Автомобільне паливо - чи не самий «популярний » продукт, з яким стикається людина, коли в його розпорядженні з'являється автомобіль. Але чи багато ми знаємо про цю пахучої і легкозаймистої рідини?
Чим небезпечні смоли та інші « кислотності »
Сумно, що, будучи другим у світі за величиною виробником і експортером нафти, Україна завжди відігравала роль наздоганяючого в процесі отримання сучасного бензину. Так було у Велику Вітчизняну війну, коли американські « студер » і « Шермани » відмовлялися їздити на нашому А - 66, а 40 % потреби в високооктановому авіаційному паливі задовольнялося завдяки поставкам по ленд -лізу. Така ситуація і нині. У Європі норми Євро - 4 ухвалили ще в 2005 -му, Євро -5 - через чотири роки. У нас поки з найвищих трибун тільки говорять про випуск бензину і дизельного палива четвертого екологічного класу, тобто Євро -4. Хоча на заправках вже зараз можна купити поліпшені сорти бензину, що обіцяють кращу економічність і екологічність і зростання потужності.
У техрегламенте на паливо, з 2010 року замінив діяли ГОСТи, є ряд позицій, що викликають питання і сумніви. Наприклад, ніяк, на відміну від попередніх держстандартів, не регламентується наявність смол, які для двигунів є одним з джерел небезпеки. При охолодженні мотора вони утворюють на штоках впускних клапанів клейку масу, що приводить до зависання останніх і їх зустрічі з поршнями.
Фракційний склад, також не визначають нинішнім техрегламентом, впливає на сумішоутворення в камерах згоряння. Неоптимальні поєднання легких і важких фракцій ведуть до погіршення низькотемпературних пусків, втрати потужності, збільшення часу прогріву. Найгірший варіант - знос пар тертя, коли незгорілий бензин змиває масляну плівку з дзеркала циліндра.
Кислотність, вміст механічних домішок і води - все це в 2010 році було віддано на відкуп виробникам. Зайве, мабуть, говорити, що від цих параметрів залежить стан паливної системи і в цілому двигуна. Благо, лімітована частка ароматичних вуглеводнів, що призводять до підвищеного утворення нагару і, головне, вміст сірки. У Євро - 2 її кількість не повинна бути більше 500 мг / кг. Водночас до грудня цього року російські виробники палива повинні будуть перейти на випуск бензину четвертого екологічного класу. У ньому присутність сірки скорочено до 50 мг / кг. У нормах Євро - 5, які в Росії орієнтовно почнуть діяти до грудня 2015 -го, значення ще менше - 10 мг / кг. Однак відповідність бензину високим євростандартам відкладали мінімум двічі - переобладнання підприємств під випуск екологічного палива недешево. А в країні, що живе за рахунок « чорного» сировини, передбачувано сильно нафтове лобі. Чи не станеться це ще раз?
Чому для авторинку з діючими нормами « Євро - 5 » немає палива навіть « Євро - 4 »
Тим часом, до нас вже дев'ять років ввозяться автомобілі, що відповідають Євро - 4, і п'ять років - Євро -5. Для двигунів багатьох з них кількість сірки на рівні Євро - 2 і навіть Євро - 3 протипоказано. Справа не лише в екології! Сірка не просто скорочує ресурс каталізаторів, вона негативно впливає на моторне мастило, серйозно зменшуючи час його використання в агрегаті. І, що найгірше, виводить з ладу бензонасос високого тиску в системах з безпосереднім уприскуванням. Подібних зараз не має рідкісний автовиробник.
Деякі нафтопереробні компанії з тих, що покрупней і серйозніше, випускають бензин Євро - 4 (або Євро - 5!) Протягом уже двох -трьох років. Причому він відповідає всім вимогам, у тому числі і по сірці. Проте, основна маса заводів поки в процесі модернізації. Розраховувати можна лише на відповідність нормам Євро - 3. Ситуація далеко від великих центрів цивілізації і зовсім непередбачувана. З якого « самовара », який « самогон » наллють - хто його знає...
