На большинстве современных заправочных станций продается бензин 3 разновидностей, обозначаемый А-92, А-95 и А-98. Маркировка, подходящая конкретному автомобилю, прописана в инструкции по эксплуатации. Многие автолюбители знают, что цифры в названии указывают на октановое число бензина, но не понимают значения и важности данного параметра. Причем ради экономии некоторые водители заправляют горючее более низкой марки, нежели требует производитель авто. Цель публикации – разъяснить, что означает цифровая характеристика топлива.
Горючая смесь топлива с воздухом перед воспламенением сжимается в цилиндре. Причем степень сжатия зависит от конструкции двигателя и находится в пределах 7–10. Важный момент: бензин должен воспламениться в определенный момент, когда на электроды свечи зажигания подается искровой разряд.
Справка. Стоит прояснить, что означает степень сжатия двигателя. Это цифра, показывающая, во сколько раз сжимается горючая смесь перед воспламенением. Вычисляется просто: общий литраж цилиндра делится на объем камеры сгорания. В старых моторах данный показатель равен 7, в более современных двигателях достигает 9–10.
Если топливовоздушная смесь вспыхнет раньше времени в процессе сдавливания поршнем (как в дизеле), произойдет следующее:
Октановое число бензина характеризует его детонационную стойкость и определяется как процентное соотношение смеси двух углеводородов, входящих в состав топлива:
Детонационная характеристика изооктана принимается равной 100 единицам, н-гептана – нулю. Чем больше доля первого вещества, тем выше стойкость горючего к самостоятельному воспламенению в процессе сдавливания.
Максимальное октановое число 98 единиц в маркировке бензина означает наибольшую детонационную стойкость. Такое горючее предназначено для моторов с наивысшей степенью сжатия – 10. Соответственно, топливо марки 95 подходит двигателям, сжимающим смесь в 9 раз (таковых подавляющее большинство). Устаревающие версии силовых агрегатов со степенью сжатия 8 используют бензин А-92.
Буква «и» в буквенной части маркировки бензина Аи-95 означает, что октановое число измерялось исследовательским методом.
В погоне за экономией денежных средств владельцы машин со средней степенью сжатия 9 нередко заливают в бак более дешевый бензин А-92. Чем чревата постоянная эксплуатация автомобиля на топливе с пониженной детонационной стойкостью:
На большинстве современных авто, где подачей топлива ведает электроника, установлены датчики детонации. Получая от такого измерителя сигнал о критической вибрации, контроллер пытается улучшить условия горения – уменьшает угол опережения зажигания и меняет соотношение воздуха и бензина в смеси. Подобные меры продлевают ресурс двигателя, но не позволяют полностью избавиться от детонации, ведь степень сжатия уменьшить на ходу невозможно.
Примечание. В прежние времена мастеровитые водители уменьшали степень сжатия мотора под низкое октановое число бензина. Суть переделки: под головку блока цилиндров ставится дополнительная прокладка (или две), объем камеры сгорания увеличивается, степень сжатия снижается.
Если в силу различных причин вам довелось заправиться топливом с невысоким октановым числом, старайтесь не нагружать силовой агрегат – избегайте резких нажатий педали газа. Как только услышите металлический стук пальцев, сразу отпускайте акселератор. Обязательно долейте высокооктановый бензин на ближайшей заправочной станции.
В краткосрочной перспективе заливка бензина с повышенной стойкостью к детонации не приносит вреда автомобильному двигателю, рассчитанному на низкооктановое горючее. Но существует ряд причин, по которым заправляться высокооктановым топливом не рекомендуется:
Использование бензина Аи-98 на моторе со степенью сжатия 8–9 единиц становится оправданным после случайной заливки низкокачественного топлива. Если вы посетили сомнительную заправку и услышали звон в цилиндрах, разбавьте подозрительное горючее высокооктановым бензином. Размер «спасительной» порции – не менее 50% от заправленного количества.
На территории стран постсоветского пространства остается большое количество техники, рассчитанной под бензины марок А76 и А80, которые сняли с производства. Подобные моторы плохо переносят новое горючее с октановым числом 92–95. Проблема решается так: оставьте канистру с «девяносто вторым» в открытом состоянии на 1–2 дня. Альтернативный вариант – добавление небольшой порции очищенного керосина.
Чтобы повысить октановое число бензина и стойкость к детонационным процессам, производители в разные времена использовали такие вещества:
Добавление перечисленных присадок ограничено с целью сбережения окружающей среды либо по технологическим требованиям. Каждое из соединений имеет свои преимущества и недостатки:
Наиболее популярные присадки в среде автолюбителей – тетраметилсвинец и тетраэтилсвинец. Количество добавляемой жидкости составляет 0,5–0,8 грамма на 1 кг топлива. Помимо указанных недостатков, свинцовые соединения имеют существенный минус – они приводят в негодность каталитические нейтрализаторы в максимально короткие сроки. Стоимость покупки и замены этой дорогостоящей детали явно превышает сэкономленную на низкооктановом бензине сумму.
Отсюда вывод: лучший способ экономии средств – заправка топливом с рекомендуемым октановым числом, которое не сожжет катализатор и не образует нагар в моторе. Горючее, продающееся на проверенных заправочных станциях, уже содержит все необходимые присадки – антидетонаторы.
Октановое число, это мера химической стойкости бензина к автоматическому зажиганию. Чем больше октановое число бензина, тем он устойчивее к возгоранию . А возгорание влечет за собой выход двигателя из строя.
На что влияет октановое число? Дело в том, что во время такта сжатия поршень начинает сжимать топливно-воздушную смесь. Когда смесь оказывается под высоким давлением, она может самопроизвольно возгораться. Это серьезная проблема в том случае, когда смесь загорается до того, как ласт искру свеча зажигания.
Самопроизвольное воспламенение, которое профессиональным языком называется «детонация» может спровоцировать появление громкого шума. Грохот напоминает звон монет, которые вы кидаете в копилку.
Звук и стон возникает по той причине, что самовоспламенение приводит к образованию волн высокого давления, которые сталкиваются между собой.
Детонация может повредить внутренние компоненты двигателя . Возгорание легко расплавит поршневые отверстия, и даже погнет шатуны. В итоге двигатель придется ремонтировать. Однако в наше время этого практически не происходит по той причине, что производители используют компьютерные блоки управления двигателем.
Благодаря детонационным датчикам, которые представляют собой электронные преобразователи небольшого размера, закрепленные на блоке двигателя, могут обнаруживать характерные для детонации частоты. Когда датчики фиксируют появление частот, модуль, управляющий коробкой передач, выполняет ряд действий, направленных на возвращение контроля воздушно-топливной смеси. Блок либо понижает уровень наддува в двигателях, либо оттягивает время появления искры в свечах, либо откорректировать состав топливной смеси, дабы обезопасить двигатель от поломки.
Благодаря высокой степени сжатия двигатель вырабатывает больше мощности при меньшем сжигании топлива
. Степень сжатия – показатель того, насколько плотно сжата топливно-воздушная в цилиндре. В современных двигателях степень сжатия 10 к 1, но если речь идет о двигателях с прямым впрыском топлива, то она может быть выше. Если двигатель с наддувом, то степень сжатия наоборот, меньше.
