Отечественные легковые автомобили и автобусы, а также большинство грузовых автомобилей имеют карбюраторные двигатели. Топливом для этих двигателей служит автомобильный бензин.

Основные технико-экономические требования к бензинам сводятся к следующему:

— бензин должен обеспечивать безотказную работу автомобильного двигателя на всех режимах и во всех практически встречающихся условиях эксплуатации;

— двигатель должен развивать предусмотренную для него мощность при минимальном расходе бензина;

— бензин должен обеспечивать минимальные износы двигателя, трудовые и материальные затраты на ремонт и техническое обслуживание двигателя;

— качество бензина не должно ухудшаться при транспортировании, хранении и использовании;

— обращение с бензином не должно вызывать повышенной опасности для персонала, занимающегося эксплуатацией, техническим обслуживанием и ремонтом автомобилей.

Исходя из названных выше требований устанавливается соответствие бензина данным конкретным условиям и возможность его применения.

Физико-химические свойства

Соответствие бензина перечисленным требованиям зависит, прежде всего, от его физико-химических свойств, которые определяются рядом показателей. Основные показатели физико-химических свойств бензинов указываются в стандарте или в технических условиях на бензин данной марки.

Приведенные показатели могли бы значительно изменяться в зависимости от природы нефти, способов ее переработки и очистки бензина. Стандартизация основных показателей физико-химических свойств обеспечивает одно и то же качество бензина данной марки.

Фракционный состав, давление насыщенных паров, детонационная стойкость, а также содержание механических примесей и воды в бензине определяют способность данного бензина образовывать бензино-воздушную смесь нужного состава при различных условиях работы двигателя, в том числе при низких и высоких температурах, минимальных и максимальных числах оборотов коленчатого вала, при приоткрытом или полностью открытом дросселе, т. е. определяют карбюрационные качества бензина, от которых зависит безотказность работы двигателя.

От них зависят также быстрота и полнота сгорания бензино-воздушной смеси в цилиндрах двигателя, возможность работы двигателя на наиболее экономичных режимах, т. е, мощность, развиваемая двигателем, и количество расходуемого при этом бензина.

Фракционный состав устанавливает зависимость между количеством топлива (в % по объему) и температурой, при которой оно перегоняется. Для характеристики фракционного состава в стандарте указывается температура, при которой перегоняется 10, 50 и 90 % бензина, а также температура конца его перегонки, иногда и начала.

Применение бензина с высокой температурой конца перегонки приводит к повышенному износу цилиндров и поршневой группы вследствие смывания масла со стенок цилиндров и его разжижения в картере, а также вследствие неравномерного распределения рабочей смеси по цилиндрам.

Давление насыщенных паров характеризует испаряемость головных фракций бензинов, и в первую очередь их пусковые качества. Чем выше давление насыщенных паров бензина, тем легче он испаряется и тем быстрее происходит пуск и нагрев двигателя. Однако если бензин имеет слишком высокое давление насыщенных паров, то он может испаряться до смесительной камеры карбюратора.

Это приведет к ухудшению наполнения цилиндров, возможному образованию паровых пробок в системе питания и снижению мощности, перебоям и даже остановке двигателя.

Поэтому давление насыщенных паров бензина устанавливается таким, чтобы при хорошем его испарении не образовывались паровые пробки в системе питания двигателя.

При оценке испаряемости бензина необходимо наряду с давлением насыщенных паров учитывать его фракционный состав.

Октановое число характеризует детонационную стойкость бензина, являющуюся важнейшим его эксплуатационным качеством.

Детонационная стойкость бензина оценивается октановым числом, указываемым в стандартах или технических условиях в числе важнейших физико-химических свойств бензина. Показатель октанового числа входит и маркировку бензина. Октановое число бензина численно равно процентному (по объему) содержанию изооктана в такой смеси с нормальным гептаном, которая равноценна по детонационной стойкости испытуемому бензину.

Чем выше октановое число, тем более стоек бензин перед детонацией и тем лучшими эксплуатационными качествами он обладает.

При сопоставимых условиях бензины с более легким фракционным составом имеют более высокое октановое число. Лучше противостоят детонации бензины, в которых преобладают ароматические углеводороды, затем следуют нафтеновые, и наименьшая детонационная стойкость у бензинов, состоящих в основном из нормальных парафиновых углеводородов.

Наличие в бензине сернистых соединений и смолистых веществ понижает его октановое число, поэтому содержание их в бензине строго контролируется.

Детонация чаще всего возникает при работе прогретого двигателя на полной нагрузке при небольшом числе oборотов коленчатого вала. Возникновению детонации способствует ухудшение охлаждения двигателя (нагар, накипь, пробуксовка ремня вентилятора и др.), увеличение открытия дросселя, уменьшение числа оборотов коленчатого вала двигателя, увеличение угла опережения зажигания.

Изменяя режим работы двигателя, можно предотвратить или прекратить уже начавшуюся детонацию

Октановое число бензина повышается путем добавления к бензину высокооктановых компонентов или присадок-антидетонаторов.

Механические примеси в бензине не допускаются. Они приводят к засорению топливных фильтров, топливопроводов, жиклеров, что нарушает нормальную работу двигателя, увеличивает износ цилиндров и поршневых колец,

Наличие воды в бензине также исключено. Она опасна прежде всего при температуре ниже 0°С, так как, замерзая, образует кристаллы, которые могут преградить доступ бензина в цилиндры двигателя; она способствует осмолению бензина, а также вызывает коррозию топливных баков и резервуаров.

