при какой температуре мерзнет бензин
При какой температуре замерзает бензин
Чтобы понять, при какой температуре замерзает бензин, нужно в первую очередь понимать химический состав этого топлива.
Химический состав бензина
Обычными ингредиентами бензина являются этанол, толуол, октан, гексан и гептан. Иногда в нем присутствуют бутан, пентан и различные присадки. Большинство упомянутых химических веществ являются структурными изомерами.
Структурные изомеры – это химические соединения, имеющие одинаковую молекулярную формулу, но разные свойства из-за отличающейся структуры молекул. А потому, каждый из ингредиентов бензина имеет, как свою точку плавления, так и точку замерзания.
При какой температуре замерзает бензин
Ответ на этот вопрос напрашивается из вышеизложенного – нельзя назвать одну единую точку замерзания для бензина, ибо в зависимости от его состава у него значительно могут меняться химические и физические характеристики. Кстати, данное утверждение также применимо и к дизельному топливу.
Таким образом, ответом на вопрос «при какой температуре замерзает бензин?», является – диапазон температурных показателей.
Также стоит отметить, что при снижении температуры окружающей среды, бензин замерзает не резко общим объемом, а постепенно.
Признаки замерзания топливной системы
Итак, мы уже поняли, что в украинских реалиях говорить о замерзшем бензине не приходится. Но, тогда почему иногда в морозы топливо начинает плохо подаваться к инжектору или карбюратору? Дело, скорее всего, в качестве бензина.
Не станем говорить, что это происходит повсеместно (часть заправок в Украине работает добросовестно), однако, местами бензин оказывается не качественным, или как его называют в народе – «бадяжным». В него доливают воду, масло, мазут, дизель, и еще много всего лишнего. В теплую погоду все это плещется где-то на дне бака и отсеивается фильтром.
А вот в холода добавленный не зимний дизель, масло и уж тем более вода начинают замерзать и густеть, покрывая фильтр кристаллами наледи. Именно из-за этого бензин и не поступает.
Что делать, если замерзла подача топлива
Придется снять и почистить фильтр, а также избавиться от нежелательных отложений и льда в топливном баке.
В крайнем случае используйте антифриз – автомобильную охлаждающую жидкость с температурой замерзания ниже температуры замерзания воды. Добавьте его в топливный бак и подождите около часа пока он смешается с бензином.
Температура замерзания бензина. Ищем точное значение
Часто автомобилисты задаются вопросом: а может ли замёрзнуть бензин? Ведь дизельное топливо может. Причём это случается с завидным постоянством при наступлении морозов. Мы дадим развёрнутый ответ на этот вопрос и параллельно проанализируем температуру застывания бензина.
От чего зависит температура замерзания бензина?
Бензин – это лёгкая фракция, получаемая из нефти. Отличительной чертой бензина выступает способность легко смешиваться с воздухом. По этому принципу и были построены карбюраторные моторы, которые более полувека работали на этом свойстве бензина.
И среди всех продуктов нефтепереработки именно бензин обладает одним из лучших низкотемпературных свойств (не считая авиационное, ракетное и другие специализированные типа топлива). Так при какой температуре замёрзнет бензин? Средняя температура замерзания бензинов АИ-92, АИ-95 и АИ-98 равняется примерно –72 °C. При этой температуре эти виды топлива не превращаются в лёд, а становятся похожими на желе. Соответственно, практически полностью теряется способность бензина перемешиваться с воздухом. Что делает его бесполезным после замерзания.
Температура застывания бензина зависит, в первую очередь, от его чистоты. Чем больше в нём сторонних примесей, не являющихся лёгкими углеводородами, тем быстрее он замёрзнет. Второй фактор – это присадки, которые призваны повысить тепловой порог замерзания.
Существуют особые присадки, разработанные специально для условий крайнего севера. Они ещё больше повышают сопротивляемость бензинов к воздействию низких температур. Что гарантирует бесперебойную работу техники. В средней полосе эти присадки не используются за ненадобностью.
На что влияет температура замерзания бензина?
Температура замерзания бензина связана с его способностью к испарению. Есть стандарт, который требует от нефтеперерабатывающих заводов создавать продукт, способный гарантированно испаряться, перемешиваться с воздухом и воспламеняться в камере сгорания от искры. Например, минимальной точкой, при которой произойдёт воспламенение, принято считать температуру топливно-воздушной смеси, равную –62 °C
В обычных условиях, при соблюдении условий эксплуатации авто и заправке только качественным топливом, бензин в магистрали или баке не замерзнёт никогда. Просто не бывает на континентальной суши таких морозов (кроме полюсов). Однако известны случаи, когда такое явление всё же наблюдалось.
Низкокачественное топливо содержит в своём составе большое количество примесей. Некоторые из этих примесей неспособны долго находиться во взвешенном состоянии и частично выпадают в осадок на дно бака после каждой заправки. Постепенно в баке образовывается прослойка из загрязнений. Именно эта прослойка становится наиболее уязвимой к воздействию низких температур. И в совокупности с другими механическими загрязнителями при температуре окружающей среды ниже –30 °C эта смесь может замёрзнуть на сетке топливозаборника или внутри фильтра. Соответственно, подача топлива в систему будет парализована или существенно затруднится.
Важными свойствами также являются температура кипения, горения и вспышки бензина. Но об этом мы расскажем отдельно в другой статье.
Температура замерзания бензина
От чего зависит температура замерзания горючего
На что влияет температура замерзания бензина
Существенное влияние мороз окажет на структуру химического вещества. Современная топливная смесь – сложное соединение легколетучих углеводородов и каталитических присадок, последние могут не выдержать скачка. Молекулярная структура деградирует, топливная смесь просто потеряет свойства, так что ее невозможно использовать по назначению.
