Temperatura wrzenia, spalania i zapłonu benzyny

Czym jest benzyna?

Ten punkt jest na pierwszym miejscu, ponieważ jest niezbędny do zrozumienia problemu. Patrząc w przyszłość, powiedzmy tak: nigdy nie znajdziesz wzoru chemicznego benzyny. Jak na przykład łatwo znaleźć wzór na metan lub inny jednoskładnikowy produkt naftowy. Każde źródło, które pokaże formułę benzyny silnikowej (nie ma znaczenia, czy jest to AI-76, który wyszedł z obiegu, czy AI-95, który jest obecnie najbardziej powszechny), jest wyraźnie w błędzie.

Faktem jest, że benzyna jest cieczą wieloskładnikową, w której występuje co najmniej kilkanaście różnych substancji, a nawet więcej ich pochodnych. A to tylko podstawa. Lista dodatków stosowanych w różnych benzynach, w różnych odstępach czasu iw różnych warunkach pracy, zajmuje imponującą listę kilkudziesięciu pozycji. Dlatego niemożliwe jest wyrażenie składu benzyny jednym wzorem chemicznym.

Krótka definicja benzyny może być podana w następujący sposób: palna mieszanina składająca się z lekkich frakcji różnych węglowodorów.

Temperatura parowania benzyny

Temperatura parowania jest progiem termicznym, przy którym rozpoczyna się spontaniczne mieszanie benzyny z powietrzem. Wartość ta nie może być jednoznacznie określona przez jedną liczbę, ponieważ zależy ona od dużej liczby czynników:

• podstawowy skład i pakiet dodatków jest najważniejszym czynnikiem, który jest regulowany podczas produkcji w zależności od warunków pracy silnika spalinowego (klimat, układ napędowy, stopień sprężania w cylindrach itp.);
• ciśnienie atmosferyczne - wraz ze wzrostem ciśnienia temperatura parowania nieznacznie spada;
• sposób na badanie tej wartości.

W przypadku benzyny szczególną rolę odgrywa temperatura parowania. W końcu to na zasadzie parowania budowana jest praca układów zasilania gaźnika. Jeśli benzyna przestanie parować, nie będzie mogła zmieszać się z powietrzem i dostać się do komory spalania. W nowoczesnych samochodach z bezpośrednim wtryskiem ta cecha stała się mniej istotna. Jednak po wtryśnięciu wtryskiwacza paliwa do cylindra to właśnie lotność decyduje o tym, jak szybko i równomiernie miesza się mgiełka drobnych kropelek z powietrzem. Od tego zależy sprawność silnika (jego moc i jednostkowe zużycie paliwa).

Średnia temperatura parowania benzyny wynosi od 40 do 50°C. W regionach południowych wartość ta jest często wyższa. Nie jest kontrolowany sztucznie, bo nie ma takiej potrzeby. Przeciwnie, w regionach północnych jest niedoceniany. Zwykle odbywa się to nie poprzez dodatki, ale poprzez tworzenie bazowej benzyny z najlżejszych i najbardziej lotnych frakcji.

Temperatura wrzenia benzyny

Ciekawą wartością jest również temperatura wrzenia benzyny. Dziś niewielu młodych kierowców wie, że kiedyś, w gorącym klimacie, gotująca się w przewodzie paliwowym lub gaźniku benzyna mogła unieruchomić samochód. Zjawisko to po prostu stworzyło w systemie korki. Frakcje lekkie uległy przegrzaniu i zaczęły oddzielać się od cięższych w postaci pęcherzyków palnego gazu. Samochód ostygł, gazy znów stały się płynne - i można było kontynuować podróż.

Сdziś benzyna sprzedawana na stacjach benzynowych będzie wrzeć (z wyraźnym bulgotaniem z uwolnieniem gazu) w temperaturze około +80°C z różnicą +-30%, w zależności od konkretnego składu konkretnego paliwa.

Wrząca BENZYNA! Gorące LATO jest czasem gorsze niż mroźna ZIMA!

Temperatura zapłonu benzyny

Temperatura zapłonu benzyny jest takim progiem termicznym, przy którym swobodnie oddzielone, lżejsze frakcje benzyny zapalają się od źródła otwartego płomienia, gdy źródło to znajduje się bezpośrednio nad próbką testową.

W praktyce temperaturę zapłonu określa się metodą ogrzewania w otwartym tyglu.

Paliwo testowe wlewa się do małego otwartego pojemnika. Następnie jest powoli podgrzewany bez udziału otwartego ognia (np. na kuchence elektrycznej). Równolegle monitorowana jest temperatura w czasie rzeczywistym. Za każdym razem, gdy temperatura benzyny wzrasta o 1°C na niewielkiej wysokości nad jej powierzchnią (aby nie doszło do kontaktu otwartego płomienia z benzyną), uruchamiane jest źródło płomienia. W momencie pojawienia się ognia i ustal temperaturę zapłonu.

Mówiąc najprościej, temperatura zapłonu wyznacza próg, przy którym stężenie swobodnie parującej benzyny w powietrzu osiąga wartość wystarczającą do zapłonu pod wpływem otwartego ognia.

Temperatura spalania benzyny

Ten parametr określa maksymalną temperaturę, jaką wytwarza spalanie benzyny. I tu też nie znajdziesz jednoznacznej informacji, która odpowiada na to pytanie jednym numerem.

Co dziwne, ale to dla temperatury spalania główną rolę odgrywają warunki procesu, a nie skład paliwa. Jeśli spojrzysz na kaloryczność różnych benzyn, nie zobaczysz różnicy między AI-92 a AI-100. W rzeczywistości liczba oktanowa określa jedynie odporność paliwa na pojawienie się procesów detonacyjnych. A sama jakość paliwa, a tym bardziej temperatura jego spalania, w żaden sposób nie wpływa. Nawiasem mówiąc, często proste benzyny, takie jak AI-76 i AI-80, które wyszły z obiegu, są czystsze i bezpieczniejsze dla człowieka niż ta sama AI-98 modyfikowana imponującym pakietem dodatków.

W silniku temperatura spalania benzyny zawiera się w przedziale od 900 do 1100°C. Jest to przeciętnie przy proporcji powietrza i paliwa zbliżonej do stosunku stechiometrycznego. Rzeczywista temperatura spalania może albo spaść niżej (na przykład zadziałanie zaworu USR nieco zmniejsza obciążenie cieplne cylindrów), albo w pewnych warunkach wzrosnąć.

Stopień sprężenia znacząco wpływa również na temperaturę spalania. Im jest wyższy, tym cieplej jest w cylindrach.

Benzyna z otwartym płomieniem pali się w niższych temperaturach. Około 800-900 °C.