Немного о качестве современного бензина.
Для начала — немного теории. Откуда берется нагар в камере сгорания, клапанах и впускной выпускной системе (без учета сгоревшего масла — к этому мы вернемся позже)? От неполного сгорания углеводородов, а также соединений с максимальным количеством углерода в составе. Обычно — ароматических соединений (бензол, толуол, ксилол и прочие) — которых должно быть минимум, а также примесей тяжелых углеводородов — диз.топлива, мазута, масел, причем последних может быть до 1-3% в связи с "высокой культурой производства и доставки", не смотря ни на что — цистерны для перевозки у нас никто не моет. Дело в том, что не смотря на наличие лямбда-зондов, ДМРВ\ДАД в системе обратной связи, с учетом показания которых микроконтроллер (по-простому комп), готовит смесь, он рассчитан и настроен сжигать легкокипящий БЕНЗИН с максимальным содержанием насыщенных углеводородов (в которых содержание водорода — максимально), а не ту адскую ядерную смесь, что мы заливаем в баки своих авто, имеющую к бензину довольно слабое отношение и содержащие кроме повышенного содержания углерода, соединения азота, кислорода, при сгорании которых образуется неплохая "липкая субстанция" в виде смолы, на которую прекрасно налипает и нагарает образующаяся при сгорании сажа от ароматики, остающаяся там до тех пор — пока вы ее вручную не вычистите. "Масло в огонь" подливает паталогическая любовь большинства двигателей богатить смесь при прогреве, даже когда в этом нет смысла, якобы для экологичности (ну типа катализаторы разогреваем), ну-ну — богатим смесь до упора, аж сажа летит от несгоревшей ароматики и засирает катализатор — так себе решение… Для того чтобы повысить ОЧ прямогонного бензина (а крекинговый у нас почти не производится), который пригоден для современных ДВС не больше чем Калоша или Сольвент, производители давно добавляют огромное количество присадок (от относительно безвредных — спиртов, до опасных — ароматики и эфиров, которые действуют на все части топливной системы как сильнейший растворитель), причем их настолько много — что собственно в бензине самого бензина скоро уже совсем не будет. Весь этот "коктейль" конечно детонационно стоек и даже неплохо горит, но обладает низкой теплотворной способностью (теплотой сгорания) на 1кг. Но и это еще не все свойства "типа бензина"…
Отдельно упомяну олефиновые углеводороды, имеют одно неприятное свойство — под давлением всего в 10-20атм и температуре до 500С (в камере сгорания прекрасные условия для этого) — олефины образуют полимеры, по-простому пластмассы, причем в камере сгорания присутствуют катализаторы процесса — никелевые свечи (еще хуже если они платиновые или иридиевые) с раскаленными до 800-900С электродами — чем не катализаторы процесса, а также парафины, но последние стекаю растворяются в масле, тем не менее — загущая его и повышая точку застывания. Надо ли говорить что они в смеси с не сгоревшей сажей образуют замечательную субстанцию, которая практически не сгорает и слоями начинает копиться в камере сгорания (конкретно на днище поршней, впускных клапанах и внутренней и части головки блока являющейся частью камеры сгорания), т.к. температуры этих поверхностей уже недостаточно для разложения этого "пластика-фантастика". Помните как тяжело очистить от нагара поршни или клапаны? Вы думаете нагар мог образоваться от масла? Не факт.
Давайте сначала посмотрим паспорта производимых у нас бензинов из открытых источников.
В данном случае мы будем рассматривать бензин. К диз.топливу мы вернемся позже.
Газпромнефть
Ароматики 32-35%
Олефинов 1,5-9%
Спиртов 0%
Эфиров 0-2,9%
Кислорода 0-0,6%
Много ароматики, высокая теплота сгорания, малое количество эфиров, олефинов от мало(92) до средне (95), оксигенаты есть но мало, упор на экономию топлива и мощность любыми средствами…будет продуцировать сажу, но будет немного нагара, особенно на 92.