На безотказную работу двигателя, развиваемую им мощность и расход бензина кроме рассмотренных свойств оказывают некоторое влияние и другие физико-химические свойства. Так, развиваемая двигателем мощность зависит от теплоты сгорания топлива. В то же время у применяемых марок бензинов теплота сгорания практически различается незначительно.

Для автомобильных бензинов не нормируются вязкость и плотность. Фактическое отклонение вязкости и плотности бензинов одной марки не вызывает необходимости изменять регулировку и режим работы двигателя для разных партий бензина. Однако в этом может возникнуть необходимость при переходе на летний или зимний период эксплуатации или на бензин другой марки.

Плотностью бензина называется его масса, содержащаяся в единице объема. Чаще всего плотность определяется нефтеденсиметром при 20°С. С понижением температуры вязкость и плотность возрастают. Увеличение вязкости уменьшает пропускную способность жиклеров, а с повышением плотности увеличивается количество одного и того же объема бензина, поступающего через жиклеры,

Автохозяйства получают бензин с нефтебаз в весовых единицах (кг), а при заправке автомобилей через заправочные станции (бензоколонки) замер производится в объемных (л). Поэтому, зная плотность, производят пересчет весовых единиц (единиц массы) в объемные.

Кроме перечисленных физико-химических свойств на износ двигателя и на затраты по уходу за автомобилем влияет также содержание в бензине минеральных и органических кислот, щелочей, смол, серы и ее соединений.

Водорастворимые (минеральные) кислоты и щелочи коррозируют металлы, и их присутствие в бензине вызывает интенсивный износ деталей двигателя. В бензине в результате некачественной очистки могут оказаться серная кислота и щелочь. Стандартами на автомобильные бензины не допускается содержание в них хотя бы следов водорастворимых кислот и щелочей. Поэтому бензин подвергают качественной проверке на нейтральность, чтобы установить его соответствие требованиям стандарта и части содержания в нем водорастворимых кислот и щелочей.

Для этой цели бензин тщательно перемешивают с таким же количеством дистиллированной воды и после отстоя йодную вытяжку сливают в две пробирки, в которые соответственно добавляют по 1—2 капли индикаторов метилоранжа и фенолфталеина. Если в бензине присутствует кислота, то при добавлении к водной вытяжке метилоранжа она окрашивается в оранжево-красный цвет, если щелочь — то при добавлении фенолфталеина ее цвет становится розовым или красным.

Органические (высокомолекулярные нафтеновые нерастворимые в воде) кислоты коррозируют металлы значительно слабее, чем минеральные, В основном, они представляют опасность для цветных металлов, и в первую очередь для свинца и меди. Железо, например, поддастся коррозии под действием органических кислот в десятки раз слабее, чем свинец и медь. Поэтому органические кислоты в бензине приводят к ускоренному износу вкладышей; коренных шатунных подшипников коленчатого вала,, втулок верхней головки шатуна и других деталей из цветных металлов (кроме алюминиевых).

Органические кислоты могут вызвать закупорку топливопроводов системы питания в результате попадания в них смол, вызванных наличием кислоты и продуктов коррозии.

Содержание органических кислот в автомобильных бензинах строго ограничивается и оценивается по количеству едкого калия (КОН) в мг, требующегося для нейтрализации кислот, находящихся в 300-м3 бензина. Для этой цели 50 см3 бензина кипятят в смеси с таким, же количеством нейтрализованного этилового (винного) спирта с добавкой нескольких капель индикатора нитрозинового желтого для извлечения из бензина органических кислот и затем нейтрализуют горячую смесь спиртовым раствором едкого калия до тех пор, пока ее цвет не начнет переходить из желтого в зеленый.

Кислотность бензинов не должна превышать 3 мг/100 см3.

Особой коррозионной, агрессивностью отличаются активные сернистые соединения, к которым относятся элементарная сера (S), сероводород (h3S) и меркаптаны (R-S-H). Присутствие активной серы в бензине не допускается. Неактивные сернистые соединения вызывают коррозию только при их сгорании вместе с бензином. При этом образуются газы вызывающие коррозию деталей двигателя. Кроме того, эти газы, проникая в картер двигателя и соприкасаясь с конденсировавшимися парами воды и кислородом воздуха, образуют сильно коррозирующие серную и сернистую кислоты, которые окисляют масло и вызывают износ деталей. Некоторое количество неактивной серы в бензине все же допускается, так как избавиться от нее трудно, особенно при переработке сернистых нефтей. Так, содержание серы стандартом ограничено до G.,00i —ОД %. Проверка -присутствия в бензине активной .серы производится качественной пробой путем наблюдения за поверхностью медной отполированной пластинки до и после пребывания ее в течение 3 ч в бензине, подогретом до температуры 50 ± 2°С, или в течение 18 мин при 100С. Пластинка не должна покрываться черными, тёмно - коричневыми и серо-стальными пятнами и налетами.

Количество неактивной серы в бензине определяется так называемым ламповым методом.

Смолы в бензине образуют нерастворимые липкие, вязкие осадки темного цвета, которые отлагаются на стенках топливных баков, топливопроводов, в карбюраторе, во впускном трубопроводе, камере сгорания, на стержнях и тарелках впускных клапанов и т. д. Под действием высокой температуры смолистые образования коксуются и превращаются в нагар. Осадки смолы ухудшают подачу бензина в цилиндры двигателя, а иногда и полностью нарушают ее, превратившись в нагар, приводят к описанию клапанов, самовоспламенению рабочей смеси, работе с детонацией и другим неисправностям Количество смол в бензине непостоянно, оно увеличивается за счет полимеризации непредельных углеводородов и окисления их кислородом воздуха. Процесс усиливается при повышенной температуре и хорошем доступе воздуха.

