Автомобильное топливо

Данный раздел дает основные представления об отечественных топливах, причем особое внимание уделено их свойствам, определяющим необходимость применения моющих присадок и присадок-модификаторов к топливу.
1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.
 С момента появления первых двигателей внутреннего сгорания и до настоящего времени основными видами топлива для автотранспорта остаются продукты переработки нефти - бензины и дизельные топлива. Эти топлива представляют собой смеси углеводородов и присадок, предназначенных для улучшения их эксплуатационных свойств. В состав бензинов входят углеводороды, выкипающие при температуре от 35 до 2000С, а в состав дизельных топлив - углеводороды, выкипающие в пределах 180-3600С. Производство топлива включает комплекс технологических процессов переработки нефти и нефтепродуктов.
1.2. БЕНЗИНЫ.
 Бензин - это смесь легкокипящих жидких углеводородов различного строения с температурой кипения 35...2000С, получаемая при перегонке нефти, осушке природного газа, переработке твердых видов топлива и при вторичной переработке продуктов перегонки нефти (например, мазута). Наиболее важными для бензинов являются требования к детонационной стойкости и фракционному составу, от которых зависят их эксплуатационные характеристики. Бездетонационная работа двигателя достигается применением бензина с требуемой детонационной стойкостью. Наименьшей детонационной стойкостью обладают нормальные парафиновые углеводороды, а наибольшей - ароматические углеводороды. Варьируя углеводородный состав, получают бензины с различной детонационной стойкостью, характеризуемый октановым числом (ОЧ). Октановое число - это цифра, показывающая антидетонационную стойкость бензина. Чем выше ОЧ, тем выше стойкость бензина против детонации. Определение ОЧ производится на специальных моторных установках.
 Существуют два метода определения ОЧ: - исследовательский (ОЧИ — октановое число по исследовательскому методу); - моторный (ОЧМ - октановое число по моторному методу). Численное значение ОЧИ больше ОЧМ. Буква "А" означает, что бензин автомобильный. Численное значение - это октановое число бензина. Наличие после буквы "А" буквы "И" означает, что октановое число определено по исследовательскому методу. Если после буквы "А" нет буквы "И", то октановое число определено по моторному методу. Российскими стандартами предусмотрены следующие марки бензинов: А-76, А-80, АИ-91, АИ-92, АИ-93, АИ-95, АИ-98. Наиболее важным конструктивным фактором, определяющим требования двигателя к октановому числу, является степень сжатия. Повышение степени сжатия двигателей позволяет улучшить их технико-экономические и эксплуатационные показатели. При этом возрастает мощность и снижается удельный расход топлива. Однако с увеличением степени сжатия необходимо применять бензин с более высоким октановым числом. Поэтому важнейшим условием бездетонационной работы двигателей является соответствие октанового числа, применяемого бензина и степени сжатия двигателя.
 Следует подчеркнуть, что требуемое октановое число зависит не только от степени сжатия, но еще от формы камеры сгорания, максимальной частоты вращения коленчатого вала, теплонапряженности двигателя, наличия наддува и других факторов. Поэтому, встречаются ДВС, у которых степень сжатия отличается на 1...2 единицы, а бензин для них рекомендован один и тот же. Для повышения детонационной стойкости бензинов в их состав вводят антидетонаторы - вещества, которые при добавлении к бензину в относительно небольших количествах резко повышают его антидетонационную стойкость. К их числу относятся антидетонаторы на основе ароматических аминов, соединений ферроцена и марганца или их смесь.
 С фракционным составом связаны такие характеристики двигателя, как его пуск, образование паровых пробок в системе питания двигателя, прогрев и приемистость, экономичность и долговечность работы. Учитывая противоречивые требования к фракционному составу бензина в части содержания низкокипящих фракций с позиций обеспечения пуска двигателя, с одной стороны, и образования паровых пробок, обледенения карбюратора и потерь на испарение - с другой. У нас в стране вырабатываются два вида бензинов - зимний и летний. Эти бензины имеют оптимальный фракционный состав для определенных температурных условий и позволяют без осложнений эксплуатировать автомобили в различное время года. Все отечественные стандарты предусматривают содержание в бензинах серы (до 0,05...0,10%) и фактических смол (до 30...100 мг/л). Эти включения вызывают вредные отложения и коррозию деталей ДВС. В соответствии со стандартами бензины не должны содержать воду, механические примеси, водорастворимые кислоты и щелочи, однако на практике встречаются случаи существенного отклонения от этих требований.
1.3. ДИЗЕЛЬНЫЕ ТОПЛИВА.
 Дизельное топливо (ДТ) для автомобильных дизелей изготавливают из дистиллятных фракций прямой перегонкой нефти, а также из дистиллятных фракций, подвергнутых гидроочистке и депарафинизации с добавлением до 1% изопропилнитрата для повышения цетанового числа. ДТ состоит в основном из двух компонентов: легко воспламеняемой жидкости (цетана) и плоховоспламеняющегося метилнафталина. Наиболее важными эксплуатационными свойствами дизельного топлива являются его воспламеняемость и прокачиваемость. Воспламеняемость топлива характеризует его способность к самовоспламенению. Цетановое число (ЦЧ) - это процентное содержание цетана в дизельном топливе по отношению к метилнафталину.
