.

В отличие от антидетонаторов присадки увеличивают октановое число бензина за счет своего количества. Присадки, как правило, имеют собственное октановое число выше 100.

В качестве октаноповышающих добавок в настоящее время используются метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), этанол, метил-циклопентадиэтилтрикарбонил марганца (МЦТМ) и этил-трет-бутиловый эфир (ЭТБЭ). МТБЭ, например, повышает октановое число, а также снижает уровень СО в отработавших газах и способствует более полному сгоранию углеводородов.

Большие мощности по производству МТБЭ имеются в США, Индии, Тринидаде, Великобритании, во Франции, в последние годы в Китае. У нас в стране производство МТБЭ организовано на предприятии «Нижнекамскнефтехим». Недостатком МТБЭ является гигроскопичность, усиленный износ двигателя вследствие образования нагара, плохая совместимость с резинами и другими эластомерами. Кроме того, его высокая концентрация в бензине приводит к увеличению в выбросах концентрации формальдегида, оксида азота, ацетальдегида. Поэтому в Японии установлен норматив введения МТБЭ — не более 7 %. Аналогичные ограничения существуют и в странах Западной Европы.

ЭТБЭ — наиболее устойчивая присадка, она может быть использована даже как альтернативное топливо, однако ее промышленное производство пока не налажено.

За рубежом для улучшения эксплуатационных свойств автомобильного бензина широко используют многофункциональные присадки, уделяя особое внимание моющим. Применение моющих присадок обеспечивает нормальную работу двигателя при его эксплуатации. Впервые бензин с моющими присадками был разработан фирмой SHEVRON в 1954 г., но широкое распространение они получили лишь с введением принудительной системы вентиляции картера.

В России промышленное производство моющих и многофункциональных присадок к автомобильному бензину до 90-х годов отсутствовало. В середине 90-х годов ВНИИ НП разработал бензольную многофункциональную присадку «Афен» — композицию аминоамидов с добавлением поверхностно-активного вещества и бинарного растворителя. «Афен» предотвращает образование льда и коррозию топливной системы, смывает смолистые отложения в карбюраторе автомобиля и предотвращает их образование, что обеспечивает экономию бензина до 5 % и в 1,5 раза снижает концентрацию оксида углерода в отработавших газах. По моющим свойствам «Афен» не уступает зарубежным аналогам. Позже тем же институтом была разработана модификация «Афена» — многофункциональная присадка «Автомат» на базе более доступного сырья. По результатам испытаний она допущена к применению. На бензин с этой присадкой получен гигиенический сертификат.

Ассортимент присадок (добавок) и антиокислителей, используемых в России

Антидетонационные присадки (добавки)

Хайтек-3000 (фирма Ethyl)…………………….До 50 мг/л Мп

АвтоВЭМ (ТУ 38.401-58-185-97)…………..До 1,3%

Феррада (ТУ 38.401-58-186-97)……………..До 1,3 % (37 мг/л Fe)

АПК (ТУ 38.401-58-189-97)………………….До 0,3% (37 мг/л Fe)

ФероЗ (ТУ 38.401-58-83-94)………………….До 0,02% (37 мг/л Fe)

АДА (ТУ 38.401-58-61-93)…………………….До 1,3%

БВД (ТУ 38.401-58-228-99)…………………..До 1,9%

БОКЭ (ТУ 38.401-58-244-99)…………………До 5 %

МАФ (ТУ 38.401-1045-96)…………………….До 3,5 % (37 мг/л Fe)

Фэтерол ТУ 2421-009-04749189-95)………До 15%

МТБЭ (ТУ 103704-90)…………………………..До 15%

ДАКС (ТУ 0251-003-02066612-96)………….До 3,5 %

Октан-Максимум (ТУ 38.401-144-97)……3-7 мг/л Fe

Моющие и многофункциональные присадки

Хайтек 4449 (фирма Ethyl)…………………….0,035-0,06%

Керопур 3222 (фирма BASF)………………….0,035-0,06%

SAP 9500 (фирма Shell)…………………………0,035 %

Автомат (ТУ 38.401-58-171-96)……………..0,05%

Афен (ТУ 38.401743-89)……………………….0,05%

Антиокислители

Агидол-1 (ТУ 38.5901237-90)………………..До 0,1 %

Агидол-12 (ТУ 38.30216371-88)……………..До 0,3%

Наряду с октановым числом качество бензина формирует его фракционный состав, то есть преобладание той или иной группы углеводородов в природной нефти или в нефтепродуктах, а также присутствие в них серу-, азот- и кислородсодержащих соединений.

Если, к примеру, в бензине есть примесь серы, при его сгорании образуются сернистые соединения, которые загрязняют окружающую среду, вызывая появление «кислотных дождей». Водорастворимые кислоты и щелочи недопустимы, так как они вызывают коррозию двигателя.

