Что будет если поджечь канистру с бензином

Гори-гори ясно: 10 вещей, которые нужно знать о том, как горит бензин

В двигателе внутреннего сгорания и вне его. Мы все что-то слышали про компрессию, богатую смесь, искру, лямбда-зонд и октановое число. Но «что-то слышать» и понимать, как это устроено — разные вещи. А есть ещё масса хитрых вопросов. Например, можно ли в бензине потушить окурок или рванёт? Правда ли, что от выстрела в бензобак начинается пожар? Как объяснить, что бензин легко загорается от малейшей искры, а дизельное топливо и зажигалкой не поджечь? И почему бензин портит дизельный движок, а дизель — бензиновый? Мы постараемся максимально ответственно и вдумчиво ответить на эти вопросы и развеять кое-какие мифы. Не зря же специализируемся на свечах зажигания.

1. Горит бензин или его пары?

Горит смесь паров бензина и кислорода, содержащегося в воздухе. Поэтому если вы слышали байку о том, как кто-то тушил в полной канистре бензина сигаретные бычки — это не байка, а вполне себе правда. Хотя это очень опасно и делать так мы не советуем. Опасно потому, что горючие пары у поверхности бензина есть всегда, если только он не охлажден до температуры ниже –40°C.

Концентрация бензина в воздухе, при которой смесь становится пожароопасной, имеет четкое минимальное и максимальное значение: от 0,8% до 8,0%. Если бензина в воздухе меньше, то смесь не загорится из-за нехватки топлива. Если больше, то тоже не загорится, но уже из-за нехватки достаточного для поддержания реакции количества кислорода.

Важно не путать пары и ничтожно малые капли бензина. Капля — это тоже жидкость, просто с точки зрения человека в крохотном объеме. Если пшикнуть из баллончика на пламя чем-нибудь горючим, то гореть будет не аэрозоль из мельчайших капель вещества, а испарения, которые окружают каждую каплю.

Красное кольцо — это и есть место горения, где пары бензина (1) соединяются с кислородом (2). А сама капля бензина (зеленый круг) не горит, а лишь испускает пары. Источник (здесь и далее, если не указано иное): NGK Spark Plugs

Горение паров бензина — это сложный окислительный процесс, при котором молекулы бензина распадаются, углерод и водород из топлива соединяются с кислородом из воздуха под действием высокой температуры, происходит выделение энергии. При полном сгорании бензин разлагается на воду (H2O) и монооксид углерода (CO). Это в теории, на деле всё сложнее, а сопутствующих соединений образуется больше из-за того, что воздух состоит из целого коктейля элементов, а не одного кислорода.

К сожалению, таких видео в интернете масса. А всё из-за непонимания того, что горят именно пары бензина, которые при заправке буквально струёй вырываются из горловины бака.

Всё описанное, заметим, справедливо для горения бензина на открытом воздухе. В двигателе внутреннего сгорание дело происходит иначе.

2. Что происходит с бензином в двигателе внутреннего сгорания

Сам по себе бензин горит очень медленно — это можно увидеть, поджигая маленькую лужицу топлива на улице. Чтобы ускорить его горение и, соответственно, выработку энергии, необходимо увеличить давление смеси. Двигатель внутреннего сгорания в начале каждого такта открывает клапан, в цилиндр впрыскивается смесь бензина и воздуха в нужной пропорции, а затем поршень, поднимаясь вверх, сжимает смесь, увеличивая её давление. Разницу в объеме при поднятом и опущенном поршне называют степенью сжатия, и в бензиновых ДВС она составляет 8–14:1. То есть поршень сжимает объем топливо-воздушной смеси в 8–14 раз.

Отношение между максимальным объёмом V1 и минимальным объёмом V2 зовётся степенью сжатия

Когда поршень находится в крайнем положении и смесь сжата максимально, свеча зажигания производит искру с температурой 10 000 °C. Если компрессия (давление) ниже необходимой, упадет мощность двигателя. Если выше, начнется детонация (об этом дальше).

