Přesné složení vašeho benzínu bude znát pouze rafinér, ale na základě obecného složení paliva, které vyberete, můžete určit přibližný bod tuhnutí. Kromě výběru běžné, bezolovnaté, prémiové nebo nafty se složení může také lišit regionálně a podle ročních období.
Při jaké teplotě benzín mrzne? Benzín zamrzá při teplotách mezi -40 ° F a -200 ° F (-40 ° C a -129 ° C). Přesná teplota závisí na jeho oktanové hladině, na tom, zda obsahuje či neobsahuje ethanol, a na tom, jaké uhlovodíky jsou v palivu. Po zmrazení se benzín přemění na látku podobnou gelu než na blok ledu.
Bod tuhnutí uhlovodíků
Benzín obsahuje různé uhlovodíky, jako je oktan, heptan a hexan, které zamrznou při nižších teplotách než jiné prvky. Bod tuhnutí oktanu je -70 ° F (57 ° C), zatímco bod heptanu je -130 ° F (-90 ° C) a hexan zamrzá někde od -141 ° F do -137 ° F (-96 ° C do -94 ° C). Uhlovodíky pentan (-202 ° F / -130 ° C) a butan (-220 až -209 ° F nebo -140 až -134 ° C) mají velmi nízké body tuhnutí a používají se jako přísady v oblastech s chladnějším podnebím (Santner , Z., 2019).
Těžší uhlovodíky tuhnou dříve než aromatické uhlovodíky. Těžší a silnější uhlovodíky, jako je parafin nebo alkan v naftě, se při atmosférických teplotách změní na pevnou látku. Některé aromatické látky vyžadují pro tuhnutí teploty -129 ° C až -184 ° C (-200 ° F až -300 ° F) (faqs.org, 2004).
Zmrazení obvykle zahrnuje změnu struktury, kde molekuly vytvářejí uspořádané krystaly. Molekuly v benzínu jen zpomalují při nízkých teplotách a zůstávají neuspořádané a gelovější. Pokud se však dostatečně pomalu ochladí, vytvoří se některé uhlovodíkové krystaly (Ask the Van, 2007).
Oktanové hodnocení
Isooktan je základem pro oktanové číslo benzínu při 100, zatímco n- heptan označuje nulový bod oktanu. Bod tuhnutí isooktanu je -161,28 ° F (-107,38 ° C), zatímco teplota n-heptanu je -131 ° F (-91 ° C). Jedná se o izomery jednoduchého oktanu (n-oktan), který má záporné oktanové číslo -18,5 a bod tuhnutí -70 ° F (-57 ° C). Čistý vysokooktanový benzín bude mít velmi nízký bod tuhnutí. Opět platí, že různé přísady mají potenciál způsobit zmrazení nad těmito teplotami.
Nejběžnější oktanová čísla jsou od 85 do 93, což představuje palivový index proti klepání. To poskytuje odkaz na měření toho, kolik tlaku a tepla potřebuje k spálení paliva. Rozdíly v oktanovém čísle jsou opět způsobeny aditivy do paliv používanými ke snížení rizika předběžné detonace nebo klepání a zabránění poškození motoru (Santner, 2019).
Doporučené hodnocení pro většinu vozidel je 87 oktanů. Výskyt detonace 87 oktanového plynu je pravděpodobnější než 91 oktanového čísla, protože se vznítí při nižší teplotě (Joan, 2012).
Pravidelný a bezolovnatý benzín má nižší hladinu oktanu (85-87) než prémie (91). Zbývající prvky v palivu jsou formulovány tak, aby vám pomohly vyčistit motor nebo zabránit klepání / předběžné detonaci (Advanced Technology Institute, 2017; Santner, Z., 2019).
Bod tuhnutí bezolovnatého benzinu
Bezolovnatý plyn zahrnuje přísady aromatických uhlovodíků, jako je benzen, toluen, xylen a naftalen. Ty tuhnou při 5,53 ° C, -95 ° C, -47,4 ° C až 13 ° C -53,4 ° až 13 ° C a 78,2 ° F C). Rychlé srovnání odhalí, že toluen má nejnižší teplotu tuhnutí nebo teplotu tání, zatímco naftalen nejvyšší; proto vysoké hladiny toluenu sníží bod tuhnutí vašeho benzínu.
Navzdory přesvědčení, že federální vláda zakazuje olovo v automobilovém benzinu, bezolovnatý benzín stále obsahuje stopová množství olova. Nařízení brání záměrnému přidávání olova, ale umožňuje, aby bezolovnatý benzín motorových vozidel obsahoval až 0,05 gramu na galon. Tetraethyl olovo bylo aditivum proti klepání používané v olovnatém benzinu, ale bezolovnatý benzín prochází procesem rafinace, který minimalizuje potřebu přísad proti klepání (Cabrera, 2017). Malá množství olova budou mít minimální vliv na bod mrazu, s výjimkou mírného zvýšení.
