Vaikka vain jalostaja tietää bensiinisi tarkan koostumuksen, voit määrittää karkean jäätymispisteen valitsemasi polttoaineen yleisen koostumuksen perusteella. Tavallisen, lyijyttömän, premium- tai dieselöljyn lisäksi koostumus voi vaihdella myös alueellisesti ja vuodenajan mukaan.

Missä lämpötilassa bensiini jäätyy? Bensiini jäätyy lämpötiloissa -40 ° F – -200 ° F (-40 ° C – -129 ° C). Tarkka lämpötila riippuu sen oktaanitasosta riippumatta siitä, sisältääkö se etanolia vai mitkä hiilivedyt ovat polttoaineessa. Pakastettuna bensiini muuttuu enemmän geelimäiseksi aineeksi kuin jääpalaksi.

Hiilivetyjen jäätymispiste

Bensiini sisältää erilaisia hiilivetyjä, kuten oktaania, heptaania ja heksaania, jotka jäätyvät alhaisemmissa lämpötiloissa kuin muut alkuaineet. Oktaanin jäätymispiste on -70 ° F (57 ° C), kun taas heptaanin jäätymispiste on -30 ° F (-90 ° C) ja heksaani jäätyy -141 ° F – -137 ° F (-96 ° C – -94 ° C). Hiilivetyjen pentaanilla (-202 ° F / -130 ° C) ja butaanilla (-220 … -209 ° F tai -140 … -134 ° C) on erittäin matalat jäätymispisteet ja niitä käytetään lisäaineina alueilla, joilla on kylmempi ilmasto (Santner , Z., 2019).

Raskemmat hiilivedyt kiinteytyvät nopeammin kuin aromaattiset hiilivedyt. Raskaammat, paksummat hiilivedyt, kuten parafiini tai alkaani dieselissä, muuttuvat kiinteiksi ilmakehän lämpötiloissa. Jotkut aromaattiset aineet vaativat jähmettymisen lämpötiloja -129 ° C – -184 ° C (-200 ° F – -300 ° F) (faqs.org, 2004).

Jäätymiseen liittyy yleensä muutos rakenteessa, jossa molekyylit muodostavat järjestäytyneitä kiteitä. Bensiinin molekyylit vain hidastuvat matalissa lämpötiloissa ja pysyvät häiriötönä ja geelimäisempinä. Riittävän hitaasti jäähdytettynä muodostuu kuitenkin joitain hiilivetyikiteitä (Ask the Van, 2007).

Oktaaniluokitus

Isooktaani on pohja bensiinin oktaaniluokitukselle 100, kun taas n- heptaani merkitsee oktaanin nollapistettä. Isooktaanin jäätymispiste on -161,28 ° F (-107,38 ° C), kun taas n-heptaanin lämpötila on -131 ° F (-91 ° C). Nämä ovat yksinkertaisen oktaanin (n-oktaani) isomeerejä, joiden oktaaniluku on negatiivinen -18,5 ja jäätymispiste -70 ° F (-57 ° C). Puhtaalla, korkean oktaaniluvun bensiinillä on erittäin matala jäätymispiste. Eri lisäaineet voivat taas aiheuttaa jäätymisen näiden lämpötilojen yläpuolelle.

Yleisimmät oktaaniluvut ovat 85–93, jotka edustavat polttoaineen Anti-Knock -indeksiä. Tämä antaa viitteen mitata kuinka paljon painetta ja lämpöä se tarvitsee polttoaineen palamiseen. Jälleen oktaaniluvun vaihtelu johtuu polttoaineen lisäaineista, joita käytetään esiräjähdyksen tai kolhiutumisen riskin vähentämiseen ja moottorin vaurioitumisen välttämiseen (Santner, 2019).

Suurimmalle osalle ajoneuvoista suositeltu luokitus on 87 oktaania. 87-oktaanisen kaasun esiräjähdys on todennäköisempää kuin 91-oktaaninen, koska se syttyy alhaisemmassa lämpötilassa (Joan, 2012).

Tavallisella ja lyijyttömällä bensiinillä oktaaniluvut ovat alhaisemmat (85–87) kuin palkkio (91). Polttoaineen loput osat on muotoiltu auttamaan moottorin puhdistamisessa tai kolhiintumisen / esiräjähdyksen estämisessä (Advanced Technology Institute, 2017; Santner, Z., 2019).