Кроме смол, которые могут образовываться, различают фактические смолы, т. е. те, которые уже имелись и бензине или же образовались при испытании. Содержание фактических смол в бензине строго ограничивается и устанавливается предельное их содержание на месте производства и на месте потребления, т. е. на нефтебазе, в момент получения бензина. Содержание фактических смол определяется прибором, в котором при температуре 150 ± 3°С производится выпаривание 25 мл бензина, омываемого струей горячего воздуха. Полученный после выпаривания остаток взвешивается (в мг) и увеличивается в 4 раза.

Первоначальные качества бензина вследствие происходящих в них физико-химических процессов постепенно ухудшаются. Особенно это характерно для бензинов термического крекинга.

Сохранение первоначальных качеств бензина в процессе транспортирования, хранения и применения зависит от его физической и химической стабильности.

Окисление и осмоление возрастает с повышением температуры бензина. Поэтому все меры, которые способствуют понижению температуры бензина при хранении и транспортировании, будут уменьшать его окисление и осмоление. Понижение температуры также уменьшает потери легкоиспаряемых углеводородов.

Окислению и осмолению способствует контакт бензина с воздухом, поэтому он быстрее осмоляется при неполном заполнении тары.

Процесс окисления является самоускоряющимся и поэтому бензин, залитый в тару, не очищенную от остатков старого осмолившегося бензина, осмоляется преждевременно.

Ускоряют образование смол ржавчина и загрязнение тары, нежелательно попадание в бензин воды, О химической стабильности бензина судят по величине индукционного периода.

Токсичность является важнейшей характеристикой бензина.

В связи с этим чрезвычайно важно, чтобы ни сам бензин, ни его пары и нагар не представляли повышенной опасности для здоровья лиц, соприкасающихся с ними.

Определение качества и марки бензина

Рассмотренные физико-химические свойства бензинов, которые указываются в ГОСТ и технических условиях, достаточно полно характеризуют их эксплуатационные качества. Для определения качества полученного бензина необходимо правильно отобрать пробу. Для отбора проб бензина используют пробоотборники или

приспособления с бутылкой. После опускания на необходимую глубину открывается крышка пробоотборника или пробка бутылки и после прекращения выделения пузырьков воздуха извлекают пробоотборник (бутылку) с пробой бензина.

Когда нет возможности провести лабораторный анализ и важно ориентировочно определить возможность применения имеющегося бензина, внешним осмотром определяют цвет, прозрачность, а также простейшими способами проверяют смолистость и испаряемость бензина.

Бензины «Нормаль 80», «Регулятор 91 и 92», «Премиум 95» и «Супер 98» неэтилированные, на цвет чистые прозрачные, бензин А-76 — желтого, а АИ-95 —- бледно-желтого цвета. Бензины А-80Э А-92, А-96 — бесцветны или бледно-желтого цвета.

Для проверки испаряемости на белую бумагу стеклянной палочкой наносят каплю топлива и по истечении 1—2 мин осматривают остаток после испарения. После испарения бензина А-76 остается незначительное пятно, после испарения бензина остальных марок следок практически не остается. Бензин, содержащий смолистые вещества, оставляет на белой бумаге кольца желтого или коричневого цвета.

bukvasha.ru

Реферат на тему Физико химические свойства бензина

Реферат Дисциплина: материаловедение Тема: Физико-химические свойства бензина 2009

Введение Отечественные легковые автомобили и автобусы, а также большинство грузовых автомобилей имеют карбюраторные двигатели. Топливом для этих двигателей служит автомобильный бензин. Основные технико-экономические требования к бензинам сводятся к следующему: — бензин должен обеспечивать безотказную работу автомобильного двигателя на всех режимах и во всех практически встречающихся условиях эксплуатации; — двигатель должен развивать предусмотренную для него мощность при минимальном расходе бензина; — бензин должен обеспечивать минимальные износы двигателя, трудовые и материальные затраты на ремонт и техническое обслуживание двигателя; — качество бензина не должно ухудшаться при транспортировании, хранении и использовании; — обращение с бензином не должно вызывать повышенной опасности для персонала, занимающегося эксплуатацией, техническим обслуживанием и ремонтом автомобилей. Исходя из названных выше требований устанавливается соответствие бензина данным конкретным условиям и возможность его применения.