 Цетановое число (ЦЧ) характеризует способность топлива к самовоспламенению. Чем выше ЦЧ, тем лучше топливо самовоспламеняется. Повышение ЦЧ улучшает самовоспламеняемость топлива при конкретных условиях, что способствует облегчению запуска дизеля. Оптимальный диапазон для ЦЧ = 45...50 единиц. Если ЦЧ ниже 45, то это приводит к "жесткой" работе дизеля (см. Раздел 1, п. 5.6), а если выше 55, то топливо слишком рано воспламеняется, не успев хорошо перемешаться с воздухом. Последнее ухудшает эффективность и полноту сгорания топлива, увеличивая тем самым его расход. В различных российских стандартах на дизтопливо ограничение по минимальному значению цетанового числа неодинаково и принадлежит диапазону 35...45. По стандартам Швеции, например, цетановое число должно быть не менее 47...50, в Калифорнии - не менее 48. Прокачиваемость дизтоплива характеризует способность топлива к перетеканию в системе питания дизеля от топливного бака до распылителя форсунки. Прокачиваемость зависит от свойств применяемого дизтоплива (температуры помутнения, предельной температуры фильтруемости, температуры застывания, содержания механических примесей и воды) и конструктивных особенностей системы питания и фильтрации топлива.
Тф - предельная температура фильтруемости - это температура, при которой топливо при охлаждении в определенных условиях перестает проходить через специальный топливный фильтр.
Тп - температура помутнения - это температура, при которой в процессе охлаждения топливо теряет прозрачность.
Тп близка к Тф. Помутнение вызвано выпадением высокоплавких углеводородов (парафинов, алканов) в виде кристаллов, способных забить собой топливные фильтры. Поэтому рабочая температура применения дизтоплива должна быть выше температуры его помутнения.
Тг - температура застывания (гелеобразования) топлива - температура в процессе охлаждения дизтоплива, при которой топливо в специальном приборе, наклоненном под углом 450С, сохраняет неподвижность в течение 1 минуты. Этот показатель служит для оценки возможности заправки, транспортирования, слива и перелива дизельного топлива при отрицательных температурах окружающего воздуха. За нижний температурный предел применения любого дизельного топлива принимают температуру, которая на 3...50С выше температуры помутнения. Эксплуатационную оценку принято производить также по температуре застывания, руководствуясь следующим правилом: самая низкая температура окружающего воздуха, при которой возможно применение данного дизтоплива, должна быть на 10...150С выше температуры застывания. Марки отечественного дизтоплива устанавливают в зависимости от условий применения. ГОСТ 305-82 предусматривает дизтопливо:
Л - летнее: для эксплуатации при температуре окружающего воздуха 00С (Цельсия) и выше.
3 - зимнее: а) для эксплуатации в умеренной климатической зоне при температуре окружающего воздуха -200С и ниже (Тг = -350С); б) для эксплуатации в холодной климатической зоне при температуре окружающего воздуха -300С и ниже (Тг = -450С).
А - арктическое: для эксплуатации при температуре окружающего воздуха -450С и ниже (Тг = -550С).
 Дизельные топлива, как и бензины, имеют условные обозначения. В обозначение летнего дизтоплива входит массовая доля серы и температура вспышки. Например, Л-0,2-40 означает: массовая доля серы 0,2%, температура вспышки 400С. В обозначение зимнего дизтоплива входит массовая доля серы и температура застывания. Например, 3-0,4-35 означает: массовая доля серы 0,4%, температура застывания минус 350С. В обозначение арктического дизтоплива входит только массовое содержание серы.
 По сравнению с бензинами в отечественных дизтопливах содержание серы существенно больше (в 5-10 раз). Для дизтоплива содержание серы строго нормируется по двум составляющим: по общей сере (обычно не более 0,2...0,5%) и меркаптановой сере (обычно не более 0,01%). При сгорании из серы образуются ее оксиды, которые оказывают коррозионное воздействие на металлы - детали ЦПГ. При низких температурах оксиды серы легко растворяются в капельках воды, образуя сернистую и серную кислоты.
 Наиболее агрессивными по коррозии являются меркаптаны и сероводород. От содержания в дизтопливе серы существенно зависит срок службы дизеля. Чем больше серы, тем интенсивнее коррозионное изнашивание дизеля, поэтому в промышленно развитых странах содержание серы в дизтопливе ограничено более жесткими стандартами. Так, в Калифорнии содержание серы ограничено значением 0,05%, что в 4... 10 раз меньше по сравнению с российскими видами дизтоплива, а в Швеции требования к содержанию серы еще более строгие.
 Важным эксплуатационным свойством дизельного топлива является его склонность к образованию нагара и лаковых отложений в двигателе. Отложения приводят к нарушениям в работе двигателя, что ухудшает его технико-экономические и экологические показатели. Количество вредных отложений в двигателе возрастает при увеличении содержания в дизтопливе серы и сернистых соединений, фактических смол, непредельных и ароматических углеводородов (йодного числа), несгораемых неорганических соединений (зольности).
 Повышение зольности топлива увеличивает износ деталей ЦПГ и топливной аппаратуры дизеля.
 Все отечественные стандарты не допускают наличие в дизтопливе воды и механических примесей. Однако на автозаправочных станциях этим требованиям дизтопливо соответствует крайне редко. Концентрация фактических смол в дизтопливе российскими стандартами ограничена и для разных топлив не должна превышать 200...400 мг/л, т.е. в среднем она в 4 раза выше, чем у российских бензинов.

