Лабораторный практикум ЭМ июнь 2012 КРАСНОЯРСК

страны Евросоюза, страны Евразийского соглашения, США, Япония и другие.

ВРФ вопросами допуска к производству и применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей занимается Межведомственная Комиссия, созданная при Госстандарте РФ.

Международная классификация эксплуатационных материалов базируется на национальных классификациях следующих организаций:

ACEA – Ассоциация европейских изготовителей автомобилей; API – Американский институт нефти;

ASTM – Американская ассоциация испытаний и материалов;

ATC – Технический комитет изготовителей присадок к нефтепродуктам в Европе;

ATIEL – Техническая ассоциация европейских производителей смазочных материалов;

CEC – Европейский координационный Совет по разработке методов испытаний смазочных материалов и топлив для двигателей (Европейский координационный Совет);

DIN – Немецкие промышленные нормы;

ILSAC – Международный комитет по стандартизации и одобрению смазочных материалов;

ISO – Международная ассоциация по стандартизации; IP – Институт нефти (Англия);

NLGI – Национальный институт смазок (США);

SAE – Общество инженеров автомобилистов (США); ГОСТ – Государственный комитет по стандартизации (РФ).

Все эксплуатационные материалы, применяемые для транспортных средств, должны быть классифицированы в соответствии с действующей в пределах государства системой. А их показатели качества должны быть определены по методам указанным в соответствующих стандартах.

При применении автомобильных эксплуатационных материалов в первую очередь необходимо руководствоваться рекомендациями производителя транспортного средства независимо от государственной принадлежности. При отсутствии рекомендованных материалов можно отыскать их заменители путем сравнения основных показателей качества, которые указываются в сертификатах на все виды производимой и поставляемой на рынок продукции как российского, так и зарубежного производства.

На территории РФ, также как на территории зарубежных стран могут действовать классификации автомобильных эксплуатационных материалов различных уровней, но основные показатели качества этих материалов должны соответствовать действующим стандартам, по которым они определены.

Всвязи с изменением требований рынка стандарты постоянно дорабатываются, совершенствуются, в оборот вводятся новые марки продуктов, старые отменяются.

11

2.1. Классификация и особенности применения автомобильных бензинов

Для обеспечения эффективной работы двигателей с принудительным воспламенением топлива бензины должны удовлетворять следующим требованиям:

-иметь определенные показатели по испаряемости;

-не вызывать детонационное сгорание в двигателе на всех режимах;

-быть химически и физически стабильными;

-не вызывать коррозии металлов при контакте с ними;

-не содержать механических примесей, свободной воды, смолистыхтых соединений сверх установленных норм.

В нашей стране разработаны и приняты нормативные документы, по которым вырабатываются и применяются автомобильные бензины: ГОСТ 2084-77 «Бензины автомобильные. Требования и методы испытаний». К моменту принятия стандарт предусматривал производство пяти марок бензина: А–72; А-76; АИ-91; АИ-93 и АИ-95.

Из-за отсутствия спроса на низкооктановые бензины к настоящему времени отдельные заводы производят три марки этого бензина: А-76; АИ-91 и АИ-95 (табл. 1).

Все бензины, производимые по ГОСТ 2084-77, по испаряемости делятся на два вида: летний и зимний.

ГОСТ Р 51105-97 – Государственный стандарт Российской федерации «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин», введен с 1 января 1999 года. Стандарт разработан с учетом рекомендаций межгосударственного европейского стандарта ЕН 228-1993 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин. Требования и методы испытаний».

В зависимости от октанового числа, определенного исследовательским методом установлены следующие марки неэтилированных автомобильных бензинов:

Нормаль-80 с октановым числом, определенным по исследовательскому методу не менее 80 условных единиц;

Регуляр-91 с октановым числом, определенным по исследовательскому методу не менее 91 условных единиц;

Регуляр-92 с октановым числом, определенным по исследовательскому методу не менее 92 условных единиц;

Премиум-95 с октановым числом, определенным по исследовательскому методу не менее 95 условных единиц;

Супер-98 с октановым числом, определенным по исследовательскому методу не менее 98 условных единиц.

