Требования к качеству бензина
Бензин для автомобиля должен:
- Поступать в систему питания машины без перебоев;
- Обеспечивать нужный состав топливовоздушной смеси и её сгорание без детонации;
- Не вызывать коррозию;
- Оставлять как можно меньше отложений;
- Сохранять свойства во время транспортировки и хранения.
Работать надёжно и долго двигатель будет только в случае, если с ним используется качественный, подходящий бензин. Отсюда вытекает целый ряд требований, например, к детонационной стойкости – для её повышения в состав добавляются присадки.
Также необходимо, чтобы теплота сгорания была достаточно высокой. Есть требования и к содержанию разного рода примесей, из-за которых на выпускной и топливной системах появляются отложения (чем их меньше, тем дольше прослужит мотор).
Необходимо, чтобы продукты сгорания не были коррозионно-агрессивными и токсичными. При любой температуре эксплуатации мотора должна возникать однородная горючая смесь: для этого нужно, чтобы испаряемость была на достаточном уровне. Кроме перечисленных есть и другие требования: например, к стабильности и экологичности – далее они будут рассмотрены подробнее.
Виды бензина по октановому числу
Эта классификация бензина используется наиболее часто. Она отражена в стандартной маркировке. Так, в АИ-92 «А» означает «автомобильный», «И» – что октановое число было установлено исследовательским методом, 92 же здесь – само октановое число.
Выделяются следующие основные виды бензина:
- АИ-98. Должен использоваться в турбированных моторах, его показатель сгорания при сжатии выше, чем у следующих видов – он составляет 12-14,5.
- АИ-95. Бензин высокого качества. В большей части случаев нет никакого смысла использовать вместо него АИ-98, кроме как когда это рекомендовано производителем автомобиля. Сжатие при сгорании – 10-12,5. По большей части параметров не отличается от АИ-98. Но следует различать обычный АИ-95 и Экстра АИ-95 – в первом содержится примерно на треть больше свинца.
- АИ-92 широко распространён благодаря тому, что подходит большей части автомобилей, при этом стоит меньше АИ-95. Его качество среднее. Производство несколько раз планировали прекратить, но этого так и не случилось. Он до сих пор остаётся одним из основных видов. Даже многие иномарки настраивают для работы на нём.
Это описаны знакомые виды бензина – на заправках оптовые цены на бензин встречаются чаще всего.
Но классификация бензинов по классам на основе октанового числа не исчерпывается перечисленными вариантами, существуют и другие.
Например: А-76 – бензин низкого качества, чаще всего его используют для сельскохозяйственных машин.
Недавно в продаже появился АИ-100, подходящий для форсированных двигателей, он позволяет более эффективно использовать их мощность, при этом его расход ниже. Некоторые виды вообще практически не выпускаются. Например, уже почти не применяется техника, работающая на А-72.
Стоит отметить: если бензин маркируется как «А» вместо «АИ», это означает, что для определения октанового числа использовался моторный метод – он даёт цифры ниже исследовательского.
Равно, как обычно мало смысла заливать в бак более дорогой бензин, чем тот, что рекомендован производителем, так не стоит на постоянной основе пользоваться и более дешёвыми марками.
Если все системы рассчитаны на АИ-95, то замена на АИ-92 может вызвать самые разные явления: например, повышенный расход топлива и ускоренное разрушение отдельных элементов.
Кстати, торговать бензином можно и на бирже, посредством фьючерсов. Это может делать каждый, так как минимальный депозит у брокеров символичный – $100.
Например, европейский брокер Just2Trade (от ФИНАМ) имеет в активах более 5000 фьючерсов, среди которых есть не только нефть, газ, этанол, мазут… но и фьючерсы на бензин:
Всего у Just2Trade более 60 000 активов и выход на более 20 бирж.
Классификация по фракционному составу
Ещё одна классификация автомобильных бензинов. В ней выделяется десять классов, и все можно разделить на три категории:
- классы A и B – летний бензин;
- от C до F – зимний;
- от C1 до F1 – межсезонный.
У бензина класса A давление насыщенных паров (ДНП) самое низкое, а у F, соответственно, самое высокое.
В зимнем бензине больше лёгких фракций, так, в него специально добавляют бутан. В результате его ДНП выше, а потому и пусковые качества лучше – он хорошо закипает, что позволяет без проблем завести мотор в холода. Однако вместе с повышением ДНП возрастает вероятность появления паровых пробок.
