Även om det bara är raffinaderiet som vet bensins exakta sammansättning, kan du bestämma en grov fryspunkt baserat på den allmänna sammansättningen av det bränsle du väljer. Bortsett från valet av vanlig, blyfri, premium eller diesel, kan kompositionen också variera regionalt och med årstider.
Vid vilken temperatur fryser bensin? Bensin fryser vid temperaturer mellan -40 ° F och -200 ° F (-40 ° C och -129 ° C). Den exakta temperaturen beror på dess oktannivå, huruvida den innehåller etanol eller vilka kolväten som finns i bränslet. När den är fryst blir bensin mer av ett gelliknande ämne än ett isblock.
Fryspunkten för kolväten
Bensin innehåller olika kolväten som oktan, heptan och hexan som fryser vid lägre temperaturer än andra ämnen. Fryspunkten för oktan är -70 ° F (57 ° C) medan den för heptan är -190 ° F (-90 ° C) och hexan fryser någonstans från -141 ° F till -137 ° F (-96 ° C till -94 ° C). Kolväten pentan (-202 ° F / -130 ° C) och butan (-220 till -209 ° F eller -140 till -134 ° C) har mycket låga fryspunkter och används som tillsatser i områden med kallare klimat (Santner , Z., 2019).
Tyngre kolväten stelnar snabbare än aromatiska kolväten. Tyngre, tjockare kolväten, såsom paraffin eller alkan i diesel, förvandlas till ett fast ämne vid atmosfäriska temperaturer. Vissa aromater kräver temperaturer från -129 ° C till -184 ° C (-200 ° F till -300 ° F) för att stelna (faqs.org, 2004).
Frysning innebär vanligtvis en förändring i strukturen där molekylerna bildar ordnade kristaller. Molekylerna i bensin saktar bara ner vid låga temperaturer och förblir oroliga och mer gelliknande. Men om det kyls långsamt bildas några kolvätekristaller (Ask the Van, 2007).
Oktanklassificering
Isoktan är grunden för ett oktanklass på bensin vid 100, medan heptan markerar nollpunkten för oktan. Fryspunkten för isoktan är −161,28 ° F (−107,38 ° C) medan den för n-heptan är −131 ° F (−91 ° C). Dessa är isomerer av enkel oktan (n-oktan), som har en negativ oktanklassificering på -18,5 och en fryspunkt på -70 ° F (-57 ° C). Ren bensin med hög oktan kommer att ha en mycket låg fryspunkt. Återigen har olika tillsatser potential att orsaka frysning över dessa temperaturer.
De vanligaste oktanvärdena är från 85 till 93 som representerar bränslets anti-knock index. Detta ger en referens för att mäta hur mycket tryck och värme som krävs för att bränsle ska förbrännas. Återigen orsakas variationen i oktanklassificering av bränsletillsatser som används för att minska risken för detonation eller knackning och undvika att skada motorn (Santner, 2019).
Det rekommenderade betyget för de flesta fordon är 87 oktan. Förekomsten av 87 oktangas är mer sannolikt än 91 oktan eftersom den antänds vid en lägre temperatur (Joan, 2012).
Regelbunden och blyfri bensin har lägre oktannivåer (85-87) än premie (91). De återstående elementen i bränslet är formulerade för att hjälpa till att rengöra din motor eller förhindra bankning / för-detonation (Advanced Technology Institute, 2017; Santner, Z., 2019).
Fryspunkten för blyfri bensin
Blyfri gas inkluderar aromatiska kolvätetillsatser såsom bensen, toluen, xylen och naftalen. Dessa stelnar vid 41,95 ° F (5,53 ° C), −139 ° F (−95 ° C), -53,3 ° F till 55 ° F (−47,4 ° C till 13 ° C) och 172,8 ° F (78,2 ° C). En snabb jämförelse avslöjar att toluen har den lägsta frystemperaturen eller smältpunkten, medan naftalen har den högsta; därför kommer höga halter toluen att sänka bensinens fryspunkt.
Trots tron att det finns ett förbud mot bly i bilbensin från den federala regeringen innehåller blyfri bensin fortfarande spårmängder bly. Förordningen förhindrar avsiktlig tillsats av bly men tillåter blyfri bensin i motorfordon att innehålla så mycket som 0,05 gram per gallon. Tetraetylbly var en anti-knock-tillsats som användes i blybensin, men blyfri bensin genomgår en raffineringsprocess som minimerar behovet av anti-knock-tillsatser (Cabrera, 2017). De små mängderna bly har minimal effekt på fryspunkten förutom att öka den något.
