29.06.2023.                                             Группа: 401.

                                Предмет: Устройство и эксплуатация автомобилей.

                Виды топлива, их характеристика и маркировка.
    С того момента, как был изобретен двигатель внутреннего сгорания, человечество активно использует горючие жидкости. Самыми распространенными вариантами топлива неизменно остается бензин и дизель, так как основная масса современных транспортных средств работают именно на этих вариантах. Эти вещества легко воспламеняются, а кроме того, обладают прекрасными противоизносными свойствами, испаряются и без каких-либо ограничений совмещаются с неметаллическими материалами. Дизель и бензин — это продукты переработки сырой нефти. Чтобы эти смеси в полной мере соответствовали эксплуатационным характеристикам, в их состав добавляются специальные углеродные добавки и примеси.
    Современные транспортные средства в основном работают за счет двигателей внутреннего сгорания, которые необходимо заправлять соответствующим топливом. В настоящее время можно выделить несколько вариантов горючих смесей:
   - бензин – основной вид топлива для легкового транспорта;
   - дизель – горючая смесь для легковых авто, грузовиков, автобусов и спецтехники;
   - биодизель – альтернативное дизельное топливо;
   - биоэтанол – этанол, используемый в качестве горючей смеси;
   - керосин – топливо, которое используется в авиации;
   - газ – искусственный или естественный вариант горючей смеси.
    Также можно отметить электричество, как альтернативный источник питания для автомобилей. Правда на данный момент в мире общая доля электрокаров ничтожно мала в сравнении с машинами, оборудованными ДВС.
    Во всем мире растет интерес к альтернативным видам автомобильного топлива: более экономичным, экологичным и эффективным. Они производятся из неисчерпаемых запасов и создают меньше выбросов в атмосферу.
    Вот некоторые из них:
   - Природный газ. Доступен практически повсеместно, выделяет меньше токсичных веществ, чем бензин или дизель, полностью сгорает при использовании.
   - Электричество. Электрокары на аккумуляторах совершенствуются с каждым годом. Для зарядки они подключаются к источнику питания. Электрохимическая реакция в двигателе не загрязняет окружающую среду.
   - Пропан. Сжиженный нефтяной газ – побочный продукт нефтепромышленности. Его уже используют в быту и для отопительных систем.
   - Водород. Он используется в системах с природным газом и электрических топливных элементах.
   - Метанол. Древесный метиловый спирт пока не пригоден для использования в автомобилях, но со временем может стать перспективным альтернативным источником.
   - Этанол. Этиловый спирт смешивается с бензином для повышения октанового числа топлива и минимизации токсичных выбросов.
   - Биодизель. Изготовлен на основе растительных или животных жиров, включая отходы пищевой промышленности. Поддается биохимическому разложению.
     Особенность бензина состоит в том, что для удачной работы должен смешиваться с воздухом, чтобы процесс возгорания происходил лучше и проще. Высокая детонационная стойкость исчисляется с помощью октанового числа, которое и определяет данные параметры. Высокий показатель октанового числа говорит о наивысшем качестве бензина, данное топливо безвредно для автомобиля и имеет низшую степень детонации.
    Дизельное топливо имеет свои минусы. Данное вещество не терпит холодов, что усложняет жизнь автомобилистам, так как в зимний период нужно устанавливать специализированные насадки, которые снижают вероятность замерзания топлива.
    Эко — топливо является настоящим трендом, так как модель правильного образа жизни и защиты природы- наиболее популярное веяние современности. Машины на экологическом горючем имеют меньшую скорость для разгона, но основная проблема состоит в том, что в мире очень мало эко — заправок, а заряда нужно ждать достаточно длительное время.
    Газовое топливо — популярный вид горючего, который не имеет губительных веществ для атмосферы. Однако, газ является более взрывоопасным и не все заправочные станции могут быть с заправкой автомобиля данным топливом. Данная сфера активно развивается и все больше автомобилистов занимаются вопросом переведения своего автомобиля на газ.
    У каждого автомобилиста возникает вопрос о том, какое топливо выгоднее. Лидером в данном вопросе остается газобаллонное горючее.