ДРУГИЕ ВИДЫ ТОПЛИВА.

 Альтернативные топлива - это природный газ, нефтяной углеводородный газ (пропан-бутановый), спирты, синтетическое топливо, водород, генераторный газ и др. Каждый вид топлива по сравнению с обычными нефтяными топливами имеет как преимущества, так и недостатки. Превалирование последних в настоящее время препятствует широкому распространению альтернативных топлив.

Борьба за лучшее альтернативное топливо на нефть велась, но безуспешно, так как автомобиль был изобретен. Век с четвертью спустя мы все еще не нашли топлива много, богатых энергоресурсами и экономически эффективным, как бензин и дизельное топливо. Этанол, водород, солнечную энергию, электроэнергию, DeLorean, работающих на мусор - никто еще не доказал свою полезность для широких масс. Но топливо еще более обильные, чем нефть, горит чистым и невероятно дешевым и относительно просты в использовании: природный газ.

Гибридные автомобили

Сжатого природного газа, или СПГ, то же самое, что газ горит и нагревает печи дома, только вместо того, чтобы по трубопроводам, он хранится в автомобиле танков при высоком давлении. (Сжиженный природный газ или СПГ, используется коммунальных предприятий и тракторных прицепов и для зарубежных поставок, поэтому мы не будем рассматривать его здесь.) СПГ, по крайней мере 90 процентов метана, парникового газа обнаружено в полезных ископаемых, сланцевых пород и, как вы слышали, отрыжки коров. Но, несмотря на удерживающих тепло эффектов - только метан в 23 раз сильнее, как двуокись углерода - сжатый природный газ снижает общую автомобиль выбросов парниковых газов по меньшей мере на 21 процентов по сравнению с бензином, в зависимости от министерства энергетики. Частицы и окиси углерода также значительно сократить.

