Знаете ли вы, что от температуры вспышки бензина зависит не только пожаробезопасность вашего автомобиля, но и ресурс двигателя, и расход топлива? А температура кипения и горения топлива влияет на мощность и динамику автомобиля? Давайте разберемся, что такое температура вспышки, от чего зависит, почему она опасна и как эксплуатация автомобиля связана с этим параметром. Вы узнаете состав бензина, факторы, влияющие на температуру, и способы безопасной эксплуатации вашего автомобиля.
Состав бензина и его фракции
Бензин представляет собой сложную смесь углеводородов, получаемых из нефти. В его состав входят:
- Легкие фракции с температурой кипения около +33°С. Они отвечают за легкий запуск двигателя;
- Средние фракции, кипящие в диапазоне +50..+110°С. Они обеспечивают основное горение;
- Тяжелые фракции с температурой кипения около +180°С по ГОСТу. Они влияют на образование нагара.
Соотношение разных фракций влияет на физико-химические свойства бензина. К ним относятся:
- Температура кипения;
- Температура горения;
- Температура вспышки;
- Температура самовоспламенения.
Эти параметры можно регулировать добавлением специальных присадок на нефтеперерабатывающих заводах. Подбор присадок позволяет получать бензин с нужными свойствами для конкретных условий эксплуатации. Например, зимой в состав добавляют больше легких фракций, а для жаркого климата - больше тяжелых.
Температура горения бензина
Температура горения - это теплота, выделяемая при сжигании бензина. Она зависит от условий, в которых происходит процесс:
- В двигателе внутреннего сгорания температура горения бензина составляет 900-1100°С;
- На открытом воздухе она не превышает 800-900°С.
На величину температуры горения влияют:
- Количество кислорода;
- Давление и температура в камере сгорания;
- Степень сжатия;
- Тип двигателя и особенности его конструкции.
Чем выше температура горения, тем больше тепловая нагрузка на детали двигателя. Это влияет на их износ и срок службы. Поэтому конструкторы стараются оптимизировать температурный режим.
В то же время низкая температура горения снижает отдачу двигателя и эффективность использования топлива. Так что нужен разумный баланс для обеспечения мощности и ресурса.
Интересный факт: при горении бензина АИ-76, АИ-80 выделялось меньше вредных веществ, чем при сгорании, допустим, АИ-95. Это связано с количеством присадок в топливе.
Температура кипения бензина
Температура кипения - это порог, при котором жидкое топливо начинает переходить в газообразное состояние. У бензина нет однозначного значения из-за сложности его состава.
По справочникам диапазон температур кипения составляет 30-205°С. На практике нижняя граница соответствует началу кипения легких фракций, а верхняя - полному испарению тяжелых.
Рассмотрим подробнее:
| Фракции бензина | Начало кипения |
| Легкие (10%) | +33°С |
| Средние (50%) | +50°С |
| Тяжелые (40%) | +110°С |
Как видно, легкие фракции испаряются при более низких температурах, а тяжелые - при более высоких. Это связано с различной молекулярной массой и структурой молекул.
С помощью подбора фракций и добавления присадок производители регулируют температуру кипения в нужных пределах. Например, для холодного климата в составе больше легких фракций, а для жаркого - тяжелых.
Температура вспышки бензина
Температура вспышки - это минимальная температура, при которой пары бензина образуют с воздухом взрывоопасную смесь. При поднесении источника огня или искры происходит вспышка.
Чем ниже температура вспышки, тем легче может произойти возгорание. Поэтому этот показатель жестко регламентируется и контролируется.
Для бензина АИ-92 температура вспышки составляет около -40°С. Это ниже любых возможных температур окружающей среды, в которых может эксплуатироваться автомобиль.
Связь температуры вспышки и октанового числа
Существует обратная зависимость между октановым числом бензина и его температурой вспышки. Чем выше октановое число, тем ниже вероятность возникновения детонации, но и ниже температура вспышки.
Дело в том, что повышение октанового числа достигается за счет добавления легких фракций, которые легко испаряются. А для воспламенения достаточно меньшего количества паров.
Поэтому при выборе марки бензина приходится искать компромисс между октановым числом и температурой вспышки для обеспечения работы и безопасности.
Опасность высокой температуры вспышки
Высокая температура вспышки опасна тем, что достаточно малейшей искры или открытого огня, чтобы произошло возгорание и пожар. А это чревато травмами и гибелью людей.
Кроме того, горящее топливо быстро приводит к оплавлению пластиковых деталей автомобиля и полной потере транспортного средства.
Поэтому конструкторы и производители тщательно подбирают состав бензина, чтобы температура вспышки была минимально возможной для обеспечения пожаровзрывобезопасности.
Самовоспламенение бензина
Если температура вспышки относится к внешним источникам огня, то самовоспламенение происходит без этого под воздействием высокой температуры самого бензина.
Для бензина АИ-92 температура самовоспламенения составляет около +255°С. Это очень высокая температура, невозможная в реальных условиях при нормальном хранении и использовании топлива.
Однако внутри работающего двигателя такие температуры вполне могут возникать в отдельных локальных зонах. Это и приводит к нежелательному явлению самовоспламенения - детонации.
Детонация разрушает двигатель из-за возникающих при этом высоких давлений. Поэтому топливо подбирают так, чтобы температура самовоспламенения была выше рабочих значений в камере сгорания.
