Материаловедение

Тема 8: Топливо для двигателей.

Вопросы темы:

1. Производство автомобильных топлив и масел.

2. Бензины.

3. Дизельное топливо.

4. Топливо для газобаллонных установок.

1. Производство автомобильных топлив и масел.

Производство автомобильных топлив и масел.

Топливо, масла и смазки для автомобилей являются основными эксплуатационными материалами на авто­мобильном транспорте. Они могут отличаться своими эксплуатационными качествами в зависимости от вида и особенностей сырья, из которого их получают, а так­же в зависимости от способа переработки этого сырья.

Высокоэффективной сырьевой базой для производ­ства автомобильных жидких топлив, масел, различных смазок является нефтяное сырье — нефть, природный и попутный нефтяной газ и разнообразные продукты неф­тепереработки.

Из нефти и газа также вырабатывают широко используемые на автомобильном транспорте каучуки, пласт­массы, краски и многие другие продукты, применяемые во всех отраслях народного хозяйства.

Автомобильные топливо и масла получают из нефти путем ее переработки физическим или химическим спо­собом.

При химических способах происходит изменение структуры и химического состава углеводородов, обра­зующих нефть, а при физическом способе (прямой пе­регонке) нефть лишь разделяется на фракции (с опре­деленными температурами кипения) без протекания химических реакций.

Прямая перегонка. Бензин, керосин, дизельное топ­ливо, смазочные масла и другие нефтепродукты имеют различные температуры кипения. Так, например, авто-мббильный бензин состоит из углеводородов, имеющих температуру кипения от 40° до 205°, керосин — от 150° до 315° и дизельное топливо — от 150° до 360°С. Еще более высокую температуру кипения, чем дизельное топливо, имеют углеводороды, из которых состоят мас­ла для двигателей и агрегатов трансмиссии автомобилей. Если испарить нефть и затем ее пары охлаждать, то по мере понижения температуры сначала будут конденсиро­ваться углеводороды, имеющие самую высокую темпера­туру кипения, затем — более легкокипящие. Поэтому, отбирая сконденсировавшиеся углеводороды при соот­ветствующем интервале температур в отдельные прием­ники, можно получить тот или иной нефтепродукт.

Углеводороды, выкипающие в определенных темпера­турных интервалах, называют фракциями или погонами.

Способ прямой перегонки нефти является самым простым и самым старым.

Прямая перегонка нефти позволяет получить лишь 10—15 % бензина, и только отдельные сорта нефти обеспечивают выход бензина до 20—25 %. Для увеличе­ния выхода бензина и других светлых нефтепродуктов применяют деструктивные (химические) методы пере­работки нефти, с помощью которых можно также улуч­шать качество нефтепродуктов.

Крекинг — является основным методом деструктив­ной переработки нефти. При крекинге происходит рас­щепление высокомолекулярных углеводородов и пре­вращение их в легкокипящие углеводороды, из которых состоят бензин и другие светлые нефтепродукты.

Проект первой в мире промышленной установки для крекинга нефти был разработан в 1891 году русским ин­женером В. Г. Шуховым.

Крекинг не только увеличивает выход бензина непо­средственно из нефти, но также дает возможность по­лучать его из керосина, газойля — соляровых фракций и даже мазута. При крекинге последнего можно полу­чить около 30 % бензина, а в целом выход бензина при переработке нефти может быть доведен до 70 %.

В ректификационной колонне нефтепродукты разде­ляются на фракции, составляющие крекинг-газ, бензин, дизельное топливо, газойль, крекинг-остаток. При этом газойль может быть подвергнут повторному крекингу для получения бензина.

Качество бензина улучшают повторным пропускани­ем его через установку крекинга. При этом повышается детонационная стойкость бензинов.

Автомобильное топливо, полученное одним из ука­занных способов, должно быть очищено от органиче­ских (нафтеновых) кислот, смолистых и асфальтовых ве­ществ, сернистых соединений.

Для повышения детонационной стойкости бензинов к ним могут добавляться присадки.

