Из чего состоит бензин, что такое октановое число

Состав бензинов

Бензин – фракция нефти, являющаяся самой легкой, имеющая следующий состав:

• от 25 до 61% предельных углеродов;
• от 13 до 45% непредельных углеродов;
• от 9 до 71% нафтеновых углеродов;
• от 4 до 16% ароматических углеродов, имеющих длинную молекулу;
• кислотосодержащие примеси;
• серосодержащие примеси;
• азотсодержащие примеси.

Получают бензиновый продукт в процессе возгонки нефти, качество горячего зависит от его фракционного состава. Состав определяется стандартом ГОСТ 2177-99, согласно которому и используется формула производства горячей смеси. Пусковые характеристики качественнее у бензинов, имеющих низкую температуру вскипания. Чтобы запустить холодный двигатель, должно выкипать до 10% горючего при температуре, не более 55 градусов.

Фрикционный структурный состав зимних бензинов легче, чем летних, поскольку это необходимо для прогрева и пуска двигателя. Главная часть топлива имеет название рабочая фракция, а от испаряемости этого компонента зависят следующие вещи:

• продолжительность периода, на протяжении которого прогревается двигатель;
• образования горячей смеси, в разных режимах функционирования двигателя;
• возможность выполнять переход между режимами быстро.

В составе отгона должно быть 50% рабочей фракции, именно этот физический показатель является нормой.

Плотность нефтепродуктов

Плотность топлива – это его удельный вес, а именно количество массы в единице объема.

Плотность топлива во многом зависит от плотности нефти из которой оно получено. Согласно ГОСТ Р 52368-2005 плотность топлива при температуре +15 °С должна быть в пределах 0,820-0,845 г/см3, а по ГОСТ 305-82 не должна превышать 0,860 (при 20°С)

Плотность топлива зависит от температуры, впрочем, как и для любой другой жидкости: при повышении температуры плотность топлива снижается и наоборот – при снижении температуры плотность топлива увеличивается. Существуют специальные таблицы для пересчета плотности топлива в зависимости от температуры. Для дизельного топлива температурная поправка изменения плотности составляет, в среднем 0,0007 г/см3 на 1°С.

ПЛОТНОСТЬ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Точный расчет плотности нефтепродукта

Для того чтобы определить при помощи этой таблицы плотность нефтепродукта при данной температуре, необходимо:

таблица средних температурных поправок плотности нефтепродуктов.

а) найти по паспорту плотность нефтепродукта при +20oС;

б) измерить среднюю температуру груза в цистерне;

в) определить разность между +20oС и средней температурой груза;

г) по графе температурной поправки найти поправку на 1oС, соответствующую плотность данного продукта при +20oС;

д) умножить температурную поправку плотности на разность температур;

е) полученное в п. «д» произведение вычесть из значения плотности при +20oС, если средняя температура нефтепродукта в цистерне выше +20oС, или прибавить это произведение, если температура продукта ниже +20oС.

Примеры.

Плотность нефтепродукта при +20oС, по данным паспорта 0,8240. Температура нефтепродукта в цистерне +23oС. Определить по таблице плотность нефтепродукта при

этой температуре.

Находим:

а) разность температур 23o — 20o =3o;

б) температурную поправку на 1oС по таблице для плотности 0,8240, состовляющую 0,000738;

в) температурную поправку на 3o:

0,000738*3=0,002214, или округленно 0,0022;

г) искомую плотность нефтепродукта при температуре +23oС (поправку нужно вычесть, так как температура груза в цистерне выше +20oС), равную 0,8240-0,0022=0,8218, или округленно 0,8220.

2. Плотность нефтепродукта при +20oС, по данным паспорта, 0,7520. Температура груза в цистерне -12oС. Определить плотность нефтепродукта при этой температуре.

