Температура горения пропана и бензина

И так. как то наболело друзья.Кто нибудь услышит это слово ГБО. это как красная тряпка для быка, сразу начинаю слышать что газ опасен, вреден и вообще он фи. и воняет.
И что ваша любимая машина на газу сразу сломается, у нее прогорят поршня и клапана, и вообще кони разбегутся из под капота…

Так вот. Буков будет больше чем много, но советую пробежаться по статье, потому что пора учить Мат часть и больше это не обсасывать.
У меня все машины оборудованы ГБО и я только испытываю одни плюсы, особенно при заправках, зная сколько я денег сэкономил!

Чтобы с этим разобраться, давайте рассмотрим основные свойства углеводородного газа, а также сравним с бензином.
Наиболее важный показателем для правильной работы двигателя, который знают даже школьники – октановое число, которое определяет антидетонационную стойкость топлива. Для увеличения степени сжатия необходимо повысить октановое число. Например, для работы двигателей ВАЗ 2101…07 со степенью сжатия 8,5 требуется бензин АИ-91…93, а заправляется реально АИ-92. Если залить 80-ый, то двигатель будет детонировать, что приведет к его преждевременному выходу из строя. А для переднеприводных моделей ВАЗов со степенью сжатия 9,6 уже требуется АИ-95. Однако, тут намного проще, т.к. можно залить и 92-ой, но двигатель будет работать, как ни в чем ни бывало. А почему? А потому, что он уже инжекторный! Электроника динамически выставляет угол опережения зажигания в зависимости от данных с датчика детонации. Соответственно, для 92-ого будет выставлено более позднее зажигание, естественно, с потерей мощности и некоторым увеличением расхода топлива.
Ну что же с бензином в плане октанового числа разобрались. А как дела тут у газа?
Качественные и количественные показатели этих газов регламентирует ГОСТ 27578-87 «Газы углеводородные сжиженные для автомобильного транспорта».
Выше указанный стандарт определяет следующие типы:

1) Пропан автомобильный (ПА) с содержанием пропана 85 ± 10%, сумма предельных углеводородов – не более 6%, углеводороды С4 и выше не регламентированы;
2) Пропан-бутан автомобильный (ПБА) с содержанием пропана 50 ± 10%, сумма предельных углеводородов – не более 6%, углеводороды С4 и выше не регламентированы.
Т.о. основа газового топлива по стандарту – пропан, а бутан уже как придется (не регламентируется).
Если кто не помнит: Пропан – С3Н8, Бутан – С4Н10.
А спрашивается – почему так? Чтобы проанализировать, смотрим таблицу 1.
Таблица 1 – Характеристики автомобильного топлива