От искры зажигания топливовоздушная смесь загорается, пламя распространяется от свечи зажигания по всему объёму цилиндра. Дальше происходят химические реакции, выделение газов и движение поршня вниз — с этим процессом автомобилисты хорошо знакомы.

Итак, для горения бензина необходим воздух. Сколько? Идеальное соотношение составляет 1:14,7, т. е. для полного сжигания 1 кг бензина необходимо 14,7 кг воздуха. Бензино-воздушная смесь с таким идеальным соотношением называется стехиометрической. В двигателях внутреннего сгорания это соотношение может быть чуточку больше или меньше. В таких случаях топливо-воздушную смесь называют богатой или бедной в зависимости от количества паров бензина в ней. Богатая смесь даст большую мощность двигателю, зато бедная обеспечит экономичность. За регулировку обогащения смеси топливом отвечает лямбда-зонд, анализирующий количество кислорода в выхлопных газах.

3. Что может быть не так с горением бензина в двигателе

Давление в цилиндре и высокая температура искры — это еще не гарантия, что бензин в двигателе будет загораться в нужный момент и сгорать с нужной скоростью. Огромную роль в этом процессе играют свечи и катушка зажигания.

Первая ситуация, когда ДВС работает неправильно, — детонация. Детонация есть самопроизвольное возгорание топливовоздушной смеси взрывного характера вследствие превышения некоего порога сжатия и температуры, происходящее после возникновения искры зажигания (это важный момент). В этом случае, пока топливовоздушная смесь начинает плавно гореть от свечи, где-то в другой точке объема самопроизвольно возникает еще один очаг возгорания. Фронт пламени при детонации в цилиндре распространяется со скоростью в 100 раз выше, чем при нормальной работе двигателя. Взрывная волна оказывает сильнейшую ударную нагрузку на цилиндр и буквально выгрызает в поршне каверны. Хуже того, микровзрывы разрушают свечу и стенки цилиндра и гнут шатуны. Как это происходит, можно посмотреть в нашем видео.

Детонация, помимо прочего, возникает из-за использования бензина с октановым числом ниже допустимого в конкретном двигателе — в таком топливе стойкость к детонации ниже, чем у выскооктанового бензина (об этом ниже). Также бывает виноват перегретый двигатель или высокая нагрузка при низких оборотах.

Есть ещё одно неприятное явление, по последствиям похожее на детонацию, — калильное зажигание. Во время него смесь в цилиндре воспламеняется ещё до появления искры свечи, например, от перегретого нагара на клапанах или поврежденной и тоже перегревшейся из-за неправильной установки свечи. Мы уже писали отдельный пост о калильном зажигании — обратите внимание. В лучшем случае оно приведет к сгоранию электрода свечи или повреждению её изолятора, а в худшем — к прогоранию поршней, поршневых колец и маслосъёмных колпачков, то есть к серьёзному ремонту двигателя.

Результат длительной езды с детонацией — расплавление поршня и колец. Источник: MrAliev / DRIVE2

Другая частая проблема, связанная с «убитыми» или некачественными свечами, — пропуски зажигания. Свеча либо вовсе не вырабатывает искру, либо зазор между электродами уменьшается из-за нагара и искра получается слабой, либо изношенная катушка зажигания уже не может выдавать необходимое напряжение. Пропуски дают о себе знать сильной вибрацией двигателя на холостом ходу и падением мощности авто. Остатки несгоревшего из-за отсутствия искры топлива попадают в нейтрализатор, воспламеняются там и сжигают его, закупоривая соты.

