и о-во адушиая академия РККА
VI «м « 1
Н. М. Яковлев
ТОПЛИВО
для
авиационных
двигателей

1961 г.в
<?Г2-^-525'
РККА	ГЧ
9-7*
мелев
Зоенно-воздушная академия
имени преф Н. Е. Жуковского
£
с
Умно.
Москва _
''Дарственное
Техническое издательств
Лен.-нград—1931 —ноябрь
для
авиационных
двигателей
иЭ'>=

Г о
н а

ПЕРВАЯ
ТИПОГРАФИЯ ОГПЗа РСФСР
«ОБРАЗЦОВАЯ»
МОСКВА, ВАЛОВАЯ, 28.
Уполномочен. Главлита В-3566.
ГНТИ 1311. НМ-1. Заказ М 1452.
Тираж 10 000. 12=/4 дач. л.
Редактор Г. ХОЛОМАНОВ.
Технический редактор Е. СИМКИНА.
От автора
„Топливо для авиадвигателей" предназначается как краткое
пособие при прохождении курса: „Применение топливно-смазоч-
ных материалов в авиадвигателях".
Кроме того этот труд поможет читателю ориентироваться в
эксплоатапионных вопросах по топливу.
При составлении настоящего труда помимо крайней спешки
мы столкнулись с значительными затруднениями из-за новизны
целого ряда понятий топливной проблемы, поэтому с точки зре-
ния учебного пособия книгу следует  рассматривать как пер-
вый шаг к составлению весьма нужного руководства по приме-
нению основных материалов.
Настоящая книга разделена на три части: I — Виды, химичес-
кая природа и классификация топлива, II — Оценка качеств топлив
и III — Контроль качества топлив.
Стремление по возможности полнее охватить топливный во-
прос и вместе с тем уложиться в предоставленный нам размер
книги заставило быть весьма краткими при изложении отдель-
ных вопросов этой новой и мало разработанной проблемы. Крат-
кость изложения особенно отразилась на I части, которую мы
считаем вспомогательной.
Особое внимание обращал сь на проработку методов испы-
тания топлив, чтд по нашему мнению является наиболее слабым
местом топливной проблемы вообще.
Используя работу Комиссии ВСНХ СССР по автотракторному
топливу по методическим вопросам, мы стремились к унифика-
ции методов испытания и к устранению той разноголосицы и
анархии в методологии, которая существует до настоящего вре-
мени в исследовательских работах по топливу. Серьезным про-
белом настоящего труда является отсутствие главы по методам
испытания топлив на двигателях. Крайняя ограниченность пре-
доставленного срока не позволила проработать этот вопрос. От-
пасти он затронут в главе о методах испытания на детонацию,
о и то в самом общем виде, указывая лишь основные условия
УДУщего унифицированного метода.
и г/Тмеченные недостатки и пробелы мы надеемся восполнить
исправить в значительно большем по размеру труде на ту же
МУ. который мы разрабатываем в настоящее время по заданию
оенно-воздушной академии РККА.
Содержание
5
Содержание
86
87
88
90
91
93
94
95
96
/ I.
[Я
1/2.
J з.
I. Виды, химическая природа и классификация -Топлив
. Главнейшие виды топлив.........
Топлива нефтяного происхождение
Коксобензольные топлива . .
Спирты ........................
Топлива ближайшего будущего . .
Химическая природа топлив ......
Строение углеводородов ....................
Парафиновый или метановый ряд углеводородов
Непредельные или ненасыщенные углеводороды
Нафтены.............. ....................
Ароматики . .'..........................
Спирты...............  .	.	.
Серный эфир..........	...............
Главнейшие вредные примеси топлива........
Химический состав топлив..................
Классификация топлив........................
Авиабензины......................... ....
Авиабензольные смеси ....
Спиртовые авиасмеси.......................
Недетонирующие авиасмеси ....
1.
2.
II- Оценка качеств топлив
Общие соображения.......................................
Теплотворная способность топлив .................... .	.
Методы определения теплотворной способности топлив . ..........
Значение теплопроизводителыюсти для мощности двигателя и расход;
топлива........................-	- . . .......................
* 3. Испаряемость топлив
Общие указания.......................... ......... ............
Главнейшие физические константы испаряемости.............
4.	Методы определения статической и динамической испаряемости топлив ....
Статическая и динамическая нспа тяемость топлив по методу НАМИ
/Некоторые американские методы по определению точки росы....
Равновесная разгонка топлива по Сляю.................................
5.	Кривая разгонки по Энглеру ....................... •	...........
Принцип перегонки топлив по Энглеру.........................  .
Аппарат и метод для перегонки топлив по Энглеру ................
Кривые разгонки топлив................................... .....
О ;енка испаряемости топлив по кривой разгонки..................
6.	Сгорание топлив......................л.............................
Окисление и сгорание топлив.....................................
Реакция сгорания и активные молекулы............................
Сторание топл чв в двигателе....................................
< Пределы воспламенения топлив . .	...........................
Температуры вспышки топлив...............
.а
7. Детонация топлив в двигателе ............................
Причины возникновения детонации...	’	’ ’
Степень сжатия и детонация топлив...........  .
Степень наполнения л детонация топлив...............
Чпсло оборотов двигателя и детонация топлив	\
Угол опережения зажигания и детонация топлив
Состав рабочей смеси и детонация топлив ....
Конструкция камеры сгорания и детонация топлив . ’ '	'	. ‘
Нагарообразование и детонация топлив.......................’
Внешние атмосф -рные условия и детонация топлив . . i ’ ’ ' '
Стр.
7
11
12
14
19
21
22
24
25
й
29
30
31
33
34
1 / 8. Методы испытания топлив на детонацию ............................
Сравнительный характер испытания топлив на детонацию ....
Основные условия испытания топлив на детонацию , •..............
Результаты испытания авиа- авготоплин на детонацию .	...
9. Влияние примеси бензольных топлив, спирта и этиловой жидкости на детонацион-
ные качества бензина .	........................... ........
/10. Замерзания топлив. . . •.......................... .	. ...........
Явления замерзания бензольных топлив............................
Температура замерзания бензольных топлив и выкипание по кривой
разгонки Энглера до 100°........................................
/11. Гигроскопичность топлив............................................
Гигроскопичность бензинов, бензольных топлив и спиртов ...
Меры борьбы с увлажнением топлив и методы обезвоживания
Рассла вание спиртовых смесей. ......	..........
Спирто-бензольные смеси .	..........................
Спирто-бензиновые смеси ....	...
Спирто-бензольно-бензиновые смеси . ....................... ....
Стабилизаторы спирто-бензиновых смесей
Смолообразование в крекинг-бензинах ...............................
Полимеризация и окисление как основной фактор образования смол .
Действительная и потенциальная смола топлива.....................
Метод определения смолы.........................................
Метод проработки в комиссии по авиатракторному топливу
Стабилизаторы против осмоления..................................
Результаты испытания крекинг-бензинов на двигателе Делько . . -
V14. Топлива и коррозия металлов .......... ............................
Свет и температура как усилители коррозии металлов..............
Опыгы по разъедающему действию некоторых авиа- и автотоплив
, Методы определения коррозии металл 'В............................
*15. Влияние паров топлива и продуктов сгорания на организм человека .
VI3.
97
107
113
116
118
120
121
122
123
124
128
130
131
132
133
134
136
137
138
142
145
35
37
38
53
57
58
60
61
63
72
73
74
80
85
Ill- Контроль качества топлив
*1.
V 2.
3.
4.
5.
» 6.
Удельный вес топлив......................... ...
Определение понятия удельного веса...........................
Общая оценка качеств топлива по удельному весу
Кривая разгонки по Энглеру ................................ .........
Инструкция разгонки топлив........................................
Замечания к случаям отклонения кривых разгонки от нормы. . . .
Определ ние химического состава .....................................
Определение содержания непредельных углеводородов в крекинг-бензине и его
смесях с бензином прямой гонни ................ ....................
Понятие об иодном числе .....................................
Инструкция по определению иодного числа ..........................
Определение содержания спирта в спирто-бензиновых смесях.............
Испытание нренинг-беязинов на смолообразование .	................... .
Способ испытаний в медной чашке .................................
Способ испытания в бомбе.......................
Нормы содержания смол в авто-крекинг бензине ,	. .	..........
149
150
151
152
154
155
165
1R6
169
171
6
Содержание
7.	Определение содержания тетраэтилового свинца в топливе .	.........172
8.	определение содержания сернистых соединений ...................... .	.	—
Определение суммарного содержания серы ............................... —
Качественные пробы па содержание сернистых соединений................174
9.	Определение теплотворной способности жидких т<илив....................176
10.	Определение упругости асыщенных паров жидких топлив...................179
11.	Определение абсолютной вязкости.......................................182
12.	Определение поверхностного натяжения жидких топлив....................184
*13. Определение температуры вспышки.........................................187
,14. Определение температуры замерзания, помутнения и расслаивания топлив . . 188
VI5. Цвет, запах, прозрачность и механические примеси в топливе и отбор проб
для анализов.................................................................189
Таблица I..........................................................  191
часть
t
Виды, химическая природа
и классификация топлив
I. Главнейшие виды топлива
Главнейшие виды моторных топлив, применяемые в настоя-
щее время для авиамоторов, в зависимости от своего происхож-
дения подразделяются на топлива нефтяные, коксобензольные и
спирты.
Топлива неч>тяного происхождения
Нефть как исходный сырьевой продукт дает целый ряд топ-
лив: бензины прямой гонки, газовые бензины, крекинг-бензины,
бензины „гидрогенизации", бензольные топлива, толуол, газойль,
нефтегенераторный газ, нефтяной газ и этан.
Бензины прямой гонки составляют ~ наиболее летучую жидкую
часть нефти и характеризуются наличием компонентов (углево-
дородов), температура кипения которых не превышает 200э. Как
следует из названия, этот вид бензина получается обычней пере-
гонкой нефти, которая распадается на процесс нагревания нефти,
процесс перегонки и процесс отделения бензиновой части. Бен-
зиновая фракция (часть), полученная после перегонки нефти,
подвергается очистке, если нефть содержит вредные примеси, а
при отсутствии таковых сдается в сортировку как готовый бен-
зиновый продукт.
Бензин, являющийся фракцией нефти, в свою очередь харак-
теризуется по содержанию более узких фракций. Для Характери-
стики бензина в спесификациях указывается процентное содер-
жание фракций до 100 и до 160° и конечная точка выкипания
бензина. Так по спесификации Союзнефти Грозненский район
Дает два рода бензина: автомобильный бензин первого сорта
с содержанием фракции с выкипанием до 100° в количестве не
менее 40% и с конечной точкой выкипания не выше 175° и
автомобильный бензин второго сорта, который содержит фрак-
цию с выкипанием до 100° в количестве не менее 20%, фракцию
с выкипанием до 160°—не менее 80% и с конечной температу-
рой выкипания не выше 200°. Из бакинских нефтей изготовля-
8	Виды, химическая природа и классификация топлив
ются бензин первого сорта, имеющий фракции с выкипанием дс
100° в количестве не менее 60% и до 140J —не менее 95% с кон-
цом выкипания не выше 150°, и два бензина второго с'орта,
отличающиеся между собой конечными точками выкипания: один
бензин имеет конец выкипания 175 и другой —190°, и имею-
щие фракцию до 100° в 30%.
Авиационный сорт бензина, как содержащий большой про-
цент легких фракций, до последнего времени получается путем
вторичной перегонки бензиновой фракции. При вторичной пере-
гонке отбираются легкие фракции согласно техническим ултс^
виям, предъявляемым для данного сорта бензина. Вторичная
перегонка, применяемая при производстве грозненского авиабен-
зина, кроме того вытекает из необходимости ограничить в данном
бензине содержание фракций, имеющих выкипание выше 130°.
Присутствие фракций, выкипающих выше 130° в грозненском
парафинистом бензине, приводит к ухудшению его антидетона-
ционных качеств и не позволяет применять его в чистом виде
даже для двигателей с низкой степенью сжатия, как например
для двигателя „Либерти". Вторичная перегонка заставляет иметь
специальные перегонные заводы и при увеличении потребности
в авиабензине не может быть оправдана с экономической сто-
роны. Более целесообразными сортами авиабензина, по нашему
мнению, следует считать для лета бакинские бензины 2-го сорта,
нефти Сураханского района, а для зимы —смесь 2-го сорта
с газовыми бензинами и с так называемыми бензинами „экстра"
и краснодарскими, которые являются побочным продуктом при
производстве бензинов для резиновой промышленное!и. Для зимы
в северных районах Союза желательно приготовление авиабен-
зина из нефтяного газа на установках, изготовляющих стабили-
зированный газовый бензин.
Газовый бензин изготовляется из нефтяного газа, которым богаты
грозненская и майкопская нефть. Газы Грозненского района после
стабилизации могут дать до 40% газового бензина. Полученный
из газа бензин после тщательного отделения из него неконден-
сирующих газов, или, как говорят, после тщательной стабилиза-
ции, является очень летучим бензином и обычно под названием
газового бензина употребляется для примеси к бензинам с це-
лью улучшения пусковых качеств двигателя и приемистости
в работе последнего. Газовый бензин в чистом виде, даже при
той совершенной стабилизации (содержания бутана 6%), какую
он проходит в Грозном в настоящее время, не может допу
скаться в эксплоатацию для авиации ввиду его высокой лету
чести. Это же свойство вносит значительные осложнения при
хранении, транспорте и распределении. Вследствие высокой
упругости своих паров при обычных температурах этот бензин
во время подъема на высоту может закипеть или образовать
газовые пробки в системе питания топливом. Однако по при-
меру СА<’Ш из газа может быть приготовлен вполне пригодный
дтя авиации продукт — так называемый газовый авиабензин. Дтя
Главнейшие виды топлива
9
этого удаляют тщательно бутан и тем значительно понижают
упругость паров. Этот сорт бензина по своей летучести и по
антидетонациопным свойствам приблизительно равен грознен-
скому авиабензину. Повышенная летучесть его при эксплоатацип
в зимний период особенно на бензольных авиасмесях дает за-
метные преимущества сравнительно с применяемыми ныне бен-
зольными смесями, образованными с грозненским авиабензином.
Газовый авиабензин имеет применение в северной части СССР
р зимний период времени.
„розин, лигроин и газойль. Кроме бензинов из нефти путем обыч-
ной "'перегонки получаем ряд топливных продуктов, имеющих
значение как тракторный и дизельный виды топлив, в частно-
сти топливо для так называемых авиа- и автодизельных двига-
телей. Из таких продуктов следует отметить керосин,, лигроин и
газойль.
Под керосином понимают фракцию нефти, выкипающую
в пределах 200—300°. Ввиду того что на нефтеперегонных заво-
дах, особенно на старых установках, получить четкого разделения
бензиновой фракции от керосиновой не представляется возмож-
ным и пет четкого разделения керосиновой фракции от фракции
с выкипанием выше 300°, то для тракторного керосина мы мо-
жем считать содержание фракций с выкипанием от 160—180° до
320—340°.
Под другим видом тракторного топлива — лигроином — пони-
мают тяжелую часть бензиновой фракции, а именно фракцию,
выкипающую в пределах от 110—120° до 220—230°. Эта фракция
(лигроин) получается или при вторичной перегонке бензиновой
фракции при изготовлении авиабензина, или же при изготовле-
нии бензинов для резиновой промышленности. На строящихся
новых заводах нефть сразу будет разгоняться на легкий бензин,
лигроин и керосин.
Под газойлем понимают фракцию нефти, выкипающую
в пределах от 250 до 350—370°. Газойль до послед1 его времени
употребляется как основной в настоящее время вид топлива
для авиа- и автодизелей.
Кренинг-бензин. Недостаток в бензине прямой гонки в связи
с развитием автотранспорта заставил искать новых путей для
увеличения этой продукции, главным образом в использовании
высококипящих остатков нефти, которые составляют в среднем
75 /0 от общего ее количества. Такой путь был найден в кре-
кинге, а в последние годы в гидрогенизации нефти.
Принцип крекинга (разложения, расщепления) состоит в теп-
ловой обработке исходного сырьевого продукта, которыми могут
(>ыгь; отбензиненная нефть, мазут, гудрон, соляровое масло, керо-
ии и пр. Сырьевой продукт подвергается нагреванию до темпе-
ратуры 475—506°; во время нагревания происходит распад тяже-
jHjx составляющих (углеводородов) на более легкие составляющие
^углеводороды). Процесс крекинга обычно производят, стремясь
хранить нагреваемый продукт в жидком состоянии (жидкостно-
10	Виды, химическая природа и классификация топлив
фазный крекинг), для чего ведут процесс под давлением до
50 ат.
Полученный при крекинге бензиновый дистиллят подвергается
в дальнейшем обработке серной кислотой, щелочью и другими
способами, направленными к удалению легкоосмоляющихся ча-
стей. После очистки дистиллят подвергается вторичной перегонке.
Полученный крекинг-бензин по своим эксплоатационным качест-
вам значительно отличается от бензинов прямой гонки и его
обычно употребляют в смеси с последними. Крекинг-бензипы,
изготовляемые в Союзе, по своему фракционному сошаву не-
сколько тяжелее грозненских бензинов второго сорта. В воздуш-
ном флоте СаСШ крекинг-бензин нашел себе применение в гра-
жданской авиации, но не как самостоятельный продукт, а как
компонент в смеси с бензинами прямой гонки. Крекинг-бензин
должен найти широкое применение в гражданской авиации и у
нас, но для этой цели необходимо улучшить фракционный состав
в сторону его облегчения, повышения стабильности, а также
уменьшить его воздействие на металлы, вызывающее коррозию
последних. Облегчение состава крекинг-бензина будет достигнуто
в ближайшее время в связи с потребностью в лигроиновом топ-
ливе для тракторов. Получаемый при этом легкий бензин может
после достаточно хорошей очистки войти как примесь к бензи-
нам прямой гонки.
Процесс крекинга может производиться и при обычном дав-
лении. В этом случае сырьевой продукт при нагревании испа-
ряется, и процесс крекинга происходит в паровой фазе (парофаз-
ный крекинг). Отличительной способностью парофазно, о крекинга
является выход большого количества газа, присутствие в бензине
ароматиков и худшая стабильность сравнительно с жидкостно-
фазным крекинг-бензином. С экономической стороны парофазный
крекинг невидимому себя не оправдал, так как до последнего
времени нефтяная промышленность крекирует свои продукты
почти исключительно в я идкой фазе под давлением. Повышая
температуру при парофазном крекинге, мы можем увеличивать
содержание ароматиков и отбирать из бензинового дистиллата
так называемое бензольное топливо или чистый толуол.
Получаемый при этом в значительном количестве газ может
быть использован как топливный продукт, так как теплотворная
способность рабочей смеси этого газа с воздухом обеспечивает
сохранение мощности. Применяемый для двигателей на цеппели-
нах нефтегенераторный газ является продуктом аналогичным
газу, получаемому при парофазном крекинге.
Как топливо для цеппелинов может быть использован еще
и нефтяной газ, получаемый после выделения газового бензина.
В частности известно применение этана, который является со-
ставной частью нефтяного газа и ера1 нителыю легко может быть
из него выделен.
Бензин гидрогенизации. Крупным недостатком процесса кре-
кинга являются коксообразование и большая в связи с этим
11
Главнейшие виды топлива
засореия°сть получаемого мазута. Эта засоренность создает за-
труднения при производстве и в использовании его как топлива
для двигателей внутреннего сгорания. В последнее время полу-
чил промышленное распространение процесс гидро i енизации или
бергиннзации (патент Бергиуса).
Процесс гидрогенизации можно рассматривать как усовершен-
ствованный процесс крекинга, который ведут в атмосфере водо-
рода и под очень большим давлением (20и—250 ат). Благодаря
присутствию водорода, нагреванию до 425° и высокому давлению
процесс крекинга сопровождается обогащением водородом, в ре-
зультате чего мы не имеем образования кокса, и получаемый
бензин содержит меньшее количество непредельных углеводоро-
дов. Бензин получается более стабильный. Получаемый при гид-
рогенизации мазут может быть использован для приготовления
высокосортных масел, что в свою очередь имеет весьма большое
практическое значение.
Коксобекзольные
топлива
Наряду с нефтяными топливами для авиации имеет большое
значение коксобензольное топливо. Этот вид топлива самостоя-
тельно_не используется, а служит обычно как примесь для обра-
зования бензольных авиа- и автосмесей.
Основным видом сырья до последнего времени при приготов-
лении бензольного топлива служит сырой бензол, полученный из
газов коксовых печей. Сырой бензол представляет собой жид-
кость красно-бурого цвета, неприятного запаха, которая весьма
быстро теряет свою стабильность на воздухе, оробенно на свету,
выделяя при этом липкий смолистый осадок. Кроме того сыро я
бензол содержит воду и ряд вредных как для двигателей и хра-
нилищ, так и для организма человека примесей и потому как
топливный продукт совершенно не пригоден. Наиболее вред-
ными примесями в сыром бензоле являются сернистые соедине-
ния, легко осмоляющиеся непредельные соединения и фенолы.
Для их удаления сырой бензол подвергается действию сначала
креддого раствора щелочи, потом серной кислоты и наконец сла-
бого раствораГтой жещёлочи, Далее следует обильная промывка
и, дистилляция продукта,
Авиа- и автобензолы7ые~топлмва. При перегонке бензольного ди-
стиллата в целях получения моторного, особенно авиамоторного,
топлива требуется тщательно отделить легкую сероуглеродную
ЧЩакцию, дм^еУ6~Ътавяы~~требованиё7^тоты начальная, демпе-
PjHZPa7кипенйя~~5ы1зольнасо Топлива была не ниже 81°, Фрак-
ционный состав авиабензольного~топлива колеблется в зависимо-
сти от содержания основных его компонентов (бензола, толуола
{Нксилолоб^ но во всяком случае стремятся иметь~ДрЪдукт_без
признаков замерзания (кристаллизации) до температуры 25—30°
нижёнуля. СоцержашТ?Гффатщййцс болид ..высокой температурой^
кипения ограничено 155—160°, Фракционный состав автобензоль-
12	1 В ды, химическая природа и классификация топлив
него топлива до последнего времени не регламентирован. Это
продукт в отличие от авиабензольного топлива более богат бе.ч
золомур вследствие этого имеет температуру замерзания, которая
зависимости от содержания бензола может достигать 4° ниже нули
кроме того он значительно хуже очищен от сернистгйГсбЩЩнппИй
Толуол. Из сырого бензола добывается тем же способом, что i
авиабензольное топливо, толуол, входящий в состав бензольног<
топлива. Путем перегонки из бензольного дистиллата выбираете!
фракция, теЖгбратура кипения которой лежит около 110°. Эт!
фракдияНгявляется толуолом.
По поводу применения толуола для топливных целей следует
отметить Ту случайность в использовании толуола как топлива
которая была вызвана наличием лишь временных запасов этол
продукта.
Приготовление же его для указанных целей ни с экономиче
ской, ни с технической сторон не может быть оправдано. Эт<
замечание относится в равной мере и к толуолу нефтяного про-
исхождения.
Спирты
Этиловый спирт. Кроме бензольного топлива и для авиации т
для автомобилизма имеет значение этиловый спирт. Спйрт такж<
не служит самостоятельным топливом, а употребляется в смеси
с^бензинами и бензольным топливом пр~й составлении—так назы
ваёмыГ~спиртовых смесей. Эб-прбцгтный ^тгйлшщТГсшфт, выра-
батываемый спиртовой промышленностью, является основным
продуктом, который может быть использован для авиации.
Использование сырца и денатурата по целому ряду— эксплоата-
ционных причин представляет значительные затруднения. Сырье-
вым_продуктом для получения этилового спирта служат: карта-'
Фель, озес,--Ш-у:ку.ьу_за. _ пшеница-—сахарный тростник и" т;' п.Н
Возможность получения исходного сырьевого—продукта в самых
различных частях света создает для спирта в стратегическом и
в ряде экономических отношений благоприятные условия для
использования его как топлива. Главными затруднениями
в эксплоатацииодпиртд являются высокая стой моотъ^низкаяукЛ
лорийность и трудности хранения.
Топлива ближайшего будущего
Крэме перечисленных основных видов топлив в ближайшие ]
годы в связи с индустриаш-гзацией Союза будут рметь практиче-
ское знаяение-ше-которые-лшды топлив из ряда каменноугольных,
подучаемых путем полукоксования ийи гидрогенизаций, и с.данД •
цевыодрги виды^топлива' должны будут заменить мировые неф-
таные запасы, которые исчисляются только десятилетиями. За-
пасы же легкого моторного топлива из каменного угля настолько
велики, что предоставляют возможность пользоваться ими в тече-
ние весьма длительного периода.
Главнейшие виды топлива
13
Из каменноугольных топлив наибольшее значение имеют два_
.ипя^тойлив^ из сапропёли'тбвых~углей "Сибири и топливо из
^кбсортньоРугаей и в частности из бурого угляч
’Сапропелитовые бензины. Получение жидкого топлива из углей
[поизводят процессом полукоксования. Этим процессом облагора-
живают низкосортные угли, значительно увеличивая их ценность
:ак топлива. Полукоксование отличается от коксовайия более
низкой температурой, при которой протекает процесс. Полукок-
сование ведут при температурах 500—600° вместо 900—1300°,
[применяемых при коксовании. Получаемая при полукоксовании
первичная смола дает следующие продукты: моторное топливо,
котельное топливо, смазочные масла, смолу и масла для консер-
вации дерева и т. п. Газ используется как высокосортное топ-
ливо; из него выделяется бензин и из него же можно получить
сырье для химической промышленности. Чрезвычайно интерес-
ные данные дает полукоксование сапропелитовых сибирских
углей. Сапропелитами называют угли, образовавшиеся из остат-
ков водных растений и животных организмов стоячих вод.
Смола, полученная при полукоксовании сапропелитов, отличается
от смол других углей тем, что она довольно подвижна и по
своему составу ближе к нефти, чем к обычным смолам, поэтому
ее называют сибирской нефтью. При разгонке сапропелитовой
смолы, по предварительным сведениям, мы получаем около 3,5°/0
легкого бензина с концом кипения 175°, свыше 15% керосина и
около 10% тяжелого остатка с выкипанием выше 350°. Крупным
недостатком этих бензинов является большое содержание непре-
дельных соединений — до 25%, из которых некоторые совер-
шенно недопустимы в топливе' Это должно быть учтено при
организации производства сапропелитового бензина у для чего
целесообразно ввести в производство процесс гидрогенизации,
который кроме улучшения качеств бензина увеличивает его ко-
личество более чем вдвое.
Бензин Бергиуса, или буроугольный бензин, ^ергиус впервые доказал
возможность присоединения водорода к углям, которые его содер-
жат менее 4%. Для этого он подверг изучению целый ряд герман-
ских углей и пришел к выводу, что процесс гидрогенизации
с низкосортными углями идет не хуже, чем с высокосортными.
Приготовление бензина из пашего каменного 'угля, запасы кото-
рого в Союзе весьма велики, по примеру Германии может сво-
диться к следующему. Бурый уголь предварительно просуши-
**§£££&. измельчается и стирается в пасту на тяжелом масле. Эта
nacjra_ вводится в реакционную камеру, где имеется давление ~
200---250 ащ и присутствует водород. Процесс крекинга опреде-
Дяется_ нагреванием до температуры 450s, “во"время которого
также происходит .насыщение водородом. В конечном счете при
5.1еР1'инизации получаем околоТГ5%^ бензина и до " 30% других
олее тяжелых сортов топлив. Процесс бергинизации углей и
Юфтяных остатков в Германии имеет широкий промышленный
масщтад и по данным проф. А. Н. Саханова в 1930 г. около 10%
14	Виды, химическая природа и классификация топлив
всего израсходованного бензина в Германии падало на дол
бензина Бергиуса. Нужно отметить, что все технические сведе
ния по этому процессу немецкая фирма IG держит под боль
шим секретом, и потому ые представляется возможным учесы
германский опыт в этом отношении. Для разрешения вопрос!
гидрогенизации в СССР мы должны итги путем самостоятельны?
энергичных исследований. Некоторые сведения по гидрогениза
ции поступают в литературу через Америку, которая купила
патент указанной фирмы и энергично прорабатывает вопрос <
гидрогенизации нефтяных остатков в направлениях использоза
ния процесса гидрогенизации для освобождения от сернистых
соединений бензинов, получаемых, из некоторых Сжатых серой
нефтей, для улучшения стабильности крекинг-бензинов, для при
готов лени я высокосортных масел и т. д.
Сланцевый бензин. Наличие огромнейших залежей сланцев
в Союзе, составляющих	всёго~пийрового~~запаса, ~выдвйгаё.;
на очередь разрешение в ближайшее время вопроса о введении
в эксплоатацию бензина из сланцев. Сланцами называют пропи
тайный битумозным веществом сланцевый мергель. Использо
вание сланцев для приготовления топлив и целого ряда важных
промышленных продуктов с технической стороны считается
вполне решенным. Бензин из сланцев получается при, лроцессе
полукоксовании сланцев. Дензин из сланцев содержит фракцию
до 100° свыше 30%; кроме тогО~пА некоторым данным этот
бензин содеряШТ до 25%ароматиков, что в частности определяет