Ущерб будет нанесен датчикам и контактам, которые выйдут из строя при замерзании. После разморозки необходимо провести полную диагностику системы на возникновение повреждений.
Можно ли встретиться с проблемой при использовании проверенного топлива
Проверенные заправки могут предоставлять топливо ненадлежащего качества. Некачественное горючее нарушает работу двигателя, забивает сетки фильтра, содержит грязь, примеси, воду. Может ли замерзнуть такой бензин? Да, особенно если в нем содержится процент воды.
Что делать, если замерзло топливо в баке
В норме влага находится в любом топливном баке, но вода не всегда оказывает негативное влияние на работу двигателя. Как уже выяснено, бензин замерзает при температуре минус 60 С. Если обнаружено, что топливо в баке стало густым или вовсе замерзло, то необходимо принять меры по устранению случившегося. Начните отогревать автомобиль всеми возможными способами. Используйте электрофен, отгоните машину на подземную парковку или в отапливаемый гараж. После разморозки слейте некачественное горючее и залейте новое. Если вы используете дизельное топливо, то шансов на замерзание у него больше. При появлении признаков обледенения, залейте в бак дизельного автомобиля, пол-ложки машинного масла. Влага испариться после сгорания эмульсии.
Профилактика замерзания топливной системы
Чтобы избежать замерзшего на морозе бензина в баке авто, старайтесь заправлять автомобиль на проверенных автозаправках. Используйте различные присадки, которые удаляют воду из используемого горючего. В целях профилактики старайтесь парковать машину на отапливаемых парковках.
Может ли бензин замерзнуть. В баке на морозе. Что делать в этом случае?
Вопрос справедливый особенно для зимнего периода времени. Если честно, то практически все может замерзнуть на нашей планете, бензин не исключение, весь вопрос — при какой температуре? Знаете, мне часто пишут с такими вопросами – помогите, замерз бензин не идет от топливного насоса к двигателю – что делать? Если честно, то это не совсем правильное понимание вопроса, дело тут не в топливе, а в наших «честных и доблестных» заправках. Но про это чуть позже, давайте для начала разберемся в физике вопроса …
Нефть — если копнуть в химическую формулу этого вида «ископаемого» – то становится понятно, что эта жидкость состоит из двух основных компонентов – углерод (около 85%) и водород (около 15%), отсюда название углеводород! Но определенной формулы просто НЕТ! ТО есть она разная — сочетается в большом количестве соединений. Которые мы добываем и получаем дальше из них топливо — бензин, керосин и дизель.
Бензин это летучее соединение, он сильно испаряется и в отличие от дизеля он сильнее токсичен. Производят его несколькими способами – путем прямой перегонки из нефти или каталитического и термического крекинга. Перегонка это «старый путь», ведь получаемое топливо всего около 10 – 15 %, а вот крекинг это уже нечто новое – если не вдаваться в сложные технические процессы, то это разъединение молекул на составляющие – выход в 4 – 5 раз больше топлива, причем лучшего качества.
Почему бензин как топливо?
А почему бы и нет! Это высоко энергетически ценный продукт, вы знаете — что литр этого топлива может выдать энергии в 10500 – 11000 килокалорий, просто вдумайтесь! Для примера этого хватит — чтобы вес в 4000 тонн поднять на метровую высоту (с учетом правильной подачи энергии). Поэтому давным-давно было принято решение, строить двигатели внутреннего сгорания именно на одном из видов углеводородного топлива. Справедливости ради сейчас применяют все три типа: — керосин, бензин и дизель.
Вот почему так сложно заменить двигатели внутреннего сгорания электрическими. Несмотря на высокое КПД электродвигателя, он нуждается в серьезных энергетических вливаниях от батарей, а они в наше время, к моему большому сожалению — НЕ СОВЕРШЕННЫ.
Про температуру и замерзание
Сама нефть становится густой уже при — 25 — 30 градусах Цельсия, но бензин это ее, если хотите летучее соединение, оно имеет гораздо более низкий уровень замерзания.
Для средней полосы, где морозы примерно в — 20 – 35 градусов, можно ни о чем не беспокоиться, замерзание бензина в баке, на морозе — здесь просто физически неосуществимо.
Точной информации, про замерзание все же нет! Очень большая зависимость топлива от присадок в нем, методе производства и очистки. Однако имеется такая общепринятая информация — популярные марки как АИ – 92, АИ – 95 и АИ – 98 имеют достаточно низкие пороги замерзания: они начинаются от – 72 градусов Цельсия! Если они и могут замерзнуть, то только на полюсах нашей планеты. По другой информации особо чистые бензины (по уровню ЕВРО 6), имеют порог замерзания от – 118 градусов Цельсия. При такой температуре бензин не становится твердым, он похож на жидкую резину или расплавленный парафин – густое желеобразное вещество.
Если честно, то в Арктике, существует свой специальный бензин, он так и называется – «Арктический». У него порог еще более понижен, так при помощи специальной формулы и добавок он остается жидким до – 150 градусов Цельсия, что более чем достаточно, все же таких температур на земле практически НЕТ!
Но замерзание топлива, это еще не самое страшное – нужно чтобы оно оставляло за собой возможность воспламенения, иначе от него толку будет мало, так называемая – вязкость! Так Российские ГОСТЫ (ГОСТ Р 51105-97 и ГОСТ Р 51866-2002 – «с изменениями»), характеризуют не только содержание серы в топливе, но и минимальную температуру при которой должна происходить вспышка в цилиндрах двигателя, сейчас она равна – 62 градуса. То есть при этой температуре бензины популярных марок – должны воспламеняться и не густеть.