Физико-химические свойства Соответствие бензина перечисленным требованиям зависит, прежде всего, от его физико-химических свойств, которые определяются рядом показателей. Основные показатели физико-химических свойств бензинов указываются в стандарте или в технических условиях на бензин данной марки. Приведенные показатели могли бы значительно изменяться в зависимости от природы нефти, способов ее переработки и очистки бензина. Стандартизация основных показателей физико-химических свойств обеспечивает одно и то же качество бензина данной марки. Фракционный состав, давление насыщенных паров, детонационная стойкость, а также содержание механических примесей и воды в бензине определяют способность данного бензина образовывать бензино-воздушную смесь нужного состава при различных условиях работы двигателя, в том числе при низких и высоких температурах, минимальных и максимальных числах оборотов коленчатого вала, при приоткрытом или полностью открытом дросселе, т. е. определяют карбюрационные качества бензина, от которых зависит безотказность работы двигателя. От них зависят также быстрота и полнота сгорания бензино-воздушной смеси в цилиндрах двигателя, возможность работы двигателя на наиболее экономичных режимах, т. е, мощность, развиваемая двигателем, и количество расходуемого при этом бензина. Фракционный состав устанавливает зависимость между количеством топлива (в % по объему) и температурой, при которой оно перегоняется. Для характеристики фракционного состава в стандарте указывается температура, при которой перегоняется 10, 50 и 90 % бензина, а также температура конца его перегонки, иногда и начала. Применение бензина с высокой температурой конца перегонки приводит к повышенному износу цилиндров и поршневой группы вследствие смывания масла со стенок цилиндров и его разжижения в картере, а также вследствие неравномерного распределения рабочей смеси по цилиндрам. Давление насыщенных паров характеризует испаряемость головных фракций бензинов, и в первую очередь их пусковые качества. Чем выше давление насыщенных паров бензина, тем легче он испаряется и тем быстрее происходит пуск и нагрев двигателя. Однако если бензин имеет слишком высокое давление насыщенных паров, то он может испаряться до смесительной камеры карбюратора. Это приведет к ухудшению наполнения цилиндров, возможному образованию паровых пробок в системе питания и снижению мощности, перебоям и даже остановке двигателя. Поэтому давление насыщенных паров бензина устанавливается таким, чтобы при хорошем его испарении не образовывались паровые пробки в системе питания двигателя. При оценке испаряемости бензина необходимо наряду с давлением насыщенных паров учитывать его фракционный состав. Октановое число характеризует детонационную стойкость бензина, являющуюся важнейшим его эксплуатационным качеством. Детонационная стойкость бензина оценивается октановым числом, указываемым в стандартах или технических условиях в числе важнейших физико-химических свойств бензина. Показатель октанового числа входит и маркировку бензина. Октановое число бензина численно равно процентному (по объему) содержанию изооктана в такой смеси с нормальным гептаном, которая равноценна по детонационной стойкости испытуемому бензину. Чем выше октановое число, тем более стоек бензин перед детонацией и тем лучшими эксплуатационными качествами он обладает. При сопоставимых условиях бензины с более легким фракционным составом имеют более высокое октановое число. Лучше противостоят детонации бензины, в которых преобладают ароматические углеводороды, затем следуют нафтеновые, и наименьшая детонационная стойкость у бензинов, состоящих в основном из нормальных парафиновых углеводородов. Наличие в бензине сернистых соединений и смолистых веществ понижает его октановое число, поэтому содержание их в бензине строго контролируется. Детонация чаще всего возникает при работе прогретого двигателя на полной нагрузке при небольшом числе oборотов коленчатого вала. Возникновению детонации способствует ухудшение охлаждения двигателя (нагар, накипь, пробуксовка ремня вентилятора и др.), увеличение открытия дросселя, уменьшение числа оборотов коленчатого вала двигателя, увеличение угла опережения зажигания. Изменяя режим работы двигателя, можно предотвратить или прекратить уже начавшуюся детонацию Октановое число бензина повышается путем добавления к бензину высокооктановых компонентов или присадок-антидетонаторов. Механические примеси в бензине не допускаются. Они приводят к засорению топливных фильтров, топливопроводов, жиклеров, что нарушает нормальную работу двигателя, увеличивает износ цилиндров и поршневых колец, Наличие воды в бензине также исключено. Она опасна прежде всего при температуре ниже 0°С, так как, замерзая, образует кристаллы, которые могут преградить доступ бензина в цилиндры двигателя; она способствует осмолению бензина, а также вызывает коррозию топливных баков и резервуаров. На безотказную работу двигателя, развиваемую им мощность и расход бензина кроме рассмотренных свойств оказывают некоторое влияние и другие физико-химические свойства. Так, развиваемая двигателем мощность зависит от теплоты сгорания топлива. В то же время у применяемых марок бензинов теплота сгорания практически различается незначительно. Для автомобильных бензинов не нормируются вязкость и плотность. Фактическое отклонение вязкости и плотности бензинов одной марки не вызывает необходимости изменять регулировку и режим работы двигателя для разных партий бензина. Однако в этом может возникнуть необходимость при переходе на летний или зимний период эксплуатации или на бензин другой марки. Плотностью бензина называется его масса, содержащаяся в единице объема. Чаще всего плотность определяется нефтеденсиметром при 20°С. С понижением температуры вязкость и плотность возрастают. Увеличение вязкости уменьшает пропускную способность жиклеров, а с повышением плотности увеличивается количество одного и того же объема бензина, поступающего через жиклеры, Автохозяйства получают бензин с нефтебаз в весовых единицах (кг), а при заправке автомобилей через заправочные станции (бензоколонки) замер производится в объемных (л). Поэтому, зная плотность, производят пересчет весовых единиц (единиц массы) в объемные. Кроме перечисленных физико-химических свойств на износ двигателя и на затраты по уходу за автомобилем влияет также содержание в бензине минеральных и органических кислот, щелочей, смол, серы и ее соединений. Водорастворимые (минеральные) кислоты и щелочи коррозируют металлы, и их присутствие в бензине вызывает интенсивный износ деталей двигателя. В бензине в результате некачественной очистки могут оказаться серная кислота и щелочь. Стандартами на автомобильные бензины не допускается содержание в них хотя бы следов водорастворимых кислот и щелочей. Поэтому бензин подвергают качественной проверке на нейтральность, чтобы установить его соответствие требованиям стандарта и части содержания в нем водорастворимых кислот и щелочей. Для этой цели бензин тщательно перемешивают с таким же количеством дистиллированной воды и после отстоя йодную вытяжку сливают в две пробирки, в которые соответственно добавляют по 1—2 капли индикаторов метилоранжа и фенолфталеина. Если в бензине присутствует кислота, то при добавлении к водной вытяжке метилоранжа она окрашивается в оранжево-красный цвет, если щелочь — то при добавлении фенолфталеина ее цвет становится розовым или красным. Органические (высокомолекулярные нафтеновые нерастворимые в воде) кислоты коррозируют металлы значительно слабее, чем минеральные, В основном, они представляют опасность для цветных металлов, и в первую очередь для свинца и меди. Железо, например, поддастся коррозии под действием органических кислот в десятки раз слабее, чем свинец и медь. Поэтому органические кислоты в бензине приводят к ускоренному износу вкладышей; коренных шатунных подшипников коленчатого вала,, втулок верхней головки шатуна и других деталей из цветных металлов (кроме алюминиевых). Органические кислоты могут вызвать закупорку топливопроводов системы питания в результате попадания в них смол, вызванных наличием кислоты и продуктов коррозии. Содержание органических кислот в автомобильных бензинах строго ограничивается и оценивается по количеству едкого калия (КОН) в мг, требующегося для нейтрализации кислот, находящихся в 300-м3 бензина. Для этой цели 50 см3 бензина кипятят в смеси с таким, же количеством нейтрализованного этилового (винного) спирта с добавкой нескольких капель индикатора нитрозинового желтого для извлечения из бензина органических кислот и затем нейтрализуют горячую смесь спиртовым раствором едкого калия до тех пор, пока ее цвет не начнет переходить из желтого в зеленый. Кислотность бензинов не должна превышать 3 мг/100 см3. Особой коррозионной, агрессивностью отличаются активные сернистые соединения, к которым относятся элементарная сера (S), сероводород (h3S) и меркаптаны (R-S-H). Присутствие активной серы в бензине не допускается. Неактивные сернистые соединения вызывают коррозию только при их сгорании вместе с бензином. При этом образуются газы вызывающие коррозию деталей двигателя. Кроме того, эти газы, проникая в картер двигателя и соприкасаясь с конденсировавшимися парами воды и кислородом воздуха, образуют сильно коррозирующие серную и сернистую кислоты, которые окисляют масло и вызывают износ деталей. Некоторое количество неактивной серы в бензине все же допускается, так как избавиться от нее трудно, особенно при переработке сернистых нефтей. Так, содержание серы стандартом ограничено до G.,00i —ОД %. Проверка -присутствия в бензине активной .серы производится качественной пробой путем наблюдения за поверхностью медной отполированной пластинки до и после пребывания ее в течение 3 ч в бензине, подогретом до температуры 50 ± 2°С, или в течение 18 мин при 100С. Пластинка не должна покрываться черными, тёмно - коричневыми и серо-стальными пятнами и налетами. Количество неактивной серы в бензине определяется так называемым ламповым методом. Смолы в бензине образуют нерастворимые липкие, вязкие осадки темного цвета, которые отлагаются на стенках топливных баков, топливопроводов, в карбюраторе, во впускном трубопроводе, камере сгорания, на стержнях и тарелках впускных клапанов и т. д. Под действием высокой температуры смолистые образования коксуются и превращаются в нагар. Осадки смолы ухудшают подачу бензина в цилиндры двигателя, а иногда и полностью нарушают ее, превратившись в нагар, приводят к описанию клапанов, самовоспламенению рабочей смеси, работе с детонацией и другим неисправностям Количество смол в бензине непостоянно, оно увеличивается за счет полимеризации непредельных углеводородов и окисления их кислородом воздуха. Процесс усиливается при повышенной температуре и хорошем доступе воздуха. Кроме смол, которые могут образовываться, различают фактические смолы, т. е. те, которые уже имелись и бензине или же образовались при испытании. Содержание фактических смол в бензине строго ограничивается и устанавливается предельное их содержание на месте производства и на месте потребления, т. е. на нефтебазе, в момент получения бензина. Содержание фактических смол определяется прибором, в котором при температуре 150 ± 3°С производится выпаривание 25 мл бензина, омываемого струей горячего воздуха. Полученный после выпаривания остаток взвешивается (в мг) и увеличивается в 4 раза. Первоначальные качества бензина вследствие происходящих в них физико-химических процессов постепенно ухудшаются. Особенно это характерно для бензинов термического крекинга. Сохранение первоначальных качеств бензина в процессе транспортирования, хранения и применения зависит от его физической и химической стабильности. Окисление и осмоление возрастает с повышением температуры бензина. Поэтому все меры, которые способствуют понижению температуры бензина при хранении и транспортировании, будут уменьшать его окисление и осмоление. Понижение температуры также уменьшает потери легкоиспаряемых углеводородов. Окислению и осмолению способствует контакт бензина с воздухом, поэтому он быстрее осмоляется при неполном заполнении тары. Процесс окисления является самоускоряющимся и поэтому бензин, залитый в тару, не очищенную от остатков старого осмолившегося бензина, осмоляется преждевременно. Ускоряют образование смол ржавчина и загрязнение тары, нежелательно попадание в бензин воды, О химической стабильности бензина судят по величине индукционного периода. Токсичность является важнейшей характеристикой бензина. В связи с этим чрезвычайно важно, чтобы ни сам бензин, ни его пары и нагар не представляли повышенной опасности для здоровья лиц, соприкасающихся с ними.