12

Таблица 1

Характеристики бензинов по ГОСТ 2084-77

Показатели качества	А-76		АИ-91	АИ-95
Детонационная стойкость:
октановое число, определяемое по моторному	76		82,5	85
методу, не менее
Содержание тетраэтилсвинца, г/дм3, не более	0,013		0,013	0,013
Фракционный состав:
начало перегонки при температуре,ºС не ниже	35
			35	30
пределы перегонки, ºС не выше
10%	70			75
			70
50%	115		115	120
90%	180		180	180
Конец кипения, ºС не выше	195		205	205
Давление насыщенных паров, кПа летн./зимн.	66/93		66/66-93	66/93
Кислотность, КОН мг на 100 см3 бензина, не бо-	3		3	3
лее
Концентрация фактических смол, мг на 100 см3	5		5	5
не более
Индукционный период, мин. не менее	900		900	900
Содержание серы (массовая доля) %, не более	0,1		0,1	0,1
Цвет	желтый		–	бледно-
				желтый

Физико-химические показатели и эксплуатационные показатели этих бензинов приведены в приложении (табл. П1).

В зависимости от климатического района применения все марки этих бензинов в соответствии с ГОСТ 16350 по испаряемости подразделяют на пять классов.

–Бензин 1 класса для района:

II9 – умеренно теплый с мягкой зимой с 1 апреля по 1 октября;

–Бензин 2 класса для районов:

II4 –умеренно холодный с 1 апреля по 1 октября, II5 – умеренный с 1 апреля по 1 октября;

–Бензин 3 класса для районов:

I1 – очень холодный с 1 апреля по 1 октября, I2 – холодный с 1 апреля по 1 октября,

II9 – умеренно теплый с мягкой зимой с 1 октября по 1 апреля;

13

–Бензин 4 класса для районов:

II4 – умеренно холодный с 1 октября по 1 апреля, II5 – умеренный с 1 октября по 1 апреля;

–Бензин 5 класса для районов:

I1 – очень холодный с 1 октября по 1 апреля, I2 – холодный с 1 октября по 1 апреля.

Климатические районы представлены в приложении (табл. П 15). Характеристики испаряемости бензинов по классам приведены в

табл. 2.

Таблица 2

Испаряемость бензинов

Наименование показателя				Значение для класса
			1		2		3		4		5
1. Давление насыщенных паров	бензина,
кПа, ДНП
мин.			35		45		55		60		80
макс.			70		80		90		95		100
2. Фракционный состав:
температура начала перегонки,	°С,	не	35		35			Не нормируется
ниже
пределы перегонки, °С, не выше:
10 %			75		70		65		60		55
50 %			120		115		110		105		100
90 %			190		185		180		170		160
конец кипения, °С, не выше							215
доля остатка в колбе, % (по объему)							2
остаток и потери, % (по объему)							4
или объем испарившегося бензина,		%,		Выдерживает класс I
при температуре:
70 °С мин.			10			15		15		15		15
макс.			45			45		47		50		50
100 °С мин.			35			40		40		40		40
макс.			65			70		70		70		70
180 °С, не менее			85			85		85		85		85
доля остатка в колбе, %, (по объему)							2
конец кипения, °С, не выше							215
остаток в колбе, % (по объему), не более							2
3. Индекс испаряемости, не более			900			1000		1100		1200		1300
	14

ГОСТ Р 51866-2002 Государственный стандарт Российской Федерации «Топлива моторные. Бензин неэтилированный. Технические условия» соответствует европейским нормам ЕН 228-99 Европейского комитета по стандартизации. По данному стандарту производят бензины высшего качества марок Премиум Евро-95 и Супер Евро-98 с октановым числом по исследовательскому методу соответственно 95 и 98 условных единиц, а также неэтилированный бензин обычного качества марки Регуляр Евро-92 с октановым числом по исследовательскому методу 92.

