Что происходит с бензином при нагревании

То, что в мороз в бензобак войдет больше бензина, чем в теплую погоду, всего лишь миф

Разрушаем миф: влезет ли в бензобак больше топлива в сильный мороз?

«Лучше заправлять машину бензином утром, когда температура меньше, чем днем, когда тепло. Таким образом вы получите больше газа » — наверняка вы уже слышали что-то подобное или читали в Интернете. Но в самом ли это деле? Это правда, или миф? Действительно ли можно залить в бак больше бензина в сильный мороз по сравнению с плюсовой температурой?

Что говорит наука? Поскольку бензин является жидкостью, то, чем холоднее становится температура окружающей среды, тем жидкость уменьшается в объеме, и наоборот. Это, кстати, относится и к газам. Чем выше температура газа, тем больше они расширяются. Бензин расширяется и значительно сокращается при изменении температуры гораздо больше, чем вода.

Величина этого изменения объема измеряется коэффициентом теплового расширения.

Это часто описывается греческой буквой β. Коэффициент теплового расширения измеряет изменение объема (как отношение) на основе изменения температуры.

Ниже приведена таблица для некоторых распространенных жидкостей. Типичными единицами этого параметра являются 10 -6 / K (сколько миллионных долей исходного объема изменяется при изменении жидкости на один Кельвин).

жидкость	β (10 -6 / К)
Этиловый спирт	+1120
Бензин	950
Реактивное топливо	990
Ртуть	181
Вода	207

* (Все вышеперечисленное измерено при 20 ° C)

Как видите, в верхней строчке находится — этиловый спирт. Это имеет смысл сейчас, большинство термометров сегодня наполнены жидким спиртом, содержащим красную краску. Коэффициент теплового расширения помогает держать спиртовые термометры точными.

Бензин имеет большой коэффициент расширения — 950. Его объем изменяется в 4,5 раза больше, чем вода при каждом изменении температуры.

Коэффициент теплового расширения бензина

один из самых больших для жидкостей — 0,00124 на каждый 1 градус.

Для сравнения коэффициент теплового расширения воды меньше — 0,0006 на 1 градус.

Если владелец автозаправочной станции получает 3785 литров бензина (1000 галлонов) при температуре 15 ° C, а затем он попадает в подземное хранилище, где температура составляет всего 4 ° C объем бензина немного увеличится. Если же бензовоз приедет на АЗС в сильный мороз, то при заливке топлива в подземный бак, объем бензина уменьшиться. Но все это обычно заботит автовладельца заправки.

Но может ли подобное изменение объема топлива быть выгодным для автомобилистов? На самом деле, нет. Все дело в том, что бензин на заправочных станциях хранится в подземных резервуарах, где объем топлива постоянен, так как он не зависит от температуры воздуха на поверхности.

На глубине температура, в зависимости от того, как глубоко под землей находится бак, температура составляет 4-10 градусов.

Бензин в этих баках на АЗС хранится при этой температуре круглый год. Так что любые перепады температуры не влияют на физический объем бензина в хранилище. Таким образом у водителей нет никакого преимущества в заправки автомобиля в сильный мороз по сравнению с плюсовой температурой.

Подземные резервуары действуют как гигантские изолированные термосы. Это означает, что из-за удельной теплоемкости бензина, изоляционных свойств подземного хранилища и короткого периода времени, в течение которого бензин будет оставаться в подземном резервуаре (на многих АЗС за день продается весь бак, в результате чего на заправку бензовоз приезжает не менее 1 раза в день), температура бензина не будет сильно изменяться (и соответственно его объем) при заливки новой партии топлива, а также при его заливки автомобилистами.

Температура горения, вспышки и кипения бензина АИ-92

В Федеральной антимонопольной службе считают, что для публикации результатов мониторинга цен на топливо следует.

• 30 ноя 2023

Правительство планирует ограничить реализацию премиальных марок топлива: теперь продавать бензин категории премиум.

• 30 ноя 2023

Глава комитета Совета Федерации по аграрно-продовольственной политике и природопользованию А. Двойных сообщил, что в.

Просмотров: 31 513
14.10.2021 14:20

Бензин не является однокомпонентным продуктом, поэтому единой формулы, как и фиксированных значений характеристик для него не существует. Кроме непосредственно производных нефтепродуктов в бензине присутствует большое количество присадок, которые сильно влияют на свойства итогового продукта. Поэтому для простоты исследования вопроса далее мы будем говорить о бензине самой распространенной марки – АИ-92.