Замерзла подача топлива, что делать?
Сейчас перейдем к нашим будням и вопросам от читателей, почему же не подается бензин к инжектору или карбюратору от бака? Что замерз? Конечно же — НЕТ! Вся вина здесь в качестве топлива, иногда самих владельцев.
ИТАК: Я сейчас не буду «хаять» все заправки, все же сейчас есть более-менее добросовестные. Однако на многих, особенно «без названия» бензин, нещадно «бадяжат» — иногда дизелем, иногда водой, да мало ли чем, встречается даже мазут и масло.
Что происходит? Летом и в теплую погоду вода и прочая «бадяга» плавает на дне бака, иногда попадает на сетку фильтра, но он их не пропускает. Так они и остаются «отфильтрованными» и ваш мотор работает чисто без проблем.
Но вот с наступлением мороза ситуация кардинально меняется. Вода уже при 0 градусов замерзает, дизель если он не «зимний», также начинает густеть, да и прочие продукты нефтехимии тоже. Таким образом — на сетки вашего топливного фильтра образуется плотная пленка, которая не пускает топливо по магистрали, вроде он работает, а топливо не идет! Встречается это сплошь и рядом, никто от этого не застрахован.
Нужно просто снять топливный фильтр и прочистить его, также желательно очистить и бак от «отложений» внизу. Тогда работоспособность в 90% случаев восстановится. Эта неисправность проявляется именно при сильных морозах — запомните это!
Также я указал, что иногда виноваты сами водители — почему? Также просто — вода в бак может попасть при заправке машины в дождливую или снежную погоду, или при заливке бензина с канистры через обычную воронку, а кто знает — что в этой канистре на дне! Так что когда льете бензин в бак из канистры, используйте воронку с сеткой, будет меньше проблем зимой.
Сейчас видео версия, смотрим.
Температура замерзания бензина, что делать если замерзло топливо
Октановое число
Название марки бензина состоит из буквенно-цифрового обозначения. Буквы А или АИ указывают на метод определения октанового числа:
а цифра определяет октановое число (92, 95 и т.д.).
Значение октанового числа указывает на такое свойство, как стойкость бензина к детонации. Цифра эта относительная. В качестве эталона принимается изооктан, детонационная стойкость которого очень высока и принимается равной 100. Шкала октанового числа была предложена в начале прошлого века. Оно определялось содержанием изооктана в смеси с нормальным гептаном (его детонационная стойкость очень низкая и принимается равной нулю). Соответственно, бензин марки АИ-92 эквивалентен по своей устойчивости к детонации 92-процентной смеси изооктана с гептаном, АИ-95 – 95% и так далее. Октановое число может быть и больше 100, если антидетонационные свойства топлива еще выше, чем у чистого изооктана.
Это значение очень важно, поскольку детонация приводит к быстрому разрушению цилиндро-поршневой группы. Объясняется это скоростью распространения фронта пламени – до 2,5 км/с, тогда как в нормальных условиях пламя распространяется со скоростью не более 60 м/с
Чтобы повысить антидетонационные свойства, можно либо добавить присадки, содержащие соединения свинца (тетраэтилсвинец), либо изменить фракционный состав при получении. Первый способ получает с легкостью получить из бензина АИ-92 АИ-95, или 98, однако в настоящее время от него отказались. Поскольку, хотя такие присадки значительно повышают эксплуатационные свойства топлива и имеют низкую себестоимость, они так же весьма ядовиты и на экологию оказывают куда более губительное воздействие, чем чистый бензин, а также разрушают каталитический нейтрализатор автомобиля (температура сгорания этилированного бензина выше, чем у неэтилированного, в результате керамические элементы нейтрализатора попросту спекаются, и устройство выходит из строя).
В качестве присадок могут быть использованы и другие соединения, менее токсичные, такие как этиловый спирт или ацетон. Например, если добавить 100 мл спирта в литр бензина АИ-92, то октановое число увеличится до 95. Однако применение таких присадок экономически невыгодно.
Про температуру и замерзание
Что лучше заливать в бак 92 или 95 бензин Разбираемся какой бензин лучше
Сама нефть становится густой уже при — 25 — 30 градусах Цельсия, но бензин это ее, если хотите летучее соединение, оно имеет гораздо более низкий уровень замерзания.
Для средней полосы, где морозы примерно в — 20 – 35 градусов, можно ни о чем не беспокоиться, замерзание бензина в баке, на морозе — здесь просто физически неосуществимо.
Если честно, то в Арктике, существует свой специальный бензин, он так и называется – «Арктический». У него порог еще более понижен, так при помощи специальной формулы и добавок он остается жидким до – 150 градусов Цельсия, что более чем достаточно, все же таких температур на земле практически НЕТ!
Но замерзание топлива, это еще не самое страшное – нужно чтобы оно оставляло за собой возможность воспламенения, иначе от него толку будет мало, так называемая – вязкость! Так Российские ГОСТЫ (ГОСТ Р 51105-97 и ГОСТ Р 51866-2002 – «с изменениями»), характеризуют не только содержание серы в топливе, но и минимальную температуру при которой должна происходить вспышка в цилиндрах двигателя, сейчас она равна – 62 градуса. То есть при этой температуре бензины популярных марок – должны воспламеняться и не густеть.
На что влияет температура замерзания бензина?
Температура замерзания бензина связана с его способностью к испарению. Есть стандарт, который требует от нефтеперерабатывающих заводов создавать продукт, способный гарантированно испаряться, перемешиваться с воздухом и воспламеняться в камере сгорания от искры. Например, минимальной точкой, при которой произойдёт воспламенение, принято считать температуру топливно-воздушной смеси, равную –62 °C
В обычных условиях, при соблюдении условий эксплуатации авто и заправке только качественным топливом, бензин в магистрали или баке не замерзнёт никогда. Просто не бывает на континентальной суши таких морозов (кроме полюсов). Однако известны случаи, когда такое явление всё же наблюдалось.