    Ключевыми параметрами бензиновой горючей смеси являются октановое число, а также экологический класс. В первом случае речь идет про меру детонационной стойкости топлива. Основная масса современных силовых агрегатов спроектированы для работы с бензином, имеющим октановое число 95. Реже встречаются силовые агрегаты, созданные под октановое число 92. Если же говорить про АИ-98, то это горючее применяется для транспортных средств с высокофорсированными установками. В ситуации, когда автолюбитель будет использовать неподходящее топливо, можно столкнуться с неприятностями. К примеру, смесь горючего и воздуха будет не прогорать, а взрываться. Впоследствии, это приведет к механическим повреждениям силового агрегата. По этой причине, стоит придерживаться рекомендаций производителя и заливать только подходящее топливо.
    Бензин – легкокипящие жидкие углеводороды, которые выделяются при переработке твердого топлива, перегонке нефти, осушке природного газа. Основной критерий – детонационная стойкость, которая характеризуется октановым числом. Чем оно выше – тем выше устойчивость бензина к детонации. Худшие показатели у парафиновых углеводородов, а лучшие – у ароматических. Для улучшения свойств вводятся специальные присадки.
    Второй важный критерий – степень сжатия. Чем она выше – тем выше мощность двигателя, но и больше расход топлива. Важно, чтобы степень сжатия и октановое число коррелировали между собой.
    Фракционный состав бензина напрямую влияет на пуск двигателя, прогрев, экономичность, долговечность и отсутствие паровых пробок. Исходя из этого, бензины классифицируют на зимние и летние: адаптированные под конкретные температурные условия.
     Разные марки этилированного бензина даже внешне отличаются друг от друга. Если жидкость почти бесцветная – топливо хорошее, чем больше жёлтого цвета – тем больше примесей. Еще одна особенность такого топлива – легко узнаваемый запах. Однако различить сорта только по внешним признакам невозможно.
    АИ-98, АИ-95, АИ-92 и АИ-80 – это маркировки основных видов бензина, которые отличаются октановым числом (цифры в конце). «А» подразумевает, что топливо используется для заправки автомобилей. «И» образовано от слова «исследовательский» и указывает на метод, использованный для определения октанового числа. Благодаря детонации из-за воспламенения рабочей смеси в двигателе машины создается толчок для движения. Это независящий от искры на свече зажигания химический процесс. Октановое число определяется способностью горючего к самодетонации при сжатии во время работы двигателя.
    Неправильно думать, что чем больше это число, тем больше бензин подходит для машины. Надо следовать рекомендациям, указанным в инструкции по эксплуатации транспортного средства. Использование неправильного топлива небезопасно для автомобиля. Также к поломке машины может привести употребление этилированных бензинов. Их можно узнать по необычным цветам: АИ-98 обладает синим окрасом, АИ-93 – красно-оранжевый, А-76 имеет густой желтый оттенок, А-72 – розоватый.
    Этилированный бензин можно встретить среди топлива, произведенного в странах СНГ. Он бывает с различными маркировками: АИ-98, АИ-95, АИ-93, АИ-92, АИ-91, А-80, А-72 и А-76. В Европе также можно встретить два вида бензина: «Регуляр» и «Премиум». Октановое число первой марки – 90-94, она уступает в качестве «Премиуму», показатели которого – 97-98. Самое высокое октановое число у бензина «Супер», которым заправляют машины в Великобритании и США, оно равно 102.
    Марка бензина «Нормаль-80». Это прозрачное низкооктановое топливо с резким запахом и низкой плотностью, похожее по содержанию разных химических элементов на АИ-92. Его редко используют для легковых автомобилей, чаще всего бензином «Нормаль-80» заправляют спецтранспорт и грузовики. Кроме низкой способности к детонации, горючее отличается низким содержанием вредных веществ. Октановое число топлива «Нормаль-80» по исследовательскому методу равно 80, а по моторному – 76. Бензин этой марки бывает этилированным и неэтилированным.