В переводе на простой долларов и политическом смысле, природный газ выигрывает. У Соединенных Штатов есть достаточно, чтобы продлиться 92 лет с текущих запасов, и в 24 триллионов кубических футов газа, используемого в год, мы не совсем scrimping. Кроме того, почти свободный от ОПЕК управления и потрясения, что исходит от принятия иностранной нефти. Несмотря на небольшой объем импорта СПГ из Катара и Йемена, почти все СПГ в США импорт поступает из Канады.

Цен на природный газ ударил 10-летнего минимума весной этого года, благодаря необычайно теплой зимы и повышения эффективности производства. В насосе, CNG цены остаются постоянными в течение нескольких месяцев на время, в отличие от американских горок колебаний на местной автозаправке. В штате Массачусетс, СПГ стоит  2,38 за эквивалент галлона бензина. В богатые нефтью государства на юго-западе и побережье Мексиканского залива, АГНКС отображать 1990-х годов цены:  1,50 или менее за галлон эквивалент.

"Сейчас с ценами на бензин, как он сравнивает с природным газом, у нас есть ситуации, когда экономика есть", говорит Пол Шаффер, вице-президент ФБА, послепродажного компания, которая преобразует Форд автомобилей на КПГ. "Это технология, которая доступна сейчас. Это не технология будущего".

 с большим пробегом Автомобили Разбить цены на газ

Модели, цены, преобразования, Вождение
Вдохновленные низких цен на топливо и автомобильной промышленности готовы к экспериментам - без сомнения вдохновленный Nissan Leaf и Chevrolet Volt - более автопроизводитель уже продает природный газ транспортных средств, работающих в США, примерно 130 000 таких машин работают здесь, в основном, в государственных или частных парков, таких как городские автобусы, санитарные грузовики и фургоны. У Европейского Союза есть почти в девять раз больше. Относительно низкая американского номера не остановили Honda от продажи Гражданское природного газа в США с 1998 года, и она остается только легковых автомобилей в своем роде в Америке. В прошлом году, во время девятой редизайн Кивика, Honda продала 990 моделей СПГ.

Весной этого года General Motors будет продавать природный газ питанием версии Chevrolet Silverado и GMC Sierra датчиков, в дополнение к Chevrolet Express и GMC Savana фургоны грузов. К июлю, Chrysler будет введен СПГ Рам. BAF, которая является дочерней компанией природного газа утилита чистой энергии, продает природный газ питанием версии Ford Econoline, F-Series и Transit Connect, через регулярные дилеров. И ВПГ, выскочки автопроизводитель, который строит инвалидов доступной MV-1 ван предлагает газовый вариант. Наряду с Civic, эти большие фургоны и грузовики Америки только природного газа транспортных средств.

 Природный газ питанием.

Кроме того, они дороги. Гражданская природный газ составляет  5650 больше, чем обычный Civic EX и  2105 больше, чем Civic Hybrid. СПГ Ram будет стоить  11 000 больше, чем его бензиновый аналог, и Форд природного газа преобразований может стоить всего лишь  10,000 или запустить более  20000 за автомобиль. Если вы думаете, было бы легче преобразовать свой автомобиль, подумайте еще раз. Преобразование наборов и компаний, которые не являются сертифицированными EPA - утомительный, дорогостоящий процесс - может пригласить федеральных штрафов, не говоря уже о безопасности, опасность неправильного обращения со сжатым газом.

Теперь, чтобы скучная часть. Любой ожидает революционный опыт вождения будут разочарованы простотой природного газа двигателем автомобиля. Он управляет и звучит так же, как любой бензиновый двигатель, но без вредного запаха во время холодного пуска. С закаленные седла клапанов, форсунок и изменение новый регулятор давления, двигатели внутреннего сгорания может сжечь природного газа только штрафом. Это позволяет легко строить "на двух видах топлива" транспортных средств, которые могут работать как на природном газе или бензине, так же как Chevrolet Volt может переключаться между бензином и электричеством. Никакие модные передач, тяжелые батареи или сложные гибридные системы не требуется. Таким образом, экономия топлива существенно не влияет.

