при какой температуре воспламеняется бензин
Бензин и его температура вспышки
Силовые агрегаты подавляющего большинства легковых автомобилей работают на бензине. Все знают, как выглядит бензин, но никто не знает его химической формулы. Все потому, что продукт перегонки нефти состоит из десятка различных веществ и еще большего количества производных. Выразить его состав одной химической формулой не представляется возможным. Во многом главные качества жидкости – температура вспышки, воспламенения, кипения – определены химическим составом. Начав поиск информации обо всех величинах, легко заметить один факт: свободные источники указывают разные значения одного параметра. Почему так происходит, и какие факторы влияют на конечную цифру?
Температура вспышки бензина
Не менее важно учитывать температуру воспламенения – явление быстрого возгорания горячих паров топлива без источника огня. Бензин опасен тем, что величина его самовоспламенения зависит от углеродного состава (от 200 до 500 градусов). Важность определения значения параметра обусловлена необходимостью выбора оптимальных условий хранения и транспортировки бензина. Знание точного показателя позволяет:
В автомобилях перед подачей горючего в цилиндры топливно-воздушная смесь нагревается выше температуры вспышки. Воспламенение произойдет при условии правильного соотношения топлива и воздуха.
Методы определения температурной вспышки
Определить тепловой порог воспламенения легко испаряющегося топлива от источника открытого пламени согласно ГОСТ можно двумя способами. Для этого потребуются тигли – химические сосуды. С помощью открытых и закрытых тиглей можно нагревать, сжигать материал. На практике метод выглядит так:
Известные специальные аппараты для определения величины искомого параметра. Они состоят из мощного электрического нагревателя, стандартного сосуда вместительностью порядка 70 мл, мешалки, воспламенителя и термометра.
Пределы взрываемости
Пределы взрываемости выражены температурой горючего вещества и характеризуют граничные концентрации паров топлива в воздухе. Величиной определяют степень взрывоопасности бензина. С превышением концентрации верхнего предела происходит сгорание жидкости. Наименьшая концентрация паров горючего в воздухе, при которой происходит воспламенение от внешнего источника пламени с последующим распространением огня на весь объем, приводит к взрыву.
Взрывчатые смеси образуются при концентрации паров в воздухе от 70 до 120 г/м3. Значения между ВКПР и НКПР именуют промежуточной взрываемостью: у бензина она составляет 0.7-8%. Итоговая величина зависит от состава реагента, наличия в топливе негорючих присадок. Для автомобильного двигателя особенно опасно детонационное топливо. Оно способствует быстрому распространению теплоты. Процесс приводит к физическому износу деталей цилиндро-поршневой группы. Предотвратить детонации можно путем регулярного технического обслуживания мотора, покупки высокооктанового горючего, установки свечей зажигания с подходящим калильным числом.
Еще одна интересная величина – температура кипения бензина. Находится в пределах от 50 до 110 градусов. Показатель зависит от состава того или иного топлива. Лишь водители со стажем помнят, как летом закипевшее в карбюраторе горючее останавливало транспортное средство. Причиной становились пробки: легкие фракции отделялись от тяжелых под видом пузырьков горючего газа из-за чрезмерного разогревания. Достаточно было постоять на обочине некоторое время. Образованные газы вновь становились жидкостью, система освобождалась от образованных пробок – машина продолжала свой путь.
Правила транспортировки
Транспортировка большей части нефтепродуктов допускается всеми видами транспорта: автомобильным, железнодорожным, авиационным. Особые требования выдвигают к тарам – емкостям под нефтяные продукты. Они обычно изготовлены из алюминия с защитным внутренним слоем или стали. Емкости плотно закрывают крышкой с прокладкой, создаются все условия для полной герметичности. Тара должна быть обозначена соответствующей маркировкой – номер UN вещества, класс опасности. Бочки с горючим размещают вертикально и жестко фиксируют. Без оформления разрешения Минтранса и согласования маршрута допускается транспортировка 1000 литров бензина.
