Бензин – основний вид моторного палива

     Фракційний  склад є важливим показником якості бензину та його випаровуваності, тобто здатності переходити з рідкого в газоподібний стан. Від випаровуваності палива залежать утворення пальної суміші, тривалість прогріву і легкість пуску двигуна. Фракційний склад палива, яке застосовують у карбюраторних двигунах, повинен відповідати кліматичним умовам, в яких експлуатується автомобіль, і конструктивним особливостям двигуна.

     Для забезпечення легкого пуску та швидкого прогрівання двигуна взимку бензин повинен мати досить низьку температуру випару окремих фракцій та високий тиск насичених парів. Для експлуатації в умовах більш високих температур придатний бензин з більш високою температурою випаровування окремих фракцій та низьким тиском насичених парів. Відповідно до цього, а також залежно від величини тиску насиченої пари (ТНП) автомобільні бензини поділяють на зимові та літні. Для бензину зимового виду температура википання 10% палива має бути не більше 55°С, а літнього виду — не більше 70°С.

     Зимові  марки бензинів мають ТНП не більше 66,7 кПа (500 мм рт. ст.) і рекомендовані до використання з 1 жовтня до 1 квітня, літні - 66,7-93,3 кПа (500-700 мм рт. ст.) з 1 квітня до 1 жовтня. Міжсезонні марки мають ТНП не більше 79,9 кПа (600 мм рт. ст.).

     Терміни "зимовий" та "літній" мають  різне значення для різних країн. Для виключення перешкод у міжнародній торгівлі прийнято автомобільні бензини поділяти на класи випаровування, що дає змогу використовувати в різних кліматичних умовах зимові , літні  або проміжні  марки бензинів.

     Зимові  бензини мають більшу здатність  до випарування, тобто мають більш легкий фракційний склад, ніж літні. Температура початку перегонки та перегонки 10 % фракцій цих бензинів відносно низька, що дозволяє взимку пускати холодні двигуни автомобілів без їх попереднього підігрівання. Літні бензини мають вищу температуру, завдяки чому під час роботи двигуна в теплий період виключається можливість утворення парових пробок. У випадку застосування зимових бензинів улітку можливе перегрівання двигуна внаслідок утворення парових пробок. У північній та північно-східній кліматичних зонах незалежно від пори року зазвичай використовують зимові бензини. У середній - літні бензини впродовж з 1 квітня по 1 жовтня, а зимові - з 1 жовтня по 1 квітня. Однак у весняний та осінній періоди необхідно застосовувати бензини відповідно до температури навколишнього середовища, а також суміші літніх і зимових бензинів. У південній кліматичній зоні, як правило, протягом року застосовують літні бензини.

     Наявність сірки викликає корозію робочих  органів двигуна і знижує детонаційну  стійкість палива, сприяє утворенню смоли. Чим менший вміст сірки в бензині, тим вища його якість. Наявність сірки визначають випробуванням бензину на корозію відполірованої пластинки з чистої міді. У залежності від марки бензину вміст сірки не повинен бути більше 0,10—0,15%.

     Корозія від контакту з бензином виникає  внаслідок електрохімічних процесів, які мають місце при контакті бензину зі сталевими, мідними, латунними та іншими деталями паливної системи автомобілів та матеріалами, з яких виготовлені трубопроводи та бензосховища (цистерни, резервуари тощо). Ступінь корозійного впливу бензину на метали залежить від домішок, зокрема, сірчистих і кисневих сполук, водорозчинних кислот і лугів. Водорозчинні кислоти і луги в бензині непостійні: сліди лугу виявляються в ньому внаслідок неретельного промивання бензину після процесу обробки лугами. Водорозчинні кислоти і луги можуть потрапити в бензин також з погано очищеної тари, з цистерн і трубопроводів. Кисневі з'єднання в бензині постійно присутні та виникають в ньому внаслідок процесу переробки нафти, впродовж терміну зберігання і транспортування. У випадку тривалого збереження в бензині значно зростає концентрація смолистих сполук та одночасно підвищуються його корозійні властивості. На корозійну активність бензину, особливо в процесі його згоряння, також впливають активні сірчисті з'єднання (сірководень, елементарна сірка, меркаптани). Для зменшення корозійного впливу в автомобільні бензини вводять антикорозійні присадки.

     Хімічна стабільність характеризується стійкістю бензину до окислювання, смоло- і нагароутворення та інших хімічних змін у двигуні, залежить від фракційного складу і вмісту смол та смолоутворюючих речовин. Смоли та окислення бензину можуть утворюватися під час його транспортування та збереження внаслідок впливу атмосферного кисню. При тривалому збереженні автомобільний бензин окислюється, внаслідок чого в ньому підвищується зміст фактичних смол, які утворюють в паливній системі та камерах згоряння смолисті відкладення (нагар). На вміст фактичних смол у бензині, крім тривалого збереження, впливають також умови збереження: зовнішня та внутрішня температура, колір і герметичність місткості, тари, ступінь їх заповнення тощо. Вміст смол установлюється спеціальними стандартами і для різних марок бензину не повинен перевищувати 7—15 мг/100 мл. Для підвищення хімічної стійкості в паливо додають антиокислювачі (деревносмольний, детонафтал й ін.), що підвищують індукційний період окислювання бензину [6, c.101-104]

     Фізична стабільність бензинів характеризується відсутністю легких фракцій, що випаровуються з бензину під час його збереження та транспортування. Фізичну стабільність автомобільного бензину підвищують шляхом додавання антиоксидних присадок (інгібіторів), які протягом визначеного часу уповільнюють розвиток окисних процесів. Для стабілізації автомобільних бензинів на вітчизняних підприємствах застосовують деревносмолисту та параоксидіфеніламінову присадки.