Bod mrazu benzínu
Benzín je ekvivalentem Spojeného království a zemí Commonwealthu k americkému benzínu. Jako takový má stejné vlastnosti a bod tuhnutí jako benzín. Běžný benzín ve Velké Británii se v USA prodává s oktanovým číslem vyšším nebo vyšším než střední třída (RON 95 nebo AKI 90). Místo toho, aby byl oktan hodnocen podle indexu Anti-Kock (AKI), je hodnocen kompresním poměrem nazývaným Research Operating Number (RON). Díky vyššímu obsahu oktanu je téměř nemožné zmrazit benzín během nejtvrdších zim v Británii.
Bod tuhnutí čistého benzínu
Některé čerpací stanice propagují prodej „bezetanolového oleje“ označovaného také jako „čistý olej“. Probíhá debata o tom, zda je nejlepší plyn ze 100% ethanolu, 100% benzínu nebo z nějaké směsi (Regoli, 2016).
Výhody plynu bez ethanolu jsou:
- Zlepšení kilometrů
- Méně poškození motoru
- Méně závislosti na etanolových plodinách
Nevýhody jsou:
- Více škodlivých emisí
- Větší závislost na ropě v jiných zemích
- Není ideální pro motory s vysokou kompresí
Odkaz na „čistý“ benzín vám neřekne nic víc než skutečnost, že neobsahuje žádný ethanol. Protože neobsahuje žádný ethanol, bude bod tuhnutí čistého benzínu vyšší než bod mísení s ethanolem. lepší představa o bodu tuhnutí čistého benzínu, bude užitečné znát jeho hladinu oktanu a jakékoli přísady do paliva.
Bod tuhnutí benzínu s ethanolem
Ethanol vyráběný z biomasy je upřednostňován jako alternativní palivo pro benzínové motory kvůli vysokému oktanovému číslu a nižším emisím (Bahattin Celik, 2008) . Oktanové číslo mohou zvýšit různé druhy alkoholu. Ethanol má velmi nízký průměrný bod tuhnutí kolem -173,45 ° F (-114,14 ° C). K dispozici jsou různé směsi benzínu a ethanolu, například E10, E25, 350 a E100 představující procento ethanolu (Bahattin Celik, 2008).
Methylalkohol nebo methanol (-143,7 ° F nebo -97,6 °) C) je další forma alkoholové přísady, která se běžně používá k zabránění zamrznutí plynu, když jsou teploty velmi nízké. Vhodnou přísadou je také isopropylalkohol (-128 ° F nebo -89 ° C). Jednou z nevýhod ethanolu je to, že může ucpat váš karburátor (Cannon, 2019).
Vzhledem k tomu, že je hygroskopický, přitahuje ethanol vodu ve vašem palivu a zabraňuje srážení a tvorbě ledu pod 32 ° F. Navzdory tomu se ethanol nemísí s vodou, ale mísí se s benzínem. Namísto vazby vyplňují molekuly ethanolu mezery mezi většími molekulami vody. Voda klesne na dno vaší benzinové nádrže a bude v ní stále zachycen nějaký ethanol.
Pokud se do benzínu, který obsahuje vodu a ethanol, vhání kyslík, skončí to rezavěním. Dalším výsledkem toho, že ethanol nasává vodu do vaší nádrže, je to, že palivové čerpadlo bude čerpat vodu ze dna plynové nádrže a do vašeho motoru. Výsledkem je, že motor zemře, takže vás stojí pěkný cent za to, aby byl vyschlý. Obvyklou opravou pro skladování etanolového paliva je přidání stabilizátoru, který obsahuje vysokou koncentraci isopropanolu. Vytváří azeotropickou směs s vodou. Jak se odpařuje isopropanol, voda s ním jde (KeithS, 2013).
Jak zabránit zamrznutí benzínu
Protože benzín zamrzá někde pod -40 ° F až -58 ° F při ve vozidle většinou nezamrzá benzín. Voda zamrzá pouze na 32 ° F a vodní pára v systému nebo palivovém potrubí pravděpodobně zamrzne (Cannon, 2019).
Ujistěte se, že palivové potrubí nemá netěsnosti, protože prázdné místo v potrubí může způsobit kondenzaci. Udržujte nádrž co nejplnější, abyste snížili riziko kondenzace a udrželi vyšší celkovou teplotu v nádrži (Cannon, 2019). Úprava zvaná suchý plyn udrží vodu v palivu, aby se spálila.
Pokud jsou vaše potrubí již zamrzlá, je nejlepším řešením teplá garáž. Dbejte na to, aby plechovky s plynem nebyly vystaveny přímému působení jakéhokoli hlavního zdroje tepla. Můžete si také zakoupit nemrznoucí směsi na palivovém potrubí, které fungují během několika hodin (Cannon, 2019).
Lze plyn zmrazit a použít později?
