Топливо активно испаряется при температуре +30 градусов Цельсия, причем процесс испарения становится более активным по мере повышения температуры. Взрывоопасная смесь образуется, когда содержание паров в воздухе составляет от 74 до 123 грамм на м3.
Температура кипения бензина
Поскольку бензин представляет собой смесь многих жидкостей, бензин в автомобильных двигателях ведет себя совсем не так, как другие жидкости на его месте. Поэтому процесс сгорания и испарения бензина в топливном баке отличается от процесса сгорания и испарения воды или сжиженного водорода. Каждый элемент реагирует в определенное время. Хорошее понимание этих моментов поможет вам точно знать, какой тип бензина нужен вашему автомобилю и как продлить срок службы двигателя.
О каких физических и химических свойствах топлива должны знать водители? Бензиновые жидкости, известные как фракции, различаются по температуре кипения, плотности, вязкости и скорости реакции с воздухом. Помимо углеводородных фракций, они содержат природные соединения серы, водорода и кислорода и обладают уникальными свойствами. Обычно невозможно определить пропорции различных фракций конкретного бензина. Существуют также различные присадки, необходимые для улучшения качества топлива, его хранения и огнестойкости. Большинство из этих функций важны для инженеров, которые проверяют качество бензина до его поступления на станцию технического обслуживания.
Для обычного человека важно понимать температуру кипения и октановое число бензина. Это зависит от марки бензина.
Октановое число является частью названия марки бензина. Например, название AI-92 означает, что бензин был протестирован методом исследования (AI) и имеет октановое число 92. Это число указывает на устойчивость бензина к взрывам. Точкой отсчета, или 100, является изооктан — углеводород, который очень устойчив к детонации. Октановое число указывает на степень смешения между гептаном и изооктаном, который менее пирофорен. На практике октановое число 92 означает, что этот бензин так же стабилен при воспламенении, как смесь изооктана и гептана в соотношении 92:8. В бензине АИ-95 соотношение составляет 95:5. Это означает, что он обладает высокой тугоплавкостью. Если топливо обладает более высокими свойствами, чем изооктан, это число может превышать 100.
Температура кипения бензина
Какова температура кипения бензина в двигателе? Производители отдельно контролируют температуру кипения бензина, а также 10, 50 и 90%-ную температуру кипения и температуру в конце кипения.
За температуру кипения и сгорание первых 10% топлива отвечают легкие фракции. Это влияет на пусковые характеристики, испарение и, самое главное, на возможное образование атмосферных засоров в двигателе. Конечно, атмосферное связывание образуется не только из-за легкой фракции, но и из-за состава бензина в целом, а также пропорции и характеристик фракций, способных переходить из жидкого в газообразное состояние. Чтобы бензин мог запустить холодный двигатель, температура кипения первых 10% топлива не должна превышать 55°C зимой и 70°C летом. Бензин зимнего сорта содержит более высокую долю легких фракций, чем летний сорт.
Половина топлива закипает при температуре более легкой фракции бензина. Эти 50% называются рабочей фракцией бензина. Он влияет на время прогрева и переключение на различные функции двигателя.
Точки кипения и дистилляции 90% бензина являются измерениями тяжелой фракции. Высокая температура кипения означает, что более тяжелые части бензина неравномерно распределяются по двигателю. Часть бензина не успевает сгореть и конденсируется на стенках цилиндра, вымывая масло. В результате образуется нагар, который сокращает срок службы цилиндров и поршневых колец. Затем эти остатки попадают в картер, где смывают масляную пленку, разбавляя масло и ухудшая его качество. Это увеличивает расход бензина, снижает эффективность работы двигателя и его срок службы. Оптимальная температура, при которой неравномерность распределения бензиновой смеси по цилиндрам двигателя наименьшая, составляет 110-115°C. Такой показатель необходим в авиационной промышленности, где государственный стандарт конца температуры кипения бензина для стандартного автомобиля составляет 180°C.
В целом, снижение температуры кипения бензина до 90% дистилляции улучшает качество, но требует меньше ресурсов. Чем ниже температура, тем выше взрывоустойчивость и склонность к конденсации, и тем ниже химическая стойкость. Это означает, что свойства бензина с большей вероятностью изменятся в процессе хранения и использования. Температура кипения топлива 90% также известна как точка росы.
Температура испарения бензина
При какой температуре бензин превращается в пар? Процесс начинается при температуре теплее 30°C и достигает 205°C для более тяжелых дистиллятов. Именно здесь бензин начинает смешиваться с воздухом, попадает в камеру сгорания и запускает автомобиль. Чем холоднее на улице, тем больше энергии тратится на испарение, что затрудняет запуск и поддержание работы двигателя. По этой причине зимний бензин содержит фракции, которые легче испаряются при низких температурах.
Поскольку современные автомобили оснащены системами непосредственного впрыска, температура испарения бензина больше не имеет значения, но до сих пор это единственное, что определяет, насколько быстро и равномерно пары бензина смешиваются с воздухом в цилиндре. Двигатель работает. Это значение может быть уменьшено за счет использования добавок или увеличения процентного содержания высоких фракций.