Находим:

а) разность температур +20oС — (-12oС)=32oС;

б) температурную поправку на 1oС по таблице для плотности 0,7520, составляющую 0,000831;

в) температурную поправку на 32o, равную 0,000831*32=0,026592, или округленно 0,0266;

г) искомую плотность нефтепродукта при температуре -12oС (поправку нужно прибавить, так как температура груза в цистерне ниже +20oС), равную 0,7520+0,0266=0,7786, или округленно 0,7785.

Причины большого потребления топлива на дизеле

Если владелец машины с дизельным двигателем сталкивается с проблемой повышенного расхода топлива, то причинами дефекта являются:

• использование моторного масла с неправильно подобранной вязкостью;
• износ или разрушение фильтров, отделяющих посторонние примеси от горючего и атмосферного воздуха;
• некорректная работа контроллера двигателя и датчиков, отвечающих за поддержание состава смеси.

Несоответствие моторного масла

При обслуживании мотора необходимо заливать масло с температурной вязкостью, соответствующей региону эксплуатации автомобиля. Повышенная вязкость приводит к чрезмерной нагрузке на стартер в момент пуска и увеличивает расход солярки. Нестабильная масляная пленка приводит к увеличению силы трения и падению экономичности мотора.

Засорение топливного и/или воздушного фильтров

Попадание грязи в топливный фильтр и магистрали подачи солярки приводит к отключению части цилиндров или повреждению топливных форсунок. Мотор теряет мощность, одновременно увеличиваются затраты горючего. Аналогичная ситуация наблюдается и при засорении воздушного фильтра, который препятствует подаче свежего воздуха в цилиндры в нужном объеме (в соответствии с углом открытия дросселя).

Проблемы с ЭБУ

Электронный контроллер оснащен металлическим корпусом, защищающим печатные платы от воздействия влаги и паров топлива. При нарушении герметичности, заводских дефектах или в результате скачка напряжения блок выходит из строя. Неисправный контроллер неправильно определяет фазы впрыска и объем подаваемого в цилиндры топлива, увеличивая затраты солярки.

Выход из строя датчиков

Установленные на дизеле датчики определяют момент начала впрыска топлива и продолжительность подачи горючего в цилиндр. Обрыв или короткое замыкание сенсоров или соединительных жгутов приводит к работе мотора в аварийном режиме с повышенным уровнем потребления топлива. При выходе из строя сенсоров в комбинации приборов включаются предупредительная лампа Check Engine или другие сигнализаторы (зависит от конструкции и года выпуска автомобиля).

Послесловие

Если использовать не нефтяные ресурсы в качестве источника для получения топлива, то перспективы как экологии, так и самого наличия топливно-энергетического комплекса выглядят не столь удручающе, как это есть на сегодняшний момент.

В качестве альтернатив могут быть использованы технологии переработки сжиженных газов, растительных масел из ряда непищевых сортов, спирты на основе этилового, но главное – водород, не оставляющий после себя СО и СО2.

Отдельное направление – создание экономичных и компактных аккумуляторов и электродвигателя, работающего в паре с ними.

Пока что идёт химическое совершенствование бензинов, ужесточение экологических требований к ним, но, как следствие – увеличение цены. Что вкупе с увеличением численности народонаселения планеты и доступ всё большего числа людей всех континентов к благам цивилизации, к которым, несомненно, относится и всеобщая автомобилизация – перспективы отрасли остаются неопределёнными.

Расчет расхода топлива для автолюбителя

Моментальный (мгновенный) расход – количество потребляемого топлива в данный момент времени. Его информационная ценность в том, что можно понять, как различные режимы вождения влияют на экономию горючего. Узнать его можно только благодаря БК.

Бортовой компьютер – устройство, которое позволяет определить текущие параметры работоспособности автомобиля.

Он отображает:

• скорость автомобиля
• обороты двигателя и его температуру
• остаток топлива в баке
• средний расход на 100 км
• расход горючего за текущую поездку
• моментальный расход
• время поездки
• пройденный путь

Устройство позволяет запрограммировать новый круиз, рассчитать необходимое количество топлива.

