Автомобильное топливо — едва ли не самый «популярный» продукт, с которым сталкивается человек, когда в его распоряжении появляется автомобиль. Но много ли мы знаем об этой пахучей и легковоспламеняющейся жидкости? Drom.ru рассказывает о бензине и дизельном топливе то, что должен знать каждый уважающий себя автомобилист.

Чем опасны смолы и прочие «кислотности»

Печально, что, являясь вторым в мире по величине производителем и экспортером нефти, Россия всегда играла роль догоняющего в процессе получения современного бензина. Так было в Великую Отечественную войну, когда американские «Студеры» и «Шерманы» отказывались ездить на нашем А-66, а 40% потребности в высокооктановом авиационном топливе удовлетворялось благодаря поставкам по ленд-лизу. Такова ситуация и ныне. В Европе нормы Евро-4 приняли еще в 2005-м, Евро-5 — спустя четыре года. У нас пока с самых высоких трибун только говорят о выпуске бензина и дизельного топлива четвертого экологического класса, то есть Евро-4. Хотя на заправках уже сейчас можно купить улучшенные сорта бензина, обещающие лучшую экономичность и экологичность и рост мощности.

В техрегламенте на топливо, с 2010 года заменившем действовавшие ГОСТы, есть ряд позиций, вызывающих вопросы и сомнения. Например, никак, в отличие от предыдущих госстандартов, не регламентируется наличие смол, которые для двигателей являются одним из источников опасности. При остывании мотора они образуют на штоках впускных клапанов клейкую массу, приводящую к зависанию последних и их встрече с поршнями.

Фракционный состав, также не определяющийся нынешним техрегламентом, влияет на смесеобразование в камерах сгорания. Неоптимальные сочетания легких и тяжелых фракций ведут к ухудшению низкотемпературных пусков, потере мощности, увеличению времени прогрева. Самый худший вариант — износ пар трения, когда несгоревший бензин смывает масляную пленку с зеркала цилиндра.

Кислотность, содержание механических примесей и воды — все это в 2010 году было отдано на откуп производителям. Излишне, наверное, говорить, что от этих параметров зависит состояние топливной системы и в целом двигателя. Благо, лимитирована доля ароматических углеводородов, приводящих к повышенному образованию нагара и, главное, содержание серы. В Евро-2 ее количество не должно быть больше 500 мг/кг. В то же время до декабря этого года российские производители топлива должны будут перейти на выпуск бензина четвертого экологического класса. В нем присутствие серы сокращено до 50 мг/кг. В нормах Евро-5, которые в России ориентировочно начнут действовать до декабря 2015-го, значение еще меньше — 10 мг/кг. Однако соответствие бензина высоким евростандартам откладывали минимум дважды — переоборудование предприятий под выпуск экологичного топлива недешево. А в стране, живущей за счет «черного» сырья, предсказуемо сильно нефтяное лобби. Не произойдет ли это еще раз?

Почему для авторынка с действующими нормами «Евро-5» нет топлива даже «Евро-4»

Между тем, к нам уже девять лет ввозятся автомобили, отвечающие Евро-4, и пять лет — Евро-5. Для двигателей многих из них количество серы на уровне Евро-2 и даже Евро-3 противопоказано. Дело не только в экологии! Сера не просто сокращает ресурс катализаторов, она отрицательно влияет на моторное масло, серьезно уменьшая время его использования в агрегате. И, что самое скверное, выводит из строя бензонасосы высокого давления в системах с непосредственным впрыском. Подобных сейчас не имеет редкий автопроизводитель.

Некоторые нефтеперерабатывающие компании из тех, что покрупней и посерьезней, выпускают бензин Евро-4 (или Евро-5!) на протяжении уже двух-трех лет. Причем он отвечает всем требованиям, в том числе и по сере. Тем не менее, основная масса заводов пока в процессе модернизации. Рассчитывать можно лишь на соответствие нормам Евро-3. Ситуация вдали от крупных центров цивилизации и вовсе непредсказуемая. Из какого «самовара», какой «самогон» нальют — кто его знает…

И смолы, и ароматические углеводороды, и сера могут сократить ресурс каталитического нейтрализатора, а могут в некоторых случаях уничтожить его керамическое наполнение буквально за одну-две заправки. Все зависит от доли этих «присадок» в топливе. Причем на современных автомобилях «обойти» катализатор не получится — системы управления двигателем жестко привязаны к его наличию. При этом он дорог. Что еще хуже, на ряде двигателей есть риск, что частички керамики попадут в цилиндры