Определение качества и марки бензина Рассмотренные физико-химические свойства бензинов, которые указываются в ГОСТ и технических условиях, достаточно полно характеризуют их эксплуатационные качества. Для определения качества полученного бензина необходимо правильно отобрать пробу. Для отбора проб бензина используют пробоотборники или приспособления с бутылкой. После опускания на необходимую глубину открывается крышка пробоотборника или пробка бутылки и после прекращения выделения пузырьков воздуха извлекают пробоотборник (бутылку) с пробой бензина. Когда нет возможности провести лабораторный анализ и важно ориентировочно определить возможность применения имеющегося бензина, внешним осмотром определяют цвет, прозрачность, а также простейшими способами проверяют смолистость и испаряемость бензина. Бензины «Нормаль 80», «Регулятор 91 и 92», «Премиум 95» и «Супер 98» неэтилированные, на цвет чистые прозрачные, бензин А-76 — желтого, а АИ-95 —- бледно-желтого цвета. Бензины А-80Э А-92, А-96 — бесцветны или бледно-желтого цвета. Для проверки испаряемости на белую бумагу стеклянной палочкой наносят каплю топлива и по истечении 1—2 мин осматривают остаток после испарения. После испарения бензина А-76 остается незначительное пятно, после испарения бензина остальных марок следок практически не остается. Бензин, содержащий смолистые вещества, оставляет на белой бумаге кольца желтого или коричневого цвета.