Низкокачественное топливо содержит в своём составе большое количество примесей. Некоторые из этих примесей неспособны долго находиться во взвешенном состоянии и частично выпадают в осадок на дно бака после каждой заправки. Постепенно в баке образовывается прослойка из загрязнений. Именно эта прослойка становится наиболее уязвимой к воздействию низких температур. И в совокупности с другими механическими загрязнителями при температуре окружающей среды ниже –30 °C эта смесь может замёрзнуть на сетке топливозаборника или внутри фильтра. Соответственно, подача топлива в систему будет парализована или существенно затруднится.
Важными свойствами также являются температура кипения, горения и вспышки бензина. Но об этом мы расскажем отдельно в другой статье.
Вопрос справедливый особенно для зимнего периода времени. Если честно, то практически все может замерзнуть на нашей планете, бензин не исключение, весь вопрос — при какой температуре? Знаете, мне часто пишут с такими вопросами – помогите, замерз бензин не идет от топливного насоса к двигателю – что делать? Если честно, то это не совсем правильное понимание вопроса, дело тут не в топливе, а в наших «честных и доблестных» заправках. Но про это чуть позже, давайте для начала разберемся в физике вопроса …
Нефть — если копнуть в химическую формулу этого вида «ископаемого» – то становится понятно, что эта жидкость состоит из двух основных компонентов – углерод (около 85%) и водород (около 15%), отсюда название углеводород! Но определенной формулы просто НЕТ! ТО есть она разная — сочетается в большом количестве соединений. Которые мы добываем и получаем дальше из них топливо — бензин, керосин и дизель.
Бензин это летучее соединение, он сильно испаряется и в отличие от дизеля он сильнее токсичен. Производят его несколькими способами – путем прямой перегонки из нефти или каталитического и термического крекинга. Перегонка это «старый путь», ведь получаемое топливо всего около 10 – 15 %, а вот крекинг это уже нечто новое – если не вдаваться в сложные технические процессы, то это разъединение молекул на составляющие – выход в 4 – 5 раз больше топлива, причем лучшего качества.
Топливо — широкий фракционный состав
При какой температуре необходимо менять шины
Топлива широкого фракционного состава имеют тот существенный недостаток, что они обладают повышенной летучестью, высоким давлением насыщенных паров. Вследствие этого при работе на топли-вах широкого фракционного состава возникают некоторые затруднения, связанные с их испарением и кипением на больших высотах; однако при полетах на высотах до 10 — 12 км применение топлив широкого фракционного состава, имеющих давление паров не выше 100 — 150 мм рт. ст., вполне приемлемо.
Топлива широкого фракционного состава и типа керосина, как правило, представляют собой продукты, получаемые прямой перегонкой нефти.
Топливо Т-2 широкого фракционного состава, содержащее меркаптаны, в большей степени, чем топливо ТС-1, оказывает коррозионное воздействие на медь.
Применение имеет топливо JP-3 широкого фракционного состава с упругостью пара 267 — 374 мм рт. ст., по повышенная упругость пара затрудняет применение этого топлива на больших высотах при низком давлении. Этим недостатком не обладают топлива JP-4 и JP-5, имеющие упругость пара 107 — 160 мм рт. ст. Они получаются путем прямой гонки продуктов термического и каталитического крекингов, гидрокрекингом. Температура начала кристаллизации топлива JP-5 повышена до — 40 С и фракционный состав его более тяжелый по сравнению с другими топливами.
Нагарообразующую способность топлив широкого фракционного состава ( топлива В, JP-4) характеризуют индексом дымления и летучести, численно равным сумме высоты некоптящего пламени топлива ( в мм) и произведения коэффициента 0 42 на количество фракций топлива ( в объемн.
В настоящее время топлива широкого фракционного состава получают из некоторых газоконденсатов и используют в отдаленных северных и северо-восточных районах страны, куда доставка стандартного дизельного топлива затруднительна.
Первое характерно только для топлива широкого фракционного состава; при сгорании топлива, перегоняющегося в очень узких температурных пределах или тем более однокомпонентного, во все цилиндры поступают одни и те же компоненты топлива, даже если топливо испаряется не полностью. Bo-втором случае только при полном испарении топлива и хорошем перемешивании его паров с воздухом может быть обеспечен один и тот же, соответствующий заданному, состав рабочей смеси по разным цилиндрам. Если перемешивание паров топлива с воздухом недостаточно интенсивно, а тем более если испаряемость топлива недостаточна, то даже при работе на однокомпонентном топливе состав рабочей смеси по отдельным цилиндрам будет различен. Наибольшая неравномерность составных частей топлива и состава рабочей смеси имеется при наличии топливной пленки на стенках впускного трубопровода.
При оценке нагарообразующей способности топлив широкого фракционного состава важное значение имеет их испаряемость. Поэтому нагарообразующую способность этих топлив оценивают по величине индекса нагарообразования, который связывает точку дымления и характеристику испаряемости топлива
Испытания показали, что между индексом нагарообразования и количеством нагара в двигателе, как видно из приведенных ниже цифр, существует зависимость.
Выпускаются двух сортов: JP-4 — топливо широкого фракционного состава и JP-5 — керосин с высокой температурой вспышки.
