ГОСТ 2084—77

Показатели	Норма для марок
А-72	А-76	АИ-93	АИ-98
Дестнационная стойкость
октановое число по моторно­му методу, не менее
октановое число по исследо­вательскому методу, не менее	Не нормируется
Масса свинца (г на 1 кг бензи­на), не более:
этилированного	-	0,24	0,50	0,50
не этилированного	Отсутствует
Фракционный состав:
температура начала перегон­ки бензина, °С, не ниже:
летнего вида
зимнего вида	Не нормируется
10 % бензина перегоняется при температуре, °С, не вы­ше:
летнего вида
зимнего вида				-
50 % бензина перегоняется при температуре, С, не вы­ше:
летнего вида
зимнего вида				-
90 % бензина перегоняется при температуре, *С, не вы­ше:
летнего вида
зимнего вида				-
конец кипения бензина, °С, не выше:
летнего вида
зимнего вида				-
остаток и потери, %, не бо­лее	4,0	4,0	4,0	4,0
Давление насыщенных паров бензина, кПа (мм. рт. ст.):
летнего вида, не более	66,7	66,7	66,7	66,7
зимнего вида	66-7-93,3 (500-700)	66-7-93,3 (500-700)	66-7-93,3 (500-700)	66-7-93,3 (500-700)
Кислотность, мг	3,0	3,0	3,0	3,0
Концентрация фактических смол, мг/100, не более:
на месте производства	5,0	5,0	5,0	5,0
на месте потребления
Индукционный период на мес­те производства бензина, мин, не менее
Содержание серы, %, не более	0,12	0,10	0,10	0,10
Испытание на медной пластинке	Выдерживает
Водорастворимые кислоты и щелочи, механические приме­си и вода	Отсутствуют
Цвет	-	Желтый	Оранжево-красный	Синий

Бензины А-72, А-76 и АИ-93 делятся на летние, предназначен­ные для использования в период с 1 апреля по 1 октября, и зим­ние- с 1 октября по 1 апреля. В южных районах допускается применять круглогодично летние бензины, а в северных и севе­ро-восточных в течение всего года употребляются только зимние.

Бензины А-76, АИ-93, АИ-98 могут быть этилированными. Для отличия их от неэтилированных и предупреждения о токсич­ности окрашивают в различные цвета: А-76- в желтый, АИ-93- в оранжево-красный, АИ-98- в синий.

В дальнейшем предполагается выпуск двух марок массовых бензинов. Одна из них типа АИ-80 или АИ-82 будет предназначе­на для использования в грузовых автомобилях, вторая, типа АИ-90или АИ-93- для легковых автомобилей.

Бензин АИ-93 неэтилированный будет иметь октановое число около 91 по исследовательскому методу. За счет более равномер­ного распределения октанового числа по фракциям этот бензин обеспечивает бездетонационную работу двигателей наравне с эти­лированным бензином АИ-93. Вероятно остается небольшое про­изводство и третьей марки автомобильного бензина типа АИ-95 -АИ-98 для применения в автомобилях специального назначения. При сохранении уровня детонационной стойкости в перспективе доля этилированных бензинов будет сокращаться по соображени­ям охраны окружающей среды. В этилированных бензинах воз­можна замена тетраэтилсвинца на тетраметилсвинец и примене­ние более эффективных антидетонаторов, например, дибромпротана.

В города и районы (например, Москва, Московская обл.), где запрещено применение этилированного бензина, поставляются только неэтилированные бензины этих же марок. Неэтилирован­ные только А-72 и АИ-95 "Экстра". Бензин "Экстра" близок по физико-механическим показателям к бензину АИ-98, рекоменду­ется для двигателей автомобилей "Чайка" и других этого класса.

Авиационные бензины в соответствии с ГОСТ 1012-72 (табл.4.2) вырабатываются следующих марок: Б-100/130, Б-95/130, Б-91/115, Б-70. Маркировка основана на детонацион­ной стойкости. Числитель в марке бензина показывает октановое число, а знаменатель- сортность. Все марки авиационных бензи­нов этилированы (кроме Б-70) и сильно ядовиты, так как содержат тетраэтилсвинца в гораздо большем количестве (до 3,3 г/кг), чем автомобильные (до 0,82 г/кг). Окраска их следующая: у Б-100/130- оранжево-красная, Б-95/130 - желтая, Б-91/115- зеленая. Авиационный бензин Б-70 используется в сельскохозяйственной авиации, поэтому неэтилирован. В ГОСТе указываются те же основные характеристики, что и для автомо­бильных бензинов, кроме того, нормируется теплота сгорания, которая должна быть не менее 43 800 кДж/кг, а для автомобиль­ных - 42 500 кДж/кг (42,5 МДж/кг).