Важно, насколько химический состав бензина не изменяется при хранении и транспортировке. Когда сжиженный газ добавляется в бензин, он превращается в пар при очень низкой температуре, возможно, даже до того, как бак будет израсходован. На самом деле, даже только что купленный бензин может уже иметь свойства ниже, чем у его марки. Это происходит, когда продавцы добавляют в просроченное топливо пропан или метан (из-за чего на АЗС очень плохо пахнет), превращая 92-й бензин в 95-й.
Температура кипения бензина — интересная величина. Сегодня мало кто из молодых водителей когда-то знал, что кипящее топливо в топливопроводе или карбюраторе может заблокировать автомобиль при высоких температурах. Это явление вызывало сбои в работе системы.
Температура кипения бензина при атмосферном давлении
Температура кипения — это диапазон значений температуры от момента появления первой капли конденсата в составе до момента полного выкипания фракции. Общая температура кипения нефти составляет от +50 до + 550°C, но из-за сложного химического состава она не выкипает полностью.
Бензин — это продукт, получаемый путем прямой перегонки нефти. Он производится при нормальном атмосферном давлении при температуре до +130 градусов Цельсия. Этот показатель часто превышается в процессе растрескивания. Температура кипения бензина при этом процессе колеблется от + 30 до + 200 градусов Цельсия, в зависимости от состава вещества. Бензин закипает в основном в диапазоне температур от +100 до +130 градусов Цельсия.
Производители определяют различные точки во время кипения бензиновой смеси. В этот момент бензиновая смесь кипит на 10 % по объему (начало кипения), половину и 90 % (конец кипения). Первая 1/10 часть объемного сгорания содержит небольшую долю углеводородов. Ровное и своевременное сгорание этих компонентов предотвращает образование атмосферных замков в топливных магистралях автомобиля. Температура кипения +55°C достаточна для быстрого запуска двигателя даже зимой.
Следующие 50% бензина — это рабочие компоненты, участвующие в эффективной работе двигателя. Последние 10% кипящего бензина состоят в основном из тяжелых углеводородов. Эти элементы отвечают за образование отложений на поверхности деталей коленчатого вала, что снижает эффективность работы двигателя, но увеличивает расход самого бензина, а остатки не успевают сгореть до нового впрыска. Удалить сажу, образующуюся на этом этапе, невозможно, но можно уменьшить количество образующихся отложений. Для этого тяжелую фракцию необходимо кипятить при температуре +115°C.
Температура кипения бензина АИ92
Чем выше октановое число, тем выше ударопрочность композиции. Октановое число топлива напрямую зависит от температуры кипения более тяжелой жидкости. Кипение при более низких температурах повышает устойчивость к самовоспламенению. Однако эффективность использования топлива двигателем снижается, и КПД двигателя уменьшается. Поэтому лучшим решением является добавление специальных присадок для повышения октанового числа бензиновой смеси.
Температура кипения бензина АИ95
Все популярные марки бензина, включая АИ-92 и АИ-95, имеют одинаковую температуру кипения, если вообще отличаются. То же самое относится и к другим техническим параметрам. Температура текучести также является обычной — не менее -60 градусов Цельсия.
Эффективность сгорания бензина в двигателе также зависит от давления в цилиндре. Во время фазы впуска воздуха и топлива температура в камере сгорания колеблется от примерно +80 градусов Цельсия до давления 0,7 бар.
Температура вспышки бензина
Температура вспышки паров бензина указывает на условия, при которых летучие соединения, образующиеся на поверхности жидкости, могут воспламеняться от искр или других источников, но температура вспышки не является катализатором непрерывного горения. Бензин представляет собой легковоспламеняющуюся смесь легких углеводородов с температурой кипения +30 градусов Цельсия и легковоспламеняющихся летучих соединений. Низкая температура воспламенения способствует самовоспламенению топлива, что отрицательно сказывается на работе двигателя. Максимальная температура вспышки бензина составляет +40°C, которая может быть снижена путем повышения октанового числа смеси.
Температура горения бензина
Температура сгорания бензина — это параметр, который отражает постоянные условия сгорания смеси в рабочей камере. Температура внутри двигателя очень высокая, в диапазоне +900°C, независимо от качества бензина.
Температура сгорания может меняться в течение рабочего цикла в зависимости от конструкции автомобиля. Например, клапаны рециркуляции выхлопных газов и паров снижают нагрев групп цилиндров таким образом, что температура сгорания опускается ниже +900°C.
Степень сжатия двигателя (отношение общего объема камеры сгорания, включая цилиндры, к номинальному объему камеры сгорания) также влияет на температуру. Более высокие степени сжатия повышают температуру сгорания до +1100°C.
Точное значение температуры сгорания внутри двигателя невозможно определить эмпирическим путем, поэтому расчеты производятся автоматически на основе имеющихся данных. Некоторые исследователи считают, что эта цифра может достигать +1500°C. На открытом воздухе топливо горит при температуре от +800 до +900 градусов Цельсия.