     Забруднення бензину зумовлене попаданням до його складу різних механічних домішок або води під час збереження та транспортування. Наявність цих домішок впливає на працездатність паливної системи, внаслідок чого вона виходить з ладу, а взимку може спричинити її замерзання.

     Основними причинами забруднення бензину  механічними домішками і водою можуть бути порушення герметичності резервуарів, цистерн, паливних баків автомобілів, а також недотримання правил фільтрації при заливанні бензину в паливні баки автомобілів.

1.5 Асортимент (марки) бензину

     Нафтова промисловість налічує різні бензини, призначені для експлуатованих вітчизняних та імпортованих автомобілів.  До них належать бензини марок А-66, А-72, А-76, АИ-93 та АИ-98:

     АИ-80 (А-76) («стандарт»)

     АИ-92 («регуляр»)

     АИ-93 («регуляр»)

     АИ-95 («преміум»)

     АИ-98 («супер»)

Чільне місце посідають бензини для автомобілів спеціального призначення (картів) з реверсивними двигунами. Ці бензини мають октанове число 100 і вище.

     У марці бензину цифрами вказують мінімальне октанове число визначене за моторним чи дослідним методом; літерою "А" - бензин автомобільний. У бензинах А-72 і А-76 октанове число (72 і 76) встановлено моторним методом, а в бензинах АИ-93 і АИ-98 друга буква «И» показує, що октанове число (93 і 98) установлено дослідницьким методом. Для підвищення детонаційної стійкості в бензини вводять антидетонатори (тетраетилсвинцеві рідини — ТЕС), які дуже отруйні, хімічно активні. Такі бензини називаються етилованими. Вони забарвлюються. Бензин А-72 випускається неетилованим: А-76 забарвлюються в жовтий колір, АИ-93 — в оранжево-червоний і АИ-98 — у синій.

     Бензини марок А-66, А-72, А-76, АИ-93 виробляють зимовими та літніми. Бензини марок АИ-95, АИ-98 універсальні; їх можна застосовувати як узимку, так і влітку. Зокрема основні показники представлені у поданій нижче схемі [6, c.103-104] : 

      Автомобільні бензини товарних марок - суміш компонентів, які отримують  в процесі переробки нафтопродуктів. Тому одна й та сама маса марки бензину, залежно від технологічного устаткування НПЗ, може мати різний компонентний склад.

     Енергетичний  ресурс бензинів підвищують за рахунок розширення фракційного складу компонентів. Так, підвищення температури кінця кипіння компонентів бензинів до 215-220°С (зокрема, бензини риформінгу і крекінгу) є реальним джерелом розширення об'ємів їх виробництва. Крім того, бензини риформінгу містять ароматичні вуглеводні, що сприяє підвищенню їх детонаційної стійкості. Проте збільшення вмісту високооктанових ароматичних компонентів не може бути безмежним, оскільки вони збільшують нагар, негативно впливають на гумові та пластмасові деталі в паливній системі, збільшують вихлопи в атмосферу шкідливих речовин. Особливо це стосується бензолу внаслідок його високої токсичності.

     Упродовж  тривалого часу проблема виробництва  високооктанових бензинів вирішувалася введенням до їх складу етилової рідини, що містить токсичний свинець. Законодавством більшості країн заборонено їх використання. Повністю заборонено застосування етилованих бензинів в Австрії, Швеції, США і Японії [3,  c.155-164].  

     1.6 Особливості застосування автомобільних бензинів

     Застосування певної марки бензину визначається виробником автомобілів залежно від конструктивних особливостей двигунів (ступеня стиску пальної суміші, діаметра циліндрів тощо), а також від умов його експлуатації. Як правило, марка бензину, що рекомендується для використання певній моделі автомобіля, визначається за результатами тривалих заводських випробувань.

     На  практиці можна заміняти бензин рекомендованої марки іншою маркою з меншим або більшим октановим числом чи сумішшю бензинів. Необхідність такої заміни може виникнути через тимчасову відсутність бензину необхідної марки, у зв'язку з різким підвищенням чи зниженням температури повітря або з інших причин. Невідповідність бензину коригується октан-коректорним шляхом встановлення кута випередження запалювання. Заміна бензину з більшим, ніж рекомендований, октановим числом до детонації двигуна не призводить. Проте виникає ймовірність перегрівання двигуна, падіння його потужності, порушення випускних клапанів, оскільки ступінь стискання пальної суміші у двигуні не відповідає властивостям високооктанових бензинів.