егб~сравни1^ьцо_высокий удельный, вес—?.,57. Крупным недо-
статком сланцевого бензина является высокое содержание в нем
сернистых соединений, которыми оогаты~~сланцЕГ~Содержание
серы в нем при применении обычных методов очистки не может
быть уменьшено ниже 1%, что совершенно неприемлемо для
бензина. Однако испольЗбйайие метода гидрогенизации для очи-
стки бензинов от серы должно эти затруднения преодолеть^
2. Химическая природа топлив
При оценке качеств топлива в практике большое внимание
привлекают вопросы химического строения составных частей
топлива, стойкости к воздействию на топливо кислорода, степень
чувствительности к повышению температуры и наконец основ-
ные физические качества топлива. Поэтому мы сочли нужным
остановиться на этом, чтобы внести ясность в терминологию, ко-
торая до последнего времени не унифицирована, а также и для
сообщения новых данных.
Строение углеводородов
Рассматриваемое нами топливо является смесью соединений
углерода и водорода, в спиртах же имеется еще и кислород.
Кроме этих основных элементов топливо содержит небольшое
количество сернистых соединений.
Химическая природа топли!
Огромное разнообразие углеводородных соеяттлип» „
Р «шичеошх свойств углерода/ атомы котоп™ “
гии обладают способностью затрачивать лишь часть свм?Т
•ентности (связи). Под валентностью, или атомтгткгп™^060 ва'
Элемента в химии понимают способность одного рголтпК°Г0'ЛИб°
Говлению связи, пли, как говорят, enocoto”^/притоки™
или насыщению с другими элементами.
I Углеродный атом во всех углеводородных соединениях обла-
Ьает четырехвалентностью и, затрачивая на связь с углеродными
Г голами по одной связи, он остальные направ-
ляет на соединение с одновалентными водород-
1ыми атомами. Строение молекул углеводородов
следует представлять себе в трех измерениях
I пространственно). Например в простейшем слу-
чае для метана атомы водорода можно предста-
вить находящимися в углах тетраэдра (равно-
сторонней трехугольной пирамиды), а атом
углерода — в центре тетраэдра. Тогда направле-
ния связей углерода с водородами выразятся
Фиг.
1. Строение
метана.
прямыми, соединяющими центр тетраэдра с уг-
лами. На фиг. 1 приведено пространственное .положение водо-
родных атомов и углерода метана.
Очень сложное положение атомов молекулы углеводорода
в пространстве заставляет при рассмотрении строения углеводо-
рода ограничиваться графическим указанием порядка распределе-
ния связей, что мы и делаем путем записи так называемыми
структурными формулами, которые однако совершенно не пред-
назначаются для пространственного представления строения мо-
н	н	н	н	н	н
I	I	I	I	I	I
н-С-С-С-С-С-С-н
I	I	I	I	I	i
н	Н	н	н	н	н
Фиг. 2. Структурная формула нормального
гексана.
лекулы.
Молекула углеводородного
соединения может иметь атомы
углерода, соединенные между
собой в цепи, как например
нормальный %-гексан, который
может быть представлен в ви-
де формулы строения, изобра-
женной на фиг. 2.
Кроме соединений углерод-
ных атомов в ряд по цепи, как
мы имели только что для нормального гексана, углеродные атомы
могут давать разветвления, образовывая боковые цепи. Так на-
пример шестиуглеродный гексан может иметь ряд различных
комбинаций в строении своего углеродного скелета. На фиг. 3
представлены различные построения, которые может иметь ше-
СтиуглерДдный гексан. В отличие от цепи без разветвлений, ко
т°РУю принято именовать нормальными парафинами, цепи
с °^ветвлениями называют изопарафинами.
При указании, к какому типу соединений принадлежит тот
ИЛи иной углеводород, принято перед наименованием нормаль-
16
Виды, химическая природа и классификация топлив
ного парафина писать сокращенно литер п, а перед изопарафи
6) и Н н н н
I I I I I
H-'C-g-f-G-g-H
Н
G) н н н н н
I I I I I
н-c-g-g-g-g
' н чн чн
н
н Т
н
н ,
2 -метил - пентан
3-метил- пентан
ном — лидер г.
Большое разнообразие изопарафиновых углеводородов потр*
бовало разработки метода их наименования. Для этого в изощ
рафиновохм соединении углеводороды самой длинной по юлищ
ству цепи нумеруютс.
от одного конца цеп;
к другому (фиг. 3). Та
ким образом в боковы;
цепях одна связь . и
четырех всегда исполд
зйвана на присоедипс
ние к основной цепи
т. е. в боковых цепях
в случае если они им]
ют один атом углерод!
мы будем иметь оста
ток
сит
или
пы.
ной
н
ЛЧ Н ’
Н С"Н Н н
II /н /Н
H-C-g-g-g-rH
• • чн чн
н
н
i
н-С
1 Чц1
,С-Н н
и I.
2-3 -биметил- бутан
СНз, кот -рый на
название метилд
метиловой груп
При двухуглерод
боковой цепи Ml
н
Л 2.2- ди метил ~ бутан
Фиг. 3. Структурная формула изогексаиа.
будем иметь остат и
СН2 — СН3* который носит название этила; при трехуглерод
ной бок вой цепи мы соответственно будем иметь пропш,
при четырехуглеродной — бутил и т. д. Основную цепь изо'
парафинового углеводорода принято называть по обычно при
пятому наименованию нормальных парафинов. При этих тре?
условиях, положенных в основу наименова-
-^ния изосоединений, мы можем легко уста-
навливать наименования для изосоединений
'гексана. При этом вначале нужно указывать
' номер, где присоединяется та или иная бо-
ковая цепь, далее следует наименование
боковых групп и в конце—наименование
основной цепи, например на фиг. 3 наиме-
нование изогексана „2-метилпентан“ указы-
вает, что боковая цепь присоединена ко вто-
н н н н н
С^С-С^тС-С-Ч
ii'11!
а н н н н н
а =гексилен
с^с^с-с-с
^гексилен
С^С-С=С-С-С
у=гексилен
рому углеродному атому, состоит из мети-
ловой группы и присоединена к основной
пентановой цепи.
Фиг. 4. Структурная
формула гексилена.
Атомы углерода на соединение между собой могут в некото-
рых случаях затрачивать более чем одну связь, образуя углево-
дороды с двойными и тройными связями. Такие углеводороды
в отличие от только что рассмотренных носят 'название непре-
дельных или ненасыщенных соединений. Непредельные или не-
насыщенные соединения с открытой цепью могут быть схемати-
чески представлены в вице наличия между углеродными атома мп
двух линий, как это представлено для гексилена на фиг. 4. При
Химическая природа топлив
11
1яппять вместо окончания „ан“ — „илен“ (исключая ацетилен).
исХпЛЛ __________nt тт n ггя г^Нттттгпртл м ы ттапття пжЬтгтгл-
а
н +ГчС~н н
1	। к । /н
н-с=е£б-е-н
। । чн чн
Н
НЧ-н
I I в /Н /Н
н-С-С=С-С-н
! ' ' чн
•лриовании всех непредельных соединений в конце принято
-?яппять вместо окончания „ан“ — „илен“ (исключая ацетилен),
углеводороды сравнительно с парафиновыми и изопарафино-
ш в своем строении имеют усложнение в виде двойной связи,
Жжение которой при наименовании должно быть точно ука-
э Поэтому для непредельных связей между углеводородами
i пного конца цепи до другого принята нумерация литерами
’ 4) В зависимости от местоположения двойной связи мы
гем иметь а-гексилен, g-гексилен и у-гексилен. Для непре-
1ЬНЫХ изосоединений место-
южения двойной связи в
ювной цепи отмечаются
шм же образом, как и
я изопарафинов, например
яг. 5) для шестиуглеродного
^соединения при четырех-
деродной длине основной
пи мы можем иметь
шметил-з-бутилен или
щметил-g-Oy гилен.
В топливе из непредельных
единений допущены к применению тотйф/j углевд^^о^ы с
ной двойной связью —так называемые олефины- Тцишугствие
леводородов с большим числом двойных связей в топливе
общчет последнему ярко выраженную склонность к окислению
к полимеризации, и потому их следует рассматривать как
н ।
н
н I
н ь
2.3- дометил-a- бущо
Фиг. 5. <
_г ,^г>ен Ш111 ~ 2
Структур
H№?WWbliHCTt™
едпые примеси, о чем дано указание ниже.
Кроме открытых цепей углеродные атомы могут образовывать
мкпутые цепи, или, как говорят, циклические углеводороды,
римером таких циклических соединений служит циклогексан, —
н углеводород с шестью углеродами, замкнутыми в
кольцо. Такую связь можно представить в виде
н стРУктурной формулы, приведенной на фиг. 6.
'С	С'	Эта формула, как и формулы углеводородов с
\	/хн открытой цепью, пространственно не изображает
Д—Сх распределения связи, а лишь указывает их по-
н нн н рядок.
г. 6. Струк-	Углеводороды с замкнутым строением углерод-
рная формула него скелета и с полным насыщением оставшихся
щкдогексана. валентностей углеродов носят название нафтенов
или полиметиленовых углеводородов; такое наи-
ование им присвоено из-за остатка СН,, который носит наз-
шие метилена.	2
й од°бно ненасыщенным соединениям углеводородов с откры-
' пенью гексаметиленовые углеводороды могут тоже иметь
L. в°Д°роды с двумя связями, но эти углеводороды так же, как
У леводороды с несколькими двойными связями в открытых це-
гячОтгТН0сятся к РазРяДУ вредных примесей. О них вкратце будет
ано в части о вредных примесях.	_
Я к о и п е в топливо для двиадВЕГагса1,в	—>11
16
Виды, химическая правда и классификации топлйй
Кроме полиметиленов в топливах имеют большое зиач-
шестиуглеродные углеводороды, в основе строения которых ле
замкнутый скелет, в котором к каждому атому углерода при
динен только один атом водорода. Простейший представи
,CSCX
с-н
h-C<^
H' 'H
Фиг. 7. Струк-
турная формула
бензола.
при наличии основного
присоединения
зам’
бокс
кольцу
К
н
Н\ ,zC-H
H-g<J
4gc:g
Hz
1олуол f-j
I
нч zC-h
н
I
СН
н
О С
g~H
один атом водорода. Простейший представи
этих углеводородов носит название бензола
структурное строение см. на фиг. 7). Песмотр
отсутствие в нем у каждого углерода двух ат<
водорода, что необходимо казалось бы для пол
их насыщения, он не принадлежит к разряду
насыщенных соединений; сопряженные свои
рые связи углеродные атомы направляют па
ление крепости основного углеродного скел
поэтому атомы бензольного ядра не только
завы между собой, но еще дополнительно ук;
ляются взаимно уравновешивающимися связями, как это cxi
тически указано на фиг. 7.
Производные углеводороды
того кольца образуются путем
цепей. Эти цепи, подобно бо-
ковым цепям в изопарафинах,
носят название метила, если
к кольцу присоединен один
углеродный атом, этила—при
двух и т. д.
Места присоединения про-
нумерованы, подобно тому, как
это мы имели при изопарафи-
нах. За 1-й углерод бензоль-
ного кольца в данном случае
принимается произвольно выб-
ранный на кольце атом угле-
рода. При присоединении но-
вых атомов к двум углерод-
ным атомам шестичленного
кольца для бензола или гек-
саметилена различают три воз-
можных комбинации, а имен-
но: в случае если боковые
цепи или метильная группа
присоединены к двум соседним
атомам по кольцу, то соеди-
нение причисляют к типу
„орто“- соединений; если при-
соединение имеет место через
один углеродный атом, то со-
единение называют „мета“, и
наконец при соединении через два углеродные атома соедине
носит название „парай-соединения. На фиг. 8 приведены ]
личные типы присоединений к бензольному кольцу двух ме
H-g
\~gz ।
Hz хн
Орто-Ксилол
/С-н
H-g
H-g
g-h
ZG~'®xH
H С	Пара - Ксилол
н/н /н
_^С~С-н
ну ХС~Н
Мета - Ксилол ।
Н
Щ
"~сб~Лс'и
С—с
hz
Этилбензол
Фиг. 8. Структурная формула гомоло
бензола с 7 и 8 атомами углерода
ювых. групп, но оба атома углерода в виде этила могут присое-
диниться к одному атому углерода, как это мы имели для этил-
бензола.
Парафиновый или метановый ряд углеводородов
Предельные соединения с незамкнутой группировкой углерод-
нык атомов, образуя из ник цепи как по прямой линии, так и
с соответствующими ответвлениями (с боковыми цепями), носят
название углеводородов парафинового или метанового ряда.
Упрощенно такое соединение называют — парафины.
Название „парафины" обозначает слабую способность этих
углеводородов к взаимодействию с другими веществами, и_ их
общая химическая характеристика выражается фэрмулой(ЦЖ7+1г>
Парафинами также очень часто называют „смесь высшихпртХР'
ставите лей" этого ряда.
Важнейшими качествами углеводородов для оценки эксплоа-
тационных свойств топлив, состав которых они определяют,
является их стойкость к воздействию на них
н н н н
Illi
R-C-C С C-R
iiii
"	"и,
Фиг. 9. Структурная
формула строения
пероксида.
кислорода.
Нормальные углеводороды парафинового ря-
да, весома стойкие при низких температурах и
вследствие этого весьма стабильные при дли-
тельном хранении, при повыш нии температуры
за пределы 200—250^ в зависимости от вели-
чины молекулы теряют свою стойкость к окис-
лению. При этих температурах связь между
углеродом и водородными атомами значительно
ослабляется, и водород может заместиться кислородом. Образую-
щиеся при этом продукты первичного окисления, так называе-
мые пероксиды, создаются с поглощением тепла. Примерный
характер строения образующихся пероксидов приведен на фиг. 9.
Пероксиды по своему химическому строению являются весьма
нестойким.! соединениями, способными в дальнейшем в процессе
воспламенения разрушаться с очень большой скоростью. Они по
своему возникновению, строению и характеру взрыва являются
взрывчатыми веществами.
По одной из современных теорий возникновение детонацион-
ной волны в двигателе находится в прямой зависимости от кон-
центрации образовавшихся за ход сжатия пероксидов. Способ-
ность к детонации, связанная с образованием пероксидов, у
ормальных углеводородов парафинового ряда растет с увеличе-
ием молекулярности, т. е. с увеличением длины цепи.
ля 1'Роме пеРоксидов в процессе окисления углеводорода выде-
чег™ В0'а'0Р0д> присутствие которого в процессе сгорания рабо-
1 смеси способствует переходу к детонации.
ибРазование пероксидов в рабочей смеси благодаря явлению
в еойн-га (Расщепления) углеводорода, чго предполагает Тиман
воеч работе, как покачано на фиг. 10, не может иметь места
20
Виды, химическая природа и классификация топлив
ввиду того, что скорость этого процесса при тех температурах]
которые имеет рабочая смесь в конце хода сжатия, ничтожн
мала. Действительно, температура в конце сжатия в двигател
со степенью сжатия 7,0 достигает 425°, а при более низкой он
ниже 400° (при степени сжатия 5—375°).
Для того чтобы реакция крекинга могла осуществиться в те
чение промежутка времени, исчисленного тысячными долями со
кунды (что мы имеем в двигателе), нужно, чтобы рабочая смеш
нагрелась до температуры около 700° Ц, что не может имен
места.
Однако углеводороды парафинового, ряда, имеющие по своему
строению цепь с ответвлениями (так называемые изосиединенгл
парафинового ряда), в
н н /н я
R — С — СА-С — С — R
Н
н
R—С = С
и
н
•0=0
н н
н
Н
н
н
Н—с—С—R
=R—С—С—Н
н
Н
0-0
Фиг. 10. Образование перокси-
дов по Тиману в результате
крекинг-бензина.
отличие от нормальных парафинов значи
тельно отклоняются по способности
к образованию пероксидов и следова
тельно по своим антидетонационньц
свойствам, например изооктан (2 , 2-
4-триметилпентан) обладает весьма
высокими антидетонационными свой-
ствами и на опытном двигателе пе-
ременной степени сжатия не давал
детонации, до тех пор пока стелет
сжатия не повысилась до 6,9. Нор-1
мальный же пентан начал детониро-1
вать на том же опытном двигателей
при степени сжатия 3,80. То же са-1
мое и нормальный гептан на том жо!
двигателе детонировал при степешЯ
сжатия 2,75.	I
В отношении склонности к дето-1
нации изооктан стоит выше, чем уг-1
леводороды с замкнутым строениями
углеродных атомов, например цик-1
логексана (фиг. 6), который имел!
предельную степень сжатия на том же двигателе 4,5.
Несмотря на весьма значительные отклонения в отношении!
детонации топлив с преимущественным содержанием углеводе-I
родов парафинового ряда (например бензины Грозненского!
района), все же можно констатировать, что склонность к детона-1
ции увеличивается с увеличением удельного веса и температуры
кипения бензинов. Причиной такого явления служит неболь-
шое содержание изосоединений в бензинах прямой гонки. |
В отличне от бензинов прямой гонки в крекинг-бензинах и в
бензинах гидрогенизации присутствие изопарафинов сильно
отражается на улучшении антидетонационных качеств.
На табл. I и II приведены углеводороды парафинового
ряда с указанием их структурной формулы, удельных весов,
температуры кипения и плавления (таблицы I — V в конце
книги).
Химическая природа топлив
21
Углеводороды парафинового ряда от метана (СН4) до бутана
р тт \ газообразны; от пентана (СБН32) до тетрадекана (С]4Ндд)
жидкие тела; и от гексадекана (СЗБН82) до гексаконтана (С6ОН383) —
твердые тела.
Непредельные или ненасыщенные углеводороды
Непредельные углевшгор^ады^ходят^в^став^крекинг^бензи-
там прйЗйакам-этот -сорт бензина от. бензинов^ прямой, гонки.
В бензинах прямой гонки непредельные углеводороды составляют
менее 1°7о"~	,
—ТЕГепоедеЛьные соединения по своим физическим качествам
близки1 к парафинам, но более стойки к детонации.
Характерной особенностью этих углеводородов является
большая склонность к окислению и полимеризации. Продукты
окисления сообщают крекинг-бензинам способность к разъеданию
металлов, с чем приходится весьма считаться в эксплоатации.
Не менее втжен недостаток непредельных соединений в отноше-
нии склонности к укрупнению или, как указано выше, к поли-
меризации молекул путем соединения по месту двойной связи
нескольких молекул с последующим образованием смол.
При д тигельном хранении крекинг-бепзина в хранилищах об-
разуются смолистые осадки, очень трудно удалимые, в силу при-
сущей им плохой способности растворяться, и кроме того наб-
людается коррозия под влиянием крекинг-бензина некоторых
металлов. В последнее время разрабатывается вопрос о специ-
альных стабилизаторах против осмоления непредельных углево-
дородов. Отмеченные недостатки чрезвычайно ярко выражены у
непредельных с несколькими двойными связями и у цикличе-
ских непредельных углеводородов. Вопрос о стабилизаторах про-
тив осмоления представляет дня нас интерес еще в том отноше-
нии, что при этом сохраняются антидетонирующие свойства
топлива, так как ненасыщенные соединения вступают в соеди-
нения с ароматиками и выделяют их под видом смол; особенно
этим страдает парофазный крекинг-бензин.
Явление полимеризации и окисления непредельных усили-
вается при повышении температуры. Однако делать вывод об
образовании смол в бензине в процессе сжатия было бы столь же
^правильно, как и предположение о крекинге за ход сжатия.
Фактор времени и в этом случае решает вопрос. Можно считать,
if0 за ход сжатия в бензине практически не создается дополни-
льного количества смол, а все увеличение на парообразования
жно целиком отнести за счет тех смол, которые имел бензин
Ред употреблением его в двигателе.
всег ОТНошении окисления за ход сжатия непредельных прежде
ок 0 СлеДУет отметить меньшую способность образования пер-
пеор °R‘ ^кисление в случае непредельных повидимому легче
р ходит в последующие продукты окисления, так называемые
22	Виды, химическая природа и классификация топлив
альдегиды, кетоны или даже кислоты, присутствие которых н<
отражается на протекании процесса сгорания, во время кото
рого они невидимому сгорают без каких-либо последствий дл)
двигателя. На табл. III приведены углеводороды олефинового ряда
НаФтены
П едельные тлеводороды с замкнутой в кольцах группиров
кой атомов нпеят^азвяние^ нафтенов и полиметиленов и имею1
б^щую "формулу Йз углеводородов этого ряда в топлиы
стрекаются пяти- и ппТстичленные кольца, т. е. нафтены ряд;
циклопентана или ряда циклогексана.
Нафтены в отношении окисления (при высоких температурах,
в термическом отношении и по анти детониру ющи м свойства!
более устойчивы, чём~парафйныГ~При этом цпклопентан устой
чивее циклогексана; что касается гомологов этих рядов, то ус
тойчивость соединения с боковой цепи падает быстрее, чем сое
динения по кольцу.
Недостатком углеводородов рядов циклопентапа и ряда цик
логексана является отсутствие легких углеводородов с низким]
температурами кипения (табл. IV и V). Преимуществом же их яв
ляется малое количество углеводородов с температурами кипени |
выше 160° и лучшая испаряемость сравнителяно с парафинами
На табл. IV и V приведены физические свойства нафтенов i
структурные их формулы.
Ароматики
Ароматики являются углеводородами с замкнутыми в шести
членное кольцо атомами/ Но в отлйЧйе^'бт нафтенов "ряда цикло,
гексана это кольцо скреплено дополнительными сопряженными
взаимно уравновешивающимися связями между атомами, как
это следует из структурной формулы (фиг. 7).
Производные или гомологи бензола получаются путем при-
соединения атома или атомов углерода с соответственным коли-
чеством водорода к атомам бензола по кольцу или по прямой
линии.
Еслнеприсоединение одного углеродного атома к кольцу дает
образование одного производного углеводорода, то присоедине-
ние двух углеродных атомов дает четыре разновидности, а имен-
но присоединение обоих атомов к одному из углеродных атомов
бензольного кольца (так называемый этилбензол) или присоеди-
нение углеродных атомов к двум углеродным атомам кольца.
В этом последнем случае различают следующие разновидности
образования: „орто“ в случае присоединения к двум соседним
атомам углерода бензольного кольца, „мета“, если присоединение
имеет место через один атом углерода, и „пара", если присоеди-
нение имеет место через два атома углерода бензольного кольца.
Ароматики обладают большой термической устойчивостью и
устойчивостью к окислению, вследствие этого высокими анти-
Таблица 1
Згруктурная формула	Общая ф-ла	Основные химико-физические константы угле- водородов ароматического, ряда			
		Наименование углеводородов	Удельный вес d при 1° С	Т-ра кипе- ния	1 Т-ра плав- ления
н					
РрН ) (1	С6Н6	Бензол .....	0,8800 20/4	80,1	+ 5,4
рсрн н					
<№сн3 ।) с	C7HS	Толуол		0,8660 20/4	110,3	-93,2
рр					
р£>.снгсн3	Cgflio	Этилбензол . . .	0,8678 20/4	136,5	-94,2
рр					
Ьпз Ат‘	CgHio	Ксилол орто . . .	0,8811 20/4	142,0	-28,5
РР					
СН3					
РР, 1) CL		Ксилол мета . . .	0,8667 20/4	139,2	—53
РрСнз					
СН3					
РР D Cl	c8H10	Ксилол пара.	0,8630 20/4	138,4	-1-15
РР					
СН3					
|РР-|СНгСНгСН3	C9Hf,	Пропилбензол . .	0,8616 20/4	158	—
рр					
сн3					
РРс СП,		1			
1) С|н	CjHjo	Изопропилбензол			
рр		(кумол) ....	0,8640 20/4	152,8-153,4	—
СН3					
СИ,					
11 С	CSHI2	1, 2, 3— тримстил-			
РРСН3		бензол (гемелли-			
СН3		тол)		0,8949 19,5/4	175—176	—
РР Гц 1) (р рр	ceHu	1, 2, 4 —триметил-			
Он		бензол (псевдо-			
		кумол) ....	0,8810 15/15	169,8	-57
сн3					
,рр					
A CL		1, 3, 5 — триметил-			
L ^рсн3		бензол (мезпти-			
1		лен)		0,8634 20/4	164,8	-57,5
24
Виды, химическая природа и классификация топлив
детонирующими свойствами. Недостатком их как топлива |
ляется высокая температура кипения и замерзания. Простей;
представитель этого ряда — бензол — имеет температуру киш
80° и высокую температуру замерзания. Чистый бензол' замер
при +5°, бензольные топлива —от —5 до —27°. В табл. I ;
ведены главнейшие физические свойства углеводородов <>
ряда и их структурная формула.
Спирты
Кроме рассмотренных углеводородных соединений, в коте
атомы углерода связаны исключительно с атомами водорода,
имеем углеводородные соединения, в которых атомы воао]
могут быть замещены атомами других элементов, напрг
кислорода, серы и т. д., или целыми группами, напрт
остатками воды (так называемым гидроксилом — ОН), аммиа;
угольной кислотой (СООН), так называемая карбоксильная rj
па, и т. д.
По классификации углеводородных соединений, сое дине»
в которых один или несколько атомов водорода замещены"
роксильнбй~группои (ОН), называются алкоголями или спирту
Точнее, под спиртами, следует понимать водный раствор алког<
^зависимости от количества водных осадков (ОЙГспй
подразделяются на одноатомные, двухатомные, трёхатом
и т. д. Что же касается количества возможных присоединс
группы (ОН), то опытом точно установлено, что к одному у
родному атому можно присоединить де более одной гидроксд
ной группы. В зависимости от положения водного остатка с
ты делятся на первичные, вторичные и третичные, смотр
тому, у какого углеродного атома стоит водный остаток.
Из всех спиртов довольно большое распространение, как 1
ДИВНЫЙ продукт, получил ЛИШЬ ЭТИЛОВЫЙ спирт (CgHjOH).
гомологи—бутиловые и амиловые спирты — применяются в i
ливах для стабилизации смеси этилового спирта с бензино»
расслаивания.
Из многоатомных спиртов в авиации нашли применение :
ленгликбль (С 11,011—(.'11.,ОН) и гли1;ё]йиТ (ПТ'ОП- -СН|ОП---СП.,
как охлаждающие^жидкости-	i
Этиловый спйртпо своим эксплоатационным качествам зла’
тельно отличается от бензинов и бензольных топлив.
9 п оцентный ректификат этилового спирта, вырабатываем'
нашей спиртов© промышленностью, содержит по весу 94,*
алкоголя и 5.7°/а---ййпы. имеет удельный' вес (при 15°) 0,8_
при низких температурах воздуха обладает очень плохой ис)
ряемостью благодаря слабой упругости пара и высокой скрыт
теплоте испарения; весьма стоек к детонации и поэтому мспо,
зуется как примесь К бенз, авиасмесям. Способность этиловс
спирта растворить углекислоту и кислород ведет за собой я]
выраженную коррозию металлов. Недостатком этого спи]
Химическая природа топлив
25
ся ег > пл .хая растворимость вбепзине^ примесь которого
ВВ?пйлтовых''смесях совершенно необходима. Растворенная _в
В пте вода служит причиной расслаивания спиртобензиновых
Безводный спирт или алкоголь сам по себе _с бензином
S устойчивые смеси. Наконец спи т обладает очень низкой
теплотворной способностью"^ I1/, раза меньше, чём~ бензину.
Серный э«*»ир
Сорный эфир (С2Н6)2О получаете^ ^щеми^^ания .этило-
вого спирта с серной кислотой при 140°ЛДТри нагревании, поль-
ЗТясъ большой ’ гигроск- пичностью серной кислоты, отнимают
воду- Течение реакции получения эфира приведено на фигГП.
ледует отметить, что жидкость, известная под названием
петр лейного эфира, не имеет ничего общего с серным эфиром,
с которым нам только и приходится иметь дело в эксплоатации.
Петролейным эфиром химики называют легкую фракцию бензи-
на, с полным выкипанием до 70°, содер-
жатую по своему составу легкие углево- +^o4=g>+[H,o+H?soJ
дороды парафинового ряда.	J
Серный эфир представляет собой очень фИГ ц, образование сер-
летучую жидкость- с темнерйтурпй-_КВДе- ново эфира,
ния 35^и очень опасен в пожарном отно-
шении, при вдыхании он отравляет организм человека и може-
привести даже к потере сознания. В воде он плохо растворимт
В эксплоатации служит в качестве стабилизатора при составле-
нии спиртобензиновых смесей. В силу указанных свойств и до-
роговизны серный эфир в Настоящее время почти не нах< дит_
себе применения в эксплоатациш '
V
Главнейшие вредные примеси топлива
Сернистые соединения. Кроме углеводородов в топливах имеются
в качестве примесей сернистые соединения. Несмотря на малое
количество этих примесей, их значение в эксплоатации доволь-
но велико.
Сернистые соединения при оценке топлива могут играть ре-
шающую роль, так как они имеют большее влияние на работу
Двигателя, вызывая коррозию деталей двигателя, сист< мы вы-
хлопа, а также усиленное отложение нагаров, порчу смазки и
в хранилищах — сильное ржавление. Кроме того они оказывают
вредное действие на организм человека.
Сера в чистом виде в топливе не встречается. Сероуглерод
встречается лишь в бензольных топливах каменноугольного
Роисхождения. Образуя с бензолом постоянно кипящую смесь,
и перегоняется вместе с последним. Основным требованием к
с ^с°бензольному топливу является самое тщательное выделение
Рвуглеродиой фракции/ вызывающей корозию металлов. Мер-
Чтаны — соединения с открытой цепью по аналогии со
I
26
Виды, химическая природа и классификация топлив
сн2- сн2
сн2 снг
Фиг. 12.
Гпдротпофен.
спиртами имеют формулу R—СН2—SH—СН2—R. В холодном
и в горячем состоянии меркоптаны легко разъедают металлы ь
обладают неприятным запахом, который является характерным
для некоторых крекинг-бензинов и так называемых бензинов ия
бурого угля. Очистка от мерконтанов особых затруднений при
производстве топлив не представляет.
Тиоэфиры являются углеводородными соединениями с открыв
той цепью и по аналогии с этиловым эфиром имеют формулу
R—CH—S—CH—R. Эти соединения также вредно действуют на
металл. Запаха не имеют. Очистка топлив от этих сернистых
соединений затруднительна и приходится применять особые спо-
собы очистки, так как усиленная очистка крепкой серной кис-1
лоты вызывает значительные потери топлива в производстве.
Гидротиофен является углеводородным соединением с замкну4
той цепью, встречается в нефти и очень трудно удалим.. Струк-
турная формула этого соединения приведена на фиг. 12.
Тиофен имеет тоже циклическое строение (фиг. 13). Он встре-
чается в коксобензольном топливе в значительном количестве.
Очистка топлив от него затруднительна.]
В отношении эксплоатации тиофен до пос-
леднего времени мало изучен.
Вообще относительно влияния серии-1
стых соединений до последнего времени।
нет точных данных. Их действие при при-
менении в двигателе и при хранении
топлив пока не изучено. Этот вопрос ждет
своего разрешения, после чего можно будет |
практические выводы как для эксплоата- !
СИ сн
II II
сн-сн
Фиг. 13.
Тиофен.
сделать определенные
ции, так и для производства топлив.
Содержание сернистых соединений регламентируется по сум-1
мирному содержанию, в пересчете на серу. По американским
нормам допускается не более 0,1% по весу. Кроме того суще-
ствует пяд качественных анализов, о которых см. подробнее в
части III настоящего курса.
Из наших советских нефтей особенно богата сернистыми сое-
динениями уральская нефть, которая содержит до 5,5% серы.
В грозненских и бакинских нефтях содержание серы не превы-
шает 0,1%.
В наших бензинах содержание сернистых соединений весьма
незначительно в количественном отношении (0,010—0,015%), в
качественном же отношении их действие не изучено.
В коксобензольных топливах ввиду значительного содержания
серы в наших донецких углях, а также по причине неналажен-
ности производства самого топлива мы имеем значительное со-
держание сернистых соединений: до 0,18% в авиабензольном
топливе и до 0,40% в автобензольном топливе. Огромные затруд-
нения создает присутствие большого количества сернистых сое-
динений в бензинах волжских сланцев. Содержание в бензино-
вой фракции этого вида топлива составляет несколько процентов,

