Бензин и вязкость

Физические свойства бензина оказывают влияние и на расход топлива через калиброванные отверстия карбюратора. В этом случае наибольшее значение имеют вязкость и плотность бензина.

Автомобильные бензины имеют относительно невысокую вязкость (табл.).

Для индивидуальных углеводородов однотипного строения с увеличением их молекулярного веса или температуры кипения наблюдается повышение вязкости. У парафиновых углеводородов с сильно разветвленными цепями вязкость выше, чем у соединений с прямой цепочкой. Вязкость нафтеновых углеводородов быстро возрастает с увеличением числа боковых цепей и их длины.

Последовательность возрастания вязкости углеводородов различных классов, входящих в состав бензинов: парафиновые нормального строения, ароматические, нафтеновые.

Вязкость автомобильных бензинов существенно меняется при изменении температуры. Температурный коэффициент вязкости топлив возрастает с понижением температуры и ростом абсолютной величины вязкости. В каждом гомологическом ряду углеводородов температурный коэффициент растет с увеличением молекулярной массы. Нафтеновые углеводороды по сравнению с алифатическими обладают большим температурным коэффициентом вязкости.

При снижении температуры одновременно с увеличением вязкости бензинов происходит повышение их плотности.

Плотность автомобильных бензинов определяется химическим составом и при обычных температурах (+20°С) колеблется в пределах от 0,690 до 0,810 г/см3.
От плотности зависит и уровень топлива в поплавковой  камере карбюратора. Чем меньше плотность бензина, тем глубже опускается в него поплавок и тем выше устанавливается уровень в камере. При нормальной работе автомобильного двигателя уровень бензина в поплавковой камере устанавливается на 3 — 5 мм ниже верхнего среза распылителя. Если плотность бензина значительно меньше расчетной, уровень топлива в поплавковой камере может повыситься настолько, что бензин будет самопроизвольно вытекать из распылителя.

Количество топлива, протекающего через жиклеры карбюратора, зависит от вязкости и плотности бензина. Чем выше плотность бензина, тем больше его пройдет через жиклеры в единицу времени. Чем больше вязкость топлива, тем меньше скорость прохождения его через жиклеры, т.е. меньше его расход.

Таким образом, при снижении температуры топлива его расход, с одной стороны, возрастает (за счет увеличения плотности), с другой — понижается (за счет увеличения вязкости).

Для определения суммарного эффекта влияния различных факторов на расход топлива в зависимости от температуры проведен расчет истечения ряда бензинов через главный жиклер карбюратора, устанавливаемого на двигателе ЗИЛ130. В расчете использованы экспериментальные данные по вязкости и плотности отечественных бензинов, определенные в пределах от 40 до 40°С.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что при понижении температуры происходит снижение расхода бензина через жиклер, т.е. изменение вязкости играет большую роль в суммарном эффекте, чем изменение плотности.

Расход бензина через жиклер при изменении температуры от 40 до 40°С снижается на 20—30%, Если учесть при этом изменения физикохимических параметров воздуха при понижении температуры, то можно ожидать значительного увеличения коэффициента избытка воздуха. Ориентировочные расчеты показали, что при изменении температуры от 40 до 40°С при всех прочих одинаковых условиях коэффициент избытка воздуха увеличивается на 30—40%.

Изменение свойств бензинов в различных температурных условиях эксплуатации автомобилей обусловливает необходимость сезонных норм расхода бензина на автомобильном транспорте.