Среди реактивных топлив лучшей испаряемостью характеризуются топлива широкого фракционного состава типа Т-2 и JP-4, которые содержат в своем составе бензиновые фракции и имеют давление насыщенных паров в пределах 80 — 160 мм. Низкой испаряемостью характеризуются топлива типа керосина ТС-1, Т-1, Т-5, Т-6, Т-7, JP-1, JP-5 и JP-6 и др., которые имеют температуру начала кипения 130 — 195 и давление насыщенных паров, не более 40 мм.
В реактивных топливах типа авиакеросинов и топлив широкого фракционного состава всегда содержится некоторое количество соединений серы, азота и кислорода.
Расчетные методы непригодны для определения ЦЧ топлив широкого фракционного состава, содержащих бензиновые фракции, а также топлив с присадками, повышающими ЦЧ.
Для самолетов с турбовинтовыми двигателями могут применяться топлива широкого фракционного состава. Топливо JP-4 рекомендуется для сверхзвуковой авиации при скоростях полета до 1800 км / час, топливо JP-5, как более тяжелое — для скоростей до 3600 км / час, при этом часть топлива может подаваться в двигатель в испаренном виде в связи со значительным разогревом самолета и его баков при аэродинамическом торможении.
Для самолетов с турбовинтовыми двигателями могут применяться топлива широкого фракционного состава.
Зависимость медианного диаметра капли от отношения. радиус сопла / siu а / 2.| Коэффициент распределения для форсунок, работающих под давлением. |
Испарение — топливо
Пластмассовые канистры бензин в багажнике
Теплота испарения топлива оказывает значительное влияние на весовое наполнение цилиндров двигателя свежей смесью. С этим связано использование топлив, имеющих высокую теплоту испарения, в качестве топлив для гоночных автомобилей. Теплоту испарения измеряют в калориметрах.
Полнота испарения топлива при образовании горючей смеси зависит от химического состава топлива, а также от конструктивных и эксплуатационных факторов.
Скорость испарения топлива зависит от качества распыливания, турбулентности потока газов, температуры и испаряемости топлива. В зависимости от этих факторов испарение и сгорание топлива в двигателе могут быть полными или неполными.
Впускной коллектор с фильтром. |
Для лучшего испарения топлива организуют дополнительный подогрев горючей смеси отработавшими газами или водой, поступающей из системы охлаждения и проходящей между двойными стенками впускного трубопровода.
Для лучшего испарения топлива во впускном трубопроводе предусматривается подогрев горючей смеси. Для этой цели в средней части его устроена камера подогрева с двойными стенками, между которыми циркулируют отработавшие газы, поступающие через специальное окно из выпускного трубопровода.
Для надежного испарения топлива в рабочей смеси требуется подогрев поступающего воздуха, причем необходимая степень подогрева зависит: 1) от сорта топлива, 2) от состава рабочей смеси и 3) от состояния наружного воздуха.
При испарении топлива в замкнутом пространстве одновременно происходит конденсация паров.
При испарении топлива образуются влажные пары серого цвета, постепенно перемешивающиеся с воздухом, движущимся по направлению к цилиндрам.
При испарении топлива в замкнутом пространстве одновременно происходит конденсация паров.
При испарении топлива молекулы его вылетают из жидкости в окружающий воздух. Часть испарившихся молекул может снова удариться о поверхность жидкости и поглотиться ею. Степень испарения топлива определяется разностью между количеством молекул, вылетающих из жидкости и снова ею поглощаемых. Интенсивность или скорость испарения зависит от начальной концентрации молекул данного топлива в воздухе и от скорости их диффузии. Если газовое пространство над жидкостью не ограничено, то испарение происходит с максимальной скоростью. В этом случае имеет место свободное испарение. В замкнутом объеме в начальный момент скорость испарения равна скорости свободного испарения, но по мере насыщения воздуха молекулами топлива увеличивается число молекул, возвращающихся обратно в жидкую фазу, и процесс испарения замедляется. При определенной концентрации молекул топлива в воздухе число вылетающих из жидкости и возвращающихся в нее молекул уравнивается, наступает состояние динамического равновесия.
При испарении топлива молекулы его вылетают из жидкости и либо совсем покидают ее, диффундируя в окружающую среду ( воздух), либо, ударяясь о поверхность жидкости, снова поглощаются ею; при этом поглощается только небольшая часть молекул, характеризуемая коэффициентом аккомодации молекул пара жидкостью.
При испарении топлива молекулы его вылетают из жидкости в окружающий воздух. Часть испарившихся молекул может снова удариться о поверхность жидкости и поглотиться ею. Степень испарения топлива определяется разностью между количеством молекул, вылетающих из жидкости и снова ею поглощаемых.
Зависимость удельной скрытой теплоты испарения нормальных парафиновых углеводородов от их температуры. |
Конечно, испарение топлива может происходить и при более низкой и более высокой температуре, чем указанная, но суммарный эффект, о котором мы только и можем судить, получается таким, как если бы испарение топлива происходило именно при этой температуре. Можно предполагать, что эта температура будет близка к равновесной температуре капли, когда скорость охлаждения капли вследствие испарения будет равна скорости ее нагревания вследствие теплопередачи от воздуха.
Фракционный состав — топливо
Влияние фракционного состава топлива на его лакообразование ясно видно на примере продуктов прямой перегонки нефти: наименьшее количество лака дают бензины, керосины больше склонны к ла-кообразованию, а дизельные топлива образуют наибольшее ( в мг на 10 мл топлива) количество лака.
С фракционным составом топлива связана и его теплота сгорания.
Влияние давления паров топлива на производительность насосов. |
С фракционным составом топлива связана и его теплота сгорания. Она может быть отнесена к единице объема и единице веса. Как уже указывалось, реактивные двигатели, обеспечивая на значительной высоте большую скорость самолетов, характеризуются высоким расходом т & члива, и радиус действия самолетов во многом зависит от необходимого запаса топлива. Так как объем топливных баков реактивных самолетов ограничен, то для топлива в первую очередь важна объемная теплота сгорания.