Химическая природа топлив
27
для своей очистки требует
Непредельные углеводороды. Как уже отмечено, непредельные уг-
Жщороды с несколькими двойными связями,— так называемые
лефпны в случае двух связей или триолефины при трех
Вйных связях, —в топливе являются вредными примесями,
ювпой их недостаток — ярко выраженная способность к поли-
тизации и окислению, что ведет к образованию смол в тече-
I. самого короткого времени. Подобные соединения встречаются
 крекивг-бензинах, по предварительным сведениям особенно
 т богат бензин из сапропелитов. Удаление их при существу-
1[их методах очистки с помощью серной кислоты ведет к боль-
ПМ потерям выхода топлива И тттга пппайг птгалпга
ециальных методов.
I Из непредельных углеводородов
Iет отметить соединения с одной
1емые тетрагидробензол и дигидробензол с двумя двойными
Вязями, образующиеся в кольце циклогексана. Эти соединения
Ггречаются в бензольном топливе коксохимической промыт лен-
г зти ,* весьма интенсивно осмо длясь, они выделяют соответствен-
ый осадок в хранилищах или двигателе на всасывающих клипа-
цх и в камере сгорания. Очистку от этих соединений хорошо
?сти хлористым цинком.
циклического строения сле-
двойной связью—так назы-
Химичесний состав топлив
В табл. 2, 3 и 4 приведены основные сведения по химиче-
иому составу топлив, могущих найти применение в авиации.
При рассмотрении химического состава топлив следует иметь
г виду, что он может несколько изменяться в зависимости от
ртбора фракций при перегонке нефти, что зависит от конструк-
ции ректификационной части нефтеперегонного завода. Кроме
гого с течением времени несколько изменяется и состав нефти.
Однако все эти небольшие изменения могут иметь практическое
значение лишь в том случае, если например качества топлива
'ваяются предельными в отношении возникновения детонации
гри работе двигателя.
С точки зрения химического состава наиболее пригодными
"ортами топлива будут уральские и сураханские бензины. Бала-
ханские бензины имеют состав близкий к сураханским, но круп-
ного практического значения в эксплоатации они иметь не бу-
н.П, так как удельный вес их добычи невелик. В отношении
Уральского бензина следует помнить, что он является сернистым,-
Это0ПР°с очистки Для него будет играть решающее значение.
п замечание о сере в еще большей степени относится к камен-
Уг°льным и особенно сланцевым сортам бензинов.
‘‘ост Заключение отметим, что при рассмотрении химического
след^а кРекинг-бепзинов и особенно бензинов „гидрогенизации “
виду ет ПРП °йенке высокого содержания парафинов иметь в
евод, Удержание изопарафиновых углеводородов, которые по
норд1 антиДетонационным качествам значительно отличаются от
1 * альдых парафинов.
* Небольшой °/п олеауее откеоси зл л*
Классификаций топлив
29
Таблица 3
Химический состав газовых бензинов
Наименование углеводородов	1 азовый бензин сорт „АА“	Авпагазо- вый бензин
Пропан i	10	—
Бутан 11 нтан	30,0 31,0	0,3 31,7
Гексин	15,0	31,0
Гептан и прочие	15,0	37,0
Таблица 4
Химический состав постоянных газов крекинга нефти в паровой фазе
Г	'	Объемные проценты		Вес 'вые проценты	
Ь.	 1	 мт 	 	.	, Г . ,				
Водород		22,0		2,4
Предельные углеводороды				
(ср. мо леку л яр. вес.— 18,2)				
Меган Этан	43,4 8,0	• 51,4	36,5 12,5)	 49,0
Непредельные углеводороды				
Этилен Пр >пи ,ен я-бутилен Д 'винил г- утилен Азот Кислород — окись углерода	17,0) 5,3 1,0 0,7 1,0 J	> 25,0 1,2 0,4	25,2] 12,0 2,9 2,0 3,0 J	> 45,1 2,9 0,6
3, Классификация топлив
С точки зрения применения топлив мы различаем следующие
1етыре категории авиатоплив: авиабензины, бензольные авиасме-
зи, спиртовые авиасмеси и недетонирующие авиасмеси.
Авиабензины
Под_авиабензинами лщ разумеем легкие_сорта,_бензинов__с
Q-Льшим количеством низкокипящих фракций- и малым содер-
хг лли полным отсутствие^!'фраТЩий, выкипающих выше
. -—Значительные преимущества бензинов прямой гонки перёд
пап^аРКОви'1 М. В. и Ппгулевский В. В. Газы крекинга нефти
** в°й фазе (Журнал „Нефтяное хозяйство". № 3, 1930.)
30
Виды, химическая природа и Классификация топлив
прочими топливами выражаются в следующих качествах:
стота производства и хранения, высокая стабильность, выс
теплотвор1ШГспособйость, дешевизна продукта и полная o6t
чсннбсть сырьемГРяд преимуществ при работе двигателя, ка.
обеспеченность запуска и приемистость в работе двигателя, а
шее нагарообразование, делают бензин прямой гонки основн;
необходимым топливным продуктом. Действительно все пере
ленные выше категории авиасмесей, как правило, содержу
своем составе бензин прямой гонки.
Для увеличения пусковых фракций бензинов к бензину 
мой гонки часто добавляют вполне стабилизированный газ.
бензин в количестве до 107,-,. В этом случае так же как и 1
изготовлении авиагазового бензина, стремятся к тому, чтобы!
ругость фракции паров не_была выше _ определенных лимит®
содержание первых Юи/0" выкипания в пределах темпере
50—70°.	1
Крекинг- бензины находят себе применение почти иск л®
тельно '^граЖдапскб7Г"авйацйи и притом в смеси с бензиви
п ям Щ гонки.__Крупнейшим недостатком этого продукта являя
его плохая стабильность и разъедающее действие на некото!
металлы; эти его свойства не допускают длительного храпе!
(более т/2—2 лет) и предъявляют определенные требования к I
таллам двигателя.	1
При отсутствии необходимости в длительном хранении и !
изготовлении деталей топливной системы из материалов, не рЛ
едаемых крекинг-бензином, применение последнего в смеси
бензином прямой гонки вполне возможно и даже в некотоЯ
отношениях имеет преимущество (например крекинг-бензин 
лее стоек к детонации, чем грозненские парафиновые бенз®
прямой гонки).	1
Авиабенаольные смеси	1
Эта категория авиатоплива является наиболее распрострам
но11и1.лд^щшг,целей с повышенной степенью, сжатия (выше^Я
для которых применение чистых бензинов огранЯЧёй(Г*^Я
склонности последних к детонации. Для составления этих ав!
смесей""применяют бензольное топйиво и бензин прям ой гон!
Обычно процентное соотношение этих двух компонентов в_ смЛ
составляет примерно '>И!ЗД б‘кТЯ^оанйем не болёё пГ р в ryj
другую сторону. Такое соотношение вДтекаёт, с одной сЧйрМ
из желания ооеспечить пусковые качества смеси, которые цеЛ
ком определяются содержанием бензина; с другой стороны, з]
меткое улучшение антидетонирующих свойств наступает при Л
бавлении значительного количества бензольного топлива. Сая
по себе бензольное топливо совершенно не содержит пусков!
фракций.	I
Можно считать, что за границей большинство так называ!
мых бензинов с высокими антидетонационными качествами 1
ляются по существу авиабепзольпымп смесями.
Цз^ бензольных смесей, применяемых в СССР г™ _______-
гить 50-процентцую бензольщюсмесь и ап ппп„« СЛсДУет отме-
да смесь. Последняя
певшем не найдет применения. Е лучаинои ивдаль-
Спиртовые авиасмеси
Применение спирта вытекает из ряда технических соображе-
ний ^Главнейшее из них —это уду чшедшщантидетонирующих
свойств ТО плйва^тиловыйспирт, который изо всех спиртов на-
шел себеТфймёИПние как топливо, обладает, как сказано, высо-
кпмя антидетонационными качесхшнщ. Крупнейшим эксплоата-
шШннййГнедостаткщ! спирта является расслаивание его смеси
с бензином и очень низкая теплотворная способность. В чистом
виде или даже при содержании в смеси в количестве более 50%
он имеет ряд недостатков и приводит в эксплоатации к ряду
осложнений. При составлении спиртовых смесей приходится при-
бегать к применению специальных веществ, стабилизирующих
смесь от расслаивания, или к добавлению бензольного топлива,
которое обладает стабилизирующими свойствами. Из спиртовых,
смесей, обладающих хорошей стабильностью, может наитщсебЕц
применение смесь, составленная из 95J/n ректификата ~этилового
спирта, авиабензольного топлива и авиагрбзнёЩЖОГо бензина,
который, как известно, и в бензольных смесях определяет пус-
ковые качества ^последних.-Веи три компонента берутся_по весу
в количестве 1/9. При этом возникаёт~вбпрос о сохранении от
увлажнения смеси, так как безводный спирт способен поглощать
влагу из атмосферы. Эта способность к увлажнению присуща
всем спиртовым смесям и с ней приходится считаться в экспло-
атации. Однако опасаться увлажнения спиртовой смеси с 9б-про-
центпым спиртом, за счет влаги из атмосферы, в баках самоле-
тов в продолжение одного месяца не приходится. При более
длительном сроке хранения вопрос увлажнения является основ-
ным в эксплоатации спиртовых смесей, и лучшим пожалуй един-
ственно правильным решением должно явиться хранение спир-
товой смеси в паяных бидонах.
ьКроме бензольного топлива в качестве стабилизаторов могут
применяться и другие, как например эфир, ряд гомологов спир-
та и пр. Однако применение всех этих стабилизаторов менее
Удобно по сравнению с бензольным топливом, так как их при-
ходится добавлять в значительных количествах (5—15%)» что
требует массового производства, хранения их в значительных
количествах и вообще специального эксплоатациоиного изучения.
Недетонирующие авиасмеси
Особое место среди авиатоплив занимают педетонирующие
авиасмеси. 1£_этой категории смесей относятся все__авиасмеси с
'Щимесью специальных антидетонирующих веществ, известных
,,0Д названием антидетонаторов. Антидетонаторы обычно до ав-
32	Виды, химическая природа и Классификаций топлив
ляются в небольших количествах от 0,1 до 0,25% для силыщ
антидетона'Гб'рб’ьГЛСдо нескольких процентов—для слабых. Ос<
бое положение этих смесей вытекает из их опасности для ори
низма человека.
Из. целого ряда антидетонирующих вещств исключительно
распространение получила в автомобильном деле этиловая жи;
кость, в состав которой входит тетраэтиловый свинец.
В настоящее время из всех, многочисленных'сортов автом<
Сильного топлива, потребляемых в Америке, более трети nocTi
пает в экеплоатацию в виде, этилгазолина, т. е. около 8 млт
автомобилей работает на недетонирующем топливе.
Такое монопольное положение тетраэтилового свинца заста!
ляет нас испробовать этот антидетонатор для авиадвигателей
особенно для двигателей с высокой степенью сжатия.
Основное затруднение при этом возникает из-за вредного дей
ствия свин ja на организм человека. Тот процент, который обыч
но употребляют в автомобильном топливе (0,1—0,2%), не удов
летворяет нас. Больший процент вызывает опасение в смысл!
своей вредности и кроме того не столь эффективно увеличивали
антидегонирующие свойства. Для выхода из создавшегося поло!
жения должно явиться совместное действие на повышение анти]
детонационных свойств топлива с помощью сперва добавления
бензольного топлива (до 50%) и прибавления этиловой жид-
кости.
Из антидетонаторов некоторый интерес для нас представляет
анилин, или, как его называют в красочной промышленности,
анилиновое масло. Анилин как антидетонатор во много раз сла-
бее тетраэтплового свинца; он плохо растворим в бензине, почему
приходится прибегать к бензольному топливу и спирту, ка£
к стабилизаторам.
Из антидетонаторов известны следующие: карбонил железа,
карбонил никеля, тиэтиловый теллур, ксилидин, толуидин, ани-j
лин, иодистый этил 1 пр. Большого применения ни один из
перечисленных антидетонаторов не получил за исключением по-
жалуй карбон ил-железа, который входит в состав антидетони-
рующего топлива „моталин", получившего распространение в
автомобильной практике Германии/
II часть
Оценка качеств топлив
I.	Общие соображения
Оценить топливо с точки зрения ого эксплоатациопных ка-
еств—это значит определить, что даст применение данного
плива в отношении мощности и расхода топлива, в отношении
вдежности работы двигателя и наконец в отношении хранения,
ранспорта и распределения.
Каждый из указанных признаков имеет большое значение
ipn выборе топлива и определяется целым рядом физико-хими-
1зских свойств и качественных эквивалентов. Так например ок-
тановый или бензольный эквиваленты служат для оценки склон-
:юсти к детонации или оценки испаряемости топлив путем срав-
штельных испытаний на пусковые свойства, приемистость,
разжижение смазки и т. д., произведенных непосредственно на
двигателе.
Нашей целью при оценке качеств топлива с точки зрения
использования его в моторе является выбор топлива, гаранти-
рующего сохранение максимальной мощности. Далее следует
обеспеченность нормальных сроков амортизации и полной готов-
ности к выполнению приказа. Если вопрос обеспеченности мак-
симальной мощности и установления расхода топлива на
L эф. л. c./ч., как мы увидим далее, не встретит особых затруд-
нений, то вопрос о надежности весьма сложен и требует допол-
нительных пояснений.
Действительно правильная амортизация и обеспеченность
сроков службы двигателя от одного ремонта до другого, требу-
ющего снятия его с самолета, или, как мы называем в авиации,
* дежность работы двигателя, находится в зависимости от цело-
и кРЯДа качеств топлива: от склони >сти к разжижению смазки
в сиПОрЧе масла* от с тленности к коррозии металлов, входящих
ПоложГ1У питания топливом и в систему карбюрации, и пр.
дая /ткепие особенно усложняется тем обстоятельством, что каж-
Редь указапных причин есть сложная функция и в свою оче-
значенаВИСИТ 0Т целого РяДа условий, среди которых большое
оксплг)116 имеют качества масла и обслуживание двигателя в
ФильтппТаЦИИ’ как напРимеР регулировка карбюратора, состояние
1 ов, состояние баков, трубопроводов и т. д. Все это воз-
п е в Топливо дия ж. иадг.игйтелей.
34
Оценка качеств топлив
можно учесть и наиболее полно оценить лишь при проведе
технико-экономического наблюдения в широком эксплоатац
ном масштабе или путем установления постоянного наблюд»'
за применением топливно-смазочных материалов.
С эксплоатационной и в особенности с военной точек зря
решающее значение имеют также качества топлива, определ
щие готовность к выполнению боевого задания. К ним относЛ
пусковые свойства, быстрый прогрев и хорошая приемдсто!
что определяет безотказность в работе двигателя. Далее слей
ряд свойств, определяющий бесперебойность в работе, кам
отсутствие перебоев из-за образования газовых пробок, увлая
ния топлива, замерзаемости, стабильность от расслаивания til
Оценка качеств топлива со стороны хранения, транспорт!
распределения тоже в достаточной мере сложна и в общем il
сводится к определению склонности топлива к коррозии ме!
лов, к образованию смол, к стабильности физико-химичсс!
качеств, к увлажнению, замерзаемости, потере при хранем
пожарной и взрывной опасностям и т. д.	1
Для изучения этого сложного вопроса остановимся на г!
нейших качествах топлив.	1
2.	Теплотворная способность топлив	I
Методы определения теплотворной способности топлив	1
Теплопроизводительностью или теплотворной	способное!
топлива считают количество тепла в калориях, выделяемое П
топлива при полном сжигании последнего с избыточным ко!
чеством воздуха. Метод определения теплотворной способно!
заключается, во-первых, в полном сжигании определенной на
ски топлива (продукты неполного сгорания отсутствуют) и, во-1
рых, в определении количества тепла, выделяющегося при эм
Опыт ведут обычно при 15°. При охлаждении продуктов сга
ния до этой температуры мы имеем сконденсировавшуюся вод]
таким образом определяем все тепло с учетом выделяемого тёп
при конденсации водяных паров. Поэтому в определенную опьм
полную или высшую теплотворную способность топлива обыч
вводится поправка на количество тепла при конденсации во]
пых паров. После этого мы получаем так называемую низш;
теплотворную способность, которая только и имеет для нас пр!
тическое значение, так как температуря выхлопных газов в Д1
гателе во много раз превышает температуру кипения воды,,
эта часть тепла в авиадвигателях никогда не используется.
Определение теплопроизводительпости ведется обычно i<aj
риметром Юнкерса. Порция топлива заключается в специаль
устроенную для этого горелку, в которой горячие части ис!
ряют топливо. Далее пары топлива смешивают с избыточн!
количеством воздуха. Полное испарение и избыточное коли1
ство воздуха обеспечивают полное сгорание топлива. Горя^
Теплотворная способность топлив
1зы для охлаждения поступают в холодильник, где и охлаж-
ютея до температуры приблизительно 25°. При опыте определяют
отчество воды, употребляемой на охлаждение продуктов сго-
шия, и по разности температур входящей и выходящей воды
цредедяют количество отведенного водой тепла. Зная таким
•бразом количество израсходованного топлива, определяют теп-
юпроизводительность 1 кг. Получаемую величину, как указано,
1уяшо уменьшить на величину тепла выделяемой конденсацией
юды. При опыте необходимо сжигать не менее 30 г топлива,
• противном случае нужно будет вводить ряд поправок. Точ-
юсть двух последовательных опытов должна быть не менее
о,1%. Теплотворная способность, определенная калориметром
Юпкерса, уменьшена за счет скрытой теплоты испарений топ-
швд, за счет тепла с продуктами сгорания, которые имеют
температуру до 10° выше температуры охлаждающей воды. Это
преуменьшение необходимо исправлять. Удобство аппарата
Юпкерса заключается в простоте конструкции и возможности
непрерывного ведения опыта. Точность определения ± 1%.
Более точно определение теплотворной способности может
быть произведено в калориметрической бомбе Малера. Но спо-
соб этот громоздок, медленен, аппаратура очень дорога и требует
специальной квалификации лаборанта.
Теплотворная способность может быть установлена путем под-
счета по данным элементарного состава топлива. Для этого упо-
требляют или формулу Дюлонга (Dulong):
IQ = Я1С 290	~ ) 4- 25^
или формулу Менделеева:
Ч И
lain)*
где С — процент углерода, И — роцент водорода, О — процент
кислорода, S—процент серы и W — процент образовавшейся
воды.
Точность такого установления теплотворной способности для
бензинов определяется в 3%, для бензольных топлив и для
спиртов—не выше 6%.
Значение теплопроизводительности для м<^расхОда топлива
Значение теплопроизводительности	я^практиюх
и для расходов топлива может быть с	тепла, выделя-
точностью выяснено из рассмотренияt коли	лопроизводитель-
емого при использовании 1 к» воздуха, и основании эле-
ности единицы объема рабочей смеси. Е есТВ0 воздуха,
ментарного состава топлива мы подсчитаем льнЫй объем
необходимого для полного сгорания, и, знУ Л1з рабочей
паров топлива, выясним теплопроизводите,
з*
36
Оценка качеств топлив
смеси, то в результате получим данные, приведенные в табл;
Более подробные данные приведены ниже в табл. 26. В табл
приведены средние значения для главнейших видов тоф
низшие теплотворные способности, исправленные на количео
тепла скрытой теплоты испарения топлива; теоретически I
обходимые количества для полного сгорания топлива; го,
чество тепла на 1 кг виздуха и теплопроизводительность 1
рабочей смеси.
Таблица 5
I	по порядку I	Нацменов ание топлив	Низ;i ая тепло- творная способ- ность ТОП 1ИВ, ио- пра»ле i на л на вели hbv скрытой теп ты и паре ния топлив ( ка- л р я ч»	Ге. ретически необходимое количество воздуха дэя его; ания 1 кг топлива (в кг	Количество тепла 1 кг воздуха (в к лорпях)	Теплой3 ИЗВОДИ 13 ность 11 рабоч смеси и 15° Ц (в калО|.1
1 2 3	Бензин с небэльшим содержанием бензо ь- ных у; лево юрод эВ Бензольное тчпл 1во 95-процентный втило- вып спирт Табл. 5 указывает,	10600 9800 62^0 что для	14,9 13,4 8,4 /ЗЛ наиболее	713 732 741 отличны:	830 843 818 j * друп
друга сортов топлива, как бензина, бензольного топлива и cnupi
разница в количествах тепла, выделяемого при использован!
1 кг воздуха, не превышает 3,5%, а теплопроизводительно!
рабочей смеси — 3%. Так для каждсго режима работы дви!
теля при постоянных внешних условиях количество засасым
мого воздуха постоянно и, как показал опыт, мало изменяет!
для разных видов топлива. Отклонения дает спиртовая смесь j
счет понижения температуры рабочей смеси ввиду высота
скрытой теплоты испарения, но и эти отклонения не превышая
2,5%. Далее опыт испытания на двигателе показал, что коиф
циент полезного действия двигателя практически для всех вида
углеводородных топлив остается постоянным. Следствием эти
трех причин—незначительных изменений калорийности рабочи
смеси, коэфициента полезного действия и коэфициента наполи
ний двигателя — мощность двигателя для всех видов топлш
остается практически постоянной.
Таким образом мы приходим к важному заключению: мод
ность двигателя для применяемых в настояще
время жидких видов топлива не зависит от в,
теплопроизводительност и. Отступление от этого правив
в сторону повышения до 2,5% дает спиртовая смесь.
На основании сказанного приходим к второму выводу, ч!
расход топлива обратно пропорционален тепл<
творной способности топлива. Небольшое отклонен^
Испаряемость топлив
как за счет влияния скрытой теплоты испарения,
ier спиР ieT возможно полного сгорания благодаря наличию
с И "я в его химическом составе.
1СЛ°Р0Д“ не расхода топлива за счет меньшей сравнительно
Увели теПЛППроизводительности имеет в авиации большое
бензин ^аК каК оно отражается на радиусе действия самолета,
учение. может представлять интерес сравне ие топлив по
1Я аВ1оизводительности 1 л. В этом отношении наибольшей
ПЛОПооизнодительностью обладают бензольные топлива, благо-
Г1Л°их высок жу удельному весу и наименьшей — спирювые
’ря ид.за их низкой теплотворной способности 1 кг.
3.	Испаряемость топлив
Общие указания
Поз испаряемостью топлива понимают способность топлива
быстрому переходу из жидкого состояния в парообразное. Это
войство при наших климатических условиях имеет большое
! решающее значение при выборе топлива для авиамоторов.
1едостаток топ айва в отношения плохой испаряемости глав-
гым образом отражается на надежности работы и в первую оче-
)едь на пуско ых свойствах двигателя. Компенсация недоста-
эчных пусковых К'Чвств и получения хорошего разгона при
1 рех' де с малых оборотов на полные отчасти достигается боль-
дим пер 'обогащением рабочей смеси, что между прочим при-
водит к другому дефекту, отряжающемуся на надежное и рабо-
.ы,—именно к явлению разжижения маета топливом и наруше-
нию смазки трущихся деталей, и в первую очередь цилиндра с
поршнем, вызывая износ, а н некоторых случаях и заедание
поршня. Кроме того переобогащенее смеси увеличивает нагаро-
образовапие и отражается на сроках службы масла.
Большая летучесть, в связи с применением смеси бензина
о газовым бензином или специальных сортов авиагазовего
бензина, может привести к образованию газовых пробок (эф-
фект „vapor lock") и расстр -йству питания двигателя топливом,
что вызывает в лучшем случае перебои в работе, а в худшем —
останонку двигателя.
Испаряемость топлива при транспорте, хранении, распределе-
нии определяет потери топлива, пожарную и взрывную опасность
в силу этого имеет большое качение при оценке.
в RU ПЫт и те ретическое < свещение процесса испарения т плива
ивигят®ратоРе’ во всасывающих трубопроводах и в цилиндре
не латегтя вследствие сложности задачи до последнего времени
при* и Ппактических результатов. Всилуэгого опенку топлива
вив 1л?ИТся ппоизв 'Лить по физико-химическим константам и эк-
спепи^Нтам ПРЧ сравнительном и пы гании па дв гателе или на
про11оальг1Ь1Х аппаратах, где воспроизводится в упрощенном виде
Сс карбюрации.
иценка качеств топлив
Из физико-химических свойств при оценке топлива наибо.,1
шее значение имеют: поверхностное натяжение, скрытая теплое
упругость насыщенных паров топлива, коэфициент диффузшЖ
явление конденсации.	В
Посредством специальных опытов на двигателе определяются Л
сковые свойства, приемистость и разжижающее действие на сма .J'
Из опытов на специальных аппаратах имеют большое зп.тЯ
ние опыты по динамической и статической испаряемости и о Л
ты по получению равновесного выкипания. Также большой прИ
тический интерес представляют попытки связать испаряемоЯ
топлив в двигателе с кривой разгонки по Энглеру.	
Главнейшие <в>изичесние константы испаряемости	
Процесс испарения, или переход вещества из жидкого соЛ
яния в парообразное, происходит вследствие того, что молекД
жидкости на поверхностном слое, обладающие наибольшими Л
ростями теплового движения и имею Л
направление этих скоростей по отноМ
нию к поверхности испарения близИ
к нормалям, вылетают из сферы влЯ
ния соседних частиц, а следователей
и из самой жидкости. Эти вылетевтЛ
из жидкости молекулы составляют !
зообразное тело и называются паром.Я
Испарение сопровождается пониЛ
нием температуры жидкости, так »
вылетающие из жидкости молекя
обладают наибольшими скоростями. О
иако часть своей кинетической энергии они теряют на npeoi
ление сил сцепления жидких молекул поверхностного слоя,
поэтому температура пара всегда равна температуре жидкое»
Поверхностное натяжение топлив. Остановимся на причинах, onj
делающих сопротивление пограничного слоя испарения жидкое!
Это сопроти ление находится в прямой зависимости от сил м
пекулярного притяжения. Силы молекулярног > притяжения щ
являют себя в жидкостях и не имеют значения в парах, ист
чая момента столкновения между молекулами. Расстояние,
котором эти силы могут действовать, определяется величин
радиуса действия молекулярного притяжения. Для простейпл
представления д йствия сил молекулярного притяжения в т
граничном слое испаряющейся жидкости рассмотрим два возмоя
ных случая их проявления. Первый случай на'людаем (фиг. 11
точка Л), когда радиус действия молекулярных сил целпко!
лежит внутри жидкости. При этом все силы притяжения меж,л
молекулами взаимно уравновешиваются. Второй случай паблм
даем (фиг. 14, точка Б), когда радиус действия выходит за пр1
делы поверхности жидкости. В этом случае часть сферы прптя
жения над поверхностью заполнена воздухом и не будет псп’^
тывать сил притяжения. Между тем соответствующая час/Д
Фиг. 14. Действие сил мо-
лекулярного притяжения в
пограничном слое поверхно-
сти испарения.
Испаряемоиiь -------------------------
лействия внутри жидкости ниже прямой I будет исны-
,еры Д яжение молекул жидкости, которое будет стремиться
1зать I ^олекулу внутрь жидкости. Для того чтобы молекула
гянуть ол£ть эт0 втягивающее действие и вылететь в воздух,
чтобы величина ее кинетической энергии теплового
?ндайп1Я Превышала силы молекулярного притяжения и кроме
)ГО направление скорости се теплового движения было бы
иттчким к нормали.
' Втягивающее действие сил молекулярного притяжения по-
еохности жидкости, подобное действию упругой пленки, стре-
Й1тся максимально сократить величину поверхности, и если бы
Жидкость не испытывала силы тяжести, то ее совершенно есте-
твенной формой была бы сфера. Сферическую форму жидкость
Принимает всякий раз, когда действие сил тяжести становится
I еньше сил молекулярного притяжения. В процессе карбюрации
>абочей смеси мы этот случай имеем при пульверизации топ-
шва. При одинаковых условиях распыления мы для жидкости
 меньшей величиной поверхностного натяжения получим более
лелкий диаметр капель, и с этой точки зрения желательно иметь
топлива с минимальной величиной поверхностного натяжения.
Если мы на пограничной пленке мысленно проведем прямую
гипшо, то молекулы жидкости, лежащие по обеим ее сторонам,
'удут оттягиваться друг от друга, но их разрыву будут препят-
ствовать силы их взаимного притяжения. Эта сила натяжения,
отнесенная к единице длины прямой, носит название удельной
силы поверхностного натяжения, или просто величины поверх-
ностного натяжения.
Удельная сила поверхностного натяжения зависит от рода
топлива и от температуры.
Прямая пропорциональность зависимости от температуры мо-
жет быть выражена уравнением: St = £0 + Kt, где 8 — поверхност-
ное натяжение, t—температура и К — температурный коэфициент.
опаченпе поверхностного натяжения некоторых углеводоро-
дов ц их температурных коэфициентов приведены в табл. 6.
Таблица G
			