bukvasha.ru

Свойства бензина — реферат

Министерство образования Нижегородской области

Государственное бюджетное образовательное учреждение

Нижегородский государственный инженерно-экономический институт

(ГБОУ ВПО НГИЭИ)

Реферат

По дисциплине: «Эксплуатационные автомобильные материалы»

Тема: « Свойства Бензина»

Выполнила

студентка 3 курса

группы 34С-10

ФиО.

Проверил:

преподаватель

Васильев А.А.

г. Княгинино

2012 г

Бензин — это смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от 30 до 200°C. Плотность около 0,75 г/см³. Теплотворная способность примерно 10500 ккал/кг (46 МДж/кг). Горючая жидкость. Предназначен для применения в качестве топлива. Получается путём перегонки черного золота, гидрокрекингом и, при необходимости дальнейшей ароматизации — каталитическим крекингом и риформингом. Для специальных бензинов характерна дополнительная очистка от нежелательных компонентов и смешение с полезными добавками.

Основные свойства бензина

Главным свойством, которое характеризирует бензин как топливо для инжекторных и карбюраторных двигателей внутреннего сгорания является его высокая летучесть. Это свойство напрямую зависит от фракционных составляющих и определяет устойчивость к детонации.Чем лучше испаряется бензин, тем более полноценная горючая смесь образуется, в результате облегчается запуск двигателя, в цилиндрах уменьшается конденсация топливных паров, и, соответственно, меньше разжижается масло.

Каждый сорт бензина имеет свои показатели плотности, температуры замерзания и горения. Физические особенности бензина, кроме химической микроструктуры, зависят еще и от наличия переходящих из нефтепродуктов различных примесей. Чем больше примесей, тем ниже качество бензина. Бензин, сделанный путем перегона черного золота (прямогонный), не является детонационно-стойким и для использования в качестве топлива для современного двигателя совершенно не подходит. Так же не подходит для использования в мощных моторах бензин с низким октановым числом. Его можно применять при небольших нагрузках, или на холостом ходу, но если мотор прогрет и работает на полную мощность, то менее чем через минуту он прекратит свое полноценное функционирование и в результате потребуется дорогостоящий ремонт.

Известны особые случаи, когда для производства бензинов применяется и иное углеводородное сырьё. Возможен отгон бензиновых фракций из смол полукоксования и коксования с дополнительной их очисткой (например в Эстонской ССР бензин производился из горючих сланцев). Производятся бензины и из синтез- газа (товар газификации угля, конверсии метана) при помощи синтин- процесса (синтез Фишера — Тропша), продукты такой технологии — синтин и когазины.

«Классическая» технология производства автомобильного бензина на современных НПЗ предполагает его компаудирование (смешение) из нескольких составляющих, главными из которых являются:

прямогонный бензин (легкая нафта)
изомеризат (товар изомеризации предыдущего)
риформат (товар риформинга тяжелой нафты)

Бензин каталитического крекинга (товар разложения тяжелых фракций первичной перегонки) алкилат (товар алкилирования предыдущего).Бензин гидрокрекинга (товар разложения наиболее тяжелых жидких фракций, уцелевших после атмосферной, а затем вакуумной перегонки) модифицирующие присадки и добавки.Простейшая схема получения автомобильного бензина включает отбор легких фракций при грубой перегонке черного золота кустарным способом (в т.н. «самоварах») с последующим повышением октанового числа введением большого количества присадок («бодяжничество»).

Получение бензина

Бензин образуется путем каталитической переработки и перегонки земляного масла. Бензин в малых количествах получается с помощью переработки горючих сланцев и каменного угля, а также из естественных природных и сопутствующих газов. В некоторых случаях в производстве бензина может применяться и другое сырье из углеводородов. Существует возможность отгона фракций бензина, с использованием коксованных и полукоксованных смол с применением их дополнительной очистки. Кроме того, бензин изготавливают при помощи синтез-газа посредством синтин-процесса.

Маркировка и применение бензина

Сфера применения бензина подразумевает использование его в качестве топлива для работы двигателей внутреннего сгорания, а иногда бензин применяется в качестве промывочной жидкости и растворителя.

