Бензин

Вязкость и плотность бензина. Испарение бензина в двигателе

Физические свойства бензина оказывают влияние и на расход топлива через калиброванные отверстия карбюратора. В этом случае наибольшее значение имеют вязкость и плотность бензина.
Автомобильные бензины имеют относительно невысокую вязкость (табл.).

Бензин

Плотность, г/см3

Вязкость, сСт

А-72 летний

0,7332

0,6013

А-72 зимний

0,7258

0,5423

А-76 летний

0,7840

0,5609

А И -93 летний

0,7550

0,6204

АИ-93 зимний

0,7552

0,5254

Каталитического риформинга:

 

 

обычного режима

0,7305

0,5105

жесткого режима

0,8114

0,6857

Каталитического крекинга

0.7848

0,7127

Термического крекинга

0,7345

0,6895

Коксования

0,7577

0,8152


Для индивидуальных углеводородов однотипного строения с увеличением их молекулярного веса или температуры кипения наблюдается повышение вязкости. У парафиновых углеводородов с сильно разветвленными цепями вязкость выше, чем у соединений с прямой цепочкой. Вязкость нафтеновых углеводородов быстро возрастает с увеличением числа боковых цепей и их длины.
Последовательность возрастания вязкости углеводородов различных классов, входящих в состав бензинов: парафиновые нормального строения, ароматические, нафтеновые.
Вязкость автомобильных бензинов существенно меняется при изменении температуры. Температурный коэффициент вязкости топлив возрастает с понижением температуры и ростом абсолютной величины вязкости. В каждом гомологическом ряду углеводородов температурный коэффициент растет с увеличением молекулярной массы. Нафтеновые углеводороды по сравнению с алифатическими обладают большим температурным коэффициентом вязкости.
При снижении температуры одновременно с увеличением вязкости бензинов происходит повышение их плотности.
Плотность автомобильных бензинов определяется химическим составом и при обычных температурах (+20°С) колеблется в пределах от 0,690 до 0,810 г/см3.
От плотности зависит и уровень топлива в поплавковой  камере карбюратора. Чем меньше плотность бензина, тем глубже опускается в него поплавок и тем выше устанавливается уровень в камере. При нормальной работе автомобильного двигателя уровень бензина в поплавковой камере устанавливается на 3 — 5 мм ниже верхнего среза распылителя.         Если плотность бензина значительно меньше расчетной, уровень топлива в поплавковой камере может повыситься настолько, что бензин будет самопроизвольно вытекать из распылителя.
Количество топлива, протекающего через жиклеры карбюратора, зависит от вязкости и плотности бензина. Чем выше плотность бензина, тем больше его пройдет через жиклеры в единицу времени. Чем больше вязкость топлива, тем меньше скорость прохождения его через жиклеры, т.е. меньше его расход.
Таким образом, при снижении температуры топлива его расход, с одной стороны, возрастает (за счет увеличения плотности), с другой — понижается (за счет увеличения вязкости).
Для определения суммарного эффекта влияния различных факторов на расход топлива в зависимости от температуры проведен расчет истечения ряда бензинов через главный жиклер карбюратора, устанавливаемого на двигателе ЗИЛ130. В расчете использованы экспериментальные данные по вязкости и плотности отечественных бензинов, определенные в пределах от 40 до 40°С.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что при понижении температуры происходит снижение расхода бензина через жиклер, т.е. изменение вязкости играет большую роль в суммарном эффекте, чем изменение плотности.
Расход бензина через жиклер при изменении температуры от 40 до 40°С снижается на 20—30%, Если учесть при этом изменения физикохимических параметров воздуха при понижении температуры, то можно ожидать значительного увеличения коэффициента избытка воздуха. Ориентировочные расчеты показали, что при изменении температуры от 40 до 40°С при всех прочих одинаковых условиях коэффициент избытка воздуха увеличивается на 30—40%.
Изменение свойств бензинов в различных температурных условиях эксплуатации автомобилей обусловливает необходимость сезонных норм расхода бензина на автомобильном транспорте.