Производители автомобилей должны знать тонкие нюансы, которые не приведут к возгоранию. Именно октановое число играет здесь большую роль. Высокая степень сжатия обычно у двигателей, которые используются в спорткарах. Они почти всегда нуждаются в топливе, у которого высокое октановое число, и которое реже воспламеняется. Бензин с высоким октановым числом, не влияет на расход горючего.
Необходимо понимать, что высокое внутрицилиндровое давление требует горючего с более высоким октановым числом, для того, чтобы предостеречь двигатель от повреждений, вызванных самовоспламенением. Однако ошибиться может каждый, и залить в бак не тот сорт бензина.
Если автомобиль требует горючего премиум класса, а вы залили бензин с октановым числом 87, при этом начинаете слышать внутри нехарактерные звуки, то вам необходимо очень деликатно обращаться с автомобилем до тех пор, пока вы не доедете до заправочной станции.
Причем не всегда вы будете слышать какой-либо шум в двигателе. Неправильный «бензин» станет причиной снижения производительности. Расход топлива увеличится в разы. Тепло начнет попадать в выхлопной катализатор, в результате чего его прочность будет снижена. Не заливайте в бак бензин с меньшим октановым числом, чем вам порекомендовал производитель.
Есть два способа, которыми можно вычислить октановое число:
Чтобы определить октановое число, подбирают смеси эталонных углеводородов – изооктана, число которого = 100 и нормального н-гептана с числом, равным нулю. Определение ОЧ происходит на специальной установке с переменной степенью сжатия вышеуказанными методами. Моторный способ имитирует высокую нагрузку двигателя, в результате чего топливная смесь нагревается до 150 °С, а частота вращения находится на постоянной отметке – 900 об/мин. Когда используют исследовательский способ, то смесь не нагревают, и частота вращения = 600 об/мин.
Испытательный стенд – это двигатель с одним цилиндром и карбюратором. Происходит запуск движка на исследуемом топливе. Уровень детонации фиксируют специальными датчиками. Затем подбирают смесь эталонного топлива – н-гептана и изооктана. На ней двигатель продолжает работать в том же режиме, что и на исследуемом топливе. Полученное содержание изооктана в эталонной смеси, которое выражается в процентах, будет являться характеристикой стойкости бензина. Итог. Если в смеси содержится 70% изооктана, то октановое число = 70 единицам.
Моторный метод позволяет определить детонационные свойства бензина при эксплуатации автомобиля в тех условиях, когда он движется с маленькой скоростью, и когда происходит частый запуск и регулярные остановки двигателя. Исследовательский метод – это не менее жесткий способ испытания двигателя, который позволяет исследовать процесс сгорания топлива в то время, когда автомобиль идет по трассе в одном режиме, без остановок и частых запусков двигателя. Октановое число по исследовательскому методу выше, чем по моторному, на несколько единиц. Обычно на 5-10.
Почему же октановое число определяется двумя методами? Все дело в том, что двигатели и условия их эксплуатации различаются.
В старом ГОСТе октановое число 72 и 76 бензина измеряется по моторному методу. А высокооктановые бензины 93-й, 95-й и 98-й тестировали исследовательским методом. Октановые числа современных марок бензинов определяются исследовательским методом.
Чтобы определить ОЧ сегодня, достаточно воспользоваться специальными приборами. Однако некоторые из них дают погрешности от шести до десяти единиц. Поэтому перед их использованием придется посетить лабораторию.
Повысить ОЧ можно, добавляя в горючее, ароматические и парафиновые углеводороды разветвленной структуры
. Чем ярче будет выражен запах топлива, тем выше будет его ОЧ. Не нужно хранить бензин в открытой емкости. Его октановое число снизится.
Увеличить октановое число можно, используя специализированные присадки . Каждый тип присадки выполняет свою задачу. В итоге либо повысится ОЧ, либо снизится выброс вредных химических соединений. Многие присадки запрещены, поскольку наносят непоправимый вред природе.
Необходимо также знать, что в России производят бензины для заправки автомобилей пяти марок: А-72, А-76, АИ-91, АИ-93 и АИ-95. Буква «И» означает, что при определении октанового числа использовался исследовательский метод, а цифры — это и есть октановое число, определенное таким методом.
Юристы у нас есть, компьютерщики есть, нужны ещё инженеры и прочие химики.
Октановое число бензина определяет его устойчивость к детонации. Чем больше октановое число, тем дольше бензин не взрывается при сжатии, тем сильнее его можно сжать. То есть, если двигатель хочет выжать из топлива больше энергии, он должен сжать топливо сильнее, а бензин от этого может взрываться (не в баке, а в цилиндре двигателя). Поэтому для таких двигателей придумывают бензины, которые выдерживают большее сжатие, не взрываясь. Чем больше степень сжатия топлива в двигателе, тем выше должно быть октановое число бензина.
Как это влияет на расход? Под кат.
Возьмём абстрактный двигатель одной абстрактной современной легковой машины. Степень сжатия топлива в этом двигателе не зависит от вида топлива, это характеристика, связанная исключительно с геометрическими параметрами: (Vc+Vh)/Vc, см. картинку к топику. На расход может повлиять только выделяемая при сгорании топлива энергия. А отличается ли энергия сгорания 95-го бензина от энергии сгорания 92-го? Судя по данным википедии, удельная теплота сгорания бензина 42-44 МДж. Даже если предположить, что 42 - это для 92-го, а 44 - для 95-го (это предположение изначально ложно, так как есть ещё 80-й и 98-й), то всё равно говорить о приросте 15% мощности нельзя вообще никак.
Для нашего абстрактного двигателя разница между бензинам следующая: если двигатель имеет степень сжатия 6-8, то ему достаточно, чтобы октановое число было 76/80 - бензин уже не будет детонировать в цилиндрах, но если 80-й бензин залить в наш абстрактный двигатель, у которого степень сжатия 8-9, то 80-й бензин начнёт взрываться (детонировать) раньше, чем его подожжёт искра от свечи, и пользы двигателю от этого будет мало: бензин не должен взрываться внутри цилиндра в нормальном режиме, он должен сгорать. Если же в этот двигатель залить 98-й, то он точно не будет детонировать раньше времени, зато он будет слишком медленно гореть после поджига (потому что рассчитан на большее сжатие) и поэтому будет вытекать недогоревшим в выхлопную трубу (от этого, кстати, клапана и прогорали раньше).
К счастью, в современных двигателях есть "мозги", которые позволяют ему самому решать, в какой момент поджигать топливо в цилиндре, поэтому в обоих случаях топливо поджигается раньше, чем если бы был залит родной 92/95. В случае с пониженным октановым числом это приводит к тому, что топливо сгорает слишком рано, расход растёт, движок ощутимо "не тянет". В случае с повышенным октановым числом просто снижается КПД (из-за растянутого времени сгорания топлива), расход растёт некритично, возможно ощущение что "не тянет" (на раннем зажигании так будет, даже с родным бензином).
Итак, правильный ответ на вопрос «влияет ли октановое число на расход»: если лить бензин с октановым числом ниже, чем расчётное, то расход повысится, если выше - то как минимум не снизится, может тоже повыситься.
Если двигатель рассчитан на 95-й - на 92-м расход повысится. Если двигатель рассчитан на 92-й, то на 95-м никаких преимуществ не будет.
Есть уточнения.
