XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Сравнительный анализ качества бензина марки АИ-92 на различных АЗС города Алдан

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Игонина К.А. 1

---

1МБОУ СОШ № 1 город Алдан 8 А класс

Ползикова Н.Б. 1

---

1МБОУ СОШ № 1 город Алдан

Работа в формате PDF

565.5 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Аннотация

Автомобильный транспорт самая массовая отрасль, которая давно заняла и прочно удерживает ведущие позиции в транспортном комплексе страны. С этим видом транспорта мы встречаемся и имеем тесное взаимодействие каждый день. Каждый из нас пользуется общественным транспортом, а большинство имеет ещё и личный. Любому автолюбителю хочется чтобы его машина прослужила как можно дольше. Для этого необходимо хорошее техническое обслуживание, а также использование качественного топлива. Эффективность и надежность эксплуатации различных автомобилей зависит не только от конструктивных и технологических особенностей, но и в значительной степени от того, насколько удачно подобраны к ним топливо, смазочные материалы и технические жидкости

К сожалению, в наше время не все продавцы отличаются честностью. Разбавленный бензин, топливо низкого качества продается на большинстве заправок. Чтобы не стать источником наживы для недобросовестных продавцов, необходимо уметь определять качество бензина самостоятельно. Конечно, определить качество бензина опытному водителю не составит труда и без всяких тестов – ему достаточно проанализировать работу машины.

Не секрет, что любой автолюбитель стремится осуществлять заправку своего автомобиля только топливом хорошего качества, т.к. бензин плохого качества отрицательно сказывается на работе двигателя автомобиля. Чтобы убедиться, что бензин на выбранной заправке соответствует ГОСТу, нужно иметь на вооружении довольно простые способы, позволяющие в бытовых условиях быстро определить его качество.

Теоретическая часть

1.1Общая характеристика бензина

Бензин — это смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от 30°С до 200°C. Плотность бензина составляет около 0,7 г/см³. Теплотворная способность горючего вещества примерно соответствует 10500 ккал/кг.
Получается бензин путём перегонки нефти, гидрокрекингом и, при необходимости дальнейшей ароматизации — каталитическим крекингом и риформингом. Для специальных бензинов характерна дополнительная очистка от нежелательных компонентов и смешение с полезными добавками

1.2. Характеристика качеств автомобильных бензинов

Во время работы двигателя бензин подается к карбюратору, где испаряется и перемешивается с воздухом, образуя горючую смесь. Из карбюратора горючая смесь поступает в цилиндры двигателя, где и происходит быстрое сгорание рабочей смеси, длящееся десятые доли секунды.

В связи с данными процессами к бензину предъявляется ряд требований, основными из которых являются:

- быстрое образование топливно-воздушной (горючей) смеси необходимого состава;

- сгорание рабочей смеси с нормальной скоростью (без детонации);

- минимальное коррозирующее воздействие на детали системы питания двигателя;

- небольшие отложения смолистых веществ в системе питания двигателя;

- минимальное отравляющее воздействие на организм человека и окружающую среду;

- сохранность первоначальных свойств в течение длительного времени.

Соответствие бензина перечисленным требованиям зависит, прежде всего, от его физико-химических свойств, которые определяются рядом показателей, в качестве которых выступают давление насыщенных паров, фракционный состав, теплота испарения, вязкость и плотность. Основные показатели физико-химических свойств бензинов указываются в стандарте или в технических условиях на бензин данной марки

От них зависят также быстрота и полнота сгорания бензино-воздушной смеси в цилиндрах двигателя, возможность работы двигателя на наиболее экономичных режимах.

При использовании некачественных бензинов, не соответствующих требованиям двигателя, может возникать детонация. Это широко известное явление проявляется в звонком металлическом стуке, дымлении отработавших газов и резком перегреве двигателя.