Ароматики 30-30,3%
Олефинов 9,6-10,3%
Спиртов 1%
Эфиров 0,4-3%
Кислорода 0-0,5%
Ароматики и олефинов средне, средняя теплота сгорания, малое количество эфиров, оксигенатов или нет или мало, довольно "честный" бензин, ОЧ поднимали только в 95. Почему-то присутствует аж целый 1% спиртов. Нагар будет от обоих бензинов. Но средний.
Ароматики 28,8-30,7%
Олефинов 4,3-15%
Спиртов 0%
Эфиров 3-3,4%
Кислорода 0,5-0,6%
Мало ароматики, всегда присутствуют оксигенаты и эфиры, олефинов от мало (92) до много (95), теплота сгорания полагаю будет средней, как и расход топлива. На 95 "бонусом" будет наблюдаться повышенное образование нагара — слишком много олефинов. Оба бензина догоняли эфирами, похоже база среднего качества, но эфиров немного, в допусках.
Ароматики 29,7-32,4%
Олефинов 12,1-14,1%
Спиртов 1%
Эфиров 0%
Кислорода 0,03-0,65%
Ароматики средне, теплота сгорания средняя, а вот олефинов многовато — нагарообразование будет повышенным. Эфиров не применяли вообще. Чем же поднимали ОЧ? Тем, что придает этому бензину "цвет ослиной мочи в утреннем солнце" и то, что не указано в паспорте? Спиртов до 1%.
Сургутский НПЗ
Ароматики 31-33%
Олефинов 0,14-0,21%
Спиртов 0%
Эфиров 7,9-10,6%
Кислорода 1,45-1,93%
Очень много эфиров и большое содержание оксигенатов, низкокачественная база " в разгоне". Но интересно — олефинов и спиртов нет вообще. Судя по ароматике, оксигенатам и эфирам — теплота сгорания будет очень высокой, а вот расход средним. Бензин будет продуцировать сажу, но нагара не будет. Вообще…
Ароматики 22,9-32,4%
Олефинов 11,2-14%
Спиртов 0%
Эфиров 10-12%
Кислорода 1,8-2,1%
Как много эфиров и космическое содержание оксигенатов, похоже крайне низкокачественная база " в лютом разгоне". Много олефинов — повышенное нагарообразование. Что интересно, спиртов не применили вообще. Судя по ароматике, оксигенатам и эфирам — теплота сгорания будет низкой, а расход топлива — астрономическим. Заправлять это не стоит вообще…но ехать будет достойно, прирост мощности в 2-3% обеспечен оксигенатами.
Нормированное содержание в бензине
Спиртов в сумме до 32%
Эфиров в сумме до 25%
Ароматики в суммме до 35%
Олефиновых углеводородов в сумме до 18%
Вот собственно и состав бензина. Который выходит можно бадяжить из чего угодно.
Вы верите этим цифрам в паспорте? Вы уверены что вам нальют прямо то что у них в паспорте? Вы уверены, что ваш любимый Газпромнефть нальет вам бензин не с Сургутского НПЗ? Описание бензинов действительно только по тем паспортам, что приведены выше. Некоторые паспорта довольно старые, посему чем торгуют сейчас — сказать не возьмусь. Если вам интересно — скидывайте паспорта, опишу.
На безымянных заправках заправляться очень опасно, никто не запрещал продавать металлсодержащие присадки, вот они — в свободном доступе, в любых объемах:
oduvanchik-him.ru/prisadk…idetonatsionnaya-prisadka
oduvanchik-him.ru/prisadk…oktanovogo-chisla-topliva
На свечах (на лямбдах кстати тоже самое) после их будет примерно вот такая картина:
После всего одной заправки у вас как минимум сдохнут свечи, как максимум сдохнут лямбды…
И хорошо если в бензин добавят ММА (монометианилин) или МТБЭ (метил-третбутиловый эфир)
oduvanchik-him.ru/prisadk…lanilin-mma-n-metilanilin
oduvanchik-him.ru/prisadk…metil-tret-butilovyj-efir
После такого бензина кроме незначительного нагара в камере сгорания ничего не останется.
Содержание серы в бензине, которое теперь исчисляется миллиграммами (я уверен — скоро и нанограммы считать начнут) можно не смотреть в принципе — этот параметр за последние 15лет довели до такого уровня, что в нем уже нет смысла., т.к. сера, поступает в двигатель совсем другим путем — из моторного масла…да и может ли она реально навредить катализаторам — вопрос…
Опасен ли бензин АИ-95?