||	по по- рядку	Наименование угле- водородов	Поверхностнее натяжение при 0° So	Температур- ный коэфициент
1 2 3 4 В 7	Бензол + алкоголь (1:1) «-гексан «-остан Циклогексан Бензол Толуол Этиловый спирт	26,3 20,0 23,0 27,3 31,7 30,6 23,8	0,102 0,100 0,900 0,120 0,138 0,120 0,085
40
Оценка качеств топлив
Особый практический интерес представляет изучение пов-ji
костного натяжения смесей топлив. При составлении смесей 1
сильно влияем на величину молекулярного притяжения коми
нентов смеси, и это оказывает большое влияние на величину J
верхностного натяжения. Изменение поверхностно: о натяжеп
для смесей находится в прямой связи с смесями, которые дм
при смешении уменьшение или увеличение температуры квя
ния и увеличение или уменьшение упругости паров каждого 
числа смешиваемых компонентов. Подобные смеси носят на Л
ние азеотропных, а явление отступления от общей законом®
ности упругостей паров смесей называется азеотропией. .На таб.11
приведен пример подобного отступления для смеси бензол™
циклогексаном.	1
Определение поверхностного натяжения затруднено олЛ
ностью состава, а для спиртовых авиасмесей—наличием новее
ностно активного спирта.	
Из методов определения для топлив наиболее пригоднЛ
следует считать метод максимального давления пузырька, пре
ложениого Simon’oM. Опыты по указанному методу производят®
Скрытая теплота испарения топлив. То количество тепла, которЯ
нужно подвести к испаряющейся жидкости, чтобы сохранить Я
температуру постоянной при испарении 1 кг, называется скрИ
той или удельной теплотой испарения.	Ж
При явлении, обратном испарению, при так называемой ксЛ
денсации, возвращающиеся парообразные молекулы увеличивав
тепловую энергию жидкости на величину, равную скрытой' теЯ
лоте испарения. Теплота испарения зависит от температуры и®
паряющейся жидкости, так как с изменением температуры м|
няется сопротивление пограничного слоя и с приближением Л
критической температуре оно падает до нуля.	
В процессе приготовления рабочей смеси топлива с воздух®
мы наблюдаем значительное понижение температуры топлива I
табо юй смеси. Большее или меньшее понижение ’тем ературш
табочей смеси зависит от скрытой теплоты испарения топлптЯ
: Снижение температуры рабочей смеси в известной мере являехХЯ
полезным фактором, так как при понижении температуры увел J
чивается коэф, наполнения, но с другой стороны понижен™
значительно отражается на испаряемости топлива и заставл Л
прибегать к подогреванию стенок карбюратора и всасывающий
трубопроводов, на которых имеется обычно жидкое топливо, ешл
не успевшее испариться или сконденсировавшееся за счет нониИ
жения температуры рабочей смеси. Кроме того следует отметить.1
что понижение температуры рабочей смеси при достаточной
влажности входящего воздуха приводит к конденсации водяных
паров, которые, с одной стороны, при своей конденсации дей-|
ствуют в нашу пользу благодаря выделению скрытой теплоты
парообразования и следовательно повышают температуру рабочей
смеси; с другой стороны, выделяющаяся вода может замерзнуть!
Испаряемость топлив
41
образовать на стенках карбюратор! и всасывающих тотблп™
|(ов корку льда и тем самым сузить проходные сечения
|-ть подогревание испаряющегося топлива на стЛЛт ₽У'
ином счете привести к падению мощности и н ® ко’
равлсния дроссельной заслонки.	И Расстройству
 Значения удельной теплоты испарении углево™пп™„
введены в табл. 7 при разных температуоах ПЛта
ратуры вытекает из сопоставления « кры^о/тептоты и^п Тем’
1леводорода при разных температурах. Сложппота^Л Рия
1ва не позволила до последнего времени тсенет^^ ТОП’
I плоту испарения.	определить скрытую
Таблица 7
Скрытая теплота испарения углеводородов (кал/кг)
Наименование	Скрытая	При	
углеводородов	теплота	темпера-	Автор
	испарения	туре	
			
