Классификация и ассортимент бензинов

19.05.2021 0 Автор admin

Что такое бензин

Бензином называют горючую смесь легких углеводородов с различными примесями. Температура кипения от 33°C до 205°C. Средняя плотность составляет 0,71 г/см3. Начало кристаллизации -60°C. Получают бензин путем переработки нефти и в основном используют в качестве моторного топлива. Смесь легко испаряется уже при температуре 30°C, а с ростом температуры этот процесс ускоряется.

Автомобильный бензин

Точную химическую формулу вывести сложно, так как это смесь углеводородов со следами серы, азота, кислорода и других соединений. Бензин имеет низкие детонационные свойства. Это одна из его важнейших характеристик, поскольку такие понятия, как октановое число, детонация и степень сжатия являются ключевыми в работе двигателя и топлива.

Разберем кратко понятия октанового числа и детонации, которые связаны между собой. Чем выше октановое число бензина, тем он устойчивее к детонации, то есть, способен гореть без взрыва при сжатии. Углеводород изооктан, входящий в состав, имеет антидетонационные свойства. Его значение берут за 100. Н-гептан легко взрывается и имеет значение 0. Соотношение этих углеводородов и образует октановое число.

Пример. Октановое число топлива равно 70. Значит, по детонационным свойствам оно эквивалентно смеси 70% изооктана и 30% н-гептана.

Видео: Конкуренция. Классификация рынков по степени конкуренции. Подготовка к ЕГЭ по обществознанию — 2015

Поршневых двигателях внутреннего сгорания

Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры). В зависимости от назначения их разделяют на автомобильные и авиационные. Несмотря на различия в условиях применения автомобильные и авиационные бензины характеризуются в основном общими показателями качества. Их физико-химические и эксплуатационные свойства различны. Современные автомобильные и авиационные бензины должны удовлетворять ряду требований.

Они должны обеспечивать экономичную и надежную работу двигателя (Бензин и его характеристики). Требования эксплуатации: иметь хорошую испаряемость, позволяющую получить однородную топливовоздушную смесь оптимального состава. При любых температурах; иметь групповой углеводородный состав, обеспечивающий устойчивый, бездетонационный процесс сгорания. На всех режимах работы двигателя не изменять своего состава и свойств. При длительном хранении не оказывать вредного влияния на детали топливной системы, резервуары, резинотехнические изделия и др. В последние годы экологические свойства топлива выдвигаются на первый план.

Видео: Болезнь

Какие марки бывают?

Сам по себе бензин это жидкость, обладающая резким характерным запахом, прозрачного цвета. Но каждый вид бензина имеет свое обозначение, иными словами маркировку. Как расшифровывается маркировка представленного бензина, присвоенная самым распространенным маркам топлива? Запомнить простые правила довольно легко!

  1. буква «А» в маркировке АИ обозначает, что продукт автомобильный;
  2. буква «И», что октановое число получено исследовательским методом, он определен ГОСТом 8226-82;
  3. последующие после «АИ» цифры обозначают октановое число.

Существуют четыре вида неэтилированного бензина, получившее в наше время широкое распространение. Основным различие служит октановое число горючих веществ. Привычная маркировка бензина, такая как АИ-80, АИ-92, АИ-95, АИ-98 обозначает именно этот показатель.

Если говорить доступным языком, октановое число — это способность бензина к сопротивлению, то есть процессу самодетонации при сжатии. Детонация — это химический процесс, характеризующийся воспламенением цилиндров двигателя автомобиля.

По своим физическим свойствам детонация напоминает ударную волну. В процессе физической детонации подается необходимый заряд энергии в двигатель автомобиля, который и обеспечивает необходимый толчок для дальнейшего движения машины.

Следует запомнить, что в целях корректной работы двигателя данное октановое число должно соответствовать рекомендуемому показателю, указанному производителем автомобиля.

Например, в странах СНГ производят разные виды горючего: А-72, А-76, А-80, АИ-91, АИ-92, АИ-93, АИ-95 и АИ-98. При этом они могут быть и этилированными, что как мы выяснили совсем не безопасно, а также подразделятся на летние и зимние виды. Этилированные бензины должны иметь свою окраску:

  • А-72 – имеет розовый цвет;
  • А-76, как правило, насыщенного желтоватого цвета;
  • АИ-93 – красный с оранжевым оттенком;
  • АИ-98 – имеет насыщенный синий цвет.

В других развитых странах в основном распространены две марки бензина «Премиум» и «Регуляр». В горючем марки «Премиум» октановое число колеблется в пределах 97-98. Бензин «Регуляр» – это сорт похуже, там октановое число от 90 до 94. А в Англии и США можно встретить топливо «Супер», в нем октановое число может достигать цифры 102.