Цистерны автопоездов в обязательном порядке обозначают специальной маркировкой. Бензовоз должен быть оборудован заземляющим устройством. При необходимости транспортировки свыше 1000 литров горючего водитель обязан иметь при себе:
Доставкой взрывоопасных веществ, включая углеводородные смеси, могут заниматься обученные водители. У них должна быть медицинская справка. Документ подтверждает пройденный этап медицинского контроля. Компания-перевозчик обязательно должна располагать разрешением на перевозку опасных грузов внутри страны.
Температура возгорания топлива
Пожары приносят большие проблемы многим гражданам в мире и Российской Федерации. Часто они связаны с неправильным обращением с воспламеняющими средствами. Шутки с такими материалами плохи. Они могут привести к серьезной чрезвычайной ситуации.
Рассмотрим, какая температура возгорания бензина, керосина и дизельного топлива. Это поможет правильно тушить появившийся пожар, избежать неприятностей.
Виды горючего
Оно бывает разным. Но нефтепродукты и другое топливо легко поддаются воспламенению.
В каком агрегатном состоянии находиться | Происхождение горючих материалов | |
Естественные | Искусственные | |
Жидком | Нефть. | Бензин, дизельное топливо, смолы, керосин. |
Газообразном | Природный и промышленный. | Генераторный, светильный, водяной. |
Твердом | Уголь, сланцы, дрова и торфяные породы. | Кокс, пылевидное и в брикетах топливо. |
Температура возгорания керосина и других продуктов отличается. Измерять ее достаточно сложно. Также разняться правила тушения. Твердыми материалами естественно пользуются для нагрева помещений люди, имеющие котел.
Бензин
Топливо наиболее популярно, особенно среди владельцев легковых машин. Оно состоит из смеси углеводородов, азота, серы, кислорода. Есть разные марки бензина. В каждой из них перечисленных компонентов больше либо менее. Из-за этого эксплуатационные качества отличаются.
Температура испарения
Термином называют тепловой порог, пройдя который, бензин самопроизвольно смешивается с воздухом. Ее нельзя определить, используя одну цифру.
Эта величина зависит от таких факторов:
Температура испарения бензина разного состава не слишком отличается между собой. Это происходит при 30°С, а если фракции тяжелые – 205°С. Когда на улице холодно, бензину, чтобы попасть в камеру сгорания и запустить двигатель, понадобиться затратить больше энергии.
Температура кипения
Молодые автолюбители не знают, что в жару при закипании топлива в карбюраторе машина могла стать обездвиженной. В системе горючее делались пробки из-за перегрева легких фракций. Они отсоединялись от тяжелых, став газовыми пузырями. Транспортному средству нужно было остыть, а потом продолжать поездку.
Сегодняшнее топливо закипает при +80 °C. Но показатели могут отличаться в зависимости от состава бензина.
Температура вспышки
Температура горения
Октановое число на нее не влияет. От него зависит только устойчивость к детонации. У популярных марок бензина характеристики практически одинаковы. В двигателе температура 900-1100 °C, может быть и ниже. На это влияет давление цилиндров. Что касается открытого огня, то для бензина это – 800-900 °C.
Температура воспламенения других видов топлива
Составляющие материалов вступают в реакцию с кислородом, происходит процесс. Показатели для каждого типа отличаются.
Температура возгорания солярки отличается от других материалов тем, что есть летнее топливо – это 240 °C, а для зимнего – 400 градусов Цельсия. Керосин лучше не использовать для ДВС. Это было актуально 20 лет назад. Стоит применять современные присадки.
Методы определения температуры вспышки
Их существует два. Способ открытого тигля (емкость для нефтепродуктов).
Он включает в себя:
Способ закрытого тигля имеет отличия. Бензин во время процедуры регулярно мешают. Когда крышка открывается, огонь в автоматическом режиме подноситься.
Аппарат, позволяющий определять температуру вспышки, содержит такие компоненты:
Сами методы не сложные и позволяют быстро определить температуру вспышки.
Как предотвратить детонацию
Топливные нефтепродукты – взрывоопасные вещества, но избежать чрезвычайной ситуации можно, выполняя простые правила.
Водители цистерн, транспортирующие горючие вещества, должны четко соблюдать требования ГОСТ Р 52734.