Чем выше теплота сгорания, тем меньше удельный расход бензина и больше дальность полета самолета при одном и том же объеме топливных баков. В авиационных бензинах допускается меньше посторонних примесей, чем в автомобильных, например, содержание серы - не более 0,05 %.

В настоящее время рассматривается вопрос о переводе всех поршневых авиационных двигателей на единый сорт авиационно­го бензина. Это, вероятно, будет проведено в ближайшем буду­щем, так как трудности технического характера в данном случае незначительны, а экономический эффект очевиден.

Авиационные бензины существенно отличаются от автомо­бильных главным образом содержанием тетраэтилсвинца и дав­лением насыщенных паров.

Дизельное топливо. Дизельные двигатели широко распрос­транены в народном хозяйстве. Их устанавливают на тракторах, комбайнах, дорожных машинах, самоходных шасси, широко применяют в железнодорожном и водном транспорте, на мощных грузовых автомобилях, используют в различных стационарных и передвижных энергетических установках.

В зависимости от средней скорости движения поршня дизель­ные двигатели делятся на быстроходные (частота вращения ко­ленчатого вала больше 1000 об/мин) и тихоходные {частота вра­щения коленчатого вала не менее 700 об/мин).

Основное преимущество дизельных двигателей - высокая экономичность: меньший удельный расход топлива (на 30-40 % меньше), чем у карбюраторных. Дизельное топливо более дешево по сравнению с бензином. Однако дизельные двигатели более ме­таллоемкие, так как в их цилиндрах гораздо выше давление.

Табл. 4.2. Требования к качеству авиационных бензинов. ГОСТ 1012—72

Показатели	Норма для марок
Б-100/130	Б-95/130	Б-100/130
Содержание тетраэтилсвинца, г/кг, не более	2,7	3,1	2,5
Детонационная стойкость:
Октановое число по моторному методу, не менее
Сортность на богатой смеси, не менее
Удельная теплота сгорания низшая, Дж/кг (ккал/кг), не менее	43800∙103 (10300)
Фракционный состав
температура начала перегонки, °С, не ниже
10 % перегоняется при температуре, °С, не выше
50 % перегоняется при температуре, °С, не выше
90 % перегоняется при температуре, °С, не выше
97,5 % перегоняется при температу­ре, °С, не выше
остаток, %, не более	1,5	1,5	1,5
Давление насыщенных паров, к Па (мм рт.ст.):
не менее	32,0(240)	29,3(220)	29,3(220)
не более	48,0 (360)	48,0 (360)	48,0 (360)
Кислотность, мг КОН/100 мл, не бо­лее	0,3
Температура начала кристаллизации, °С, не выше	-60
Иодное число, г 1г/100 г, не более	5,0	6,0	2,0
Содержание фактических смол, мг/100 мл, не более
Содержание, %, не более:
ароматических углеводородов серы	350,03
серы	0,03	0,03	0,03
Цвет	Оранжево-красный	Желтый	Зеленый
Содержание n-оксидфениламина	0,002-0,005
Период стабильности, ч, не менее

Дизельное топливо, как и бензин, представляет собой смесь жидких углеводородов различного строения, но в отличие от бензи­на содержит до 20 атомов углерода, выкипающих при 60 - 360 °С. Оно состоит из более тяжелых фракций прямой перегонки нефти, выкипающих при 190-360 °С (керосиновых, газойлевых, соля­ровых), с добавками (до 20 %) газойля каталитического крекинга. Топливо для тихоходных дизелей получают при смешива­нии мазута с керосино-газойлевыми фракциями прямой пере­гонки нефти. Такое топливо не склонно к детонации, оно менее взрыво-и огнеопасно. Плотность дизельного топлива- 0,79-0,97 г/см³.

Для быстроходных дизельных двигателей топливо подразде­ляется на две группы:

1) топливо из малосернистых нефтей. Его вырабатывают по ГОСТ 4748- 92 четырех марок с содержанием серы до 0,2 %: ДЛ- летнее, ДЗ - зимнее, ДА- арктическое, ДС- специаль­ное. ДС предназначено главным образом для эксплуатации ста­ционарных дизелей, установленных в закрытых помещениях.

2) топливо из сернистых нефтей. Его выпускают по ГОСТ 305-82 четырех марок, S до 0,5 %: Л - летнее, 3- зимнее, А - аркти­ческое, ЗС - зимнее северное.