Бортовой компьютер предупредит о превышении параметров работы транспортного средства, к примеру, повышении температуры в двигателе или необходимости технического обслуживания.

Следовательно, если у вас на автомобиле установлен БК, всю информацию по расходу вы можете увидеть на его экране. Но что делать тем автолюбителям, у которых это чудо техники не установлено?

Как рассчитать средний расход топлива на 100 км без БК?

Формула расчета такова: Количество литров потраченного топлива делят на пройденный за поездку километраж, полученное значение умножают на сто. В результате получается потребление на 100 км пробега.

Если лень запоминать формулу, то можно произвести расчет на компьютере при помощи встроенного в Windows 7 и 8 калькулятора. Включается режим расчета так:

Для возвращения к привычному виду калькулятора нажмите Ctrl+F4.
Пример расчета:

Пройденный километраж можно узнать благодаря одометру. В большинстве современных автомобилей при наличии электронного одометра есть возможность отследить количество пройденных километров за определенную поездку.

Сложнее определить количество израсходованного горючего. Проблема в том, что никогда не ясно, сколько точно бензина в баке. Самым простым способом кажется следующий вариант: полностью заполнить бак (его емкость указана в руководстве по эксплуатации ТС) и полностью израсходовать горючее. У данного способа два минуса:

• надо возить с собой канистру с топливом (ведь неизвестно где и когда оно закончится);
• у абсолютного большинства автомобилей при ситуации сухого бака может выйти из строя топливный насос и/или вновь завести автомобиль будет невозможно без дополнительных процедур (таких, как подкачка).

Мы рекомендуем следующие способы измерения среднего расхода топлива:

“От полного бака”:

1. заливаете полный бак, фиксируете показания одометра;
2. проезжаете определенное расстояние (чем больше, тем точнее будет расчет);
3. вновь заезжаете на заправку и заправляете до полного бака
4. минусуете записанные показатели одометра от тепершних – у вас есть километраж;
5. количество залитого при второй заправке топлива равняется израсходованному;
6. применяете формулу расчета.

Если вы проедете ровно 100км между заправками, то количество залитого при второй заправке топлива равняется среднему расходу на 100км.
При заливке до полного бака тоже возможны варианты: полностью заливать горловину или нет и т.п. При таком варианте заправки у заправщика больше возможностей для махинаций. Поэтому возможен вариант до первого отстрела пистолета

Вы обращали внимание, что заправщик фиксирует пистолет и топливо льется в бак без зажатия пистолета рукой (кстати, там тоже 2 положения фиксации)? Когда бак почти полный фиксатор “стреляет” и горючее перестает литься. Для “идеального” измерения обе заправки можно проводить на одной и той же колонке.. “По лампочке резерва топлива”:

“По лампочке резерва топлива”:

1. ездите, пока не загорится эта лампочка;
2. заправляетесь (количество заправленного будет равняться израсходованному горючему) и фиксируете показания одометра;
3. ездите, пока лампочка вновь не загорится, фиксируете показания одометра, отнимаете от них полученные в пункте 2 и получаете пройденное расстояние;
4. применяете формулу расчета.

Помните, что расход топлива зависит от множества факторов (которые будут указаны ниже), поэтому для расчета наиболее реалистичного среднего расхода топлива следует выбирать максимально возможное расстояние
Для расчета необходимого количества топлива (а также средств для его приобретения) на прохождение определенного маршрута, у нас на сайте есть специальный онлайн-сервис. Приглашаем им воспользоваться!

Значение букв АИ в названии топлива

В аббревиатуре АИ первая буква означает назначение продукта «Автомобильный». Буква «И» говорит о том, что октановое число данной марки было определено исследовательским способом (ИОЧ). Суть метода состоит в тестировании бензина при небольших и средних нагрузках, для которых характерна:

• температура всасываемого воздуха, равная 52°C;
• угол опережения зажигания — 13°;
• частота вращения коленчатого вала — 600 об/мин;
• переменная степень сжатия.