Жидкие парафиновые углеводороды (от С₅ до С₁₅) почти все при перегонке нефти попадают в бензиновый дистиллят. Если в бензине присутствует значительное количество парафиновых углеводородов так называемого нормального строения, то есть таких, в которых атомы углерода соединены в виде прямой цепочки, качество бензина низкое. И наоборот, парафиновые углеводороды изомерного строения, с разветвленной цепочкой углеводородных атомов, имеют высокое октановое число, а бензин, содержащий такие углеводороды, отличается хорошей октановой характеристикой.

Содержание в бензине цикланов весьма желательно, так как они имеют более высокие октановые числа, чем парафиновые углеводороды нормального строения.

Ароматические углеводороды — бензол, толуол, ксилол, этил-бензол и другие — являются ценным сырьем для производства высокооктанового бензина, они обладают высокими октановыми числами.

Однако усиленное применение ароматических компонентов вместо этиловой жидкости для повышения октановой характеристики бензина может привести к увеличению выбросов ароматических углеводородов, в частности бензола, с отработавшими газами. Поэтому применение неэтилированного бензина на автомобилях без каталитических нейтрализаторов недопустимо.

С фракционным составом бензина связаны такие характеристики двигателя, как его пуск, образование паровых пробок в системе питания, прогрев и приемистость, экономичность и долговечность работы.

Пусковые характеристики двигателя улучшаются по мере увеличения содержания в бензине низкокипящих фракций. Однако при этом увеличивается вероятность образования паровых пробок. При нагревании бензина в системе питания двигателя его низкокипящие углеводороды испаряются, образуя пары, объем которых примерно в 150—200 раз больше объема жидкого бензина. Подача бензина в цилиндры из-за снижения массовой производительности уменьшается, горючая смесь обедняется, что приводит к потере мощности двигателя или даже к прекращению его работы.

Как устранить эти явления? Для бензина установлены ограничения на содержание низкокипящих фракций, регламентированы температура начала кипения бензина (для летних сортов), температура перегонки его 10 %, а также давление насыщенных паров. Кроме того, чтобы избежать образование паровых пробок, следует использовать марку бензина, соответствующую сезону.

Для бензина с высоким содержанием низкокипящих фракций характерны большие потери при хранении и транспортировании. Такой бензин может приводить к обледенению карбюратора, так как быстро испаряющиеся низкокипящие фракции отнимают теплоту из воздуха, в котором происходит испарение, и от металлических деталей впускной системы карбюратора. Чем больше низкокипящих фракций в бензине, тем ниже температура топливо-воздушной смеси.

С учетом противоречивых требований к фракционному составу бензина у нас в стране вырабатывают два вида бензина — зимний и летний. Автомобильный бензин, за исключением марки АИ-98, подразделяется на летний — для применения во всех районах, кроме северных и северо-восточных, в период с 1 апреля по 30 сентября (в южных районах допускается применять летний вид бензина в течение всего года), и зимний — для применения в течение всех сезонов в северо-восточных районах, а в остальных районах с 1 октября по 31 марта. Эти виды бензина имеют оптимальный фракционный состав для определенных температурных условий и позволяют без осложнений эксплуатировать автомобили в различное время года в различных географических районах и климатических условиях.

От наличия в бензине тяжелых фракций углеводородов в значительной мере зависят долговечность двигателя и его экономичность. Количество тяжелых фракций углеводородов обусловливает температуры конца кипения и перегонки 90 % бензина. Если эти температуры достаточно высоки, то тяжелые фракции не успевают испаряться во впускной системе и поступают в цилиндры двигателя в жидком виде. В результате часть их не успевает сгорать — экономичность двигателя снижается.

Тяжелые фракции бензина, осевшие на стенках цилиндра, смывают масло с трущихся поверхностей и ухудшают условия их смазки, они попадают в картер двигателя и снижают вязкость масла, что также увеличивает износ двигателя. Несгоревшее в цилиндре топливо откладывается на поверхности камеры сгорания и поршней в виде нагара, который инициирует детонацию, калильное зажигание и другие нарушения в работе двигателя.

Поэтому, чем ниже температура конца кипения бензина и перегонки его 90 %, тем лучше бензин, двигатель долговечнее и экономичнее. Для бензина установлены нормы температуры перегонки его 90 % и конца его кипения: для летнего — соответственно не выше 180 и 195 °С, для зимнего — соответственно не выше 160 и 185 °С.

В процессе хранения бензин подвергается различным химическим превращениям, ведущим к ухудшению его эксплуатационных свойств. Способность бензина противостоять этим химическим превращениям называют химической стабильностью. Химическая стабильность бензина определяется главным образом содержанием в нем непредельных углеводородов, которые в силу их химической структуры легко взаимодействуют с кислородом воздуха, образуя высокомолекулярные смолистые вещества. На процесс окисления влияют также содержащиеся в бензине неуглеводородные соединения.

