Siede-, Brenn- und Flammpunkt von Benzin
Inhalt
Was ist Benzin?
Dieser Punkt steht an erster Stelle, da er für das Verständnis des Problems von wesentlicher Bedeutung ist. Sagen wir vorausschauend: Sie werden nie die chemische Formel von Benzin finden. So können Sie beispielsweise ganz einfach die Formel von Methan oder einem anderen einkomponentigen Erdölprodukt finden. Jede Quelle, die Ihnen die Formel von Motorbenzin zeigt (es spielt keine Rolle, ob AI-76 aus dem Verkehr gezogen wurde oder AI-95, was derzeit am häufigsten vorkommt), irrt sich eindeutig.
Tatsache ist, dass Benzin eine Mehrkomponentenflüssigkeit ist, in der mindestens ein Dutzend verschiedene Stoffe und noch mehr ihrer Derivate enthalten sind. Und das ist nur die Basis. Die Liste der in verschiedenen Benzinen in unterschiedlichen Abständen und für verschiedene Betriebsbedingungen verwendeten Additive umfasst mehrere Dutzend Positionen. Daher ist es unmöglich, die Zusammensetzung von Benzin mit einer einzigen chemischen Formel auszudrücken.
Eine kurze Definition von Benzin kann wie folgt gegeben werden: ein brennbares Gemisch, das aus leichten Fraktionen verschiedener Kohlenwasserstoffe besteht.
Verdampfungstemperatur von Benzin
Die Verdampfungstemperatur ist die thermische Schwelle, bei der die spontane Vermischung von Benzin mit Luft beginnt. Dieser Wert kann nicht eindeutig anhand einer Zahl bestimmt werden, da er von einer Vielzahl von Faktoren abhängt:
- Die Grundzusammensetzung und das Additivpaket sind der wichtigste Faktor, der während der Produktion in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors (Klima, Antriebssystem, Verdichtungsverhältnis in den Zylindern usw.) reguliert wird.
- atmosphärischer Druck – mit steigendem Druck sinkt die Verdampfungstemperatur leicht;
- Möglichkeit, diesen Wert zu studieren.
Bei Benzin spielt die Verdampfungstemperatur eine besondere Rolle. Schließlich basiert die Arbeit von Vergaserantriebssystemen auf dem Verdampfungsprinzip. Wenn Benzin nicht mehr verdampft, kann es sich nicht mit Luft vermischen und in den Brennraum gelangen. Bei modernen Fahrzeugen mit Direkteinspritzung hat diese Eigenschaft an Bedeutung verloren. Nach der Einspritzung des Kraftstoffs in den Zylinder durch den Injektor ist es jedoch die Flüchtigkeit, die bestimmt, wie schnell und gleichmäßig sich der Nebel aus kleinen Tröpfchen mit der Luft vermischt. Und davon hängt die Effizienz des Motors (seine Leistung und sein spezifischer Kraftstoffverbrauch) ab.
Die durchschnittliche Verdampfungstemperatur von Benzin liegt zwischen 40 und 50 °C. In den südlichen Regionen liegt dieser Wert oft höher. Es wird nicht künstlich kontrolliert, da kein Bedarf dafür besteht. Für die nördlichen Regionen hingegen wird sie unterschätzt. Dies geschieht in der Regel nicht durch Zusätze, sondern durch die Bildung von Basisbenzin aus den leichtesten und flüchtigsten Fraktionen.
Siedepunkt von Benzin
Auch der Siedepunkt von Benzin ist ein interessanter Wert. Heutzutage wissen nur wenige junge Autofahrer, dass einst in einem heißen Klima das Kochen von Benzin in einer Kraftstoffleitung oder einem Vergaser ein Auto bewegungsunfähig machen konnte. Dieses Phänomen führte lediglich zu Staus im System. Die leichten Fraktionen wurden überhitzt und begannen sich in Form von brennbaren Gasblasen von den schwereren zu trennen. Das Auto kühlte ab, die Gase wurden wieder flüssig – und die Weiterfahrt war möglich.
СHeutzutage siedet das an Tankstellen verkaufte Benzin (mit offensichtlicher Blasenbildung und Gasfreisetzung) bei etwa +80 °C mit einem Unterschied von + -30 %, abhängig von der spezifischen Zusammensetzung eines bestimmten Kraftstoffs.
Flammpunkt von Benzin
Der Flammpunkt von Benzin ist eine solche thermische Schwelle, bei der sich frei getrennte, leichtere Fraktionen von Benzin aus einer offenen Flammenquelle entzünden, wenn sich diese Quelle direkt über der Testprobe befindet.
In der Praxis wird der Flammpunkt durch die Methode des Erhitzens in einem offenen Tiegel bestimmt.
Der Testkraftstoff wird in einen kleinen offenen Behälter gefüllt. Anschließend wird es ohne offene Flamme (z. B. auf einem Elektroherd) langsam erhitzt. Parallel dazu wird die Temperatur in Echtzeit überwacht. Jedes Mal, wenn die Temperatur des Benzins in geringer Höhe über seiner Oberfläche um 1 °C ansteigt (damit eine offene Flamme nicht mit Benzin in Kontakt kommt), wird eine Flammenquelle ausgeführt. In dem Moment, in dem das Feuer auftritt, legen Sie den Flammpunkt fest.
Vereinfacht ausgedrückt markiert der Flammpunkt die Schwelle, bei der die Konzentration von frei verdampfendem Benzin in der Luft einen Wert erreicht, der ausreicht, um sich zu entzünden, wenn es einem offenen Feuer ausgesetzt wird.
Brenntemperatur von Benzin
Dieser Parameter bestimmt die maximale Temperatur, die beim Verbrennen von Benzin entsteht. Und auch hier finden Sie keine eindeutigen Informationen, die diese Frage mit einer Zahl beantworten.
Seltsamerweise spielen bei der Verbrennungstemperatur jedoch die Bedingungen des Prozesses die Hauptrolle und nicht die Zusammensetzung des Brennstoffs. Wenn Sie sich den Brennwert verschiedener Benzine ansehen, werden Sie den Unterschied zwischen AI-92 und AI-100 nicht erkennen. Tatsächlich bestimmt die Oktanzahl nur die Widerstandsfähigkeit des Kraftstoffs gegenüber dem Auftreten von Detonationsprozessen. Und die Qualität des Kraftstoffs selbst und vor allem die Temperatur seiner Verbrennung haben keinen Einfluss. Übrigens sind oft einfache Benzine wie AI-76 und AI-80, die aus dem Verkehr gezogen wurden, sauberer und sicherer für den Menschen als dasselbe AI-98, modifiziert mit einem beeindruckenden Additivpaket.
Im Motor liegt die Verbrennungstemperatur von Benzin im Bereich von 900 bis 1100 °C. Dies ist im Durchschnitt der Fall, wobei der Anteil von Luft und Kraftstoff nahe am stöchiometrischen Verhältnis liegt. Die tatsächliche Verbrennungstemperatur kann entweder tiefer absinken (z. B. wird durch die Aktivierung des USR-Ventils die thermische Belastung der Zylinder etwas reduziert) oder unter bestimmten Bedingungen ansteigen.
Auch der Grad der Verdichtung beeinflusst maßgeblich die Verbrennungstemperatur. Je höher es ist, desto heißer ist es in den Zylindern.
Benzin mit offener Flamme brennt bei niedrigeren Temperaturen. Ungefähr etwa 800–900 °C.