Правила тушения бензина
Необходимо использовать любой из существующих типов огнетушителей подходящей модификации. Также требуется активировать системы пожарной безопасности, если они не сработали в автоматическом режиме. Нужно использовать песок, расположенный в ящиках, применить кошму или полотно.
Выводы
Бензин, солярка и другие нефтепродукты являются веществами с повышенной опасностью возгорания. Дизтопливо также подвержено самовоспламенению. При работе с ними следует соблюдать технику безопасности. Тогда риск попадания в чрезвычайную ситуацию будет минимальным.
Проводя любые действия с такими материалами, требуется быть максимально внимательным. Ведь пламя очень опасное.
Методические рекомендации по изучению пожаров
Температура кипения, горения и вспышки бензина
Любой, кто решит отыскать информацию о температуре кипения, горения или вспышки бензина обнаружит интересную вещь: даже в довольно авторитетных источниках между указываемыми значениями одного и того же параметра наблюдается существенная разница. Почему так происходит и каковы реальные величины?
Что такое бензин?
Этот пункт идёт первым, потому что он крайне важен для понимания вопроса. Забегая вперёд, скажем так: вы никогда не найдёте химической формулы бензина. Как, например, можно без проблем отыскать формулу метана или другого однокомпонентного нефтепродукта. Любой источник, который покажет вам формулу автомобильного бензина (не важно, будь то вышедший из оборота АИ-76 или наиболее распространённый сейчас АИ-95) однозначно заблуждается.
Дело в том, что бензин – это многокомпонентная жидкость, в которой как минимум присутствует не менее десятка различных веществ и ещё больше их производных. И это только база. Перечень присадок, используемых в различных бензинах, в разные промежутки времени и для различных условий эксплуатации, занимает внушительный лист из нескольких десятков позиций. Поэтому невозможно выразить одной химической формулой состав бензина.
Краткое определение бензина можно дать такое: легковоспламеняющаяся смесь, состоящая из лёгких фракций различных углеводородов.
Температура испарения бензина
Температура испарения – это тот тепловой порог, при котором начинается самопроизвольное перемешивание бензина с воздухом. Эта величина не может быть однозначно определена одной цифрой, так как зависит от большого количества факторов:
Для бензина температура испарения играет особую роль. Ведь именно на принципе испарения построена работа карбюраторных систем питания. Если бензин перестанет испаряться – он не сможет смешаться с воздухом и попасть в камеру сгорания. В современных авто с прямым впрыском эта характеристика стала менее актуальной. Однако после впрыска форсункой топлива в цилиндр именно испаряемость определяет, насколько быстро и равномерно туман из мелких капель перемешается с воздухом. А от этого зависит эффективность работы мотора (его мощность и удельный расход топлива).
В среднем температура испаряемости бензина находится в пределах от 40 до 50°C. В южных регионах эта величина часто бывает выше. Её не контролируют искусственно, так как в этом нет нужды. Для северных районов наоборот, её занижают. Обычно это делается не за счёт присадок, а за счёт формирования базового бензина из наиболее лёгких и летучих фракций.
Температура кипения бензина
Температура кипения бензина – также интересная величина. Сегодня мало кто из молодых водителей знает, что в своё время при жарком климате закипевший в топливопроводе или карбюраторе бензин мог обездвижить авто. Это явление просто создавало пробки в системе. Лёгкие фракции чрезмерно разогревались и начинали отделяться от более тяжёлых в виде пузырьков горючего газа. Автомобиль остывал, газы становились снова жидкостью – и можно было продолжать путь.
Сегодня бензин, реализуемый на АЗС, закипит (с очевидным бурлением с выделением газа) примерно при +80 °C с разбежкой в +-30% в зависимости от конкретного состава того или иного топлива.
Температура вспышки бензина
Температура вспышки бензина – это такой тепловой порог, при котором свободно отделяющиеся, более лёгкие фракции бензина воспламеняются от источника открытого пламени при нахождении этого источника непосредственно над исследуемым образцом.
На практике температуру вспышки определяют методом нагрева в открытом тигле.