С фракционным составом топлива тесно связана температура вспышки, при которой пары нефтепродукта с воздухом образуют горючую смесь, вспыхивающую при поднесении огня. Топливо нагревают и лерио дически подносят к его поверхности запальную лампочку. Темпера туру вспышки фиксируют по моменту появления на поверхности быстро исчезающего пламени.
Фракционный состав дизельного топлива. |
С фракционным составом топлива тесно связана температура вспышки, при которой пары нефтепродукта с воздухом образуют горючую смесь, вспыхивающую при поднесении огня. Определяют температуру вспышки ( ГОСТ 6356 — 75) в приборе закрытого типа. Топливо нагревают и периодически подносят к его поверхности запальную лампочку.
Особенно важен фракционный состав топлив для быстроходных дизелей, так как в этих двигателях на цикл полного сгорания топливо-воздушной смеси отводится чрезвычайно малое время. Как правило, чем больше число оборотов дизеля, тем более легкое топливо требуется для него. Предел выкипания топлива ограничивается условиями нормального сгорания; чрезмерно большое количество легких или тяжелых фракций в дизельном топливе отрицательно сказывается на процессе сгорания. Если в топливе содержится слишком много легких фракций, то в цилиндре двигателя сильно повышается давление; это вызывает появление резких стуков в цилиндре, и работа дизеля становится жесткой. Повышение содержания тяжелых фракций приводит к неполному сгоранию топлива ( вследствие кратковременности цикла сгорания), и двигатель загрязняется продуктами неполного сгорания.
С утяжелением фракционного состава топлива и увеличением содержания в нем ароматических углеводородов количества осадка повышается. Это связано с неполным испарением и сгоранием топлива.
Степень влияния фракционного состава топлива на работу двигателя в значительной мере зависит от режима его работы и температуры окружающего воздуха. При работе в зимнее время без подогрева рабочей смеси на прикрытом дросселе или на часто меняющемся режиме влияние фракционного состава топлива сказывается особенно сильно.
С облегчением фракционного состава топлива, точнее с увеличением давления его паров, ухудшается работа насосов. Как видно из кривых рис. 153, производительность насосов на топливе с давлением паров 360 мм рт. ст. ниже, чем на топливе с практически нулевым давлением паров; снижение производительности с уменьшением давления напора происходит более резко. Размер и вес насоса пропорциональны отношению пара к жидкому топливу. Поэтому для перекачки топлива, имеющего давление паров 360 мм рт. ст., требуются насосы, в 2 — 4 раза большие по размеру, чем для перекачки керосина.
Чрезмерное облегчение фракционного состава топлива не менее вредно сказывается на работе дизеля, чем чрезмерное утяжеление.
Замерзает ли?
В таком виде бензин абсолютно не поддается прокачиванию по топливной системе. Для областей, где есть риск появления таких температур, выпускается особый вид бензина, называемый ”Арктика”.
Испарение — топливо
Испарение топлива в дизелях начинается сразу после его впрыска в камеру сгорания и продолжается до сгорания последних порций топлива. На приготовление горючей смеси в дизеле отводится в 10 раз меньше времени, чем в карбюраторном двигателе, и в то же время в дизеле удается использовать более тяжелые топлива с худшей испаряемостью. Это объясняется тем, что в дизелях хорошо распыленное топливо впрыскивается в воздух, нагретый за счет сжатия до 500 — 600 С. Такие условия обеспечивают интенсивный прогрев и испарение капель топлива.
Испарение топлива в потоке воздуха находится также в прямой зависимости от скорости диффузии паров. Различные сорта топлива обладают различным коэфф.
Испарение топлива осуществляют при регламентированной ( высокой) температуре в струе газа — воздуха или пара. При этом не происходит строго отделение углеводородов от смол соответственно температурам их кипения. Поток газа способствует уносу части смолистых соединений с парами углеводородов, а действие высокой температуры, особенно при продувке воздухом, обусловливает окисление углеводородов и новообразование смолистых веществ во время анализа.
Испарение топлива происходит в основном при неработающем двигателе.
Испарение топлива в дизелях начинается сразу после era впрыска в камеру сгорания и продолжается до сгорания последних порций топлива. На приготовление горючей смеси в дизеле отводится в 10 раз меньше времени, чем в карбюраторном двигателе, и в то же время в дизеле удается использовать более тяжелые топлива с худшей испаряемостью. Это объясняется тем, что в дизелях хорошо распыленное топливо впрыскивается в воздух, нагретый за счет сжатия до 500 — 600 С. Такие условия обеспечивают интенсивный прогрев и испарение капель топлива.
Испарение топлива начинается сразу же по выходе его из форсунки. В этот момент на скорость испарения в небольшой степени влияет температура поступающего к корню факела воздуха.
Испарение топлива в ДВС происходит с одновременным теплообменом.
Испарение топлива в омывающий поток газа происходит с поверхности пленки в результате нагрева ее от стенки камеры сгорания. Чтобы испарение происходило достаточно быстро, но без термического разложения топлива, температура стенки должна поддерживаться в пределах 200 — 400 С.
Влияние скорости воз. |
Испарение топлива начинается сразу же по выходе его из форсунки.
После испарения топлива остаются смолы, которые определяются взвешиванием на аналитических весах. Содержание смол в реактивных топлнвах прямой гонки типа Т-1 не должно превышать Ш мг на 100 мл топлива.