1. Если бензин разбавлять ослиной мочой, то его энергия сгорания снизится, соответственно расход увеличится. Так что расход зависит от заправки. Если на заправке бодяжат только 95-й или только 92-й, то расход может изменяться при переходе с одного на другой (вопреки вышеизложенной теории), но в данном случае это происходит из-за ослиной мочи, а не из-за октанового числа бензина.
2. Производитель автомобиля может заявлять заниженное октановое число в требованиях к топливу, чтобы привлечь больше нищебродов покупателей. Стоит проверить степень сжатия своего двигателя, чтобы знать, имеет ли смысл попробовать более дорогой бензин, не рискуя нарваться на эффект плацебо. Занижение минимального октанового числа может приводить ко всяким спецэффектам, например, я замечал, что после каждой заправки (я заправляюсь 95-м) моя машина "не тянет" несколько первых километров. Это потому что мозги ещё не определили, что там залито в бак, и настроились на дефолтный 92-й, то есть, включили раннее зажигание.
3. 95-экто, 95-G-drive и т.п. - надо понимать,что даже если они и работают, то есть даже если они и прибавляют мощи, то точно не за счёт изменения октанового числа. Октановое число - 95, это указано в чеке. Соответственно:
1 как я отмечал выше, у этого топлива может быть повышена теплота сгорания (за счёт присадок),
2 у него могут быть присадки, повышающие другие характеристики, влияющие на общий КПД (вязкость, количество и вид образуемых газов, скорость сгорания, etc),
3 у него может отсутствовать ослиная моча в составе (это даёт эффект по сравнению с топливом, у которого этот компонент присутствует),
4 либо у него могут быть присадки, вызывающие эффект плацебо.
Что примечательно, нефтяники этот момент скрывают, то есть узнать, какой именно вариант используется для G-drive, а какой для 95-экто, - достаточно проблематично. Я склонен считать, что это комбинация из 3 и 4, но народ утверждает, что некоторые виды такого бензина смывают осадок в бензобаке, что намекает на элементы варианта 2 (очевидно, что смывают осадок они прямо в двигатель, так что с этим нужно поаккуратнее).
4. «95-й делают из 92-го, добавляя присадки». На самом деле - пофиг, хоть из 80-го, если у него октановое число 95 - значит, он 95-й, если он горит как бензин - значит это бензин, если он выделяет нужно количество энергии - машина будет ехать на нём, как на 95-м. До тех пор, пока в составе нет ослиной мочи и эти присадки не разъедают чего не надо (например, они могут убивать катализатор - но на расходе это не отразится) - этот бензин является нормальным 95-м. Если же он выпадает хлопьями в осадок на второй день - то здесь уже снова не в октановом числе проблема.
5. Есть разные способы определения октанового числа бензина, которые применяются в разных странах по дефолту. Американский способ определения октанового числа покажет на нашем 95-м примерно 90-92 своих попугая. Если в руководстве от американского автомобиля написано "лить 92-й", то при переходе на 95-й вы получите улучшение всех характеристик в точном соответствии с теорией, изложенной выше: расчётным бензином для такой машины является аналог нашего 95-го. Можно ориентироваться на степень сжатия, чтобы проверить, не занижает ли производитель требования и не скопипастил ли он октановое число из доков на американские запчасти. Правда, найти источник этой информации мне не удалось:Кто хочет возразить - welcome.
P.S. не пытайтесь лить в бак своей машины 80-й бензин - клина словите, а я виноват окажусь. Коррекция зажигания "помогает", если октановое число отличается на 2-3 единицы, и предназначено для небольшой корректировки при колебании октанового числа, а не для того, чтобы на 80-м ездить. Но в принципе, народ ездит, в критических ситуациях.
Любой автолюбитель знает, насколько различается качество бензина в зависимости от фирмы-поставщика и даже от АЗС. По нашим оценкам, в группе топлива среднего ценового диапазона разброс октанового числа (ОЧ) по бензинам группы А-76 составляет 3-4 единицы (от 77 до 81 при норме не менее 80), группы А-92 — 1-2 единицы (от 90,5 до 92,5 при норме 92). Полностью соответствующий ГОСТу бензин марки А-95 в городе найти вообще трудно.
Причины несоответствия качества в целом очевидны. Фирмы высшей ценовой группы реализуют готовое топливо, которое производят на заводах по высоким технологиям каталитического риформинга и крекинга. Оно достаточно дорого и не дает большой прибыли при реализации, а кроме того, практически недоступно фирмам средней руки, которым тоже хочется торговать.
В этом случае активно используют технологию химизации, при которой высокооктановое топливо получается из сравнительно дешевого низкокачественного прямогонного бензина путем добавления высокооктановых компонентов или присадок. Оно полностью отвечает требованиям действующих ГОСТов, однако это говорит не о его качестве, а о несовершенстве существующих стандартов. Особенности состава наиболее часто применяемых высокооктановых компонентов не обеспечивают сохранения потребительских качеств таких бензинов в течение длительного срока, поэтому их октановое число постепенно снижается.
Если АЗС находится в городе и имеет приличный оборот топлива, это не слишком заметно. Но если на заправке постоянно скапливаются остатки бензина, его качество становится весьма низким. Особенно это касается областных контейнерных АЗС с малыми оборотами топлива, которые выживают за счет сравнительно низких цен.
Показатель, характеризующий детонационную стойкость топлив для двигателей внутреннего сгорания. Число равно содержанию (в процентах по объёму) изооктана (триметилпентан) в его смеси с н-гептаном, при котором эта смесь эквивалентна по детонационной стойкости исследуемому топливу в стандартных условиях испытаний.
Изооктан трудно окисляется даже при высоких степенях сжатия, и его детонационная стойкость условно принята за 100 единиц. Сгорание в двигателе н-гептана даже при невысоких степенях сжатия сопровождается детонацией, поэтому его детонационная стойкость принята за 0. Для бензинов с октановым числом выше 100 создана условная шкала, в которой используют изооктан с добавлением различных количеств тетраэтилсвинца.
Испытания на детонационную стойкость проводят или на полноразмерном автомобильном двигателе или на специальных установках с одноцилиндровым двигателем. На полноразмерных двигателях при стендовых испытаниях определяют т.н. фактическое октановое число (ФОЧ), а в дорожных условиях — дорожное октановое число (ДОЧ).
На специальных установках с одноцилиндровым двигателем определение октанового числа принято проводить в двух режимах:
Октановое число топлива, установленное исследовательским методом, как правило, несколько выше, чем октановое число, установленное моторным методом. Точность определения октанового числа, более правильно именуемая воспроизводимостью, составляет единицу. Это означает, что бензин с октановым числом 93 может показать на другой установке при соблюдении всех требований метода определения октанового числа (ASTM D2699, ASTM D2700, EN 25163, ISO 5163, ISO 5164, ГОСТ 511, ГОСТ 8226) совсем другую величину, например 92. Существенным является то, что обе величины, 93 и 92, являются и точными, и правильными и при этом относятся к одному и тому же образцу топлива.