В небольшую открытую ёмкость наливают исследуемое топливо. Далее его медленно разогревают без привлечения открытого пламени (например, на электроплите). Параллельно контролируется температура в режиме реального времени. Каждый раз при повышении температуры бензина на 1°C на небольшой высоте над его поверхностью (так, чтобы открытое пламя не соприкасалось с бензином) проводят источником пламени. В тот момент, когда появится огонь, и фиксируют температуру вспышки.
Проще говоря, температура вспышки отмечает тот порог, при котором концентрация в воздухе свободно испаряющегося бензина достигает величины, достаточной для воспламенения под воздействием открытого источника огня.
Температура горения бензина
Этот параметр определяет, какую максимальную температуру создаёт горящий бензин. И здесь также вы не найдёте однозначной информации, отвечающей на этот вопрос одной цифрой.
Как ни странно, но именно для температуры горения главную роль играют условия протекания процесса, а не состав топлива. Если посмотреть на теплотворную способность различных бензинов, то разницы межу АИ-92 и АИ-100 вы не увидите. На самом деле октановое число определяет исключительно стойкость топлива к появлению детонационных процессов. И на качество самого топлива, а уж тем более на температуру его горения, не влияет никак. Кстати, зачастую простые бензины, такие как вышедшие из оборота АИ-76 и АИ-80, более чистые и безопасные для человека, чем тот же AИ-98, модифицированный внушительным пакетом присадок.
В двигателе температура горения бензина находится в пределах от 900 до 1100°C. Это в среднем, при пропорции воздуха и топлива, близкой к стехиометрическому соотношению. Реальная температура горения может как опускаться ниже (например, активация клапана ЕГР несколько снижает тепловую нагрузку на цилиндры), так и повышаться при определённых условиях.
На температуру горения в значительной мере влияет и степень сжатия. Чем она выше, тем горячее в цилиндрах.
Открытым пламенем бензин горит при более низких температурах. Приблизительно, около 800-900 °C.
Температура вспышки бензина
Температуру вспышки бензина определяют для выбора условий хранения и транспортировки. Нефтепродукт относится к легковоспламеняющимся жидкостям. В автомобилях используются тяжелые сорта.
Температура вспышки бензина
У бензина нет собственной химической формулы. Он состоит из десятков компонентов, без учета присадок. Привычное обозначение (А95) является показателем октанового числа.
Под температурой вспышки подразумевается минимальный порог нагрева, при котором пары способны воспламенится от открытого источника. Бензин относится к наиболее пожароопасным нефтепродуктам (воспламенение при минус 40 0 С).
Температура воспламенения – минимальный показатель, при котором топливо-воздушная смесь вспыхивает от стороннего источника и горит от испарения не менее 5 секунд. Температура горения превышает температуру вспышки на 10-15 градусов.
Самовоспламенение – значение, при котором горячие пары бензина возгораются без постороннего источника. Этот показатель необходим для:
Бензин применяют на моторах с искровым зажиганием. Перед подачей в цилиндр топливо-воздушная смесь нагревается выше температуры вспышки.
2 условия воспламенения:
Методы определения температуры вспышки
Существует метод открытого и закрытого тигля (емкость для нефтепродуктов). Значения полученных температур отличаются из-за количества скопившихся паров.
Метод открытого тигля включает:
Метод закрытого тигля отличается тем, что бензин в емкости постоянно перемешивается. При открывании крышки огонь подносится автоматически.
Аппарат для определения температуры вспышки состоит из следующих компонентов:
В зависимости от результатов легковоспламеняемые вещества подразделяются:
Пределы взрываемости
Граничные концентрации паров горючего в воздухе называются верхним и нижним пределом воспламенения. Они являются главными характеристиками взрывоопасности топлива. Если концентрация превысит верхний предел, то бензин не взорвется, а сгорит. Иногда процесс сопровождается резкими скачками давления.
Значение между пределами называется промежутком взрываемости. У бензина он составляет 0,7-8%. Горение в емкости обязательно сопровождается взрывом, по причине большого давления и низкой температуры кипения. При этом химическая энергия переходит в тепловую. Процесс сопровождается обширным выделением газов.
Верхний и нижний предел зависят от следующих параметров:
Таблица содержит основные показатели пожароопасности бензина.