Оседая на штоках и тарелках клапанов, в камере сгорания при высокой температуре смолистые вещества превращаются в твердые отложения — нагары. Это приводит к нарушениям в работе двигателя и, как следствие, к снижению его мощности и экономичности. Поэтому необходимы ограничения на содержание в бензине высокомолекулярных смол.

Нагарообразование в двигателе возрастает также с увеличением содержания в бензине тетраэтилсвинца, серы и ароматических углеводородов. Содержание свинца и серы в бензине строго регламентируется. Ароматические углеводороды вследствие своей высокой детонационной стойкости являются желательной составляющей бензина, но из-за повышенного нагарообразования их количество в бензине следует ограничить.

Новыми нормативными документами предусмотрено ужесточение требований к показателям качества. Бензин с улучшенными экологическими свойствами должен содержать: бензола 1 — 3%, серы не более 0,03 %, ароматических углеводородов не более 45 %, олефиновых углеводородов не более 20 % и применяться только с моющими присадками. Кроме того, принято решение, что автомобильный бензин, выпускаемый не по ГОСТ, а по ТУ, проходит обязательную сертификацию на соответствие ГОСТ 51313—99.

В России эксплуатируется значительное число импортного дизельного автотранспорта. Предполагается, что дизели будут устанавливаться и на отечественных автомобилях УАЗ и «Газель». В Европе доля продаж машин, оснащенных дизелями, в среднем достигла почти 30 % (в Германии она составляет 85 %).

Дизельное топливо используется как на передвижных, так и на стационарных установках с дизелем, характеризующимся большими экономичностью, приемистостью, надежностью, долговечностью, меньшей пожароопасностью.

Работа дизеля существенно отличается от работы двигателя карбюраторного. Топливо подается в камеру сгорания через форсунки в капельно-жидком состоянии, смешивается с воздухом и воспламеняется от сжатия.

В качестве дизельного топлива используется нефтяная фракция, основу которой составляют углеводороды с температурой кипения 170 — 360 °С (против 35 — 200 °С для бензинов). В ней содержится по массе 87 % углерода, 13 % водорода, до 0,5 % серы, незначительное количество кислорода и азота. По внешнему виду дизельное топливо — это жидкость от желтого до темно-коричневого цвета с высокой удельной теплотой сгорания (примерно 43 МДж/кг), что позволяет автомобилям с дизельными двигателями иметь большой запас хода. По объемам производства дизельное топливо находится на втором месте, несколько уступая топочному мазуту и в 1,8 раза превосходя автомобильный бензин.

Дизельное топливо должно удовлетворять следующим требованиям:

• для обеспечения хорошего смесеобразования в цилиндрах двигателя иметь определенный фракционный состав. Так, 50 % зимнего дизельного топлива должны выкипать при температуре до 250 °С, летнего — до 280 °С. Чем больше в топливе легкокипящих фракций, тем быстрее оно испаряется после впрыска, обеспечивая лучшую полноту сгорания, малую дымность и более легкий пуск двигателя;

• хорошо течь, что необходимо для бесперебойной подачи в камеру сгорания, облегчения фильтрации и хорошего смесеобразования. Текучесть топлива характеризуется вязкостью при температуре 20 °С;

• температура застывания должна обеспечивать надежность работы двигателя зимой. При температуре ниже установленного значения нарушается прокачиваемость дизельного топлива и невозможна его подача в цилиндры двигателя. Температура застывания летнего топлива должна быть не выше минус 10 °С, зимнего — не выше минус 35 °С, арктического — не выше минус 55 °С;

• быстро воспламеняться и плавно сгорать. Воспламенение топлива, поданного в камеру сгорания, происходит не сразу. Между моментом впрыскивания и воспламенением происходит распыление топлива, перемешивание его с воздухом, нагревание, испарение и окисление. В результате накапливается тепло, повышается температура — топливо воспламеняется. Температуру, до которой нужно нагреть топливо в смеси с кислородом воздуха, чтобы началось его горение, называют температурой самовоспламенения. Чем ниже температура самовоспламенения, тем легче запускается холодный двигатель;

• иметь диапазон цетанового числа (ЦЧ) 45 — 50 единиц. Чем короче период задержки самовоспламенения, тем плавнее и эффективнее сгорает топливо. Этот период оценивается цетановым числом, т.е. процентным содержанием (по объему) цетана (ЦЧ-100) в искусственно приготовленной смеси с α-метилнафталином (ЦЧ-0). Для повышения ЦЧ, особенно для топлива, используемого при низких температурах, к нему добавляют специальные присадки — изопропилнитраты.

Кроме того, дизельное топливо должно обладать способностью обеспечивать чистоту топливоподающей системы, деталей двигателя, не вызывать их коррозии, полностью сгорать, не образуя дыма, быть стабильным при хранении. Эти свойства в стандартах нормируются такими показателями качества, как коксовое число, температура вспышки, фильтруемость, наличие механических примесей и воды, содержание серы, кислотность.