Lyijyttömän bensiinin jäätymispiste

Lyijytön kaasu sisältää aromaattisia hiilivetylisäaineita, kuten bentseeni, tolueeni, ksyleeni ja naftaleeni. Nämä jähmettyvät 5,53 ° C: n, -139 ° F: n (-95 ° C), -53,3 ° F: n ja 55 ° F: n (-47,4 ° C: n ja 13 ° C: n) välillä ja 172,8 ° F: n (78,2 ° F) välillä. C). Nopea vertailu paljastaa, että tolueenilla on alin jäätymislämpötila tai sulamispiste, kun taas naftaleenilla on korkein; siksi korkea tolueenipitoisuus alentaa bensiinin jäätymispistettä.

Huolimatta uskomuksesta, että liittohallitus on kieltänyt lyijyn autobensiinissä, lyijytön bensiini sisältää edelleen pieniä määriä lyijyä. Asetus estää lyijyn tarkoituksellisen lisäämisen, mutta sallii moottoriajoneuvojen lyijyttömän bensiinin sisältää jopa 0,05 grammaa gallonaa kohti. Tetraetyylijohto oli lyijyttömässä bensiinissä käytetty anti-knock-lisäaine, mutta lyijytön bensiini käy läpi jalostusprosessin, joka minimoi koputusta estävien lisäaineiden tarpeen (Cabrera, 2017). Pienillä lyijymäärillä on minimaalinen vaikutus jäätymispisteeseen paitsi nostamalla sitä hieman.

Bensiinin jäätymispiste

Bensiini on Yhdistyneen kuningaskunnan ja Kansainyhteisön maiden vastaava kuin amerikkalainen bensiini. Sellaisena sillä on samat ominaisuudet ja jäätymispiste kuin bensiinillä. Tavallista bensiiniä Yhdistyneessä kuningaskunnassa myydään oktaaniluvulla, joka on yhtä korkea tai korkeampi kuin keskitaso Yhdysvalloissa (RON 95 tai AKI 90). Oktaaniluvun sijasta luokitellaan Anti-Kock Index (AKI) -arvoon, se luokitellaan puristussuhteella, jota kutsutaan nimellä Research Operating Number (RON). Suuremman oktaaniluvun ansiosta bensiiniä on melkein mahdotonta jäätyä Britannian ankarimpien talvien aikana.

Puhtaan bensiinin jäätymispiste

Jotkut huoltoasemat mainostavat ”etanolittoman öljyn” myyntiä, jota kutsutaan myös ”puhtaaksi öljyksi”. Käydään jatkuvasti keskustelua siitä, onko 100% etanolista, 100% bensiinistä tai jostakin seoksesta valmistettu kaasu paras (Regoli, 2016).

Etanolittoman kaasun edut ovat:

• Kilometrimäärän parantaminen
• Vähemmän moottorivaurioita
• Vähemmän riippuvuutta etanolikasveista

Haittoja ovat:

• Enemmän haitallisia päästöjä
• Lisää riippuvuutta öljystä muissa maissa
• Ei ihanteellinen korkeapainepuristimille

Viittaus ”puhtaaseen” bensiiniin ei kerro paljon muuta kuin sitä, että siinä ei ole etanolia. Koska siinä ei ole etanolia, puhtaan bensiinin jäätymispiste on korkeampi kuin etanoliseoksen jäätymispiste. Parempi käsitys puhtaan bensiinin jäätymispisteestä on hyödyllistä tietää sen oktaanipitoisuus ja mahdolliset polttoaineen lisäaineet.

Bensiinin jäätymispiste etanolilla

Biomassalla tuotettua etanolia suositaan vaihtoehtoisena polttoaineena bensiinimoottoreille korkean oktaaniluvun ja alhaisempien päästöjen vuoksi (Bahattin Celik, 2008) . Erilaiset alkoholityypit voivat lisätä oktaanilukua. Etanolin keskimääräinen jäätymispiste on erittäin matala, noin -114,14 ° C. Saatavilla on erilaisia bensiinin ja etanolin seoksia, kuten E10, E25, 350 ja E100, jotka edustavat etanolin prosenttiosuutta (Bahattin Celik, 2008).