Температура вспышки | -40 0 С |
Температура самовоспламенения | 200-500 0 С |
Верхний предел | -5 0 С |
Нижний предел | -40 0 С |
Взрывоопасная концентрация паров в кислороде | 1-6% |
В двигателе автомобиля опасно детонационное горение. При нем теплота распространяется с большой скоростью. Процесс сопровождается износом деталей и нарушением газообмена.
Среди причин выделяют:
Предотвратить детонацию можно:
Транспортировку бензина регламентирует ГОСТ Р 52734. Цистерны поездов и автомобилей должны иметь специальное обозначение.
Перед заполнением емкость моют и сушат. Бензовоз должен быть оборудован заземляющим устройством. Водители проходят подготовку, организациям выдается особая лицензия.
При какой температуре происходит самовоспламенение бензина
Температура горения бензина – это лишь один из важных показателей топлива и не то же самое, что показатель вспышки, кипения и самовоспламенения. Все эти характеристики сильно разнятся. Причина в том, что бензин в отличие от воды представляет собой многокомпонентную жидкость, включающую более десятка разных веществ и их производных. Как же определяются перечисленные показатели с учетом этой особенности бензина?
Когда кипит бензин
Температура кипения бензина, реализуемого сегодня на заправках, составляет +80 °C, но с возможной разбежкой ±30 °C. По другим данным разбег составляет от +33 до 205 °C. Конкретное значение зависит от составляющих топлива.
За точку начала закипания отвечают легкие фракции. Они чрезмерно разогреваются, отделяются от тяжелых и переходят в газообразное состояние. Легкие фракции объединяют одним термином – «рабочая фракция». Она определяет длительность прогрева и смену режимов двигателя.
Обратите внимание! Легкие фракции при кипении вызывают пробку в карбюраторе, из-за чего летом в чрезмерную жару приходится останавливаться, чтобы образовавшиеся газы вновь перешли в жидкое состояние и устранили пробки.
За точку конца кипения ответственны уже тяжелые фракции. Здесь наблюдаются более высокие температуры. При них тяжелые фракции неравномрно распределяются по двигателю. Они не сгорают полностью, из-за чего на оседают на цилиндрах. Масло смывается, образуется нагар, остается небольшое количество отложений, которые сокращают срок службы деталей. На фоне этого начинает расходоваться больше топлива и уменьшается ресурс двигателя в целом.
Чтобы этого избежать, температуру распределения бензиновой смеси по цилиндрам ограничивают. Оптимальным показателем считают 180 °C, которые закреплены государственными стандартами. Уменьшение этого значения хоть и улучшает качество топлива, повышает устойчивость к детонации и конденсации, в то же время увеличивает вероятность изменения свойств топлива со временем.
Температура кипения бензина АИ-95 та же, что и для АИ-92, поскольку они имеют почти одинаковые характеристики в отношении испарения, сгорания и кипения.
Когда бензин вспыхивает
Под температурой вспышки бензина понимают порог, при котором он может воспламениться в присутствии рядом источника огня. Показатель вычисляют по следующей схеме:
Таким образом, температура воспламенения бензина равна значению, при котором в воздухе достигается концентрация паров топлива, вызывающая возгорание топлива под влиянием огня. Обычно эта концентрация составляет 70-120 г/м3. Температура вспышки бензина АИ-92 несколько меньше, чем у АИ-95. Это связано с прямой зависимостью от октанового числа.
Какая температура кипения, вспышки и самовоспламенения бензина
Еще одна характеристика бензина – температура горения. Это ее максимальное значение, которое обеспечивает горящее топливо. Для этого показателя тоже нельзя привести точные значения. Все зависит от условий протекания процесса. В моторе бензин кипит при 900-1100 °C, по другим источникам – 1300-1400 °C.
Значение может повышаться и понижаться в зависимости от конкретных условий, в первую очередь от давления. К примеру, чем больше топливо сжимается, тем при более высокой температуре оно будет гореть. Более низкие значения 800-900 °C наблюдаются при сгорании вне двигателя.