К тому же лёгкие фракции склонны улетучиваться, поэтому, если в бензине их много, потери даже при хранении на складе или непосредственно в баке будут высокими. ДНП в бензине, предназначенном для использования в тёплый период (с начала апреля до конца сентября), не должно превышать 500 мм ртутного столба (или примерно 67 кПа), а в зимнем – 700 мм (93 кПа).
Поскольку хранить летний бензин легче, его нередко используют на АЗС и зимой. Двигателю это не вредит, но стоит иметь в виду, что в холода на бензине класса A или B он может просто не завестись.
Классификация по испаряемости
Испаряемость напрямую зависит от того, из чего состоит бензин, то есть его фракционного состава. Если она оптимальна, в цилиндры поступает равномерная смесь с достаточной концентрацией топлива. Если плохая, часть топлива вообще не сгорит.
Классификация бензинов по испаряемости производится в зависимости от уровня ДНП и температуры выкипания. Устанавливается, при какой температуре выкипает определённый процент бензина, в стандартной классификации это 10%, 50%, 90%. Также определяется, сколько бензина выкипает при 70 °C.
Называются классы очень просто: первый, второй и так далее до пятого. У первого самое высокое ДНП и самая низкая температура выкипания. Далее вплоть до пятого класса первый показатель снижается, а второй растёт.
10% бензина, что выкипают первыми – лёгкие фракции. Именно за их счёт обеспечивается запуск мотора. После них выкипать начинают средние, составляющие до 50% объёма. Если температура их выкипания окажется слишком высокой, то двигатель будет долго греться, а разгон происходить слишком медленно.
Следом в дело вступают конечные фракции: чтобы они выкипели, температура должна подняться примерно до 190 °C. После этого израсходовано должно быть 90% объёма бензина. Если температура, при которой испаряются эти фракции, будет чересчур высока, испарение может оказаться неполным, в результате чего выше будет расход топлива, а двигатель не сможет выдавать полную мощность.
Кроме того, часть оставшихся несгоревшими фракций топлива осядет на стенки цилиндра и смоет с них масло, другая часть стечёт в картер, из-за чего масло будет разжижено и его эффективность снизится.
Чтобы описанного не происходило, класс топлива по испаряемости должен быть подобран в соответствии с рекомендациями производителя и по сезону.
Экологические классы бензинов
Ещё одна классификация автомобильных бензинов – экологическая. В соответствии с ней выделяется четыре вида:
- К2 – допускается содержание до 500 мг серы на кг, а также до 1,3% монометиламина (ММА).
- К3 – до 150 мг серы на кг и до 1% ММА соответственно.
- К4 – до 50 мг/кг и 1%.
- К5 – до 10 мг/кг, ММА должен отсутствовать.
Действует эта классификация бензина в России. Экологический класс может указываться сразу после октанового числа, например, АИ-95-4. Но это касается только бензина, соответствующего стандартам ГОСТ. Помимо него продаётся также изготовленный по ТУ – он не дотягивает до этих стандартов по некоторым параметрам.
Всегда есть риск наткнуться на суррогатный бензин. Его объём на рынке по разным оценкам составляет 20-30%. Он никаким экологическим нормам не соответствует, может быть опасен не только для окружающей среды в долгосрочной перспективе, но и для самого автовладельца в ближайшей. Стоит отметить, какие виды бензина бывают суррогатными чаще всего: это АИ-92 и в меньшей степени АИ-95, больше всего подделок среди дизельного топлива.
Часто можно встретить другое обозначение экологического класса: Евро-2, Евро-3 и так далее. Это европейский вариант маркировки, но действует он и в России. Экологические классы вводились постепенно: так, Евро-1 появился в 1992 году и теперь уже не используется; Евро-2 был утверждён в 1995 году, требования по выбросам оксида углерода стали втрое жёстче.
В Евро-3 они ужесточились ещё на 40%, как и в Евро-4. Стандарт Евро-5 начал вводиться в Европе с 2008 года, а в России с 2014. Существует также Евро-6, но в России он пока что не принят, хотя отдельные производители уже начали выпускать соответствующий ему бензин.
В Евро-5 и Евро-6 нормы по выбросам углерода не изменились в сравнении с предшествующим стандартом, но ужесточились требования относительно выброса других вредных веществ. Экологический класс бензина должен соответствовать ему же у автомобиля или быть выше.