Коксовое число характеризует способность топлива при температуре 800 — 900 °С без доступа воздуха образовывать твердый остаток — кокс. Коксуемость зависит от наличия в топливе смолистых соединений, его вязкости и фракционного состава.

Температура вспышки определяет степень пожароопасности топлива при транспортировании, хранении и применении. Желательно, чтобы она была как можно более высокой.

Фильтруемость дизельного топлива показывает его способность предотвращать засорение фильтров и характеризуется специальным коэффициентом. Чем ближе коэффициент фильтруемости к единице, тем выше качество дизельного топлива.

Содержание механических примесей и воды в дизельном топливе приводит к износу деталей и образованию ледяных пробок в зимнее время года.

Отечественная нефтеперерабатывающая промышленность в соответствии с ГОСТ 305 — 82 вырабатывает дизельное топливо трех марок:

Л — летнее, применяется при температуре окружающего воздуха выше 0 °С;

3 — зимнее, применяется при температуре до минус 30 °С;

А — арктическое, применяется при температуре до минус 50 °С.

Содержание серы в дизельном топливе марок J1 и 3 не должно превышать 0,2 %, марки А — 0,4 %. Для экспорта в соответствии с ТУ 38.401-58-110—94 производится дизельное топливо с содержанием серы 0,2 %.

Коррозионные свойства (кислотность) топлива зависят от содержания в нем органических кислот и серы, содержание их строго ограничивается.

Дизельные топлива, как и бензины, имеют условные обозначения. Например, Л-0,2-40: летнее, содержание серы 0,2%, температура вспышки 40 °С; 3-0,4-35: зимнее, содержание серы 0,4 %, температура застывания минус 35 °С. В обозначение арктического топлива входит только содержание серы.

В последние годы получило распространение наиболее эффективное в условиях России дизельное топливо. Зимнее дизельное топливо с депрессорными присадками (ТУ 38.101889—81) марки ДЗп получают на базе летнего дизельного топлива путем добавления присадки на основе сополимеров этилена с винилацетатом. Присадка обеспечивает снижение температуры застывания до минус 30 °С. В районах с холодным климатом (температура до минус 45 °С) используется топливо, вырабатываемое по ТУ 38.401-58-6— 92. Экологически чистое дизельное топливо (ТУ 38.1011348—89) имеет показатель содержания серы 0,05 и 0,1 %. Такое топливо получают гидроочисткой дизельного топлива. Городское дизельное топливо (ТУ 38.401-58-170—96) предназначено для использования в Москве. Оно отличается от экологически чистого пониженными дымностью и токсичностью отработанных газов на 30 — 50%. Низкотемпературные свойства этого топлива также улучшены.

Похожие статьи

znaytovar.ru

Марки бензина

Карбюраторные двигатели внутреннего сгорания продолжают удерживать бесспорное лидерство в автомобильном транспорте, значительно опережая даже дизельные и газовые. Бесчисленные армии автомобилистов во всем мире ежесекундно заправляют свои машины у бензоколонок. Марки бензина различаются по октановому числу. Что же, все-таки льется в бак через его горловину?

Бензин — почти бесцветная горючая жидкость со специфическим запахом, являющийся сложным соединением углеводородных цепочек разной структуры. Эти цепочки, называемые обычно фракциями, определяют свойства моторного топлива. Замерзание при температуре ниже минус шестидесяти градусов по Цельсию. Кипение в диапазоне температур от тридцати до свыше двухсот градусов по Цельсию. Летучесть бензинов приводит к опасности образования взрывчатой смеси.

Подавляющее большинство бензинов получают из нефти, путем ее переработки. Марки бензина зависят от его чистоты и октанового числа. Основными способами являются: прямая возгонка, крекинг, риформинг. Источниками получения указанного топлива также могут служить каменные угли и горючие сланцы, природные и попутные газы. Помимо использования в двигателях внутреннего сгорания, бензины успешно применяются в качестве смывок, растворителей и экстракторов (нефрас, уайт-спирит, «калоша»), как сырье нефтехимической промышленности для получения этиленов и т.п.

Но около девяноста процентов продукта, производимого в мире, применяется как моторное топливо двигателей внутреннего сгорания, которое принято делить на автомобильные и авиационные бензины. Марки бензина отличаются качеством. Чем лучше качество тем меньше проблем будет при осуществлении Техобслуживания автомобиля. Развитие и совершенствование способов получения их качественных сортов неразрывно связано с изменением конструкций, рабочих объемов, характеристик и мощностей моторов. Так как для разных целей нужны разные марки бензина. Для первых вариантов вполне хватало продуктов прямой или первичной перегонки нефти, разделяющей ее на фракции с разными температурами кипения. При этом выход продукта составлял до двадцати процентов объема исходного сырья. Но уже через десяток лет рост количества единиц автотранспорта, оснащаемых новыми моторами, заставил решать вопросы дефицита топлива путем увеличения продуктивности переработки.