Дизельное топливо: почему отменили «зимнее время»

Новый технический регламент, естественно, распространяется и на дизтопливо. Сроки принятия Евро-4 и 5 (если они, конечно, будут выполнены) те же, нормируемое содержание серы, кстати, аналогичное. Есть приятные исключения — например, регламентируется фракционный состав. Но есть и неприятные. Предыдущий ГОСТ для летнего, зимнего и арктического дизтоплива предполагал десять классов по предельной температуре фильтруемости — от плюс 5 до минус 44. Иными словами, по температуре, при которой топливо можно использовать. При этом в ГОСТе имелось приложение, четко географически и во временных рамках определяющее применение того или иного класса. К примеру, в Мурманской области в период с 1 ноября по 15 апреля с температурой фильтруемости не выше минус 32 градусов и т.д. Теперь все сочетания времен года и регионов РФ заменены на весьма условные обозначения — «холодный климат» и «арктический климат». Из разнообразия предельных температур фильтруемости остались только две позиции — не выше минус 20 и 38 градусов соответственно. Не иначе сказалось глобальное потепление, а вся «широка страна моя родная» сжалась до размеров какой-нибудь Франции. Будут ли этим пользоваться производители и продавцы, которым нет необходимости добавлять дорогостоящие смазывающие присадки в арктические сорта дизтоплива, поскольку само понятие сезонности сейчас эфемерно? А зачем вообще в техрегламенте делать такие послабления, облегчающие жизнь нефтяным компаниям, но заставляющие потребителей задуматься — замерзнет соляра или нет? Вопрос, по всему выходит, риторический.

 
В нынешнем регламенте почему-то не нормированы выбросы твердых частиц, которые, прежде всего, уничтожают сажевый фильтр (DPF — Diesel Particulate Filter, фото слева). Именно поэтому поставляемые к нам или выпускающиеся у нас иномарки его не имеют. Хотя в Европе такой способ очистки используют с 2004 года. Но с ввезенными неофициально автомобилями могут быть проблемы. При выходе из строя сажевого фильтра загорится соответствующая индикация (фото в центре), упадет мощность, вырастет расход топлива, будут плавать холостые обороты. Если это игнорировать, последствия могут быть плачевны — вплоть до гидроудара от попавшего в цилиндры масла. Хорошо, что DPF вовсе не обязательно менять на новый — можно просто удалить (фото справа)

Что экономится при покупке дорогих сортов топлива

И все-таки, несмотря на поблажки от создателей техрегламента, у производителей нет иного пути, кроме как выпускать более чистое, качественное топливо. Отчасти они это делают даже без давления сверху. Еще в середине прошлого десятилетия под несколькими крупными брендами появились АИ-95, АИ-98 и дизельное топливо, содержащие в себе пакеты моющих присадок. Что характерно, в Европе и Америке без последних горючее практически не выпускается. У нас подобное топливо предлагается как «спецпредложение». Чуть более дорогое, чем обычные бензины и солярки (речь идет о Евро-3 или 4), оно, как обещается нефтяными компаниями, должно повышать мощность, снижать токсичность выхлопа и увеличивать ресурс двигателя. По первым двум пунктам дать какую-то оценку сложно. А вот ходимость мотора (благодаря сохранению отдельных его частей) вырастет однозначно. Дело в том, что присадки, помимо компонентов, связывающих воду и предотвращающих коррозию, содержат поверхностно-активные вещества. Ими обеспечивается мягкая, не вредящая цилиндро-поршневой группе очистка топливных магистралей и форсунок. Удаление нагаро-лаковых отложений с клапанов и стенок камер сгорания. Кстати, еще до появления таких присадок в топливе они предлагались отдельно — некоторыми фирмами, выпускающими масла и автохимию.

Платить ли лишние рубли за «моющее» горючее, конечно, каждый решит самостоятельно. Стоит только помнить, что современные моторы к чистоте топливной системы относятся несколько иначе, чем их предшественники. Непосредственный впрыск, особенно в условиях постоянного городского трафика, сам по себе хороший создатель отложений.