Для начала давайте разберемся, что означают цифры и буквы в марке бензина. Число указывает на степень устойчивости топлива к возгоранию. И чем оно больше, тем устойчивее продукт к самовоспламенению, т. е. к способности загореться без наличия открытого огня. Чем опасна детонация, поговорим ниже, а сейчас вернемся к марке. Буквы «А» и «И» говорят о том, что бензин автомобильный, а значение октанового числа получено путем исследования.

Чем опасно самовоспламенение?

Наличие детонации – очень неприятный, а иногда и фатальный момент для двигателя. И возникновение посторонних шумов из-за столкновения волн высокого давления в цилиндрах – это только вершина айсберга. Самовоспламенение бензина АИ-92 часто приводит к куда более разрушительным последствиям. Ударная волна от детонации буквально сдирает масляную пленку, защищающую поршневые кольца и цилиндры от износа, а двигатель от перегрева. Также она приводит к тому, что в камере сгорания образуется нагар, который также нарушает работу и приводит к поломке элементов мотора.

Последствия детонации топлива в двигателе

От чего зависит и как определяется октановое число?

Октановое число бензина, полученного из сырой нефти, колеблется в пределах 40–60 единиц. Из-за чрезвычайно низкой устойчивости к детонации в него добавляют определенный набор присадок. Кроме этого, есть методы переработки нефти, которые позволяют увеличить октановое число сырого бензина путем повышения доли разветвленных и циклических углеводородов в его составе.

На сегодня существует 2 способа определения октанового числа, которые дают разные данные для одной и той же пробы: исследовательский (ГОСТ 8226) и моторный (ГОСТ 511/82). В первом случает в лабораторных условиях сравниваются 2 образца – опытный и эталонный. При проведении моторного исследования используется одноцилиндровый двигатель, который позволяет измерить степень сжатия в режиме реального времени.

Важный факт. В каждой стране принята своя система определения октанового числа. Для России эталонным считается исследовательский метод определения. А, например, США используют среднее арифметическое значений двух методов.

Температура кипения бензина

Так как АИ-92, как и другие бензины, состоит из различных фракций, то не существует единого значения для точки кипения. Так, легкие фракции начинают кипеть уже при 33°.

Производители различают несколько стадий кипения бензина в зависимости от перегоняемого объема. Первая стадия – это начало закипания, далее отслеживают, когда сгорают 10, 50 и 90 % и точку полного испарения топлива. Эти значения напрямую влияют на работу двигателя.

За температуру, при которой начинают кипеть и сгорают первые 10 % бензина, отвечают легкие фракции. Она влияет на пусковые характеристики двигателя. Чем ниже этот порог, тем проще запустить мотор при низких температурах. Поэтому зимние сорта содержат большее количество легких фракций.

Интересный факт. Еще пару десятков лет назад закипевшее при жаре топливо было достаточно распространенным явлением. Образовывающиеся при этом паровые пробки стопорили работу мотора, и приходилось ждать, пока техника остынет.

Около 50 % объема топлива называют рабочей фракцией. Она влияет на время прогрева и переход двигателя в разные режимы работы.

За температуру кипения 50–90 % бензина отвечают тяжелые фракции. Чем ниже эта температура, тем более равномерно и полнее прогорает топливо в цилиндрах. Если порог слишком высок, то часть бензина может оседать на стенках камеры в виде конденсата, впоследствии образуя нагар и смывая масляную пленку. Это снижает срок эксплуатации элементов двигателя. Кроме того, расход такого топлива сильно возрастает, что бьет по экономической составляющей. Согласно ГОСТу, оптимальной температурой кипения для тяжелых фракций считается 180 °С.

В чем отличия температуры горения и вспышки АИ-92?

Вспышка происходит от открытого огня, когда концентрация паров бензина достигает интервала 0,8–8 % по объему. Важно помнить, что горит именно паровоздушная смесь. Поэтому если концентрация бензина в воздухе меньше, то возгорания не произойдет по причине недостатка горючего вещества. Если же концентрация выше порогового значения, то для возгорания уже не будет достаточно кислорода.

Не стоит путать вспышку с самовоспламенением, при котором для детонации не нужен огонь.