Но, как и любые альтернативные виды топлива, есть проблемы с хранением - большой. Как газ, СПГ занимает больше места, и содержит гораздо меньше энергии, чем жидкость бензина, что означает, автопроизводители должны специально разработать и установить одну или несколько танков для достижения респектабельного диапазон движения. Для одного бака системы, как в Гражданском природный газ, который оставляет только 240-мильную диапазона. Хуже того, эти громоздкие танки не может быть изменена как стандартный бак бензина. При загрузке большого фургона пол или коробку закрытия на кровати пикап, они менее навязчивой. В небольших автомобилей, таких как Civic, однако, танк ест больше половины туловища. Они очень сильны, однако. Даже если бак были утечки, природного газа паров расходиться быстрее и менее горючий, чем бензин.

Заправка, если вам повезло найти станции, занимает всего несколько минут (в США только около 800 общественных станций, примерно такой же, как Германия в одиночку). Поскольку АГНКС стоить дороже, чем построить АЗС, многие находятся в частной собственности или разбросаны случайным, трудно доступных местах, как аэропорты. Honda, например, продает Гражданское природного газа в 36 штатах, а только к определенным дилерам в нескольких минутах езды диапазоне станции. Chrysler говорит, что будет продавать свой СПГ Рам только флотов.

В то время как СПГ насосов выглядят почти идентично бензонасос, это может занять несколько попыток пресечь тяжелый шланг на неудобный разъем автомобиля. Без помощи, вы можете чувствовать себя идиотом - даже после заполнения успешно на одной станции - потому, что некоторые насосы имеют клапан, который управляет поворотом в противоположном направлении. Вы бы лучше к этому привыкнуть, потому что, когда природно-газе автомобилей иссякает, не топливо или свободные розетки спасет вас. И хотя дом АЗС имеются, они нуждаются в восемь или более часов для заполнения, в то же время перезарядки типичный электрический автомобиль.

10 моделей вы не знали Вы можете получить, как Дизель

Законодательство, Нью-Tech, и будущее
В отличие от миллиардов долларов, предоставленных в федеральные налоговые кредиты и займы на электрический автомобиль компании, такие как Fisker и Tesla, есть несколько стимулов правительства производить и покупать природный газ транспортных средств. Подобные кредиты на топливо станции владельцев транспортных средств и покупателей истек в 2011 году, и более широкое законопроект был отклонен Сенатом США в марте. Тем не менее, аналогичный законопроект в Палате представителей будет предлагать  7500 до  64000 налоговый кредит для покупателей,  4000 за автомобиль кредит для производителей, и до  100000 для каждой новой станции СПГ, все финансируемые повышения налогов насоса СПГ. Хотя законопроект, который истекает в декабре 2016 года, имеет 180 авторов с обеих сторон и пользуется поддержкой президента Барака Обамы, неизбежных трудностей топлива остаются.

"Инфраструктура не собирается получить построить, если у нас автомобилей. Автомобилей не собираюсь производства, если нет инфраструктуры. Это курица и яйцо сделки. Меня не волнует, если вы даете газ далеко, это не произойдет ", говорит Джон Салливан, R-Окла., один из авторов законопроекта.

Тем не менее, многие страны имеют свои собственные стимулы. Юта предлагает жителям до  2500 в СПГ транспортного средства. Oklahomans может претендовать на  2500 кредитных установить дома заправки системы. Калифорнийцы с определенными природно-газе автомобили могут бриз в переулок HOV.

 Будет ли США принять природного газа на транспортных средствах в качестве более флота автомобили?

Лучше танк технологии необходимы, тоже. 3M развивается легче, тоньше танк, который якобы может вернуть больше ассортимент и повышенной прочностью. Но в его нынешнем виде, цена СПГ танков остается непомерно высокой для большинства автопроизводителей.

"Если упаковка и цена может снизиться, мальчик, это было бы огромным», говорит Брент папы, директор по продажам в BAF.

С этанолом мертвым в воде и водорода несбыточная мечта, будущее альтернативных видов топлива может быть устойчивым борьба между природным газом и электроэнергией - если прогресс в бензиновых и дизельных технологий уменьшаться в ближайшие 30 лет. Что бы ни случилось, норма в 70 долларов заполнения окна однажды может быть слабой памятью.