Исследовательское октановое число (ОЧИ) определяется на одноцилиндровой установке с переменной степенью сжатия, называемой УИТ-65 или УИТ-85, при частоте вращения коленчатого вала 600 об/мин. Оно показывает, как ведет себя бензин в режимах малых и средних нагрузок. Моторное октановое число (ОЧМ) определяется так же, но частота вращения коленвала повышается до 900 об/мин, а смесь предварительно подогревается. Оно значительно меньше, чем ОЧИ . ОЧМ характеризует поведение бензина на режимах больших нагрузок.
| Бензины | ОЧМ | ОЧИ |
| Бензины прямой перегонки | 41-56 | 43-58 |
| Бензины термического крекинга | 65-70 | 70-75 |
| Бензины каталитического крекинга | 75-81 | 80-85 |
| Бензины каталитического реформинга | 77-86 | 83-97 |
| Бензин АИ-80 | 76 | 80 |
| Бензин АИ-92 | 83 | 92 |
Разность между этими октановыми числами характеризует чувствительность топлива к режиму работы двигателя.
Поскольку при эксплуатации полноразмерного двигателя при переменных режимах происходит фракционирование бензина, необходимо раздельно оценивать детонационную стойкость его различных фракций. Октановое число бензина, с учётом его фракционирования в двигателе, получило название «распределение октанового числа» (ОЧР). В связи со сложностью определения октанового числа на двигателях, разработаны методы косвенной оценки детонационной стойкости по физико-химическим показателям и характеристикам низкотемпературной реакции газофазного окисления, имитирующего предпламенные процессы.
Углеводороды, которые содержатся в топливах, значительно различаются по детонационной стойкости:
Наибольшее октановое число имеют ароматические углеводороды и парафиновые углеводороды разветвлённого строения, наименьшее октановое число имеют парафиновые углеводороды нормального строения. Топлива нефтяного происхождения, полученные каталитическим риформингом и крекингом, имеют более высокие октановые числа, чем полученные при прямой перегонке.
Для повышения октанового числа топлив используются высокооктановые компоненты и антидетонационные присадки.
Чуть ли не каждая АЗС имеет свои марки и сорта. Если собрать их вместе, получится довольно пестрая н непонятная картинка. На одной заправке предлагают А-76 и А-92. На другой Аи-76 и Аи-92. На третьей и вовсе незнакомые А-80, А-92 и А-95. Что за этим? Откуда выискались все эти "монстры" и можно ли им доверять?
Кто таков, к примеру, А-80 и чем он отличается от АИ-80? Почему на одной бензоколонке продают А-92, а на соседней, через дорогу — АИ-92? Какие стандарты ныне действуют (и действуют ли вообще) и что можно заливать в бак своей машины, чтобы не угробить двигатель?
Как известно еще с прежних времен, буква "А" в маркировке бензина означает, что он автомобильный, а следующие за ней цифры октановое число, показывающее детонационную стойкость топлива. Известно и то, что октановое число определяется двумя методами - моторным и исследовательским. В последнем случае к "А" добавляют "И". (Именно прописную, большую.)
Самые распространенные у нас бензины - А-76 (с октановым числом по моторному методу) и АИ-93 (по исследовательскому). При этом число 93 по исследовательскому соответствует числу 85 по моторному и, стало быть, разница между "девяносто третьим" и "семьдесят шестым" бензинами составит 9, а не 17 единиц, как это может показаться человеку несведущему. При этом строгой математической зависимости или каких-либо переводных коэффициентов между двумя методами не существует, поскольку каждая марка бензина имеет свой фракционный состав, а каждая фракция при различных методах испытаний ведет себя по-разному.
Дальнейшее нам разъяснили во Всероссийском научно-исследовательском институте по переработке нефти (ВНИИ НП).
В России до сих пор действует ГОСТ 2084-77 , регламентирующий основные показатели бензина, согласно которому марки А-72 и А-76 имеют детонационную стойкость (октановое число) по моторному методу соответственно 72 и 76, а АИ-93 и АИ-95 - 85, и что по исследовательскому методу первые два не нормируются, а вторые имеют числа "93" и "95". Из документа также следует, что все неэтилированные марки бензинов должны содержать свинца в одном кубическом дециметре не более 0,13 грамма, а все этилированные - не более 0,17. Изменение № 5, введенное в указанный ГОСТ, исключило производство и продажу этилированного "девяносто третьего" (имевшего содержание свинца 0,37 г на куб. дм) и ввело неэтилированный АИ-91 (по моторному методу - 82,5) с содержанием свинца не более 0,013 г на куб. дм.
Вот, собственно, и все нормы. Законы. Правила.
А теперь обратимся к недавней истории, которая помогает понять причины возникшей сегодня неразберихи. В свое время СССР производил бензины не только для внутреннего рынка, но и экспортировал их в другие страны. Октановые числа в них были указаны по исследовательскому методу. А в маркировке, чтобы привести ее в соответствие с общепринятыми, оставляли только одну букву "А". Таким образом, один и тот же "девяносто третий" бензин шел для внутреннего пользования под маркой АИ-93, а на экспорт как А93. Такой порядок маркировки определяли Технические Условия (ТУ) 38.001165-87 . Они же регламентировали три экспортные марки бензинов А-80, А-92 и А-96.
Сегодня бензины под своими экспортными обозначениями пошли и на отечественный рынок. Отсюда и "девяносто второй", появившийся на наших заправках (а не оттого, что, как нам объяснили на одной АЗС, "девяносто пятый" смешали с "семьдесят шестым" или что это отбракованный "девяносто третий"). Только правильное его обозначение будет не АИ-92, а А-92.
В настоящее время разрабатывается новый Федеральный стандарт. Он предусматривает выпуск и использование неэтилированных бензинов АИ-80, АИ-91, АИ-95 и АИ-98 (как видим, октановые числа в них указаны только по исследовательскому методу). На них при разработке технологий должны ориентироваться все заводы. Стандарт также установит нижние предельные значения чисел. Скажем, АИ-91 сможет иметь октановое число и 92, и 93, но ниже 91 - нет. К слову, эта марка заменит привычный нам "девяносто третий", как АИ-80 - А-76, октановое число по моторному методу останется тем же (т.е. 76-м), но правильно именовать его уже нужно будет АИ-80, а не А-80, как в старых ТУ.
К слову, соответствие топлива ГОСТу, равно как и лабораторные исследования, его подтверждающие, еще не означают, что топливо не может навредить машинам. И ГОСТ регулирует не все параметры бензина, и исследование не в состоянии выявить любые возможные примеси и отклонения.
Специалисты делят бензин на ГОСТовский (соответствующий его требованиям); ТУшный (изготавливается по техническим условиям, то есть отдельные его параметры до ГОСТа не дотягивают); кустарный (изготавливается на полулегальных нефтеперерабатывающих заводах; кстати, его качество может быть лучше гостовского, но отличается нестабильностью) и заведомый суррогат.
Наиболее часто подделывают 92-й. Крайне неблагоприятная ситуация складывается с дизельным топливом — его подделывают еще чаще: в прошлом году нормам не соответствовало 44%, в этом — 36%.
Всего в России, по словам главы Московской топливной ассоциации Евгения Аркуши, на розничном топливном рынке продается около 30% суррогата.
В последнее время резко возросло количество некачественного бензина в мегаполисах. Аргументированного ответа на вопрос, почему участились случаи фальсификации, от игроков рынка добиться не удалось. Самая распространенная версия — «в конец обнаглели».