Обычно температуру вспышки определяют лабораторным методом, при котором в емкость, расположенную над тиглем, наливают бензин. И начинают его нагревать. При каждом повышении температуры на 1 градус над емкостью зажигается источник пламени. Температуру вспышки фиксируют в момент, когда появляется огонь.

Вопреки расхожему мнению, температура горения бензина – это температура, которую создает топливо при сгорании. Она сильно зависит от того, в каких условиях горит бензин. Так, в двигателе температура достигает 900–1100 °С. В то время как при горении топлива на открытом воздухе она не превышает 900 °С.

Скорость горения

Октановое число влияет не только на способность бензина к самовоспламенению. Что более важно, от него зависит скорость горения топлива. Ведь чем меньше скорость сгорания, тем дольше он толкает поршень. А значит, и КПД в этом случае выше.

Меры предосторожности при хранении бензина

Что происходит при длительном хранении?

Несмотря на то что бензин – это легкогорючее вещество, при его хранении с большей вероятностью он потеряет в качестве, чем воспламенится. Дело в том, что с учетом всей опасности, бензин не так просто детонирует. Конечно, если вы не забавляетесь со спичками рядом с разлитым топливом.

Что более важно, при длительном хранении из бензина испаряются вещества, которыми доводилось октановое число. Конечно, это не приведет к тому, что он потеряет свои основные свойства. Но вот на качестве сгорания и на работе двигателя это может сказаться.

При взаимодействии с воздухом бензин склонен к окислению. В результате после сгорания на стенках камеры и в топливных каналах образуется смолянистый осадок. Что также не приносит пользу двигателю.

Во время длительного хранения часть фракций может выпадать в осадок, что приводит к засорению фильтров топливной системы.

В чем хранить?

Лучше всего хранить бензин в металлических (алюминиевых, стальных) канистрах. Пластик менее предпочтителен из-за низкой прочности и герметичности таких тар. Кроме того, он не отводит статическое электричество, что может привести к появлению искры и возгоранию. Вообще герметичность – один из наиболее важных моментов при хранении. Во-первых, неплотно закрытые тары способствуют испарению компонентов. Конечно, через микрощели не может испариться сколь-нибудь большое количество самого топлива, но вот летучие фракции вполне могут. Кроме того, бензин обладает высокой текучестью и буквально просачивается даже в малейшие щели. Думаю, нет нужды говорить, чем может быть опасно разлитие бензина.

Из-за склонности к окислению необходимо следить, чтобы воздуха в таре было как можно меньше. Поэтому рекомендуется заполнять канистру на 95 %. Это также препятствует образованию конденсата на стенках. Его появление провоцирует коррозию и в итоге разрушает емкость.

Условия хранения

Высокие температуры – это то, что противопоказано бензину. Во-первых, они являются причиной усиления испарения топлива. Во-вторых, окисление бензина при высоких температурах происходит более интенсивно. Поэтому тары лучше хранить в прохладных помещениях с температурой не выше 15 °С.

Освещенность, вопреки расхожему мнению, не оказывает непосредственного влияния на хранение бензина. Запрет на нахождения емкостей под прямыми солнечными лучами связан исключительно с тем, что это приводит к перегреву и испарению топлива.

Пожарная опасность

Так как самовоспламенение бензина при нормальном давлении происходит при температурах свыше 255 °С, то при хранении топлива следует опасаться контакта с открытым огнем, а не внезапной детонации. Чтобы предотвратить возгорание, не следует использовать для хранения тары, способствующие накоплению статического электричества. Также следует внимательно относиться к герметичности емкостей. Конечно, в нормальных условиях сложно добиться нужной для вспышки концентрации паров, но это не значит, что не может загореться сам бензин.

Список литературы:

1. Григорьева Л. В., Кацуба Ю. Н., Производство бензинов [Электронный ресурс] – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/proizvodstvo-benzinov/viewer
2. Ланин С. Н., Палюлин В. А., Баскин И. И., Расчет адиабатических температур горения алканов с2-с11 — компонентов нефтепродуктов методом искусственных нейронных сетей [Электронный ресурс] – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/raschet-adiabaticheskih-temperatur-goreniya-alkanov-s2-s11-komponentov-nefteproduktov-metodom-iskusstvennyh-neyronnyh-setey/viewer
3. Шишков В. А., Определение угла опережения зажигания при переключении с бензина на газ в зависимости от скорости горения топливной смеси [Электронный ресурс] – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/opredelenie-ugla-operezheniya-zazhiganiya-pri-pereklyuchenii-s-benzina-na-gaz-v-zavisimosti-ot-skorosti-goreniya-toplivnoy-smesi/viewer

Вас может занитересовать:

Недоливы бензина на заправках: правда и вымыслы

Про то, что на АЗС недоливают бензин, знает каждый автомобилист, и каждый уверен, что делают специально, с целью наживы на «бедных» водителях. Действительно, «недолив» существует, но если в бак попало бензина немного меньше, чем положено, всегда ли это обман?