Передо мной лежат протоколы испытаний всех 10 проб бензина АИ-95, которые мы отбирали месяц назад. Конечно, меня подмывает рассказать вам подробности, но пока нельзя – на следующей неделе опубликуем подробный отчет на сайте autochel.ru. Пока лишь скажу, что из 10 проб требованиям технического регламента «О требованиях к автомобильному топливу…» соответствуют лишь четыре! А в тесте принимали участие весьма уважаемые бренды: «Лукойл», «Челнефть», «Сибнефть», «Татнефть», «Башнефть», «Газпромнефть», «Оптан», плюс АЗС «Сфера», «Ликард» и «Тоник».
Мы проверяли каждый образец по 16 параметрам. В основном нас интересовало содержание антидетонаторов и высокооктановых добавок. Я расскажу вкратце, что означает каждый параметр, чем опасно его превышение, а также сколько заправок из протестированных не уложилось в значение нормативов.
Октановое число по исследовательскому методу
Самый «раскрученный» параметр бензина, который фигурирует в названии его марки. Мы проверяли бензины АИ-95, соответственно, их октановое число по исследовательскому методу должно составлять не менее 95 единиц. Октановое число определяет склонность бензина к детонации – аномально быстрому (взрывному) сгоранию топлива в цилиндрах. Обычно, чем выше степень сжатия мотора (и чем он форсированней), тем большее требуется октановое число. Если оно недостаточное, детонационное сгорание не только ухудшит мощность и экономичность мотора, но и выведет его из строя.
Из 10 проб в требования регламента не уложились 2.
Массовая доля серы
Продукты сгорания сернистого топлива обладают повышенной коррозионной активностью, что снижает ресурс цилиндро-поршневой группы и выпускной системы. А еще – подавляет эффективность каталитического нейтрализатора и со временем выводит его из строя. На волне тотальной борьбы за экологию требования к содержанию серы становятся все жестче: к примеру, если Евро-2 допускало содержание серы на уровне 500 мг/кг, то Евро-3 — 150 мг/кг, Евро-4 – 50 мк/кг, а Евро-5 – 10 мг/кг.
В действующие у нас нормы Евро-3 уложились 5 проб из 10, а еще 2 – в требования Евро-4.
Содержание свинца
Тетраэтилсвинец – популярный антидетонатор на основе свинца, с помощью которого изготовляли так называемый этилированный бензин. Во всем мире вытеснение этилированных бензинов началось еще в 1970-х годах в связи с распространением каталитических нейтрализаторов, для которых наличие свинца в бензине пагубно. Кроме того, этилированный бензин ядовит и канцерогенен, а продукты его сгорания загрязняют придорожную почву и воды. В России с 1999 года начал действовать ГОСТ 51105-97 на неэтилированный бензин; с 2003 года тетраэтилсвинец наконец запретили, соответственно, не допускает его применения свинца и новый техрегламент.
Тетраэтилсвинец относительно дешев, при этом один миллилитр на литр бензина повышает октановое число на 10 единиц. Поэтому его до сих пор используют нечистоплотные заправщики для подтягивания октанового числа под нормы. Заправка современной иномарки этилированным бензином выведет из строя нейтрализатор (как скоро — зависит от концентрации свинца), а это – очень недешевый узел.
Свинец был найден в 2 пробах из 10.
Содержание железа
Ферроцен — очень эффективный и дешевый антидетонатор на основе железа. Судите сами – добавление 100 грамм ферроцена на тонну топлива повышает октановое число бензина на 3-4 единицы. При этом килограмм вещества стоит всего 200-600 рублей. То есть превращение тонны бензина АИ-92 в АИ-95 обойдется всего в 50 рублей, хотя в реальности разница в оптовой цене составляет примерно 2000 рублей. Одно время ферроцен был разрешен к применению в количестве 37 мг/л, что позволяло поднимать октановое число примерно на 4-5 единиц. Сейчас содержание железа в бензинах недопустимо. Но в силу дешевизны ферроцена, им охотно пользуются заправщики и сейчас, бодяжа 95-ый из 92-го.