Для каждого типа карбюраторного двигателя допускается применение бензина со строго определенным октановым числом (ОЧ). Октановое число определяют моторным и исследовательским методами, суть которых заключается в сравнении работы одноцилиндрового двигателя на испытуемом бензине и эталонном топливе. В качестве эталонного топлива используют смесь двух углеводородов – изооктана (С₈Н₁₈) и нормального гептана (С₇Н₁₆). Октановое число первого принимают равным 100 единицам, второго – нулю. Если составлять смесь из этих углеводородов в определенном процентном соотношении, то оно и будет характеризовать октановое число. Так, смесь из 92 % изооктана и 8 % гептана будет равноценна бензину с октановым числом 92.

Значительное влияние на износ двигателя и затраты по уходу за автомобилем оказывает содержание в бензине минеральных и органических кислот, щелочей, смол, серы и ее соединений.

Минеральные (водорастворимые) кислоты и щелочи, а также активные сернистые соединения отличаются сильным коррозионным воздействием: в связи с чем их содержание в бензинах не допускается.

Наличие воды в топливе вызывает сильную коррозию топливных баков, элементов системы питания двигателя и др. Кроме того она опасна прежде всего при температуре ниже 0 °С, так как, замерзая, образует кристаллы,

которые могут преградить доступ бензина в цилиндры двигателя, а также она способствует осмолению бензина. Поэтому товарные бензины воду содержать не должны.

В автомобильном бензине исключается наличие механических примесей, ведущих к засорению жиклеров карбюратора и форсунок, абразивному износу топливной аппаратуры и деталей двигателя, отложениям и др.

Наличие в бензине непредельных углеводородов ведет к их химическому превращению вследствие окисления. В результате бензины приобретают желтовато-коричневый цвет, а на стенках емкости при хранении появляется

слой смолистых веществ. При использовании такого бензина смолы интенсивно отлагаются на деталях топливной системы, ухудшая тем самым смесеобразование и снижая наполнение двигателя

В последние годы экологические свойства топлива выдвигаются на первый план.

1.3 Способы повышения качества бензинов

Для повышения детонационной стойкости, во-первых, в состав бензинов включают более стойкие углеводороды, которые не образуют перекисные соединения, и во-вторых, вводят в состав бензина антидетонаторы, препятствующие образованию перекиси

Среди антидетонационных присадок наиболее распространенной является тетраэтилсвинец (ТЭС) – РЬ(С₂Н₅)₄ (в связи с ужесточением норм по выбросам отработавших газов осуществляется отказ от данных присадок). Это бесцветная жидкость, тяжелее воды (плотностью 1,65), отличающаяся высокой токсичностью. ТЭС в воде не растворяется, но хорошо растворяется в бензине и других органических растворителях.

Использование ТЭС в чистом виде невозможно, так как основной продукт его сгорания – окись свинца – отлагается в значительных количествах в двигателе. Поэтому к ТЭС добавляются вещества, образующие при сгорании соединения со свинцом и его окислами, которые не конденсируются и вместе с отработавшими газами выносятся из двигателя. Такие вещества получили название выносителей, а смесь ТЭС с выносителем и некоторыми другими добавками – этиловой жидкостью. Бензины с добавками этиловой жидкости называются этилированными, а ее добавление повышает октановое число на 8…12 единиц.

Основным недостатком этилированных бензинов является их токсичность. Ядовитость этилированных бензинов во много раз меньше, чем

этиловой жидкости, тем не менее для их безопасного применения требуется

соблюдение ряда мер предосторожности. С этой целью этилированные бензины различных марок окрашиваются в различные цвета. . В связи с этим с 1 июля 2008 года согласно законопроекту, принятому Госдумой РФ, в России запрещаются производство и оборот этилированного бензина. В качестве альтернативы алкилсвинцовым антидетонаторам для повышения детонационной стойкости автомобильных бензинов в России допущены и используются при производстве бензинов органические соединения марганца, железа, ароматические амины. Широкое распространение в России и за рубежом при производстве высокооктановых бензинов получил метил-третбутиловый эфир (МТБЭ). МТБЭ имеет октановые числа смешения: 115-135 по исследовательскому методу и 98-110 по моторному.