В заключение
Как пожароопасный нефтепродукт бензин имеет несколько важных температурных показателей: кипения, вспышки, самовоспламенения и горения. Они не имеют точно определенных значений, поскольку зависят от состава топлива и условий протеканий процессов (горения). Различие обусловлено многокомпонентным составом, в котором кроме множества химических веществ присутствуют различные присадки, определяющие температурные показатели бензина.
Группа компаний «Ойл Ресурс Групп»
Оптовая торговля нефтепродуктами с доставкой по всей России.
☎ Телефон: 8 (800) 600-29-44
. Наш сайт: oilresurs.ru
Бот в Telegram: https://teleg.run/oilresursbot
Температуру вспышки бензина определяют для выбора условий хранения и транспортировки. Нефтепродукт относится к легковоспламеняющимся жидкостям. В автомобилях используются тяжелые сорта.
Температура вспышки бензина
У бензина нет собственной химической формулы. Он состоит из десятков компонентов, без учета присадок. Привычное обозначение (А95) является показателем октанового числа.
Под температурой вспышки подразумевается минимальный порог нагрева, при котором пары способны воспламенится от открытого источника. Бензин относится к наиболее пожароопасным нефтепродуктам (воспламенение при минус 400С).
Температура воспламенения – минимальный показатель, при котором топливо-воздушная смесь вспыхивает от стороннего источника и горит от испарения не менее 5 секунд. Температура горения превышает температуру вспышки на 10-15 градусов.
Самовоспламенение – значение, при котором горячие пары бензина возгораются без постороннего источника. Этот показатель необходим для:
Бензин применяют на моторах с искровым зажиганием. Перед подачей в цилиндр топливо-воздушная смесь нагревается выше температуры вспышки.
2 условия воспламенения:
Методы определения температуры вспышки
Существует метод открытого и закрытого тигля (емкость для нефтепродуктов). Значения полученных температур отличаются из-за количества скопившихся паров.
Метод открытого тигля включает:
Метод закрытого тигля отличается тем, что бензин в емкости постоянно перемешивается. При открывании крышки огонь подносится автоматически.
Аппарат для определения температуры вспышки состоит из следующих компонентов:
В зависимости от результатов легковоспламеняемые вещества подразделяются:
Пределы взрываемости
Граничные концентрации паров горючего в воздухе называются верхним и нижним пределом воспламенения. Они являются главными характеристиками взрывоопасности топлива. Если концентрация превысит верхний предел, то бензин не взорвется, а сгорит. Иногда процесс сопровождается резкими скачками давления.
Значение между пределами называется промежутком взрываемости. У бензина он составляет 0,7-8%. Горение в емкости обязательно сопровождается взрывом, по причине большого давления и низкой температуры кипения. При этом химическая энергия переходит в тепловую. Процесс сопровождается обширным выделением газов.
Верхний и нижний предел зависят от следующих параметров:
Таблица содержит основные показатели пожароопасности бензина.
Температура вспышки | -400С |
Температура самовоспламенения | 200-5000С |
Верхний предел | -50С |
Нижний предел | -400С |
Взрывоопасная концентрация паров в кислороде | 1-6% |
В двигателе автомобиля опасно детонационное горение. При нем теплота распространяется с большой скоростью. Процесс сопровождается износом деталей и нарушением газообмена.
Среди причин выделяют:
Предотвратить детонацию можно:
Транспортировку бензина регламентирует ГОСТ Р 52734. Цистерны поездов и автомобилей должны иметь специальное обозначение.
Перед заполнением емкость моют и сушат. Бензовоз должен быть оборудован заземляющим устройством. Водители проходят подготовку, организациям выдается особая лицензия.
(голосов: 1, средняя оценка: 5,00 из 5)
Любой, кто решит отыскать информацию о температуре кипения, горения или вспышки бензина обнаружит интересную вещь: даже в довольно авторитетных источниках между указываемыми значениями одного и того же параметра наблюдается существенная разница. Почему так происходит и каковы реальные величины?
Что такое бензин?