Способов махинаций с топливом масса. Перечислим основные:
Вариант первый:
Искусственное повышение октанового числа. Как сообщил сотрудник пресс-службы «Лукойла» Владимир Семаков, сырьем для суррогатного высокооктанового бензина выступают сорта с низким октановым числом — например, 80. С помощью определенных добавок его можно повысить на какое-то время до 92. Как правило, пытаются добавлять присадки на основе свинца. Применение такого бензина законодательно запрещено еще в 2003 году. «Кроме того, иногда могут продавать прямогонный бензин — это сырье для нефтеперерабатывающей промышленности, он не должен поступать в продажу», — говорит Владимир Семаков.
Вариант второй:
Разбавление. Как правило, заправщики, если они не совсем отморозки, чистый суррогат в баки не льют. А вот откачать четверть объема качественного бензина (потом реализуется по цене, устраивающей обе стороны, своим людям) и заполнить недостающий объем суррогатом (вариант: бензином с более низким октановым числом или более низкой марки) — практика достаточно распространенная. Обычно в таких случаях до немедленной поломки дело не доходит. Ну уменьшилась мощность двигателя, увеличились его износ и расход топлива. Много ли людей способны определить это на глаз?
В главной группе риска бензин, купленный не на нефтебазе, а привезенный бензовозом с небольшого НПЗ, находящегося в другом регионе. Он может быть изначально плохого качества или его испортит по дороге водитель: продаст часть, недостающий объем дольет чем попало. А подделать любые документы, удостоверяющие качество, происхождение, пути поставок бензина, при желании труда не составит, рассказывает один из игроков рынка нефтепродуктов. Не менее рискованны сделки с ворованным бензином. Ворованный — он и есть ворованный: бумаги липовые, и реально оценить его качество без полноценных лабораторных исследований, которые на АЗС не сделать, невозможно.
Ухудшение качества бензина происходит в основном на стадии транспортировки и хранения нефтепродуктов. топливо, выпускаемое с заводов (за исключением кустарных НПЗ), чаще всего соответствует нормативным требованиям. «Бензин со всех НПЗ свозится в одни цистерны, там могут оказаться продукты и “Сибнефти”, и “Роснефти”, и “Лукойла”, и прочих компаний. Представляете, какая там каша. Потом смешанный бензин развозится на АЗС». Между тем смешивать бензины разных марок и производителей крайне не рекомендуется: в результате непредсказуемых физико-химических реакций из нескольких сортов качественного бензина может получиться смесь, которую бензином назвать можно будет с натяжкой.
Вредные присадки в топливе в последнее время встречаются довольно редко, однако раз встречается, значит стоит эту тему рассмотреть подробно.
Присадки просто необходимы при производстве ПОДДЕЛЬНОГО бензина. Такой бензин производится, что называется, по "обходным технологиям" и ничего общего с заводским производством бензина не имеет. Главная цель "бодяжников" - произвести из нефти полуфабрикат - прямогонный бензин. Не имея соответствующего оборудования и технологий, получается бензин с довольно низким октановым числом. Чтобы иметь представление об исходном сырье, скажу, что его октановое число на начальном этапе может колебаться от 40 до 67 единиц. Кроме того, полуфабрикат можно приобрести и на НПЗ под эгидой дальнейшего применения в химической промышленности.
Чтобы ЭТО было похоже на настоящий бензин, в него добавляют различные присадки с целью повысить октановое число. Известны разные присадки, однако наиболее популярные рассмотрим подробнее:
Самое опасное орудие для современных автомобилей - этилированный бензин. Он уже несколько лет не производится, однако на просторах нашей необъятной встречается до сих пор благодаря бодяжникам, использующим такую гадость как ТЕТРАЭТИЛ СВИНЦА. Бензин с этой присадкой выводит из строя даже карбюратор, не говоря о впрысковвых автомобилях с нейтрализаторами.
НАФТАЛИН . Да, да! Обыкновенный нафталин . Он не менее вреден, чем тетраэтил свинца. Нагар образуется везде и в довольно больших количествах. Нафталин кристаллизуется, забивая всю топливную систему, начиная от бензонасоса, шлангов, и заканчивая форсунками. Говорить о пользе для мотора не приходится.
СПИРТ также используется в качестве присадки к топливу. Мало того, что полученная смесь разъедает прокладки в двигателе, так и её компоненты практически не смешиваются между собой. Это приводит к образованию в бензобаке раздельных слоев смеси. А если в ней присутствует еще и вода (довольно частое явление в поддельном бензине), так это еще и запускает процесс поглощения воды спиртом. Результатом этого процесса является образование водки, на которой моторы работать не обучены. Тоже самое и с АЦЕТОНОМ .
МЕТИЛБУТИЛОВЫЙ ЭФИР используется не только в производстве поддельного бензина, но и заводского. Эта не запрещенная присадка, однако заводчане используют её в соответствии с разрешенными требованиями, а бодяжники - без меры, особенно учитывая качество исходного сырья. Она недолговечна и распадаясь, образует вредные для мотора вещества. А такой бензин быстро теряет октановое число.
МАРГАНЦЕВЫЕ ПРИСАДКИ сильно сокращают срок службы мотора и выводят из строя нейтрализаторы.
В последнее время, из-за запрета этилированного бензина, бодяжники освоили ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИЕ ПРИСАДКИ (ФЕРРОЦЕНЫ) . Из-за них на свечах образуется красный нагар. Кроме того, красный нагар образуется и в цилиндрах, сильно сокращая жизнь двигателя.
Объемы производства совсем уж поддельного бензина не столь велики, однако кому то хватит и одной заправки.
Все вышеназванные присадки недолговечны и довольно быстро распадаются, образуя вредные для мотора соединения и вещества. Кроме того, в отличие от заводского бензина, поддельный бензин с присадками проводит электричество. Вы никогда не сталкивались с пробоями на свечах?
Про 80 тут и говорить особо нечего в общем то его и смысла нет подделывать, но бывает такое что бодяжат конденсатом, особенно это актуально на Севере.
Наиболее часто встречающиеся способы применения присадок это "модернизация" вполне нормального заводского бензина с октановым числом 92 до 95-го или даже 98-го бензина. Например, 1,5-2 литров ацетона вполне достаточно, чтобы получить из тонны 92-го бензина тонну 95-го. Добавив еще немножко, получается 98-й.
В нашей стране производится не так уж и много бензина с октановым числом 95 и совсем уж крохи с октановым числом 98. Хотя продается 95-й и 98-й практически на любой АЗС. Какова в нем доля заводского? Не известно.
Вопреки, мнениям некоторых автолюбителей, газификация автомобиля решением проблемы не станет. Примерно на половине газозаправочных станций в 2006 году вместо автомобильного газа был бытовой. Какой ущерб это наносит автомобилю, специалисты оценить затрудняются. Одно очевидно: мощность двигателя существенно падает.
К слову, если бензин повредил вашему автомобилю, это не всегда означает, что кто-то на этом наварился. Хватает и обычного раздолбайства. Один из нефтетрейдеров рассказал, что им регулярно отгружают с нефтебазы не тот бензин, что заказывали: просили 92-й, на бочке написано 92-й, а в бочке 80-й. Оператор на базе перепутал вентили. Если не перепроверить и залить в колонку для 92-го, капризной иномарке придется несладко.