Моторный метод (МОЧ) тоже проводится с использованием двухтактного двигателя, но имитирует более жесткие условия, такие как:

• температура всасываемого воздуха — 149°C;
• частота вращения коленвала — 900 об/мин.

Такой режим проявляется при езде в гору и любой другой высокой нагрузке на двигатель. АМ всегда ниже, чем АИ. Эта разница называется чувствительностью топлива.

В так называемых экспортных бензинах А-80 и А-92 маркировка не содержит буквы «и», но, тем не менее, ОЧ в них определено при помощи исследовательского метода.

Виды и марки бензина, разрешённые в России

Качество бензина, его марки, виды, эксплуатационные и физико-химические показатели определяются стандартами. Согласно ГОСТ Р 51105-97 выделяют 5 марок: 80, 91, 92, 95 и 98. При этом в каждом из них запрещено присутствие таких вредных примесей, как тетраэтилсвинец, марганец и железо. Потому на заправках бензин реализуется исключительно неэтилированный, ведь и заводы, и заправки дорожат своей репутацией. А вот в случае приобретения топлива не на сертифицированных заправках, а у частных лиц, столкнуться с фальсификацией возможно. Мошенники пытаются самостоятельно повысить октановое число топлива, смешивая разные его виды или же добавляя вредные примеси (в том числе и с содержанием свинца).

Чем отличается этилированный бензин от неэтилированного? Во времена, когда его производство было разрешено, одновременно с использованием свинца в бензин добавлялись специальные красители, которые впоследствии и служили индикатором. По международным требованиям этилированный бензин должен был иметь красноватый окрас. Внешне других отличий не наблюдалось. Именно потому, если в бензине имеются этиловые примеси, сегодня установить это можно только с помощью исследования в лаборатории. Либо же опытным путём. Ведь помимо негативного влияния на человека, тетраэтилсвинец буквально «убивает» каталитический нейтрализатор автомобиля. Катализатор состоит из большого количества керамических или металлических сот, с помощью которых очищаются выхлопные газы. Попадая в катализатор, вредные выхлопы разлагаются на безвредные вещества и простые. Таким образом, количество выбросов в атмосферу приводится в норму. Выхлопные газы, в которых присутствуют свинцовые соединения, попадая в катализатор, также будут разлагаться, но в результате этого уже в скором времени соты покроются слоем свинца и перестанут выполнять свою функцию. А замена катализатора стоит кругленькую сумму, которая исчисляться может и несколькими десятками тысяч рублей в зависимости от марки и модели авто. Помимо этого, свинец приводит в непригодность все датчики двигателя, в результате чего он тоже перестаёт нормально работать или вообще выходит из строя.

Проверить качество бензина можно только лабораторным путём

Послесловие

Если использовать не нефтяные ресурсы в качестве источника для получения топлива, то перспективы как экологии, так и самого наличия топливно-энергетического комплекса выглядят не столь удручающе, как это есть на сегодняшний момент.

В качестве альтернатив могут быть использованы технологии переработки сжиженных газов, растительных масел из ряда непищевых сортов, спирты на основе этилового, но главное – водород, не оставляющий после себя СО и СО2.

Отдельное направление – создание экономичных и компактных аккумуляторов и электродвигателя, работающего в паре с ними.

Пока что идёт химическое совершенствование бензинов, ужесточение экологических требований к ним, но, как следствие – увеличение цены. Что вкупе с увеличением численности народонаселения планеты и доступ всё большего числа людей всех континентов к благам цивилизации, к которым, несомненно, относится и всеобщая автомобилизация – перспективы отрасли остаются неопределёнными.

Сезонный бензин

Среди водителей имеет хождение стойкий миф о том, что в сильные холода (минус 20 градусов и ниже) следует заливать в бензобак бензин с более низким, на одну ступень, чем рекомендовано, октановым числом. Например, АИ-92 вместо «родного» АИ-95.Чем мотивируют? Более низкой температурой воспламенения, а значит – его надёжностью загораться в цилиндрах двигателя в сильный мороз.