1.4 Ассортимент и маркировка бензинов

Нефтеперерабатывающей промышленностью выпускается несколько марок бензинов, каждая из которых предназначена для определенных моделей автомобилей и соответствующих условий эксплуатации. АИ-92 — это маркировка бензина, которая означает следующее:

«А» указывает, что бензин предназначен для использования в автомобильных двигателях внутреннего сгорания (ДВС);

«И» означает, что значение октанового числа определено с помощью исследовательского метода. Если буква «И» отсутствует, значит, применялся моторный метод;

92 — величина октанового числа топлива.

АИ-92 — один из самых распространённых типов бензина среди автомобилей бюджетного и среднего класса. Топливо используется в автомобилях, двигатели которых не рассчитаны на высокие нагрузки.

Основные марки автомобильных бензинов вырабатываются в соответствии с действующим ГОСТ 2084–77, а именно: А–76, АИ–91, АИ–93, АИ–95 и дополнениями в виде технических условий (ТУ), которые предусматривают выпуск бензинов: АИ–80, АИ–92, АИ–96 и АИ–98. Допускается выпуск бензинов А–76, АИ–80, АИ–91, АИ–92 и АИ–96 с использованием этиловой жидкости.

В зависимости от испаряемости бензины могут быть: летними, зимними и всесезонными. Бензины А–76, АИ–91, АИ–93, АИ–95 изготавливают летних и зимних видов. Все оставшиеся являются всесезонными.

В обозначении бензинов с улучшенными экологическими свойствами и присадками содержится аббревиатура ЭКп (например, АИ–95 ЭКп).

В целях повышения конкурентоспособности бензинов и доведения их качества до европейских стандартов введен ГОСТ Р 51105–97, который предусматривает выпуск бензинов «Нормаль–80», «Регулятор–91», «Регулятор–92», «Премиум–95», «Супер–98». Бензин «Нормаль–80» предназначен для использования наряду с бензином А–76. Неэтилированный бензин «Регулятор–91» можно применять вместо этилированного бензина АИ–93. Бензины «Премиум–95» и «Супер–98» отвечают европейским стандартам и предназначены для современных импортных автомобилей.

Настоящий стандарт для указанных выше марок бензина разработан с учетом рекомендаций европейского стандарта ЕN 228.

1.5.Экологическая чистота топлива и октановое число бензина

Любой продукт общественного труда, в том числе и углеводородное топливо, должен обладать комплексом свойств, которые формируют его качество и делают потребным по прямому назначению. Численное значение каждого свойства (или показателя качества) нормируется государственными стандартами (ГОСТами) или техническими условиями (ТУ) и обязательно должны быть указаны в сертификате (или паспорте) на продукт.

Все углеводородные топлива, как известно, в большей или в меньшей степени являются экологически опасными.

Что такое экологическая чистота топлива? Для топлива как продукта общественного труда экологическая чистота является сложным комплексным свойством, проявляющимся при хранении, транспортировке, перекачке и непосредственно в процессе сжигания. Под свойством топлива «экологическая чистота», следует понимать такое состояние горючего, при котором на всех этапах своего жизненного цикла оно не оказывает или оказывает минимально допустимое негативное воздействие на окружающую среду и не создает угрозы жизни и существованию людей, фауне и флоре. Объективная же оценка экологической чистоты того или иного вида топлива может быть проведена только по результатам качественного и количественного анализов дымовых (выхлопных) газов в процессе его сжигания, а также анализа зольной части горючего после его сжигания.

2. Практическая часть

Для исследования осуществлялся отбор проб бензина марки АИ-92 из разных АЗС, т.к. бензин данной марки является самым выбираемым.

1-АЗС 1 2- АЗС 2 3-АЗС 3

1. Органолептические методы оценки качества бензинов

Когда нет возможности провести лабораторный анализ и важно ориентировочно определить возможность применения имеющегося бензина, внешним осмотром определяют цвет, прозрачность, а также простейшими способами проверяют смолистость, испаряемость бензина и степень его агрессивности.