w-пентан	85,76	30°	Юнг
	84,3	40°	
Изопентан	88,9	0°	эт
	81,4	30°	99
	79,1	40°	
Циклогексан	96,2	0°	»
	85,62	80°	Матыос, Ра медей и Том-
Гексан	89,2	0°	СОН Ян
	79,19	70°	Юнг
Гептан	77,55 77,80	80° 90°	Я
	76,35	97°,23	Матыос, Рамсдей и Том-
Октан	75,80	100°	сон Юнг
	71,43	120°	
Декан	70,04	130°	
Бензол	8083	Г)9’,86	Луг ИНИН
	106,1	0° (жи 1кий)	Юнг
Толуол	94,48	79J,2	Матыос, Рамсдей и Том- сон
«i-КСИЛОЛ	86,50	109°,66	Матыос, Рамсдей и Том-
	81,85		сон
о-ксплол		138°,30	Матыос, Рамсдей и Том-
	82,89		СОН
Р-ксилол		141°,41	Матыос, Рамсдей п Том-
	81,03 90,50 88,4 220,9 206,4 289,2 267,43 258		сон
ЭтиловьЫ эфир Этпловь’« алкоголь ^егпловый алкогель		137°,12 0э,1 34°,74 0° 78°,0 0э 64°,5 78°,5	Матыос, Рамсдей и Том- сон Кайо Тирер Юнг Ш>ль Юн Внрц Эсфери и Гриффптс
Оценка качеств топлив
В таблице особо следует отметить высокую скрытую тепло!
испарения спирта. В эксплоатации при применении спирта it!
спиртовой авиасмеси с содержанием спирта более 40—5О°/о г(1
ходится кроме подогревания всасывающих трубопроводов пртЛ
нять подогревание входящего воздуха, что создает осложнил
в эксплоатации.	1
Упругость паров топлива. При постоянной температуре жидко Л
количество испаряющихся молекул остается постоянным, и сЛ
довательно скорость испарения единицы веса топлива о стае™
также постоянной.	1
Однако часть испаряющихся молекул при столкновении I
молекулами воздуха и испарившегося топлива попадает на тД
верхность жидкости и конденсируется. Если устранить влияя
среды, в которой происходит испарение топлива (например исЯ
ряя топливо в безвоздушном пространстве), то торможение <тЯ
рости испарения будет расти по мере увеличения плотное
пара, и так как количество испаряющихся молекул остается Л
сто чнным, а количество конденсирующихся постоянно растет, 
по истечении некоторого времени мы придем к динамической
состоянию равновесии, при котором количества испаряющих™
и конденсирующихся молекул уравновесятся. Это состоят™
носит название насыщения пара и ему соответствует впо Л
определенная плотность, но последнюю через характерней
ческое уравнение обычно заменяют упругостью пасыщенноЛ
пара.	1
С изменением температуры изменяется количество испаряй
щихся молекул и одновременно с этим изменяется и конденсй
ция, а  лсдовательно и плотность насыщенного пара.	I
Таким образом мы видим, что скорость испарения можЛ
быть охарактеризована и со стороны скорости процесса и сД
стороны количества испаряющегося топлива, а также упрЛ
гостью насыщенного пара, которой при оценке топлива придай
большое значение.	J
Несмотря на важное значение этой физической конотанЛ
топлива, знать которую необходимо при оценке пусковых качеств
топлива и при установлении взрывной опасности и т. д., мы дв
последнего времени не имеем строго выработанной методиЛ
определения упругостей насыщенного пара для топлив.
Ввиду сложности состава топлива при определении упругости
пара приходится учитывать соотношения объемов паровой и!
жидкой фазы испарившегося топлива. Бензин представляет со!
бой чрезвычайно сложную смесь, содержащую большое коли-1
чество углеводородов; кроме того в топливе растворена вода!
газы из воздуха (азот, кислород, углекислота) и наконец газо!
образные углеводороды (метан, этан, пропан, этилен). Получить
достоверные данные об упругости пара бензинов можно только]
в том случае, если имеются самые исчерпывающие сведения]
о методах приготовления образцов к испытанию и методах!
производства опытов.
Испаряемость топлив
43
всегда помнить, что сложность состава бензина отра-
След5 ст льНЫМ образом на упругости пара. Бензин понижает
нетсяреш 0 увеличением количества испарившегося топ-
ругость„от^воположность системам из одного компонента, как
!за В п вода, алкоголь, толуол, где упругость пара не зависит
шример ВТрапства пара. Значение соотношения жидкой и
1 °бЪТ1(Ьазы можно видеть из опытов Бриджмена с одним из
[аровои	качеству автомобильным бензином, который при
редких	go0,	незначител ном объеме паровой фазы
МПчывает упругость пара, равную 760 мм рт. ст. При той же
ЮКой температуре, но с объемом пара достаточным, чтобы вся
дикость испарялась га исключением одной капли, эта упру-
ость пара равна 30 мм рт. ст., т. е. в 25 раз меньше первой,
’поме того на упругость пара оказывают влияние присутствую-
щие в жидкости растворенные газы и вода, от которых все
испытуемые образцы должны освободиться. Для устранения
влияния сложности состава определяют влияние соотношения
объемов паровой и жидкой фазы и приводят к нулевому паровому
объему или же определяют упругость пара при появлении
маленького пузырька в испытуемой топливной жидкости. Как
указывает в своей работе Бриджмен, оба способа дают совпа-
дающие результаты.
1 Для определения упругости паров пользуются безвоздушным
пространством трубки ртутного барометра. Из приборов, осно-
ванных на этом принципе, наибольшее распространение получил
сорелевский аппарат, подробно описанный в статье Левиса
в ...Гонги. Inst. Petr. Techn.", № 54, стр. 32.
На подобном же приборе были проведены опыты в СССР
в Теплотехническом институте И. М. Ползиком (см. „Известия
теплотехнического института", № 4, 1927) и в НАМИ А. С. Ири-
совым, Ф. С. Павютиным.
И. М. Ползик произвел опыты с фракциями грозненского
авиабензина, А. С. Ирисов — ряд опытов с бензином, с бензоль-
ными и спиртовыми авиа- и автосмссями. Работа их пока
не опубликована.
Из опытов с бензинами следует отметить работу Бриджмена
°0 Упругостях пара, опубликованную в журнале _S. А. Е.“,
май 1929 г., т. XXIV, № 5, стр. 488.
том ОЗнакомления с порядком величин и зависимости от
ПавиеРа,гуры мы приводим таблицы и диаграммы упругостей
Раи Для чистьгх углеводородов, для топливных продуктов и
^•личных смесей основных видов топлив.
Паво ^иг' 15 и в 'га^л. 8 и 9 приведены значения упругостей
Для В нормальных парафинов и циклогексана. На этой же фигуре
Гексуравнения нанесены кривые упругостей паров для цикло-
втово ’ для бензола, для спирта, для грозненского бензина
1 .их Г° С0Рта ПРИ трех различных соотношениях объемов жид-
боц;)1я паровых фаз и для авиационного сорта грозненского
па при двух соотношениях объемов
Фиг. 15. Кривые упругости паров в зависимости от температуры и соотношу
оиъ:ыов жадней и паровой фазы по Сорелю.
ОБОЗНАЧЕНИЯ КРИВЫХ: 1 — п-пептап, 2 — м-гексая, 3 — «-гептан, 4 — п-октан, 5 — п-дя
6 — циклогексан, 7 — бензол (совпадает с 6-й и обозначена 8 — этитощдй спирт, 9 — грозненг:
бензин II copra по опытам Бриджмена (со-»т юшв «ие объемов жидкой фазы к пар вой 250: Г
10 — грозненский бензин 11 сорта по опытам НАМИ (соотношение об ;,емон фаз жидкой к mpn
12:45>. it —грозненский бе «зин II copra по опытам НАМИ при соотношении объемов жид кой ф;
к даровой 2:55), 12 — грозненский авнабензш по опытам НАМИ (п»и соогнипшии фаз 12:
13 — грозненский авиабензин по опытам НАМИ (при соотношении фа£ 2 ; 55).
Таблица 8
Упругости насыщенных паров нормальных углеводородов парафинового ряда
(в мм ртутного столба)
и-пепгап	и-гексан	«-гептан	и-октан	п-декап
282 10°	75 10°	20 10°	13 20°	15 50°
420 20°	120 20°	35 20°	22 30°	25 60°
611 30°	185 30°	58 3)°	36 40°	39 7)°
873 40°	277 40°	92 40°	57 50’	59 80’
	401 50°	141 5')°	87 69°	87 93°
	566 &)°	209 60°	130 70°	126 101°
	787 70°	3 )2 70°	188 80°	178 110°
		427 80°	267 90°	247 120°
		589 90°	370 Ю0‘	337 130’
		795 100°	501 110°	453 140°
			674 120°	602 150°
			859 130°	790 160°
Таблица 9
Упругости насыщенных паров циклогексана
(в мм ртутного столба)
Упругость паров	Темпера- тура
81	21°
91	24°
116	29°
173	38°
201	42°
756	81°
765	81°
На фиг. 16 и табл. 10 приведены значения упругостей паров
ил углеводородов бензольного ряда; на диаграмме (фиг. 16) для
'равнения нанесена кривая упругости пара для авиабензольного
гоплива.
Таблица 10
Упругости насыщенных паров углеводородов бензольного ряда
<	(В мм ртутного столба)
Бензол	Толуол	Пара-ксилол	Мета-ксилол	Ортс-ксилол
45 13°	100 52°	49 50°	32 57°	36 50°
75 20°	150 62°	270 100°	238 100’	213 100°
118 30’	203 70°	364 110°	330 110’	292 110°
181 40°	300 81’	481 120°	449 120°	394 120’
268 50’	400 90°	625 130°	599 130’	524 130°
388 60°	500 97°	707 135°	686 135°	602 135°
547 70°	600 103°	795 140°	785 140°	690 140°
754 80°	и 700 108°							1 » —
	108°			
—’ 			760 110,4°	— —	— —	— —
На фиг.
ЖУГ°СТей	t—~
баг Н°Г грозненского бензина, авиационного уральского бензина,
СОрИНского бензина второго сорта, грозненского бензина второго
Рга и для 96-процентного этилового спирта.
паро Наконей на фиг. 18 и 19 и табл. 12 даны значения упругости
(по г Ллн СПИРТ ^бензиновой и спиртобензольной смеси 50:50%
т°в с^еу) и для сравнения показаны упругости паров компонен-
инте?И Рассм°трении кривых упругостей паров наибольший
от ^представляет выяснение зависимости протекания кривых
17
пар в при разных соотношениях объемов для авиа-
и табл. 11
приведены
результаты
определения
4G
Оценка качеств топлив
Сложность состава всех топливных продуктов не позво
установить аналитически эту зависимость, и до последнего
мени она определялась эмпирическим путем. Наиболее уда1
попыткой в этом направлении была работа Бриджмена, в i
рой, устанавливая зависимость упругости пара от темпера?
он показал, что отношение абсолютной температуры, при «
рой упругость пара достигла 760 мм рт. ст., к абсолютной "
пературе при постоянной, но произвольно выбранной упруг
пара для всех бензинов весьма мало меняется и с достать
точностью может
принято за постоя?
величину.
Это. результат
ясный с теоретичй
стороны, был нами
верен по опытам Ш
проведенным при 1
соотношениях объ<
Данные, приведе:
в табл. 17,
целого ряда си,
отличающихся со
бензинов
близкие
исключая
бензин. В
мы можем строить 1
вую упругости щ
по температуре по
ному какому-либо
значению. ПодоЯ
вывод однако тре<
большего количе
данных, чем мы в
стоящее время ра
лагаем.
Переходя к рассмотрению чистых углеводородов, мы пре
всего должня заметить большую их чувствительность к изм
нию температуры. Как это следует из рассмотрения привел
ных данных, падение упругости пара для чистых углеводоро
более быстрое, чем для сложных бензинов. Особенно сил
понижается -.пругость паров с понижением температуры ,
спирта. Если теперь для углеводородов вычислить указав
отношение абсолютной температуры, то, как показывают дан
табл. 17, совпадение получается совершенно очевидным,
следовательно для чистых углеводородов можно по одному I
чению и приведенному в таблице соотношению температ^
упругости пара построить всю кривую зависимости от тем
ратуры.
показ
совпаде
бакгак
этом сл.
Фиг. 16. Кривые упругости паров в зависимости
от температуры и соотношений объемов жидкой
и паровой фазы по Сорелю.
ОБОЗНАЧЕНИЯ КРИВЫХ: 1 — бензол, 2 - толуол,
3—пара-ксилол, 4— мета-ксилол, Б — орто-ксилол, 6 — авиа-
бензольяое топливо при соотношении фаз 12 : 45, 7 — то же
что п ла^в, но для соотношения фаз 2:65.
Испаряемость топлив
47
п„ пня циклогексана и для бензола это отношение
ПрП этом дя мблизко к отношению нормальных парафинов,
мпературы еНИ11 ых упругостей паров спиртовых сме-
При Р „„„„рярмоя с так называемым явлегнем азротропип.
?n	«сле«ует пз *иг-18 и 19 может
Sa значительно превышать упругость пара компонента
К
тичеср°ЖаЛеНИЮ’ явление азеотропии, имеющее большое прак-
эксперимр3нтчение’ д0 П0СЛеДнег° времени ни теоретически, ни
пРп^1гк1шСЛеш1е УнРУг°сти пара кроме своего большого значения
• учении процесса испаряемости применяется также как
40
Оценка качеств топлив
метод контроля топлив для учета потерь при транспорте и хн
нии топлив. В этом случае естественное стремление к упр5
нию весьма сложного метода определения уп угости j
обесценивает получаемые при этом данные и придает им то;
сравнительную ценность. Главным условием сохранения их <’
нительной ценности должна являться точная регламент;,
конструкции прибора и метода определения упругости
Из приборов по определению относительных упругостей
наибольшее распространение получил в САСШ аппарат
схема
В нижний сосуд емкостью 129 куб. см заливается топли.
Верхний сосуд емкостью 516 куб. см (в 4 раза больших р
меров) заполняют воздухом. Весь прибор погружается в во!
для нагревания до температуры испытания (0°, 20° и 50°) и де0
жат в воде пока давление на манометре не установится по тояя
ным. По показанию монометра определяют упругость пара п<
уравнению:	,
Р=Р —Р to~L
т о о7Я I f
р___атмосферное давление,
7 температура окружающей спепм
температура опыта. 1 д ’
В схеме, приведенной на фиг. 20
зческий монометр ртутным с
р	цоы- нроме того
ujttHg
2^
12
см:
ADLH
СМ3
F,
900
800
700
600
500
400
300
200
2 см3
50 смесь
СМ3
2
12
|см3

Фиг. 19. Упругости паров спирто-бензольной смеси.
еле >ует помнить, что назначение этого прибора только для про-
верки допустимых норм упругостей пара и контроля стабиль-
ности топлива при транспорте и хранении. Полученные данные
1,е следует переносить для рассуждений об образовании рабочей
смеси. Особое значение нужно уделять тщательности производ-
на опытов.
4 Яр
к 0 п и >: в. Топливо для авшиввга>чл *ti.

Оценка качеств топлив
Таб.т„1(а п
у
пругости насыщенных паров топлив (в лл ртутнсго столба)
	Ч а и м 6 и о в а н и е	10°	20°	30°	40°	50°	60°	70°	80э |
—										
1	I^Венский авиабензин								
	?1}И соотношении фаз								
2	т1245 1 °п при соотношении	130	178	238	324	435	572	753	
	г;55 резпсискпй второго сорта соотношении фаз	82	125	145	242	335	450	600	780
о									
4	То1 145 при соотношении	55	70	100	135	188	285	355	438
									
б	'2:55 £>акццСкий ВТОрСГО сорта соотношении фаз	30	45	70	97	140	195	260	350
									
6	2. .,5 лвто(5ензольцое топливо соотношении фаз гр	. 10. Л!е при соотношении	50	70	100	155	196	275	378	485
7		62	83	122	178	250	342	468	630
О	о Фаз 2:55	40	62	92	145	215	303	422	572
	а ь„1‘р,’Центный	отиловый								
	спирт ПрИ соотношении								
9	,рФаз 12:45 °. Л£‘- при соотношении Фаз 2:55 спирто-бензинов. г1' * по весу) при соот-	45	68	101	168	246	372	569	810
10		23	43	74	130	218	342	638	806
11	иошС|ши фаз 12:45 го жц ПрИ соотношении	102	156	230	340	501	720	—	—
	фаз 9  55 •	80	133	195	295	435	630	892	—
Таблиц;! 13
Упругости парОв смесей бензола и алкоголя в (лл ртутного столба)
Темпера-
тура
в градусах
ц
О
10
20
30
40
50
Процент алкоголя	1										
100	90	80	70	60	50	40	30 ; 20 | 10			
Процент бен	[										
0	10	20	30	40	50	60	70	80 | 90		Л 1
12,5 24,0 44,2 79,0 133,5 220,3	18,3 36,6 63.7 103,5 170.6 284.5	25,0 45,5 76,6 121,6 202,4 320,1	28,2 50,1 84,9 137,5 222,0 344,3	32,0 53.6 89,2 147,3 239,3 362.5	32,7 57,1 93,0 153,2 242,9 375.2	35,0 58,3 97,2 157,5 248,0 382,3	37,1 61,8 98,5 159,7 252,5 386,8	36,6 61,0 98,0 158,3 251,2 385,0	34,8 60,2 97,5 155,0 247,3 374.4	11 181 27;
Испаряемость топлив
51
Т а б л и ц а 12
и абсолютной температуры упругости насыщенных паров, соответ-
отноше^" 760 мм рт. ст. и абсолютным температурам, соответствую-
щей	давлению паров 600, 500, 400, 300, 200, 1С0, 50 и 20 мм рт. ст-
								
*	с н о в а и п е  На”51 тМ 1 жпдк°сти	Давление упругости насыщенных паров в .«л ртутного столба							
	600	500	400	300	200	100	50	20
I ,тнпе данные из чис- 10 бензинов, йены- Еознеиский бензин пер- Гвого сорта, по данным 1 испытаний бюро стан-	1,027	1,047	1,072	1.104	1.150	1,227	1,305	1,407
	1,027	1,047	1.073	1,105	1,151	1,229	1,308	1,411
1 о же второго сорта	1,026	1,045	1,070	1,101	1,145	1,220	1,295	1,395
Грозненский бензин длн 1 соотношения фаз 12:4.э	1,024	1,046	1,071	1,104	1,155	1,235	1,330	—
II о же второго сорта I для соотношения фаз I 2:55 Бакинский бензин вто-	1.025	1,047	1,070	1,104	1,138	1,200	1,315	—
								
Г рого сорта для соот- ношения фаз 2:55	1,025	• 1,046	1,069	1,100	1.141	—	1,321	—
[Грозненский авиабензин 1 для соотношения фаз 1 12:45 [Го же для соотношения	1,023	1.047	1,072	1,105	1,150	1,235	—	—
фаз 2:55 [1 розиеиский „очень лег-	1,025	1,045	1,067	1,098	1,145	1,220	1,330	—
кпд“ ’ редине по приведен-	1,026	1,047	1,069	1,102	—	—		—
ным и таблице дан- ным	1,025	1,047	1,071	1,103	1,150	1,228	1,315	—
»-пентап	1,029	1,039	1,056	1,188	—	—	—	* - —
я-гексан	1,022	1,039	1,057	1,088	1,122	1,180	1,237	~—
к гептан	1,022	1,039	1,057	1,097	1,116	1,180	1,242	—
и-окган	1,022	1,039	1,057	1,100	1,118	1,180	1,242	—
w-декан реднее значение для	1,022	1,059	1,057	1,094	1,115	1,177	1,235	—
норм, углеводородов парафинового ряда Циклогексан чензол	1,022	1,039	1,075	1,093	1,117	1.179	1,239	_	
	1,022	1,035	—	1,085	—	1,183	1,245	—
	1,022	1.035	—	1,085	—	1,183	1,245	—
насы-
Нозфициент диффузии. При испарении топлива процесс насы-
г зпИЯ паРами замедляется благодаря присутствию молекул
Духа, которые, сталкиваясь с молекулами пара, отражают их
L °веРхностному слою, около которого очень скоро образуется
:,Узии п°лное насыщение парами, которые медленно, путем диф-
J Я ’ Распространяются в воздухе.
‘Ытег еИие ДИФФУЗИИ подобно вязкости или теплопроводности
lTHi пает Из теплового движения молекул. Происходящее в газе
4 в смес,и газов непрерывное перемещение молекул уничто-

Б2
Оценка качеств
топлив
газов и
Фиг. 20.
Схема аппа-
рата Реда
для опреде-
ления отно-
сительной
упругости
пара.
Фиг. 21. Я
нятию Д
Цпента дй
ЗИИ. J
жает различие между отдельными частями объема, в к<
заключен газ. Если мы имеем при испарении около повер;
испаряющейся жидкости пары топлива, то стремление мс
пара направлено к равномерному распределению по всему о
воздуха, в котором происходит испарение. Это явлением
продолжаться до тех пор, пока плотности паров топлива j
духа не сравняются. Это явление носит название дифл
гяялп « в процессе карбюрации играет важную роль, та}
скорость испарения, как указано выше, нахо;
в прямой зависимости от скорости диффузии |
топлива в воздухе. Явление диффузии паров |
костей исследовалось при испарении жидкое!
цилиндров путем наблюдения над понижением ус
поверхности испаряющейся жидкости. Остано!
несколько подробнее на этой работе.	|
Путь диффузии паров жидкости, находяя
в цилиндре (фиг. 21), характеризуется над!
упруго ти паров от состояния » одного насыш
у зеркала испаряющегося топлива Д
до 0 у открытого конца цилиндра.	|
Выберем два слоя на расстояниях X	I
и X] от поверхности. Количее тво	
паров, диффундирующих из слоя X
в слой Xj, при постоянной темпера-
туре и давлении воздуха будет про-
порционально площади рассматрива-
емого сечения, пропорционально вре-
мени t, пропорционально разности
упругости Перов Р — Pj в ел ях X
и Хг и обратно пропорционально рас-
стоянию между слоями X и X,.
Количество пара, диффундирую-
щего из ело । X в слой Хг, может
быть подсчитано по формуле:
Р—Р
G = K^-	.S-f,
где G — к'Личе тво диффундирующего газа, К — коэфицЯ
диффузии, площадь поперечного сечения и t — время. ,
Коэфициент К носит название коэфициента диффузии
характеризует скорость процесса в диффузии. Величин.-! 4
как мы видели выше, зависит от числа столкновений ча<Я
пара на пути из одного слоя в друг й. Он дает ьоличев
диффундирующего газа через единицу пл щади сечения в а
ницу времени при разности у ругости, равной единице при
тых измерений и при единице р сстояния между слоями, т|
V хг

I	V 1	• — .WKV > 	>1  vvnvri  -----------
тет°А
Рцты диффузии зависят от температуры и от внешнего
лФ11С1Йт ввиду чего существующие для этой» формулы не мо-
«деиЯЯ’дами использованы. В заключение отметим, что явле-
г зии, а следовательно и скорость испарения, в значи-
е те 'они зависит от скорости движения воздуха около
1ЬЙ юП1ейся жидк сти» а 9Т обстоятельство для приготовле-
!!:1РЯ< чей смеси и рает решающее значение. Попытки иссле-
Я РаосКОрость испарения в потоке движущегося во духи сро-
ядом экспериментаторов, и пекото| не опыты буд\т
|11°ДотрснЫ ниже. Из те ретических работ по испарению следует
k °тить работу В. Шулейкина, опубликованную в „Журнале
-сек г1 физико-химического обществе", 1928, часть физическая,
Несмотря на большое значение коэфициента диффузии для
(пливных смесей и чистых углеводородов, в литературе этот
jhpoc не получил освещения и потому для общею» оз акомле-
(Я с порядком цифр дана табл. 14, < к>тор-й приведены
скот-рые данные по к эфициешам диффузии, определенным
утем исп9р,зния в цилиндре.
’ Нужно отметить, чго не существует еще метода определения
оэфициента диффузии сложных смесей, к которым относятся
г’е применяемые ниш топлива.
Таблица 14
Коэфициент диффузии углеводородов в воздух (при 760 мм Нд)
1 Наименование	1	к см^сек	Наименование	t	к С U-/CCK
I Этиловый эфир	0’ 10°,4 19э,9	0,0775 0,0'35 0,093	Бензол	0 19,9 45	0,0751 0,0877 0,1011
Этиловый алкоголь	0 0 40,4 49,4 63,6 66,9	0,1016 I 0,0994 0,1372 0,1413 0,1490 0,1475	Метиловый алкоголь	0 25,6 49,6	0,1325 0,1620 0,1809
			Вода	0 49,5 92.4	0,198 0,2827 0,3451
Методы определения статической и динами-
ческой испаряемости топлив
Статическая и динамическая испаряемость топлив по
методу НАМИ
31Труднения в определении основных физических констант'
* 'Ясных смесей, которыми являются все топлив, и большая
Условн СТь оценки их качеств по кривой разгонки, с одной сто-
роны, и сложность процесса приготовления рабочей смеси!
гателе, с другой, заставили ряд исследователей o6paJ
к разработке новой методологии испытания испаряемости^
этом стремились установить известную преемственность (
Фиг. 22. Схема установки но статическому
испарению при постоянном д<ц
новных физических констант через новые характеристики и
ряемости, в которых учитывали важный при оценке исп|
мости элемент времени, к опытам} определения испаряев
в потоке воздуха с
предварительным распылением тога
Термометр
в карбюраторе. Одна из тая
попыток была проведена
НАМИ В. Н. Фоминым и А.
Ирисовым. Ими был предло®
ряд приборов по исследовав»
испаряемости топлив в ста]
ческих и динамических у!
виях состояния воздуха. Вв
их опытах они устанавливал
зависимость полного испар
ния порции топлива в onpej
ленном объеме от времею
При этом соотношение меЖ1.1
количеством топлива и i f
духом выбиралось то, котов
имеет место в процессе ка}1
бюрации. Опыты велись к
при постоянном объеме, 1
и при постоянном давлен
(см. схему аппарата на ф1
22 и 22а), и время полного I
парения определялась с бо!
шой точностью. Полученные результаты давали помимо опрел
ления упругостей насыщенных паров также и зависимость era
рости испарения по времени, что при оценке например пусга
вых качеств или приеми. тости в работе двигателя имеет больпи
значение. Топливо с более интенсивным характером пспарени
р начале и более спокойным в конце имеет преимущество перв
Фиг. 22а. То же}— при F-const.
>1 гоДЬ1 определения статической и динамической испаряемости топлив 55
й с более равномерным подъемом кривой испарения по
На фиг. 23 приводим результаты одного из опшов
£^е топливом по шатической испаряемости при постоянном
аВ'г ’
неино приращение объема, соответствующее полному испа-
ю всего введенного в прибор количества топлива, позволяет
,н1’сЛить плотность паров и молекулярный вес исследуемой
Скости- Последний вывод верен при сохранении закона
дльтона.
К сожалению все опыты не получили должного развития
смысле увязки их с испытанием на испаряемость в динами-
‘ 1Х условиях, с ироцеС' ом карбюрации, т. е. с непосредствен-
Переходя к испаряемости пульверизиро: анного топлива в по-
Тике воздуха, мы должны прежде всего отметить огромнейшие
осложнения, происходящие в самом процессе испарения. Ослож-
нения эти вытекают, во-первых, из движения воздуха и геомет-
рической формы испаряющейся поверхности топлива, которая
изменяется от капель до пленки, смачивающей стенки трубо-
Ироводов, и, во-вторых, переменой температуры топлива рабочей
смеси и воздуха. В действите 1ьном процессе карбюрации этот
?Роцесс осложняется явлением теплообмена со стенками и коле-
0;Шием скорости движения смеси по всасывающим трубопроводам.
Попытка дать аналитическую обработку динамического испа-
Рсния была сделана Кляфтеном. Однако теория Кляфтена не
^Итывает ряд важных факторов, определяющих процесс карбю-
PaUiiH, как например наличие испаряющейся пленки на стенках
сбывающих трубопроводов Кроме того опыт противоречит вы-
Ш)Дам его теории об очень коротком пути, на котором процесс
Оценка качеств топлив
испарения заканчивай гея. Процесс испарения топлива с к
происходит более медленно, чем это следует из наличияд
зпи и кинетической теории испарения (см. ссылку на указ
выш1 работу Шулейкина и на опытные данные Таргон
Кихона, Шидлова и др.).	в
В целях приближения опытною испарения к ; словиям |
ствительного процесса карбюрации и чтобы тем самым
возможность установить связь с опытами по статической и$.
ряемости и следовател! но с основными физическими констант [
инж. В. Н. Фоминым была предложена установка для иссЯ
вания испаряемости топлива в потоке воздуха (фгт. 24). Я
В трубе диаметром 36 .w.w с помощью рутовского на»
создава ся пот, к воздуха. На одном конце трубы, длина кот®
выбиралась по желанию, был поставлен карбюратор Зенит, п
другом конце устанавливался экран с несколькими рядами Щ
испаряемость™™™
в. II.
неиспа
'и от ра»
в потоки
виде пленки
аппарата измерЖ
конструкции и манО'1
топлив на динамите
ции для улавливания капельно-жидкого топлива с разным диа-
метром капель. Труба п > всей длине была тщательно изолш ова№
от теплообмена и имела водяно । подогрев. На этой устан< в
определялось количество испарившегося топлива в зависимое^
от следующих факторов: от скорости по ока воздуха, от сосглф
рабочей смеси, от температуры входящего воздуха, от дли
трубы; определение производилось с подразделением
рившегося топлива на нескошко частей в зависимост]
мера капель той части т-плива, которая находится 1
и той части, к торая находится на стенке трубы в видг
Температура и давление в различных местах аппарата
лись с помощью термопар специальной конструкции
метров.
На фиг. 25 приведены результаты испытаний некоторых авиа; I
топ «ив на этом приборе, при помощи которого между прочий
было установлено большое влияние при испарении топлицВ
пленки nt стенке.
Методы пределения статической и динамической испаряемости топлив 67
у/ сожалению опыты на эт< м аппарате не получили своего
ррпхения и не были связаны ни с параллельными опытами на
з1Вгателе, ни с опытами по статической испаряемости, которые
чвоЛяЮГ Установить значение основных физических к пета нт
110 оценке испаряемости и в конечном результате могли бы
ь аналитпческую^обработку опытов по динамической испа-
кости.
Некоторые американские методы по определению точки росы
Из попыток производить оценку испаряемости топлив, кото-
рые делались за границей, следует отметить некоторые методы,
разработанные в САСШ.
В 1922 г. Барнар и Вильсон предложили метод измерения
испаряемости топлив, состоящий из приготовления равновесного
раствора при давлении пара в одну атмосферу. Такой равновес-
ный раствор получается путем непрерывного прибавления топ-
лива в подогреваемую колбу в таком количестве, которое необ-
ходимо для возмещения испаряющегося при нагревании топлива.
•Этот процесс продолжают до тех пор, пока температура топлива,
после испарения 7—Ю-кратного объема, перестает повышаться,
тем самым показывая, что между жидкой и парообразной фазой
Установилось равновесие. Давление паров топлива измерялось
с необходимой точностью. Данные, полученные при испытании,
Дают возможность определить точку росы топлива. Под точкой
росы понимают ту температуру, при которой пары топлива
Начинают конденсироваться из смеси воздуха с топливом. Эти
Исследователи на основании своих опытов дали зависимость
Между точкой росы и температурой выкипания 85% по кривой
разгонки топлива по Энглеру.
Определение точки росы в динамических условиях движения
паров топлива с воздухом производил Груз. Он смешивал
в определенных пропорциях пары топлива с воздухом при тем-
пературах, достаточно высоких, чтобы иметь заведомо сухой пар,
и затем замечал температуру, при которой начиналось явление
58
Сценка качеств топлив
конденсации в охлажденном зеркале, помещенном в ноте А
испытуемой смеси.
Определение точки росы в статистических условиях произЯ
дилось путем испарения точно фиксированного весового коД
чества топлива в колбе соответствующего объема. Далее зац|
чалась температура, при которой начиналась конденсация пае
на слегка охлаждаемой части колбы.	i
Все приведенные методы оценки испаряемости топлива и сц!
собы выявления точки росы имели некоторую ценность д,Ж
оценки одной лишь стороны испаряемости, а именно разжижу
ния смазки, и не затрагивали ряд других сторон, предстал
ляющих значительно больший практический интерес.
Фиг. 26. Схема аппарата С.тяя для получения кривых
равновесного выкипания.