На испарение топлива затрачивается тепло, в результате чего температура топлива и воздуха при испарении понижается. Степень охлаждения пропорциональна количеству испарившегося топлива, его скрытой теплоте испарения, обратно пропорциональна количеству воздуха, приходящегося на единицу веса топлива и теплоемкости топлива.
Система непосредственного впрыска топлива. |
На испарение топлива при непосредственном впрыске отводится меньшее время. Факторами, ускоряющими испарение, являются усиленное вихревое движение воздуха, высокая температура внутри цилиндра и низкое давление в такте всасывания. В такте сжатия вихревые движения затухают, но температура к моменту воспламенения повышается и может достигать 400 С.
Зависимость давления насыщенных паров бензина от температуры.| Суммарное количество оборотов. |
Испарение — бензин
Испарение бензина начинается с момента выхода его из каналов карбюратора в поток воздуха в диффузоре. Под действием кинетической энергии движущегося воздуха вытекающая струя бензина дробится на отдельные кашш. Мелкие капли успевают испариться в смесительной камере карбюратора. Более крупные капли увлекаются потоком воздуха и испаряются при движении смеси по впускному тракту и в цилиндрах двигателя. Наиболее крупные капли топлива оседают на стенках смесительной камеры и впускного трубопровода, образуя жидкую топливную пленку. Паровоздушный поток увлекает пленку по стенкам впускного трубопровода в направлении камер сгорания.
Испарение бензина во впускной системе двигателя сопровождается понижением температуры топливно-воздушнои смеси вследствие того, что тепло, необходимое для испарения бензина ( теплота испарения), отнимается от воздуха, в котором происходит испарение, и от металлических деталей впускной системы. Отмечено, например, что при температуре окружающего воздуха 7 5 С температура дроссельной заслонки через две минуты после пуска двигателя снижается до — 14 С.
Испарение бензина начинается с момента выхода его из распылителя и продолжается в потоке воздуха, движущемся с большой скоростью. При этом часть бензина испаряется во впускном трубопроводе, а часть — в цилиндре двигателя.
Испаряемость топлива и. |
Испарение бензина во впускной системе двигателя сопровождается понижением температуры топливо-воздушной смеси вследствие того, что тепло, необходимое для испарения бензина ( теплота испарения), отнимается от воздуха, в котором происходит испарение, и. Отмечено, например, что при температуре окружающего воздуха 7 5 С температура дроссельной заслонки через-2 мин после пуска двигателя снижается до — 14 С.
Испарение бензина происходит при всех операциях ( заполнение, хранение, заправка), величина потерь зависит от организации работ, технической оснащенности и состояния оборудования.
Испарение бензина тесно связано с упругостью паров. Чем меньше упругость паров, тем медленнее испаряется бензин, и наоборот. Вместе с этим в стандарте на бензин ограничивается наиболее допустимая упругость паров, которая не должна превышать 500 мм ртутного столба.
Типовая характеристика выпаривания бензина из масла при непрерывной работе двигателя в течение 1 ч на стенде. |
Испарение бензина из маслосистемы самолета в полете с маслобаками, имеющими циркуляционные колодцы, происходит еще быстрее.
Испарение бензина является фактором, который необходимо учитывать при организации перевозочного процесса. Помимо того, что насыщение парами бензина пространства цистерны или резервуаров опасно в пожарном отношении и в отношении взрывов, испарение бензина меняет его качественный состав. Кроме того, испарение бензина является причиной потерь его при перевозках.
Испарение бензина происходит тем интенсивнее, чем выше температура среды. Поэтому при хранении и перевозке бензина прибегают к ряду мероприятий, уменьшающих степень испаряемости при повышении окружающей температуры. В целях уменьшения испарения бензиновые цистерны и резервуары для хранения бензина окрашивают в светлый цвет.
Испарение бензина во впускном трубопроводе сопровождается разделением бензина на фракции. В процессе впуска испаряются в основном низкокипящие фракции. Они, образуя паровоздушную смесь, поступают в цилиндр. Высококипящие фракции оседают на стенке впускного трубопровода в виде жидкой пленки, которая, постепенно испаряясь, движется по впускному тракту. При применении высокооктановых бензинов в результате такого протекания процесса смесеобразования во время впуска ( особенно на неустановившихся режимах) в цилиндр прежде всего поступают низкокипящие фракции со сравнительно меньшим октановым числом. Это может привести к возникновению детонации. Наибольшее влияние на распределение по цилиндрам бензина, имеющего различную детонационную стойкость, оказывает этилирование бензина, что связано с неравномерностью распределения тетраэтнлсшшца при выкипании отдельных фракции.
Испарение бензина во впускной системе двигателя сопровождается понижением температуры топливо-воздушной смеси вследствие того, что тепло, необходимое для испарения бензина ( теплота испарения), отнимается от воздуха, в котором происходит испарение, и от металлических деталей впускной системы. Отмечено, например, что при температуре окружающего воздуха 7 5 С температура дроссельной заслонки через 2 мин после пуска двигателя снижается до — 14 С.
Емкости для хранения
Учитывая от факт, что в автомобильном баке срок годности бензина мал, топливо можно хранить в специальных канистрах и металлических бочках. Некоторые автовладельцы хранят топливо в пластиковых бутылках, но этого лучше не делать, так как бензин вступает в реакцию с пластиком и накапливает статический заряд. Происходит это очень медленно, но все равно пластиковые емкости для хранения не подходят. Теоретически при накоплении статического заряда может возникнуть искра при переливании бензина из пластиковой емкости в бак. Поэтому запрещается хранить топливо подобным образом.
В остальном срок хранения бензина в пластиковой таре будет приблизительно таким же, как и в металлической.
