Selvom kun raffinaderiet kender den nøjagtige sammensætning af din benzin, kan du bestemme et groft frysepunkt baseret på den generelle sammensætning af det brændstof, du vælger. Bortset fra valgene mellem almindelig, blyfri, premium eller diesel kan sammensætningen også variere regionalt og med årstiderne.
Ved hvilken temperatur fryser benzin? Benzin fryser ved temperaturer mellem -40 ° F og -200 ° F (-40 ° C og -129 ° C). Den nøjagtige temperatur afhænger af dets oktaniveau, om den indeholder ethanol eller ej, og hvilke kulbrinter der er i brændstoffet. Når den er frossen, bliver benzin mere af et gelignende stof end en isblok.
Frysepunktet for kulbrinter
Benzin indeholder forskellige kulbrinter som oktan, heptan og hexan, der fryser ved lavere temperaturer end andre grundstoffer. Frysepunktet for octan er -70 ° F (57 ° C), mens det for heptan er -190 ° F (-90 ° C), og hexan fryser et sted fra -141 ° F til -137 ° F (-96 ° C til -94 ° C). Kulbrinterne pentan (-202 ° F / -130 ° C) og butan (-220 til -209 ° F eller -140 til -134 ° C) har meget lave frysepunkter og bruges som tilsætningsstoffer i områder med koldere klimaer (Santner , Z., 2019).
Tyngre carbonhydrider størkner hurtigere end aromatiske carbonhydrider. Tyngre, tykkere kulbrinter, såsom paraffin eller alkan i diesel, bliver til et fast stof ved atmosfæriske temperaturer. Nogle aromater kræver temperaturer på -129 ° C til -184 ° C (-200 ° F til -300 ° F) for at størkne (faqs.org, 2004).
Frysning indebærer normalt en ændring i strukturen, hvor molekylerne danner ordnede krystaller. Molekylerne i benzin sænkes bare ved lave temperaturer og forbliver uordnede og mere gelignende. Men hvis der afkøles langsomt nok, dannes der nogle carbonhydridkrystaller (Ask the Van, 2007).
Octan-vurdering
Isooctane er grundlaget for en oktanklassificering af benzin ved 100, mens n- heptan markerer nulpunktet for oktan. Isooctans frysepunkt er -161,28 ° F (-107,38 ° C), mens n-heptan er -131 ° F (-91 ° C). Disse er isomerer af simpel octan (n-octan), der har en negativ oktanklassificering på -18,5 og et frysepunkt på -70 ° F (-57 ° C). Ren, højoktan benzin vil have et meget lavt frysepunkt. Igen har forskellige additiver potentialet til at forårsage frysning over disse temperaturer.
De mest almindelige oktanklassificeringer er fra 85 til 93, der repræsenterer brændstofets Anti-Knock Index. Dette giver en reference til at måle, hvor meget tryk og varme det kræver for brændstof at forbrænde. Igen er variationen i oktanklassificering forårsaget af brændstofadditiver, der bruges til at reducere risikoen for præ-detonation eller banke og undgå at beskadige motoren (Santner, 2019).
Den anbefalede klassificering for de fleste køretøjer er 87 oktan. Forekomsten af præ-detonation af 87 octangas er mere sandsynlig end 91 octan, fordi den antænder ved en lavere temperatur (Joan, 2012).
Regelmæssig og blyfri benzin har lavere octanniveauer (85-87) end præmie (91). De resterende elementer i brændstoffet er formuleret til at hjælpe med at rense din motor eller forhindre banke / præ-detonation (Advanced Technology Institute, 2017; Santner, Z., 2019).
Frysepunktet for blyfri benzin
Blyfri gas inkluderer aromatiske carbonhydridadditiver, såsom benzen, toluen, xylen og naphthalen. Disse størkner ved 41,95 ° F (-53,5 ° C), -139 ° F (-95 ° C), -53,3 ° F til 55 ° F (-47,4 ° C til 13 ° C) og 172,8 ° F (78,2 ° C) henholdsvis. En hurtig sammenligning afslører, at toluen har den laveste frysetemperatur eller smeltepunkt, mens naphthalen har den højeste; derfor vil høje niveauer af toluen sænke frysepunktet for din benzin.
På trods af troen på, at der er et forbud mod bly i bilbenzin fra den føderale regering, indeholder blyfri benzin stadig spor af bly. Forordningen forhindrer tilsætning af bly forsætligt, men tillader blyfri benzin i motorkøretøjer at indeholde så meget som 0,05 gram pr. Gallon. Tetraethyl-bly var et anti-knock additiv, der blev brugt i blyholdig benzin, men blyfri benzin gennemgår en raffineringsproces, der minimerer behovet for anti-knock additiver (Cabrera, 2017). De små mængder bly vil have minimal effekt på frysepunktet bortset fra at øge det lidt.
Frysepunkt for benzin
Benzin svarer til Det Forenede Kongerige og Commonwealth-landene til amerikansk benzin. Som sådan har den samme egenskaber og frysepunkt som benzin. Almindelig benzin i Storbritannien sælges med en oktanklassificering, der er så høj eller højere end mellemklassen i USA (RON 95 eller AKI 90). I stedet for at oktan vurderes til Anti-Kock Index (AKI), vurderes det med et kompressionsforhold kaldet Research Operating Number (RON). Med sit højere oktanindhold er benzin næsten umulig at fryse under de hårdeste vintre i Storbritannien.
Frysepunkt for ren benzin
Nogle tankstationer annoncerer for salg af “ethanolfri olie”, også kaldet “ren olie.” Der er en løbende debat om, hvorvidt gas fremstillet af 100% ethanol, 100% benzin eller en blanding er bedst (Regoli, 2016).
Fordelene ved ethanolfri gas er:
- Forbedring af kilometertal
- Mindre skader på motoren
- Mindre afhængighed af ethanolafgrøder
Ulemperne er:
- Mere skadelige emissioner
- Mere afhængighed af andre lande for olie
- Ikke ideel til motorer med høj kompression
Henvisningen til “ren” benzin fortæller dig ikke meget ud over det faktum, at den ikke har ethanol i sig. Fordi den ikke har ethanol, vil frysepunktet for ren benzin være højere end for en ethanolblanding. en bedre idé om frysepunktet for ren benzin, vil det være nyttigt at kende dets oktaniveau og eventuelle brændstofadditiver.
Frysepunkt for benzin med ethanol
Biomasse produceret ethanol foretrækkes som et alternativt brændstof til benzinmotorer på grund af dets høje oktantal og lavere emissioner (Bahattin Celik, 2008) . Forskellige typer alkohol kan øge din oktanklassificering. Ethanol har et meget lavt gennemsnitligt frysepunkt på omkring -173,45 ° F (-114,14 ° C). Forskellige blandinger af benzin og ethanol er tilgængelige såsom E10, E25, 350 og E100, der repræsenterer procentdelen af ethanol (Bahattin Celik, 2008).
Methylalkohol eller methanol (-143,7 ° F eller -97,6 ° C) er en anden form for alkoholadditiv, der almindeligvis bruges til at forhindre, at gas fryser, når temperaturen er meget lav. Isopropylalkohol (-128 ° F eller -89 ° C) er også et passende tilsætningsstof. En af ulemperne ved ethanol er, at den kan tilstoppe din karburator (Cannon, 2019).
På grund af det faktum, at den er hygroskopisk, tiltrækker ethanol vandet i dit brændstof og forhindrer nedbør og isdannelse under 32 ° F. På trods af dette blandes ethanol ikke med vand, men blandes med benzin. I stedet for at binde udfylder ethanolmolekylerne mellemrummet mellem de større vandmolekyler. Vand vil synke ned i bunden af din gastank, og med noget af den ethanol, der stadig er fanget i den.
Hvis ilt indføres i benzin, der har vand og ethanol i sig, vil du ende med rust. Et andet resultat af at få ethanol til at trække vand ind i din tank er, at brændstofpumpen trækker vand fra bunden af gastanken og ind i din motor. Som et resultat dør motoren, så det koster dig en smuk krone at få den tørret ud. Den sædvanlige løsning til opbevaring af ethanolbrændstof er at tilføje en stabilisator, der indeholder en høj isopropanolkoncentration. Det danner en azeotrop blanding med vand. Når isopropanol fordamper, følger vandet med det (KeithS, 2013).
Sådan holder du benzin fra frysning
Da benzin fryser et sted under -40 ° F til -58 ° F ved mest er det generelt ikke benzin i et køretøj, der fryser. Vand fryser kun ved 32 ° F, og vanddamp i systemet eller brændstofledningen er mere tilbøjelige til at fryse (Cannon, 2019).
Sørg for, at brændstofslangen ikke har nogen lækager, da tom plads i ledningerne kan forårsage kondens. Hold tanken så fuld som muligt for at reducere risikoen for kondens og for at opretholde en højere samlet temperatur i tanken (Cannon, 2019). En behandling kaldet tør gas holder vandet i brændstoffet, så det brænder af.
Hvis dine ledninger allerede er frosne, er en varm garage den bedste løsning. Sørg for at holde gasdåser væk fra direkte udsættelse for enhver større varmekilde. Du kan også købe frostvæskebehandlinger, der fungerer inden for få timer (Cannon, 2019).
Kan gas frosses og bruges senere?