Товарное топливо, т. е. то, которое поступает в авто­хозяйство, чаще всего представляет собой смесь из фракций, полученных разными способами переработки.

2. Бензины.

Основные показатели физико-химических свойств бензинов указываются в стандарте или в технических условиях на бензин данной марки.

Стандартизация основных показателей физико-хи­мических свойств обеспечивает одно и то же качество бензина данной марки.

Фракционный состав, давление насыщенных паров, детонационная стойкость, а также содержание механи­ческих примесей и воды в бензине определяют способ­ность данного бензина образовывать бензино-воздушную смесь нужного состава при различных условиях работы двигателя, в том числе при низких и высоких температурах, минимальных и максимальных числах оборотов коленчатого вала, при приоткрытом или пол­ностью открытом дросселе, т. е. определяют карбюраци-онные качества бензина, от которых зависит безотказ­ность работы двигателя.

От них зависят также быстрота и полнота сгорания бензино-воздушной смеси в цилиндрах двигателя, возможность работы двигателя на наиболее экономичных режимах, т. е. мощность, развиваемая двигателем, и ко­личество расходуемого при этом бензина.

Фракционный состав устанавливает зависимость меж­ду количеством топлива (в % по объему) и температу­рой, при которой оно перегоняется. Для характеристи­ки фракционного состава в стандарте указывается температура, при которой перегоняется 10, 50 и 90 % бензина, а также температура конца его перегонки, иногда и начала.

Применение бензина с высокой температурой кон­ца перегонки приводит к повышенному износу цилин­дров и поршневой группы вследствие смывания масла со стенок цилиндров и его разжижения в картере, а так­же вследствие неравномерного распределения рабочей смеси по цилиндрам.

Давление насыщенных паров характеризует испаряе­мость головных фракций бензинов, и в первую очередь их пусковые качества. Чем выше давление насыщенных паров бензина, тем легче он испаряется и тем быстрее происходит пуск и нагрев двигателя. Однако если бен­зин имеет слишком высокое давление насыщенных па­ров, то он может испаряться до смесительной камеры карбюратора.

Это приведет к ухудшению наполнения цилиндров, возможному образованию паровых пробок в системе питания и снижению мощности, перебоям и даже оста­новке двигателя.

Октановое число характеризует детонационную стой­кость бензина, являющуюся важнейшим его эксплуата­ционным качеством.

Детонационная стойкость бензина оценивается окта­новым числом, указываемым в стандартах или техниче­ских условиях свойств бензина. Показатель октанового числа входит в маркировку бензина.

Чем выше октановое число, тем более стоек бензин перед детонацией и тем лучшими эксплуатационными качествами он обладает.

Наличие в бензине сернистых соединений и смоли­стых веществ понижает его октановое число, поэтому содержание их в бензине строго контролируется.

Октановое число бензина повышается путем добав­ления к бензину высокооктановых компонентов или присадок-антидетонаторов.

Механические примеси в бензине не допускаются. Они приводят к засорению топливных фильтров, топливо­проводов, жиклеров, что нарушает нормальную работу двигателя, увеличивает износ цилиндров и поршневых колец;

Наличие воды в бензине также исключено. Она опас­на прежде всего при температуре ниже 0°С, так как, за­мерзая, образует кристаллы, которые могут преградить доступ бензина в цилиндры двигателя; она способству­ет осмолению бензина, а также вызывает коррозию топ­ливных баков и резервуаров.

На безотказную работу двигателя, развиваемую им мощность и расход бензина кроме рассмотренных свойств оказывают некоторое влияние и другие физи­ко-химические свойства. Так, развиваемая двигателем мощность зависит от теплоты сгорания топлива. В то же время у применяемых марок бензинов теплота сгорания практически различается незначительно.

Для автомобильных бензинов не нормируются вяз­кость и плотность. Фактическое отклонение вязкости и плотности бензинов одной марки не вызывает необхо­димости изменять регулировку и режим работы двигателя для разных партий бензина. Однако в этом может возник­нуть необходимость при переходе на летний или зимний период эксплуатации или на бензин другой марки.