Расплавленный нейтрализатор. Это ещё ничего, в особо тяжелых случаях расплав закупоривает почти все соты. Источник: HelpAutoKiev / DRIVE2

Тут повторим мысль, уже однажды звучавшую в этом представительстве: иридиевые и платиновые свечи зажигания — это не очередной способ вытянуть побольше денег из автолюбителей, а физика. Тонкий стержень из тугоплавкого иридия в центральном электроде значительно лучше самоочищается от нагара в сравнении с толстым никелевым сердечником. Простая свеча с толстым электродом может быстро покрыться нагаром из-за некачественного бензина, расход топлива увеличится, начнутся пропуски зажигания. Кроме того, чем тоньше электрод, тем проще вызвать искру — снижается нагрузка на катушку зажигания. Иридиевая свеча хоть и стоит дороже обычной, но в течение срока службы демонстрирует меньший расход топлива и вредных выбросов. Нет, это не методичка из PR-отдела, а исследование журнала «За рулём».

Свеча с иридиевым сердечником (слева; Laser Iridium) и с никелевым (справа) — обе NGK Spark Plugs

Платиновые напайки на электродах создают стойкость к коррозии и эрозии. То есть зазор между электродами практически не будет меняться в течение срока службы свечи, а значит, значительно снижается шанс возникновения пропусков зажигания. Платиновые и иридиевые свечи не вечные, но проходят они в среднем в 3-4 раза больше обычных (порядка 100 тыс. км), после чего требуют замены. При небольших ежегодных пробегах есть шанс, что после покупки нового автомобиля с иридиевыми свечами вы вообще их никогда не поменяете, а скорее продадите машину.

Свеча NGK с едва заметными светлыми платиновыми напайками на концах электродов — такого количества драгметалла вполне достаточно. Источник: mikelz / DRIVE2

4. Почему важно октановое число и можно ли на нём экономить

Есть много мифов, появившихся вследствие непонимания смысла октанового числа бензина. Мы постараемся последовательно их развеять. Октановое число характеризует стойкость топлива к детонации — и ничто другое. Ни качество и чистоту, ни температуру горения, ни абстрактную «эффективность» — только стойкость к детонации.

Что фактически значит число 95 в марке автомобильного бензина? Оно значит, что топливовоздушная смесь конкретного бензина имеет стойкость к детонации такую же, как смесь из 95% изооктана и 5% гептана. Изооктан — углеводород, принятый за образец стойкости к детонации (октановое число 100), а гептан, наоборот — образец склонности к детонации (октановое число 0). На их комбинировании и построена октановая шкала.

Тогда что такое бензин с октановым числом выше 100, если 100-процентный изооктан является эталоном? Это бензин, который с помощью присадок сделали более стойким к детонации, чем чистый изооктан; такой используется в гоночных автомобилях (у авиационных бензинов октановое число тоже может быть выше 100, но у них своя шкала детонационной стойкости). Главным образом этого позволяет достичь добавление тетраэтилсвинца, однако применяются также эфиры МТБЭ и ЭТБЭ, толуол и проч. Интересно, что они во-первых, делают топливо дороже, а во-вторых, в большинстве своём вредны для окружающей среды и человека. Так, тетраэтилсвинец до конца XX века добавляли в весь автомобильный бензин для повышения его октанового числа, но затем присадка попала под запрет из-за токсичности (а бензин стал неэтилированным).

Повторим же: чем выше октановое число, тем более бензин стоек к детонации. В форсированных двигателях с высокой степенью сжатия низкооктановый бензин начинает детонировать во время зажигания со всеми описанными выше последствиями для двигателя. Проще говоря, если у вас современный немецкий турбомотор и к нему приложена рекомендация заправляться Аи-98 (а в случае острой необходимости Аи-95), то заправка Аи-92 очень скоро приведёт к детонации и порче очень дорогого двигателя.

RON — исследовательский метод, согласно которому в России и обозначается марка бензина, по условиям вычисления похож на езду по трассе (буква «И» в маркировке бензина как раз от слова «исследовательский», а «А» означает «автомобильный»). MON — моторный метод, похожий на эксплуатацию в городе

А что насчёт заправки высокооктановым топливом атмосферного движка, настроенного под Аи-92 или даже ниже? Никакой детонации, естественно, не будет — будет другая проблема. Высокооктановое топливо горит медленнее, чем низкооктановое. Какой-нибудь Аи-98 просто не успеет полностью сгореть в цилиндре, и огонь пройдёт сквозь выпускной клапан в коллектор, пожжёт катализатор, а на высоких оборотах доберется и до глушителя.

5. Безнин невозможно поджечь сигаретой

А теперь немного о несерёзном. Трюк с гашением в ведре бензина работает только с сигаретой, провернуть тот же фокус с горящей спичкой не получится. Вернее, фокус получится, но совсем другой. Если оставить сигарету в покое и не затягиваться, она будет не гореть, а тлеть без образования газофазного пламени (то есть огня), необходимого для воспламенения бензина. Чисто теоретически, неудачно брошенная в лужу бензина сигара может испустить достаточно искр, чтобы поджечь пары топлива, — это единственное оправдание популярному киноходу с поджиганием бензина таким образом.

А вот с негаснущей на ветру зажигалкой типа Zippo такой трюк сработает почти наверняка (как в конце «Крепкого орешка 2»). Поэтому курение рядом с заправляющимся автомобилем опасно, но не фатально (всё равно не делайте этого), а попытка подсветить бензобак зажигалкой абсолютно гарантированно закончится пожаром.

Коротко и наглядно — бензин сигаретным бычком не зажечь. Но не повторяйте это дома!

6. Бензобак в автомобиле так просто не взрывается

Автомобиль, как на этом фото, может загореться даже во время стоянки — например, из-за короткого замыкания или даже поджога, — и со временем взорваться, но сначала он порядочно прогорит. Источник: Les Chatfield / Flickr

Демонстрация того, что как в канистру с бензином не стреляй, а взрыва не выйдет:

Но хватит о кино и мифах — возвращаемся к серьёзному разговору.

7. Бензин при аварии может загореться

Если не считать автомобили с некачественным ГБО, по-настоящему эффектно взрываются только… электромобили :

Тем не менее, пожар может начаться просто от того, что бензин попал на какой-то узел, куда он попадать не должен. Искра не нужна, достаточно очень высокой температуры поверхности, чтобы началось самовоспламенение бензина. Физика безжалостна: температура, при нагревании до которой пары бензина загораются сами, начинается с 250°C. Если бензин попадет в выпускной коллектор или в катализатор, который разогревается до 500-600°C (если крутить движок), топливо мгновенно вспыхнет. То же самое произойдет при соприкосновении топлива с тормозными дисками (300-400°C при торможении «в пол»).

В тяжелых ДТП, когда автомобиль буквально разрывает на части, нарушается целостность топливной системы, а то и самого бензобака, бензин быстро вытекает наружу и попадает на раскаленные узлы автомобиля. Далее происходит самовоспламенение испаряющегося топлива и начинается сильный пожар. А уж если после аварии и разлития горючего что-то под капотом заискрит…

8. Дизельное топливо при аварии горит гораздо хуже

При аварии дизельное топливо точно так же может растечься по раскаленным деталям автомобиля и по дороге, но воспламениться даже от искр ему не позволит химия. Дизель относится к тяжелым видам топлива с низкой летучестью, он имеет длинную углеродную цепочку, потому испаряется очень неохотно. Бензин, напротив, очень летуч — уже при температуре –40°C он начинается испаряться достаточно для того, чтобы загореться. Этот порог называется температурой вспышки. Даже в мороз достаточно любой искры, чтобы бензин заполыхал огнем. А вот температура вспышки у дизеля составляет аж +62°C. Случайные искры не смогут разогреть дизельную лужу до такой степени, чтобы та начала испаряться и гореть. Чтобы солярка загорелась на воздухе, ее нужно нагреть до температуры вспышки, например, газовой горелкой, усилив испарение. В зависимости от силы огня и количества дизеля в ёмкости топливо прогреется через 15-20 секунд и тогда наконец загорится.

9. Что будет, если дизельный автомобиль заправить бензином

Из-за свойств дизельного топлива дизельвоздушная смесь в цилиндрах воспламеняется сама, без участия свечи зажигания, при увеличении давления и сопутствующего ему увеличения температуры. С бензовоздушной смесью, как мы сказали выше, такое тоже возможно, хотя и с негативными последствиями. Тогда почему бы не залить бензин в дизельный ДВС? Тут основная проблема заключается в параметрах топлива, под которые спроектирован двигатель. Действительно, дизельный движок, в зависимости от степени технологичности (чем старше и проще, тем лучше) даже сможет немного поработать на бензине. Но из-за разницы в скорости воспламенения и горения бензина и дизеля двигатель будет подвергаться огромным разрушительным нагрузкам.

В современных движках на тяжелом топливе дизель впрыскивается в цилиндр не один, а несколько раз за один ход поршня. Сначала происходит предвпрыск небольшого количества топлива, которое загорается еще до того, как поршень достиг вершины хода. Затем, когда поршень достиг верхней мёртвой точки, и достигнуто максимальное сжатие воздуха в камере сгорания, впрыскивается оставшаяся часть дизеля. Двойной впрыск обеспечивает надежное возгорание и равномерное выделение газов, необходимых для толкания поршня вниз. Этапов впрыска в рамках одного такта двигателя может быть два, а может и все десять, тут уж как будет спроектирован двигатель.

Случайный залив бензина в дизельный авто на крупных сетевых заправках часто кончается относительно благополучно: приезжает сотрудник топливной компании и сливает бензин из бака и топливной системы. Источник: priZrak495 / DRIVE2

А вот с бензином ситуация другая. Во время предвпрыска бензин, смешанный с остатками дизеля из топливного бака, не загорится. Он понизит цетановое число солярки. Чем ниже цетановое число, тем медленней воспламеняется топливо и тем интенсивней сгорает. Когда поршень достигнет высшей точки и произойдет впрыск оставшейся части «бензинодизеля», смесь наконец загорится от высокого давления и температуры. При огромной степени сжатия бензин не будет плавно гореть, пока поршень будет двигаться вниз — он буквально сдетонирует, вызвав сильнейшую ударную нагрузку на цилиндр. Со стороны детонация бензина в дизельном ДВС звучит как удары маленькими молоточками по металлическим деталям двигателя. На самом деле это приглушенные взрывы бензина. От постоянных взрывов и ударных нагрузок портятся поршни, в цилиндре образуются микротрещины, сильно изнашивается цепь/ремень ГРМ. Чем меньше в топливной смеси осталось дизеля и чем больше в ней бензина, тем сильнее детонанция.

10. Что будет, если в бензиновый двигатель залить дизель

Если же залить дизель в бензиновый автомобиль, то практически сразу начнутся пропуски зажигания — дизелю не хватит давления и температуры в цилиндрах, чтобы стабильно самовоспламеняться, а искрой от свечи его не поджечь. Так как солярка тяжелее бензина, она сразу опустится на дно и попадёт в топливную систему.

Цилиндры наполнятся несгоревшим дизелем, топливо пойдёт в выпускной коллектор, из выхлопной трубы повалит дымок. Мотор «закашляет», потеряет мощность и вскоре заглохнет. Скорее всего, отделаетесь «малой кровью» — чисткой топливной системы и фильтров, забитых содержащимся в дизеле парафином.

Коротко о главном
Рекомендации по использованию бензинового автомобиля простые: заправляйтесь на проверенных заправках топливом с рекомендованным октановым числом, следите за свечами и, пожалуйста, никогда не пытайтесь подсветить бензобак зажигалкой!
Остались вопросы? Задавайте — постараемся ответить.

Источник

Сколько времени можно хранить бензин в баке и канистре

Бензин, как известно, медленно, но верно дорожает. И это обстоятельство заставляет достаточно большое число автовладельцев делать запасы горючего, которые они держат, к примеру, в гараже или на даче. Для этого обычно используются стальные или алюминиевые канистры и резервуары. Причем лучшим вариантом будут заглубленные или полузаглубленные цистерны.