І смоли, і ароматичні вуглеводні, і сірка можуть скоротити ресурс каталітичного нейтралізатора, а можуть у деяких випадках знищити його керамічне наповнення буквально за одну- дві заправки. Все залежить від частки цих « присадок » в паливі. Причому на сучасних автомобілях «обійти» каталізатор не вийде - системи управління двигуном жорстко прив'язані до його наявності. При цьому він дорогий. Що ще гірше, на ряді двигунів є ризик, що частинки кераміки потраплять в циліндри
Дизельне паливо: чому відмінили « зимовий час »
Новий технічний регламент, природно, поширюється і на дизпаливо. Терміни прийняття Євро -4 і 5 (якщо вони, звичайно, будуть виконані ) ті ж, нормоване вміст сірки, до речі, аналогічне. Є приємні винятки - наприклад, регламентується фракційний склад. Але є й неприємні. Попередній ГОСТ для літнього, зимового та арктичного дизпального припускав десять класів з граничною температурі фильтруемости - від плюс 5 до мінус 44. Іншими словами, по температурі, при якій паливо можна використовувати. При цьому в Гості малося додаток, чітко географічно і в тимчасових рамках визначальне застосування того чи іншого класу. Приміром, в Мурманській області в період з 1 листопада по 15 квітня з температурою фильтруемости не вище мінус 32 градусів і т.д. Тепер всі поєднання пір року і регіонів РФ замінені на вельми умовні позначення - «холодний клімат» і « арктичний клімат». З різноманітності граничних температур фильтруемости залишилися тільки дві позиції - не вище мінус 20 і 38 градусів відповідно. Не інакше позначилося глобальне потепління, а вся « широка страна моя родная » стиснулася до розмірів небудь Франції. Чи будуть цим користуватися виробники і продавці, яким нема потреби додавати дорогі змащувальні присадки в арктичні сорти дизпалива, оскільки саме поняття сезонності зараз ефемерне? А навіщо взагалі в техрегламенте робити такі послаблення, що полегшують життя нафтовим компаніям, але змушують споживачів задуматися - замерзне соляру чи ні? Питання, з усього виходить, риторичне.
У нинішньому регламенті чомусь не нормовані викиди твердих частинок, які, перш за все, знищують фільтр сажа (DPF - фільтром сажі, фото ліворуч). Саме тому поставляються до нас або випускаються у нас іномарки його не мають. Хоча в Європі такий спосіб очищення використовують з 2004 року. Але з ввезеними неофіційно автомобілями можуть бути проблеми. При виході з ладу фільтру сажі загориться відповідна індикація (фото в центрі), впаде потужність, виросте витрата палива, будуть плавати холості оберти. Якщо це ігнорувати, наслідки можуть бути плачевні - аж до гідроудару від потрапив в циліндри масла. Добре, що DPF зовсім не обов'язково міняти на новий - можна просто видалити ( фото праворуч)
Що економиться при покупці дорогих сортів палива
І все-таки, незважаючи на поблажки від творців техрегламенту, у виробників немає іншого шляху, окрім як випускати більш чисте, якісне паливо. Почасти вони це роблять навіть без тиску зверху. Ще в середині минулого десятиліття під кількома великими брендами з'явилися АІ- 95, АІ- 98 і дизельне паливо, що містять в собі пакети миючих присадок. Що характерно, в Європі та Америці без останніх пальне практично не випускається. У нас подібне паливо пропонується як « спецпропозиція ». Трохи більш дороге, ніж звичайні бензини і солярки (йдеться про Євро -3 або 4 ), воно, як обіцяється нафтовими компаніями, має підвищувати потужність, знижувати токсичність вихлопу і збільшувати ресурс двигуна. За першими двома пунктами дати якусь оцінку складно. А ось ходимость мотора (завдяки збереженню окремих його частин ) виросте однозначно. Річ у тім, що присадки, крім компонентів, що пов'язують воду і запобігають корозію, містять поверхнево -активні речовини. Ними забезпечується м'яка, що не шкодить циліндро -поршневої групи очистка паливних магістралей і форсунок. Видалення нагаро - лакових відкладень з клапанів і стінок камер згоряння. До речі, ще до появи таких присадок в паливі вони пропонувалися окремо - деякими фірмами, що випускають масла і автохімію.