Современные марки бензинов для авто по ГОСТ

В Российской Федерации и странах СНГ относительно разных типов бензинов действуют сразу несколько стандартов:

  • ГОСТ 2084-77 (стандарт межгосударственный, для автомобильных бензинов, условия документа  распространяются на производство и торговлю бензином в таких такие государствах, как Украина, Казахстан, Таджикистан, Туркменистан, Узбекистан, Беларусь, Молдова, Киргизия, Грузия, Азербайджан и Армения.);

  • ГОСТ Р 51105-97 (требования и описания физико-химических свойств для марок неэтилированного бензина Нормаль-80 и Регуляр-92);

  • ГОСТ Р 51866-2002 (для экспорта и продажи на российском рынке горючего марки Премиум-Евро-95 и Супер-Евро-98);

Также качество топливной продукции регулируется ТУ 0251-001-12150839-2015. 

Всего автовладельцам, согласно условиям Государственных стандартов доступно 4 марки топлива с разным октановым числом – это Нормаль-80, Регуляр-92, Премиум-95 и Супер-98. 

Что такое октановое число

Это самый важный параметр сортности автомобильного бензина, показатель определяет детонационную стойкость топлива. В цилиндрах двигателя внутреннего сгорания при старте должно образовываться воспламенение смеси, именно оно приводит к запуску и дальнейшей работе мотора. Высокое октановое число – выше сопротивление детонации, дольше сгорание топливно-воздушной смеси и, как следствие, ровный, стабильный запуск и работа двигателя, если его конструкция допускает пользование высокооктановыми марками. 

Определить точное октановое число автомобильного топлива можно  только лабораторно, на специализированных установках, двумя способами. Разные методы тестирования покажут отличающиеся значения, что является нормой и вот почему: 

  • исследовательский – это имитация нагрузок в режиме «город», то есть нагрузка устанавливается частичная. Это 600 об/мин при температуре впрыскиваемого бензина 52 0 С;

  • моторный – изучение антидетонационных свойств топлива при полной нагрузке на двигатель, то есть 900 об/мин и 1490 С.

Бытовые приборы для экспресс-оценки октанового числа, октанометры, не всегда показывают истинные данные: некоторые недобросовестные производители и поставщики для повышения этого параметра добавляют в бензин определенные присадки. Рекомендуем заправляться только на проверенных, надёжных АЗС, найти одну из ближайших заправок можно на этой карте .

Нормаль-80

Таким бензином заправляется коммунальная и сельскохозяйственная техника, массивные грузовые авто, мотоциклы и даже бензопилы. Топливо также знакомо под названием «народное» и маркировкой А-76 и АИ-80, а на заправках чаще всего пистолет с этим горючим обозначен синим цветом с надписью Н-80 или просто 80. 

По сфере применения бензины можно разделить на:

— автомобильные;
— авиационные;
— бензины-растворители;
— бензины как сырье для химпрома (нафта).

Автомобильные бензины выпускают нескольких марок. В названии бензина указывается его тип («А» — автомобильный, «Б» — авиационный), метод определения октанового числа («И» — по исследовательскому методу), само октановое число , экологический класс по нормам «Евро». Например, АИ-95-3 расшифровывается, как автомобильный бензин с октановым числом 95, определенным по исследовательскому методу, соответствует стандарту Евро-3. Если октановое число определяется по моторному методу, то после буквы «А» ничего не пишется: А-76.

Автомобильные бензины выпускают для зимы и лета. Для лета бензин содержит меньше легких фракций, которые активным испарением могут вызывать паровые пробки, мешающие работе двигателя.

Авиационные бензины более высокооктановые и более качественные. Они должны обеспечивать идеальную работу двигателя на любой высоте. Бензин для авиации содержит меньшее количество легких фракций, чтобы полностью исключить риск возникновения паровых пробок. Большое значение имеет химическая стабильность и небольшое наличие примесей, вызывающих коррозию деталей и трудноудалимый нагар.

Бензины-растворители применяются в различных областях производства. Очень востребованы бензины для экстрагирования, использующиеся для извлечения из сырья таких веществ как канифоль , растительные масла, озокерит.

Высококипящие (с температурой кипения до +180 °С) фракции бензина используются как сырье в химической индустрии.

Получение и виды

Бензины и другие углеводороды (дизельное топливо, керосин и др.) получают путем перегонки нефти. Существует несколько способов получения фракций из нефти:

  • прямая перегонка (ректификация);
  • крекинг;
  • риформинг.

Прямая перегонка

Прямая перегонка заключается в отборе разных фракций путем нагревания в определенных температурных пределах. Пары бензина собираются в верхней части колонны, а затем конденсируются и охлаждаются, образуя жидкий бензин. Ниже по уровню колонны получают фракции лигроина, керосина, солярового масла, а в самом нижнем остатке получается мазут.