Равновесная разгонка топлива по Сляю
Более совершенная оценка испаряемости была сделана путей
получения кривой равновесной разгонки по методу, описанному'
Сляем.
В основном метод равновесной разгонки состоит в том, чтЖ
в змеевик с установленной скоростью подается топливо и воз-}
дух в определенны/
для каждого опыта
соотношениях. В
время опыта отмДI
чается температурах
соответствующая усИ
тановпвшемуся рав-
новесию, и опреде-
ляется количество
неиспарившегося
топлива. Таким об-
разом кроме темпе-1
ратуры в данном
методе учитывается
влияние примеси
воздуха на испаре-
ние топлива, причем
соотношения между]
количеством воздуха |
и топливом выбнра-1
ются те, которые пме- I
ют место в карбю- I
раторе.
Схема аппарата приведена на фиг. 26. Испарение происходит
в змеевике „А“ диаметром около 100 мм, приготовленном из
металлической трубы, длина которой около 4,80 м и наружный
диаметр 11 мм. Нижний конец змеевика выходит в отдельную
камеру „Б", из которой неиспарпвшаяся часть топ лива стекает
но короткой трубке „7?“, диаметром 5 мм, в градуированную
г—----------------------_----____
Методы определения статической и динамической испаряемости топлив
„Г‘. Смесь паров топлива с воздухом отводится через
„Д“. Воздух подается под небольшим давлением (не-
^•олько более 0,1 ат) и измеряется с помощью насадка по
fJi решению манометра. P'-yyv певед тем как поступить
Р^арительный змеевик А,
Б,оохоДя чеРез змеевик К,
^огревается до темпера- <
упы ванны. Топливо по- ;
Ьется из резервуара по (
Склонной трубке 3. Ско-
рость подачи топлива регу-
лируется в объемных еди-
ницах но перемещению
I плунжера, связанного с
I часовым механизмом, авто-
матически записывающим
I расход топлива. Установле-
I нне равновесия при испа-
рении проверяется путем
измерения количества ис-
парившегося топлива в про-
центах при разных скоро-
стях подачи воздуха и
топлива и при одной и той
же температуре опыта. Не-
11 зависимость количества испарившегося
I! доказывает^наступлепис равновесия.
I Па фиг. 27 приведена диаграмма равновесного
Для бензина —кривая А и для нормального октана—кривая Б.
Разгонки этих продуктов по Эн-
- 'т^хгврпрны выше па кри-

59
Воздух, перед
200
S юс
60° а §
-О Э
3 120г
80
40
Е
0
Е
X 20
0
70,
601
5;
su
154
?, 20
304
12:
20 ди ии 80 100 7.
Процент испарения
Фиг. 28. Кривые равновесного выки-
пания для бензина при разных отно-
шениях количеств топлива к воздуху.
вых
отношении
топлива, как 1’5:1. На фиг. 28 и
продуктов 1	"
0 ’ 20	40 ии 100%
°/о Выкипания или испарения
по объеме
Фиг. 27. Кривые равновесного выкипания
для бензина и октава.
топлива в процентах
" выкипания.
- 7’
глеру приведены
0	20	40	.60	80
Процент Выкипания
Фиг. 29. То же —для октана.
В\ Г. Кривые равновесного выкипания получены при со-
количества поступившего воздуха к количеству
ак 15 :1. На фиг. 28 п 29 для указанных для них
юдуктив приведены кривые равновесного выкипания различных
отношений воздуха к топливу.
60
Оценка качеств топлив
5. Кривая разгонки топлива по Энглеру

Принцип перегонки топлив по Энглеру
Принцип перегонки топлива, лежащий в основе его проД
водства, естественным образом нашел себе применение пя
характеристике топливных продуктов. Все топлива приняв
характеризовать по содержанию фракций, выкипающих в опр|
деленных температурных границах.
Если при перегонке топлива следить за температурой выде
ляющегося пара и регистрировать количество перегнанного то!
лива в процентах к нагреваемой жидкости, то легко установи!
зависимость между этими двумя факторами. Эта зависимое!
между температурой пара и количеством перегнанного в прием
ник жидкого топлива, выраженная таблицей или диаграмме!
носит название таблицы или кривой разгонки.
Однако эта зависимость в зна штельной мере определяете!
конструкцией, размерами перегонного аппарата и способом веде)
ния процесса разгонки. Для того чтобы устранить разноси
результатов при получении кривой разгонки, в СССР, в Герма|
нии и Англии принят один аппарат и один метод ведения раз
гонки, что дает возможность результаты разгонки топлив, полу
ченные в указанных странах, сравнивать между собой. Таки|
стандартным аппаратом принят аппарат Энглера и установи!
единый метод перегонки, который принят для всех топлив
исключая газовые бензины и крекинг бензины с содержанием
газа (для газового бензина установлена температура в холодила
нике 0°). В САСШ и частично в Англии охлаждение аппарат;
производится водой со льдом, что дает меньшие потери пр;
перегонке.
Аппарат и метод для перегонки топлив по Энглеру
Аппарат Энглера, приведенный на рис. 30, состоит из стек
лянной колбы, в которую наливают испытуемое топливо. В шейк
колбы имеется отводная трубка, по которой отгоняются выде
ляющиеся при нагревании пары. Колба закрывается пробкой 1
через нее вставляется термометр для измерения температур!
перегоняемого пара. Пары топлива через отводную трубку по
ступают в холодильник, где и конденсируются. Сконденсировав
шиеся пары стекают из холодильника в приемник, который
градуирован для подсчета объемов пост пающего в него топлива
Производство разгонки и детальное знакомство с аппаратом
описано в III части курса. При наших дальнейших рассужде
ниях предполагается знакомство с производством разгонки.
Изменение при перегонке газовых бензинов заключается в инот
температуре воды в холодильнике, которая для этих бензино;
поддерживается на 0° вместо 15° при стандартном методе.
Кривая разгон
« этом случае значительно уменьшаются потери при пере-
^е> которые при температуре холодильника в 0° будут в два
г°Йя меньше, чем при температуре в 15°. Такое изменение ме-
Pa*L касающееся понижения температуры, целесообразно при
т°„егонке не вполне стабилизированных в отношеш-ш содержания
газовых бензинов, для которых потери при нормальной
Гроегонке могут достигнуть 50%, а равно для газового бензина
п содержанием бутана выше'8%.
Фиг. 30. Аппарат Энглера.

Отличие в методах построения кривых разгонок, применяемых
У нас и в САСШ, состоит в том, что мы строим температуры
по оси
по оси
абсцисс и процент топлива, поступившего в приемник,
ординат, а в CACIII принято обратное построение.
Кривые разгонки топлив
фиг. 31 и 32 приведены кривые разгонки основных
На фиг. 31 и 32 приведены кривые разгонки основных
топливных продуктов, выработанных нефтяной промышленностью
СССР в 1929—1930 гг. по данным средних месячных проб Гроз-
НИИ и АзНИИ. Более подробные данные приведены в III части,
в гл. 2 в таблицах.
На фиг. 33 приведены кривые разгонки авиабензольного
топлива, бензола, толуола и 96-процентного этилового спирта.
Характерным моментом для химически однородных топлив
(бензол и толуол) является вертикальная кривая разгонки. Ее
несколько отлогое начало и хвост в конце следует отнести за
62
Оценка качеств топлив
Фиг. 31. Кривые разгонки грозненских бензинов.
счет несовершенства аппарата Энглера, который, вообще говор
не предназначен для разгонки однородных жидкостей.
На фиг. 34, 35 и 36 и табл. 15 и 16 приведены результат
перегонки авиабензольных и авиаспиртовых смесей. Характ
кривых разгонок авиаспиртовых смесей с их резким подъеме
Таблица 15
Разгонка бензоло-бензиновых смесей
Температура °Ц	Грозненок, бенз. 100%	Бензол 25% । Бензин 75%	Бензол 50% Бензин 50%	Г			 Бензол 75% Бензин 25%	Бензол 90% Бензин 10%	Бензол 100%
Начало кипения	0°Ц	54° Ц	60° Ц	70° Ц	78° Ц	86° II,
до 70°	5,5	4,5	—	- - 	—	—
., 80°	19	18	10.5	3,5	—	—
„ 90°	42	43	40	32	22,5	7,5
100°	66	68	67 _ *	63	61.5	59
„ 110°	87	84	82	79	78	78
„ 120°	96	93	91,5	89	87,5	88
130°	—	96	95	94	93,5	93
140°	—	—	97	96	—	96
Конец кипения	125е Ц	131° И	141° Ц	145° Ц	148° Ц	150- Ц
Общее количество перепет иного						
топлива	98	97,5	98	98	98	98
Остаток в колбе	1,0%	0.9%	1%	0.9%	1.0%	1,0%
Кривая разгонки топлива по Энглеру