Frysningspunkt för bensin
Bensin är Storbritannien och Commonwealth-ländernas motsvarighet till amerikansk bensin. Som sådan har den samma egenskaper och fryspunkt som bensin. Vanlig bensin i Storbritannien säljs med ett oktantal som är så högt eller högre än medelklassen i USA (RON 95 eller AKI 90). Istället för att oktan klassificeras vid Anti-Kock Index (AKI), klassificeras det med ett kompressionsförhållande som heter Research Operating Number (RON). Med sitt högre oktaninnehåll är bensin nästan omöjligt att frysa under de tuffaste vintrarna i Storbritannien.
Fryspunkt för ren bensin
Vissa bensinstationer marknadsför försäljning av ”etanolfri olja”, även kallad ”ren olja.” Det pågår en debatt om gas som är gjord av 100% etanol, 100% bensin eller någon blandning är bäst (Regoli, 2016).
Fördelarna med etanolfri gas är:
- Körförbättring
- Mindre skada på motorn
- Mindre beroende av etanolgrödor
Nackdelarna är:
- Mer skadliga utsläpp
- Mer beroende av andra länder för olja
- Inte perfekt för högkompressionsmotorer
Hänvisningen till ”ren” bensin berättar inte mycket utöver det faktum att den inte innehåller någon etanol. Eftersom den inte har någon etanol kommer fryspunkten för ren bensin att vara högre än för en etanolblandning. en bättre uppfattning om fryspunkten för ren bensin, det kommer att vara till hjälp att känna till dess oktannivå och eventuella bränsletillsatser.
Frysningspunkt för bensin med etanol
Biomassa producerad etanol gynnas som ett alternativt bränsle för bensinmotorer på grund av dess höga oktantal och lägre utsläpp (Bahattin Celik, 2008) . Olika typer av alkohol kan öka ditt oktantal. Etanol har en mycket låg genomsnittlig fryspunkt på −173,45 ° F (−114,14 ° C). Olika blandningar av bensin och etanol är tillgängliga, såsom E10, E25, 350 och E100 som representerar procentandelen etanol (Bahattin Celik, 2008).
Metylalkohol eller metanol (−143,7 ° F eller -97,6 ° C) är en annan form av alkoholadditiv som vanligtvis används för att förhindra att gas fryser när temperaturen är mycket låg. Isopropylalkohol (-128 ° F eller -89 ° C) är också en lämplig tillsats. En av nackdelarna med etanol är att den kan täppa till din förgasare (Cannon, 2019).
På grund av att den är hygroskopisk drar etanol till sig vattnet i ditt bränsle och förhindrar nederbörd och isbildning under 32 ° F. Trots detta blandas etanol inte med vatten utan blandas med bensin. I stället för bindning fyller etanolmolekylerna utrymmet mellan de större vattenmolekylerna. Vatten kommer att sjunka till botten av din bensintank och med en del av etanolen kvar i den.
Om syre införs i bensin som innehåller vatten och etanol, kommer du att få rost. Ett annat resultat av att etanol drar vatten in i din tank är att bränslepumpen drar vatten från bensintankens botten och in i din motor. Som ett resultat dör motorn så att det kostar dig ett ganska öre att få den torkad. Den vanliga lösningen för lagring av etanolbränsle är att lägga till en stabilisator som innehåller en hög isopropanolkoncentration. Det bildar en azeotrop blandning med vatten. När isopropanol avdunstar går vattnet med det (KeithS, 2013).
Hur man håller bensin frysande
Eftersom bensin fryser någonstans under -40 ° F till -58 ° F vid mest är det i allmänhet inte bensin i ett fordon som fryser. Vatten fryser vid endast 32 ° F och vattenånga i systemet eller bränsleledningen är mer benägna att frysa (Cannon, 2019).
Se till att bränsleledningen inte har några läckage eftersom tomt utrymme i ledningarna kan orsaka kondens. Håll tanken så full som möjligt för att minska risken för kondens och för att bibehålla en högre total temperatur i tanken (Cannon, 2019). En behandling som kallas torr gas kommer att hålla vattnet i bränslet så att det brinner av.
Om dina linjer redan är frusna är ett varmt garage den bästa lösningen. Se till att hålla gasburkar borta från direkt exponering för någon större värmekälla. Du kan också köpa frostskyddsmedel som fungerar inom några timmar (Cannon, 2019).
Kan gas frysas och användas senare?