Этот пункт идёт первым, потому что он крайне важен для понимания вопроса. Забегая вперёд, скажем так: вы никогда не найдёте химической формулы бензина. Как, например, можно без проблем отыскать формулу метана или другого однокомпонентного нефтепродукта. Любой источник, который покажет вам формулу автомобильного бензина (не важно, будь то вышедший из оборота АИ-76 или наиболее распространённый сейчас АИ-95) однозначно заблуждается.
Дело в том, что бензин – это многокомпонентная жидкость, в которой как минимум присутствует не менее десятка различных веществ и ещё больше их производных. И это только база. Перечень присадок, используемых в различных бензинах, в разные промежутки времени и для различных условий эксплуатации, занимает внушительный лист из нескольких десятков позиций. Поэтому невозможно выразить одной химической формулой состав бензина.
Краткое определение бензина можно дать такое: легковоспламеняющаяся смесь, состоящая из лёгких фракций различных углеводородов.
Температура испарения бензина
Температура испарения – это тот тепловой порог, при котором начинается самопроизвольное перемешивание бензина с воздухом. Эта величина не может быть однозначно определена одной цифрой, так как зависит от большого количества факторов:
Для бензина температура испарения играет особую роль. Ведь именно на принципе испарения построена работа карбюраторных систем питания. Если бензин перестанет испаряться – он не сможет смешаться с воздухом и попасть в камеру сгорания. В современных авто с прямым впрыском эта характеристика стала менее актуальной. Однако после впрыска форсункой топлива в цилиндр именно испаряемость определяет, насколько быстро и равномерно туман из мелких капель перемешается с воздухом. А от этого зависит эффективность работы мотора (его мощность и удельный расход топлива).
В среднем температура испаряемости бензина находится в пределах от 40 до 50°C. В южных регионах эта величина часто бывает выше. Её не контролируют искусственно, так как в этом нет нужды. Для северных районов наоборот, её занижают. Обычно это делается не за счёт присадок, а за счёт формирования базового бензина из наиболее лёгких и летучих фракций.
Температура кипения бензина
Температура кипения бензина – также интересная величина. Сегодня мало кто из молодых водителей знает, что в своё время при жарком климате закипевший в топливопроводе или карбюраторе бензин мог обездвижить авто. Это явление просто создавало пробки в системе. Лёгкие фракции чрезмерно разогревались и начинали отделяться от более тяжёлых в виде пузырьков горючего газа. Автомобиль остывал, газы становились снова жидкостью – и можно было продолжать путь.
Сегодня бензин, реализуемый на АЗС, закипит (с очевидным бурлением с выделением газа) примерно при +80 °C с разбежкой в +-30% в зависимости от конкретного состава того или иного топлива.
Температура вспышки бензина
Температура вспышки бензина – это такой тепловой порог, при котором свободно отделяющиеся, более лёгкие фракции бензина воспламеняются от источника открытого пламени при нахождении этого источника непосредственно над исследуемым образцом.
На практике температуру вспышки определяют методом нагрева в открытом тигле.
В небольшую открытую ёмкость наливают исследуемое топливо. Далее его медленно разогревают без привлечения открытого пламени (например, на электроплите). Параллельно контролируется температура в режиме реального времени. Каждый раз при повышении температуры бензина на 1°C на небольшой высоте над его поверхностью (так, чтобы открытое пламя не соприкасалось с бензином) проводят источником пламени. В тот момент, когда появится огонь, и фиксируют температуру вспышки.
Проще говоря, температура вспышки отмечает тот порог, при котором концентрация в воздухе свободно испаряющегося бензина достигает величины, достаточной для воспламенения под воздействием открытого источника огня.
Температура горения бензина
Этот параметр определяет, какую максимальную температуру создаёт горящий бензин. И здесь также вы не найдёте однозначной информации, отвечающей на этот вопрос одной цифрой.
Как ни странно, но именно для температуры горения главную роль играют условия протекания процесса, а не состав топлива. Если посмотреть на теплотворную способность различных бензинов, то разницы межу АИ-92 и АИ-100 вы не увидите. На самом деле октановое число определяет исключительно стойкость топлива к появлению детонационных процессов. И на качество самого топлива, а уж тем более на температуру его горения, не влияет никак. Кстати, зачастую простые бензины, такие как вышедшие из оборота АИ-76 и АИ-80, более чистые и безопасные для человека, чем тот же AИ-98, модифицированный внушительным пакетом присадок.