Характерный пример того, как топливо может сохранять чистоту внутренних деталей и поверхностей двигателя. Чтобы иметь такой результат, конечно же, лучше пользоваться «специальным топливом» изначально, при небольших пробегах. Или использовать соответствующие присадки известных брендов. Правда, многие автопроизводители исключают применение подобных продуктов

Четыре абзаца о топливе будущего

Говоря о топливе в целом, вспомним об «искусственных» его видах, то есть получаемых не из нефти. Еще в 1911 году в Германии бензин был синтезирован из угля. А во Вторую мировую войну вермахт и люфтваффе уже активно пользовались этим эрзацем. Тогда, скорее от безысходности — он был дорог, имел высокую температуру замерзания (минус 10-15 градусов), но ведь своих месторождений нефти у немцев не было. Тем не менее, впоследствии это не оттолкнуло западные державы от продолжения работ в области синтетического топлива. Сейчас его «выгоняют» из того же каменного угля, а также из отходов деревообработки. Причем себестоимость в ряде случаев выходит менее евро за литр.

Впрочем, более перспективным считается получение бензина и дизтоплива из растительных культур. Эксперименты по употреблению биоэтанола, если грубо, то спирта, в тех же целях, что и бензина, начались еще тогда, когда последнего не существовало — в 20-е годы XIX века. Однако по-настоящему масштабное производство и использование такого топлива стартовало спустя 150 лет в Бразилии, чему способствовало увеличение цен на нефть. Эта страна до сих пор является крупнейшим производителем и потребителем (по некоторым данным, 40%  всего автопарка) подобного горючего. Другим серьезным приверженцем биотоплива выступают США, хотя доля его на внутреннем рынке пока невелика. Только к 2022 году американцы предполагают заменить им 15% бензина. В Европе, где традиционно популярны автомобили, работающие на тяжелом топливе, ставку делают на биодизель.

Если биоэтанол получают, в основном, из сахарного тростника (Бразилия) и кукурузы (Штаты), то сырьем для биометанола служат искусственно культивируемые водоросли. Из них же можно готовить и биодизель. По сырью для него вообще существует масса вариантов: овес, хлопок, рис, даже кофе и какао. Но определяющим при выборе сельхозкультуры, с учетом экономической целесообразности и сложности ее выращивания, является количество масла, получаемого с гектара посадок. В лидерах здесь специальные виды пальм (страны Тихоокеанского региона), кустарник ятрофа (Индия) и растение рапс из семейства капустных (Европа).

Почему именно биотопливо считается перспективным? Потому что, в отличие от нефти или угля, оно «возобновляемое». Количество углекислого газа, появляющегося при сгорании, компенсируется потреблением его растениями, из которых создано биотопливо. Наконец, та же биосолярка не вредит экосистеме и вообще разлагается на составляющие менее чем за месяц. К минусам биодизеля можно отнести небольшие сроки хранения — до трех месяцев. А производителей биотоплива в целом обвиняют в сокращении посевных площадей, в вырубке тропических лесов и в том, что горючее, по сути, выпускается из продуктов питания. Есть недостатки и практического характера. Так, и биодизель, и биоэтанол — высокотемпературные субстанции, не любящие морозов. На смеси биоэтанола и бензина обычный двигатель способен работать, только если доля первого не превышает 10%. Другое соотношение либо чистый этанол ДВС переварит лишь в случае адаптации систем зажигания и топливной. Такие автомобили, особенно популярные в Бразилии и США, называются FFV — Flexible-fuel vehicle. Осваиваются они и в Европе с Канадой. А вот у нас, несмотря на то что Россия выпускает биоэтанол, машины с «гибкотопливными» моторами пока из разряда экзотики. Производство же биодизеля находится в начальной стадии, хотя промышленные испытания этого вида топлива ведутся.

В Калифорнии 10% проданных автомобилей одного производителя должны отвечать нормам ZEV — Zero Emission Vehicle. То есть иметь нулевые выбросы в атмосферу. К подобным моделям можно отнести, например, полностью электрический Nissan Leaf

Рапс — растение своеобразное. В диком виде не встречается, но был известен задолго до нашей эры. В западной Европе распространился с XVI века, к нам попал спустя триста лет. Из рапса получают масло, богатое полезными жирами. Правда, сейчас значимость этой культуры определяется не пищевой ценностью продукта, а его количеством (тонна с гектара) и тем, что из этой янтарной жидкости можно выработать дизельное топливо

 
Одно из многообещающих направлений в получении биометанола и биодизеля — выращивание водорослей. Для этого не требуется пригодная под сельскохозяйственные культуры земля. Подойдут естественные пруды или местность с пустынным климатом (растения любят высокую температуру), на которой можно устроить бассейны. Отдача в конечном продукте выше, чем при производстве горючего из «сухопутной» растительности

Каким топливом заправляться

В некоторых случаях автопроизводители значительно преувеличивают технологичность своих двигателей, предписывая владельцам заливать бензин с октановым числом не ниже 98 и отвечающий нормам Евро-4. Тем более, если речь идет о моторах, созданных еще в прошлом веке, которые без проблем переварят АИ-92, а Евро-3 противопоказан им только из-за катализатора. Такие агрегаты на моделях для российского рынка далеко не редкость. Вот только экономя, стоит помнить, что проблемы с двигателем дилер будет пытаться списать на топливо, не соответствующее требованиям завода-изготовителя.