I extrema temperaturer uppstår koagulation och kristallisering av vissa element i bensin. När det tinas är det återigen användbart, men frysning har potential att orsaka en permanent kemisk förändring i bensin. Istället för ett isblock blir gasen till ett gel-liknande ämne när det fryser (Cannon, 2019).
Håll dig borta från att använda bensinen tills den värms upp lite. Om det finns i en behållare, tina gasen genom att placera burken på en sluten plats som gör att den kan komma över -45 ° F (-43 ° C), men där du inte kommer att påverkas av några ångor, till exempel din källare eller garage. Använd en förseglad behållare för att förhindra spridning av sådana farliga ångor (Cannon, 2019).
Dieselens fryspunkt
På grund av förekomsten av alkan eller paraffin i diesel är bränslet har en tendens att gela eller vaxa i kallt väder. En alkan är ett mättat kolväte och hexadekan eller cetan är en mycket viskös alkan som används i diesel. I stället för oktannivå mäts diesel med dess cetannivå. Under det som kallas molnpunkten börjar partiklar av fast vax bildas i bränslet under kallare förhållanden.
Uppbyggnad av vax i bränslet kommer så småningom att täppa till filtren och injektorerna. CFPP (Cold Filter Plugging Point) är ett mått för att bestämma dieselbränsleflödet genom en filtreringsanordning. Detta tar hänsyn till tid och temperatur. Sommardiesel kan ha en CFFP på 23 ° F till 19 ° F (-7 ° C till -5 ° C), medan vinterdiesel kan ha en CFFP på 5 ° F (-15 ° C). De flesta dieselfordon har uppvärmda filter som gör att fordonet kan fungera under ännu kallare förhållanden (Winter diesel, 2019). En motorblockvärmare används för att hålla batteriet varmt och förhindra att oljan förtjockas.
Bensinflampunkt
Flampunkten för bensin är den temperatur vid vilken ångorna antänds. Detta kan också definieras som den lägsta temperatur som krävs för att vätska bildar en koncentration av gas som är brännbar. När det gäller bensin är flampunkten -45 ° F (-43 ° C) (Ukropina, 2014).
Den lägsta temperaturen som orsakar bensinångor att brinna efter borttagning av antändningskällan är eldpunkten. Varken flampunkten eller eldpunkten beror direkt på antändningskällans temperatur. Tändningskällans temperatur är högre än antingen eld eller flampunkt. Till exempel är självantändningstemperaturen för bensin 536 ° F (Ukropina, 2014).
Flampunkten är en egenskap som skiljer brandfarliga bränslen från brännbara, såsom bensin och diesel respektive. Bränslen med en flampunkt under 37,8 ° C (100 ° F) är brandfarliga. Bränslen med en flampunkt över dessa temperaturer är brännbara (Flampunkt, 2019).
En studie utförd av Al-Abdullah, Kalghatgi och Babiker mätte flampunkterna för kommersiell bensin och diesel. De fann att en ökning av bensin i blandningen fick flampunkten att sjunka snabbt. En blandning med 16% bensin når en flampunkt på -40 ° F / C. Blandningarna som hade en volym av 50% eller mer hade en flampunkt på -43 ° C (-45 ° F), lika med den för standardbensin (Al-Abdullah et al, 2015).
Slutsats
Eftersom bensin består av olika kemikalier kan fryspunkten för gas variera avsevärt. Element av vatten eller alkohol i bensinen fryser mycket snabbare än vissa kolväten, särskilt aromatiska kolväten. Som ett resultat uppskattas fryspunkten för bensin så högt som -40 ° F till -58 ° F (-40 ° C till -50 ° C) och så lågt som -200 ° F (-129 ° C) ( Ask the Van, 2007).
Bensinblandningar varierar i världen och årstiden. De är formulerade annorlunda för att motstå de kalla temperaturerna på vintern eller hundens sommardagar. Den mycket låga temperaturen som krävs för att frysa bensin gör förekomsten av stelning eller gelning osannolik. I de flesta områden fryser vattnet i dina bränsleledningar långt innan bensin gör det.
För att förhindra att dina bränsleledningar fryser, förvara ditt fordon på en varm plats och låt inte bränslenivån bli för hög låg. Det är säkert att förvara bensin i en standardbehållare för gasförvaring, och om din bensin fryser, se till att tina den ordentligt innan du försöker använda den. Speciellt formulerade frostskyddsbehandlingar finns tillgängliga om bensin fryser i ditt fordon. Men om du inte bor i ett ovanligt kallt område, är det troligtvis inte ett problem för dig.