При сгорании ферроцена на деталях камеры сгорания откладывается токопроводящий налет, который рано или поздно выведет из строя свечи – мощность искры падает либо за счет уменьшение зазора между электродами, либо за счет «утекания» заряда через изолятор. Характерный признак работы на «железном» бензина – образования красного налета на электродах свечей. Кроме того, продукты сгорания ферроцена могут вывести из строя лямбда-зонд и каталитический нейтрализатор.
В ряде проб мы обнаружили следы железа, но в концентрациях меньших 10 мг/кг — по ГОСТам, такое содержание эквивалентно отсутствию железа (ниже погрешности метода измерений).
Содержание марганца
Во многом присадки на основе марганца (ЦТМ, МЦТМ) аналогичны ферроценам – недороги, но имеют проблему с выносимостью из камеры сгорания и повышают нагарообразование. Техрегламент не допускает содержание марганца в бензине. Ни в одной из 10 проб следов марганца обнаружено не было.
Объемная доля оксигенатов
Оксигенаты – это спирты и эфиры. Они обладают высоким октановым числом и позволяют поднять этот параметр и у бензина. За счет содержание кислорода они также снижают выбросы некоторых вредных веществ, в частности, угарного газа СО.
В отличие от металлсодержащих антидетонаторов, оксигенаты добавляют в больших количествах, поэтому «бодяжить» бензин с их помощью сложнее. Оксигенаты зачастую добавляют в топливо на НПЗ для доведения октанового числа до нужного значения.
Тем не менее, регламент ограничивает содержание оксигенатов в топливе как по группам, так и суммарно (показатель «Массовая доля кислорода»). Один оксигенат – метанол – запрещен полностью из-за ядовитости, для остальных установлены предельные концентрации. Это связано с двумя основными причинами: многие оксигенаты летучи и меняют физические свойства топлива, но главное – обладают меньшей теплотворной способностью. К примеру, удельная теплота сгорания бензинов – 42-44 МДж/кг, у этилового спирта – всего 25 МДж/кг, зато октановое число – 120 единиц. Соответственно, небольшая добавка этилового спирта допустима (до 5%), но если бахнуть много, топливо станет менее калорийным и при прочих равных возрастет его расход. Ведь, если разобраться, вы платите не за литры топлива, а за мегаджоули энергии, поэтому спирт по цене бензина – это невыгодная сделка.
Одним из наиболее перспективных антидетонаторов считается метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) – другой оксигенат с высоким октановым числом. В США были зафиксированы случаи загрязнения МТБЭ водоемов, и хотя сам по себе этот эфир и не ядовит, даже в малых количествах он дает неприятный привкус. Поэтому его применение ограничено.
Мы проверяли топливо на содержание метанола, этанола, изопропилового, изобутилового, третбутилового спиртов, эфиров и других оксигенатов, а также определяли массовую долю кислорода.
Ни один из бензинов не вышел из за рамки требований по этим параметрам, хотя в одном случае массовая доля кислорода была на грани допустимого.
Объемная доля ароматических углеводородов и бензола
Вы спросите, а можно ли получить просто высокооктановый бензин без всяких добавок? Можно. Например, есть такой эффективный способ переработки бензиновых фракций – каталитический риформинг, который увеличивает содержание в бензине ароматических углеводородов, обладающих высоким октановым числом. К примеру, при риформировании в так называемом жестком режиме получается бензин с октановым числом 95. Но, как обычно, есть проблема – высокое содержание ароматики существенно увеличивает нагарообразование в двигателе и количество канцерогенных веществ в выхлопных газах. В приведенном примере, 95-ый бензин содержал бы порядка 65% ароматических углеводородов, а это слишком много.
Поэтому общее содержание ароматических углеводородов ограничено на уровне 42%, а ядовитого бензола – не более 1%.
Все пробы уложились в действия нормативов, хотя в трех случаях концентрация бензола была на границе допустимого.