Между тем, перепады температуры, влажность и другие факторы приводят к тому, что эффективность топлива планомерно снижается. Горючее деградирует из-за четырех ключевых факторов: испарение, окисление, распад присадок и возникновение осадка. В результате на одну, две единицы понижается октановое число, одновременно возрастает количество смол из-за окисления углеводородов.

Не все в курсе, но срок хранения бензина жестко регламентирован ГОСТом, причем речь о новом ГОСТе Р 51105-97. А до 1977 года ГОСТ ограничивал срок хранения любого сорта бензина в герметичной емкости пятью годами. Однако, согласно новым нормам, гарантийный срок хранения автомобильного бензина всех марок составляет 1 год со дня изготовления топлива. Это обусловлено добавлением в последние годы в бензин дополнительных присадок.

Хранение в канистрах следует ограничить одним годом (согласно ГОСТу). При этом следите за качеством резиновой прокладки на крышке. Со временем бензин разъест ее, и система утратит должную герметичность.

Такой реагент предотвратит образование вредных веществ, которые могут повредить топливную систему. Сегодня на рынке есть немало стабилизаторов топлива от различных производителей.

Такие средства продаются в емкостях около 250 мл и стоят в среднем не более 1000 рублей. Производители стабилизаторов обещают сохранение рабочих свойств бензина до двух-трех лет.

Понятно, что заливать топливо с истекшим сроком годности в бензобак не рекомендуется. В противном случае вы столкнетесь с резким ростом детонационных свойств, снижением октанового числа и распадом каталитических присадок.

Источник

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Каждый, кто смотрел хотя бы парочку голливудских боевиков, должен был видеть пафосные сцены о том, как в лужу бензина падает сигарета или горящая спичка, после чего топливо вспыхиваем инфернальным заревом!

Сразу же сломаем шаблон по поводу бензина: чаще всего горит не сам бензин, а его пары. Именно за счет них в абсолютном большинстве случаев и происходит воспламенение. Именно по причине присутствия паров горючего вещества на всех заправочных станциях запрещен всякий открытый огонь. При этом следует понимать, что для возникновения пожароопасной ситуации много паров не нужно. Достаточно чтобы в воздухе вокруг их содержание составляло более 1% и менее 6%.

И здесь мы плавно переходим к главному вопросу. Итак, поджечь бензин окурком – невозможно. Самостоятельно проверять данный факт, конечно же, не нужно. Лучше довериться американским ученым, которые в 2013 году провели эксперимент в рамках которого совершили 4 тысячи попыток поджечь топливо горящим окурком. В ходе опыта использовались сигареты четыре популярных марок. Горящие окурки бросали в лужу, окунали в канистру, держали рядом с топливом. На тлеющую сигарету даже распыляли бензиновый спрей. Успеха достичь так и не удалось.

Все потому, что горящая сигарета не имеет газофазного пламени (открытого огня). Только такой источник огня может зажечь быстро рассеивающиеся на свежем воздухе пары топлива. А это значит, что с такой задачей вполне себе может справится горящая спичка или включенная зажигалка.

Posts from This Journal by “Вопросы” Tag

Падение Римской империи стало причиной появления нескольких новых отдельных государств на ее бывшей территории. Латынь в классической форме…

Во время склеивания между двумя материалами и слоем клея образуется прочная адгезивная связь. Данный процесс происходит за счет межмолекулярного…

Информация об этом журнале

А это значит, что с такой задачей вполне себе может справится горящая спичка или включенная зажигалка.

Не может, а точно справится. В детстве в шутку так спичку в канаву кинули по которой весной спускалось радужное пятно. Полыхнуло знатно.

Это да, но спирт более летуч, и поджигал он его открытым пламенем. Брось он туда сигаретку, ничего бы не случилось.

Но чувак мудень редкой масти, согласен.

Да я не об этом, понятно что любой кто проверял не в бензобаке сигареты тушил

замечательно

Патриотизм несовместим ни с одной идеологией, кроме Развитеизма

Источник