Температура горения, вспышки и кипения бензина

Бензин АИ-92 не состоит из одного элемента, поэтому для него не существует однозначной формулы. Этот вид топлива представляет собой комбинацию продуктов нефтепереработки, а также различных присадок, оказывающих существенное влияние на его свойства. Для упрощения ситуации остановимся на свойствах этого широко распространенного вида топлива.

Бензиновые бренды: Анализ цифр и букв

Разгадать значение цифр и букв в марке бензина бывает непросто. Однако цифра в марке указывает на уровень огнестойкости топлива. Как правило, чем выше цифра, тем выше способность топлива не самовоспламеняться, т. е. не загораться без открытого пламени. О риске детонации мы поговорим позже, а пока сосредоточимся на марке. Буквы «A» и «I» означают, что бензин предназначен для автомобилей, а значение октанового числа определяется в результате испытаний.

Опасность самопроизвольного сгорания бензина

Детонация топлива — очень опасное событие, которое может оказаться даже смертельным для двигателя. Звук столкновения волн высокого давления в цилиндрах — это лишь наименьшее из опасений. Самовоспламенение бензина АИ-92 обычно приводит к более серьезным разрушениям. Ударная волна от детонации может разорвать масляную пленку, предохраняющую поршневые кольца и цилиндры от износа и защищающую двигатель от перегрева. В камере сгорания накапливаются углеродистые отложения, которые, в свою очередь, нарушают работу двигателя и могут привести к неисправности его узлов.

Влияние октанового числа

Октановое число топлива, получаемого из нефти, обычно находится в диапазоне 40–60 единиц. Для повышения детонационной стойкости в состав смеси обычно включают определенные присадки. С помощью определенных технологий переработки нефти можно повысить октановое число бензина за счет увеличения содержания в его составе разветвленных и циклических углеводородов.

Два метода оценки октанового числа

Существует два подхода к оценке октанового числа. Первый — исследовательский (ГОСТ 8226), второй — моторный (ГОСТ 511/82).

Исследовательский метод

При исследовательском методе два образца отбираются и сравниваются в лабораторных условиях. При этом используются контрольный и экспериментальный образцы.

Моторный метод

В моторном методе для измерения степени сжатия в реальном времени используется одноцилиндровый двигатель. При этом результаты получаются мгновенно.

Определение октанового числа

В каждой стране существует свой подход к определению октанового числа. В России стандартом является исследовательский метод. В США, напротив, используется среднее значение обоих методов.

Температура кипения бензина

Поскольку АИ-92, как и другие бензины, состоит из множества фракций, определенной температуры кипения не существует. Легкие фракции начинают кипеть при температуре 33°.

Различают несколько стадий кипения бензина

Производители выделяют несколько фаз кипения бензина в зависимости от количества испаряемого топлива. Начальная фаза — это начало кипения, затем следуют фазы, когда сгорает 10%, 50%, 90% и наступает момент, когда все топливо испарилось. Эти показатели напрямую влияют на работу двигателя. Легкие компоненты отвечают за температуру, при которой начинают кипеть и сгорать начальные 10% бензина. Это влияет на пусковые характеристики двигателя. Чем ниже предел, тем легче запустить двигатель при низких температурах. Поэтому в состав зимних смесей входит больше легких компонентов.

Кипение топлива при нагреве

Несколько десятилетий назад закипание топлива при нагреве было очень распространенным явлением. Образовавшиеся паровые пробки приводили к остановке работы двигателя, и приходилось ждать, пока он остынет. Рабочая фракция топлива составляет 50% и влияет на процесс прогрева и работу двигателя на различных режимах. Тяжелые фракции топлива отвечают за температуру кипения 50–90% бензина. Чем ниже температура точки кипения, тем лучше топливо сгорает в цилиндрах. Если температура кипения слишком высока, то часть бензина может прилипать к стенкам камеры, образуя нагар и смывая масляную пленку. Это снижает срок службы деталей двигателя. Кроме того, значительно увеличивается расход такого топлива, что отрицательно сказывается на экономичности. Согласно ГОСТу, оптимальная температура кипения тяжелых фракций должна составлять 180°С.