В конце 19 века бензин не находил лучшего применения, чем антисептическое средство (бензин продавался в аптеках) и топлива для примусов. Зачастую из черного золота отгоняли только керосин, а все остальное, включая бензин, либо сжигали, либо просто выбрасывали. Однако с появлением двигателя внутреннего сгорания, работающего по циклу Отто, бензин стал одним из главных продуктов переработки нефти. Хотя по мере более широкого распространения дизельных двигателей на первый план выходит дизтопливо вследствие более высокого КПД дизельных двигателей. Бензин применяется как топливо для карбюраторных и инжекторных двигателей, высокоимпульсное ракетное топливо (Синтин), при производстве парафина, как растворитель, как горючий материал, сырье для нефтехимии прямогонный бензин или бензин газовый стабильный (БГС).

Во время использования бензина основным свойством является стойкость двигателя к детонации. Детонацией называют процесс быстрого сгорания смеси, и в результате чего образуется в камере ударная волна. Часто повторяющиеся ударные волны наносят двигателю ощутимый ущерб, а именно, прогорание поршней и выпускных клапанов. Внешне детонацию можно определить по постоянному стуку в двигателе, вибрация двигателя, густой, черный дым из выхлопной трубы и нестабильная работа двигателя. Из всех перечисленных признаков самым главным является постоянный звонкий стук. Некоторые водители считают, что этот стук производят поршневые пальцы. А на самом деле это всего лишь результат появления ударной волны. Основной причиной появления ударной волны (детонации) является несоответствие бензина степени сжатия в цилиндрах, раннее зажигание, наличие нагара в камере сгорания. Понятно, что длительная работа двигателя с процессами детонации оставит после себя ощутимый урон или вовсе «убьет» двигатель. Но не всякая детонация является опасной. Если детонация незначительная, кратковременная, возникает в начале разгона автомобиля, если педаль газа нажата до конца, а потом детонация пропадает, то это вполне нормальное явление и особой опасности для двигателя не представляет. Детонационное свойство определяется октановым числом бензина.

Октановое число определяется двумя способами. Это либо исследовательский способ, либо моторный. Чаще всего при обозначении сорта бензина указывается и метод, при помощи которого было определено октановое число. Если в названии бензина присутствует буква «И», значит, октановое число этого бензина было определено исследовательским методом. Более дорогими являются те сорта бензина, у которых октановое число выше. Это объясняется более высокой стойкостью к детонации. Это также влияет на степень сжатия двигателя, а значит, влияет на мощность двигателя и затрата топлива. Высокооктановый бензин получают обычно двумя способами. Технологический способ увеличивает количество высокооктановых веществ в процессе производства. Такой бензин является неэтилированным. Более дешевый и простой метод представляет добавку в бензин тетраэтилсвинца. Этот бензин имеет название этилированный бензин. В странах с высокоразвитой экономикой этилированный бензин не применяется как топливо. Этиловая жидкость представляет собой концентрат химических соединений свинца. Этил вредный как для природы, так и для человека. При обращении с этилированным бензином необходимо соблюдать меры предосторожности. Тетраэтилсвинец способен повысить детонационную стойкость, поэтому, его и добавляют в бензин. Такой бензин нельзя использовать в машинах, которые оснащены лямбдазондом и каталитическим нейтрализатором. Этилированный бензин быстро выведет из строя детали двигателя.

Сортов бензина очень много. Только в СНГ насчитывается 8 сортов: А-72, А-76, А-80, АИ-91, АИ-92, АИ-93, АИ-95 и АИ-98. По химическому составу и характеристикам они бывают по содержанию этила трех видов: этилированный, малоэтилированный или неэтилированный бензин. По температурным показателям бывает или летний, или зимний. Разные сорта этилированного бензина окрашивают в разные цвета. В зарубежных странах маркировка немного иная. Бензин у них выпускается двух марок: «Премиум»( октановое число 97) и «Регуляр» ( октановое число 90-94). В некоторых странах есть еще и третья марка «Супер» (октановое число 99-102).Так же, качество бензина зависит от количества содержания вредных механических примесей, кислот, сернистых соединений. Обычно, бензин, производимый в странах СНГ, имеет низкое качество по этим показателям. Низкое качество бензина является причиной детонаций в двигателе. Повышается износ деталей двигателя, и уменьшается срок службы.Для хотя бы частичного предотвращения пагубного действия некачественного бензина рекомендуется применять фильтры тонкой очистки. Так же можно раз в год промывать топливный бак, очищая его от вредных отложений и осадков.

Воздействие бензина на человеческий организм

В человеческий организм, как правило, бензин проникает через легкие. В случае острого отравления бензиновыми парами, проявляется всеобщая интоксикация организма. В данном случае первой помощью будут те же самые действия, что и при других распространенных интоксикациях.

Хранение бензина

Длительное хранение бензина сказывается на его качестве, естественно отрицательно. В процессе длительного хранения образуется большое количество смол из-за окисления углеводородов. В результате на пару единиц снижается октановое число. Образовавшиеся смолы создают в бензине вязкие коричневые вещества, которые попадая на детали или предметы, откладываются на них. Обычно, местом для этого образования являются детали карбюратора, внутренние стенки бака. Это отрицательно влияет на работу двигателя. Окислению бензина в баке способствуют некоторые вещества, например, медь ускоряет процесс окисления. Если заборная трубка и сетка топливного бака сделаны из латуни, бензин будет быстрее окисляться, чем в железной канистре. Воздух так же способствует окислению, если имеет свободный доступ к топливу. При высоких температурах окисление проходит быстрее, так как температура ускоряет химические процессы. Поэтому, зимой окисление ослабленное.