Объективные причины недолива бензина на АЗС…

Жалобы на недоливы поступают очень часто, особенно в зимнее время. Причины воровства топлива могут быть разные, в том числе и недобросовестность работников автозаправок, руководства или владельцев (если речь идет о частном предприятии). Но существуют и объективные причины недолива, не всегда водители должны чувствовать себя именно обманутыми. Допустимые расхождения легко объясняются элементарными законами физики.

Дело в том, что бензин, как и любая другая жидкость, имеет коэффициент теплового расширения, т. е. расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении. Как основной показатель берется объем бензина в литрах при t + 20 о С. Для проверок используются специальные емкости (бидоны) с нанесенными температурными и объемными метками.

Это значит, что топливораздаточная колонка (ТРК) на АЗС если залила 5 л бензина в такой бидон, то при t + 20 о С он должен соответствовать метке 5 л на бидоне. Естественно, что зимой при температуре -20 о С объем бензина будет меньше, и не будет доходить до метки, а летом, наоборот, – объем должен быть больше 5 л. Но вес 5 л бензина в кг всегда будет одинаков.

… и субъективные

Конечно, никто не застрахован от нечестности обслуживающего персонала, руководства АЗС и воровства топлива при заправках автомобиля.

1. Во-первых, существует допустимая погрешность недолива и перелива – 0,25%. Цифра эта невелика, но если она будет работать только в сторону недолива, то легко вычислить, что с одного бензовоза АЗС «сэкономит» до 100 л топлива.
2. Во-вторых, температуру можно «подкорректировать» вручную, и тогда за счет расширения бензина в летнее время удастся «сэкономить» значительно больше!
3. И самый простой способ – манипуляции со счетчиком.

Как избежать обмана

Самый простой способ – покупать бензин только у надежных и проверенных компаний! Газпромнефть – надежный дилер и поставщик, имеющих огромную сеть заправок по всей России и за ее пределами. Обслуживание и контроль на АЗС Газпромнефти – высочайшего уровня. Приобретя топливную карту «ГазКард» для юридичеких лиц или индивидуального пользования, вы будете застрахованы от некачественного топлива и обслуживания, недоливов и воровства.

Что происходит с бензином при нагревании

Заметил, что ежели машину оставить вечером (t около +10 за бортом) с 40 литрами бензина в баке, то с утра (t = +2 градуса) в баке уже оказывается около 37 литров! Неужели настолько сильно меняется объем бензина при изменении температуры или у меня дырка в баке?

7.11.2008, 11:23

У нас в Афгане был прапор, на этом себе состояние сделал! Заливал бензин в жару (днем), сливал в холод (ночью). С 1000 литров почти 70 себе!

7.11.2008, 11:32

У бензина есть определённая температура хранения(не помню какая),так вот при нагревании бензина на 1 градус,то с литра его объём увеличивается примерно на 10 грамм.Это из ряда как накалывают на бензоколонках

7.11.2008, 12:03

обьем у тебя должен уменьшиться приблизительно на 0.3-0.4л
но никак не на 3л
там для точности нужно таблицу поправок смотреть

7.11.2008, 12:16

Ну почему же 0,3 литра. Если взять за истину утверждение что изменение температуры на 1 градус влечет за собой изменение объема на 1% (с 1000грамм изменение 10 грамм), то получаем что при изменении температуры на 10 градусов происходит изменение объема на 10%. Соответственно получаем: 40 литров — 10% = 4 литра.
Вывод: заправляемся в самое холодное время суток.
И так по идее если в 20 градусный мороз залить полный бак, затем проехать около 100 км, оставить машину на солнышке или в теплый гараж, то по окончании поездки у нас снова будет полный бак.
хм. так можно и фокусы показывать

7.11.2008, 12:59

несколько вопросов:
на современных АЗС емкости с бензином расположенны где?
(не помню точно по СНИПам но помоему верхний край емкости не мение трёх метров от поверхности грунта)

промерзание неукрытого (снегом) грунта при средней температуре в зимний сезон -22 градуса
от 1.5 до 2 метров

температура под землёй (и в нутри емкости) постоянна (+ — 3 градуса по сезону)

так что изменения с объёмом топлива могут происходить только уже непосредственно в баке либо иных емкастях
расположенных на открытом воздухе.