Летнее топливо: ДЛ и Л применяется при температуре выше 0 °С; зимнее: марки 3- до -20 °С, марки ДЗ и ЗС — до -30 °С; аркти­ческое: ДА и А - ниже -30 °С (до -50 °С).

С целью унификации в настоящее время разработан единый стандарт (ГОСТ 305-82) на дизельное топливо (табл.4.3.), незави­симо от того, из какой нефти его получают, так как топлива, вы­рабатываемые из сернистой и малосернистой нефти в соответ­ствии с климатическими условиями применения взаимозаменяе­мы. Однако топлива с меньшим содержанием серы имеют более высокие эксплуатационные свойства.

Для тихоходных, средне- и малооборотных дизелей в соответ­ствии с ГОСТ 1667-68 выпускается две марки топ лив: ДТ и ДМ, которые можно получить как из малосернистых, так и сернистых нефтей. Отличаются эти марки друг от друга по вязкости, содер­жанию серы, коксуемости.

Основными характеристиками дизельного топлива являются: самовоспламеняемость; фракционный состав; вязкость; темпера­тура помутнения, застывания и вспышки; содержание вредных примесей.

Табл. 4.3. Требования к качеству дизельных топлив. ГОСТ 305—82

Показатели	Норма для марок
Л	З	А
Цетановое число, не менее
Франкционный состав:
Цетановое число, не менее
50 % (об.) перегоняется при температуре, °С, не выше
96 % (об.) перегоняется при температуре (конец перегонки), °С, не выше
Кинематическая вязкость при 20 °С, мм2/с	3,6-6,0	1,8-5,0	1,5-4,0
Температура застывания, °С, не выше для климатической зоны:
умеренной	-10	-35	-
холодной	-		-55
Температура помутнения, °С, не выше для климатической зоны:
умеренной	-5	-25	-
холодной	-	-35	-
Температура вспышки в закрытом тигле, °С, не ниже:
для тепловозных и судовых дизелей и газо­вых турбин
для дизелей общего назначения
Содержание серы, % (масс), не более:
в топливе вида I	0,2	0,2	0,2
в топливе вида II	0,5	0,5	0,4
Содержание меркаптановой серы, % (масс), не более	0,01	0,01	0,01
Содержание сероводорода	Отсутствует
Испытание на медной пластинке	Выдерживает
Содержание водорастворимых кислот и щело­чей	Отсутствует
Содержание фактических смол, мг/100 мл, не более
Кислотность, мг КОН/100 мл, не более
Йодное число, г 1 1/ 100 г, не более
Зольность, %, не более	0,01	0,01	0,01
Коксуемость 10 % остатка, %, не более	0,30	0,30	0,30
Коэффициент фильтруемости, не более
Содержание механических примесей и воды	Отсутствует
Плотность при 20 °С, кг/м3, не более

Самовоспламепяемость дизельного топлива - это его способ­ность воспламеняться без источника зажигания. Количественно самовоспламеняемость дизельного топлива оценивается цетановым числом. Цетановое число устанавливают методом сравнения испытуемого топлива с эталонным. В качестве эталонов приняты два углерода:

цетан (а-гексадекан) С₁₆Н₃₄, парафиновый углеводород нор­мального строения. Цетан имеет очень небольшой период задер­жки воспламенения, обеспечивает мягкую работу двигателя. Его цетановое число принято за 100 ед.;

а-метилнафталин С₁₀Н₇СН_з ароматического ряда, который очень трудно окисляется и воспламеняется; имеет большой пери­од задержки воспламенения. Условно его цетановое число приня­то за 0 ед.

Смешивая эти углеводороды в определенном соотношении, можно получить эталонные топлива с цетановым числом от 0 до 100 ед.

Цетановым числом дизельного топлива называют процентное содержание (по объему) цетана в искусственно приготовленной смеси, которая состоит из цетана и u-метилнафталина и по харак­теру сгорания (самовоспламенения) равноценна испытуемому топливу.

Например, если испытуемое топливо в камере сгорания одно­цилиндрового двигателя воспламеняется так же, как смесь 45 % цетана и 55 % а-метилнафталина, то данное дизельное топливо имеет цетановое число 45 ед. Цетановое число определяют по ГОСТ 3122-67.

Дизельные топлива должны иметь цетановые числа в опреде­ленных оптимальных пределах. Применение топ лив с цетановым числом менее 40 ед. обычно приводит к жесткой работе двигателя. Повышение цетанового числа выше 50 ед. также нецелесообраз­но, так как при этом возрастает удельный расход топлива вслед­ствие неполного его сгорания: снижается мощность и экономич­ность двигателя, происходит дымный выпуск; кроме того, это ве­дет к удорожанию топлива. Следует применять топливо с цетано­вым числом 45-50 ед.