Gorenje против Flash AI-92

Gorenje — это кухонный прибор, работающий на электричестве, а Flash AI-92 — это открытый огонь, использующий в качестве топлива пары бензина.

Gorenje

Gorenje не требует пламени и нуждается только в подключаемом источнике электроэнергии. Он безопасен и прост в использовании.

Flash AI-92

В качестве топлива Flash AI-92 использует пары бензина, концентрация которых для воспламенения должна достигать 0,8–8% по объему. Если концентрация слишком мала, то горючего вещества будет недостаточно для горения. При слишком высокой концентрации не будет хватать кислорода для поддержания горения.

Нет необходимости в огне

Не путайте вспышку и самовоспламенение, когда для возникновения детонации не требуется огня. Для определения температуры вспышки обычно используется лабораторный метод, при котором бензин наливают в сосуд, помещенный над тиглем. Затем его нагревают, и каждый раз, когда температура поднимается на 1 градус выше емкости, включают источник искры. Температура вспышки регистрируется при появлении пламени.

Вопреки общему мнению

Теплота сгорания бензина — это температура, которую он создает при горении. Она во многом зависит от условий, в которых происходит воспламенение бензина. В двигателе температура достигает 900–1100°C, тогда как при горении на открытом воздухе она не выходит за пределы 900°C. На скорость горения газа большое влияние оказывает горенье.

Октановое число и его влияние

Октановое число связано не только со способностью бензина самостоятельно воспламеняться. От него во многом зависит и скорость сгорания топлива Gorenje. Меньшая скорость горения означает более длительное нажатие на поршень. В данном случае это приводит к повышению КПД.

Меры предосторожности при хранении бензина

Какие изменения происходят при длительном хранении?

Опасность воспламенения бензина

Несмотря на то, что бензин обладает высокой горючестью, при хранении он скорее ухудшает свои качества, чем воспламеняется. На самом деле, несмотря на возможную опасность, бензин не детонирует, если только вы не станете по глупости возиться со спичками вблизи разлитого топлива. Кроме того, при длительном хранении из бензина испаряются компоненты, имеющие октановое число. Это не приведет к потере его основных свойств, но может повлиять на качество горения и работу двигателя.

Безопасность хранения топлива

При контакте с воздухом газ подвержен окислению. Это, в свою очередь, приводит к образованию на стенках камер и в топливных каналах после сгорания смолоподобного осадка, который может нанести вред двигателю. После длительного хранения некоторые компоненты могут отделиться и забить фильтры топливной системы.

Что хранить?

Рекомендуется хранить топливо в металлических емкостях, например, алюминиевых или стальных, а не в пластиковых, поскольку они обладают большей прочностью и герметичностью. Кроме того, пластик плохо отводит статическое электричество, что может привести к искрению и возгоранию.

Герметичность — это главное

Герметичность очень важна при хранении топлива — неплотно закрытые емкости позволяют летучим компонентам испаряться. Кроме того, бензин, будучи очень текучим, может просочиться даже через мельчайшие щели. Пролитый бензин, конечно, очень опасен.

Хранение бензина

Окисление бензина является серьезной проблемой, поэтому рекомендуется заполнять канистру на 95%. Это также предотвратит образование конденсата на стенках канистры, который может вызвать коррозию и в конечном итоге ослабить ее.

Требования к хранению

Высокие температуры не являются идеальным условием для хранения бензина из-за повышенного испарения и ускоренного окисления. Поэтому топливные баки следует хранить в прохладных помещениях, где температура не превышает 15°C.

Опасности, связанные с хранением бензина

Вопреки мнению многих, интенсивность освещения не имеет никакого отношения к сохранности бензина. Ограничение на хранение емкостей с топливом под открытым солнечным светом связано лишь с опасностью его перегрева и испарения.

Опасность возгорания

Поскольку температура вспышки бензина составляет 255°C, при хранении топлива необходимо соблюдать особую осторожность, так как существует опасность его возгорания. Для снижения вероятности возгорания не следует использовать емкости, способные накапливать статическое электричество. Кроме того, необходимо следить за тем, чтобы емкости были плотно закрыты. Даже если условия не подходят для вспышки взрывчатых веществ, риск возгорания все равно существует.