Что касается хранения бензина в канистре, то это допускается, но срок годности топлива в таком случае будет мал. Лучший вариант — это заглубленная в землю цистерна, которая скрыта от солнца и охлаждается грунтом. В домашних условиях люди часто прибегают к другому варианту: они закапывают металлическую бочку в землю, закрывают ее герметично крышкой. Такой вариант постоянного резервуара для топлива неплох.
Испаряемость — топливо
Испаряемость топлива является одной из главных эксплуатационных характеристик, так как она влияет на процессы смесеобразования и горения, потери топлива при высотных полетах, возможность образования паровых пробок в топливопроводах. Испаряемостью жидкости называется способность ее переходить в газообразное состояние. О ней судят главным образом по двум показателям: фракционному составу и давлению насыщенных паров.
Испаряемость топлива при этом ухудшается. При использовании в двигателе топлива утяжеленного фракционного состава ( вместо обычного) смесеобразование ухудшается.
Испаряемость топлива также имеет большое значение в проблеме потребления горючего и получения максимальной мощности двигателя.
Испаряемость топлива определяется фракционным составом. В отличие от бензинов фракционный состав дизельных топлив регламентируется лишь температурами выкипания 50 и 96 % топлива. Это объясняется тем, что между температурой выкипания 10 % дизельного топлива и работой дизелей однозначной связи не установлено. При облегчении топлива ухудшается пуск дизелей, так как легкие фракции имеют худшую по сравнению с тяжелыми фракциями самовоспламеняемость. Поэтому пусковые свойства дизельных топлив для автомобилей в некоторой степени определяет температура выкипания 50 % топлива. Температура выкипания 96 % топлива регламентирует содержание в топливе наиболее тяжелых фракций, увеличение которых ухудшает смесеобразование, снижает экономичность, повышает нагарообразование и дымность отработавших газов.
Испаряемость топлив в значительной мере зависит от давления насыщенных паров и, следовательно, от фракционного состава топлива.
Испаряемость топлив определяет главным образом эффективность процессов смесеобразования в двигателе и потери топлив при производстве, транспортировании, хранении и применении.
Пределы воспламенения в воздухе некоторых горючих веществ при20 С. |
Испаряемость топлив может регулироваться фракционным и компонентным составом, в основном при производстве топлив.
Испаряемость топлива определяется фракционным составом. В отличие от бензинов фракционный состав дизельных топлив регламентируется лишь температурами выкипания 50 и 96 % топлива. Это объясняется тем, что между температурой выкипания 10 % дизельного топлива и работой дизелей однозначной связи не установлено. При облегчении топлива ухудшается пуск дизелей, так как легкие фракции имеют худшую по сравнению с тяжелыми фракциями самовоспламеняемость. Поэтому пусковые свойства дизельных топлив для автомобилей в некоторой степени определяет температура выкипания 50 % топлива. Температура выкипания 96 % топлива регламентирует содержание в топливе наиболее тяжелых фракций, увеличение которых ухудшает смесеобразование, снижает экономичность, повышает нагарообразование и дымность отработавших газов.
Кривые фракционной разгонки различных топлив. |
Испаряемость топлива, зависящая от его фракционного состава, упругости паров, поверхностного натяжения и теплоты парообразования, является одной из основных характеристик топлива. Ее определяют в специальном приборе путем нагревания топлива и последовательного отбора фракций, выкипающих в определенных интервалах температур.
Испаряемость топлива следует учитывать и по другой причине.
Испаряемость топлив в дизельных двигателях имеет меньшее эксплуатационное значение, чем испаряемость бензинов в карбюраторных двигателях. Это связано, в первую очередь, с тем обстоятельством, что в дизельном двигателе смесеобразование происходит при очень высокой температуре в конце такта сжатия воздуха. На испарение топлива в быстроходном дизеле отводится 0 6 — 2 0 мс. Чтобы топливо за это время испарилось, размер капель его должен быть в пределах 10 — 20 мкм; с уменьшением диаметра капель возрастает скорость их нагрева. Полнота испарения топлива в двигателе зависит от температуры, вихревого движения воздуха в камере сгорания, качества распиливания и испаряемости топлива.
Испаряемость топлива для судовых газотурбинных установок имеет такое же важное значение, как и для других двигателей внутреннего сгорания. От нее во многом зависят качество смесеобразования, полнота сгорания топлива а также форма температурного поля в камере сгорания и связанные с этим явления.
Заправка дизеля по сезону
Практически каждый обладатель технологичного и современного дизельного мотора на своем легковом или другом автомобиле ранее эксплуатировал какой-либо авто на бензине. Для многих «дизелистов», которые только начинают свое знакомство с этим типом ДВС, немедленно становится актуальным вопрос обязательного сезонного перехода с одного вида дизельного топлива на другой.
Необходимость заправлять качественное и чистое горючее на проверенных заправках известна всем, а вот причины обязательного перехода на летнее, зимнее или даже арктическое дизельное топливо понятны не каждому водителю в числе быстро увеличивающегося количества обладателей дизельных двигателей в СНГ.
Причина такой необходимости кроется в том, что дизтопливо имеет одну крайне неприятную особенность, которая проявляется при низких температурах. Из жидкого состояния такое горючее на холоде становится вязким. Виноват в этом интенсивный рост кристаллов парафина. Эти кристаллы и заставляют жидкую летнюю солярку превращаться в гелеобразную субстанцию под воздействием отрицательных температур.
Если вспомнить об особенностях и устройстве системы питания дизельного двигателя, тогда главным критерием становится филигранная точность исполнения отдельных компонентов, минимальные зазоры в устройствах топливоподачи дизеля для создания высокого давления. Именно это давление и обеспечивает эффективный распыл дизельного топлива в камере сгорания.