Сегодня над АЗС систематический контроль со стороны государственных структур отсутствует. Проверки проводятся один-три раза в год, обычно летом. В «Ростехрегулировании» нет специального подразделения, которое постоянно в течение года следило бы за состоянием бензина. «Раньше у нас была нефтеинспекция, которая постоянно проверяла АЗС, могла даже отобрать лицензию, но в 2004 году ее ликвидировали». 21 сентября прошло заседание правительства России, на котором решено организовать в этой структуре ведомство из тысячи человек. Возможно, они будут заниматься регулярными проверками. Всего в «Ростехрегулировании» работает 700 инспекторов. Все они постоянно находятся на объектах.
Положение усугубляется заявительным порядком выдачи лицензий. «Предприниматель пишет в Москву бумагу, в которой говорит, что у него все есть для предоставления услуг потребителю. Оттуда ему приходит лицензия, и он работает. Через два года его, может, проверят разок, а до этого он находится практически в “свободном полете”. Отобрать же лицензию у предпринимателя очень сложно. Нужно провести большое количество экспертиз, подать иск в суд. Дело может рассматриваться не один год, учитывая возможности разнообразных апелляций. Чаще всего владельцы АЗС отделываются административным штрафом и работают спокойно до следующей проверки.
Представители нефтяных компаний единодушны в ответе на вопрос, как избавиться от некачественного бензина. Проблемы можно решить при согласованных действиях государства и бизнеса. Со стороны нефтяных компаний должен осуществляться полный контроль за всей производственной цепочкой — от добычи нефти до поставки бензина на АЗС. Таким образом, можно будет избежать «расплывчатой» ответственности. Бизнес уже пошел по этому пути. «В вертикально интегрированных компаниях ситуации, связанные с плохим качеством топлива, сведены к минимуму за счет жесткой многоступенчатой системы контроля качества на всех этапах транспортировки, хранения и отпуска нефтепродуктов.
Государство со своей стороны должно создать структуру, которая систематически будет проверять нефтяные компании, НПЗ, хранилища, АЗС. При этом проводящие экспертизу лаборатории должны быть независимыми. До этого существовали только ведомственные лаборатории.
В начале года в Госдуме рассматривался законопроект, который предполагал для производителей и продавцов суррогатного бензина в особо крупных размерах наказание в виде лишения свободы сроком до шести лет или штраф в размере 1 млн рублей. По задумке авторов, наказание должно соответствовать нанесенному ущербу. Однако законопроект не был принят. Пока уличенные в бензиновых махинациях проходят по статье «Мошенничество», привлекаются к ответственности как нарушители прав потребителей. Максимальный административный штраф, предусмотренный по таким делам, составляет 200 тыс. рублей.
Возможно, суровые методы, предложенные депутатами Госдумы, и способны уменьшить количество преступлений, связанных с фальсификацией бензина. Однако, как показывает практика, в первую очередь они ударят по добросовестным мелким игрокам. Нам рассказали такой случай: бензин поступает с НПЗ нефтетрейдеру, и по документам полностью соответствует ГОСТу. Трейдер проверяет его в своей лаборатории — есть ГОСТ. Через некоторое время приезжает проверка Ростехнадзора — нет ГОСТа. Просто у проверяющих более дорогое и новое оборудование, определяющее параметры топлива точнее. Вердикт — виноват трейдер. А как же НПЗ?
Если в качестве панацеи принять увеличение штрафов, это убьет легальный малый бизнес. А с настоящими жуликами ничего не случится. Более суровое наказание может испугать законопослушного, но не вора. Сверхприбыли недобросовестных заправщиков позволяют оплатить штрафы (благо, проверки случаются нечасто). Тем более что есть более простой путь
— откупиться от проверки. Дешево и сердито.
Полностью застраховать себя от некачественного топлива невозможно. Но если неприятности уже произошли, стоит точнее оценить ущерб и попытаться возместить убытки. Из-за некачественного бензина чаще всего ломаются иномарки. Выходят из строя топливные насосы, забиваются смолами карбюраторы, быстрее изнашиваются форсунки. Как отмечают, несоответствие топлива по октановому числу приводит к нарушениям в режиме горения, перегреву и повышенному износу двигателя. Ущерб оценить довольно сложно, но чаще всего требуется ремонт или замена двигателя. Такой ремонт обойдется не меньше чем в 100 тыс. рублей. Сумма немалая, и прежде чем платить, стоит попытаться взыскать ущерб с виновников поломки — руководства АЗС.
Первое правило предусмотрительного автомобилиста: сохранять кассовые чеки, подтверждающие факт покупки бензина на конкретной АЗС. Если после заправки машина стала работать хуже, необходимо как можно быстрее вернуться на АЗС (пока на заправку не приедет бензовоз с новой партией нефтепродуктов), купить у оператора литр бензина из той же колонки, из которой вы заправлялись до этого, попросить выписать товарный чек. Затем вместе с оператором составить акт отбора пробы, указать в нем адрес бензоколонки, дату и время покупки, свои паспортные данные и юридические реквизиты продавца, поставить подписи на документе.
Одновременно с этим нужно провести забор пробы из собственной машины. Владелец одной АЗС поясняет: если пробы из колонки и бака отличаются, то есть в колонке бензин нормальный, а в баке нет, АЗС ответственности не несет. Поломка произошла из-за некачественного топлива, заправленного ранее где-то в другом месте, или неправильной эксплуатации автомобиля.
Обе пробы необходимо отправить на независимую экспертизу. Анализ бензина будет готов уже через сутки, дизельное топливо проверяют в течение двух дней.
Пока проходит экспертиза, можно ехать в сервис проводить обследование автомобиля. Обязательно составьте акт о том, что ваша машина сломалась именно из-за некачественного бензина.
Если недоброкачественность бензина подтверждена в лаборатории, составьте претензию к продавцу, укажите в ней, какую сумму он должен вам компенсировать. Вместе с копиями результатов экспертизы и счетов за ремонт из автосервиса отправьте претензию владельцам АЗС. Если они не отреагирует в течение 30 дней, подавайте в суд. Как показывает практика, подобные эксцессы владельцы АЗС предпочитают до суда не доводить и разрешать спор полюбовно: имидж и лояльность клиентов все-таки дороже. Хотя можно сказать и по-другому: они просто боятся огласки, которая может их разорить.
Моя иномарка Российской сборки находилась на гарантии, когда у нее «застучал» двигатель. «Вскрытие» показало, что поломка произошла из-за некачественного топлива, а посему это не гарантийный случай. Кто в таком случае должен оплачивать ремонт загубленного мотора, ведь моей вины в этом нет?..
Хочу заметить, что сейчас в сфере гарантийного обслуживания автомобилей (особенно иномарок) получило распространение чрезвычайно негативное явление: не желающие выполнять гарантийные обязательства дилеры под предлогом использования клиентом некачественного топлива стараются возложить расходы по ремонту на него. В своей практике мне неоднократно приходилось сталкиваться с ситуациями, когда на станции техобслуживания потребителя обвиняли в использовании плохого бензина. На поверку же оказывалось, что автомобиль вышел из строя из-за производственного дефекта. Поэтому я бы не спешил верить на слово специалистам станции гарантийного обслуживания, а посоветовал бы проверить их выводы с помощью независимых специалистов.