Metyylialkoholi tai metanoli (-143,7 ° F tai -97,6 °) C) on toinen alkoholilisäaineen muoto, jota käytetään yleisesti pitämään kaasua jäätymästä hyvin alhaisissa lämpötiloissa. Isopropyylialkoholi (-128 ° F tai -89 ° C) on myös sopiva lisäaine. Yksi etanolin haittapuolista on, että se voi tukkia kaasuttimen (Cannon, 2019).

Koska se on hygroskooppinen, etanoli houkuttelee polttoaineesi vettä ja estää sateen ja jään muodostumisen alle 32 ° F. Tästä huolimatta etanoli ei sekoita veteen, vaan sekoittuu bensiiniin. Sitoutumisen sijaan etanolimolekyylit täyttävät suurempien vesimolekyylien väliset tilat. Vesi uppoaa polttoainesäiliön pohjaan ja osa etanolista on vielä loukussa.

Jos bensiiniin syötetään happea, jossa on vettä ja etanolia, pääset ruostumaan. Toinen tulos siitä, että etanoli vetää vettä säiliöön, on se, että polttoainepumppu vetää vettä kaasusäiliön pohjasta moottoriin. Tämän seurauksena moottori kuolee niin, että se kuivuu sinulle melko sentin. Tavallinen korjaus etanolipolttoaineen varastointiin on stabilointiaineen lisääminen, joka sisältää suuren isopropanolipitoisuuden. Se muodostaa atseotrooppisen seoksen veden kanssa. Kun isopropanoli haihtuu, vesi menee sen mukana (KeithS, 2013).

Kuinka pitää bensiini jäätymästä

Koska bensiini jäätyy jonnekin alle -40 ° F – -58 ° F lämpötilaan eniten ajoneuvossa ei yleensä jääty bensiiniä. Vesi jäätyy vain 32 ° F: seen, ja järjestelmän tai polttoaineputken vesihöyry jäätyy todennäköisemmin (Cannon, 2019).

Varmista, että polttoaineputkessa ei ole vuotoja, koska linjoissa voi olla tyhjää tilaa aiheuttaa kondensoitumista. Pidä säiliö mahdollisimman täynnä kondensoitumisriskin vähentämiseksi ja säiliön korkeamman kokonaislämpötilan ylläpitämiseksi (Cannon, 2019). Kuivaksi kaasuksi kutsuttu käsittely pitää veden polttoaineessa niin, että se palaa.

Jos linjasi ovat jo jäätyneet, lämmin autotalli on paras ratkaisu. Varmista, että kaasupullot eivät ole suorassa altistuksessa tärkeimmille lämmönlähteille. Voit myös ostaa polttoaineputken jäätymisenestohoitoja, jotka toimivat muutamassa tunnissa (Cannon, 2019).

Voiko kaasua jäädyttää ja käyttää myöhemmin?

Äärimmäisissä lämpötiloissa esiintyy joidenkin bensiinin alkuaineiden hyytymistä ja kiteytymistä. Kun se sulaa, se on jälleen käyttökelpoinen, mutta jäätyminen voi aiheuttaa pysyvän kemiallisen muutoksen bensiinissä. Jääpalan sijasta kaasu muuttuu jäätymisen aikana geelimäiseksi aineeksi (Cannon, 2019).

Pysy kaukana bensiinin käytöstä, kunnes se lämpenee hieman. Jos se on astiassa, sulata kaasu asettamalla tölkki suljettuun paikkaan, jotta sen lämpötila nousee yli -45 ° F (-43 ° C), mutta missä höyryt, kuten kellari tai autotalli. Käytä suljettua astiaa estämään tällaisten vaarallisten höyryjen leviäminen (Cannon, 2019).

Dieselin jäätymispiste

Dieselpolttoaineessa on alkaania tai parafiinia, joten polttoaine on on taipumus geeliytyä tai vahautua kylmällä säällä. Alkaani on tyydyttynyt hiilivety, ja heksadekaani tai setaani on erittäin viskoosi alkaani, jota käytetään dieselissä. Oktaaniluvun sijasta diesel mitataan sen setaanitasosta. Pilvipisteen alapuolelle kiinteän vahan hiukkasia alkaa muodostua polttoaineessa kylmemmissä olosuhteissa.