Při extrémních teplotách dochází ke srážení a krystalizaci některých prvků v benzínu. Když se roztaje, je opět použitelný, ale zmrazení má potenciál způsobit trvalou chemickou změnu v benzínu. Namísto bloku ledu se plyn při zmrazení změní na gelovitou látku (Cannon, 2019).
Nepoužívejte benzín, dokud se trochu nezahřeje. Pokud je v nádobě, rozmrazte plyn umístěním plechovky na uzavřené místo, které jí umožní dostat se nad -45 ° F (-43 ° C), ale tam, kde na vás nebudou mít vliv žádné výpary, například vaše suterén nebo garáž. Abyste zabránili šíření těchto nebezpečných výparů, použijte uzavřenou nádobu (Cannon, 2019).
Bod tuhnutí nafty
Vzhledem k přítomnosti alkanu nebo parafínu v naftě je palivo má tendenci gelovatět nebo voskovat za chladného počasí. Alkan je nasycený uhlovodík a hexadekan nebo cetan je vysoce viskózní alkan používaný v naftě. Namísto hladiny oktanu se nafta měří podle hladiny cetanu. Pod bodem zákalu se v palivu za chladnějších podmínek začnou tvořit částice pevného vosku.
Nahromadění vosku v palivu nakonec ucpe filtry a vstřikovače. CFPP (Cold Filter Plugging Point) je měřítkem pro stanovení průtoku nafty palivem přes zařízení filtračního systému. To bere v úvahu čas a teplotu. Letní nafta může mít CFFP od -7 ° C do -5 ° C, zatímco zimní nafta může mít CFFP -15 ° C. Většina vozidel s naftovým motorem má vyhřívané filtry, které umožňují, aby vozidlo fungovalo za ještě chladnějších podmínek (Winter diesel, 2019). K udržení teploty baterie a zabránění zahuštění oleje se používá topení bloku motoru.
Bod vzplanutí benzinu
Bod vzplanutí benzínu je teplota, při které se páry vznítí. To lze také definovat jako nejnižší teplotu potřebnou k tomu, aby tekutina vytvořila koncentraci plynu, který je hořlavý. V případě benzínu je bod vzplanutí -45 ° F (-43 ° C) (Ukropina, 2014).
Nejnižší teplota, která způsobí spálení benzinových par po odstranění zdroje vznícení, je bod ohně. Bod vzplanutí ani bod hoření nezávisí přímo na teplotě zdroje vznícení. Teplota zdroje vznícení je vyšší než bod vzplanutí nebo bod vzplanutí. Například teplota samovznícení benzinu je 280 ° F (Ukropina, 2014).
Bod vzplanutí je charakteristika, která odlišuje hořlavá paliva od hořlavých, jako je benzín a nafta. Paliva s bodem vzplanutí pod 37,8 ° C (100 ° F) jsou hořlavá. Paliva s bodem vzplanutí nad těmito teplotami jsou hořlavá paliva (Flash Point, 2019).
Studie provedená Al-Abdullahem, Kalghatgi a Babikerem měřila body vzplanutí komerčního benzínu a nafty. Zjistili, že nárůst benzinu ve směsi způsobil, že bod vzplanutí rychle poklesl. Směs s 16% benzínu dosáhne bodu vzplanutí -40 ° F / C. Směsi, které měly objem 50% nebo větší, měly bod vzplanutí -45 ° F (-43 ° C), rovný bodu standardního benzínu (Al-Abdullah et al, 2015).
Závěr
Jelikož se benzín skládá z různých chemikálií, může se bod tuhnutí plynu značně lišit. Prvky vody nebo alkoholu ve vašem benzínu zamrznou mnohem dříve než některé uhlovodíky, zejména aromatické uhlovodíky. Výsledkem je, že odhady bodu tuhnutí benzínu mohou být až -40 ° C až -50 ° C a až -129 ° C ( Ask the Van, 2007).
Benzínové směsi se liší v různých částech světa a v ročním období. Jsou formulovány odlišně, aby odolaly nízkým teplotám v zimě nebo psím letním dnům. Díky velmi nízké teplotě potřebné k zmrazení benzínu je nepravděpodobný výskyt tuhnutí nebo gelovatění. Ve většině oblastí voda v palivových potrubích zamrzne dříve než benzín.
Abyste zabránili zamrznutí palivových potrubí, nechte vozidlo uskladněné na teplém místě a nedovolte, aby se příliš zvýšila hladina paliva. nízký. Skladování benzínu ve standardní nádobě na skladování plynu je bezpečné a pokud váš benzín zamrzne, nezapomeňte jej před použitím důkladně rozmrazit. Pokud ve vašem vozidle zamrzne benzín, jsou k dispozici speciálně vyvinuté nemrznoucí směsi. Pokud však nežijete ve výjimečně chladné oblasti, pravděpodobně to nebude pro vás starost.
