Температура кипіння та детонаційна стійкість автомобільних бензинів
2. температура кипіння бензину
Розглянемо, що відбувається збензином по дорозі від бензобака автомобіля до камери згоряння двигуна. По паливопроводах бензин надходить у карбюратор автомобіля. З розпилювачів карбюратора бензин випливає у рідкому вигляді. На шляху від розпилювача, у впускному колекторі, бензин випаровується так, що частка його пари в повітрі коливається в межах 75-125г/м3, утворюючи тим самим вибухову суміш. Звідси випливає, що однією з основних властивостей бензину є його здатність випаровуватися. Як відомо, на процес випаровування будь-якої рідини значно впливають її в'язкість, щільність і коефіцієнт поверхневого натягу. Найголовнішим же для випаровування є температура кипіння.
ТЕМПЕРАТУРА КИПЕННЯ - температура, за якої відбувається кипіння рідини, що перебуває під постійним тиском. Температура кипіння будь-якої рідини за нормального атмосферного тиску (1013,25 гПа, або 760 мм рт. ст.) називають нормальною температурою кипіння або точкою кипіння.
Бензин, як ми вже знаємо, є сумішшю, що складається з декількох фракцій, тому він не може мати строго певної температури кипіння за визначенням. При атмосферному тиску легкі фракції, що входять до складу автомобільного бензину, починають кипіти при температурі від 30 до 40 градусів, а важкі википають при значно високих температурах (іноді більше 200 градусів).
Температура википання 10% бензину характеризує його пускові властивості, оскільки при низьких температурах саме ці 10% випаровуються при перших спалахах в циліндрах автомобіля. Температура пуску значно знижується при збільшенні ступеня стиснення в циліндрах, при застосуванні електронного запалення та збільшенні частоти обертання двигунана етапі запуску. Зі сказаного вище: чим нижче температура кипіння, тим легше зробити запуск холодного двигуна.
Проте надто низька температура кипіння автомобільного бензину тягне за собою проблеми під час запуску двигуна в спеку. Значно підвищується загальна пожежонебезпека при експлуатації автомобіля, можливе виникнення втрати бензину внаслідок надмірного його випаровування на шляху до циліндрів двигуна. При низькій температурі кипіння найлегші фракції бензину починають випаровуватися і кипіти вже в бензопроводі, в бензонасосі, утворюючи тим самим парові пробки, які перешкоджають надходженню бензину в карбюратор автомобіля.
Величезне значення для експлуатаційних властивостей бензину має безпосередньо інтервал температур від початку кипіння його найлегших фракцій до закінчення найбільш важких кипіння. Чим вже цей інтервал, тим менше часу витрачається на прогрів холодного двигуна, прийомистість двигуна значно зростає.
І останнє, температура бензину, за якої повністю википають усі його важкі фракції, значно впливає на загальний термін служби двигуна.
3. детонаційна стійкість бензину
Детонація моторного палива - це надмірно швидке згоряння паливної суміші в циліндрі карбюраторного двигуна через накопичення органічних пероксидів у паливній суміші. При сильній детонації потужність двигуна падає, деталі двигуна піддаються найбільш високим тепловим та механічним навантаженням. В результаті роботи двигуна з підвищеною детонацією відбувається обгорання та руйнування робочих кромок клапанів та поршнів, електродів свічок. Підвищена детонація може спричинити пробій прокладки головки блоку. Ударні хвилі, що виникають внаслідок підвищеної детонації, руйнуютьмасляну плівку між поршнем і гільзою циліндра, що призводить до підвищеного зношування пар тертя. Всі перелічені процеси відбуваються при низькій детонаційної стійкості автомобільного бензину.
Навпаки, бензин, що має підвищену детонаційну стійкість, надто повільно горить. При застосуванні таких бензинів горіння в циліндрах значно затягується, продукти згоряння не встигають розширитися та охолоне. Підвищена температура відпрацьованих газів справляє згубну дію на випускні клапани, внаслідок чого останні швидко прогорають.
Детонаційну стійкість бензину прийнято виражатиоктановим числом. Октанове число визначається на одноциліндровому двигуні спеціальної конструкції, що забезпечує змінну ступінь стиснення за еталонних умов роботи на збідненій паливній суміші. Детонаційна стійкість автомобільних бензинів визначається двома методами: моторним та дослідницьким. Відмінність цих методів полягає у режимах їх проведення. Випробування бензину за методом дослідження проводять при менш напруженому режимі: суміш за карбюратором не підігрівають. Навпаки, при моторному методі на вході в камеру згоряння підтримують температуру бензинової суміші на рівні 150 градусів. У зв'язку з цим моторний метод найбільш точно оцінює детонаційні властивості бензину на форсованому режимі, а дослідницький - при роботі двигуна з частими зупинками та обмеженням потужності.
На основі детонаційних властивостей проводиться розподіл автомобільних бензинів за марками. У марці бензину вказуються його октанове число, знайдене одним із вищевказаних методів.
А-95: А - автомобільний бензин з октановим числом 95, обчисленим за моторним методом;
АІ-98: АІ - бензин автомобільний з октановим числом 98,обчисленим за дослідницьким методом;
Відхилення справжнього октанового числа бензину, що використовується від норми (іноді спостерігається при заправці автомобіля неякісним паливом) на 3-4 одиниці в будь-який бік, можна компенсувати регулюванням випередження запалення.