    Марка бензина АИ-92. Это прозрачное бесцветное горючее с большей плотностью, другое название– «Регуляр-92». Им заправляют фуры, спецтранспорт, бензопилы и подержанные автомобили. Октановое число выше, чем у «Нормаль-80», но топливо все равно низкооктановое. Значение по исследовательскому методу – 92, по моторному – 83. Содержание смолы на 0,0001 кубический метр не должны превышать 5 миллиграмм. Доля серы в химическом составе – не больше 0,05%.
    Марка бензина АИ-95. Это самый популярный вид горючего, им заправляется большая часть легковых машин последнего поколения. Время разгона при использовании этого сорта бензина увеличивается, а работа всех механизмов улучшается. Расходуется топливо экономно, сберегается пятая часть от объема. В полностью прозрачной жидкости с характерным запахом не содержится примесей. Баланс смол, серы и свинца характерен для горючего высшего качества. Октановое число по исследовательскому методу – 95, по моторному – 85. Другое название сорта – «Премиум-95».
    Марка бензина АИ-98. Подходит для новых двигателей, выполненных с применением современных технологий, в том числе с турбонаддувом. По исследовательскому методу показатель октанового числа равен 98, по моторному – 88. Если машина новая, но для заправки рекомендован АИ-95, не надо переходить на горючее с большим октановым числом, это не повлияет на качество работы двигателя.
     Есть два метода определения октанового числа: моторный и исследовательский. Оба теста выполняются на специальной одноцилиндровой машинной установке при помощи электронного динамометра. В процессе исследования наблюдают за переходом топлива во взрывоопасное состояние и определяют степень сжатия при этом. При определении моторным методом установка работает на более высоких оборотах при более высоких температурных показателях горючей смеси, чем при определении исследовательским методом. Полученный результат соотносят со значениями детонации двух бензолов, взятых за эталон. Способность к детонации н-гептана считается равной нулю, изооктана – приравнивается к 100. Эталонные марочные значения получаются при смешивании бензолов в разных пропорциях. Например, марка «Нормаль-80» получится, если перемешать 20 частей н-гептана и 80 изооктана.
     Дизельное топливо – второй по популярности вариант горючего, эта смесь относится к тяжелым вариантам топлива, которое образуется в процессе перегонки сырой нефти. Здесь необходимо принимать во внимание тот факт, что для дизельных моторов крайне важно не только значение экологического класса, но и показатель температуры замерзания. На практике, существует всего три варианта солярки, а именно летняя, которая застывает уже при минус 5 градусах Цельсия, зимняя, выдерживающая морозы до -35, а также арктическая, которая начинает густеть лишь в тот момент, когда столбик термометра опускается ниже 55 градусов Цельсия. Как показывает практика, современные АЗС дорожат клиентами и торгуют только качественным топливом. Поэтому, здесь достаточно сложно встретить солярку, которая может загустеть при низких температурах.
    Также существует не только обычная солярка, но и биодизель, который создается искусственно не из нефтяных продуктов и при этом практически ничем не уступает оригинальной смеси. Как показала практика, растительные масла стали подходящим сырьем, из которого можно синтезировать горючее для транспортных средств, работающих на тяжелом топливе. Примечательно, что биодизель можно без каких-либо последствий заливать в топливный бак дизельных автомобилей, а кроме того, при необходимости доливать в солярку. При этом, для стабильной работы не потребуется вносить конструктивные изменения в двигатель.
    Растет производство, выпускается больше моделей автомобилей с дизельным двигателем. Дизельное топливо наносит мало вреда экологии, стоит меньше, чем бензин, и безопасно для узлов в оборудовании автомобиля. Улучшенный состав такого топлива нетоксичен и соответствует ГОСТам. Качество дизельного топлива определяется в том числе местом добычи нефти, особенностями перегонки и транспортировки.  Еще одна положительная сторона дизельного топлива – медленный расход, что позволяет автовладельцам экономить.
    Климатические особенности – важное условие при выборе сорта дизеля, он различается в зависимости от температуры фильтруемости. Сорта A, B, C, D созданы для умеренного климата. В холодном климате горючее этих сортов теряет свои свойства.
