Selv om bare raffinaderiet vet den nøyaktige sammensetningen av bensinen din, kan du bestemme et grovt frysepunkt basert på den generelle sammensetningen av drivstoffet du velger. Bortsett fra valg av vanlig, blyfri, premium eller diesel, kan sammensetningen også variere regionalt og med årstidene.

Ved hvilken temperatur fryser bensin? Bensin fryser ved temperaturer mellom -40 ° F og -200 ° F (-40 ° C og -129 ° C). Den nøyaktige temperaturen avhenger av oktanivået, om det inneholder etanol eller ikke, og hvilke hydrokarboner som er i drivstoffet. Når den er frossen, blir bensin mer av et gelignende stoff enn en isblokk.

Frysepunktet for hydrokarboner

Bensin inneholder forskjellige hydrokarboner som oktan, heptan og heksan som vil fryse ved lavere temperaturer enn andre grunnstoffer. Frysepunktet for oktan er -70 ° F (57 ° C) mens det for heptan er -190 ° F (-90 ° C) og heksan fryser et sted fra -141 ° F til -137 ° F (-96 ° C til -94 ° C). Hydrokarboner pentan (-202 ° F / -130 ° C) og butan (-220 til -209 ° F eller -140 til -134 ° C) har svært lave frysepunkter og brukes som tilsetningsstoffer i områder med kaldere klima (Santner , Z., 2019).

Tyngre hydrokarboner stivner raskere enn aromatiske hydrokarboner. Tyngre, tykkere hydrokarboner, som parafin eller alkan i diesel, blir til et fast stoff ved atmosfæriske temperaturer. Noen aromater krever temperaturer fra -129 ° C til -184 ° C (-200 ° F til -300 ° F) for å stivne (faqs.org, 2004).

Frysing innebærer vanligvis en endring i strukturen der molekylene danner ordnede krystaller. Molekylene i bensin sakte bare ned ved lave temperaturer og forblir uordnede og mer gelignende. Imidlertid, hvis det avkjøles sakte nok, dannes det noen hydrokarbonkrystaller (Ask the Van, 2007).

Oktanklasse

Isoktan er grunnlaget for en oktanklassifisering av bensin på 100, mens n- heptan markerer nullpunktet for oktan. Frysepunktet for isoktan er −161,28 ° F (−107,38 ° C) mens det for n-heptan er −131 ° F (−91 ° C). Dette er isomerer av enkel oktan (n-oktan), som har en negativ oktanklassifisering på -18,5 og et frysepunkt på -70 ° F (-57 ° C). Ren bensin med høy oktan vil ha et veldig lavt frysepunkt. Igjen har forskjellige tilsetningsstoffer potensial til å forårsake frysing over disse temperaturene.

De vanligste oktanklassifiseringene er fra 85 til 93 som representerer drivstoffets Anti-Knock Index. Dette gir en referanse for å måle hvor mye trykk og varme det krever for å forbrenne drivstoff. Igjen er variasjonen i oktanklassifisering forårsaket av drivstofftilsetningsstoffer som brukes for å redusere risikoen for pre-detonasjon eller banking og unngå å skade motoren (Santner, 2019).

Den anbefalte klassifiseringen for de fleste kjøretøyer er 87 oktan. Forekomsten av pre-detonasjon av 87 oktangass er mer sannsynlig enn 91 oktan fordi den antennes ved en lavere temperatur (Joan, 2012).

Vanlig og blyfri bensin har lavere oktanivå (85-87) enn premie (91). De resterende elementene i drivstoffet er formulert for å hjelpe til med å rengjøre motoren din eller forhindre banking / pre-detonasjon (Advanced Technology Institute, 2017; Santner, Z., 2019).

Frysepunktet for blyfri bensin

Blyfri gass inkluderer aromatiske hydrokarbonadditiver som benzen, toluen, xylen og naftalen. Disse vil stivne ved 41,95 ° F (5,53 ° 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 rask sammenligning avslører at toluen har den laveste frysetemperaturen eller smeltepunktet, mens naftalen har den høyeste; derfor vil høye nivåer av toluen senke bensinens frysepunkt.

Til tross for at den føderale regjeringen har forbud mot bly i bilbensin, inneholder blyfri bensin fortsatt spor av bly. Forordningen forhindrer tilsetting av bly med vilje, men tillater blyfri bensin i motorkjøretøyer å inneholde så mye som 0,05 gram per gallon. Tetraetylbly var et anti-banktilsetningsstoff som ble brukt i blyholdig bensin, men blyfri bensin går gjennom en raffineringsprosess som minimerer behovet for anti-banktilsetningsstoffer (Cabrera, 2017). De små mengdene bly vil ha minimal effekt på frysepunktet, bortsett fra å øke det litt.