Производство бензина

Для производства применяется крекинг, являющийся вторичной переработкой. Процесс позволяет расщепить крупные тяжелые углеводороды, добавляя к объему готового продукта до шестидесяти процентов. Температурный (термический) крекинг, при нагреве до пятисот градусов по Цельсию, позволяет получать бензины с октановым числом до семидесяти. Получая тем самым разные марки бензина.

Современное производство топлива — это крупные заводы по переработке нефти (НПЗ), с автоматизированным оборудованием, занимающим территории в несколько сотен гектаров. Тут разная нефть, поступающая по трубопроводам, перемеши- вается и отстаивается в огромных хранилищах – резервуарах. Ее промывают, удаляя лишние соли, и обезвоживают.

Подвергают первичной ректификации, получая прямогонные бензины с высокой стабильностью. Остаток от перегонки вакуумируется и при высокой температуре обрабатывается на специальном оборудовании. Стадии очистки каталитическим крекингом и риформингом удаляют серу и увеличивают октановые показатели жидкостей, расщепляют тяжелые фракции на легкие компоненты. Конечные марки бензина, определенных сортов получают по специально рассчитанным алгоритмам.

Из истории известно, что первые двигатели внутреннего сгорания на «самобеглых колясках» работали на бензине из каменных углей. Применение прямогонных бензинов из нефти стало возможным благодаря усовершенствованию карбюраторов распылительными форсунками. Успехи окрыляли. Но дальнейшее повышение эффективности моторов за счет увеличения компрессии в цилиндрах натолкнулось на явление преждевременного взрыва рабочей смеси (пары бензина и воздух) при ее нагреве от сжатия. Это происходило с нарушением цикла, до подъема цилиндра в рабочую точку и поджига смеси от искры свечи зажигания. Скорость процесса на два порядка превышала рабочую. От детонации двигатели теряли мощность, выхлоп был черным от сажи, обгорали и разрушались клапанные кромки и поршневые кольца, пробивало прокладки головок блоков и т.д. Вопрос требовал решения. Помогло введение специальных присадок — антидетонаторов. Одно из таких веществ — известный тетраэтилсвинец. Детонационная устойчивость бензинов стала оцениваться октановым числом, называемым маркой.

Основа марки бензина — октановое число

Определяют октановое число несколькими способами: моторным, температурным и исследовательским. Принцип, положенный в основу определения, дал название параметру – октановое число. Фракцией, с максимальной устойчивостью к детонациям, принятой за 100 единиц, является изооктан. Нулевая устойчивость у нормо — гептана. Марки бензина будут соответствовать смеси изооктана с нормо — гептаном, эквивалентной по своей детонационной стойкости.

Например, для АИ-92 это составит девяносто два процента изооктана и восемь процентов нормо — гептана. Не вдаваясь в подробности описания технической стороны, нужно сказать, что каждый способ имеет свои особенности: моторный дает более точные данные о детонационных свойствах бензинов для форсированных (гоночных) режимов работы. Как правило отечественные автомобили ВАЗ 2115, и многие другие работают на 92-ом топливе, в отличие от иномарок Santa Fe,  Toyota Avensis которые лучше заправлять АИ-95. Для городского цикла, с частыми остановками и ограничением мощности, точнее исследовательский. Оперативный контроль марок бензинов осуществляется специальными компактными переносными приборами. Температурный метод применяют при оценке авиационных бензинов с октановым числом свыше девяносто пяти. У этого топлива в маркировке применен дробный показатель, означающий в числителе октановое число, а в знаменателе – сортность (например, Б-95/130), показывающую детонационные свойства в режиме форсированной работы мотора на обогащенной смеси.

Современные двигатели внутреннего сгорания требуют строгого соответствия марки бензина: в бак нужно лить марку, рекомендованную изготовителем мотора. И вызвано это определенной степенью сжатия бензино-воздушной смеси, рабочим объемом цилиндра и конструкцией агрегата. Для примера, чем выше компрессия (стандартно, до восьми к одному) и объем камеры сгорания, тем выше должно быть октановое число – антидетонационные свойства. Конструкторы говорят, что увеличение сжатия на каждую долю в двадцать пять сотых требует в четыре раза большего (на единицу) роста октанового числа.

В числе производимых автомобильных бензинов основными являются марки АИ-98 (аналог «Супер»), АИ-95 (аналог первосортного «Премиума»), АИ-92 (аналог второго сорта «Регуляр», с октановыми числами от 90 до 94), А-80 (аналог «Нормаль», для двигателей грузового автотранспорта и легковушек «доисторического материализма»). Перечисленные марки могут производиться без этилирования, со слабым этилированием и с применением этиловых жидкостей (последние соответственно окрашиваются). Как уже говорилось выше, следует применять бензин рекомендованной марки для предотвращения детонации, повышенной коррозии и т.д., ведущих к раннему износу деталей мотора.

ladarus.ru

Какие бывают марки бензина?