   - сорт A – применяется в температурном диапазоне от +5° C;
   - сорт B – подходит для нулевой температуры;
   - сорт C – используют в прохладный период, когда температура воздуха ниже -5° C;
   - сорт D – теряет свои свойства при температуре ниже -15° C. Если она выше этой отметки, топливом можно пользоваться;
   - сорт F – рабочее состояние при температуре выше -20° С.
    Не все виды дизтоплива продаются на АЗС. Кроме легковых автомобилей, это горючее используется для работы сельскохозяйственной техники и спецтранспорта. Дизельное топливо, не теряющее функциональность при минусовых температурах, делится уже не на сорта, а на классы.
    Согласно сезонной классификации дизельного топлива выделяют летнее, межсезонное, зимнее и арктическое топливо, обозначают его буквами Л, Е, З и А.
    Для того чтобы горючее не утратило свои свойства при температуре от 0 до -50° С, в него добавлены специальные присадки. В состав зимнего дизтоплива тоже включены присадки, но при температуре ниже -30°С оно загустеет. Межсезонное топливо меняет структуру при показателях ниже -15° С. Летнее топливо нефункционально, когда шкала термометра опускается ниже нуля.
    Как октановое число для бензина, для определения качества дизельного топлива используется цетановое число. Это характеристика скорости воспламенения горючего, где задержка горения играет определяющую роль. Для дизтоплива в нашей зоне лучше всего выбирать число от 45 до 55. В условиях умеренного климата добавлять в состав присадки противопоказано, горючее не загустеет от холода, если цетановое число будет 48-51. При использовании дизтоплива в северных зонах присадки обязательны. Цетановое число надо выбирать в диапазоне от 51 до 55, рекомендуются премиальные сорта.
    Дизельное топливо можно разделить на виды, сорта и классы, опираясь на разные критерии. Например, такие, как состав или температура фильтруемости. Все показатели определяются в лабораторных условиях, от них зависит классификация,  а следовательно, и сфера применения дизтоплива.
    Температуру фильтруемости определяют экспериментальным путем, создав условия, приближенные к реальным. Замеряют скорость, с которой опытный образец проходит через фильтр, постепенно снижая температуру. Предельный показатель прохождения фильтра – минута. Таким образом рассчитывается максимально низкий температурный показатель, при котором топливо не утрачивает свои свойства.
    Определение серы в составе дизельного топлива проводится в лабораторных условиях. От количества этого вещества зависит экологическая безопасность горючего. Чем меньше серы, тем лучше. Если дизель отвечает требованиям экологичности, он соответствует европейским стандартам.
    Еще один альтернативный вариант топлива, который широко применяется на территории США и Бразилии. Речь в данном случае идет про этанол. Этот состав производится из растительного сырья и прекрасно подходит для работы модернизированных двигателей внутреннего сгорания. Более того, это топливо также можно использовать и в случае со стандартными бензиновыми моторами, но при условии, что за основу будет взят бензин, а биоэтанол составит не больше 15% от всего состава. На территории России это вещество не производится. Что же касается мировых цифр, то 87% автомобилей, работающих на такой горючей смеси, приходятся на США и Бразилию.
   При опросе автовладельцев, каким видам топлива они отдают предпочтенье, то что касается газового топлива, на него в целом пришлось чуть более 4%. При этом, судя по ответам респондентов, большинство из этой категории автовладельцев (3,3%) заправляют свои машины сжиженным газом (как правило, это пропан). На сжатом газе (метане) ездит менее 1% из числа участников опроса (0,9%). Чуть более 1% указали, что используют «другие виды топлива».
    Состав газообразных топлив весьма разнообразен. Горючая часть его включает водород Н, окись углерода СО, метан СН4 и другие газообразные углеводороды (CnHm) с числом углеводородных атомов до 4 включительно. Тепловую ценность газообразного топлива представляют метан и более тяжелые углеводороды.
