автомобильный бензин

4. влияние примесей на свойства и октановое число бензина

При производстве бензина полностью избавиться от вредных примесей практически невозможно. Эти примеси в виде фенолов, кислот и сернистых соединений плохо влияют на эксплуатационный свойства бензинов, а, значит, на срок службы узлов двигателей автомобилей.

Наибольшее влияние на изнашивание деталей оказывают сернистые соединения в составе бензина. Увеличение их содержания с 0,003 до 0,1% увеличивает скорость изнашивания в 2,8 раза, а при содержании в количестве до 0,2% - почти в четыре раза. При эксплуатации автомобиля на таком бензине значительно увеличивается нагарообразование. Справедливости ради необходимо отметить, что увеличению нагарообразования способствуют также смолистые вещества в составе бензина.

Автомобильный бензин содержит также непредельные углеводороды, которые склонны к окислению. В результате, при применении долго хранившегося бензина образуются смолистые соединения, которые откладываются в карбюраторе и на клапанах в виде черного налета. Значительное увеличение содержания смол снижает ресурс двигателя, приводит к отказу в работе свечей зажигания (замыкание свечей), вызывает закоксовывание поршневых колец.

Однако, не следует думать, что все примеси ухудшают работу двигателя и снижают его общий эксплуатационный ресурс. При производстве автомобильных бензинов в их состав могут быть введены специальные компоненты, которые позволяют увеличить октановое число бензинов. Иными словами, такие добавки повышают детонационную стойкость бензина. Такие добавки называют антидетонаторами.

Бензины, в состав которых вводится тетраэтилсвинец называют этилированными. Для того, чтобы отличить этилированный бензин, его окрашивают.

Внедрять этилирование начали ещё в 20-е годы. Тогда уровень общей автомобилизации в нашей стране был на несколько порядков ниже, чем сегодня, а потому, выброс свинца при сгорании автомобильного бензина в окружающую атмосферу был ничтожно мал и не представлял опасности для окружающей среды. На сегодняшний день ситуация резко изменилась. Всем известно, что врачи не рекомендуют собирать ягоды и грибы поблизости от крупных автомобильных дорог. Это вызвано накоплением в растениях свинца в количествах, значительно превышающих предельно допустимую концентрацию, опасных для здоровья человека.

Тетраэтилсвинец ядовит не только для растений и животных, но и для двигателя автомобиля. Применение этилированного бензина приводит к образованию нагара. Это связано с тем, что в результате сгорания бензина образуется оксид свинца, который имеет очень высокую температуру плавления (около 880⁰С). Образуемый нагар может повышать октановое число на 5...8 единиц вследствие уменьшения объема в камере сгорания, повышения теплоизолирующих свойств и повышения температуры самих продуктов сгорания. Более того, свинец диффундирует в электроды свечей зажигания, значительно сокращая при этом их рабочий ресурс. Применение этилированного бензина категорически недопустимо на автомобилях, оснащенных для очистки отработавших газов каталитическими нейтрализаторами. Оксиды свинца выводят нейтрализатор из строя буквально через несколько часов работы двигателя.

Для предотвращения данных последствий ТЭС (тетраэтилсвинец) в чистом виде в бензин не добавляется. В его состав вводят специальные вещества- выносители, которые вступают в процессе сгорания бензина в реакцию со свинцом и его оксидами, в результате чего получаются легколетучие соединения, которые удаляются из камеры сгорания вместе с отработавшими газами.

В настоящее время и у нас в стране и за рубежом ищут замену ТЭС. Перспективны соединения на основе марганца - например циклопентадиенилтрикарбонил (сокращенно ЦТМ). Это вещество в 50 раз менее токсично чем ТЭС. Кроме того, в автомобильных бензинах применяются антидетонаторы на основе ароматических аминов. Эти вещества сами по себе малотоксичные, не образуют нагара с одной стороны и, вместе с тем, обладают хорошей эффективностью. При введении в состав бензинов всего лишь 1% этих веществ приводит к повышению октанового числа на9...12 единиц.

В высокоразвитых странах мира при изготовлении бензинов в их состав вводят метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ). По своим свойствам этот антидетонатор близок к свойствам бензина, сам по себе имеет высокое октановое число и, при этом, нетоксичен. Добавка МТБЭ в бензин в количестве 10-15% повышает октановое число на 6-12 единиц, что позволяет получать неэтилированные бензины с гораздо более высокой детонационной стойкостью и хорошими экологическими характеристиками.