ИМХО время суток (как и сезон) на заправку не влияет.

7.11.2008, 14:19

на заправках в колонках стоят массовые расходомеры, так что не сцыты, больше чем надо не *** и так ***и ниче до сих пор не плакали ведь. так что все нормально.а вот наскока меняется объем бензина в баке я могу посчитать. вы мен тока скажите марку бензина и температуры теплую и холодную

!

Мат запрещен. получи предупреждение.

7.11.2008, 15:54

Для справки: коэффициент объемного расширения при изменении температуры на один градус в расчете 1000 литров равен для бензинов аи 92, аи 95 0,00083, для дт 0,00074. И считается все это хозяйство так: в баке 40 литров,т.е 40*0.00083*(10-2)=0,266 л. Т.е бензина в баке стало на 266 мл меньше, а ни как ни на 3 литра.

7.11.2008, 16:54
Цитата(falcon @ » post=)
на заправках в колонках стоят массовые расходомеры, так что не сцыты, больше чем надо не наебут

Баки с подогревом! Наэпут только в путь! А массовые расходомеры — сказка для бедных.
10.11.2008, 13:08

Все наши рассуждения наводят на мысль что:
1) Каждую ночь ко мне кто-то приходит и сливает бензин, вне зависимости от того где, как и в каком городе я оставил машину
2) У меня в баке дырка, причем нигде мокроты не видать.
3) (Самый маловероятный вариант)Датчик топлива подкуплен вражескими диверсантами и он меня дезинформирует постоянно в меньшую сторону.

10.11.2008, 13:17

интересный документ, также из него узнаете насколько топливо меняет объем взависимости от температуры

10.11.2008, 14:17

я думаю у тебя просто с датчика колбы уровень бензы вней и в баке не успевает выравниться (перелиться)
там отверстия перелевные маленькии что-бы от плескания бензы в баке уровень в колбе не скакал

11.11.2008, 11:49

Ну немного все же успокоился, но че-то все равно не до конца вопрос раскрыт. Всем спасибо за высказывания.

11.11.2008, 12:01
блин, повесь пломбу на лючок бензобака и погляди че будет
27.11.2008, 11:15

как то тоже парился по этому поводу, еще тазик был, всегда по утрам интересовало и куда же бензин девался за ночь. думал на стоянке сливают. )))
на бмв тоже, даже течь пытался искать)))

физические свойства материалов)

27.11.2008, 13:54

у меня на бэхе датчик топлива очень инертен. я тоже замечал как в гараж приедешь уровень один а утром другой. обычно меньше.
я имею в виду датчик как машину остановишь не скоро покажет сколько там бензина.

27.11.2008, 14:53
Цитата(pahan07 @ 7.11.2008, 9:47)

Заметил, что ежели машину оставить вечером (t около +10 за бортом) с 40 литрами бензина в баке, то с утра (t = +2 градуса) в баке уже оказывается около 37 литров! Неужели настолько сильно меняется объем бензина при изменении температуры или у меня дырка в баке?

У меня так же. Специально замечал по уровню топлива на показаниях. Заметно снижение уровня в баке, если после активной езды попадаешь в пробку и стоишь минут 15-20. Топливо как буд то на глазах уходит. Литра на 3-4. Потом еду и опять поднимается.
И вот, что я по этому поводу надумал: бак разделен на две части и имеет два датчика с которых комп. вычисляет показания и выводит на прибор в салон, при активной езде топливо в баке плещется и показания поплавка завышаются, что соответственнои видно на указателе. После остановки (или длительной стоянке) уровень бенза ровный и показания реальные. Возможно это связано с системой струйного насоса, который перекачивает бензин из одной части бака в другую, и опять же получая завышенные показания от одного полавка, комп. и выдает при езде уровень топлива больше чем есть на самом деле.

Boomer 7er
30.11.2008, 23:28

это забота производителя о моральном здоровье водителя чтобы он сразу не расстраивался так . а утро многое обясняет.