Объемная доля олефиновых углеводоров
Олефины – это непредельные углеводороды, и слишком большое их содержание снижает стабильность бензина. Олефины окисляются при хранении топлива, что повышает концентрацию смол и придает ему желтоватый оттенок. В основном олефины получаются в результате крекинга – способа обработки продуктов нефтеперегонки, при котором большие молекулы углеводорода делятся на меньшие, более легкие. Это нужно для увеличения выхода светлых нефтепродуктов из сырья.
Все пробы уложились в действие нормативов.
Итого
Несмотря на то, что большинство проверенных нами бензинов АИ-95 не соответствуют требования регламента, особой опасности они не представляют. Даже в самых плохих пробах содержание вредных веществ было сравнительно невысоко. К примеру, максимальное содержание железа, которое мы выявили – 7,5 мг/кг, что по ГОСТам принимается за ноль. Или взять серу – мы обнаружили максимальную концентрацию в 348 мг/кг, а для 92-го бензина, который многие из нас используют вместо 95-го, допустима концентрация 500 мг/кг. Свинца мы обнаружили максимум 5,6 мг/л, а еще 10 лет назад бензин с содержанием этого металла до 13 мг/л считался неэтилированным. Да и октановое число в самом плохом случае не опустилось ниже 92,0 единиц, что, в целом, некритично.
Опишите кто знает, как влияют на топлива, содержания в них парафинов, нафтеинов, ароматики и олефинов?
На эту тему многотомники пишут, с центнер весом издание.. . А ты хочешь так вот, в двух словах.. .
Чем выше индекс ненасыщености, тем меньше энергоёмкость топлива. Ароматические углеводороды ещё менее энергоёмки.
Разветвленные углеводороды, нафтены и ароматика снижают детонационные характеристики.
Ароматика повышает плотность.
Ароматика повышает вязкость. Нафтены ещё сильнее повышают вязкость.
Ароматика повышает гигроскопичность (способность связывать воду) и растворимость воды в топливе.
Олефинов и аренов в топливе много не должно быть — оно храниться не будет. Да и неполезно.. .
В ДТ олафинов очень мало, больше всего его в крекинг-бензинах и типа того.
Современный бензин в России. Две новости — одна хорошая, вторая — не очень
Рассматривая паспорта качества некоторых бензинов обнаружил несколько вещей.
1. В бензинах стало мало олефиновых углеводородов (меньше отложений при сгорании).
Олефиновые углеводороды горят с образованием смолисто-коксовых нагаров по камере сгорания.
Также данная смола может нагореть и склеить кольца, втулки клапанов и нагореть слоем на поршне.
В некоторых очень редких случаях это становилось причиной зависания клапанов и разрушения ГРМ.
2. В бензинах стало очень много эфиров и спиртов — до 15% (формально бензин Е15!).
Радует только что вроде бы спиртов совсем не стало в составе, НО лишь по паспортам и это не точно.
При постоянном изменении температур, спирты начинают вытягивать воду из окружающего пространства и отслаиваться внизу бака в виде спирто-водного раствора, который уже не смешивается с бензином, вызывая ошибки в расчете смеси, пропуски воспламенения (вода со спиртом горят очень не очень). И чем больше скачки влажности и температур — тем больше воды из воздуха попадет в бензин. В некоторых случаях после работы бензонасоса в баке возникает натуральная эмульсия, приходится сливать и промывать бак.
Данное исследование началось, после того как Vitz начал в этом не слабо году глючить на бензинах АИ-92 АИ-95 казалось бы с самой лучше заправки в Мире — ГазПромНефть (вечный мир ее владельцу…в интернетах больше нельзя оскорблять…). А глюки заключались в следующем — рандомные пропуски воспламенения по горшкам (как будто отказывали свечи или катушки) и падение в аварию с ограничением оборотов до 2000об, а то и вовсе ошибка по Лямбда-зонду (высокое напряжение датчика) при остатке бензина в баке 6-10литров, чего не наблюдалось ранее. После 3х таких глюков заправка была сменена на другую (был розница ГПН стал оптовый ГПН), бензин оказался сильно отличающимся как по цвету, так и по запаху и по поведению. Итак, довольно лирики — посмотрим на паспорта, которые удалось раздобыть.
Свежих паспортов ГПН и ЛУК раздобыть не удалось почему-то, теперь они все франшиза?