Определение давления паров бензина в баке транспортного средства как важный показатель качества топлива

Abstract

Хранение, многократное переливание топлива из одной емкости в другую при транспортировке и при заправке АТС сказывается на его качестве: часть легких фракций испаряется, топливо насыщается влагой атмосферного воздуха, механическими примесями. Качество топлива непосредственно в баке автомобиля при его применении не контролируется. Косвенно о качестве топлива можно судить по эксплуатационным свойствам двигателя автомобиля: легкость пуска, устойчивая работа на холостых оборотах, динамика разгона, мощность (тяга), расход топлива и прочее. О качестве топлива, заливаемого в бак транспортного средства, много обсуждений в прессе и интернете. Давно назрела необходимость своевременного (в процессе заправки на АЗС) определения не только точного (до 0,1 литра) количества заправляемого топлива, но и установления основных показателей качества топлива. В настоящее время актуально разработать несложный прибор определения важных показателей качества и количества заправляемого топлива в баке транспортного средства. К обязательной установке таких приборов на автомобиль заводы-изготовители до сих пор не приступили. Часто требования производителей ДВС и возможности, желания нефтепереработчиков противоречат друг другу. Производители топлива для увеличения выхода топлива из нефти повышают температуру конца кипения, что приводит к увеличению в топливе тяжелых фракций. Это приводит к усилению смыва масляной пленки с зеркала цилиндра и, как следствие, снижению надежности работы ДВС. Современные ГОСТы на изготовление бензина адаптированы под европейские требования (EN 228), где нет контроля содержания в топливе легкоиспаряющихся фракций. ГОСТ Р 51866-2002 и ГОСТ 32513-2013 делят топливо на 10 классов испаряемости, которые определяются давлением насыщенного пара бензина и определенной объемной долей испарившегося топлива при 70 оС, 100 оС и 150 оС. В маркировке бензина нет прямых указателей класса испаряемости топлива. Определить соответствие применяемого бензина времени года практически невозможно. Это приводит к неоднозначности в выборе качественного бензина при различных сезонных температурах года. Топлива, имеющие высокое давление паров, могут слишком быстро испаряться в системах управления подачей топлива, что приводит к снижению потока топлива к двигателю (снижению его мощности) и возможной закупорке топливопровода из-за паровой пробки (остановке двигателя). И наоборот, топлива с низким давлением паров не могут достаточно легко испаряться, что приводит к затруднению пуска двигателя, снижению скорости и степени его прогрева, а также приемистости и динамичности работы двигателя. В топливном баке автомобиля температура, соотношение объемов паровой Vп и жидкостной Vж фаз топлива постоянно меняются. Зависимость давления паров топлива в баке транспортного средства от указанных факторов характеризует содержание в топливе легкоиспаряющихся фракций. Чем меньше объем паровой фазы – тем больше величина ДНП, чем выше температура – тем выше ДНП. Следовательно, имея датчик давления паров бензина, зная его температуру и соотношение объемов Vп / Vж в баке транспортного средства, можно определить объемную долю легкоиспаряющихся углеводородов. Для оперативного контроля испаряемости применяемого топлива важно иметь бортовой датчик давления паров топлива. Такой датчик предусмотрен в разработанном нами приборе определения количества, качества и удельного расхода топлива для автотранспортного средства [патент UA 82471 С2], который в сочетании с датчиком плотности и веса топлива позволяет своевременно принять меры к улучшению экономичности, экологичности и надежности работы ДВС.