Ведь по Закону РФ «О защите прав потребителей», если вы не согласны с заключением гарантийного сервиса о причинах дефекта, он должен организовать независимую экспертизу за свой счет. То есть пригласить независимых специалистов и оплатить их работу по исследованию причин неисправности. Но, оговорюсь, в условиях нашей действительности и здесь нельзя быть застрахованным от искажения результатов, поскольку некоторые фирмы специально для таких случаев содержат «своих» экспертов, так же как и страховые компании. Выход один — организовывать независимую экспертизу самостоятельно, ведь те расходы, которые вы понесете, в итоге будут возмещены виновной стороной.
Рекомендую также тщательно проверить топливо в бензобаке и детали двигателя. Если независимая экспертиза опровергнет выводы гарантийной станции технического обслуживания, то последней придется сделать ремонт и возместить расходы на экспертизу.
Если же подтвердится факт заправки некачественным топливом, то к ответственности надо привлекать АЗС. В принципе именно она может оказаться виновником причинения ущерба. Поэтому на экспертизу лучше вызывать и представителей злополучной топливной компании. Автозаправка обязана возместить вам ущерб (стоимость ремонта, экспертизы и т.п.) на основании статьи 1095 ГК РФ и статьи 14 Закона РФ «О защите прав потребителей», поскольку она продала товар (в вашем случае — топливо) ненадлежащего качества, вследствие чего причинен вред имуществу потребителя.
Надо предъявить АЗС претензию с требованием в десятидневный срок возместить все расходы. К бумаге приложите заключение сервиса, результаты экспертизы и вручите пакет документов под расписку. Хорошо, если вы сохранили кассовый чек заправки. Но если нет, то могут помочь показания свидетелей, находившихся в машине в тот момент. Ведь по закону отсутствие кассового чека не является основанием для невозможности предъявления претензии, поскольку можно представить и другие доказательства приобретения товара у данного продавца. Не думайте, что это бесперспективная затея, — выигранных подобных дел у нас немало.
ВыводыНадеемся, данный материал убедил читателей, чтобы оградить себя от последствий, используйте не только свои глаза, устремленные на ценовой щит, но и голову, а также приведенные в данной статье сведения.
ОКТАНОВОЕ ЧИСЛО –мера детонационной стойкости бензина и моторных масел.
Во всем мире производится и потребляется огромное количество бензина – как автомобильное топливо. Чтобы бензин сгорал в цилиндрах автомобиля «правильно», он должен обладать рядом свойств. Одно из важнейших – октановое число. Именно оно написано на всех бензозаправках, и от него зависит качество и цена бензина. Когда из выхлопной трубы валит черный дым, а двигатель издает резкие звуки, это означает, что бензин в цилиндрах вместо сгорания с положенной ему скоростью 15–60 м/с начинает взрываться – детонировать со скоростью 2000–2500 м/с (см . ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА). Детонационная волна многократно отражается от стенок цилиндра, создавая неприятный звук, резко снижая мощность двигателя и ускоряя его износ.
Причина детонации – выделение энергии при повышенном образовании гидропероксидов ROOH в парах бензина при их окислении кислородом воздуха (см . ПЕРОКСИДЫ). Если концентрация гидропероксидов превысит некоторый предел, произойдет их взрывной распад. Взрыв пероксидов протекает по механизму разветвленно-цепных реакций (см . ЦЕПНЫЕ РЕАКЦИИ). Для повышения детонационной стойкости есть два пути. Первый – повысить в составе бензина долю разветвленных и ароматических соединений. Второй – ввести в топливо небольшие количества специальных добавок. Обычно используют оба пути.
Чтобы определить антидетонационные свойства полученной смеси, в 1930-х была предложена специальная шкала, в соответствии с которой стойкость данного бензина к детонации сравнивается со стойкостью стандартных смесей. В качестве стандартов были выбраны два вещества: гептан нормального строения и один из изомеров октана – 2,2,4,-триметилпентан (его называют «изооктаном»). Смесь паров гептана с воздухом при сильном сжатии легко детонирует, поэтому качество гептана как топлива считается нулевым. Изооктан, будучи разветвленным углеводородом, устойчив к детонации, и его качество принимают равным 100. Октановое число определяют так. Готовят смесь из нормального гептана и изооктана, которая по своим характеристикам эквивалентна испытуемому бензину. Процентное содержание изооктана в этой смеси и есть октановое число бензина. Существуют горючие жидкости с более высокими антидетонационными характеристиками, чем изооктан. Добавки таких жидкостей позволяют получить бензин с октановым числом более 100. Для оценки октанового числа выше 100 создана условная шкала, в которой используют изооктан с добавлением различных количеств тетраэтилсвинца Pb(C 2 H 5) 4 . Известно, что это вещество уже в очень малых концентрациях значительно повышает октановое число бензина. Зная, сколько тетраэтилсвинца надо добавить в бензин, чтобы повысить его октановое число на одну единицу, несложно приготовить из изооктана стандартные смеси с октановым числом 101, 102 и т.д.
Октановое число определяют разными способами. Для автомобильных бензинов применяют два метода – моторный и исследовательский. В первом случае моделируют работу двигателя в условиях больших нагрузок (движение по шоссе с высокой скоростью), во втором – в городских условиях (скорость движения невелика и происходят частые остановки). Буква «И» в марке бензина АИ-93 как раз и означает, что октановое число этого бензина получено исследовательским методом. А если указано, что октановое число бензина равно просто 76, то это означает, что оно получено моторным методом.
Роль строения углеводорода наглядно видна из таблицы, в которой приведены октановые числа некоторых чистых химических соединений, полученные моторным методом:
Видно, что повышению октанового числа способствуют разветвление цепи, введение двойной связи и появление ароматического кольца. Например, если в результате изомеризации нормального гексана (процесс идет в присутствии катализатора) получить смесь разветвленных изомеров этого углеводорода:
н -C 6 H 14 ® (CH 3) 2 CHCH(CH 3) 2 + (CH 3) 2 CHCH 2 CH 2 CH 3 + CH 3 CH(C 2 H 5) 2 , то октановое октановое число смеси повысится сразу на 20 единиц.
Бензин, получаемый из нефти простой перегонкой (такой бензин называется прямогонным), имеет низкое октановое число – в пределах 41–56, поэтому сейчас такой бензин не используется. Для повышения октанового числа используют более современные методы переработки нефти (термический и каталитический крекинг, риформинг). Термический крекинг (от английского cracking – расщепление) производят нагреванием нефти до 450–550 о С под давлением в несколько атмосфер. При этом молекулы тяжелых углеводородов, которых много в сырой нефти, расщепляются до более коротких, среди которых много непредельных. Первую в мире установку по крекингу жидкой нефти запатентовали российские инженеры В.Г.Шухов и С.Гаврилов (модель этой установки, сделанная по подлинному чертежу патента, полученного Шуховым в 1891, находится в Политехническом музее в Москве). У бензина термического крекинга октановое число повышается до 65–70. В ходе каталитического крекинга процесс ведут в присутствии алюмосиликатного катализатора. У бензина каталитического крекинга октановое число повышается до 75–81. Риформинг (от английского reform – преобразовывать, улучшать) проводят в присутствии катализаторов, способствующих ароматизации насыщенных углеводородов и повышающих долю ароматических углеводородов с 10 до 60%. Раньше в качестве катализаторов применяли оксиды молибдена и алюминия, сейчас используют катализаторы, содержащие платину (поэтому такой процесс называют платформингом). У бензина, получаемого путем каталитического риформинга, октановое число еще выше и равно 77–86.