Физико-химические характеристики этих бензинов приведены в приложении (табл. П 2, П 3).

Все марки бензинов производимых по ГОСТ Р 51866-2002 по испа-

ряемости делятся на 10 классов: А, В, С и С1, D и D1, Е и Е1, F и F1 (табл. 3).

Для бензинов классов A, B, C, D, E и F индекс паровой пробки не нормируется. Класс бензина подбирается в зависимости от климатической зоны эксплуатации. Гарантийный срок хранения бензина всех марок – один год со дня изготовления.

						Таблица 3
Классы испаряемости бензинов
		Значение для класса
Наименование показателя
	А	В	С и С1		D и	Е и Е1	F и FI
					D1
1. Давление насыщенных па-
ров (ДНП), кПа:
не менее	45,0	45,0	50,0		60,0	65,0	70,0
не более	60,0	70,0	80,0		90,0	95,0	100,0
2 .Фракционный состав: объ-
емная доля испарившегося
бензина, %, при температуре:
70 °С (И70)	20,0–	20,0–	22,0–		22,0–	22,0–	22,0–
	48,0	48,0	50,0		50,0	50,0	50,0
100 °С(И100)	46,0–	46,0–	46,0–		46,0–	46,0–	46,0–
	71,0	71,0	71,0		71,0	71,0	71,0
150 °С(И150), не менее	75,0	75,0	75,0		75,0	75,0	75,0
конец кипения, °С, не выше	210	210	210		210	210	210
остаток в колбе, %	2	2	2		2	2	2
(по объему), не более
3. Максимальный индекс па-	А	В	С1		D1	Е1	F1
ровой пробки	–	–	1050		1150	1200	1250
		15

Для обеспечения мегаполисов с высокой плотностью автомобильного транспорта экологически чистыми топливами разработаны отраслевые стандарты и технические условия на автомобильные неэтилированные с улучшенными экологическими показателями бензины: городские (ТУ 38.401-58-171-96); Яр Марка (ТУ 38.301-25-41-97) и другие.

В европейских странах широко применяются бензины марок: Су- пер-плюс, Супер, Премиум, Европейский, Регуляр. В США применяются бензины марок: Регуляр, Мидгрейд, Премиум, Суперпремиум и другие.

Основными показателями при назначении марки бензина являются детонационная стойкость, которую общепринято оценивать октановым числом. Производители могут присваивать своим бензинам торговые или коммерческие марки. В табл. 4 приведена взаимозаменяемость некоторых марок бензинов российского и зарубежного производства.

Таблица 4 Взаимозаменяемость бензинов Российского и зарубежного производства

	Российские бензины			Зарубежные бензины
	Марка	Специфика-	Марка	Спецификация	Страна
		ция
		ГОСТ Р	Обычный	ONORMC 113	Австрия
	Нормаль-80			JIS 2202-80	Япония
		51105-97	Туре-2
				CAN-2-3, 5-79	Канада
			А-93	БДС 8638-82	Болгария
	Регуля	ГОСТ Р		DIN 51600	Германия
			Normal
	Евро-92	51866-2002		DIN 51607	Германия
			Regulaz
				ASTM Д 439-83	США
	Премиум	ГОСТ Р	Premium	BS 7070-85	Великобритания
	Евро-95	51866-2002	Superbenzin	SNV 181162	Швейцария
	Супер	ГОСТ Р	A-964	БДС 8638-82	Болгария
				BS 4040-78	Великобритания
	Евро-98	51866-2002	Star Super
				SNV 181161/1	Швейцария

Общее потребление бензина на планете составляет около 500 млн. тонн в год. Из них более 30 млн. тонн производится в РФ.

Компонентный состав бензинов основных производителей представлен в табл. 5.