Bensinens frysepunkt

Bensin tilsvarer Storbritannias og Commonwealth-landene amerikansk bensin. Som sådan har den samme egenskaper og frysepunkt som bensin. Vanlig bensin i Storbritannia selges med en oktanklassifisering som er høy eller høyere enn mellomklassen i USA (RON 95 eller AKI 90). I stedet for oktan blir vurdert til Anti-Kock Index (AKI), er det vurdert med et kompresjonsforhold kalt Research Operating Number (RON). Med sitt høyere oktaninnhold er det nesten umulig å fryse bensin i de tøffeste vintrene i Storbritannia.

Frysepunkt for ren bensin

Noen bensinstasjoner annonserer for salg av «etanolfri olje» også referert til som «ren olje.» Det pågår en pågående debatt om gass laget av 100% etanol, 100% bensin eller en eller annen blanding er best (Regoli, 2016).

Fordelene med etanolfri gass er:

• Kjørelengdeforbedring
• Mindre skade på motoren
• Mindre avhengighet av etanolavlinger

Ulempene er:

• Mer skadelige utslipp
• Mer avhengighet av andre land for olje
• Ikke ideelt for motorer med høy kompresjon

Henvisningen til «ren» bensin forteller deg ikke mye utover det faktum at den ikke inneholder etanol. Fordi den ikke inneholder etanol, vil frysepunktet for ren bensin være høyere enn for en etanolblanding. en bedre ide om frysepunktet for ren bensin, vil det være nyttig å kjenne oktantnivået og eventuelle drivstofftilsetningsstoffer.

Frysepunkt for bensin med etanol

Biomasse produsert etanol er favorisert som et alternativt drivstoff for bensinmotorer på grunn av sitt høye oktantall og lavere utslipp (Bahattin Celik, 2008) . Ulike typer alkohol kan øke oktantallet. Etanol har et veldig lavt gjennomsnittlig frysepunkt på rundt -173,45 ° F (-114,14 ° C). Ulike blandinger av bensin og etanol er tilgjengelige, slik som E10, E25, 350 og E100, som representerer prosentandelen etanol (Bahattin Celik, 2008).

Metylalkohol eller metanol (-143,7 ° F eller -97,6 ° C) er en annen form for alkoholtilsetningsstoff som ofte brukes for å hindre gass i å fryse når temperaturene er veldig lave. Isopropylalkohol (-128 ° F eller -89 ° C) er også et egnet tilsetningsstoff. En av ulempene med etanol er at den kan tette forgasseren din (Cannon, 2019).

På grunn av det faktum at den er hygroskopisk, tiltrekker etanol vannet i drivstoffet ditt og forhindrer nedbør og isdannelse under 32 ° F. Til tross for dette blandes ikke etanol med vann, men vil blandes med bensin. I stedet for binding fyller etanolmolekylene mellomrommene mellom de større vannmolekylene. Vann vil synke til bunnen av bensintanken din og med noe av etanolen som fortsatt er fanget i den.

Hvis oksygen blir ført inn i bensin som har vann og etanol i seg, vil du ende opp med rust. Et annet resultat av at etanol trekker vann inn i tanken din er at drivstoffpumpen vil trekke vann fra bensintankens bunn og inn i motoren din. Som et resultat dør motoren slik at det koster deg en ganske krone å få den tørket ut. Den vanlige løsningen for lagring av etanolbrensel er å legge til en stabilisator som inneholder en høy isopropanolkonsentrasjon. Det danner en azeotrop blanding med vann. Når isopropanol fordamper, går vannet med det (KeithS, 2013).

Hvordan holde bensin frysende

Siden bensin fryser et sted under -40 ° F til -58 ° F ved mest er det vanligvis ikke bensin i et kjøretøy som fryser. Vann fryser ved bare 32 ° F, og det er mer sannsynlig at vanndamp i systemet eller drivstoffledningen fryser (Cannon, 2019).

Forsikre deg om at drivstoffledningen ikke har lekkasjer siden tom plass i ledningene kan forårsake kondens. Hold tanken så full som mulig for å redusere risikoen for kondens og for å opprettholde en høyere total temperatur i tanken (Cannon, 2019). En behandling som kalles tørr gass, vil holde vannet i drivstoffet slik at det brenner av.

Hvis linjene dine allerede er frosne, er en varm garasje den beste løsningen. Sørg for å holde gassbokser borte fra direkte eksponering for noen større varmekilde. Du kan også kjøpe drivstofflinje frostvæskebehandlinger som fungerer innen få timer (Cannon, 2019).

Kan gass frosses og brukes senere?