Есть и серьезные последствия окисления бензина. Если этилированный бензин хранится длительное время в неплотно закрытой емкости, из бензина испаряется бромистый этил, который предназначен в бензине для выноса оксида свинца из камеры сгорания двигателя. При совсем длительном хранении бромистого этила может остаться так мало, что он не сможет выводить свинец из камеры сгорания. Конечно же, это приведет к активному появлению нагара в камере сгорания. Поэтому, настоятельно рекомендуется хранить бензин в плотно закрытых емкостях при низких температурах. Лучше всего для таких целей в бытовых условиях подходят бензиновые канистры. При большинстве регионов бензин в канистрах может храниться до 12 месяцев без потери качества и своих химических свойств. В то время, как в баке машины срок хранения не превышает 6 месяцев. Эти сроки увеличиваются для прохладных (северных) районов и сокращаются вдвое в южных, теплых районах. В случаи, если бензин все же застоялся и окислился, его можно немного «освежить». Для этого необходимо в окисленный бензин добавить свежий бензин таких же свойств. Объем свежего бензина должен превышать окисленный в 2-3 раза. В этом случае, общий объем бензина будет практически как свежий, нормальный бензин

Эксплуатация бензина других сортов

Некоторые умельцы – автолюбители вносят в конструкцию двигателя изменения, которые способны обеспечить нормальную работу двигателя, используя бензин с низким октановым число вместо необходимого для двигателя высокооктанового бензина. Например, что бы двигатель работал на АИ-76 вместо АИ-93. Среди более опытных автолюбителей и «специалистов» существует несколько способов такого совершенствования автомобиля: установка позднего зажигания, уменьшение степени сжатия, подача воды в газопровод. Рассмотрим самые простые и популярные методы модернизации двигателя.

Позднее зажигание. Этот способ является самым простым. Для установки позднего зажигания необходимо повернуть корпус распределителя. Несмотря на то, что этот способ прост и эффективен, его нельзя использовать длительное время. Дело в том, что сжигание в этом случае более продолжительное, а значит, повышается общая температура процесса сгорания. В результате происходит перегрев поршней, поршневых колец, выпускных клапанов и всего двигателя. Естественно, это сокращает срок службы деталей двигателя и двигателя в целом. Такая экономия на бензине способна нанести владельцу авто более существенные денежные расходы на детали. Вероятны неожиданные поломки по причине прогорания клапанов.

Следующий способ подразумевает добавление воды в впускной нефтепровод. Этот способ изучался учеными и инженерами. Было выяснено, что это позволяет работу двигателя без детонаций, поэтому возможно использование бензина с низким октановым числом вместо нужного бензина. Препятствует применению этого способа несколько причин. Применять этот метод можно только в случае подачи большого количества воды. Если издержка воды относительно бензину будет составлять около 15%, возможно использование низкооктанового бензина А-76 вместо высокооктанового АИ-93. Иначе говоря, при расходе одного топливного бака объемом 50 литров бензина необходимо подать в двигатель почти 10 литров воды. Это затруднительно, т.к. такое количество воды иметь в машине не всегда возможно и не совсем приемлемо. Второй проблемой подачи воды в впускной газопровод является точная подача воды. Что бы двигатель работал правильно и без перебоев необходимо постоянно регулировать объемы подачи воды в зависимости от режима работы двигателя. Изменение скорости, повышение или понижении нагрузки на двигатель, температурные перепады. Во всех этих и других случаях количество воды необходимо тоже менять. А для этого необходимо установка специальной системы автоматического регулирования. Можно, конечно, регулировать в ручную, с помощью, например, краника, но это не даст точности подачи, а значит, не гарантирует правильность работы двигателя. Ну и конечно же, при использовании этого метода снижается срок службы двигателя. Вывод: подача воды в впускной нефтепровод позволяет применять бензин с низким октановым числом, но качественно обеспечить этот процесс пока не представляется возможным. А значит, этот метод не подходит для использования.

referat911.ru

Реферат - Физико-химические свойства бензина

Реферат

Дисциплина: материаловедение

Тема: Физико-химические свойства бензина

2009

Введение

Основные технико-экономические требования к бензинам сводятся к следующему:

— двигатель должен развивать предусмотренную для него мощность при минимальном расходе бензина;

— качество бензина не должно ухудшаться при транспортировании, хранении и использовании;

Физико-химические свойства

Изменяя режим работы двигателя, можно предотвратить или прекратить уже начавшуюся детонацию

Кислотность бензинов не должна превышать 3 мг/100 см3 .

Особой коррозионной, агрессивностью отличаются активные сернистые соединения, к которым относятся элементарная сера (S), сероводород (h3 S) и меркаптаны (R-S-H). Присутствие активной серы в бензине не допускается. Неактивные сернистые соединения вызывают коррозию только при их сгорании вместе с бензином. При этом образуются газы вызывающие коррозию деталей двигателя. Кроме того, эти газы, проникая в картер двигателя и соприкасаясь с конденсировавшимися парами воды и кислородом воздуха, образуют сильно коррозирующие серную и сернистую кислоты, которые окисляют масло и вызывают износ деталей. Некоторое количество неактивной серы в бензине все же допускается, так как избавиться от нее трудно, особенно при переработке сернистых нефтей. Так, содержание серы стандартом ограничено до G.,00i —ОД %. Проверка -присутствия в бензине активной.серы производится качественной пробой путем наблюдения за поверхностью медной отполированной пластинки до и после пребывания ее в течение 3 ч в бензине, подогретом до температуры 50 ± 2°С, или в течение 18 мин при 100С. Пластинка не должна покрываться черными, тёмно — коричневыми и серо-стальными пятнами и налетами.

Количество неактивной серы в бензине определяется так называемым ламповым методом.

Токсичность является важнейшей характеристикой бензина.

Определение качества и марки бензина

www.ronl.ru

Смотрите также

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..