16

				Таблица 5
	Компонентный состав бензинов различных стран
	Компонент	США	Западная	Россия
			Европа
	Газовый бензин	5,5	5,7	5,7
	Бензин каталитического риформинга	34,6	46,9	52,8
	Бензин каталитического крекинга	36,1	27,1	9,6
	Изомеризат	4,7	5,0	1,5
	Алкилат	13,0	5,9	0,3
	Прямогонный бензин	4,0	7,6	25,2
	Бензин коксования	–	–	4,9
	Присадки	2,1	1,8	0,2

2.2. Классификация и особенности применения дизельных топлив

С 1 июля 2006 года введен в действие национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 52368-2005 соответствующий европейской нормали ЕН 590:2004 – «Топливо дизельное Евро. Технические условия».

Согласно данного стандарта топлива подразделяют на сорта: А, В, C, D, E, F по предельной температуре фильтруемости для применения в умеренных климатических условиях (табл. 6). Топливо для холодного и арктического климата по предельной температуре фильтруемости и температуре помутнения подразделяют на классы: 0, 1, 2, 3, 4 (табл. 7).

Таблица 6 Требования к топливу для умеренного климата ГОСТ Р 2368-2005

			Значение для сорта					Метод
	Наименование показателя
		А	В	С	D	Е	F	испытания
	Предельная температура
	фильтруемости, °С, не выше	5	0	–5	–10	–15	–20	ГОСТ 22254

17

Таблица 7

Требования к топливу для холодного и арктического климата ГОСТ Р 2368-2005

			Значение для класса						Метод
Наименование показателя
		0		1	2	3		4	испытания
1. Предельная температура
фильтруемости, °С, не вы-		–20		–26	–32	–38		–44	ГОСТ 22254
ше
2. Температура, помутне-		–10		–16	–22	–28		–34	ЕН 23015:1994
ния, °С, не выше
3. Плотность при 15 °С,		800–		800–	800–	800–		800–	ГОСТ Р 51069
кг/куб. м		845		845	840	840		840
4. Кинематическая вязкость		1,50–		1,50–	1,50–	1,40–		1,2–	ГОСТ 33
при 40 °С, кв. мм/с		4,00		4,00	4,00	4,00		4,00
5.Цетановое число, (1) не ме-		49,0		49,0	48,0	47,0		47,0	ГОСТ 3122
нее
6.Цетановый индекс(2),		46,0		46,0	46,0	43,0		43,0	ASTM D
не менее
									4737–2003
7. Фракционный состав:
– до температуры 180 °С, %		10		10	10	10		10
(по объему), не более									ГОСТ 2177
– до температуры 340 °С, %		95		95	95	95		95
(по объему), не менее
Все сорта и классы топлива по массовому содержанию серы в мг/кг
делятся на три вида:
вид I – не более 350 мг/кг,
вид II – не более 150 мг/кг,
вид III – не более 10	мг/кг.

Топливо вида III иногда представляют как не содержащее сернистых соединений. Общие требования к дизельному топливу приведены в приложении (табл. П 5).

Сезонное применение дизельных топлив в соответствии с требованиями предельной температуры фильтруемости представлено в табл. 8.

18

Таблица 8

Сезонное применение дизельных топлив по предельной температуре фильтруемости

Применение дизельного топлива по предельной температуре фильтpyeмости

летний период			переходные весен-				зимний период
			ний/осенний периоды
сорт А	сорт В	сорт С	сорт D	сорт Е	сорт F и	класс 1	класс 2	класс	класс
					класс 0			3	4
не	не	не	не	не	не	не	не	не	не
выше	выше	выше	выше	выше	выше	выше	выше	выше	выше
+5°С	0°С	–5°С	–10°С	–15°С	–20°С	–26°С	–32°С	–38°С	–44°С