Плотностью бензина называется его масса, содержаща­яся в единице объема. С понижением температуры вяз­кость и плотность возрастают. Увеличение вязкости уменьшает пропускную способность жиклеров, а с повы­шением плотности увеличивается количество одного и того же объема бензина, поступающего через жиклеры.

Кроме перечисленных физико-химических свойств на износ двигателя и на затраты по уходу за автомоби­лем влияет также содержание в бензине минеральных и органических кислот, щелочей, смол, серы и ее соеди­нений.

Водорастворимые (минеральные) кислоты и щелочи коррозируют металлы, и их присутствие в бензине вы­зывает интенсивный износ деталей двигателя. В бензи­не в результате некачественной очистки могут оказаться серная кислота и щелочь. Стандартами на автомобиль­ные бензины не допускается содержание в них хотя бы следов водорастворимых кислот и щелочей.

Органические (нерастворимые в воде) кислоты корро­зируют металлы значительно слабее, чем минеральные. В основном, они представляют опасность для цветных металлов, и в первую очередь для свинца и меди. Поэто­му органические кислоты в бензине приводят к ускорен­ному износу вкладышей коренных и шатунных подшип­ников коленчатого вала, втулок верхней головки шатуна и других деталей из цветных металлов (кроме алюмини­евых).

Органические кислоты могут вызвать закупорку топ­ливопроводов системы питания в результате попадания в них смол, вызванных наличием кислоты и продуктов коррозии.

Содержание органических кислот в автомобильных бензинах строго ограничивается.

Особой коррозионной агрессивностью отличаются активные сернистые соединения, к которым относятся элементарная сера (S), сероводород (H₂S). Присутствие активной серы в бензине не допускается. Неактивные сернистые соединения вызывают коррозию только при их сгорании вместе с бензином. При этом образуются газы, вызывающие коррозию деталей двигателя. Кроме того, эти газы, проникая в картер двигателя и соприка­саясь с конденсировавшимися парами воды и кислоро­дом воздуха, образуют сильно коррозирующие серную и сернистую кислоты, которые окисляют масло и вызы­вают износ деталей. Некоторое количество неактивной серы в бензине все же допускается, так как избавиться от нее трудно, особенно при переработке сернистых нефтей. Так, содержание серы стандартом ограничено до 0,001-0,1 %.

Смолы в бензине образуют нерастворимые липкие, вязкие осадки темного цвета, которые отлагаются на стенках топливных баков, топливопроводов, в карбюра­торе, во впускном трубопроводе, камере сгорания, на стержнях и тарелках впускных клапанов и т.д. Под действием высокой температуры смолистые образования коксуются и превращаются в нагар. Осадки смолы ухуд­шают подачу бензина в цилиндры двигателя, а иногда и полностью нарушают ее, превратившись в нагар, приво­дят к зависанию клапанов, самовоспламенению рабочей смеси, работе с детонацией и другим неисправностям.

Содержание смол в бензине строго ограничивается и устанавливается предельное их содержание на месте производства и на месте потребления, т. е. на нефтеба­зе, в момент получения бензина.

Первоначальные качества бензина вследствие проис­ходящих в них физико-химических процессов постепен­но ухудшаются. Особенно это характерно для бензинов термического крекинга. Сохранение первоначальных ка­честв бензина в процессе транспортирования, хранения и применения зависит от его физической и химической стабильности.

Окисление и осмоление возрастает с повышением температуры бензина. Поэтому все меры, которые спо­собствуют понижению температуры бензина при хране­нии и транспортировании, будут уменьшать его окисле­ние и осмоление. Понижение температуры также уменьшает потери легкоиспаряемых углеводородов.

Окислению и осмолению способствует контакт бен­зина с воздухом, поэтому он быстрее осмоляется при неполном заполнении тары. Процесс окисления явля­ется самоускоряющимся и поэтому бензин, залитый в тару, не очищенную от остатков старого осмолившегося бензина, осмоляется преждевременно. Ускоряют образование смол ржавчина и загрязнение тары, неже­лательно попадание в бензин воды. О химической ста­бильности бензина судят по величине индукционного периода.