Для повышения октанового числа в бензин вводят также так называемые высокооктановые компоненты. К ним относятся ароматические углеводороды с короткой разветвленной боковой цепью, например, кумол С 6 Н 5 СН(СН 3) 2 . Другая добавка – так называемый алкилат (алкилбензин), смесь насыщенных углеводородов изостроения, получаемая алкилированием изобутана непредельными углеводородами – алкенами, в основном бутиленами. В результате образуется смесь изооктанов:
СН 3 СН(СН 3) 2 + СН 3 СН=СНСН 3 ® СН 3 С(СН 3) 2 СН(СН 3)СН 2 СН 3 (2,2,3-триметилпентан); СН 3 СН(СН 3) 2 + (СН 3) 2 С=СН 2 ® СН 3 С(СН 3) 2 СН 2 СН(СН 3) 2 (2,2,4-триметилпентан). Алкилат имеет октановое число не менее 90–91,5. Очень эффективно введение в бензин добавки метил-трет -бутилового эфира СН 3 –О–С(СН 3) 3 – нетоксичной жидкости с октановым числом 117; в бензин можно добавлять до 11% этого вещества без снижения его эксплуатационных характеристик. Таким образом, современный автомобильный бензин – это сложная смесь углеводородов, полученных в различных процессах переработки нефти, и специальных добавок.
Чтобы повысить октановое число бензина, широко используют и второй метод: добавляют в него специальные вещества – антидетонаторы. Самым первым из них был сравнительно недорогой и очень эффективный тетраэтилсвинец – бесцветная токсичная жидкость. При высокой температуре в молекулах этого соединения легко рвутся связи Pb–C, с образованием этильных радикалов (см . СВОБОДНЫЕ РАДИКАЛЫ):
Pb(C 2 H 5) 4 = Pb + 4C 2 H 5 . Атомы свинца легко окисляются кислородом до оксидов свинца (в зависимости от температуры образуются смеси PbO и PbO 2), а диоксид эффективно разрушает гидропероксиды с образованием малоактивных соединений – альдегидов, спиртов и др., например: 2RCH 2 COOH + 2PbO 2 ® 2RCHO + 2PbO + O 2 . Чтобы образовавшиеся при сгорании тетраэтилсвинца оксиды свинца не отлагались на внутренних деталях двигателя, в бензин одновременно вводят специальный «выноситель» свинца (0,3–0,4%), обычно это этилбромид C 2 H 5 Br и дибромпропан C 3 H 6 Br 2 . Тогда свинец выносится вместе с выхлопными газами в виде бромида PbBr 2 . Смесь тетраэтилсвинца с этилбромидом называется этиловой жидкостью, а бензин с такой добавкой называется этилированным (чтобы отличить этилированный бензин от обычного, его окрашивают). Добавка всего 0,1% тетраэтилсвинца может повысить октановое число бензина на 10 единиц. В авиационные бензины добавляют до 0,3% тетраэтилсвинца. Однако это соединение высокотоксично: предельно допустимая концентрация его паров в воздухе равна всего 0,005 мг/м 3 – намного меньше, чем у хлора. Кроме того, ядовитые соединения свинца сильно загрязняют пришоссейные участки земли. Все это привело во многих странах к полному запрещению этилированного бензина в качестве автомобильного топлива или к значительному ограничению его применения.
Были разработаны и другие, менее токсичные антидетонаторы, например, трикарбонил(232-циклопентадиенил)марганец Mn(CO) 3 (C 5 H 5), димер карбонил(232-циклопентадиенил)никеля 2 , ферроцен Fe(C 5 H 5) 2 . К сожалению, эти антидетонаторы слишком дороги, а кроме того образуют твердый нагар на стенках цилиндров в значительно бóльших количествах, чем тетраэтилсвинец, так что работа в этой области продолжается.
Роль увеличения октанового числа можно проиллюстрировать на примере авиационного бензина во время Второй мировой войны. Эту войну часто называют «войной моторов». Моторы – это танки, самоходные пушки, самолеты. Для моторов необходимо топливо, и определенную роль в поражении Германии и ее союзников сыграла нехватка топлива. Менее известный, но не менее важный фактор – наличие у стран антигитлеровской коалиции лучшего по качеству бензина. У немцев и японцев октановое число авиационных бензинов не превышало 87–90, тогда как у их противников оно было не менее 100. Хотя разница может показаться небольшой, летчики оценили ее в полной мере: она позволила на 30% увеличить мощность авиационного двигателя при взлете и наборе высоты; на 20% снизить расход топлива и на столько же увеличить дальность полета, на 25% увеличить полезную нагрузку (а это бомбы, снаряды, дополнительное вооружение), на 10% увеличить максимальную скорость и на 12% – высоту полета. Как отметил британский министр Дэвид Ллойд Джордж, его страна не смогла бы выиграть в 1940 воздушную «битву за Британию», если бы у английских летчиков не было авиационного бензина марки «100».
Массовое производство «100-го» бензина началось в США в конце 1930-х, когда промышленность перешла на каталитический процесс переработки нефти, разработанный французским инженером Эженом Гудри. Он иммигрировал в США в 1930, а уже в июне 1936 начала работать полупромышленная установка Гудри производительностью 2000 баррелей в сутки (американский баррель для сырой нефти и нефтепродуктов равен 139 л). Успешная работа установки позволила уже через 10 месяцев ввести в действие полномасштабный завод мощностью 15 тыс. баррелей в сутки. Другие нефтяные компании также начали внедрять на своих предприятиях установки Гудри, и в 1939, в канун мировой войны, их суммарная производительность достигла 220 тыс. баррелей в сутки. В 1940 Гудри удалось существенно улучшить работу реакторов, заменив природные глины на более производительный синтетический алюмосиликатный катализатор. В результате «бензин Гудри» имел октановое число 82, тогда как ранее не удавалось получить более 72. Поэтому именно бензин, получаемый на установках Гудри, стал основой для получения нового высококачественного бензина (с неслыханным для того времени октановым числом, достигающим 100 и более) в широких масштабах.
Армейские чины США еще в 1934 заинтересовались бензином с октановым числом 100. Испытания показали, что он дает значительные преимущества и является стратегическим продуктом. Но этот бензин был в то время весьма дефицитным. Его получали, добавляя тетраэтилсвинец, изооктан, изопентан и другие компоненты к лучшим сортам авиационного бензина. Процесс Гудри позволил вдвое снизить количество дорогих добавок, необходимых для получения «бензина-100». Заслуги Гудри были оценены американским правительством: вскоре после вступления США в войну он стал гражданином этой страны. В 1941–1942 установки, работающие на основе процесса Гудри, давали 90% всего авиационного бензина стран антигитлеровской коалиции. К 1944 производительность установок была доведена до максимума – 373 тыс. баррелей в сутки.
Гудри получил множество патентов на каталитическую переработку нефти. До сих пор у специалистов-нефтехимиков в ходу термины «гудрифлоу», «удриформинг» и др.; в Англо-русском словаре по химии и переработке нефти приведено семь подобных терминов.
Илья Леенсон