В настоящее время в России вырабатывают следующие марки автомобильных бензинов: АИ-80 (А-76), АИ-92, АИ-95 и АИ-98.

В соответствии с требованиями стандарта ГОСТ Р 51105-97 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин. Технические условия» осуществляется производство неэтилированных бензинов следующих марок:

«Нормаль-80» с октановым числом по исследовательскому методу не менее 80 ед.;

«Регуляр-92» с октановым числом по исследовательскому методу не менее 92 ед.;

«Премиум-95» с октановым числом по исследовательскому методу не менее 95 ед.,

«Супер-98» с октановым числом по исследовательскому методу не менее 98 ед.,

Бензин «Нормаль-80» предназначен для использования на грузовых автомобилях с карбюраторными двигателями наряду с бензином А-76 по ГОСТ 2084-77.

Дополнительное нормирование октанового числа по исследовательскому методу обеспечивает более высокое качество бензина, так как фактическое значение октанового числа по исследовательскому методу бензинов А-76, вырабатываемых по ГОСТ 2084-77, находятся в пределах 74—82 ед., что в ряде случаев ниже установленной в ГОСТ Р 51105-97 нормы (не менее 80 ед.).

Неэтилированный бензин марки «Регуляр-92» предназначен для применения на автомобилях взамен этилированного бензина марки АИ-93.

Автомобильные бензины марок «Премиум-95» и «Супер-98» предназначены в основном для зарубежных автомобилей, ввозимых в Россию. Применение неэтилированных автомобильных бензинов, вырабатываемых по ГОСТ Р 511 05-97, дает возможность обеспечить выполнение норм на выбросы Евро-2 автомобилями, оснащенными каталитическими нейтрализаторами отработавших газов.

В соответствии с ГОСТ Р 51866-2002 (ЕН 22899) «Топлива моторные. Бензин неэтилированный. Технические условия» вырабатывают неэтилированные автобензины марок: «Регуляр ЕВро-92», «Премиум Евро-95» и «Супер Евро- 98».

Эти бензины предназначены для использования на автомобилях с бензиновыми двигателями, отвечающим требованиям Евро-3.

Климатические условия на территории России таковы, что повсеместное применение бензинов с одинаковой испаряемостью нецелесообразно и практически невозможно.

Поэтому по ГОСТ 2084-77 бензины подразделяют на зимний и летний, по ГОСТ Р 511 05-97 для более рационального использования бензины по предложению ОАО «АвтоВаз» имеют 5 классов испаряемости, а по ГОСТ Р 51866-2002 — 10 классов испаряемости, для применения в различных климатических районах.

Наряду с автобензинами для внутреннего потребления нефтеперерабатывающие предприятия вырабатывают автомобильные бензины для экспорта, которые также применяются в России. Основная масса бензина АИ-92 вырабатывается по ТУ 38.001165-2003 «Бензины автомобильные экспортные».

С целью обеспечения Москвы и других регионов с высокой плотностью автомобильного транспорта автомобильными бензинами с улучшенными экологическими свойствами нефтеперерабатывающие заводы вырабатывают автобензины по техническим условиям с более жесткими нормами на содержание бензола и ароматических углеводородов, чем по ГОСТ Р 51105-7.

Так, ОАО «Московский НПЗ» вырабатывает бензины по ТУ 38.401-58-171-96 «Бензины автомобильные неэтилированные с улучшенными экологическими свойствами (городские)», а ОАО «Славнефть-Ярослав-нефтеоргсинтез» — бензины «Яр Марка» по ТУ 38.301-25-41-97.

Перспективы развития производства товарных автомобильных бензинов связаны с увеличением доли выработки высокооктановых бензинов (92 ед. и выше по и. м.). Следует отметить, что повышение октанового числа на каждую единицу позволяет снизить расход топлива автомобилем на 1%, т. е. при применении автобензина АИ-92 взамен АИ-80 экономия бензина составит 12%.

Однако это не значит, что, если в двигатель, работающий на бензине марки А-76, залить бензин АИ-92, то получим указанную экономию. Наоборот, двигатель будет перегреваться, и могут прогореть клапана.

Высокооктановые бензины имеют более высокое качество и по другим показателям: меньшее содержание общей и меркаптановой серы, меньшую коррозионную агрессивность и содержание смолистых веществ, более высокую химическую стабильность и т. д.

В ближайшее время следует ожидать расширения ассортимента присадок к бензинам (прежде всего моющих) и повышение их эффективности, что позволит снизить вредные выбросы с отработавшими газами и повысить надежность работы и долговечность эксплуатации автомобилей.

www.vseznaniya.ru

Марки бензина в СССР. Какие были за весь период?