Экологические требования
Продукты сгорания сильно загрязняют окружающую среду. С каждым годом эта проблема становится всё заметнее, и одновременно ужесточаются требования к топливу. Если бы такое количество техники, что используется человечеством сейчас, работало на бензине, изготовленном по технологиям середины прошлого века, от его сгорания в окружающую среду выделялось бы на порядки больше вредных веществ. Настолько, что это могло бы привести к вымиранию большей части фауны и сильно повлиять на здоровье людей.
Поэтому содержание таких веществ в современном бензине жёстко ограничено. Он должен сгорать полностью, образовывать при этом как можно меньше канцерогенных и токсичных веществ. Законодательством регламентируется содержание в составе серы, бензола, свинца, ароматических углеводородов и некоторых других элементов.
Содержание присадок и соединений
Хотя по объёму присадки могут показаться не слишком значительными компонентами, они серьёзно влияют на свойства бензина. Их используют для:
- повышения устойчивости к детонации;
- снижения перегрева двигателя;
- уменьшения количества остающихся от топлива отложений;
- снижения уровня нагара в выхлопной системе и камере сгорания;
- повышения степени испаряемости;
- сокращения содержания бензола и серы в отработанном газе.
Присадок существует очень много. Производители топлива всячески изощряются с подбором и дозировкой компонентов, из которых те состоят. Каждый известный производитель стремится подать свой состав как особенный и наиболее эффективный; сделать это можно в первую очередь за счёт присадок.
При всём многообразии по назначению их можно разделить на несколько основных категорий:
- пусковые – повышают испаряемость бензина;
- модификаторы трения – благодаря плёнке на поверхности трущихся пар снижают их износ;
- приработочные – улучшают притирание, полезны после ремонта;
- ингибиторы коррозии – уберегают окислившийся металл от разрушения;
- стабилизирующие – не дают топливу окисляться при хранении;
- катализирующие – активизируют горение и уменьшают нагар;
- чистящие – очищают топливную систему от отложений;
- осушители – убирают лишнюю влагу, как содержащуюся в самом топливе, если его качество недостаточно высокое, так и конденсат с поверхности бака;
- октан-корректоры – повышают октановое число и препятствуют детонации.
Не все присадки одинаково полезны. Входящие в них вещества могут оказывать вредное влияние и быть токсичными. Какие-то из них вышли из употребления или даже запрещены, другие по-прежнему применяются. Вот некоторые из подобных веществ:
Тетраэтилсвинец. Позволяет увеличить мощность, вместе с тем делает работу мотора менее шумной и снижает дымность. С ним повышается качество топлива: его стойкость к самовоспламенению становится выше, а детонация ниже. Вещество очень ядовито, с лёгкостью просачивается в любые отверстия. Оно отравляет даже при прикосновении, так что при использовании бензина с ним возникает немалый риск.
Марганец повышает классность, но его применение приводит к преждевременным поломкам свечей и нейтрализатора.
Присадки, направленные на повышение октанового числа:
- Нафталин – с ним вредных выхлопов становится больше, в том числе способствующих онкологическим заболеваниям. Кроме того, из-за него выпадает забивающий фильтры кристаллический осадок.
- С этанолом растёт КПД мотора, лучше сгорает топливо. Но он разъедает прокладки и сокращает срок службы мотора, а если дозировка будет превышена, то появится детонация.
- Ацетон делает выхлоп токсичнее, а при высокой дозировке сильно понижает октановое число.
- Ароматические углеводы, как толуол и бензол, дают прибавку до 10 единиц, но постепенно разъедают эластичные детали, что ведёт к повышенной коррозии.
Большая часть этих присадок или вовсе не применяется производителями топлива, или используется со строгими ограничениями, но в контрафактном бензине они могут содержаться в больших количествах. Иногда автовладельцы добавляют их самостоятельно, желая повысить эффективность бензина низкого качества.
С перечисленными добавками стоит быть особенно осторожными, и тем более не добавлять сразу много. При чрезмерном повышении электропроводности бензина возможны проблемы вплоть до самовозгорания.
Обычный бензин в хорошем состоянии может быть почти бесцветным, иметь голубоватый или желтоватый оттенок, но он не должен быть ярко выраженным. Если он красноватый, это может говорить о том, что в него введены содержащие металл присадки. Если в нём чрезмерно много повышающих октановое число присадок, то он может быть ярко-жёлтым и сильно пахнуть, к тому же от запаха начинается головная боль.