По антидетонационной стойкости пропан вне конкуренции, а вот бутан очень близок к бензину. Т.о. используя пропан можно увеличить степень сжатия и, следовательно, мощность при тех же габаритах двигателя. Да, но понимающий суть дела человек воскликнет, что это ведь невозможно, т.к. конструкция двигателя уже предрешена. А значит, что это положительное свойство нереализуемо, а только лишь гарантирует отсутствие детонации на любых режимах работы двигателя.
А вот более интересный и значимый параметр – теплота сгорания. Тут бесспорно рулит бензин, тогда как пропан явный аутсайдер. А что этот параметр значит для двигателя. Давайте вспомним, что двигатель внутреннего сгорания – это тепловая машина. Чем выше теплота, тем больше можно получить энергии, а значит мощности при одинаковых объемах сгораемой смеси.
По необходимому объему воздуха опять-таки лидер бензин – ему его надо меньше всех, а пропану больше всех. Почему это так важно? Потому что это предъявляет повышенные требования к пропускной способности воздушного тракта. Забегая вперед, скажу, что увеличение количества потребляемого воздуха вынуждает чаще менять воздухофильтры.
А вот со скоростью распространения фронта пламени не все так однозначно. Сразу скажу, что этот параметр зависим от октанового числа. Это можно пронаблюдать по приведенной выше таблице. И это достаточно просто понять из определения детонации.
Детонация – это режим работы двигателя, при котором процесс сгорания топлива носит взрывной характер.
А взрывной это значит сверхбыстрый процесс горения. Это как раз и характеризуется максимальной скоростью распространения фронта пламени. У пропана эта скорость минимальна, у бензина – максимальна. Но в отличие от октанового числа этот параметр очень важен и влияет на процесс горения в каждом конкретном двигателе.
С одной стороны, чем медленней распространяется пламя, тем медленней нарастает давление в цилиндре и тем меньше ускорение поршней, а, следовательно, автомобиля. Но с другой стороны – меньше ударная нагрузка на кривошипно-шатунный механизм, следовательно, выше ресурс двигателя.
Так в чем тогда преимущества пропана, почему же именно его содержание регламентируется?
А дело тут в физике. Газ, испаряясь в закрытом пространстве (у нас это баллон), образует паровую подушку, при этом создается определенное давление, которое в свою очередь препятствует дальнейшему испарению газа. Точнее сказать, газ-то испаряется постоянно, но часть его конденсируется обратно. Когда-нибудь видели графин с горячей водой? Там есть пар над водой и капли конденсата. При испарении жидкой фазы газа повышается давление паровой фазы, образуется насыщенный пар, что при достижении определенного значения приводит к конденсации «лишнего» – давление падает. Вот так и происходит без всякой электроники поддержание постоянства давления в баллоне. Я думаю, не сложно догадаться, что этот процесс зависим от температуры. Выше температура – быстрей испаряется газ и повышается давление.
Так зачем же тогда городить огород с паровой подушкой? Давайте заполним баллон полностью, и некуда будет испаряться. Однако, как утверждает всё та же физика, жидкость несжимаема. Т.о. при изменении температуры, а опасность возникает при ее увеличении, жидкость изменит свою плотность, а как следствие занимаемый ею объем. Плотность уменьшается – объем увеличивается. А ведь баллон не резиновый, он не может растягиваться.
К слову сказать, что бензобаки организованы аналогично, у них тоже имеется незаполняемый (ограниченный горловиной) объем под паровую подушку.
Казалось бы, золотая середина – это бутан. Но применять его в чистом виде можно только в районах с теплым климатом. Тогда как для более холодных районов используется смесь пропана и бутана – пропан-бутан. Причем зимняя смесь, в отличие от летней (где 50%), имеет до 95% пропана. А всё почему? Есть так называемая температура кипения, которая показывает, когда жидкость начинает переходить в пар. Так вот пропан кипит уже при -42,1 °С, что практически гарантирует его испарение в любых районах за исключением Крайнего Севера. В этом случае в смесь добавляют этан, который кипит при -88,5 °С. А вот бутан изволит кипеть только при -0,5 °С, что делает его применение в холодных районах практически невозможным.
С бензином дела обстоят хуже, он кипит при температурах от +35 до +205 °С. Но не надо паники, в системах питания бензином он подается насосом (газ поступает под собственным давлением и насосы ему не нужны) и распыляется тем или иным методом в аэрозоль.
Приведем еще немного цифр, уж потерпите немного.
Немаловажным фактором в плане обеспечения безопасности является температура самовоспламенения топлива в атмосфере воздуха при нормальном давлении, °С:
пропан: +510…+580;
бутан: +475…+550;
бензин: +470…+530.
Из чего можно сделать вывод, что самый безопасный – пропан, т.к. для его самовоспламенения требуется более высокая температура, которая в автомобиле, на открытых деталях (не в камере сгорания) недостижима, бутан и бензин в этом плане практически идентичны, но всё же различимы по другому фактору. При нормальных температурных условиях, газ переходит в пар и, будучи тяжелее воздуха, уходит вниз, тогда, как бензин остается жидким дольше, что повышает риск его воспламенения.
Резюмируя выше сказанное можно развенчать миф об опасности газа. Если не нарушать простых правил безопасности, о которых поговорим в одной из следующих статей, то ничего не рванет и не загорится.
Тогда как хорошая испаряемость газа практически при любых погодных условиях делает его незаменимым помощником в устойчивой работе двигателя.
Газ, будучи хорошо испарившимся, более равномерно и полностью заполняет цилиндры и улучшает тем самым процесс сгорания.
Немаловажным фактором можно считать отсутствие в составе газа смолянистых (не путать с маслянистыми) соединений, а также серы и парафина, которые присутствуют в бензинах. Это освобождает детали камеры сгорания от нагара и отложений. Кроме того, газ сгорает полностью (на богатой смеси двигатель работать не будет), что приводит к полному отсутствию сажи. Эти факторы исключают появление калильного зажигания, которое тоже далеко не полезно двигателю.
Помимо этого сера, при сгорании в парах воды, которая неизбежно образуется при сгорании любого углеводородного топлива, образует сернистую кислоту, которая разрушает металл, старит масло.
Миф о прогорании

