Автомобильный бензинОглавление Оглавление.. 1 Автомобильный бензин.. 3 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА.. 10 АВТОМОБИЛЬНЫХ БЕНЗИНОВ.. 10 ДЕТОНАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ.. 10 ИСПАРЯЕМОСТЬ БЕНЗИНА.. 15 ХИМИЧЕСКИЙ И УГЛЕВОДОРОДНЫЙ СОСТАВ.. 17 ВЯЗКОСТЬ И ПЛОТНОСТЬ.. 21 ХИМИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ.. 22 КОРРОЗИОННАЯ АКТИВНОСТЬ И ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА.. 25 СОВМЕСТИМОСТЬ С НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИМИ МАТЕРИАЛАМИ: 27 РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИМИ ИЗДЕЛИЯМИ, УПЛОТНЕНИЯМИ, ФИЛЬТРУЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ И Т.Д. 27 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА АВТОМОБИЛЬНЫХ БЕНЗИНОВ.. 28 АССОРТИМЕНТ И КАЧЕСТВО ВЫРАБАТЫВАЕМЫХ.. 40 АВТОМОБИЛЬНЫХ БЕНЗИНОВ.. 40 ТРАНСПОРТИРОВание И ХРАНЕНИЕ АВТОБЕНЗИНОВ.. 47 ПОРЯДОК ПОСТАНОВКИ НА ПРОИЗВОДСТВО.. 51 И СЕРТИФИКАЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ БЕНЗИНОВ.. 51 ДИЗЕЛЬНІ ПАЛИВА.. 58 ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ. 58 ПРОКАЧУВАННЯ ПАЛИВ.. 60 ВИПАРОВУВАННЯ 1 ЗГОРЯННЯ ДИЗЕЛЬНИХ ПАЛИВ.. 66 АСОРТИМЕНТ ДИЗЕЛЬНИХ ПАЛИВ.. 74 альтернативные экологически чистые.. 76 виды топлива для автомобилей.. 76 Свойства. Разновидности. Применение. 76 Введение. 76 ГАЗОВОЕ ТОПЛИВО.. 87 ПРИРОДНЫЙ ГАЗ. 90 КОМПРИМИРОВАННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ГАЗ (КПГ) 95 СЖИЖЕННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ГАЗ (СПГ) 102 сжиженный нефтяной газ (СНГ) 103 ПРОИЗВОДСТВО АЛЬТЕРНАТИВНЫХ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ ИЗ ПРИРОДНОГО ГАЗА.. 110 ПРОИЗВОДСТВО СИНТЕЗ-ГАЗА.. 110 ПРОИЗВОДСТВО МЕТАНОЛА И ПРОДУКТОВ.. 111 НА ЕГО ОСНОВЕ.. 111 ПРОЦЕСС ФИШЕР-ТРОПША.. 114 СПИРТОВЫЕ И ОКСИГЕНАТНЫЕ ТОПЛИВА.. 118 СПИРТОВЫЕ ТОПЛИВА.. 120 МЕТАНОЛ И БЕНЗИНО-МЕТАНОЛЬНЫЕ ТОПЛИВА.. 122 ЭТАНОЛ И БЕНЗИНО-ЭТАНОЛЬНЫЕ ТОПЛИВА.. 125 ОКСИГЕНАТНЫЕ ТОПЛИВА.. 132 ВОДОРОДНЫЕ ТОПЛИВА.. 142 ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ... 146 ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 151 ПРИЛОЖЕНИЕ.. 154 Моторные масла.. 157 Предисловие. 157 ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА И СОСТАВ.. 158 Товарные базовые масла.. 176 Присадки к маслам.. 181 Вязкостные присадки.. 186 Присадки, улучшающие смазывающие свойства.. 189 Антикоррозионные присадки.. 194 Антиокислительные присадки.. 196 Дополнительные присадки.. 199 СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ.. 200 Плотность, цвет и загрязнение масел. 201 Химические свойства и характеристики.. 208 Вязкостные свойства.. 214 Вязкостно-температурные характеристики.. 224 Смазывающие свойства.. 226 Фрикционные свойства.. 228 Методы определения смазывающих свойств. 233 Определение стабильности к окислению... 238 Определение моющих свойств. 240 Определение антикоррозионных свойств. 243 Склонность к пенообразованию... 245 Совместимость с эластомерами.. 246 Биологическая разлагаемость. 247 Изменение свойств масла в работающем двигателе. 248 Окисление. 249 Моторные испытания масел. 254 КЛАССИФИКАЦИИ И СПЕЦИФИКАЦИИ.. 257 Классификация по вязкости.. 257 Степени вязкости SAE.. 257 Методы тестирования. 260 Небходимая степень вязкости.. 262 Классификация по назначению и уровням качества.. 262 Категория энергосберегающих масел. 274 Система классификации JASO.. 276 Система классификации ССМС.. 277 Система классификации АСЕА.. 279 Спецификации.. 284 Спецификации производителей оригинального оборудования (OEM) 287 BMW... 288 MAN.. 291 Porsche. 296 Rover Group. 296 Volvo Truck.. 296 VDS-2. 297 Классификация и обозначение моторных масел по ГОСТу.. 299 Ассортиментные группы.. 303 Назначение и режимы эксплуатации.. 303 Тенденции развития ассортимента.. 305 Масла для легковых автомобилей.. 308 Моторные масла для спортивных автомобилей.. 313 Масла для дизельных двигателей легковых автомобилей.. 314 Тракторные масла.. 323 Суперуниверсалные тракторные масла STОU.. 326 Моторные масла для двухтактных бензиновых двигателей.. 328 Классификация и маркировка.. 332 Совместимость масел. 341 ТРАНСМИССИОННЫЕ МАСЛА.. 344 НАЗНАЧЕНИЕ И ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ.. 344 Назначение. 344 Автомобильные трансмиссии и требования к качеству масел. 345 Фрикционные механизмы.. 348 Особенности иностранной терминологии.. 355 СВОЙСТВА МАСЕЛ И МЕТОДЫ ИХ ОЦЕНКИ.. 358 Условия работы.. 358 Смазывающая способность. 360 Вязкость и вязкостно-температурные свойства.. 366 Термостабильность и стойкость к окислению... 370 Антикоррозионные свойства.. 373 Склонность к пенообразованию... 375 Методы испытаний.. 378 МЕЖДУНАРОДНЫЕ КЛАССИФИКАЦИИ.. 385 Классификация по вязкости.. 385 Классификация по назначению... 390 Классификация масел по ГОСТ.. 399 Эксплуатацитонные группы.. 402 Зарубежные масла.. 402 Масла для механической коробки передач летковых автомобилей.. 403 Масла для раздаточной коробки передач. 406 Масла для дифференциала.. 409 Масла для дифференциала повышенного трения. 409 Масла для вязкостной муфты.. 410 Масла для рулевого механизма.. 411 Масла для малонагруженных передач. 411 Масла для автоматической коробки передач. 412 Масла российского производства.. 416 Масла для механических коробок передач. 416 Применение отечественных масел при низких температурах.. 420 Периодичность замены трансмиссионных масел. 421 ПЛАСТИЧНЫЕ СМАЗКИ.. 422 Введение. 423 СОСТАВ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА.. 425 Базовые масла.. 425 Типы загустителей и смазки на их основе. 426 Мыла металлов. 427 Углеводородные загустители.. 431 Присадки и наполнители.. 433 Влияние состава смазок на их свойства.. 435 СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ИХ ОЦЕНКИ.. 436 Внешний вид и текстура.. 436 Механические свойства.. 437 Термические свойства.. 442 Смазывающие свойства.. 444 Химическая стойкость. 451 Совместимость смазок. 452 КЛАССИФИКАЦИЯ СМАЗОК.. 455 Обозначения. 458 Система классификации ISO.. 460 Система классификации DIN.. 461 Система классификации ГОСТ.. 463 технические жидкости.. 467 Жидкость для гидравлических систем.. 467 Охлаждающие жидкости.. 468 Тормозные жидкости.. 469 Пусковые жидкости.. 470 Испытание моторных топлив и масел.. 473 ПАЛИВНА ЕКОНОМІЧНІСТЬ АВТОМОБІЛЯ.. 481 Литература.. 489
Автомобильный бензин Автомобильный транспорт является основным потребителем нефтяного топлива. В настоящее время в мире эксплуатируется более 600 млн автомобилей, а к 2010 году их число, возможно, возрастет до 1 млрд шт. Суммарное мировое потребление моторных топлив составляет около 1,75 млрд т/год, в том числе на долю автомобильных бензинов приходится более 800 млн т/год. Еще недавно считалось, что моторное топливо нефтяного происхождения будет активно вытесняться альтернативными видами топлива: сжиженным нефтяным газом, сжатым и сжиженным природным газом, спиртами, водородом и др. Однако освоение альтернативных видов топлив встречает определенные технические и экономические трудности, поэтому есть уверенность, что жидкое топливо нефтяного происхождения останется на ближайшие десятилетия основным как для двигателей с искровым зажиганием, так и для дизельных двигателей. Ассортимент и качество вырабатываемых и применяемых бензинов определяются структурой автомобильного пара страны, техническими возможностями отечественной нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, а также экологическими требованиями, которые в последнее время стали определяющими. Отрицательное влияние выбросов автотранспорта на окружающую среду приводит к необходимости ужесточать нормы на состав отработавших газов автомобилей Продукты сгорания бензинов, содержащиеся в отработавших газах автомобиля, поступают в атмосферу, загрязняя окружающую среду. Особенно сильное загрязнение воздушного бассейна отработавшими газами наблюдается в крупных городах с большим числом эксплуатируемых автомобилей. С целью снижения вредных выбросов автомобилями их стали оборудовать каталитическими системами нейтрализации отработавших газов, что потребовало ужесточения требований к качеству применяемого бензина. Совершенствование конструкции двигателей и автомобилей, повышение качества вырабатываемых и применяемых бензинов должно сопровождаться общим повышением культуры эксплуатации автомобильного транспорта.. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ АВТОМОБИЛЬНЫХ БЕНЗИНОВ Требования, предъявляемые к качеству современных автомобильных бензинов, подразделяют на четыре группы: от производителей автомобилей для обеспечения нормальной работы двигателя; от производителей бензинов, обусловленные возможностями нефтеперерабатывающей промышленности; связанные с транспортированием и хранением автомобильных бензинов; экологические. Требования, которые предъявляют производители двигателей с искровым зажиганием к качеству применяемых бензинов: сжигание бензина в смеси с воздухом в камере сгорания должно происходить с нормальной скоростью без возникновения детонации на всех режимах работы двигателя в любых климатических условиях. Это требование устанавливает нормы на детонационную стойкость бензина. Необходимо, чтобы бензин имел высокую теплоту сгорания, минимальную склонность к образованию отложений в топливной и впускной системах, а также нагара в камере сгорания. Продукты сгорания не должны быть токсичными и коррозионно-агрессивными. Испаряемость бензинов должна обеспечивать приготовление горючей смеси при любых температурах эксплуатации двигателей. Это требование регламентирует такие свойства и показатели качества бензина, как фракционный состав, давление насыщенных паров, склонность к образованию паровых пробок. Производство автомобильных бензинов осуществляется на сложном комплексе различных технологических процессов переработки нефти. Требования к качеству вырабатываемых автобензинов, обусловленные техническими возможностями отече-
накладывают ограничения на показатели фракционного и углеводородного состава, содержание серы и различных антидетонаторов. Условия массового производства требуют обеспечения возможности использования нефтяного сырья с возможно более широким варьированием по углеводородному и фракционному составам и содержанию различных сернистых соединений, что определенным образом влияет на установление норм в спецификациях на соответствующие показатели качества бензинов. В целях увеличения выхода бензина из перерабатываемого нефтяного сырья производство заинтересовано в повышении температуры конца кипения, а эффективное использование бензина в двигателе возможно при определенном ограничении содержания высококипящих фракций. Нормы на показатель детонационной стойкости устанавливаются на уровне, достижимом с использованием имеющихся технологических процессов, компонентов и присадок, допущенных к применению в составе бензинов. Требования производителей автомобилей очень часто идут вразрез с требованиями нефтепереработчиков, и в этих случаях необходимо определить оптимальный экономически целесообразный уровень этих требований. Примером такого компромисса является октановый индекс, характеризующий детонационную стойкость американских автобензинов. Автомобилестроители США предлагали внести в спецификации оценку октанового числа бензина по исследовательскому методу, а нефтепереработчики - по моторному методу. В результате в спецификацию был внесен показатель, равный полу-сумме октановых чисел по исследовательскому и моторному методам. Требования, связанные с транспортированием и хранением бензинов, обусловлены необходимостью сохранения их качества в течение нескольких лет. Автомобильный бензин с завода-изготовителя по существующим продуктопроводам, железнодорожным, водным и автомобильным транспортом подается на крупные региональные перевалочные нефтебазы. С этих баз хранения бензин поступает на нефтебазы, снабжающие автозаправочные станции (АЗС), а далее автомобильными цистернами на АЗС. Транспортирование, хранение и применение бензина непосредственно на автомобилях осуществляются в различных климатических условиях при температуре окружающего воздуха от -50 до +45 °С, при этом необходимо обеспечить нормальную работу двигателя. Требования, связанные с транспортированием и хранением, регламентируют такие свойства автобензина, как физическая и химическая стабильность, склонность к потерям от испарения и образованию паровых пробок, растворимость воды, содержание коррозионно-агрессивных соединений и т.