Что же до всяких TFSI, Skyactiv и различных common rail, то по ним топливной альтернативы нет — исключительно Евро-4 или даже Евро-5, как того требуют некоторые европейские производители. Выбор АЗС — ключевой фактор при эксплуатации автомобилей с подобными двигателями. Каким образом поступать обладателям таковых, если они живут в глубинке и не имеют под боком заправок известных нефтяных компаний? К сожалению, российские законодатели не отвечают на этот вопрос. Мы же можем сказать — хотя бы интересоваться паспортом качества продукции, который должен быть на каждой АЗС. И сверять позиции в нем с теми, что определены техническим регламентом. Впрочем, высудить что-то у продавца или производителя топлива наверняка получится только в случае, если машина, «отравленная» горючим, не успела покинуть площадку АЗС. Такие эпизоды, кстати, бывали.

8 тысяч лет топливной эры

Чтобы получить из нефти те продукты, которые мы имеем сейчас, человечеству понадобилось 6-8 тысячелетий. Первые признаки использования «черного золота» как стройматериала относятся ко временам Вавилона, древнеиндийского города Мохенджо-Даро и египетских фараонов. Эффективно сжигать нефть стали позже, однако тоже еще до начала нашей эры. Вспомним хотя бы греческий огонь. Первую прозрачную жидкость из маслянистой жижи — керосин — получили только в середине XVIII века русские крепостные мужики, выгонявшие его подобно самогону. Правда, официальное открытие этого горючего вещества относят на век позже. В любом случае бензин, как побочный продукт перегонки, тогда по большей части утилизировали.

В те времена его применяли и в антисептических целях. С соляркой, также появлявшейся в процессе получения керосина, вообще не знали, как поступить. Еще один исторический казус заключается в том, что оба этих продукта пристроили к делу инженеры Германии, страны, никогда не имевшей собственных нефтяных ресурсов. В конце XIX века несколько немецких конструкторов почти одновременно создали автомобили с ДВС, работающими на бензине. А Рудольф Дизель, экспериментируя с мотором, получившим его имя, после ряда неудачных опытов с другими видами топлива обратился к солярке. И понеслось! Нефть, которую до этого использовали в мизерных объемах, за последний век с небольшим стала основным двигателем человечества — в прямом смысле этой фразы. Кто бы что ни говорил об исследованных и неисследованных запасах этого ресурса, об оставшихся 50 годах до экономического коллапса, именно углеводородное топливо будет для цивилизации ключевым энергоносителем.

Но эйфория от технологического развития почти сразу была омрачена экологическими последствиями. Впервые с таким явлением, как смог, человечество столкнулось еще в 1942 году в Калифорнии. Уже в 1966-м в этом штате начали действовать ограничения концентрации вредных выбросов в выхлопе. В Европе к первому регулированию выхлопных газов пришли в 1972-м. В Японии — спустя шесть лет. Нынешнее определение экологических стандартов в виде Евро-1 приняли в Старом свете в 1992 году. Сейчас Евросоюз двигается к нормам Евро-6, которым автомобили официально должны будут отвечать в 2015-м.

Это сейчас Россия «опаздывает» в топливном и техническом развитии, а еще совсем недавно в историческом, конечно же, смысле наша страна была на «топливной передовой». Керосин мы начали гнать первыми. Да и земную твердь ради выкачивания из нее нефти проткнули раньше других. Произошло это в 1848 году на прикаспийском урочище Биби-Эйбат близ Баку. В Америке подобный опыт повторили только 11 лет спустя. Причем речь шла о получении артезианской воды — на нефть наткнулись случайно

В истории топлива интересна «биография» канистры. До 30-х годов прошлого века специальных емкостей, не считая бочек, для горючего либо не существовало, либо они представляли собой весьма оригинальные и неудобные конструкции. Нынешняя знакомая нам канистра (на фото) создавалась для вермахта и появилась в 1937-м. В начале 40-х годов ее скопировали в Англии, Италии, Швейцарии и даже в США, хотя американцы внесли изменения — пробка у них завинчивалась. После войны канистру приняли «на вооружение» и в СССР

Источник Drom.ru