В двигателе температура горения бензина находится в пределах от 900 до 1100°C. Это в среднем, при пропорции воздуха и топлива, близкой к стехиометрическому соотношению. Реальная температура горения может как опускаться ниже (например, активация клапана ЕГР несколько снижает тепловую нагрузку на цилиндры), так и повышаться при определённых условиях.
На температуру горения в значительной мере влияет и степень сжатия. Чем она выше, тем горячее в цилиндрах.
Открытым пламенем бензин горит при более низких температурах. Приблизительно, около 800-900 °C.
Взрывоопасные и пожароопасные свойства нефтепродуктов
Согласно ГОСТ 12.1.004-85 «Пожарная безопасность. Общие требования», жидкости, способные гореть, делят на:
ЛВЖ — жидкости, имеющие температуру вспышки не выше 61 °С в закрытом тигле или 65 °С в открытом тигле.
ГЖ — жидкости, имеющие температуру вспышки выше 61 °С в закрытом тигле или 66 °С в открытом тигле.
В соответствии с международными рекомендациями ЛВЖ делят на три разряда:
По этой классификации автомобильные бензины относят к I разряду особо опасных легко воспламеняющихся жидкостей; дизельные топлива — к горючим жидкостям, способным самостоятельно гореть после удаления источника зажигания; смазочные масла также относят к разряду горючих жидкостей; пластичные смазки относят к группе горючих веществ (ГВ), которые способны гореть после удаления источника зажигания.
Характеристики взрыво- и пожароопасности горючих:
Температура вспышки — самая низкая температура вещества (в стандартных условиях испытания), при которой над поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхнуть в воздухе от источника зажигания, однако скорость образования паров или газов недостаточна для длительного горения. В зависимости от способа определения различают температуру вспышки в закрытом тигле и температуру вспышки в открытом тигле.
Температура вспышки позволяет судить о температурных условиях, при которых вещество становится огнеопасным. Она имеет принципиальное значение для классификации нефтепродуктов и других горючих веществ по пожарной опасности. Температура воспламенения — температура, при которой жидкость (горючее вещество — ГВ), нагреваемая в стандартных условиях, загорается при поднесении к нему пламени и горит не менее 5 секунд. Эта температура на несколько градусов превышает температуру вспышки.
Температура самовоспламенения — самая низкая температура, при которой вещество в стандартных условиях может воспламеняться без открытого пламени. Воспламенение происходит в результате увеличения скорости экзотермических реакций окисления паров ГВ в воздухе (или другого окислителя), заканчивающихся возникновением пламени.
Температуру самовоспламенения учитывают при:
Жидкости с низкой температурой вспышки имеют более высокие температуры самовоспламенения, чем жидкости с высокой температурой вспышки. Это объясняется разным механизмом процесса распространения пламени.
При наличии источника зажигания (пламени) в закрытом тигле фронт пламени заранее сформирован и для его распространения требуется лишь минимальная концентрация паров горючего вещества, способная гореть в воздухе, которая более быстро образуется у легко летучих жидкостей (бензины).
В случае воспламенения жидкости от горячей поверхности критические условия воспламенения и распространения пламени более быстро создаются у тяжелых углеводородов, термически менее стойких к процессам распада и автокаталитического окисления. По этой причине более тяжелые углеводороды дизельного топлива самовоспламеняются при более низкой температуре, чем легкие термически стойкие углеводороды бензина. Область воспламенения газов (паров) в воздухе характеризуется границами, в пределах которых смесь газа (паров) с воздухом способна воспламеняться от внешнего источника зажигания с последующим распространением пламени.
Границы области воспламенения чаще всего выражаются концентрациями горючего вещества в смеси с воздухом в объемных процентах — концентрационные пределы воспламенения, либо температурой — температурные пределы воспламенения (взрываемости). Концентрационные пределы взрываемости выражаются концентрацией горючего вещества в смеси с воздухом ниже и выше которых при заданных условиях пламя по смеси не распространяется.