Для любого современного автолюбителя станет шоком информация о том, сколько видов топлива было доступно во времена СССР. А если ещё ознакомить их с ценами на бензин, действовавшими в Союзе, то вероятность потерять дар речи возрастает в несколько раз. Правда, марки бензина в СССР, о которых пойдёт речь дальше, выпускались в разное время.

Ассортимент

Естественно, чтобы понять какие марки бензина были в СССР, следует вспомнить, что полноценное развитие нефтеперерабатывающей отрасли пришлось на послевоенный период. Именно тогда на заправки по всей территории страны стало поступать топливо с маркировкой А-56, А-66, А-70 и А-74. Развитие отрасли шло стремительными темпами. Поэтому уже спустя десятилетие многие виды бензина поменяли маркировку. В конце 60-х годов советские автовладельцы заполняли бак бензином с индексами А-66, А-72, А-76, А-93 и А-98.

Кроме того, на некоторых заправочных станциях появилась топливная смесь. Эта жидкость представляла собой смесь автотракторного масла и бензина А-72. Таким топливом можно было заправить машину, оснащённую двухтактным мотором. Это же время примечательно ещё и тем, что впервые в широком доступе появился бензин под названием «Экстра», впоследствии ставшим всем известным АИ-95.

Особенности бензина в СССР

Имея такой ассортимент за весь период послевоенного становления страны, владельцы автомобилей должны были уметь различать топливо по характерным признакам.

Для тех, кто заправлял машину топливом А-66 или АЗ-66, отличить нужную жидкость можно было по характерному оранжевому цвету. Согласно ГОСТу, топливо А-66 содержало в составе 0,82 грамма ТЭС на один килограмм бензина. При этом цвет мог быть не только оранжевым, но и красным. Проверяли качество полученного продукта следующим способом: жидкость доводили до крайней точки кипения. Если пороговое значение было равно 205 градусам, то бензин был изготовлен с соблюдением всех технологий.

Бензин АЗ-66 производился исключительно для заправочных станций, располагавшихся в Сибири, либо районах Крайнего Севера. Это топливо использовалось только при условиях крайне низкой температуры за счёт своего фракционного состава. При испытании кипением крайняя допустимая температура была равна 190 градусам.

Топливо с маркировками А-76, а также АИ-98 согласно ГОСТам было исключительно летним видом бензина. Жидкость, имеющая любую другую маркировку, могла использоваться как летом, так и зимой. Кстати, поставки бензина на заправочные станции жёстко регламентировались по календарю. Так, летнее топливо можно было продавать в период с начала апреля по первое число октября.

Опасное топливо

Во времена СССР бензин, который производился под маркировкой А-76 и АИ-93 включал в состав специальную жидкость под названием антидетонатор. Такая добавка была призвана увеличить антидетонационные свойства продукции. Однако в состав присадки входило сильнодействующее ядовитое вещество. Для того чтобы предупредить потребителя об опасности топливо А-76 окрашивалось в зелёный цвет. Продукт с маркировкой АИ-93 выпускался с красителем синего цвета.

avtozhidkost.ru

Автомобильные бензины

Требования предъявляемые к бензинам

Автомобильные бензины, являющиеся топливом для бензиновых двигателей, должны удовлетворять определенным требованиям, основными из которых являются:

• быстрое образование топливно-воздушной (горючей) смеси необходимого состава
• сгорание рабочей смеси с нормальной скоростью (без детонации)
• минимальное коррозирующее воздействие на детали системы питания двигателя
• небольшие отложения смолистых веществ в системе питания двигателя
• минимальное отравляющее воздействие на организм человека и окружающую среду
• сохранность первоначальных свойств в течение длительного времени

Детонационная стойкость. Октановое число и методы его определения

Основным свойством бензина является детонационная стойкость, характеризующая его способность сгорать в цилиндрах двигателя без детонации.

Детонация — это сгорание рабочей смеси в цилиндрах двигателя со скоростью, превышающей скорость звука. В рабочей смеси образуются углеводородные перекиси, которые самовоспламеняются и сгорают со сверхзвуковой скоростью 1500…2500 м/с (при нормальном сгорании – 10…35 м/с). Это явление сопровождается резкими металлическими стуками, перегревом и падением мощности двигателя. При детонации в двигателе возникают ударные нагрузки, которые могут стать причиной его разрушения. Показателем, определяющим детонационную стойкость бензина, является октановое число; чем оно выше, тем меньше возможность появления детонации.

Кроме октанового числа на возникновение детонации при работе двигателя влияют эксплуатационные факторы:

• перегрев двигателя
• большая нагрузка при малой частоте вращения коленчатого вала
• ранняя установка зажигания

Из конструктивных факторов, влияющих на возникновение детонации, следует отметить такие, как форма камеры сгорания, расположение свечи зажигания, диаметр цилиндра, а также важнейший конструктивный параметр двигателя – степень сжатия.

