|
"Стучит?" - "С-стучит..."
(диалог из к/ф "Бриллиантовая рука")
Прощание с этилированным бензином
С детонацией - стремительным, близким к взрывному, сгоранием смеси в цилиндрах, - так или иначе сталкивались все. "Плохой у нас бензин", - вздыхают водители, - "пальцы стучат..."
Именно так - "стуком пальцев", "звоном пальцев" - называют в обиходе детонацию. И хотя стучат не пальцы, а... впрочем, стоп. О природе этого явления совсем недавно рассказал наш обозреватель к.т.н. Александр Хрулев. А сегодня мы поговорим о способах борьбы с детонацией.
Давайте посмотрим на проблему широко, если хотите, концептуально. В масштабе города, региона, а то (чего уж там!) и всей страны. Чтобы приехать на любую АЗС, заправиться, и никаких тебе стуков... Казалось бы, все ясно - надо на НПЗ добавить в бензин «нечто», повысить его октановое число и проблема решена.
Когда-то роль этого "нечто" играл тетраэтилсвинец (ТЭС). Как действует этот антидетонатор? ТЭС получают, воздействуя хлористым этилом на сплав свинца с натрием. В условиях высоких температур в камере сгорания происходит выделение чистого свинца. Участвуя в реакциях, он тормозит окисление углеводородов топлива. В результате детонация уменьшается, а то и прекращается вовсе.
Чтобы уменьшить отложения свинца на деталях двигателя, ТЭС вводят в бензин в виде так называемых этиловых жидкостей, где собственно тетраэтилсвинец занимает от 54 до 58%. Остальное приходится на долю бромистых соединений (выносителей), антиокислителей, красителей и наполнителей.
Кстати, несмотря на похожее звучание, этиловая жидкость не имеет ничего общего с этиловым спиртом - этанолом. Мы подчеркиваем это потому, что этанол тоже может выступать в роли антидетонатора, о чем, кстати, говорилось в февральском номере нашего журнала.
В свое время этиловые жидкости получили широкое распространение, а бензин с их добавкой назвали "этилированным". Но медаль, как всегда, оказалась двусторонней: спасая двигатели своих автомобилей, человечество губило природу. Соединения свинца, попадая с отработавшими газами в окружающую среду, наносили ей невосполнимый ущерб. И настал день, когда бороться пришлось уже не с детонацией, а с этилированным бензином.
Сколько копий было сломано в экологических битвах, пока ситуация не изменилась! Хорошим аргументом против этилированного бензина явилось изобретение каталитического нейтрализатора отработавших газов - свинцовые отложения выводили из строя этот дорогой прибор.
В конечном итоге за последние десять лет доля этилированного бензина в общем объеме производства существенно снизилась. Приведенные здесь диаграммы подтверждают: ядовитый бензин хотя и медленно, но уходит в прошлое...
Свято место пусто не бывает
Распрощаться с этилированным бензином, конечно, можно. Но чем заменить этиловые жидкости? Рассмотрим несколько вариантов.
Так, для повышения антидетонационной стойкости неэтилированных бензинов применяют кислородсодержащие соединения: спирты и эфиры. Производство простых эфиров, например метилтретбутилового (МТБЭ), хорошо приспособлено к условиям НПЗ. Поэтому они получили широкое распространение. Но... за рубежом. А вот в России доля бензинов с МТБЭ невелика, что объясняется немалой стоимостью этого антидетонатора.
Еще один вариант - это азотосодержащие ароматические соединения: амины (АДА), ксилидины и прочие. Они несколько дешевле МТБЭ, но все же гораздо дороже этиловых жидкостей.
И, наконец, еще одна альтернатива тетраэтилсвинцу - это присадки на основе марганца и железа. Они, кстати, не оказывают вредного влияния на каталитические нейтрализаторы и даже, более того, улучшают их работу. Но об этом чуть позже.
Посмотрим в таблицу. В ней перечислены присадки и добавки к автомобильным бензинам, допущенные к использованию в нашей стране. Есть среди них и металлосодержащие. И, пользуясь случаем, поясним: присадка от добавки отличается процентным содержанием в топливе. Специалисты ВНИИ НП называют такие цифры: присадки вводят в топливо до 0,5%, а добавки - от 0,5% и выше.
Использование присадок на основе марганца и железа экономически более выгодно, чем применение добавок АДА или МТБЭ, что благотворно влияет на цену топлива.