Ну, хорошо. Залили вы 10 литров АИ-92 вместо рекомендованного АИ-95 при холоде на улице в минус 20. А в течение дня мороз спал до минус 10, свойства бензина другие, отличающиеся от расчётных – и зазвенели клапана и цилиндры от «вдруг» возникшей детонации! Замена мотора потом обойдётся несопоставимо дороже копеечной экономии.

Тем более, что такую замену можно делать, если в инструкции по эксплуатации вашей машины прямо сказано, что такая замена топлива на с более низким октановым числом вообще допустима.

Мало кто знает, что все крупные компании производят бензин в зависимости от времени года, так существует зимний и летний его состав, именно для целей более надежной работы двигателя в разные времена года.

Так что, выбирая топливо для зимних поездок, стоит обратить внимание не на октановое число, а на такой показатель, как «давление насыщенных паров» — ДНП, измеряемого в килопаскалях (кПа). Чем выше ДНП, тем лучше воспламеняемость воздушно-бензиновой смеси

Обычный, «летний», бензин, превращается в «зимний» добавлением бутана. Если технология смешивания произведена верно, на выходе получится легко воспламеняемая в морозы смесь.

Но многие ли заправочные станции заморачиваются такой заботой о потребителе? Крупные, брендовые – да. Удар по их престижу может обернуться многомиллионными убытками, особенно, если после грамотной экспертизы и распиаренной в СМИ историей автомобилист докажет убытки по вине автозаправочного гиганта. С мелких же производителей, зачастую, взятки гладки. Закроют его керосиновую лавочку – он возродится под другим названием и под другой фамилией. Любимой тёщи, например. А теперь представьте такую же манипуляцию с названием и сменой фактического владельца у бренда «Лукойл»?

Из чего делают бензин

Горючее выпускается на мощностях нефтеперерабатывающих заводов. Сам производственный процесс очень сложен и делится на несколько циклов.

Сначала сырая нефть поступает на предприятие по трубопроводам, закачивается в огромные резервуары, после чего отстаивается. Далее начинается промывка нефти – в нее добавляется вода, а потом пропускается электрический ток. В итоге соли оседают на дно и стенки резервуаров.

Во время последующей атмосферно-вакуумной перегонки происходит подогрев нефти и ее деление на несколько типов. Осуществляются 2 этапа обработки:

1. Вакуумная;
2. Термическая.

По завершении процесса первичной переработки начинается каталитический риформинг, во время которого происходит очередное очищение бензина и извлечение фракций 92-го, 95-го и 98-го бензина.

Фото: aif.ru

Это процесс, который еще называют вторичной переработкой, включает 2 основных этапа:

1. Крекинг – очистка нефти от примесей серы;
2. Риформинг – наделение субстанции октановым числом.

Бензиновые масла

Насколько хорошо будет работать двигатель определяется не только используемым горючим, но и маслом. В моторе у него несколько функций: снижение трения, охлаждение паров от него, очищение от продуктов износа.

Есть целый ряд свойств, по которым определяют, насколько масло качественное. Среди них:

• вязкость;
• зольность (доля твёрдого остатка после сгорания);
• щелочное число – когда оно падает до нуля, срок службы масла заканчивается;
• температура вспышки – чем она выше, тем лучше, поскольку масло медленнее расходуется и образует меньше нагара;
• моющие свойства;
• коксуемость – она определяется тем, сколько смолянистого осадка и нагара образуется при эксплуатации.

Классификация бензиновых масел может базироваться на разных параметрах, но в первую очередь на основе их происхождения.

Минеральное масло

Поначалу как масло использовались некоторые из тяжёлых нефтяных фракций, и лишь со временем началось производство настоящего минерального масла. Технология постепенно совершенствовалась, начали применяться присадки.