Наряду со стандартом ГОСТ Р 52368-2005 (ЕН 590:2004) отдельные заводы РФ продолжают производить дизельное топливо по ГОСТ 305-82. По данному стандарту производится топливо трех марок: Л – летнее, применяемое при температурах окружающего воздуха 0 °С и выше; З – зимнее, применяемое при температурах до –20 °С (в этом случае зимнее дизельное топливо должно иметь температура застывания < –35 °С и температура помутнения < –25 °С), или зимнее, применяемое при температурах до –30 °С, тогда топливо должно иметь температура застывания < –45 °С и температура помутнения < –35 °С); марки А – арктическое, температура применения которого до –50 °С. Содержание серы в дизельном топливе марок Л и 3 не превышает 0,2 % – для I вида топлива и 0,5 – для II вида топлива, а марки А – 0,4 %. Для удовлетворения потребности в дизельном топливе разрешаются по согласованию с потребителем выработка и применение топлива с температурой застывания 0 °С без нормирования температуры помутнения.

В соответствии с ГОСТ 305-82 принято следующее условное обозначение дизельного топлива: летнее топливо заказывают с учетом содержания серы и температуры, вспышки (Л – 0,2 – 40), зимнее – с учетом содержания серы и температуры застывания (З – 0,2 –минус 35). В условное обозначение на арктическое дизельное топливо входит только содержание серы: А–0,2.

Основные физико-химические показатели топлива вырабатываемого в соответствии со стандартом ГОСТ 305-82 приведены в приложении (табл. П4).

Для поставок на экспорт вырабатывается дизельное топливо по ТУ 38– 401–58–110–94 с содержанием сернистых соединений не более 0,2 %. Производят две марки такого топлива: ДЛЭ – дизельное летнее экспортное, ДЗЭ – дизельное зимнее экспортное. Оценку самовоспламеняемости данного топлива определяют по дизельному индексу. Оценку содержания механических примесей и воды в топливе производят экспресс методом по прозрачности при температуре 10 ºС. Физико-химические показатели экспортного топлива приведены в табл. 9.

19

		Таблица 9
	Физико-химические показатели дизельного топлива экспортного
	Показатели	Норма для марок
		ДЛЭ	ДЗЭ
	Дизельный индекс, не менее	53	53
	Фракционный состав: перегоняется при температуре, С,
	не выше:
	50%	280	280
	90%	340	330
	96%	360	360
	Кинематическая вязкость при 20 ºС, мм2/ с	3,0–6,0	2,7–6,0
	Температура, ºС:
	застывания, не выше	–10	–35
	предельной фильтруемое, не выше	–5	–25
	вспышки в закрытом тигле, не ниже	65	60
	Массовая доля серы, % не более, в топливе:
	вида I	0,2	0,2
	вида II	0,3	–
	Испытание на медной пластинке	Выдерживает
	Кислотность, мгКОН/ 100 см3 топлива, не более	3,0	3,0
	Зольность, %, не более	0,01	0,01
	Коксуемость 10 %-ного остатка, %, не более	0,2	0,2
	Цвет, ед. ЦНТ, не более	2,0	2,0
	Содержание механических примесей	Отсутствие
	Прозрачность при температуре 10 ºС	Прозрачно
	Плотность при 20 ºС, кг/м3, не более	860	845

По ТУ 38.1011348–89 предусмотрен выпуск экологически чистого топлива: две марки летнего – ДЛЭЧ–В и ДЛЭЧ и одной марки зимнего – ДЗЭЧ, по содержанию серы I и II вида. Вид I до 005%, вид II до 0,10% по массе. Содержание ароматических углеводородов в топливе ДЛЭЧ–В не более 20%, в топливе ДЗЭЧ – не более 10%. Экологически чистые топлива вырабатываются гидроочисткой дизельного топлива, при этом допускается использование в сырье гидроочистки дистиллятных фракций вторичных процессов. Физико-химические показатели экологически чистого топлива приведены в табл. 10.

Для обеспечения работы транспорта в крупных мегаполисах с большой плотностью транспортных потоков по ТУ 38.401–58–170–96 вырабатывается городское дизельное топливо в отличие от экологически чистого

– улучшенного качества. Это достигается благодаря использованию присадок, для летних марок – антидымной, для зимних марок антидымной и депрессорной.

20