д. На длительное хранение, как правило, поступают бензины летнего вида с высокой химической стабильностью (индукционный период не менее 1200 мин). Воздействие бензинов на окружающую среду при применении их на автомобильной технике связано с токсичностью соединений, попадающих в атмосферный воздух, воду, почву непосредственно из топлива (испарения, утечки) или с продуктами его сгорания. Источниками токсичных выбросов автомобилей являются отработавшие газы, картерные газы и пары топлива из впускной системы и топливного бака. Отработавшие газы содержат оксид углерода, оксиды азота, серы, несгоревшие углеводороды и продукты их неполного окисления, элементарный углерод (сажа), продукты сгорания различных присадок, например оксиды свинца и галогениды свинца при использовании этилированных бензинов, а также азот и не израсходованный на сгорание топлива кислород воздуха. Для уменьшения выбросов вредных веществ современные автомобили оснащают каталитическими системами нейтрализации отработавших газов, позволяющими дожигать несгоревшие углеводороды и оксид углерода до СО2, а оксиды азота - восстанавливать до азота. Экологические свойства бензинов обеспечиваются ограничениями по содержанию отдельных токсичных веществ по групповому углеводородному составу по содержанию низкокипящих углеводородов, а также серы и бензола. Эти ограничения позволяют обеспечить надежную работу каталитической системы нейтрализации ОГ и способствуют уменьшению воздействия автомобильного парка на загрязнение окружающей среды. В табл. 1 приведены требования к автобензинам в странах Европейского Экономического Сообщества. В связи с присоединением России к европейским экологическим программам возникла острая необходимость в организации промышленного производства автомобильных бензинов, соответствующих европейским требованиям (ЕК-228). Таблица 1 - Требования к автомобильным бензинам Европейского Экономического Сообщества В соответствии с одобренной в 2002 г. правительством России концепцией развития российской автомобильной промышленности до 2010 г., отечественный Автопром должен до 2004 г. организовать производство двигателей, отвечающих по токсичности выбросов с отработавшими газами требованиям Евро-2 и Евро-3, а к 2008 году Евро-4. В табл. 2 показано изменение норм на выбросы автомобильным транспортом в Европе и в России и требований к качеству автобензинов. С 2002 г. все нефтеперерабатывающие заводы России перешли исключительно на производство неэтилированных бензинов. Таблица 2 В марте 2003 г. Президент РФ подписал Федеральный закон «О запрете производства и оборота этилированного автобензина в Российской Федерации» с 01.06.2003 г. Применение неэтилированных автомобильных бензинов, вырабатываемых по ГОСТ Р 51105-97, позволяет обеспечить выполнение автомобилями норм Евро-2 на выбросы с отработавшими газами, а бензинов, вырабатываемых по ГОСТ Р 51866-2002, - норм Евро-3. Технология производства бензинов для автомобилей, отвечающих требованиям Евро-3 и Евро-4, должна гарантировать установленные нормы на содержание серы, ароматических и олефиновых углеводородов и бензола (см. табл. 1). Необходимо отметить, что основной тенденцией достижения компромисса в требованиях к качеству автобензинов является совершенствование существующих и создание новых современных процессов в нефтепереработке, с целью удовлетворения все возрастающих экономических и эксплуатационных требований к двигателям автомобилей.
|