Токсичность является важнейшей характеристикой бензина, В связи с этим чрезвычайно важно, чтобы ни сам бензин, ни его пары и нагар не представляли повы­шенной опасности для здоровья лиц, соприкасающих­ся с ними.

Марки бензинов и их применение.

Требования к бензину зависят от конструктивных особенностей двигателя и условий эксплуатации авто­мобиля.

Автомобильный карбюраторный двигатель может развивать необходимую мощность, иметь нормальный износ деталей и быть экономичным при работе только на бензине соответствующего качества. При конструи­ровании двигателя выбор степени сжатия, интенсивнос­ти подогрева рабочей смеси, схемы карбюратора, устрой­ства для облегчения пуска холодного двигателя и других конструктивных параметров двигателя производится с учетом использования определенного сорта бензина.

Нефтеперерабатывающей промышленностью выпуска­ется несколько марок автомобильных бензинов, каждая из которых предназначена для определенных моделей авто­мобилей и соответствующих условий эксплуатации.

Каждая марка бензина имеет свое условное обозна­чение, в которое входят буквы и цифры. Буква «А» оз­начает автомобильный, цифры, следующие после букв, указывают минимальное октановое число бензина по моторному методу.

Автомобильные бензины с учетом климатических условий эксплуатации выпускают двух сортов: летние и зимние. Летние сорта бензинов предназначены для ис­пользования с 1 апреля по 1 октября, в осталь­ное время года применяют зимние сорта. Использование лет­них сортов бензина зимой затрудняет пуск двигателя, вызывает увеличение расхода топлива за счет снижения приемистости машины, увеличивает износ двигателя. Использование зимних сортов бензина летом вызывает перерасход топлива, перегрев двигателя; в этом случае двигатель работает неустойчиво, часто глохнет при рез­ких изменениях режима работы.

Отечественной промышленностью выпускаются бен­зины следующих марок: А-76, АИ-91, АИ-95.

В зависимости от октанового числа, определенного исследовательским методом, ГОСТ Р 51105-97 устанав­ливает следующие марки неэтилированных автомобиль­ных бензинов: Нормаль 80, Регулятор 91, Премиум 95, Супер 98. Дополнением к ГОСТ Р 51105-97, введенным 01.01.2000 г., установлена марка бензина Регулятор 92.

Настоящий стандарт для указанных выше марок бен­зина разработан с учетом рекомендаций европейского стандарта Е 228-1993 «Топлива для двигателей внутрен­него сгорания. Неэтилированный бензин. Требования и методы испытаний».

В соответствии с техническими условиями (ТУ 38.001165-97) отечественной промышленностью выпус­каются следующие экспортные автомобильные бензи­ны: А-80, А-92, А-96.

В автомобильные бензины данных марок при изго­товлении добавляется антиокислитель.

Нельзя допускать, чтобы автомобили работали на бензине несоответствующего качества. Применение бензина более высокого качества может увеличить за­траты на бензин, а более низкого — повысит затраты на ремонт двигателя, снизит надежность автомобиля.

Рассмотренные физико-химические свойства бензи­нов, которые указываются в ГОСТ и технических условиях, достаточно полно характеризуют их эксплуатаци­онные качества.

Бензины «Нормаль 80», «Регулятор 91 и 92», «Премиум 95» и «Супер 98» неэтилированные, на цвет чистые прозрачные, бензин А-76 — желтого, а АИ-95 — блед­но-желтого цвета. Бензины А-80, А-92, А-96 — бесцвет­ны или бледно-желтого цвета.

3. Дизельное топливо.

Автомобильное дизельное топливо получают путем прямой перегонки или каталитического крекинга керосино-соляровых фракций нефти; оно состоит в основ­ном из керосиновых, газойлевых, а иногда и лигроиновых фракций.

Дизельное топливо производится из отбензиненной нефти, благодаря чему увеличивается выход из нефти жидких топлив, и обладает по сравнению с бензином лучшей физической и химической стабильностью, вследствие чего в равных условиях потери дизельного топлива при транспортировании, хранении и примене­нии будут меньше, чем бензина.