    Природный или искусственный газ пропан или метан активно используется не территории России в качестве альтернативного источника топлива. Специально для этого вещество проходит обработку, после чего в полной готовности заправляется в баллон, установленный на автомобиль. Современные транспортные средства с бензиновыми двигателями могут без существенных проблем работать на газу, при этом, демонстрируется некоторая экономия в плане расхода. Также для использования этого топлива необходимо переоборудовать топливную систему. Мотор модернизировать не требуется, правда, переводить его исключительно на газ не следует, так как в составе этого вещества отсутствуют смазывающие компоненты, двигатель начинает сохнуть и постепенно выходит из строя.
    Еще один вариант топлива, который, правда, не применяется для автомобилей, а используется преимущественно в авиации. Керосин производится путем прямой перегонки сырой нефти или ректификацией. Примечательно, что этого вещества температура горения значительно выше, нежели у других представленных вариантов топливных смесей, из-за чего на легковом транспорте попросту опасно применять это горючее из-за невозможности монтирования должной системы охлаждения.
     Газоконденсаты состоят в основном из пропана и бутана, которые извлекаются из природного газа в отстойниках. Их получают также на нефтеперерабатывающих заводах, где они называются сжиженными очистными газами. Газы любого происхождения, обладающие высокой летучей способностью, легко преобразовать в жидкое состояние, повышая давление. Затем эти конденсаты можно транспортировать через трубопроводы и в железнодорожных и автоцистернах. Их можно хранить под землей в искусственных или естественных резервуарах или на поверхности земли в специальных емкостях.
    Если на регулярной основе заправлять свое транспортное средство некачественным топливом, то рано или поздно это приведет к неисправностям и поломкам силового агрегата. Однако, здесь необходимо учитывать, что автолюбитель может определить неисправность еще на начальной стадии по следующим моментам:
   - наличие дыма, выходящего из выхлопной трубы (белого, сизого или черного);
   - значительная потеря динамики автомобиля;
   - появление посторонних звуков при работе мотора;
   - заметное увеличение шума при работе силового агрегата;
   - плавающие обороты на холостом ходу;
   - характерные хлопки, связанные с нестабильным давлением.
    При появлении таких намеков на неисправность двигателя не стоит оттягивать визит в сервисный центр, так как ситуация будет усугубляться с каждым днем. Впоследствии также необходимо будет поменять АЗС.
    Некоторые автозаправочные станции все чаще стали предлагать более дорогое и лучшее топливо с соответствующими присадками Экто, Ultimate, GT и другими. Главное отличие такого горючего вещества от сопоставимого бензина по октановому числу в наличии большого числа мощностных присадок. По этой причине, производители часто ссылаются на увеличение КПД силового агрегата. Однако, верить в такие сказки не следует, так как это всего лишь очередной маркетинговый ход. Здесь крайне важно принимать во внимание тот факт, что, если силовой агрегат сильно загрязнен или имеет определенные неисправности, то использование данных присадок может не улучшить ситуацию, а напротив усугубить все. При таких обстоятельствах с более дорогим топливом вся грязь начнет проникать в форсунки, после чего из-за насоса высокого давления они попросту засорятся и перестанут своевременно делать впрыск горючего в камеры сгорания. Если же использовать моющие присадки, то постепенно эта грязь из двигателя будет выводиться. По этой причине, автомобилистам стоит рассматривать моющие присадки для транспортных средств, как некие витамины для машины. Однако, если мотор в действительности доживает свой век, то здесь от присадок и вовсе толку не будет, напротив, они могут убить силовой агрегат гораздо быстрей, нежели это бы произошло по естественным причинам.

              Тема: Виды топлива, их характеристика и маркировка.
              Изучить: - виды автомобильного топлива;
                              - альтернативные виды автомобильного топлива;
                              - бензин, его марки и отличие;
                              - определение качественных показателей автомобильных бензинов;
                              - маркировка и виды дизельного топлива;
                              - определение качества дизельного топлива;
                              - газовое топливо, его виды и применяемость, газоконденсаты;
                              - признаки неисправности двигателя из-за применения некачественного
                                 топлива.

      Источник: Устройство и эксплуатация автотранспортных средств., Интернет издания.