I ekstreme temperaturer opstår koagulation og krystallisering af nogle grundstoffer i benzin. Når det tø, er det igen anvendeligt, men frysning har potentialet til at forårsage en permanent kemisk ændring i benzin. I stedet for en isblok bliver gassen til et gelignende stof, når det fryser (Cannon, 2019).
Hold dig væk fra at bruge benzin, indtil den bliver lidt varm. Hvis den er i en beholder, skal du tine gassen ved at placere dåsen et lukket sted, der gør det muligt at komme over -43 ° C (-45 ° F), men hvor du ikke vil blive påvirket af nogen dampe, såsom din kælder eller garage. Brug en forseglet beholder for at forhindre spredning af sådanne farlige dampe (Cannon, 2019).
Dieselens frysepunkt
På grund af tilstedeværelsen af alkan eller paraffin i diesel er brændstoffet har en tendens til at gelere eller vokse i koldt vejr. En alkan er et mættet carbonhydrid, og hexadecan eller cetan er en meget viskøs alkan, der anvendes i diesel. I stedet for oktan niveau måles diesel ved dets cetan niveau. Under det, der kaldes uklarhed, begynder der at dannes partikler af fast voks i brændstoffet under koldere forhold.
Opbygningen af voks i brændstoffet vil til sidst tilstoppe filtre og injektorer. CFPP (Cold Filter Plugging Point) er et mål for at bestemme dieselbrændstofflowhastigheden gennem et filtreringssystem. Dette tager højde for tid og temperatur. Sommerdiesel kan have en CFFP på 23 ° F til 19 ° F (-7 ° C til -5 ° C), mens vinter diesel kan have en CFFP på 5 ° F (-15 ° C). De fleste dieselbiler har opvarmede filtre, der gør det muligt for køretøjet at fungere under endnu koldere forhold (Winter diesel, 2019). En motorblokvarmer bruges til at holde batteriet varmt og forhindre, at olien tykner.
Benzinflammepunkt
Flammepunktet for benzin er den temperatur, hvor dampene antændes. Dette kan også defineres som den laveste temperatur, der er nødvendig for væske til at danne en koncentration af gas, der er brændbar. I tilfælde af benzin er flammepunktet -45 ° F (-43 ° C) (Ukropina, 2014).
Den laveste temperatur, der får benzindampe til at brænde efter fjernelse af antændelseskilden er ildstedet. Hverken flammepunktet eller brandpunktet afhænger direkte af antændelseskildens temperatur. Tændingskildetemperaturen er højere end enten ild eller flammepunkt. For eksempel er den automatiske antændelsestemperatur for benzin 536 ° F (280 ° F) (Ukropina, 2014).
Flammepunktet er en egenskab, der adskiller brandfarlige brændstoffer fra brændbare, såsom benzin og diesel henholdsvis. Brændstoffer med et flammepunkt under 37,8 ° C (100 ° F) er brandfarlige. Brændstoffer med et flammepunkt over disse temperaturer er brændbare (Flammepunkt, 2019).
En undersøgelse foretaget af Al-Abdullah, Kalghatgi og Babiker målte flammepunkterne for kommerciel benzin og diesel. De fandt ud af, at en stigning i benzin i blandingen fik flammepunktet til at falde hurtigt. En blanding med 16% benzin når et flammepunkt på -40 ° F / C. Blandingerne, der havde et volumen på 50% eller derover, havde et flammepunkt på -45 ° F (-43 ° C) svarende til standardbenzin (Al-Abdullah et al., 2015).
Konklusion
Da benzin er sammensat af forskellige kemikalier, kan frysepunktet for gas variere betydeligt. Elementer af vand eller alkohol i din benzin fryser meget hurtigere end nogle kulbrinter, især aromatiske kulbrinter. Som et resultat er estimater for frysepunktet for benzin så høje som -40 ° F til -58 ° F (-40 ° C til -50 ° C) og så lave som -200 ° F (-129 ° C) ( Ask the Van, 2007).
Benzinblandinger varierer i området omkring verdenen og årstiden. De er formuleret forskelligt for at modstå de kolde temperaturer om vinteren eller hundedagene om sommeren. Den meget lave temperatur, der kræves for at fryse benzin, gør forekomsten af størkning eller gelering usandsynlig. I de fleste områder fryser vand i dine brændstofledninger godt, inden benzin gør det.
For at forhindre, at dine brændstofledninger fryser, skal du opbevare dit køretøj et varmt sted og ikke lade dit brændstofniveau blive for lav. Det er sikkert at opbevare benzin i en standardbeholder til gasopbevaring, og hvis din benzin fryser, skal du sørge for at tø den grundigt op, inden du prøver at bruge den. Specielt formulerede frostvæskebehandlinger er tilgængelige, hvis benzin fryser i dit køretøj. Men medmindre du bor i et usædvanligt koldt område, er det sandsynligvis ikke et problem for dig.