Свойства дизельного топлива, влияющие на безотказ­ность работы двигателя, мощность и расход топлива, это прежде всего свойства, характеризующие надежность подачи дизельного топлива в цилиндры двигателя, ка­чество горючей смеси, склонность к самовоспламеняе­мости, а также свойства, определяющие протекание процесса сгорания смеси.

Вязкость дизельного топлива характеризует его по­движность, величину внутреннего трения, взаимную силу сцепления молекул.

Для дизельного топлива указывается кинематическая вязкость. От вязкости топлива зависит качество его рас­пыла в цилиндре дизеля, дальнобойность струи, чет­кость начала и конца подачи топлива форсункой. Недо­статочная вязкость приводит к неоднородности рабочей смеси, ухудшению процесса сгорания и перегреву фор­сунок, что может вызвать повышенный износ подвиж­ных деталей, подающих топливо, и прежде всего плун­жерной пары высокого давления, для которых топливо является одновременно и смазкой.

Склонность дизельного топлива к образованию мик­рокристаллов парафина и льда характеризуется темпе­ратурой помутнения. При этом помутнение из-за обра­зовавшихся микрокристаллов льда начинается при температуре немного ниже 0°С, в то время как парафи­ны могут давать помутнение и при более низких темпе­ратурах.

Температурой застывания называется температура, при которой дизельное топливо загустевает настолько, что уровень его остается неподвижным в течение одной минуты при наклоне стандартной пробирки с топливом на 45°. Температура застывания является важнейшим показателем дизельного топлива и определяет возмож­ность его использования при данной температуре воз­духа. Минимальная температура воздуха должна быть на 10—15°С выше температуры застывания топлива.

Вода в дизельном топливе может послужить причи­ной нарушения его подачи в цилиндры двигателя при низкой температуре. При плюсовых температурах вода с топливом образует эмульсию, а при отрицательной она превращается в кристаллы льда; которые закупоривают топливные фильтры. ГОСТ на дизтопливо не разреша­ет присутствия в нем воды.

Механические примеси могут попасть в дизельное топ­ливо при небрежном его хранении и заправке автомо­билей. При этом наиболее опасны механические при­меси в виде песка и глинозема, так как, попадая на стен­ки трущихся деталей, они образуют на них риски, ца­рапины и подвергают ускоренному износу.

Фракционный состав косвенно характеризует испаря­емость дизельного топлива. Топливо с облегченным фракционным составом легче испаряется. Но применять дизельное топливо со слишком облегченным фракцион­ным составом нельзя, так как такое топливо состояло бы из углеводородов, плохо самовоспламеняющихся, и его вязкость могла бы оказаться недостаточной. Примене­ние дизельного топлива с утяжеленным фракционным составом, вследствие плохой его испаряемости, приво­дит к несвоевременному воспламенению и плохому сго­ранию, дымному выхлопу и ухудшению топливной эко­номичности. Такое топливо затрудняет пуск холодного двигателя, особенно при низких температурах.

Самовоспламеняемостью называется способность ди­зельного топлива воспламеняться без источника зажи­гания. Самовоспламеняемость топлива оценивается це-тановым числом, и от нее зависит протекание процесса сгорания топлива в цилиндрах двигателя. Для нормаль­ной работы двигателя необходимо, чтобы топливо само­воспламенялось и в дальнейшем энергично сгорало, вызывая интенсивное, но достаточно плавное нараста­ние давления. В этом случае будет иметь место так на­зываемая мягкая работа двигателя, т, е, не будет пере­грузки его деталей, будет развиваться максимальная мощность и обеспечиваться необходимая топливная экономичность.

Цетановым числом топлива называется показатель его самовоспламеняемости. Цетановые числа дизельных топлив зависят от их химического и фракционного со­става. От величины цетанового числа зависят пусковые свойства дизельного топлива. У топлива с более высо­ким цетановым числом лучшая самовоспламеняемость и двигатель на нем лучше запускается. Цетановое чис­ло дизельного топлива может быть повышено с помощью высокоцетановых компонентов или специальных присадок.

