Что такое потолки Армстронг. Как поменять фильтр воды... ("Сделай сам" №2∙2016) - Журнал «Сделай сам»
Вышеуказанный стандарт определяет следующие типы:
1) Пропан автомобильный (ПА) с содержанием пропана 85±10 %, сумма предельных углеводородов — не более 6 %, углеводороды С4 и выше не регламентированы:
2) Пропан-бутан автомобильный (ПБА) с содержанием пропана 50±10 %, сумма предельных углеводородов — не более 6 %, углеводороды С4 и выше не регламентированы.
Т.е. основа газового топлива по стандарту — пропан, а бутан уже как придется (не регламентируется).
Если кто не помнит: Пропан — С3Н8, Бутан — С4Н10.
А спрашивается — почему так? Чтобы проанализировать, смотрим таблицу 1.
По антидетонационной стойкости пропан вне конкуренции, а вот бутан очень близок к бензину. Т. е. используя пропан можно увеличить степень сжатия и, следовательно, мощность при тех же габаритах двигателя. Да, но понимающий суть дела человек воскликнет, что это ведь невозможно, т. к. конструкция двигателя уже предрешена. А значит, что это положительное свойство нереализуемо, а только лишь гарантирует отсутствие детонации на любых режимах работы двигателя.
А вот более интересный и значимый параметр — теплота сгорания. Тут бесспорно бензин впереди, тогда как пропан явный аутсайдер. А что этот параметр значит для двигателя. Давайте вспомним, что двигатель внутреннего сгорания — это тепловая машина. Чем выше теплота, тем больше можно получить энергии, а значит мощности при одинаковых объемах сгораемой смеси.
По необходимому объему воздуха опять-таки лидер бензин — ему его надо меньше всех, а пропану больше всех. Почему это так важно? Потому что это предъявляет повышенные требования к пропускной способности воздушного тракта. Забегая вперед, скажу; что увеличение количества потребляемого воздуха вынуждает чаще менять воздухофильтры.
А вот со скоростью распространения фронта пламени не все так однозначно. Отмечу, что этот параметр зависим от октанового числа. Это можно пронаблюдать по приведенной выше таблице. И это достаточно просто понять из определения детонации.
Детонация — это режим работы двигателя, при котором процесс сгорания топлива носит взрывной характер.
А взрывной — это значит сверхбыстрый процесс горения. Это как раз и характеризуется максимальной скоростью распространения фронта пламени. У пропана эта скорость минимальна, у бензина — максимальна. Но в отличие от октанового числа этот параметр очень важен и влияет на процесс горения в каждом конкретном двигателе.
С одной стороны, чем медленней распространяется пламя, тем медленней нарастает давление в цилиндре и тем меньше ускорение поршней, а, следовательно, автомобиля. Но с другой стороны — меньше ударная нагрузка на кривошипно-шатунный механизм, следовательно, выше ресурс двигателя.
Так в чем тогда преимущества пропана, почему же именно его содержание регламентируется?
А дело тут в физике. Газ, испаряясь в закрытом пространстве (у нас это баллон), образует паровую подушку, при этом создается определенное давление, которое в свою очередь препятствует дальнейшему испарению газа. Точнее сказать, газ-то испаряется постоянно, но часть его конденсируется обратно. Когда-нибудь видели графин с горячей водой? Там есть пар над водой и капли конденсата. При испарении жидкой фазы газа повышается давление паровой фазы, образуется насыщенный пар, что при достижении определенного значения приводит к конденсации «лишнего» — давление падает. Вот так и происходит без всякой электроники поддержание постоянства давления в баллоне. Я думаю, не сложно догадаться, что этот процесс зависим от температуры. Выше температура — быстрей испаряется газ и повышается давление.
Так зачем же тогда городить огород с паровой подушкой? Давайте заполним баллон полностью, и некуда будет газу испаряться. Однако, как утверждает все та же физика, жидкость несжимаема. Т. е. при изменении температуры, а опасность возникает при ее увеличении, жидкость изменит свою плотность, а как следствие занимаемый ею объем. Плотность уменьшается — объем увеличивается. А ведь баллон не резиновый, он не может растягиваться.
К слову сказать, что бензобаки организованы аналогично, у них тоже имеется незаполняемый (ограниченный горловиной) объем под паровую подушку.
Казалось бы, золотая середина — это бутан. Но применять его в чистом виде можно только в районах с теплым климатом. Тогда как для более холодных районов используется смесь пропана и бутана — пропан-бутан. Причем зимняя смесь, в отличие от летней (где 50 %), имеет до 95 % пропана. А все почему? Есть так называемая температура кипения, которая показывает, когда жидкость начинает переходить в пар. Так вот пропан кипит уже при -42,1 °C, что практически гарантирует его испарение в любых районах за исключением Крайнего Севера. В этом случае в смесь добавляют этан, который кипит при -88,5 °C. А вот бутан изволит кипеть только при -0,5 °C, что делает его применение в холодных районах практически невозможным.
С бензином дела обстоят хуже, он кипит при температурах от +35 до +205 °C. Но не надо паники, в системах питания бензином он подается насосом (газ поступает под собственным давлением и насосы ему не нужны) и распыляется тем или иным методом в аэрозоль.
Приведем еще немного цифр. Немаловажным фактором в плане обеспечения безопасности является температура самовоспламенения топлива в атмосфере воздуха при нормальном давлении, °С:
- пропан: +510…+580;
- бутан: +475…+550;
- бензин: +470…+530.
Из чего можно сделать вывод, что самый безопасный — пропан, т. к. для его самовоспламенения требуется более высокая температура, которая в автомобиле, на открытых деталях (не в камере сгорания) недостижима, бутан и бензин в этом плане практически идентичны, но всё же различимы по другому фактору. При нормальных температурных условиях, газ переходит в пар и, будучи тяжелее воздуха, уходит вниз, тогда, как бензин остается жидким дольше, что повышает риск его воспламенения.
Резюмируя выше сказанное мы можем развенчать миф об опасности газа. Если не нарушать простых правил безопасности, то ничего не рванет и не загорится.
Тогда как хорошая испаряемость газа практически при любых погодных условиях делает его незаменимым помощником в устойчивой работе двигателя.
Газ, будучи хорошо испарившимся, более равномерно и полностью заполняет цилиндры и улучшает тем самым процесс сгорания.
Немаловажным фактором можно считать отсутствие в составе газа смолянистых (не путать с маслянистыми) соединений, а также серы и парафина, которые присутствуют в бензинах. Это освобождает детали камеры сгорания от