Железный аргумент
А если выбирать между марганцем и железом? Что дешевле? До августа 1998 года ответ звучал так: антидетонаторы с марганцем. И вообще, это был самый дешевый вариант замены этиловых жидкостей. Но мы не зря упомянули ТОТ август. Дело в том, что марганец для антидетонаторов, в отличие от железа, закупали за рубежом. И после скачка курса доллара рублевые стоимости присадок на основе марганца и железа поменялись местами. Значит, надо переходить к железосодержащим препаратам? Но оказалось, что не все так просто...
Когда-то в топливо вводили дешевый антидетонатор на основе пентакарбонилжелеза. Обладая рядом положительных свойств, он, тем не менее, был очень токсичным и вызывал повышенный износ поршневой группы и цилиндров. Наверное, тогда и пошла молва, что «железо» в бензине - это плохо. Что такой бензин будет замыкать электроды свечей. Что камеры сгорания покроются страшным красным нагаром. Что... Впрочем, не будем перечислять все грехи, в коих обвинялись железосодержащие препараты.
А недавно одна уважаемая еженедельная газета негативно отозвалась о подобных антидетонаторах - и подлила масла в огонь. Что ж, мы тоже вправе участвовать в формировании общественного мнения. Поэтому считаем необходимым дать некоторые пояснения.
Начнем с того, что присадка присадке рознь. А теперь внимание: в сегодняшних железосодержащих присадках используется не пентакарбонилжелезо, а ферроцен. В свое время ферроцен был разработан для «оборонки» как катализатор процесса сгорания. Применялся он и за рубежом, например в Германии.
Сегодня ферроцен входит в состав добавки "Феррада", присадок "АПК", "ФерроЗ" и ряда других препаратов, допущенных Госстандартом для использования в нашей стране. Кстати, ферроцен обладает хорошей растворимостью и вводится в топливо в виде жидкого продукта.
К этому можно добавить, что автомобильные бензины, содержащие присадки на основе марганца и железа, прошли испытания на АМО "ЗИЛ" и АО "АвтоВАЗ" и рекомендованы к применению на автотранспорте. Кроме того, многие предприятия при выработке неэтилированных бензинов уже в течение ряда лет применяет железосодержащие присадки (см. таблицу). Это ОАО "Ачинский НПЗ", ООО "Рязанский НПЗ", ОАО "Салаватнефтеоргсинтез", НПФ "Феникс Лтд" и другие. Что касается марок антидетонаторов, то специалисты считают наиболее перспективной присадку "ФерроЗ". Подчеркнем еще раз: она вводится в топливо в жидком виде, легко вписывается в техпроцесс и экологична.
Мы уже говорили, что железосодержащие препараты улучшают работу каталитических нейтрализаторов. Можно сказать больше: эти новшества запатентованы. В частности, получен патент на способ дожигания отложений в нейтрализаторах. Кроме того, железосодержащие присадки полезны и для дизельных двигателей. Они прекрасно очищают сажевые фильтры.
А теперь вернемся к износу. Есть хорошая поговорка: "Заставь дурака Богу молиться, он лоб расшибет". Применительно к нашей теме это означает "бойтесь передозировки". Железосодержащие антидетонаторы вводятся в топливо в количестве 37 мг на литр, не более. А увеличение концентрации действительно ведет к повышенному износу, образованию отложений и выходу свечей из строя. Известны случаи, когда "кулибины", стремясь продать "76-й" как "95-й", вливали не 37, а 370 мг антидетонатора на литр топлива (кстати, этиловая жидкость вводилась именно в такой пропорции). Вот тут-то и начиналось замыкание электродов и прочие «прелести», которыми так любят козырять противники железосодержащих антидетонаторов. Комментировать это не хочется. Правда, одно замечание все же сделаем: при чем тут антидетонатор? Разве в пересоленном супе виновата соль?
Но пора суммировать сказанное. Железосодержащие присадки, конечно, не панацея. Но пока это один из наиболее приемлемых способов повышения антидетонационной стойкости бензинов. Эти присадки экологичны и относительно дешевы. Они прошли испытания на ведущих автозаводах, в НАМИ, в НИИАТ и допущены Госстандартом для использования. Поэтому специалисты считают, что их применение на НПЗ оправданно - разумеется, при строгом контроле за технологией и дозировкой.
И еще: если сегодня отказаться от железосодержащих присадок, останутся два пути - либо возврат к этилированному бензину, либо ввоз неэтилированного из-за "бугра". Думаем, что эти варианты нас не устроят.
Поэтому давайте не будем переживать, если в наши баки польется «железный» бензин. Ведь с детонацией надо бороться. Иначе так и будем ездить - от среднего ремонта к капитальному.
|