Читайте также:  Стусло поворотное с ножовкой профессиональное рейтинг

А теперь, о самом главном мифе газа, о котором уже можно складывать легенды. Это миф о прогорании.
А что может прогореть на автомобиле от газа? Головка, коленвал, глушитель? А вдруг прогорит прокладка между рулем и сиденьем? Но подозрение все-таки в первую очередь падает на клапана, причем только выпускные, т.к. при работе впускных смесь еще не горит. Нет огня – нет проблем!
На самом деле, газ, особенно пропан, горит медленней бензина, это приводит к тому, что он еще догорает при начале такта выпуска, когда открывается выпускной клапан. Вполне было бы логично предположить, что омываемый огнем клапан будет перегреваться и дни его сочтены – он сгорит. Но не всё поддается логике. Во-первых, на бензине такое тоже вполне возможно и есть по четырем причинам:
— Бедная смесь;
— Некорректно выставленное зажигание (позднее);
— Неправильная регулировка газораспределительного механизма;
И, наконец, применение низкооктанового бензина на карбюраторных двигателях.
На газе прогара можно избежать при корректно выставленных зазорах ГРМ и зажигании.
Проводились исследования по этому поводу, и какой-либо связи прогорания клапанов с использованием газа выявлено НЕ БЫЛО, они с той же частотой прогорали и на бензине.
А вы не задумывались про то, что больше половины автопарка Италии, например, ездит на газе и ничего у них не прогорает? Ведь случаи с прогоранием можно отнести к банальному браку самих клапанов. А что, брак у нас это редкость?!
Миф о запахе в салоне

И вот — третий миф, о вреде установки газа на автомобиль – ужасающий запах в салоне. А, если вдуматься, то откуда он может взяться? Ведь газобаллонное оборудование (ГБО) работает под давлением, а соединения выполнены с расчетом выдерживать не только рабочие, но и аварийные давления.
Появление газового духа в салоне может предупреждать вас двух случаях.
Первый – разгерметизация какого-либо соединения или агрегата. Да, но позвольте, ведь при отсутствии должного ухода и бензиновые магистрали могут дать течь, что случается достаточно часто. Газопроводы выполнены металлической трубкой, соединения конусные и имеют высокую механическую и химическую стойкость. Резиновые бензошланги, увы, не могут этим похвастаться.
И второй – негерметичность системы выпуска отработанных газов. Но тут уж совсем для бензиновой системы дела плохи. Если такое произошло, то на газе это станет быстро заметно. Надо иметь очень плохое обоняние, чтобы не услышат запах газа.
Для справки. Газ сам по себе не пахнет, это пахнет одорант, который не сгорает и предназначен как раз для обнаружения утечки. В бензине одорант тоже есть, но он сгорает.
Но ведь залив бензина вы ведь не восстановите герметичность выхлопной системы, и благополучно будете вдыхать «аромат» выхлопа и СО.

Читайте также:  Электроды lb 52u применение

А вот и ответ – поставили ЕГТ и что мы увидели – температура на 98-м была выше на 40 гр.
Пиковое значение на бензе – 800 гр., на газе – 760 гр.

Дуйте турбины на газе на здоровье)))

З.Ы. ну все, теперь осталась токо одна проблема, что газ сушит двиг и он скукоживаецо)))))))))

интересная новость кстати про осушку двигателя.