Чи платити зайві рублі за « миючий » пальне, звичайно, кожен вирішить самостійно. Варто тільки пам'ятати, що сучасні мотори до чистоти паливної системи ставляться дещо інакше, ніж їх попередники. Безпосередній впорскування, особливо в умовах постійного міського трафіку, сам по собі хороший творець відкладень.
Характерний приклад того, як паливо може зберігати чистоту внутрішніх деталей і поверхонь двигуна. Щоб мати такий результат, звичайно ж, краще користуватися « спеціальним паливом » спочатку, при невеликих пробігах. Або використовувати відповідні присадки відомих брендів. Правда, багато автовиробників виключають застосування подібних продуктів
Чотири абзацу про паливо майбутнього
Говорячи про паливо в цілому, згадаємо про «штучних » його видах, тобто одержуваних не з нафти. Ще в 1911 році в Німеччині бензин був синтезований з вугілля. А в Другу світову війну вермахт і люфтваффе вже активно користувалися цим ерзацом. Тоді, швидше від безвиході - він був доріг, мав високу температуру замерзання ( мінус 10-15 градусів), але ж своїх родовищ нафти у німців не було. Тим не менше, згодом це не відштовхнуло західні держави від продовження робіт в області синтетичного палива. Зараз його « виганяють » з того ж кам'яного вугілля, а також з відходів деревообробки. Причому собівартість у ряді випадків виходить менш євро за літр.
Втім, більш перспективним вважається отримання бензину і дизпалива з рослинних культур. Експерименти по вживанню біоетанолу, якщо грубо, то спирту, в тих же цілях, що і бензину, почалися ще тоді, коли останнього не існувало - в 20 -ті роки XIX століття. Проте по-справжньому масштабне виробництво і використання такого палива стартувало через 150 років у Бразилії, чому сприяло збільшення цін на нафту. Ця країна до цих пір є найбільшим виробником і споживачем (за деякими даними, 40 % всього автопарку ) подібного пального. Іншим серйозним прихильником біопалива виступають США, хоча частка його на внутрішньому ринку поки невелика. Тільки до 2022 року американці припускають замінити їм 15 % бензину. У Європі, де традиційно популярні автомобілі, що працюють на важкому паливі, ставку роблять на біодизель.
Якщо біоетанол отримують, в основному, з цукрової тростини ( Бразилія ) і кукурудзи ( Штати ), то сировиною для біометанолу служать штучно культивовані водорості. З них же можна готувати і біодизель. По сировині для нього взагалі існує маса варіантів : овес, бавовна, рис, навіть кава і какао. Але визначальним при виборі сільгоспкультури, з урахуванням економічної доцільності та складності її вирощування, є кількість масла, одержуваного з гектара посадок. У лідерах тут спеціальні види пальм (країни Тихоокеанського регіону ), чагарник ятрофа ( Індія ) і рослина рапс з сімейства капустяних ( Європа).
Чому саме біопаливо вважається перспективним? Тому що, на відміну від нафти або вугілля, воно « поновлюване ». Кількість вуглекислого газу, що з'являється при згорянні, компенсується споживанням його рослинами, з яких створено біопаливо. Нарешті, та ж біосолярки не шкодить екосистемі і взагалі розкладається на складові менш ніж за місяць. До мінусів біодизеля можна віднести невеликі терміни зберігання - до трьох місяців. А виробників біопалива в цілому звинувачують у скороченні посівних площ, у вирубці тропічних лісів і в тому, що пальне, по суті, випускається з харчових продуктів. Є недоліки та практичного характеру. Так, і біодизель, і біоетанол - високотемпературні субстанції, ненависники морозів. На суміші біоетанолу і бензину звичайний двигун здатний працювати, тільки якщо частка перших не перевищує 10 %. Інше співвідношення або чистий етанол ДВС переварить лише у випадку адаптації систем запалювання та паливної. Такі автомобілі, особливо популярні в Бразилії та США, називаються FFV - Гнучка палива автомобіля. Освоюються вони і в Європі з Канадою. А от у нас, незважаючи на те що Росія випускає біоетанол, машини з « гібкотоплівнимі » моторами поки з розряду екзотики. Виробництво ж біодизеля знаходиться в початковій стадії, хоча промислові випробування цього виду палива ведуться.
У Каліфорнії 10% проданих автомобілів одного виробника повинні відповідати нормам ЗЕВ - Zero Emission Vehicle. Тобто мати нульові викиди в атмосферу. До подібних моделей можна віднести, наприклад, повністю електричний Nissan Leaf.
Ріпак - рослина своєрідне. У дикому вигляді не зустрічається, але був відомий задовго до нашої ери. У західній Європі поширився з XVI століття, до нас потрапив через триста років. З ріпаку отримують масло, багате корисними жирами. Правда, зараз значущість цієї культури визначається не харчовою цінністю продукту, а його кількістю (тонна з гектара) і тим, що з цієї бурштинової рідини можна виробити дизельне паливо.
Одне з багатообіцяючих напрямків в отриманні біометанолу та біодизеля - вирощування водоростей. Для цього не потрібно придатна під сільськогосподарські культури земля. Підійдуть природні ставки або місцевість з пустельним кліматом ( рослини люблять високу температуру), на якій можна влаштувати басейни. Віддача в кінцевому продукті вище, ніж при виробництві пального з « сухопутної » рослинності.
Яким паливом заправлятися
У деяких випадках автовиробники значно перебільшують технологічність своїх двигунів, наказуючи власникам заливати бензин з октановим числом не нижче 98 і відповідає нормам Євро -4. Тим більше, якщо йдеться про моторах, створених ще в минулому столітті, які без проблем перетравлять АІ- 92, а Євро - 3 протипоказаний їм тільки через каталізатора. Такі агрегати на моделях для російського ринку далеко не рідкість. Але економлячи, варто пам'ятати, що проблеми з двигуном дилер намагатиметься списати на паливо, що не відповідає вимогам заводу-виробника.
Що ж до всяких TFSI, Skyactiv і різних Common Rail, то по них паливної альтернативи немає - виключно Євро - 4 або навіть Євро - 5, як того вимагають деякі європейські виробники. Вибір АЗС - ключовий фактор при експлуатації автомобілів з подібними двигунами. Яким чином поступати власникам таких, якщо вони живуть в глибинці і не мають під боком заправок відомих нафтових компаній? На жаль, російські законодавці не відповідають на це питання. Ми ж можемо сказати - хоча б цікавитися паспортом якості продукції, який повинен бути на кожній АЗС. І звіряти позиції в ньому з тими, що визначені технічним регламентом. Втім, висудіть щось у продавця або виробника палива напевно вийде тільки у випадку, якщо машина, « отруєна » пальним, не встигла покинути майданчик АЗС. Такі епізоди, до речі, бували.
8000 років паливної ери
Щоб отримати з нафти ті продукти, які ми маємо зараз, людству знадобилося 6-8 тисячоліть. Перші ознаки використання «чорного золота » як будматеріалу відносяться до часів Вавилона, давньоіндійського міста Мохенджо -Даро і єгипетських фараонів. Ефективно спалювати нафту стали пізніше, однак теж ще до початку нашої ери. Згадаймо хоча б грецький вогонь. Першу прозору рідину з маслянистою жижі - гас - отримали тільки в середині XVIII століття російські кріпаки мужики, виганяли його подібно самогону. Правда, офіційне відкриття цього пального речовини відносять на століття пізніше. У кожному разі бензин, як побічний продукт перегонки, тоді здебільшого утилізували.
У ті часи його застосовували і в антисептичних цілях. З соляркою, також з'являлася в процесі отримання гасу, взагалі не знали, як вчинити. Ще один історичний казус полягає в тому, що обидва цих продукту прибудували до справи інженери Німеччини, країни, ніколи не мала власних нафтових ресурсів. Наприкінці XIX століття кілька німецьких конструкторів майже одночасно створили автомобілі з ДВС, що працюють на бензині. А Рудольф Дизель, експериментуючи з двигуном, який отримав його ім'я, після низки невдалих дослідів з іншими видами палива звернувся до солярці. І понеслося! Нафта, яку до цього використовували в мізерних обсягах, за останнє століття з невеликим стала основним двигуном людства - в прямому розумінні цієї фрази. Хто б що не говорив про досліджених і недосліджених запасах цього ресурсу, про решту 50 роках до економічного колапсу, саме вуглеводневе паливо буде для цивілізації ключовим енергоносієм.
Але ейфорія від технологічного розвитку майже відразу була затьмарена екологічними наслідками. Вперше з таким явищем, як зміг, людство зіткнулося ще в 1942 році в Каліфорнії. Вже в 1966 -му в цьому штаті почали діяти обмеження концентрації шкідливих викидів у вихлопі. У Європі до першого регулюванню вихлопних газів прийшли в 1972 -му. У Японії - через шість років. Нинішнє визначення екологічних стандартів у вигляді Євро - 1 взяли в Старому світі в 1992 році. Зараз Євросоюз рухається до норм Євро - 6, яким автомобілі офіційно повинні будуть відповідати 2015 -му.
Це зараз Росія «спізнюється» в паливному та технічному розвитку, а ще зовсім недавно в історичному, звичайно ж, сенсі наша країна була на «паливної передовій». Гас ми почали гнати першими. Та й земну твердь заради викачування з неї нафти проткнули раніше за інших. Сталося це в 1848 році на прикаспійському урочище Бібі-Ейбат поблизу Баку. В Америці подібний досвід повторили тільки 11 років по тому. Причому мова йшла про отримання артезіанської води - на нафту наткнулися випадково.
В історії палива цікава « біографія » каністри. До 30 -х років минулого століття спеціальних ємностей, не рахуючи бочок, для пального або не існувало, або вони представляли собою досить оригінальні і незручні конструкції. Нинішня знайома нам каністра (на фото) створювалася для вермахту і з'явилася в 1937 -му. На початку 40 - х років її скопіювали в Англії, Італії, Швейцарії і навіть у США, хоча американці внесли зміни - пробка в них загвинчують. Після війни каністру прийняли « на озброєння» і в СРСР
Вимоги до характеристик автомобільного бензину
Характеристика Одиниця виміру Норми в співвідношенні
класу 2 класу 3 класу 4 класу 5
Масова частка сірки, не більше мг / кг 500 150 50 10
Об'ємна частка бензолу, не більше % 5 1 1 1
Концентрація заліза, не більше мг/дм3 відсутність відсутність відсутність відсутність
Концентрація марганцю, не більше мг/дм3 відсутність відсутність відсутність відсутність
Концентрація свинцю, не більше мг/дм3 відсутність відсутність відсутність відсутність
Масова частка кисню, не більше % - 2,7 2,7 2,7
Об'ємна частка вуглеводнів, не більше:
Ароматичних % - 42 35 35
Олефінових % - 18 18 18
Тиск пару, не більше:
У літній період кПа - 45-80 45-80 45-80
У зимовий період кПа - 50-100 50-100 50-100
Об'ємна частка оксигенатів, не більше:
Метанолу % - відсутність відсутність відсутність
Етанолу % - 5 5 5
Изопропанола % - 10 10 10
Третбутанола % - 7 7 7
Ізобутанола % - 10 10 10
Ефірів, що містять 5 або більше атомів вуглецю в молекулі % - 15 15 15
інших оксигенатів (з температурою кінця кипіння не вище 210 градусів Цельсія) % - 10 10 10
Об'ємна частка монометиланіліну, не більше % 1,3 1 січня відсутність
Вимоги до характеристик дизельного палива
Характеристика Одиниця виміру Норми в співвідношенні
класу 2 класу 3 класу 4 класу 5
Масова частка сірки, не більше мг / кг 500 350 50 10
Температура спалаху в закритому тиглі, не нижче
Дизельного палива, за винятком дизельного палива для арктичного клімату С ° 40 40 40 40
Дизельного палива для арктичного клімату С ° 30 30 30 30
Фракційний склад - 95 відсотків об'ємних переганяється при температурі не вище С ° 360 360 360 360
Масова частка поліциклічних ароматичних вуглеводнів, не більше% - 11 11 11
Цетанове число, не менше 45 51 51 51
Цетанове число для дизельного палива для холодного і арктичного клімату, не менше - 47 47 47
Гранична температура фільтрування, не вище:
Дизельного палива для холодного клімату С ° -20 -20 -20 -20
Дизельного палива для арктичного клімату С ° -38 -38 -38 -38
Змащуюча здатність, не більше мкм 460 460 460 460