I ekstreme temperaturer oppstår koagulering og krystallisering av noen elementer i bensin. Når den tiner, er den igjen brukbar, men frysing har potensial til å forårsake en permanent kjemisk endring i bensin. I stedet for en isblokk blir gassen til et gelignende stoff når den fryser (Cannon, 2019).

Hold deg borte fra å bruke bensinen til den blir litt varm. Hvis den er i en beholder, må du tine gassen ved å plassere boksen på et lukket sted som gjør at den kan komme over -43 ° C (-45 ° F), men hvor du ikke blir påvirket av røyk, for eksempel din kjeller eller garasje. Bruk en forseglet beholder for å hindre spredning av slike farlige røyk (Cannon, 2019).

Dieselens frysepunkt

På grunn av tilstedeværelsen av alkan eller parafin i diesel er drivstoffet har en tendens til å gel eller vokse i kaldt vær. En alkan er et mettet hydrokarbon, og heksadekan eller cetan er en meget tyktflytende alkan som brukes i diesel. I stedet for oktanivå måles diesel med sitt cetannivå. Under det som er referert til som skypunktet, begynner det å dannes partikler av fast voks i drivstoffet under kaldere forhold.

Oppbygging av voks i drivstoffet vil til slutt tette filterene og injektorene. CFPP (Cold Filter Plugging Point) er et mål for å bestemme dieselens strømningshastighet gjennom et filtreringssystem. Dette tar hensyn til tid og temperatur. Sommerdiesel kan ha en CFFP på 23 ° F til 19 ° F (-7 ° C til -5 ° C), mens vinterdiesel kan ha en CFFP på -15 ° C. De fleste dieselbiler har oppvarmede filtre som gjør at kjøretøyet kan fungere under enda kaldere forhold (Winter diesel, 2019). En motorblokkvarmer brukes til å holde batteriet varmt og forhindre at oljen tykner.

Bensinflammepunkt

Flammepunktet for bensin er temperaturen der dampene antennes. Dette kan også defineres som den laveste temperaturen som er nødvendig for at væske skal danne en konsentrasjon av gass som er brennbar. Når det gjelder bensin, er flammepunktet -45 ° F (-43 ° C) (Ukropina, 2014).

Den laveste temperaturen som får bensindamp til å svie etter fjerning av antennelseskilden er brannpunktet. Verken flammepunktet eller brannpunktet avhenger av antennelsestemperaturen direkte. Tennkildetemperaturen er høyere enn enten brann- eller flammepunktet. Selvantennelsestemperaturen for bensin er for eksempel 536 ° F (280 ° F) (Ukropina, 2014).

Flammepunktet er et kjennetegn som skiller brennbare drivstoff fra brennbare, som bensin og diesel henholdsvis. Drivstoff med et flammepunkt under 37,8 ° C (100 ° F) er brannfarlig. Drivstoff med et flammepunkt over disse temperaturene er brennbare (Flammepunkt, 2019).

En studie utført av Al-Abdullah, Kalghatgi og Babiker målte flammepunktene for kommersiell bensin og diesel. De fant at en økning i bensin i blandingen førte til at flammepunktet falt raskt. En blanding med 16% bensin når et flammepunkt på -40 ° F / C. Blandingene som hadde et volum på 50% eller mer hadde et flammepunkt på -43 ° C (-45 ° F), lik det som med vanlig bensin (Al-Abdullah et al, 2015).

Konklusjon

Siden bensin består av forskjellige kjemikalier, kan frysepunktet for gass variere betydelig. Elementer av vann eller alkohol i bensinen din vil fryse mye raskere enn noen hydrokarboner, spesielt aromatiske hydrokarboner. Som et resultat er estimater for frysepunktet for bensin så høyt som -40 ° C til -58 ° F (-40 ° C til -50 ° C) og så lavt som -200 ° F (-129 ° C) ( Ask the Van, 2007).

Bensinblandinger varierer i området rundt verden og årstiden. De er formulert annerledes for å motstå de kalde temperaturene om vinteren eller hundedagene om sommeren. Den svært lave temperaturen som kreves for å fryse bensin, gjør forekomsten av størkning eller gelering usannsynlig. I de fleste områder vil vann i drivstoffledningene fryse godt før bensin gjør det.

For å forhindre at drivstoffledningene fryser, må du oppbevare kjøretøyet på et varmt sted og ikke la drivstoffnivået bli for høyt lav. Det er trygt å oppbevare bensin i en standard gassoppbevaringsbeholder, og hvis bensinen din fryser, må du tine den grundig før du prøver å bruke den. Spesielt formulerte frostvæskebehandlinger er tilgjengelige hvis bensin fryser i bilen din. Men med mindre du bor i et usedvanlig kaldt område, vil dette sannsynligvis ikke være et problem for deg.