Для повышения цетанового числа используют специальные присадки: перекисные соединения и изопропилнитрат.

Цетановое число зависит от вида и строения углеводородов, входящих в состав дизельного топлива. Парафиновые углеводо­роды нормального строения имеют самые высокие цетановые чис­ла. Углеводороды с одной или несколькими боковыми цепями об­ладают меньшими цетановыми числами. Увеличение числа угле­родных атомов в молекулах углеводородов ведет к росту цетано­вого числа. С увеличением содержания ароматических углеводородов цетановое число дизельных топлив уменьшается. Цетановое число высококипящих фракций дизельного топлива выше, чем низкокипящих.

Углеводороды, имеющие высокие цетановые числа, обладают низкой детонационной стойкостью, т.е. имеют малые октановые числа. Чем выше октановое число топлива, тем ниже его цетано­вое число. Поэтому добавление в дизельное топливо бензиновых фракций всегда ведет к снижению цетанового числа.

Фракционный состав дизельного топлива, как и карбюратор­ного, выражается температурами, при которых испаряются (пе­регоняются) 10, 50 и 96% первоначального объема дизельного топлива. Эти температуры для дизельного топлива гораздо выше, чем для карбюраторного и изменяются в зависимости от вида и ус­ловий применения топлива от 60-80 °С до 360 °С.

Вязкость характеризует подвижность жидкого топлива. От нее зависят условия его распыления и смесеобразования. Повы­шенная вязкость нарушает условия протекания указанных про­цессов, поэтому топливо полностью не сгорает, что сопровождает­ся дымным выпуском отработанных газов. При недостаточной вязкости ухудшается смазка трущихся частей, происходит подте­кание топлива, его чрезмерное распыливание. В ГОСТах на ди­зельное топливо для быстроходных дизелей вязкость составляет 1,5-6,0 мм² / с (сСт), для тихоходных - до 36 сСт (сантистокс).

Температуры помутнения, застывания и вспышки дизельно­го топлива - важные характеристики. При понижении темпера­туры дизельного топлива до определенного предела из него начи­нают выделяться кристаллы твердых углеводородов (парафи­нов) или кристаллы льда из растворенной воды, в результате чего топливо теряет свою прозрачность. Эти кристаллы, засоряя топ­ливные фильтры, затрудняют подачу топлива в двигатель. Для нормальной работы двигателя нужно, чтобы температура помут­нения топлива была на 3-5 °С ниже минимальной температуры окружающего воздуха.

При температуре застывания топливо теряет подвижность и загустевает. Эта температура должна быть на 10°С ниже мини­мальной температуры окружающего воздуха.

Существуют два основных направления улучшения низкотемпе­ратурных свойств дизельного топлива: удаление из него высокоплав­ких парафиновых углеводородов нормального строения с помощью карбамида; добавление присадок, названных депрессаторами.

Температура вспышки характеризует огнеопасность топлива. Температура вспышки - минимальная температура, при которой смесь паров топлива вспыхивает при поднесении к ней пламени. Содержание вредных примесей — основной показатель качес­тва дизельного топлива. Вредными примесями являются: сера, сернистые и кислородные соединения, кислоты, щелочи, механи­ческие примеси и вода.

Сера и сернистые соединения вызывают коррозию деталей двигателя, причем в большей степени для быстроходных, поэто­му содержание серы в топливе для быстроходных дизелей не дол­жно превышать 0,2%, для тихоходных - 1,5 -2,5 %.

При содержании в дизельном топливе значительного коли­чества асфальто-смолистых соединений, золы, механических примесей в цилиндре, на клапанах, форсунках, поршневых кольцах образуются лакообразные отложения и нагар. Они вы­зывают перегрев двигателя, засорение распыливающих отвер­стий форсунок и т.д.

Склонность топлива к нагарообразованию показывает также коксовое число, т.е. количество (в %) твердого остатка (кокса), образовавшегося при прокаливании без доступа воздуха 10% ос­татка топлива после его разгонки.

Вода и механические примеси в дизельном топливе недопусти­мы. Вода при плюсовых температурах образует с топливом эмульсию, разрушающую фильтры, а при отрицательных, пре­вращаясь в лед, нарушает подачу топлива.

Механические примеси вызывают быстрый износ деталей топ­ливного насоса и форсунок, так как зазоры между отдельными элементами составляют всего 0,001 -0,003 мм. Для удаления во­ды и механических примесей необходимо в течение 48 ч отстаи­вать топливо в резервуарах, тщательно фильтровать его при зап­равке и периодически сливать отстой из топливных баков.