Перегонка нефти

До 100°C получают I сорт, до 110°C – специальный, до 130°C – II сорт. Но получаемый таким образом бензин имеет низкое октановое число, как правило, не выше 65-70. Его доля составляет всего 5-15% от объема нефти.

В результате прямой перегонки получают также и дизельное топливо как смесь солярового масла и керосина. От бензина оно отличается узким фракционным составом и применяется в двигателях с воспламенением от сжатия, то есть, в дизельных. Способность воспламеняться под давлением и температурой – это главное свойство дизельного топлива. Для его характеристики используются не октановое, а цетановое число.

Крекинг

Название этого способа происходит от английского глагола «to crack» – «расщеплять», «раскалывать». Метод позволяет увеличить долю бензиновых фракций до 50-60%. В его основе лежат деструктивные методы, то есть, высокомолекулярные фракции расщепляются на фракции с низкомолекулярной массой. Разные группы углеводородов, такие как парафиновые, нафтеновые или ароматические, разлагаются с разной скоростью.

Крекинг

В свою очередь, крекинг-процесс может происходить двумя способами: расщепление под действием высокой температуры и расщепление в присутствии катализаторов (алюмосиликаты). Термический крекинг происходит под давлением и при температуре 470-500°C. Каталитический крекинг является более совершенным. Катализатор превращает часть непредельных углеводородов в предельные, тем самым повышается качество. Конечно, технологически эти процессы более сложны. Но даже при более совершенном каталитическом крекинге октановое число не выше 75-80.

Состав бензинов

Бензин — представляет собой смесь углеводородов состоящих в основном из предельных 25-61 %, непредельных 13-45%, нафтеновых 9-71 %, ароматических 4-16 % углеводородов с длиной молекулы углеводорода от C 5 до C 10 и числом углеродных атомов от 4-5 до 9-10 со средней молекулярной массой около 100Д. Так же в состав бензина могут входить примеси — серо-, азот- и кислослородсодержащих соединений. Бензин — это самая легкая фракция из жидких фракций нефти (Бензин и его характеристики). Эту фракцию получают в числе разных процессов возгонки нефти. По этому от фракционного состава бензинов зависят легкость и надежность пуска двигателя, полнота сгорания, длительность прогрева, приемистость автомобиля и интенсивность износа деталей двигателя. Фракционный состав бензинов определяется согласно ГОСТ 2177-99.

Легкие фракции бензина характеризуют пусковые свойства топлива — чем ниже температура выкипания топлива, тем лучше пусковые свойства. Для запуска холодного двигателя необходимо, чтобы 10% бензина выкипало при температуре не выше 55 градусов (зимний сорт) и 70 градусов (летний) по Цельсию. Зимние сорта бензина имеют более легкий (чем летние) фракционный состав. Легкие фракции нужны только на период пуска и прогрева двигателя. Основная часть топлива называется рабочей фракцией. От ее испаряемости зависят: образование горючей смеси при разных режимах работы двигателя, продолжительность прогрева (перевода с холостого хода под нагрузку), приемистость (возможность быстрого перевода с одного режима на другой). Содержание рабочей фракции должно совпадать с 50% отгона. Минимальный интервал температур от 90% до конца кипения улучшает качество топлива и снижает его склонность к конденсации, что повышает экономичность и уменьшает износ деталей двигателя. Температуру выкипания 90% топлива иногда называют точкой росы.

Видео: Тема 5 Классификация нефтепродуктов

Видео: Дизельное топливо. Марки. Цетановое число

Как расшифровать обозначения марок бензина

Запоминать все соответствия между указаниями на АЗС и в ГОСТах нет никакой необходимости. Определить какой бензин соответствует техническим условиям производителя моторов довольно просто. В России принято буквенно-цифровое обозначение каждой марки бензина для автомобилей. Такое сокращение утверждено в требованиях ГОСТ Р 54283-2010 и на самом деле является предельно информативным. И буквы, и цифры – это простой код, разъясняющий характеристики топлива. На примере популярного среди автомобилистов бензина АИ-92 рассмотрим, как именно расшифровывается такая маркировка. 

Эта система распознавания применяется также и к любому другому автомобильному бензину – в буквенно-цифровом коде всегда указывается октановое число по исследовательскому методу, то есть протестированное в режиме умеренных нагрузок типа «город». Выбирать эко-нормы не приходится, такие параметры больше свидетельствуют о том, что изготовитель топлива заботится об окружающей среде (имея, конечно же, налоговые послабления за соблюдение природоохранных требований). Чем больше последняя цифра в обозначении марок, тем чище выхлоп отработки горючего, и меньше содержание токсичных веществ, влияющих, в том числе, на дыхательную систему водителя и пассажиров. По состоянию на 2020 год наивысшим показателем чистоты топлива считается шестой класс экологических требований к бензинам (Евро-6). В России действует стандарт Евро-5, а к финалу 2021-го года планируется всемирное введение нового эко-стандарта Евро-7.