Для каждого типа бензинового двигателя допускается применение бензина со строго определенным октановым числом, которое обусловливается степенью сжатия двигателя: чем выше степень сжатия, тем большее октановое число должен иметь бензин. Октановое число определяют моторным и исследовательским методами, суть которых заключается в сравнении работы одноцилиндрового двигателя на испытуемом бензине и эталонном топливе. В качестве эталонного топлива используют смесь двух углеводородов – изооктана и нормального гептана. Октановое число первого принимают равным 100 единицам, второго – нулю. Если составлять смесь из этих углеводородов в определенном процентном соотношении, то оно и будет характеризовать октановое число. Так, смесь из 76 % изооктана и 24 % гептана будет равноценна бензину с октановым числом 76.

Испытание бензина моторным методом проводят следующим образом: вначале запускают двигатель на испытуемом бензине и доводят его при повышении нагрузки до возникновения детонации, которая фиксируется по шкале указателя детонации; затем переводят питание двигателя на эталонную смесь, имеющую октановое число, примерно на две единицы большее, чем у бензина. Если в фиксированном режиме нагрузки детонация не появится, двигатель переводят на другую смесь (с октановым числом, меньшим на две единицы) и вновь наблюдают за возникновением детонации. При ее появлении подсчитывают октановое число как среднее арифметическое октановых чисел двух взятых эталонных смесей. С целью большей достоверности указанное испытание проводят три раза.

Исследовательский метод испытания бензина по схеме проведения не отличается от моторного, различие заключается лишь в режиме нагрузки на двигатель в момент испытания: нагрузка устанавливается несколько меньшая, чем при моторном методе. В результате детонация возникает при использовании эталонных смесей с большим содержанием изооктана, поэтому октановое число, получаемое исследовательским методом, будет на несколько единиц выше. Например, октановое число бензина А-76, определенное по моторному методу, соответствует бензину АИ-80.

Если испытание проводят исследовательским методом, то при маркировке бензина А после буквы А; означающей, что бензин является автомобильным, следует буква И (отсутствие этой буквы указывает на моторный метод проведения испытания).

Для повышения октанового числа в некоторые бензины добавляют специальные присадки. Чаще всего это этиловая жидкость с антидетонатором ТЭС (тетраэтилсвинец). Бензин с антидетонационной присадкой называется этилированным и в отличие от обычных бензинов окрашивается.

Вследствие повышенной токсичности этилированных бензинов, проявляющей в накоплении тетраэтилсвинца в живых организмах и растительности, применение их в абсолютном большинстве стран мира запрещено.

Марки бензинов

В настоящее время в соответствии с ТУ 38.001165-2003 «Бензи­ны автомобильные. Технические условия» выпускаются бензины следующих марок:

• А-80 (АИ-80)
• А-92 (АИ-92)
• А-96 (АИ-96)

В зависимости от испаряемости бензины могут быть летними, зимними или всесезонными. В обозначении бензинов с улучшенными экологическими свойствами и присадками содержится аббревиатура Экп (например, АИ-95 Экп).

Маркировка бензина состоит из буквы «А» и цифры, соот­ветствующей минимальному значению октанового числа по исследо­вательскому методу для экспортных бензинов. Буквы «АИ» и цифры указывают, что бензин автомобильный с минимальным октановым числом, определенным исследовательским методом, поставляемых на внутренний рынок.

Летние бензины рекомендуются к эксплуатации в период с 1 апреля по 1 октября. Зимние бензины — с 1 октября по 1 апреля. Бензины А-80, А-92 и А-96 различаются только следующими свойствами: плотность их при 15 °С соответственно равна 759, 774 и 780 кг/м3; де­тонационная стойкость по моторному методу не менее 76,0, 83,0 и 85,0.

В целях повышения конкурентоспособности бензинов и доведения их качества до европейских стандартов введен ГОСТ 31077-2002 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин», который предусматривает выпуск бензинов Нормаль-80, Регуляр-91, Регуляр-92, Премиум-95 и Супер-98. Данный стандарт подготовлен на основе ГОСТ Р51105-97 Российской Федера­ции и является межгосударственным стандартом для Содружества Не­зависимых Государств.

Бензин «Нормаль-80» предназначен для использования наряду с бензином А-76. Неэтилированный бензин «Регулятор-91» можно применять вместо этилированного бензина А-93. Бензины «Премиум-95» и «Супер-98» отвечают европейским стандартам и предназначены для современных импортных автомобилей.

В маркировке число указывает детонационную стойкость по ис­следовательскому методу.

В Западной Европе широко применяются бензины Benzin bleifrei, Super bleifrei и Super Plus с о.ч. соответственно 91, 95 и 98 единиц по исследовательскому методу.

ustroistvo-avtomobilya.ru