63
Та блица 16
Результаты разгонки авиаспиртовых смесей по Энглеру
Фиг. 32. Кривые разгонки бакинских продуктов.
объясняется явлением азеотропии. Это явление имеет место и
Для авиабензольных смесей, но сравнительно со спиртовыми
смесями в очень слабо выраженной форме.
Оценка испаряемости топлив по кривой разгонки
Кроме значения кривой разгонки как метода контроля гаран-
тированного фракционного состава, в последние годы произведен
1*ЯД попыток увязать показатели разгонки с качественными
свойствами и испаряемостью топлива, проявляемыми при работе
Двигателя. В настоящее время в CACIII температуры выкипания
50 и оо°/0 связывают с главнейшими эксплоатациоппымп
Фиг. 34. Кривые разгонки бе
зольно-бензиновых смесей
Температура
Фиг. 33. Кривые разгонки авиабензольного
топлива, бензола, толуола и 96°/о этилового
спирта.
к
К , в
&&&&£>
mioiD in ic
К
М
ё
ft
ф
в •
«в
рз
К
о
В
Ф
ЖО
<в
В
£2=&S>
СМ СМ СО жп
++++
&8>8>«г>
tn со см cq
грозненский авиабензин
авгабензол
Кривая разгонки топливапо Энглеру
— 0,7175
- 0,8513
- - 30% авиабепзи i
+ 50%
+ 27%
J- 30%
*/з
4 %
,-35% бензол опыта.
+ 30%	.
+ */з	"
+ 40%	.
Фиг. 33. Крпв де разгонки авиаеппртовык смесей.
1 — спирт ректификат — 0,8100
2 — бензин опытный - ----
3 — бензол „
4 — 70% спирт-ректиф.
Б — 50%
6 - 50%
7 - 40%
8-’/а
9-20%
Кроме того
ПО
Фиг.
нпя
37. Зависимость темпер. 1О°/о выкипа-
ло кривой разгонки от темпер, воздуха
(двигателя).
качествами с: пу-
сковыми свойства-
ми, с возможно-
стью образования
тазовых пробок
или с свойствами,
определяющими
хорошую приеми-
стость, т. е. сво-
бодный переход с
одного режима ра-
боты на другой, и
наконец с свойст-
вами, определяю-
щими склонность
к разжижению
смазки. ——*
Такие попытки
имеют большой
практический ин-
терес, так как по-
лучение кривой
разгонки доста-
точно просто и
может быть про-
изведено более
илгА менее точно,
данным кривой разгонки легче всего предъявлять
соответствующие требования в топливной промышленности. Кривая
разгонки служит как бы общим языком для производителей и пот-
ребителей топлива, чем в
конечном счете достигается
основная цель — согласова-
ние требований с возмож-
ностью их удовлетворения.
Пусковые качества и темпе-
ратура 10-процентного выкипа-
НИя- Легкость, с которой
пускается в ход холодный
Двигатель в зимний период,
по данным испытаний, про-
веденным Cooperative Fuel
Research Steering Committee,
Устанавливается в зависи-
мости между температурой
Двигателя, составом рабочей
смеси и температурой выки-
пания 10% топлива, приве-
денных на фиг. 37.
5
Я к о и л с п. Тпплино in । апиадвигатгл-ft.
ъь
Оценка качеств топлив
I---1----	J---1---1---I---
20. 30 40 50 6 0 70 8 0 90 100 ПО 120 130 140 150°
Температура 10 % выкипания по кривой разгонки
~ между температ. 10% выкипа-
----------------------------------™onnHY ППОбОК.
Состав рабочей смеси на диаграмме дан в виде othoJ
количества засасываемого двигателем воздуха к колид
поступающего топлива в момент запуска двигателя. Крщ
диаграмме указывают температуру выкипания и по ним, на
для запуска двигателя при температуре минус 30° (что д
ших зимних условий является обычной температурой)
отношении воздуха к топливу 1:1, нужно держать тсмцЭ
туру выкипания 10°/о по кривой разгонки не выше 42° ц |
соотношении воздуха к топливу 0,5:1 — не выше 52°. Дадья
шее обогащение смеси мало отразится на температуре вщ'
пания 10%, но может очень сильно сказаться на разжижД
смазки, что имеет конечно очень большое значение.
Полученные таким образом указания на температуру Ю^КоДИ
центного выкипания служат первой ориентировкой при ori(4y-"qfi
топлива по кривой разгонки.
Образованна газовых пробок в системе питания топливом и температур,
10 % выкипания. Возможность образования газовых пробок в Я
стеме питания определяется температурой топлива, при которд,
Особенно ощутим этот недостаток
—собственно' го-
-----------------—
за-
Кривая разгонки топлива По Энглеру
весьма удобно 6о'
61>11МОСТ? ПРИ'-?5С
3%а одной диа- ч
П* «то и сделано с
л S’ 39' i30
С диаграмма дает g 20
температур
^выкипания 10%, | 'с
Спешивающий, с од- (
Йг стороны, запуск ^,0
Код И, с другой сто- ° ।
t отсутствие обра-
Звания газовых про- |-зо|
'К-.к в системе питания. -40!
При рассмотрении г
В тгмт	-	Lux кривых можно" ;
гл2~м 00Ра8Уются пузырьки тпя ; - -	.япеть недостаток при-
6Г0 Д°стигла тогоРдавления котп^рЮЩИС На Т0’ что Уясняемого у нас гроз- Фиг,38. Зависимость между теми^и_
vpoe имеет место в систаЯтжекого авиабензина ния и температурой образования газовых пробок.
-ля работ в холодных
условиях зимнего времени. Особенно ощутим этот недостаток
inn автомобильных сортов топлив, для которых, собственно'го-
предпазначены указанные кривые; по ним мы имеем
_____________________________________ обеспеченный за-
пуск для грознен-
ского бензина вто-
рого сорта для тем-
ператур выше 10° Ц.
В связи с боль-
шим значением тем-
пературы 10-про-
центного выкипания
для характеристики
топлива в отноше-
нии его пусковых
качеств, представ-
ляет интерес сопо-
ставление темпера-
тур 10-процентного
выкипания различ-
ных авиабензинов
САСШ с нашими,
причем следует от-
за последние 10 лет
— особенно резкие
питания в той самой точке, где образовался пузырек газа. I
Совершенно естественно, что температура и давление топлив
в системе питания зависят в весьма большой степени от к ль пЯ и
струкции самой системы и от температур влияния нагрет»; ’
деталей винтомоторной установки. В идеальном случае 
можем надеяться иметь в системе питания температуру и д»
ление, соответствующие атмосферным условиям.
Считают установленным, что температура образования первых
пузырьков газа в топливе, свободном от пропана (ярисутствп
пропана может иметь место при примеси в топливе плохо с<
билизировашюго газового бензина), совпадает с температуря
10-процентного выкипания по кривой разгонки Энглера.
Для бензинов, в которых имеет место примесь пропаЛ
показателем образования пузырьков газа в топливе может стч
жить только упругость пара.	J
Для газовых бензинов, которые имеются в нашем распоряж®
нии в'настоящее время, можно считать присутствие пропав*
полностью исключенным.
На фиг. 38 приведена зависимость между температурой
атмосферы и температурой 10-процентного выкипания, причЯ
кривая а соответствует тому случаю, когда температура топлив
ни в одной точке системы питания не поднимается выше темпо
ратуры окружающего воздуха. Кривые б, в и г соответствую'
повышению температуры в системе питания, первая—на 16,5е
и вторая на 33° и третья на 50°. Пунктирные кривые относятс!
к топливам с примесью 2% пропана.
Ввиду того, что температура 10-процентного выкипания имее1
значение одновременно для характеристики пусковых качест!
топлива и для определения возможности образования газовый
50
40
30
S 20'
а-
п ’°
А °
В* -10
«-зо
-40
-50’—
20 30 40 50 60
Температура 10
фиг. 39. Зависимость 1
Отношеше-крлинеств
возуула\ктопли6у_^
I ! И I i j .! I
70 80 90 100 ПС 120 130 ’40 150°
1емперишу^ *3 о выкипания
Фиг- 39. Зависимость 10% выкипания, температуры
'0зДуха и температуры образования газовых пробок.
, -'Ютить тенденцию понижения температуры
15 Сдсщ Значительные колебания температур, осоиыши -----------
I континентального климата Сибири, и значительная разница
 сРедних годовых температур на обширной территории Союза,
I °хватывающей полярные и субтропические пояса, совершенно
I ^тхсо ставят вопрос о необходимости иметь несколько сортов
68
Оциика качеств топлив
бензинов в зависимости от климатических условии и от Я
мальпой температуры зимы. Основное отличие этих соръ1|
первую очередь коснется количества легких фракций и т.Ч
ратуры 10-процентного выкипания. Если для летнего цеЛ
мы можем удовлетвориться сортом бензина с темпера^Я
Ю-процептного выкипания в 80°, то для зимы наприлЯ
восточной Сибири мы должны иметь эту температуру цЛ |
ше 50°. И это совершенно необходимо, так как отказы Д
задержки в выполнении приказа о вылете самолета при Д
пературе 30° ниже нуля становятся обычным явлением
поэтому, чтобы получить безотказную и бесперебойную рДД
зимой, без специального сорта легкого бензина мы обицЛ
не сможем.	И
Запуск в ход двигателя определяется помимо качеств топлу
рядом эксплоатационных и конструктивных факторов. Heal]
димо иметь при запуске зимой специальный пусковой биЛ
с чистым бензином (бензольные и спиртовые смеси для'Я
целей употреблять не следует); далее при запуске необхсди]
к верхним частям всасывающих трубопроводов подводить труб]
(если таковых не имеется) для заливки трубопроводов. ПрпI
ливке следует пользоваться небольшим ручным насосом, кш
рый вместе с топливом подсасывает часть воздуха для Я
чтобы при вспрыскивании в трубопровод подавать эмулвд|
и хорошо пульверизированное топливо; при запуске холь
кого двигателя нужно дроссель держать закрытым. В крае
случае, если приходится прибегать к заливке через клм
ны, то обязательно заливать смесью бензина с подогря
маслом, лучше касторовым, которое топливо растворяет ла
частично. Перечисленными моментами вопрос о запуске в я
затрагивается конечно частично, лишь в связи с качест|
топлива.
Прибегать к сильному переобогащению регулировки пусков
устройств никогда не следует, так как при этом возникает Lob
опасность в виде разжижения смазки. Показателем чрезмеря
обогащения, при котором возможно разжижение, служит им
чие черного дыма при работе на 400—600 об/мин. Явлв
разжижения имеет место и при заливке через клапан, н1
следует помнить. .»
Следствием плохой испаряемости топлива при запуске, в 1
является пожарная опасность вследствие обливания двигат»
и подводящей трубы карбюратора бензином. Такая опасна
имеет место при чрезмерной заливке всасывающих трубопр!
дов или при многократном провертывании двигателя с закрыв
дросселем, отчего бензин в главной своей массе постуд
обратно в подводящий трубопровод и при обратной вспып
в карбюраторе угрожает пожаром.
В заключение наших рассуждений, касающихся этой ча
кривой разгонки, отметим, что правительственные спесифика!
слеш имеют пункт о минимальной и максимальной темпера
I ^сипания 10-процешной фракции. Мы не считаем 10%
,,;:х ®яЯце достаточной характеристикой для пусковых качеств,
аг ва испаряемость оказывает влияние химический состав.
г*н; кплер бакинский бензин при равном фракционном составе
|fa? более летуч, чем грозненский.
'^Приемистость работы двигателя и кривая разгоны топлива. Оценку
нмпстостп работы двигателя мы разделяем на два момента.
Опин охватывает период работы после запуска, до перехода
полный газ, определяет работу на малых и средних оборотах
' га малом и среднем газе) холодного двигателя и как бы уста-
навливает время прогревания двигателя. Таким образом этот
период определяет готовность двигателя к выполнению приказа
о вылете самолета. Для обеспечения работы двигателя в этом
периоде мы считаем необходимым иметь для летнего времени
температуру выкипания 50% в пределах 105—110° и для
зимы в пределах 95—100°, а для более северных районов да-
же 80°.
Другой момент определяет свободный переход с одного газа
на другой в условиях полета с прогретым двигателем. Приеми-
стость работы в этом случае определяется температурой выкипа-
ния 90%, и для авиационных топлив, принимая во внимание
работу на значительных высотах, где температурные условия
мало меняются, для зимы и лета температура выкипания будет
одна и может быть заключена в пределах 140—150°.
Для сравнения наших топлив с сортами топлив САСШ ниже
приводим фиг. 41, из которой могут быть определены темпера-
туры 50% выкипания.
Эта температура, равно как и температура 10-процентного
выкипания, вклк чена в правительственные спесификации САСШ
для авиа- и автобензинов. Но как показали наблюдения, каче-
ства образцов авиа- и автобензинов значительно превышают
правительственные спесификации.
Сравнение наших бензинов в этом направлении с приве-
денными образцами показывает некоторые их преимущества
перед правительственными спесификациями САСШ, но зато в
отношении целого ряда бензинов мы имеем значительные отста-
вания летучести.
Приемистость работы двигателя и температура выкипания 90%. На-
равне с пусковыми свойствами топлива, определяющими работу
а малых и средних оборотах и быстроту прогревания двига-
еДя, для авиациошюго топлива имеет существенное значение
vак называемая приемистость в работе двигателя или величина
%корения при переходе с малого или среднего газа на полный
аз. Это ускорение для топлив, хорошо испаряющихся, дости-
Нп ГСя без пРимснения переобогащения, к которому приходится
Рйбегать для топлив с плохой испаряемостью. Особенно неже-
^тельно это переобогащенпе в зимних условиях, так как при
^Ратном переходе с полной или близкой к полной нагрузке
Двигателя па малый газ мы получаем длинный хвост пламени
ПО.П10К*
)йзить и не столько для
100;
70
Оценка качеств топлив
из-за догорания выхлопных газов,
что может привести к пожару.
Считают, что характеристикой топлива в отношении oi
чения свободного перехода с одной скорости на другую cj	.
температура выкипания 90%. Для авиатоплив, для	лишь п₽и
это качество особенно важно, можно орентировочно счи- /”1°	"'г offcn
что максимум температуры выкипания лежит в пределах 140-1
Принимая во внимание, что работа авиационного двигд
может протекать на значительных высотах, для которых ко,
ния температур для зимы и лета невелики, можно при
указанный лимит температур независимо для времени года j
различных климатических условий страны.
Температура 90 % выкипания
Фиг. 40. Зависимость между JJO% выкипания и низшей температурой
испарения.
Разжижение смазки и температура выкипания 9О°/о. Явление разжи
женин смазки топливом при прогретом двигателе зависит of
присутствия тяжелых фракций, которые могут быть охарактерй*
зованы температурой выкипания 90%. Эта связь между возмоЖ*
ностью разжимания смазки и температурой 90-процентного
выкипания вытекает из установленной опытным путем зависи-
мости между явлением конденсации паров топлива и указанной!
температурой вскипания. Эта связь говорит о прямой пропори
циональности между температурой конденсации, определяемой I
так называемой точкой росы. Точкой росы считают ту темпера-1
ТУРУ, при которой сухие пары топлива начинают конденсиро-
ваться. На диаграмме, приведенной на фиг. 40, дана связь между^
(D.
приеми-
Кривая разгонки топлива по Энглеру
богатых окисью
Уме* I аТурой 90-процентного выкипания и минимальными тем-
И^е^ураМИ, при которых мы имеем сухую рабочую смесь.
'Gp,. ГеР^ейНе разжижения при работе прогретого авиационного
•’Ч ателя наблюдается, как исключение, и может найти себе
ЯдзД1 лишь при очень низкой температуре воздуха, например
fl меС^овиях эксплоатации Восточной Сибири. Объясняется это
ф что, когда мы имеем температуру 90-процентного выкипа-
мгеь1, необходимую для хорошей приемности в работе двигателя,
И^'эта температура равна 140°, что само собой исключает
'° ложность разжижения. Но для северных районов с низкой
F wieii температурой воздуха эту температуру (140°) требуется
811 г„тТ' ---«w пля того, чтобы застраховать себя от
° 30^0*" 50	- Т
/емпература выкипания
«Гиг. 41. Кривые,] разгонки американских авиабензинов: грозненский авиа
сколяй (2), индепепдент (3), шеффер (4), шестнут (5) и синклер (6).
явления разжижения и получить удовлетворителы
стость, но и для того, чтобы добиться минимальной _.
зспышки топлива. А для этого необходимо повысить содержание
легких фракций, что и приведет к понижению всей кривой
Разгонки. Ориентировочно такую температуру следует считать
в Ю0°. Для сравнения наших бензинов с некоторыми сортами
I Г'АСП1 приведена табл. 17.
I Явление разжижения топлива имеет решающее значение для
I 'Факторного вида топлива и весьма важно для зимнего сорта
j т°плива автомобильного вида.
I В заключение наших рассуждений о кривой разгонки приве-
I Дем сравнительную таблицу и диаграммы фиг. 42 нашего основ-
I 1г°го сорта авиабензина и некоторых сортов САСШ, которые по
I Рйматическим условиям наиболее близки к СССР-
72
Оценка качеств топлив
Таблица 17
Кривые разгонки некоторых американских авиабензинов
	Skolly	Indepen- dent	Shaffer	Shestnut and Smith	Час,. t
У дельный вес	0,703	0,690	0,716	0,677	0,724
Начало кипения	40°	42°	41°	32°	43" |
Температура отгона 50,0	57°	51°	62J	39°	61°
>	»	10%	62°	57°	11°	43°	GS"
>	»	20®/©	69°	61°	80'-	48°	89»
»	»	5О°,'о	88°	73°	102°	64°	104- E
»	»	90%	ИЗ	108°	136°	112°	137°
»	»	96%	130°	130°	142°	133°	154° <1
Конец кипения	152°	161°	167°	159°	J 74°
Остаток	1%	1%	1%	1%	1% !
Потерн	1%	1%	1%	1%	'°o
6> Сгорание топлив
Окисление и сгорание топлив
Сгорание или реакция окисления есть распространенное я>|
ление в природе. И если мы не замечаем его широкого распро-
странения, то главным образом из-за относительной медлен-
ности самого процесса.
Явление окисления в отношении топлива происходит по-
стоянно; но при обычных температурах оно протекает пра вы-
чайно медленно, и мы практически сталкиваемся с ним, казалЯ
бы, совсем по другому случаю, а именно, в явлении окислен»
крекинг-бензипов при хранении.
Основное отличие явления сгорания от того, что мы обычай
понимаем под окислением, заключается в относительно большой
скорости протекания процесса, с заметным выделением тепл|
Внешним признаком такого течения процесса служит изл»
чаемый при реакции свет, так называемое пламенное сгорали
Однако между пламенным сгоранием и окислением не можв
быть проведено резкой грани, так как существуют реакции пЛВ
менного окисления с незначительным выделением тепла, котом
мы имеем при так называемом холодном пламени. Таким обрв
зом реакция окисления или сгорания прежде всего классифЯ
цируется по скорости протекания процесса, причем эта скоросв
может исчисляться и десятилетиями и ничтожными долям*'
секунды. Нас в зависимости от эксплоатационного момента можЯ
интересовать процесс медленного окисления, который целике”*
относится к оценке топлива с точки зрения хранения, или ж*
процесс беспламенного окисления рабочей смеси во время хо i*
всасывания или сжатия. Согласно одной из наиболее вероятны!
теорий детонации возникновение явления детонации, т. е. cfCJ
ранне с огромной и вредной для двигателя скоростью, завпсл|
Сгорание топлив
73
обусловливается в значительной степени тем характером про-
ектов первичного окисления, которые образуются в процессе
всасывания и сжатия. Наконец нас может интересовать протека-
ние процесса нормального сгорания в цилиндре, который опре-
деляет ряд важнейших эксплоатациошшх моментов. Особое по
важности место должно занять изучение возможности возник-
новения явления детонации топлива при сгорании в двигателе,
которое имеет решающее значение при оценке топлива с точки
знания его применения.
Реакция сгорания и активные молекулы
Реакция сгорания с точки зрения современных учений о ско-
ростях газовых и химических реакций обязана существованию
особого рода активных молекул, способных вступать в реакцию.
Скорость сгорания определяется числом активных молекул,
вступающих в реакцию.
В случае, если все молекулы в силу какого-либо влияния
приобретают активность, то скорость протекания реакции дости-
гает своего максимума и определяется промежутком времени
между столкновением двух молекул, т. е. скоростью движения
молекулы и плотностью рабочей смеси. Такое интенсивное про-
текание реакции мы наблюдаем при сгорании с детонацией.
Опыты Бертло-Диксопа при распространении волн сгорания
в трубах подтвердили совпадение скорости распространения
детонационной волны сгорания с средней скоростью движения
молекулы. Табл. 18 из работы Нернста „Теоретическая химия"
приводится для иллюстрации высказанного положения.
Таблица 18 1
	Опыты	Опыты	По Бертло.
Г а з ы	Бертло.	Диксона. Скорость	Средняя
	Скорость		скорость
	ВОЛНЫ	ВОЛНЫ	МОЛОК.
2Н + О8	2 810	2821	2 830
if, + N2O	2 284	2 305	2 250
СН4 -}- 2О2	2 287	2 322	2 427
C-jLTi 30-2	2 210	2354	2 517
2С8Н8 + S0.2	2 482	2 391	2 660
C8N2 + 202	2 195	2 321	2 490
Физико-химическая природа активных молекул, обладающих
^которой избыточной энергией, достаточной для нарушения
(гвосительной устойчивости молекул при столкновении, точно
г1е Установлена и по воззрениям отдельных исследователей может
Л*П> сведена к следующим положениям.
’ Перист. Теоретический химия.
74
Оценка качеств топлив
Наиболее простую теорию активных молекул дает Хинше^
вуд. Он считает, что реакция при столкновении двух молем
может произойти тогда, когда их кинетическая энергия Дося
точна для начала реакции, другими словами, активные молекуД
являются наиболее быстрыми молекулами.
С точки зрения современной физики установлено, что во вок
кую молекулу входит большое число электронов. БольшинстС
из них связано с положительным ядром атома и обычно
проявляет себя в химических реакциях. Но группа электроне^'
расположенных по периферии, так называемых валентных (числ
которых равно валентности молекулы^, не так прочно связаг
с ядром, и обычно определяет физико-химические свойства
молекулы.
При столкновении молекул между собой, или по каким-либо
другим причинам часть этих электронов переходит в особо воз-
бужденное состояние. Молекулы с возбужденными электронами
могут оказаться активными в химическом смысле. Но активная
молекула по исследованию ряда ученых не только физически
может отличаться от неактивной, но и химически, по своему
строению. Активность молекулы в этом случае сводится к рас-
щеплению ее на атомы или группы атомов. Последнее д|ц
сложных молекул топлива вполне вероятно.
Сгорание топлив в двигателе
Переходя к рассмотрению явления сгорания непосредствен!»
в двигателях, необходимо остановиться на вопросе о скоД
стях протекания процесса сгорания, который имеет решающе®
значение.
В целях получения быстрого выделения тепла, необходимом
для сгорания в цилиндре с большой скоростью, рабоча; сме®
подогревается и уплотняется за ход сжатия; этим обстоятел»
ством создаются весьма благоприятные и совершенно необходм-
мые условия для получения сгорания в короткий срок, так как
необходимость быстрого сгорания вытекает из самого принципе
работы двигателя внутреннего сгорания.
До тех пор, пока Отто не скомпрессировал рабочую смесь Д
тем не ускорил процесс сгорания, вопрос о совмещении прЯ
цесса горения и использования тепла в одной машине не попук
чал практического разрешения ввиду незначительной скорости
сгорания при атмосферном давлении. Для той же цели, т. е. ускоД
рения процесса сгорания, температура рабочей смеси за хИ
сжатия доводится до предельной величины, при которой рабо-
чая смесь уже имеет активные молекулы, способные сами поЧ
себе, в силу своей кинетической энергии, вызвать сгорание!
в цилиндре. Если этого не наблюдается, то невидимому по-1
тому, что для вызова реакции быстрого сгорания нужен знав
чительно больший промежуток времени, для так называемого!
индукционного периода, чем тот,, который предоставляется I
в авиадвигателях.
Сгорание топлив
75
рикардо в своей работе „Двигатели высокого коэфициента
полезного действия" указывает, что температура рабочей смеси
в конце хода сжатия превосходит температуру самовоспла-
менения.
Под самовоспламенением топлива мы понимаем ту темпера-
туру» Д° которой нужно разогреть рабочую смесь, чтобы опа
дала эффект быстрого пламенного сгорания.
В отношении приведенных данных по температурам воспла-
менения нужно твердо помнить, что все они не имееют абсо-
лютной ценности и
должны рассматри-
ваться как сравни- ч
тельные величины §
для тех условий, в
которых производит-
ся опыт. В силу
такого положения
их нельзя перевести
на непосредственную
работу в двигателе.
Из опытов по оп-
ределению темпера-
тур самовоспламене-
ния в атмосферных
условиях мы при-
водим на табл. 19
•исследования То-
нака.
Влияние давле-
ния на понижение
температуры само-
воспламенения мож-
но проследить по
кривым, приведен-
ным на фиг. 42
но опытам Тауза и (
Шюльце.	1
Большой практи-
ческий и научный интерес представляют опыты по определению
Температур самовоспламенения в приборе Энча. Отличительной
чертой опытов, полученных в этом приборе, является учет фак-
*°Ра окисления топлива перед самовоспламенением и фактора
времени.
Аппарат Энча (фиг. 43) состоит из бомбы А, которая заклю-
чена в электрической печи Б. В этой бомбе имеются четыре
ДйШаковых по своим размерам камеры, две из них видны на
£11г- 43. В одну из камер, полностью изолированную, устанавли-
вает ТСрМОМетр 7» для регистрации температур опыта. Три дру-
*е камеры сообщаются с центральным каналом В, через кото-
76
Оценка качеств топлив
Та6.1 ица 39
Температуры самовоспламенения топлив и углеводородов 1
II а и м с и о в а и и с	Темпера- тура самовоспла- менения	II а и м с и о в а п п е	Темпера?* тура J caMOBocnjJ ме пения]
Метил, спирт	513	Изопентан (не совсем	
Этилов, спирт	540	чистый)	290
п-гексан	362	Мет- лциклопо ятан	329
Бензол	513	Циклогексан (чистый >	318
я-пентан Сне совсем		Метил циклогексан	312 1
чистый)	298	Авиабензин	310
		Керосин	267 1
рый в камеры поступает кислород. В одну камеру помещают
в чашечке испытуемое топливо, в две другие помещаются ш..
стые чашечки, которые подогреваются для производству еле дух»,
щего опыта.
Кислород из бомбы, снабженной регулирующими вентилям»
поступает в счетчик пузырьков Г, из счетчика в осушитель Д1
затем в канал В, бомбу А.
Фиг. 43. Аппарат Эича.
На фиг. 44 приведен характер получаемых при опыте кривя
зависимости температуры самовоспламенения от количеству пу-
зырьков. Кривая 1 дает течение зависимости для топлива, склон-
ного к детонации, и кривая 2 для топлива, стойкого к детона-
ции. Характерным для всех детонирующих топлив моментом яв-
ляется наличие двух зон: 1-й и 2-й температуры самовосплям!
нения. 1-я—при низких температурах около' 300° и 2-я — пр®
высоких — около 500°.
Большое значение на повышение температуры самовоспламе-
нения оказывают вода и сернистые соединения. Топака в свои*
исследованиях указывает, что следы воды очень сильно повт^
шают температуру самовоспламенения.
1 Таблица составлена по данным ..Proc. imp. acail. Tnkio“, 2, 219
Несмотря на сделанное нами замечание о сравнительной цен-
остп данных пэ температурам самовоспламенения, мы все же
идя сопоставления с последними приводим на таблице 20 срсд-
iiie температуры конца сжатия рабочей смеси в зависимости от
^епени сжатия и состава рабочей смеси. Если учесть влия-
iiiie давления на понижение температур самовоспламенения,
отмененное опытами Тауза
и Шюльце, то для бензинов
температура воспламенения
должна лежать около 250°,
что приводит нас к выво-
дам Рикардо, отмеченным
выше.
Сложность явления про-
цесса сгорания в двигателе
еще более увеличивается,
если мы примем во внима-
ние присутствие в камере
сгорания таких сильно ра-
зогретых деталей, как вых-
лопной клапан, нагретый до
температуры 600—700° с его
большой поверхностью, или
контакты свечи, или нако- Фиг. 44. Температура воспламенения топлив
нец раскаленные частицы	п0 Энчу-
нагара и т. д. Несомненно объяснение всего процесса сгорания
далеко уходит за пределы температур самовоспламенения, кото-
рые играют важную, но не решающую роль. К важным факторам
следует отнести и момент ионизации при разрядке искры в свече,
приводящий к сокращению индукционного периода воспламенения
рабочей смеси.
Таблица 20
Температуры конца сжатия
а	е - 4	г = 5	£ = 6	е = 7
0,8	343	370	39G	422
0,9	348	372	398	424
1,0	350	374	401	426
1,1	348	372	398	424
1,2	343	370	396	422
Этот фактор до последнего времени не получил разъяснения,
его влияние несомненно. Роль искры свечи заключается в ус-
корении уже начавшегося процесса сгорания. Это ускорение
зазывается созданием первого очага пламенного горения
°йагодаря высокой температуре искр в свече и ионизацией,
78	Оценка качеств тОплИв
сокращающей индукционный период. Отсюда вытекает роль залм,
гания от свечи, которое, сокращая индукционный период процесс
сгорания, позволяет осуществить высокооборотные двигатели.И
Кроме ионизации ускоряющим моментом сгорания в период^
от ооразования рабочей смеси до воспламенения, служит проце^
первичного окисления и образовавшиеся при этом нестойкде
соединения типа пероксидов, которые в процессе сгоращ^
весьма легко взрываются и при взрыве активируют молекул»
Повышение температуры и давления рабочей смеси, ионизащЛ
и образование нестойких соединений в процессе первичного
окисления могут настолько ускорить процесс сгорания, что оц
перейдя известный предел, быстро достигнет своего максимума
при котором скорость процесса будет исчисляться промежутком1
времени, потребным для столкновения двух молекул.
Такое ускорение процесса сгорающей в последнюю очередг,
части рабочей смеси приводит к местным высоким температу-
рам и давлениям и неблагоприятно отражается на надежности
работы двигателя. При детонации наблюдается порча свечей,
выгорание поршней, потеря мощности и пр. Из внешних приз-
наков сгорания топлива с детонацией можно указать на стук или
звон в двигателе, отчетливо отмечаемый в автомобильных двига-
телях небольших размеров и весьма трудно уловимый в авиа-
ционных ввиду большою шума, который они создают при своей
работе. Кроме того при сгорании с детонацией наблюдается зна-
чительное выделение хлопьев сажи при выхлопе. Жесткая ра-
бота двигателя при сгорании топлива с детонацией напоминает
работу двигателя при неправильно установленных углах опере-
жения зажигания или при неотрегулированных карбюраторах s
гем отличается от мягкой работы двигателя на топливе, сгора-
ющем без детонации.
Скорости протекания процесса сгорания, важные при оценки
этого процесса, в простейшем рассмотрении могут быть разгра-
ничены по Ле Шателье на три вида, предложенных последним
для распространения волны пламени сгорания при сгорании1,
в трубках. Ле Шателье различает три_стадии распространения
волны сгорания. Первой он называет волну сгорания, при которс*
скорость распространения пламени не велика,—всего несколько
метров в секунду; распространение пламени идет ускоренно И
характеризует сгорание с возростающей скоростью. Вторая стадий
соответствует максимальному увеличению скорости распростране-
ния пламени сгорания. Эта скорость им названа скоростью взрыв*
ной волны, и опа является как бы тем первым пределом, кото-
рый мы допускаем при сгорании в двигателе. И третья стадия
протекания сгорания характеризуется максимально возможной
скоростью или детонационной волной сгорания со всеми вьги’1
кающими отсюда последствиями. Скорости протекания процессе
сгорания в двигателе, как показали опыты проф. Е. А. ЧудаковМ
превосходят скорости сгорания в трубках за счет турбуленций
рабочей смеси, которая переносит очаги сгорания.
црц правильной работе в двигателе мы должны иметь проте-
I аде процесса сгорания в пределах распространения со ско-
тью волны сгорания и волны взрыва. Для достижения этого
Г°п работе на топливе, склонном к детонации, приходится вы-
кивать вполне определенные условия. Те из них, которые мы
^ем создавать по нашему желанию, закчючаются главным
'Аразом в регулировании плотности рабочей смеси. В меньшей сте-
' ейЦ мы можем влиять на температуру рабочей смеси, которая при
дросселировании и при изменении степени сжатия мало меняется
? является в первую очередь функцией состава рабочей смеси
’ температуры воздуха, входящего в карбюратор, и самое главное
компенсируется соответствующим уменьшением или увеличением
явления в конце сжатия, сама по себе является очень важным
'{актором.
Можно пользоваться и химическим методом борьбы с образо-
ванием пероксидов и торможением перехода взрывной волны на
детонационную. Для этого прибегают к специальным веществам,
которые, будучи примешаны в малых количествах, могут влиять
ва протекание процесса первичного окисления и на скорость
протекания процесса сгорания. Такие вещества носят название
антидетонаторов.
Процесс взрыва в цилиндре, т. е. сгорание со скоростью
взрывной волны, может получаться и без участия свечи, если
-мы имеем перегрев уже и без того сильно нагретых деталей,
как например выхлопной клапан или электроды свечей. Такой
'перегрев наступает при дефектах в работе этих деталей, выра-
жающихся в отношении клапанов в неплотной посадке и в от-
ношении свечей каким-либо нарушением отвода тепла от стерж-
ней. В этом случае нагревание рабочей смеси настолько велико,
что начавшееся сгорание около этих деталей в кратчайший
срок переходит в общий взрыв, а иногда, при наличии ука-
занных нестойких соединений, в сгорание со скоростью дето-
нации.
Из сказанного о преждевременной вспышке, наблюдаемой
11 Двигателях, вытекает ее полное отличие от явления сгорания
*' Детонационной волной, что к сожалению для многих не
с°всем ясно, и зачастую приходится слышать обратное утверж-
дение.
। р Сведения о процессе сгорания мы ограничили весьма краткими
Соображениями и немногими данными, которые затрагивают
*ишь в общих чертах этот важнейший момент в эксплоатации
Двигателя. Такое краткое изложение процесса сгорания вытекает
отремления дать простейшее представление явления сгорания
lt стадии сгорания с детонационной скоростью и тем самым
и' ^Ить некоторые грубые ошибки в рассуждениях по этому во-
Вторая задача, которая преследовалась нами, заключается
д/ом, чтобы представить всю сложность этого, еще мало иссле-
“аНного процесса.
Ппеделы воспламенения топлив	I
I Влияние размеров можно проследить по данным табл. 22.
Кроме течения реакции сгорания и возможности перехода Л .моле того Эйтнер в своих опытах получил пределы воспламе-
-----™	ртттр считаться свяжиЛМ------„--------------------- 12	и и Трубок
200
на детонационную скорость мы должны еще считаться с важн™
свойством рабочих смесей, а именно со способностью сгорац.
лишь в определенных и довольно ограниченных соотношение
с воздухом. Границы этих соотношений, выраженные в процец
тах объема пара топлива в смеси с воздухом, носят назван^,
пределов воспламеняемости. Все соотношения объел,
пара топлива с воздухом, лежащие вне этих пределов, не
чеция для трубок с диаметром
е наметром 62 мм—1,3 и 5,0.
вуд п и испытании в сосуде
^костью 1 куб. фут (283 л) уста-
jj-впл пределы воспламенения
! 1 и 5,4. Дальнейших значи-
Дльных расширений границ вос-
180
160
воспламенения. Отсутствие воспламенения в одинаковой степей; .дамеиения ожидать не прихо-
свойственно как для псреобедненной сме п, так и для пе.реобг |ЦТСЯ.
гащенной.
Таблица 21
Пределы воспламенения углеводородов
140
120
100
Наименование	Верхний предел	Нижний предал	Автор
Метан	5,6	14,8	Wheler
Этан	3,1	10,7	
Пропан	2,2	7,1	J5
Бутан	1,7	5,7	Э5
Пентан	1,4	4,5	»
Гексан	1,9	4,7	5J
Бензол	15	5.6	» •
Толуол	1,4	5 4	JJ
Этиловый алкоголь	3,95	13,65	Bnnte und Kiln
Эфир	2,7	7,5	\. В. Lewis
Бензин	1,1-2.4	4,9—5.4	n
Бензол пыс топлива	1,4-1,5	5,6-5,4	
Предел воспламенения имеет
менении топлива в двигателе,
80