Тем не менее, минеральное масло не обладает стабильностью вязкости: при низкой температуре становится чрезмерно густым, из-за чего двигатель заводится с трудом. Ещё один его недостаток: малый срок службы из-за выгорания присадок.

Минеральное масло имеет неоднородную структуру, так что на отдельных его участках заметно разжижение или кристаллизация, оно образует больше отложений, чем «синтетика».

Из плюсов стоит отметить доступную стоимость, а также то, что оно хорошо подходит для моторов с пробегом: благодаря густоте хорошо заполняет любые зазоры. Менее агрессивно по отношению к резине.

Синтетическое масло

Основные сложности при работе с минеральным маслом возникают из-за сложности его состава. Синтетическое масло куда однороднее и дольше сохраняет свои параметры. Встречаются разные подтипы, отличающиеся по используемому сырью и технологии производства. Например:

• Гидрокрекинговое синтетическое масло получают из тяжёлых фракций нефти. Поскольку сырьё достаточно дешёвое, то и само это масло продаётся по доступным ценам.
• Полиальфаолефиновое синтезируют из попутного нефтяного газа. Оно отличается высокой температурой вспышки и применяется как базовое во многих сортах.
• Эстеровое получают из природных масел, таких как рапсовое. Имеет неплохие параметры, но производство довольно сложное, поэтому встречается нечасто.

У синтетических масел большой диапазон рабочих температур, они могут работать в условиях высокого давления, имеют высокую моющую способность и мало испаряются. Главный недостаток – цена.

Полусинтетическое масло

Промежуточное решение: в минеральное масло вводится синтетическое, за счёт чего улучшаются его свойства, но при этом цена сохраняется относительно невысокой. Чистой «синтетике» такое масло всё равно проигрывает, но, в отличие от минерального масла, которое редко используется в современных моторах, применяется повсеместно.

Состав бензинов

Бензин – фракция нефти, являющаяся самой легкой, имеющая следующий состав:

• от 25 до 61% предельных углеродов;
• от 13 до 45% непредельных углеродов;
• от 9 до 71% нафтеновых углеродов;
• от 4 до 16% ароматических углеродов, имеющих длинную молекулу;
• кислотосодержащие примеси;
• серосодержащие примеси;
• азотсодержащие примеси.

Получают бензиновый продукт в процессе возгонки нефти, качество горячего зависит от его фракционного состава. Состав определяется стандартом ГОСТ 2177-99, согласно которому и используется формула производства горячей смеси. Пусковые характеристики качественнее у бензинов, имеющих низкую температуру вскипания. Чтобы запустить холодный двигатель, должно выкипать до 10% горючего при температуре, не более 55 градусов.

Фрикционный структурный состав зимних бензинов легче, чем летних, поскольку это необходимо для прогрева и пуска двигателя. Главная часть топлива имеет название рабочая фракция, а от испаряемости этого компонента зависят следующие вещи:

• продолжительность периода, на протяжении которого прогревается двигатель;
• образования горячей смеси, в разных режимах функционирования двигателя;
• возможность выполнять переход между режимами быстро.

В составе отгона должно быть 50% рабочей фракции, именно этот физический показатель является нормой.

Заключение

Теперь вы знаете, из чего делают бензин, а, главное – как. Нефть была и остается основным сырьем для изготовления топлива, поэтому потребность человечества в ней сейчас просто огромна. Пока что не существует серьезных (кроме урана) конкурентов среди энергоносителей, которые бы могли конкурировать с нефтью. Что касается самого бензина, с каждым годом он усовершенствуется, что сказывается на детонационной стойкости. Автомобильные двигатели также совершенствуются, и уже сегодня есть моторы, работающие на бензине с октановым числом 100 и 102. Однако основная масса современных двигателей потребляет топливо марки Аи-92 (более старые силовые установки) или Аи-95 (новые), но многие новые машины оснащаются двигателями, которые лучше работают с бензином Аи-98.