Двигатель моей машины всегда немного влажен, хоть езжу только на газу :)))))
Если без шуток, то я в двигатель своей машины уровень моторного масло держу всегда на уровне, таким макаром я обезопасил себя от просушки двигателя :)))))

Недавно в конфе была ссылка на графики по температуре горения бенза и пропана-бутана. Пропан-бутан горел с температурой около на 100 градусов больше. Вобщем ничего особенного.
Другое дело что если ГБО отстроено не правильно (бедная смесь), то температура ещё больше, и вот тогда уже температура становится опасной для клапанов и турбы.

Спокоино ставь инжекторное ГБО, настрой нормально и спокоино ездий.

Добрый день дорогие читатели и посетители нашего сайта. В данной статье мы рассмотрим основные технические характеристики пропан-бутана, его предназначение, химические и физические свойства.

Сфера применения газа

Пропан-бутан представляет собой уникальное вещество на газовой основе, которое имеет в своем составе одноименные молекулы.

Общепризнанная химическая формула пропана состоит из молекул и атомов двух основных составляющих – пропана (С3Н8) и бутана (С4Н10).

Широко используемый в бытовых целях, этот газ применяется практически везде – начиная с приготовления еды на сковороде, и заканчивая резкой толстого слоя металла, активным использованием его на различных производствах вообще.

Также им все чаще заправляют свои автомобили люди, отказавшиеся от топлива на бензиновой основе.

Читайте также:  Что тяжелее свинец или алюминий

Химические и физические свойства

Пропан-бутан обладает уникальнейшими химическими, физическим свойствами, что буквально и сделало его столь популярным среди потребителей всего мира.

Во-первых, этот представитель сжиженных углеродных газов остается в жидкой форме исключительно при большом давлении, которое равно 16-ти атмосферам. Поэтому при транспортировке вещество перевозят только в газовых баллонах с соответствующим давлением.

Температура горения пропана не равна какому-то определенному числу и колеблется в пределах между 800-1970 градусов по Цельсию. Столь высокие показатели полностью оправдывают ту пользу, которую он приносит в быту человека, ведь горение этой смеси имеет большой КПД при исполнении любых задач, связанных с использованием данного газа.

Температура кипения пропана составляет -42 градуса по Цельсию, что свидетельствует о гарантии безопасности эксплуатации в нормальных условиях.

Но так как мы рассматриваем смесь пропана с бутаном, то эта цифра может подняться до отметки -25 градусов и даже выше, в зависимости от процентного соотношения составляющих в веществе. Стоит учесть, что пропан замерзает при температуре -188 градусов.

При перевозке вещества не стоит забывать о температуре пропана в баллоне, которая не должна превышать отметку выше 15 градусов по Цельсию.

Такой подход считается наиболее безопасным, поскольку при транспортировке с высшей температурой газовых баллонов, существенно возрастает риск возгорания.

Кстати, что касается температуры воспламенения пропана-бутана, то и здесь они отличаются – у первого она составляет 504 градуса по Цельсию, а у второго – 430. Но, не смотря на столь большое количество отличий между своими составляющими, этот представитель сжиженных углеродных газов вполне конкурентный с бензиновыми горючими смесями.

Технические характеристики

На вопрос: «Каким образом химические и физические свойства связаны с техническими особенностями этой смеси?», стоит рассматривать все возможные варианты ответов.

  • Во-первых, благодаря своему высокому давлению «удержания» в жидком состоянии, этот газ слишком инертный. То есть легко поддается переходу из жидкого состояния в газообразное.Это очень полезная особенность на производствах, где это является крайней необходимостью.
  • Во-вторых, низкая температура кипения и замерзания делает пропан-бутановую смесь стойкой к «столкновениям» с веществами азотного происхождения. Следовательно, гарантирует ей безопасность от замерзания и кипения.
  • Ну и, конечно же, стоит отметить высокую температуру горения пропана, без которой его польза была бы не столь существенной для достижения определенных бытовых или производственных целей.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector