Топлива и их свойства

В действительном цикле двигателя происходят физико-химические превращения рабочего тела. В цилиндр двигателя поступает свежий заряд — воздух или топливовоздушная смесь. Затем свежий заряд смешивается с оставшимися в камере сгорания остаточными газами, образуя рабочую смесь. В процессе сгорания при выделении теплоты рабочая смесь превращается в отработавшие газы (ОТ). Окислителем при горении топлива является кислород атмосферного воздуха.

В качестве жидкого топлива для двигателя используют продукты переработки нефти — бензин и дизельное топливо, представляющие собой смеси различных углеводородов. Могут применяться и другие виды топлива — сжатый и сжиженный газы; синтетические топлива, получаемые переработкой угля, сланцев, битуминозных песков; спирты; эфиры и др.

К топливам предъявляют следующие требования: максимальное содержание химической энергии в единице объема и полнота выделения теплоты; минимальное образование токсичных продуктов; надежная подача топлива и высококачественное смесеобразование в широком диапазоне изменения внешних условий, на всех режимах работы двигателя, включая пуск; минимальная склонность к образованию нагара и коррозионно-агрессивных продуктов сгорания; высокая термическая стабильность и хорошие моющие свойства; стабильность свойств при хранении и транспортировании; отсутствие механических примесей и воды; возможно малая пожароопасность; приемлемая стоимость.

Свойства топлив делятся на физико-химические и эксплуатационные.

Физико-химические свойства характеризуют состояние и состав топлива: плотность, поверхностное натяжение, вязкость, фракционный и химический состав.

Эксплуатационные свойства отражают необходимые энергетические, экономические и экологические показатели двигателей и надежность их работы (воспламеняемость, испаряемость, антидетонационные свойства, пусковые и низкотемпературные качества).

Бензины для автомобильных двигателей представляют собой смеси углеводородов, которые выкипают в диапазоне температур 40...200 °С. В Российской Федерации производят бензины марок А-76, АИ-93, АИ-95, АИ-98, а также бензины с улучшенными экологическими свойствами.

Цифры в марке бензина характеризуют его антидетонационные свойства, которые оценивают октановым числом (04). Оно численно равно процентному содержанию в смеси изооктана с 04 = 100 и Н-гептана с ОЧ = 0, которая имеет такую же детонационную стойкость, как и испытуемый бензин. Октановое число оценивают по моторному методу в единицах ОЧМ и по исследовательскому методу в единицах ОЧИ. ОЧИ > ОЧМ на 8... 12 единиц. Эту разницу называют чувствительностью бензина к октановому числу.