Kuidas Bensiin Töötab

{h1}

Ilma bensiinita on maailm, nagu me teame, et see läheneb kritiseerivale peatumisele. Üksnes usa tarbib aastas üle saja miljardi galloni bensiini. Õpi kõike seda olulist kütust.

Ameerika Ühendriikides ja ülejäänud tööstusriikides on bensiin kindlasti elutähtis vedelik. See on majandusele sama oluline kui veri inimesele. Ilma bensiinita (ja diislikütuseta) on maailm nagu me teame, et see laguneb peatatuks. USA ainult tarbib umbes 130 miljardit galloni (peaaegu 500 miljardit liitrit) bensiini aastas!

Mis on see bensiin, mis muudab selle nii oluliseks? Selles artiklis saate täpselt teada, milline bensiin on ja kust ta pärit on.

Mis on bensiin?

- -Gasoliin on tuntud kui alifaatne süsivesinik. Teisisõnu, bensiin koosneb molekulidest, mis koosnevad mitte ainult vesinikust ja ahelaidesse paigutatud süsinikust. Bensiini molekulides on igas ahelas seitse kuni 11 süsinikku. Siin on mõned tavalised konfiguratsioonid:

H H H H H H | | | | | | | H-C-C-C-C-C-C-C-C-H heptaan | | | | | | | H H H H H H H H H | | | | | | | | H-C-C-C-C-C-C-C-C-H-oktan | | | | | | | | H T H H H H H H H | | | | | | | | | H-C-C-C-C-C-C-C-C-C-H-nonaan | | | | | | | | | KUUS | | | | | | | | | | H-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-H-dekaan | | | | | | | | | | H H H H H H H H

Tüüpilised molekulid on leitud bensiinist

Kui põletad bensiini ideaalsetes tingimustes ja rohke hapnikuga, saadakse süsinikdioksiid (süsiniku aatomitest bensiiniga), vesi (vesiniku aatomist) ja palju soojust. Üks gallon bensiini sisaldab umbes 132x106 energia džaulid, mis võrdub 125 000 BTU või 36 650 W-tunniga:

  • Kui te võtsite 1500-voldise ruumkütteseadme ja jättis selle täielikult täispöördeks ööpäevaringselt, on see umbes selle kohta, kui palju soojust on gaasi gallonites.
  • Kui inimestel oleks võimalik bensiini seedida, oleks gallon umbes 31 000 toidu kalorit - bensiini galloni energia on samaväärne umbes 110 McDonaldsi hamburgeri energiaga!

Kust bensiin pärineb?

- -Gasoliin on valmistatud toornafta. Maapinnast välja pumbatav toornafta on nn must vedelik nafta. See vedelik sisaldab süsivesinikke ja toornafta süsinikuaatomid ühendavad erineva pikkusega ahelaid.

Selgub, et erineva pikkusega süsivesinike molekulidel on erinevad omadused ja käitumine. Näiteks on ainult ühe süsinikuaatomiga ahel (CH4) kõige kergem ahel, mida tuntakse kui metaani. Metaan on gaas nii kerge, et see hõljub nagu heelium. Kuna ketid saavad kauem, muutuvad nad raskemaks.

Esimesed neli ahelat - CH4 (metaan), C2H6 (etaan), C3H8 (propaan) ja C4H10 (butaan) - on kõik gaasid ja keedetakse vastavalt -161, -88, -46 ja -1 kraadi F (-107, -67, -43 ja -18 kraadi C). C18H32 kaudu ahelad on kõik vedelikud toatemperatuuril ja üle C19 olevad ahelad on kõik tahked toatemperatuuril.

Erinevate ahelate pikkused on järk-järgult suuremad keemistemperatuurid, seega saab neid eraldada destilleerimine. See juhtub õli rafineerimistehases - toornafta kuumutatakse ja erinevad ahelad tõmmatakse välja nende aurustumistemperatuuride järgi. (Täpsema teabe saamiseks vaadake, kuidas nafta rafineerimine toimib.)

Tsüklid C5, C6 ja C7 on kõik väga kerged, kergesti aurustunud ja läbipaistvad vedelikud naftaga. Neid kasutatakse lahustitena - nendest vedelikest saab valmistada kuivpuhastusvedelikke, samuti värvipihustid ja muud kiirkuivatatud tooted.

C7H16 kuni C11H24 ketid segatakse kokku ja kasutatakse bensiini jaoks. Kõik need aurustuvad temperatuuril, mis jäävad alla keemistemperatuuri. Sellepärast, kui te lastakse bensiinil maapinnal, aurustub see väga kiiresti.

Järgmine on petrooleumi segu C12 kuni C15, millele järgneb diislikütus ja raskem kütteõli (nt kütteõli majade jaoks).

Järgnevalt tuleb määrdeõlid. Need õlid ei auruta mingil viisil normaalsetes temperatuurides. Näiteks võib mootoriõli töötada kogu päeva temperatuuril 250° F (121° C) ilma aurustumata. Õlid lähevad väga kergest (nagu 3-in-1 õli) läbi mootoriõli erinevate paksuste läbi väga paksud käigukastiõlid ja seejärel pooltahkete määrete. Vasinoin langeb seal ka.

C20 kõrgemad ahelad moodustavad tahked ained, alustades parafiinvahust, seejärel tõrva ja lõpuks asfaltbituumeniga, mida kasutatakse asfalditeede valmistamiseks.

Kõik need erinevad ained pärinevad toornafta. Ainus erinevus on süsinikuahelate pikkus!

Mis on oktaanarv?

- Kui olete lugenud, kuidas auto mootorid töötavad, teate, et peaaegu kõik autod kasutavad neljataktilisi bensiinimootoreid. Üks lööki on tihendusjuht, kus mootor surub õhu ja gaasi täis silinder palju väiksema mahuni, enne kui see süttib süüteküünla abil. Kompressiooni hulka nimetatakse kokkusurumise suhe mootorist. Tavalisel mootoril võib olla tihendusaste 8 kuni 1. (Täpsema teabe saamiseks vaadake, kuidas auto mootorid töötavad.)

The oktaanarv bensiini ütleb teile, kui palju kütust saab enne spontaanset süttimist kokku suruda. Kui gaas süttib pigistuse, mitte süüteküünla säde, põhjustab see koputab mootoris. Koputamine võib mootorit kahjustada, nii et see pole midagi, mida sa tahad juhtuda. Madalama oktaaniga gaas (nagu tavaline 87-oktaanarvuline bensiin) suudab enne sõtkumist käsitseda väikseima tihenduse.

Teie mootori tihendussuhe määrab gaasi oktaanarvude, mida peate autos kasutama.Üheks võimaluseks antud mootori mootori võimsuse suurendamiseks on suurendada selle kokkusurumise suhet. Nii et "suure jõudlusega mootor" omab kõrgemat kokkusurumise määra ja vajab kõrgema oktaanarvuga kütust. Suure tihendussuhte eeliseks on see, et see annab mootorile antud mootori kaalu kõrgema hobujõu väärtuse - see teeb mootori "suure jõudlusega". Puuduseks on see, et teie masina bensiin maksab rohkem.

Nimetus "oktaan" tuleneb järgmisest faktist: kui te võtate toornafta ja "purusta" seda rafineerimistehases, siis hakkate saama süsivesinikketid erineva pikkusega. Neid erinevaid ahela pikkusi saab seejärel üksteisest eraldada ja segada erinevate kütuste moodustamiseks. Näiteks metaan, propaan ja butaan on kõik süsivesinikud. Metaanil on üks süsinikuaatom. Propaanil on kolm süsinikuaatomit, mis on aheldatud koos. Butaanil on neli süsinikuaatomit, mis on üksteisega ühendatud. Pentaanil on viis, heksaanil on kuus, heptaanil on seitse ja oktaanarv kaheksa süsinikku ahelaga kokku.

Selgub, et heptaan käitleb tihendamist väga halvasti. Pühkige see veidi ja see süttib spontaanselt. Oktaan käsitab tihendamist väga hästi - võite seda kokku suruda ja midagi ei juhtu. Kaheksateist seitsmest oktanist koosnev bensiin on bensiin, mis sisaldab 87 protsenti oktaani ja 13 protsenti heptaani (või mõnda muud kütuste kombinatsiooni, millel on sama efektiivsus kui oktaan / heptaani kombinatsioon 87/13). See süttib spontaanselt teatud tihendusastmel ja seda saab kasutada ainult mootorites, mis ei ületa selle tihendusastme taset.

Bensiini lisandid

- Esimese maailmasõja järel avastati, et saate lisada kemikaali tetraetüülplii bensiinile ja parandab märkimisväärselt oktaaniarvu. Selle kemikaali lisamisel võiks kasutada odavamat bensiini. See tõi kaasa "etüül-" või "pliisisaldusega" bensiini laialdase kasutamise. Kahjuks on bensiini lisamise kõrvaltoimed järgmised:

  • Juht katab katalüüsmuunduri ja muudab selle mõne minuti jooksul kasutuskõlbmatuks.
  • Maa kaeti õhukese plii kihiga ja plii mürgine paljudele elusolenditele (sealhulgas inimestele).

-

- Kui plii oli keelatud, kerkis bensiin kallimaks, sest rafineerimistehased ei saanud enam okstaanarvereid paremaks hinnata. Lennukitel on ikka veel lubatud kasutada pliibensiini ja tavaliselt kasutatakse superkõrgakandjatel kolbmootoriga lennukimootoritel 115 oktaanarvutusi 115 (mõnikord jet mootorid põlevad petrooleumi).

Teine tavaline lisaaine on MTBE. MTBE on lühend metüül-tertsiaarne butüüleeter, suhteliselt lihtne molekul, mis tekib metanoolist.

MTBE lisatakse bensiinile kahel põhjusel:

  1. See kiirendab oktaan.
  2. See on oksüdeeritakse, mis tähendab, et see lisab reaktsioonini hapnikku, kui see põleb. Ideaalis vähendab hapnikuühendid põletatud süsivesinike ja süsinikmonooksiidi kogust heitgaasis.

Pärast puhta õhu 1990. aasta seaduse jõustumist on MTBE hakanud lisama bensiinile suurel määral. Bensiin võib sisaldada nii palju kui 10-15% MTBE-d.

MTBE peamine probleem on see, et see arvatakse olevat kantserogeenne ja see seguneb kergesti veega. Kui bensiini sisaldav MTBE lekib maa-alusest paagist bensiinijaamas, võib see pääseda põhjavette ja saastada kaevu. Loomulikult ei ole MTBE ainus asi, mis satub põhjaveesse, kui paak lekib - nii on ka bensiin ja hulk muid bensiini lisandeid.

EPA sellel lehel:


Kuigi ei ole kehtestatud joogivee reguleerimist, on USEPA välja andnud joogivee nõuande 20-40 mikrogrammi liitri kohta (μg / l) maitse ja lõhna künnise alusel. Selle nõuandekontsentratsiooni eesmärk on tagada märkimisväärne ohutu mõju noncancer mõju kohta ja see jääb võimalike kantserogeensete mõjude korral tavapäraselt pakutud marginaalide vahemikku.

-

-Tõenäoline asi, mis asendab MTBE bensiinis on etanool - tavaline alkohol. See on mõnevõrra kallim kui MTBE, kuid see ei ole vähivastane oht.

Probleemid bensiiniga

- -Gasoliinil on automootorites põlemisel kaks probleemi. Esimene probleem on seotud sugo ja osooniga suurlinnades. Teine probleem on seotud süsiniku ja kasvuhoonegaasidega.

Kui autod põlevad bensiini, siis ideaalis põletavad need ideaalselt ja ei tekita oma heitgaasis vaid süsinikdioksiidi ja vett. Kahjuks ei ole sisepõlemismootor täiuslik. Bensiini põletamisel valmistab see ka:

  • Vingugaas, mürgine gaas
  • Lämmastikoksiidid, linna peamise allikana
  • Põletamata süsivesinikud, osooni peamine allikas

Katalüütilised muundurid kõrvaldavad selle reostuse suure osa, kuid ka need ei ole ideaalsed. Autode ja elektrijaamade õhusaaste on suurtes linnades tõeline probleem.

Süsinik on ka probleem. Kui see põleb, muutub see palju süsinikdioksiidiks. Bensiin on enamasti süsinik massi järgi, nii et gallon gaasi võib vabastada 5 kuni 6 kilo (2,5 kg) süsinikku atmosfääri. USA vabastab igal päeval atmosfääri ligikaudu 2 miljardit naela süsinikku.

Kui see oleks tahke süsinik, oleks see äärmiselt märgatav - see oleks nagu 5-kilo kotti suhkrut välja visata oma auto aknast iga põletava gaasi galloni kohta. Kuid kuna 5 kilo süsinikku väljub nähtamatu gaasina (süsinikdioksiid), on enamik meist sellest teadlikud. Iga auto väljalasketorust väljuv süsinikdioksiid on a kasvuhoonegaas. Lõppeesmärgid on teadmata, kuid on kindel võimalus, et lõpuks tekivad dramaatilised kliimamuutused, mis mõjutavad kõiki planeedil kõiki inimesi (näiteks merepinnad võivad tõusta, üleujutused või rannikualade linnad hävitada). Sel põhjusel on üha rohkem jõupingutusi bensiini asendamiseks vesinikuga.Täpsema info saamiseks vaadake, kuidas vesinikumajandus töötab.


Video Täiendada: КАК КУПИТЬ МОТОЦИКЛ И НЕ ПОПАСТЬ НА ДЕНЬГИ..




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com