Согласно техническим условиям цетановое число у топлива должно быть не менее 45.

Интенсивность износа деталей двигателя зависит от коррозионных свойств топлива, самовоспламеняемос­ти и наличия в нем механических примесей. В зависи­мости от качества топлива интенсивность износа дета­лей двигателя может возрастать более чем в 2 раза. Из-за недостаточного качества топлива увеличиваются затра­ты на техническое обслуживание двигателя, так как появляется необходимость в проведении работ или же их приходится выполнять через более короткие межсмот­ровые пробеги.

Коррозионные свойства дизельного топлива, как и бен­зинов, зависят от содержания в них серы и сернистых соединений, щелочей, минеральных и органических кислот. Наиболее агрессивными являются активная сера, минеральные кислоты и щелочи. Поэтому их при­сутствие в дизельном топливе не допускается даже в незначительных количествах.

Содержание водорастворимых кислот и щелочей в ди­зельном топливе не допускается. В зависимости от содержания в нем смолистых веществ проявляется его спо­собность к образованию отложений и нагара в камере сгорания, на клапанах, форсунках и других деталях дви­гателя. Отложения нарушают нормальный режим рабо­ты двигателя (перегрев, ухудшение продувки и очистки от отработавших газов), приводят к ухудшению топлив­ной экономичности и снижению мощности. Причиной образования нагара могут также служить высокая вяз­кость и плохая испаряемость топлива.

Содержание золы повышает нагарообразование в дви­гателе и может, попадая в масло, вызывать ускоренный износ. Техническими условиями содержание золы до­пускается не более 0,01 % для всех марок дизельного топлива.

Температура вспышки ограничивает содержание в топливе наиболее легких фракций и характеризует его огнеопасность. Температура вспышки должна быть не ниже 35°С для всех марок дизельного топлива.

Марки дизельного топлива.

Автомобильные двухтактные и четырехтактные ди­зельные двигатели относятся к типу быстроходных ди­зелей, они более требовательны к качеству топлива, чем тихоходные транспортные и стационарные дизельные двигатели.

В соответствии с техническими условиями преду­смотрен выпуск следующих марок дизельного топлива: ДИТО-ЭЛ, ДИТО-ЭЛп, ДИТО-ЭЗ-минус 15, ДИТО-ЭЗ-минус 25, ДИТО-ЭЗп-минус 15, ДИТО-ЭЗ-минус 20, ДИТО-ЭЗ-минус 25, ДИТО-ЭЗп-минус 30.

Дизельные топлива выпускают марок А — арктиче­ское, применяемое при температуре воздуха ниже —30°С; 3 — зимнее, используемое при температуре от —20°С до 0°С; летние, предназначенные для применения при температуре воздуха выше 0°С.

Техническими требованиями не допускается содержа­ние сероводорода и водорастворимых кислот и щелочей.

В зависимости от содержания массовой доли серы установлено 3 вида дизельных топлив:

I — массовая доля серы — не более 0,05 %;

II — массовая доля серы — не более 0,1 %;

III —массовая доля серы — не более 0,2 %.

Качество дизельного топлива так же, как и качество бензина, может быть установлено в результате опреде­ления его физико-химических свойств, предусмотрен­ных техническими условиями. Для этого необходимо подвергнуть топливо анализу.

В дизельное топливо не добавляются специальные красители, а естественные цвета дизельных топлив разных марок отличаются незначительно. Вязкость тоже не является характерным внешним признаком.

Таким образом, установить марку дизельного топли­ва по внешнему виду трудно.

В то же время по внешним признакам дизельное топ­ливо довольно легко отличить от других светлых нефте­продуктов, и в частности от бензина.

Дизельное топливо обладает слабым, нерезким запа­хом, имеет цвет от светло-коричневого до бурого с си­неватым оттенком. Капля дизельного топлива после испарения оставляет на листе чистой бумаги жирное пятно, в то время как бензин испаряется бесследно или почти бесследно.

4. Топливо для газобаллонных установок.

Газообразное топливо, применяемое для автомоби­лей, находится в сжиженном или в сжатом состоянии, поэтому газобаллонные автомобили подразделяются на работающие на сжиженном и на сжатом газе.

Сжиженные газы получают в виде побочного продук­та при переработке нефти (крекинг, пиролиз) и бурых углей (деструктивная гидрогенизация).

Сжиженные газы состоят в основном из пропанобутановых фракций. Кроме пропана (С₃Н ₈) и бутана (С₄Н₁₀) в состав газа могут входить пропилен (С₃Н₆), бутилен (С₄Н₈), этан (С₂Н₆), этилен (С₂Н₄), пентан (С₅Н₁₂) и амилены (С₅Н₁₀).

При нормальном атмосферном давлении и темпера­туре выше 0°С сжиженные газы находятся в газообраз­ном состоянии, но при сравнительно небольшом повы­шении давления (до 8-16 МН/м²) и обычной температуре они переходят в легкоиспаряющуюся жид­кость.

Теплота сгорания, а следовательно, энергетические качества сжиженного газа и газо-воздушной смеси не уступают соответственно бензину и бензо-воздушной смеси.

Для сжиженного газа применяются достаточно лег­кие баллоны и несложная газовая аппаратура, рассчи­танные на рабочее давление 1,6 МН/м², которые прак­тически не снижают грузоподъемность автомобиля

Марка сжиженного, газа ПА — пропан автомобиль­ный применяется при температуре окружающего возду­ха (-20...—35°С), марка ПБА — пропан-бутан автомо­бильный применяется при температуре окружающего воздуха не ниже (-20°С). Стандартом предусмотрено полное отсутствие содержания в сжиженном газе сво­бодной воды и щелочи. Зимой применяется марка ПА с содержанием массовой доли пропана 90± 10, а летом -марка ПБА с содержанием пропана 50±10.

Во избежание коррозионных износов двигателя и газобаллонной аппаратуры содержание сероводорода в сжиженном газе не должно превышать 0,003 % в обеих марках.

К сжатым относятся газы, которые при нормальной температуре сохраняют газообразное состояние даже при высоком давлении.

Основным компонентом сжатого газа является метан (СН₄). Кроме метана в состав сжатого газа могут входить этан (С₂Н₆), водород (Н₂), окись углерода (СО) и неко­торые примеси. Сжатый газ должен иметь теплоту сго­рания не ниже 32600—36000 кДж/м³, т. е. для газобал­лонных автомобилей могут применяться только высоко-и среднекалорийные газы.

Теплотворная способность (теплота сгорания) газо­воздушной смеси ниже теплотворной способности бензовоздушной смеси, из-за чего мощность двигателя при переводе на сжатый газ без конструктивных изменений снижается на 10—12 %. И все же благодаря присущим положительным качествам сжатые газы нашли приме­нение в виде топлива для автомобилей.

К числу таких качеств относятся: меньшая загрязнен­ность воздуха отработанными газами, легкость пуска двигателя при низких температурах, высокая детонаци­онная стойкость (октановое число не менее 105), мень­ший износ двигателя.

Природный попутный газ содержит 70—98 % (по объему) метана и 1—10 % этана и других углеводородов.

Сероводород, кислород, влага вызывают коррозию двигателя и оборудования газонаполнительной станции. Поэтому содержание этих примесей в сжатом газе стро­го ограничивается.

Кислород, кроме коррозии газобаллонной аппарату­ры, опасен тем, что образует взрывчатую смесь.

Влага в газе способствует образованию азотной кис­лоты (при наличии аммиака). При низких температурах влага может вывести из строя топливоподающую ап­паратуру вследствие образования ледяных пробок при рез­ких падениях давления газа в редукторе. Содержание вла­ги в газе может быть снижено в результате его осушки.

Смолы и пыль (твердые механические примеси) вы­зывают отложения и загрязнения газобаллонной аппа­ратуры и двигателя, снижая надежность их работы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Перечислите источники и способы получения автомобильных топлива и масел.

2. Перечислите марки бензинов, охарактеризуйте их.

3. Перечислите марки дизельного топлива.

4. Приведите требования, предъявляемые к топливным газам.