Vahan kertyminen polttoaineeseen tukkii lopulta suodattimet ja suuttimet. CFPP (Cold Filter Plugging Point) on mitta, jolla määritetään dieselpolttoaineen virtaus suodatusjärjestelmän kautta. Tässä otetaan huomioon aika ja lämpötila. Kesädieselin CFFP voi olla -7 ° C – -5 ° C, kun taas talvidieselin CFFP voi olla -15 ° C. Useimmissa dieselajoneuvoissa on lämmitetyt suodattimet, jotka mahdollistavat ajoneuvon toiminnan vielä kylmemmissä olosuhteissa (Winter diesel fuel, 2019). Moottorilohkolämmitintä käytetään pitämään akku lämpimänä ja estämään öljyn paksuuntuminen.

Bensiinin leimahduspiste

Bensiinin leimahduspiste on lämpötila, jossa höyryt syttyvät. Tämä voidaan määritellä myös alimmaksi lämpötilaksi, joka tarvitaan nesteen muodostamaan palavan kaasun pitoisuus. Bensiinin leimahduspiste on -45 ° F (-43 ° C) (Ukropina, 2014).

Alin lämpötila, joka aiheuttaa bensiinihöyryjen palamisen sytytyslähteen poistamisen jälkeen, on palopiste. Leimahduspiste ja palopiste eivät riipu suoraan sytytyslähteen lämpötilasta. Syttymislähteen lämpötila on korkeampi kuin palo tai leimahduspiste. Esimerkiksi bensiinin itsesyttymislämpötila on 536 ° F (Ukropina, 2014).

Leimahduspiste on ominaisuus, joka erottaa palavat polttoaineet palavista polttoaineista, kuten bensiini ja polttoaine. diesel. Polttoaineet, joiden leimahduspiste on alle 37,8 ° C (100 ° F), ovat syttyviä. Polttoaineet, joiden leimahduspiste on näiden lämpötilojen yläpuolella, ovat palavia (Flash Point, 2019).

Al-Abdullahin, Kalghatgin ja Babikerin tekemässä tutkimuksessa mitattiin kaupallisen bensiinin ja dieselin leimahduspisteet. He havaitsivat, että bensiinin lisääntyminen seoksessa sai leimahduspisteen laskemaan nopeasti. Seos, jossa on 16% bensiiniä, saavuttaa leimahduspisteen -40 ° F / C. Seosten, joiden tilavuus oli 50% tai enemmän, leimahduspiste oli -45 ° F (-43 ° C), yhtä suuri kuin tavallisen bensiinin (Al-Abdullah et al, 2015).

Johtopäätös

Koska bensiini koostuu erilaisista kemikaaleista, kaasun jäätymispiste voi vaihdella huomattavasti. Bensiinissä olevat veden tai alkoholin osat jäätyvät paljon nopeammin kuin jotkut hiilivedyt, erityisesti aromaattiset hiilivedyt. Tämän seurauksena arviot bensiinin jäätymispisteestä ovat jopa -40 ° C – -58 ° F (-40 ° C – -50 ° C) ja niinkin alhaiset kuin -200 ° F (-129 ° C) ( Kysy Vanilta, 2007).

Bensiiniseokset vaihtelevat maailman alueella ja vuodenajana. Ne on muotoiltu eri tavalla kestämään kylmät lämpötilat talvella tai koiranpäivinä kesällä. Bensiinin jäädyttämiseen vaadittava erittäin alhainen lämpötila tekee kiinteytymisestä tai hyytelöimisestä epätodennäköistä. Useimmilla alueilla polttoaineletkujen vesi jäätyy hyvin ennen bensiinin sammumista.

Estä polttoaineletkut jäätymästä pitämällä ajoneuvoasi lämpimässä paikassa äläkä anna polttoainetasosi nousta liikaa matala. Bensiinin säilyttäminen tavallisessa kaasusäiliössä on turvallista, ja jos bensiini jäätyy, sulata se huolellisesti ennen kuin yrität käyttää sitä. Erityisesti formuloituja pakkasnestehoitoja on saatavilla, jos bensiini jäätyy ajoneuvossasi. Ellet kuitenkaan asu poikkeuksellisen kylmällä alueella, tämä ei todennäköisesti ole sinulle huolenaihe.