Цвет, запах, прозрачность бензина

Прозрачность бензина определили в стеклянной колбе, который должен быть совершенно прозрачным и не содержать взвешенных и осевших на дно частиц посторонних примесей, в том числе воды.

2. Испаряемость бензина

Для оценки испаряемости бензина на фильтровальную бумагу нанесли стеклянной палочкой каплю, дали ей испариться и осмотрели осадок испарения

3.Определение содержания воды

Чтобы определить содержание воды в бензине налили бензин в колбу, рассмотрели его на свету – жидкость должна иметь бледно-желтый цвет. Добавили в нее немного реактива- марганцовокислый калий KMnO4, изучили на свету произошедшие изменения. Если цвет поменяется, стал розоватым или фиолетовым, то это свидетельствует о том, что проверяемом бензине присутствуют примеси воды.

Паритет 2 Паритет 1 Саханефтегазсбыт

4.Определение смолистости бензина и содержания примесей дизельного топлива по остатку после сжигания

По остатку после сжигания испытуемого топлива можно судить о смолистости и о наличии дизельного топлива, аккуратно подожгли испытуемое топливо. После окончания горения дали остыть и осмотрели вид остатка.

Выводы:

1. Одна и та же марка бензина АИ-92, взятая из разных АЗС разных производителей, имеют разный цвет. Качественный заводской бензин должен быть в идеале бесцветным. Возможен желтоватый. Подозрение вызывает и запах. Особо неприятным резким запахом обладала проба бензина АЗС 1 и АЗС 2

2. Добавление воды не является способом фальсификации бензина, ни с целью увеличения его объема (бензина с водой не смешивается). Вода могла попасть в отобранные пробы в результате конденсата шланга колонки на заправке.

3. Наличие смолы в образцах могло быть по причине того, во-первых, что бензин содержит определенное количество веществ, образующих смолы при хранении. По приведенным данным в таблице легко заметить, проба бензина 2, отобранная из АЗС 1, соответственно, показала наличие смол.

Какой же бензин лучше заливать в топливный бак своего автомобиля? Желательно тот, который обеспечит безопасную и экологичную работу двигателя. Исходя из наших исследований- все три заправки соответствуют нормам. Но если сравнить по цене, стоимость бензина на заправке АЗС 3 дешевле в разы.

Заключение

За качество нефтепродуктов в системе переработки и изготовления отвечает поставщик. Однако подавляющее большинство нефтебаз и АЗС не имеют лабораторий, не проверяют качество принимаемых бензинов на соответствие их требованиям стандартов, а вследствие этого предприятия, не располагая достаточным числом лабораторий, могут допускать применение бензинов некондиционных(«суррогатных»), что ведет к снижению надежности и долговечности работы техники и загрязнению окружающей среды.

Список литературы

1. Алексеев С.В, Практикум по технологии производства бензина и дизельного топлива, АО КРИСМАС +, Санкт-Петербург, 2005 г.

2. Баранник В.П. Жидкости, которые заливают в автомобили. М.: Издательство стандартов, 2002

3. Вандяк И.Ф. Химия. Учебник для ВУЗов. М.: Стройиздат, 2001

4. Гоголев В. Экологические проблемы при использовании различных марок

бензина. М.: Издательство стандартов, 2000

5. Гуряев А.А., фукс И.Г.. Лашхи В.Л. Химмотология. М.: Химия, 1986

6. Егоров Е. Бензины. М.: Издательский центр Техинформ. – 2003

7. Куров Б. В XXI век на экологически чистом автомобиле. Авторевю, 7, 2002

8. Лиханов В.А. Практикум для лабораторных работ по эксплуатационным

материалам. Киров Вятская ГСГА, 2009

9. Романов И.А. Производство бензина. М.: Стройиздат, 2006

10.Трофименко И. Л., Коваленко Н. А., Лобах В. П. Автомобильные эксплуатационные материалы: Лабораторный практикум. – Мн.: Дизайн ПРО, 2000. – 96 с.

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Паритет 2 Паритет 1 Саханефтегазсбыт

Приложение 4