40
20
при III
Интересные результаты опы-
тов по определению влияния ма-
териалов на пределы воспламе-
нения даны в работе Г. Ульмана,
[ля стеклянного сосуда он ука-
зывает верхний предел воспла-
менения бензина в размере 173 г
на 1 м3, а для железного—148 г
.на 1 я3. К сожалению он в своей
работе не указывает ни имени
исследователя, который получил
кти результаты, ни методики
опытов. Поэтому, несмотря на
определенный практический ин-
терес этих сведений, мы не мо-
жем оценить их действительной
Ьользы. Во всяком случае они должны быть проверены. Особый
интерес для практики представляют пределы воспламенения
топлив, для которых достоверных цифровых данных не имеется.
Разработка метода определения этих пределов в ближайшее
ремя является одной из основных задач.
0
200”	300‘
Фиг. 45. Влияние температуры вос-
пламенения бензина.
100
большое значение как
____________Ц _ ,,	. так и при его хранении^ Д*
спорте и распределении, где они определяют пожарную и взр.
ную опасность.
Пределы воспламенения, приведенные на табл. 21, не я.-
ются твердо установленными величинами. Они меняются в aj
симости от температуры, давления, влажности, размеров p :-d|
вуара, от материала, из которого он изготовлен, от с^лы ис<!
и т. п.
Зависимость от температуры приведена на фиг. 45 по дан»
Берля. Отсутствие данных, которые могли бы подтвердить '
весьма большую зависимость от температуры, которую полР
Берль, особенно при понижении температуры с 50 до 0°, зЭД
вляет рассматривать его опыты как ориентировочные и треЧП
щие проверки.
Характер зависимости пределов воспламенения от давл I
практического значения для нас не представляет, так 
в условиях эксплоатации мы не имеем таких разряжений, ^1
рые бы оказали заметное влияние на пределы воспламеПЯ!
Т а б л и ц а 22
*—			Влияние размеров сосуда на пределы воспламеняемости			
	Стеклянные трубки размером в ।			намет ре
Наименование •	7,5	CJC	5,0	СМ
	низший предел воспламен.	высший предел воспламен.	НИЗШИЙ предел воспламен.	ВЫСШИЙ предел воспламен.
I !]С|гган '-*тан	1,48 3,26	4,64 10,15'	1,46 3,32	6.7 10.0
п,)рДе ^ИГ' 46 приведены данные о влиянии мощности искры на
ь-го ы воспламенения для некоторых углеводородов парафпно-
1! сцсРЯДа- При нормальной работе двигателя мощность искры
'1е настолько велика, что приведенная па фиг. 46 записи-
 ' U В <1	гп
хоплисо ’лч апиад1игате~еЛ.
Сгоран .е топлив
82	Оценка качеств топлив	
мость практического значения не имеет. Однако при цс
исправности в работе системы зажигания и при понижении си%
искры за известные пределы зажигания смеси может не пр<j j
изойти.	1
Для случаев взрывов и пожаров резервуаров от электризаццв
бензинопроводов или от каких-либо других причин, вызывающц|
образование искры в резервуаре, сила искры, как указывает диа.
грамма, имеет большое значение.	Я
В заключение о пределах воспламеняемости топлив следуй
отметить достаточно узкие пределы воспламенения бензина j;
бензола и несколько большие пределы воспламенения алкоголя
Для работы авиадвигателя пределы воспламенения имегг
вполне определенное значение и ~	пШи«тЯ
с ними приходится считатьс.
V nUiVlrl UUUAVp,lliVJl хххх	-	-	---mu ---А---*	- «*^x**^w
в случаях переобеднения Вд1|!°зд^хом ^удет лежать в грайицах воспламенения. Поэтому
J .	1	-	.-лпШЩЛ ИЫСТГТГТГТК ГКЯТД/ДГТ ппптгдтгт ттл	_____
переобогащения рабочей с»--
си, которые возможны при
резком переходе с одного р₽.
жима] работы двигателя к
другой. Переобеднение имев-
место при резком переходе |
малого газа на большой, 
если бы не принимали сот-
ветствующих мер к регули
ровке карбюратора, направлю-
ных к заведомому переобоп-
щению смеси па малом гаи
то всякий переход с малой
газа па большой приводил О
к переобеднению и в
за пределы воспламеняемое
которая лежит для бенз
пределах 30—60% и для
коголя 1ОО°/о избытка возду
против теоретически нео<
димого для полного сгора'
Фиг. 4S. Влияние на пределы воспламе-
нения нормальных парафиновых угле-
„ водородов силы искры свечи.
О&патный переход с большого газа на малый, сопрово^кд^
резким переобогащснисм, может вывести рабочую смесь за вЫ'
ший предел воспламеняемости, который для бензина составЛ
около 70% и для алкоголя около 50% недостатка воздУв
Далее при всяком нарушении в системе питания топлуЧ
карбюратора двигателя, которое будет приводить к обедн^Я
смеси за указанные пределы, мы будем иметь перебой в *раб%
Если нарушение временное, то оно приводит к перебою в ряб'1 ’
двигателя, если же оно продолжалось достаточно длителЫ1^
к остановке его. С обогащением смеси ниже предела воспл3^
няемости мы встречаемся при запуске-двигателя в ход, к°* ,1 к-ч Та	/30	ицаииисп>
смесь не содержит достаточного количества паров топлива, чтЧ Дц 1°И емкости может возникнуть при понижении темпе-
достигнуть нижнего предела воспламеняемости. Без достиЖе,11 Яь^ , Плпва за минус 10°, а если иметь около % жидкого
этого предела опа не может быть зажжена.	Я L 0 опасность взрыва возникает при понижении темпе-
83
цто касается регулировки карбюратора на режимах полного
,а при нагрузках от 50 % и выше, то пределы воспламенения
этического значения не имеют, так как смесь в этом случае
деблется в весьма узких пределах: 10—15% недостатка 'воз-
% и 0,7 % избытка.
ресьма важное значение имеют пределы воспламенения при
flKe пожарной и взрывной опасностей топлива при хранении,
^спорте, распределении топлива и в частности при примене-
l газового топлива в цеппелинах.
рзрывная опасность топливных резервуаров определяется
делами воспламенения топлива. Взрыв может произойти
| ..ко в том случае, если соотношение между парами топлива.
Il-ересио выяснить, какой процент паров топлива дает способ-
1 я к взрыву смесь.
Количество паров топлива в резервуарах, как показали опыты,
-нь быстро растет и достигает состояния, близкого к полному
(НЩению. Этому способствует то обстоятельство, что воздух
кзервуар поступает через бензин и успевает насытиться даже
некоторым избытком по сравнению с той плотностью, которую
может достигнуть в паровом объеме резервуара. Поэтому
огиость паров бензина в резервуаре удобнее определять через
тугость насыщенных паров. Замена пределов воспламенения
I из упругость паров точно не может быть произведена, так
11. неизвестна плотность испарившегося топлива, но довольно
1 ю в пределах 15 20% мы можем считать для паров бензина
р нижней границы воспламенения 8,37 мм рт. ст. (1,1%) и для
‘"’ей границы 41,05 мм рт. ст. (5,4%). Если при низкой тем-
руре построить кривые упругости паров для бензина авиа-
J венского и грозненского второго сорта по данным НАМИ
Гм экстерполяции, а для второго сорта еще дополнительно
американским данным, указанным Бриджменом, то получим
Г!ВЬ1е> которые приведены на фиг. 47. Полученные данные
^йчайно интересны в практическом отношении, так как они
ывают влияние количества бензина по объему в резервуаре
г°Ст его взрывной опасности, вытекающей из разобранной
L зависимости соотношения объемов жидкой и газообразной
Е ца упругость насыщенных паров. Если принять во внима-
L?1'0 в пустых резервуарах и таре всегда имеется некоторое
^ество топлива и упругость паров в этот^момент обеспечивает
| 3 пределах воспламенения, то для авиабензиновых емко-
1 ВьЫвпая опасность возникает тогда, когда они почти опо-
Следовательно с точки зрения взрывной опасности
Hftor 10 держать баки или топливохранилища с содержанием
топлива не менее %0 к общей емкости. Опасность
_________________ J iAJ XljJXl XX WXXXX J11A. 1111XX XVXVtJXV'’*
Sb* т°плива за минус 10°, а если иметь около % жидкого
fPif ’ т° опасность взрыва возникает при понижении темпе-
За пределы минус 15°. Для бензина второго сорта взрыв-
84	Оценка качеств топлив
Фиг. 47. Пределы воспламенения и упругость насыщенных паров бет,
авиагрозненского н грозненского II сорта.
ti ранне luiui it-----------------
ная опасность сравнительно с авиабензином бол!>ше, и отпаибЛ, ^д пределы воспламенения из упругость насыщенных паров бензольных
опасного момента, соответствующего так называемому nyeftf '	топлив и 96% этилового спирта.
резервуару, мы оудем иметь взрывную опасность для резерву
с количеством жидкости, по объему равным 1/30 всего оМ/
резервуара, в пределах температур от 15 до 20°, а для р?
вуаров, в которых одъем жидкого топлива составляет а/я, Ж
до 25°, а для случая совершенно полного резервуара этаД
ность возникнет при температурах ниже нуля. Таким обу*-
с точки зрения взрывной опасности не следует оставлять
и хранилища свободными от топлива.
Соответственные сведения для бензольного топлива и I
вого 96-процентного спирта можно получить из фиг. 48
приведены данные НАМИ. Пределы воспламенения этих т<
даны в приведенной выше табл. 21.
Мы отметили важнейший фактор, влияющий на взрь<
опасность, который хорошо известен из практики, но в Л|
туре до сих пор не освещался.
Пределы воспламенения имеют решающее значение* и в
шеиии пожарной опасности. Смесь паров топлива с возД
может быть подожжена только в том случае, если она имея
отношение паров топлива с воздухом в пределах границ в1*
менения. Пожарная опасность существует при розливах той!
или при течи резервуаров, или при испарении через ней*
закрытые отверстия. Последи е имеет место при перевозю’
зинов, особенно богатых легкими фракциями.
Температуры вспышки топлива
[ Если мы будем понижать температуру топлива, то при изве-
тном пределе на поверхности топлива получится смесь, которая
будет зажигаться. Это указывает на то, что количество паров
поверхности топлива находится в меньшем проценте, чем нужно
Йя низшего предела воспламенения, и при этой температуре
*есь не может быть подожжена.
Та температура, при которой топливо, нагреваемое в строго
£Ррделенных условиях, испаряется настолько интенсивно, что
^разует у своей поверхности с окружающим воздухом смесь,
’•орал при поднесении к ней источника огня сгорает с лег-
F51 поверхностным пламенем, носит название температуры
С ПЫШКИ.
С -шредедяется температура вспышки в приборе Мартенс-
L Некого со специально устроенным холодильником, который
Г *’2,го выдерживает температуры опыта.
квадратура вспышки по Мартенс-Пенскому имеет для нас
определенный практический интерес главным образом
Г ,,°Ценке пусковых свойств топлива.
L ^которые предварительные данные,' полученные в НАМИ
"данным прибором, приведены в таблице 23. Из таблицы
вытекает, что температура вспышки по Мартенс-Пенско!*
настолько высока,' чтобы могла обеспечить запуск дви Л
в ход. Мы полагаем, что эта температура должна быть hobIjJ?
для специальных зимних сортов топлива за счет добавлении
зового бензина или приготовления специального сорта ав^
зового бензина.
Таблица 23
Температура вспышки топлив по Мартенс-Ленскому
Наименование топлив	Темпера- тура вспышки	Наименование топлив	Темпер тура ВСПЫПЦ-;
Грозне 1С:,ий авиабензин Грозненски । автобензин второй сорт (старый) ЙЭ	-35 -18	Грозненский автобензин первый сорт (новый) Бакинский бензин вто- рой сорт	- 32 — 27
7. Детонация топлив в двигателе
Причины возникновения детонации
Возникновение детонационной волны сгорания находят,
в прямой зависимости от характера предварительного пери-,
окисления топлива. Этот период охватывает реакции первично'
окисления за ход всасывания и ход сжатия и также индук1Д0
ную стадию сгорания. Образующиеся в этом периоде нестой.
кислородные соединения при сгорании рабочей смеси взрывах >
и тем самым вызывают энергичную активацию молекул рабо»
смеси, которая и переводит процесс сгорания со взрывной го.in
па детонационную. Сгорание с детонационной скоростью npiff-
дит к целому ряду дефектов в работе двигателя.
Протекание первого процесса окисления зависит от стойкое
углеводородов к окислению и целиком определяется химически
природой топлив. Наиболее нестойкими в отношении, воз|Ж
ствия кислорода при высокой температуре являются нормаль#
парафиновые углеводороды. Их способность при увеличении ft
пературы к образованию так называемых пероксидов гытеф]
из их химического строения и возрастает по мере увеличен*1
длины цепи углеводорода. Значительно более стойкими к в1'
действию кислорода являются изопарафиновые соединения,
финн и нафтеновые углеводороды. Наиболее стойкими к возя
ствию кислорода являются бензольные углеводороды и спир'1
и некоторые из изопарафинов и пзоолефинов.
Однако указанные нестойкие соединения первичного окисЛ?
ния типа пероксидов могут привести к детонационной скорпСг
лишь при определен юй степени концентрации их. Эта степЯ
йцснтрацип зависит не только от химической природы топ-
^а, 110 в большей степени и от плотности рабочей смеси
 цериод конца сжатия, и от того отрезка времени, в течение
Дорого длился этот период. Кроме того на их концентрацию
взывают весьма значительное влияние форма и размеры камеры
Урания, количество и расположение свечей. Всякое запоздание
1 сгорании какой-либо части рабочей смеси и, как следствие
^того, увеличение концентрации пероксидов находится в пря-
э,9д зависимости от размеров цилиндра пли неблагоприятных
*1Я распространения очагов сгорания форм камеры сгорания,
количество и расположение свечей должны быть направлены
сокращению пути распространения очагов сгорания и к сжи-
1'аншо в первую очередь той части рабочей смеси, которая за
£Од сжатия находилась в особо благоприятном положении
р смысле первичного окисления, как например часть смеси
около выхлопного клапана и наиболее удаленная от свечи.
С точки зрения возможности возникн вения детонационной
волны рассмотрим влияние ряда важнейших эксплоатационных
п конструктивных моментов, определяющих работу авиационного
двигателя.
Эти моменты, исходя из степени влияния их на появление
или прекращение детонации, могут быть расположены в такой
последовательности: 1) влияние степени сжатия, 2) влияние сте-
пени наполнения (коэфициент подачи), 3) угол опережения за-
жигания, 4) число оборотов двигателя, 5) состав рабочей смеси
и ис щряемость, 6) конструкция камеры сгорания, 7) число и
расположение свечей, 8) внешние атмосферные условия: давле-
ние, температура и влажность воздуха, 9) присутствие нагара.
При рассмотрении детонации топлив нужно помнить, что это
явление представляет собою сумму влияний целого ряда причин
и должно разбираться с учетом всех обстоятельств.
Конечно этим замечанием не исключаются случаи, когДа от-
дельные причины могут иметь наибольшее значение.
Степень сжатия и детонация топлив
С явлением детонации мы впервые столкнулись в связи
с естественным стремлением увеличить степень сжатия и тем
самым дать авиационному двигателю одновременно и увеличение
рго литровой мощности (что уменьшает удельный вес двигателя)
и Уменьшение расхода топлива на единицу мощности.
Осложнения, возникающие при увеличении степени сжатия,
вызываемые детонацией, до последнего времени являются основ-
ными вопросами всей топливной проблемы. Можно считать, что
Степень сжатия авиадвигателя находится в прямой зависимости
тех антидетонационпых качеств топлива, которыми мы распо-
лагаем в силу своих сырьевых и производственных возможностей,
| н от той научно-технической ступени, которая достигнута в
К1Ысле освоения методов борьбы с детонацией.
88
Оценка качеств топлив

Фиг. 49. Влияние
Стрпень сжатия
аитидетоиационных ка-
Большое значение степени сжатия породило неправильна
взгляд, вытекающий из попыток давать оценку антидетонаг
ных качеств по значениям наивысших степеней сжатия, котЖс
получались на опытных двигателях переменной степени сзкЬт^.
и произвольно переносились на авиационные двигатели.
Подтверждение ска1щ
но го о влиянии антидев,
национных качеств тон цщ,
на мощность двигателя ।
расход топлива в связиЕ
увеличением степени са^.
тия можно видеть на ьлас.
сических опытах Рикардг,
приведенных на фиг. 4Q J
50.
Верхняя кривая для н-
честв па среднее индикаторное давление детонирующего топлива ц
(по Рикардо).	называет увеличение сред,
него индикаторного давив,
ния, что при постоянном числе оборотов опыта дает соответ
появления признаков детонации
Ст с&атия
Фиг. 50. Влияний антидетонацпонных качйИ
топлив на расход топлива.
ствующее увеличение мощности при изменении степени ежа гил.
Нижняя — показывает это же изменение для детонирующее
топлива, для которого до
зависимость совпадала с
крив- >й недетонирующего
топлива.
Изменение расхода
топлива на 1 эс/>. л. с./ч.
для детонирующего топ-
лива и недетонирующего
топлива можно видеть из
приведенных кривых на
фиг. 50.
Антидетонационные
качества топлива для
дачного случая приоб-
ретались примесью какого-либо сильного антидетонатора, та!
как при прочих смесях, как например авиабензольных ШИ
авиаспиртных, нужно учитывать изменение теплотворной способ
ностп, что отразилось бы на кривой расхода топлива.
Характер (по данным Рикардо) зависимости от степени сжат1И
процента повышения мощности и уменьшения расхода топлННЯ
для различных видов авиатоплив приведен на фиг. 51.
Степень наполнения и детонация топлива
Повышение плотное ги сгорающей в последнюю очередь частч
рабочей смеси до того предельного значения, при котором ко0
цептрацпя образовавшихся перекисей будет достаточна, чтоби
Детонация топлив в двигателе
89
•иг. 51. Влияние [антидетоиационных качеств теплин на расход тоглива
и мощность (100% при £ = 5,0).
колучить сгорание с детонацией, может быть достигнуто путем
Обличения степени наполнения, которое определяется величи-
не коэфициента подачи рабочей смеси. Отличие между состоя-
нием рабочей смеси, при увеличении степени наполнения, и
Сличением степени сжатия заключается в температуре. Темпе-
1'а'гУра рабочей смеси при изменении коэфициента подачи оста-
'^я неизменной, а при увеличении степени сжатия она возра-
“-ст, как это мы видели выше на табл. 20.
I Уменьшение степени наполнения рабочей смеси при работе
Г Детонирующем топливе является основным фактором борьбы
[^Детонацией в эксплоатации, позволяющим ослаблять или пре-
Рацщть детонацию. Вообще говоря, детонацию топлива можно
Рекратить путем дросселирования двигателя, но не всегда осу-
ствимо необходимое для этой цели дросселирование.
•Ликвидация сгорания с детонацией путем дросселирования
'11 работе на опытном двигателе с переменной степенью сжатия
произведена Рикардо, и этот опыт показан па фиг. 52.
& ЦРи применении детонирующего топлива в эксплоатации
1аДвигателя степень дросселирования целесообразно устана-
90
Оценка качеств топлив
вливать по числу оборотов винта, при котором двигатель, рая
тающий на земле, прекращает показывать признаки детонацйй
Это число оборотов будет однако определять начало детонации
при полете на небольшой высоте с некоторым запасом в завй.
симости от быстроходности самолета.	I I
Число оборотов двигателя и детонация топлив
Влияние числа оборотов на возникновение детонации пахо.
дится в прямой связи с влиянием фактора времени, в продолже-
иие которого образуются перок,
сиды. Чем больший промежуток
времени имеет этот период, т^
в большем количестве появля-
ются указанные источники аг
тинации рабочей смеси. Так kih
Фиг. 53. Влияние числа оборотов на нг
чало детонации по опытам в двигате»
Нэпир со ст. сжатия 5,0.	1
Обозначение кривых: 1. С|Я
давление на полном откр. дросселя (крМ
нодар. бензин слаб, детон.). 2. Ср. 4
давление, при котором в дниг;пеле пр
кращался стук (краснодарский бенз®
3. То же, что кривая 2, но для грозв W
> ского авиабензина.
Фиг. 52. Степень дросселирования
по Рикардо при работе на дето-
нирующем топливе.
но пропорционапен числу обо-
ротов, то мы приходим к вы-
воду, что возможность образо-
вания детонаций при сгорании
уменьшается с увеличением быстроходности двигателя. Эта
симость числа оборотов видна на фиг. 53, взятой из опытов -ЦА1*
на двигателе Пэпир 450 л. с. Из кривых изменения средж
эффективных давлений на полном дросселе и начала детоиаЯ
видно, что расхождение этих кривых, значительное при 151
оборотах, уменьшается при повышении оборотов. Хотя прекр*’
щение детонации при 2 000 оборотах отчасти связано с умеВ‘
гаением степени наполнения, но и в случае отсутствия таковой
как мы имеем при 1 400—1 700 оборотах, влияние числа обо!*
тов совершенно очевидно. Подобные яге результаты получены
по нашим опытам с двигателем БМВ Ш-а.	И
11а фиг. 54 приведена зависимость детонирующей зоны Л*'
гателя Нэпир при работе па красн одарском бензине от чи*^.
оборотов двигателя. Под детонирующей зоной работы днигат0-^
понимают площадь режимов работы двигателя, ограничений
с одной стороны внешней характеристикой двигателя без
Детонация топлив в двигателе
91
нации и с другой — граничной кривой начала детонации. Одной
из основных причин сокращения означенной зоны и пол-
ного ее исчезновения будет увеличение числа оборотов дви-
гателя, т. е. сокращение времени предварительного периода
окисления и связанного с этим уменьшения концентрации
цероксидов.
большое значение угол опере-
двигателя Нэпир (1 блок) на красно-
дарском бензине.
Угол опережения зажигания и детонация топлива
Наряду с отмеченными выше тремя важнейшими факторами
на детонацию топлива оказывает Г
жения зажигания, который, соз-
давая первый очаг воспламене-
ния и ионизируя .рабочую смесь,
ведет к ускорению реакции сго-
рания. Угол опережения зажи-
гания обычно устанавливается
из максимальной мощности и
кроме конструктивных показате-
лей двигателя зависит от рода
топлива, и особенно тех топлив,
которые склонны к детонации.
Для этих последних нормальное
опережение зажигания может
оказаться чрезмерно большим, и
потому процесс сгорания, уско-
ренный искрой свечи, будет за-
канчиваться около мертвой точки, что создает для сгорающей
в последнюю очередь части рабочей смеси максимальную ком-
прессию, при которой концентрация нестойких продуктов пер-
вичного окисления вполне достаточна, чтобы образовать
Детонационную волну. Уменьшение опережения зажигания
отодвигает конец сгорания за мертвую точку и тем самым
приводит к уменьшению
концентрации нестойких
явлений, так что детонация
может не возникнуть. Угол
опережения следует умень-
шать при работе на дето-
нирующем топливе и с
точки зрения мощности, так
как это дает большие зна-
чения мощности, чем при
угле опережения, соответ-
ствующем педетонирующему
топливу.
Следует помнить, что
всякое увеличение опере-
жения зажигания может
привести топливо, работаю-
Угол nofop Урив.-механ.
^ИГ Кг: тт
Я» • й5- Индикаторные диэграммы, развер-
Ь1Г- по времени при различных углах
опережения зажигания.
92
Оценка качеств топлив
щее при нормальном угле опережения без детонации, к его-
ранию с детонацией, и наоборот, детонацию топлива можно зна-
чительно ослабить или даже полностью прекратить путем умень-
Угол о пере А. зажигания
Фиг. 56. Влияние опережения зажигания на ср.
эф. давление для детонирующего топлива (кри-
вая Б) и недетонирующего (кривая А).
шения опережения за-,
жиганпя. Этот факт! .р
вместе с уменьшением
степени наполнения
двигателя служит ос-
новным орудием для
борьбы с детонацией
топлива в двигателе ь
эксплоатационпой об-
становке. Регулируя
опережение зажигания
при борьбе с детона-
цией, нужно иметь в
виду, что значительное
сокращение опереже-
ния зажигания можей
привести к увеличению
температуры выхлопа,
температуры охлаждаю^
считать таковым максимум давления,
индикаторных диаграмм, приведенных
4э
47
S55
Е
-30% 20 10
н к перегреву двигателя, и увеличению
щей воды. Влияние опережения зажигания на конец реакции
взрыва, если условно
видно из развернутых
на фиг. 55.
Влияние угла
опережения зажига-
ния на мощность
видно из фиг. 56,
где на кривой А 5 3
приведено измене-
ние среднего э фек- 51
тивного давл пия в
связи с увеличением
опережения зажига-
ния. Повышение
среднего эффектив-
ного давления будет
наблюдаться лишь
до определенного
предела угла опе-
режения, соответ-
ствующего макси-
мальной мощности,
ратному эффекту, т.......г----------- -----,---- _
пирующего топлива при малых углах опережения дето, .айв
мощности для обоих топлив совпадут, по при некоторг*
угле опережения (фиг. 56) с момента детонации мощность Я
45
0 Ю 20 30 40%13
--------------—
Обогащение	Обеднение I
Фиг. 57. Влияние состава рабочей смеси на преде-в
по допустимую степень сжатия (по Рикардо). ,
дальнейшее увеличение приведет к
е. к уменьшению мощности Для
Детонация топлив в двигателе
S3
копирующего топлива будет повышаться значительно медленнее
[1, достигнув своего максималг кого значения, начнет падать,
проявляя при яточ все признаки сильной детонации, опасной
для работы двигателя. Кривая Б дает пояснение только что
сказанному.
Состав рабочей смеси и детонация топлив
Состав рабочей смеси оказывает заметное влияние на интен-
сивносгь детонации. Наибольшую склонность к детонации про-
являет приблизит льно смесь 5-процентным недостатком воз-
духа, несколько более бедная, чем смесь, соответствующая макси-
мальной мощное 1И; при обеднении или при пере богащепии
от указанной смеси д -тон ция заметно ослабевает. На практике
для авиадвигателей ооычн > прибегают к переобогащеш ю смеси,
так как обеднение подымает температуру выхлопных клапанов
п всех на ретых дета-
лей и также ведет к
подъему т мпературы
охлаждающей в шы в
радпато; >е з г устано-
вленные П| еделы.
За<и имос ь дето-
нации от состава раб -
чей смеси вытеьает из
зам дленгого протека-
ния процесса сгорания
как при обеднении, так
и при переобогащении.
Кроме того при обед-
нении рабочей смеси
увеличивается коли-
чество инертного азош
и тем уменьшается
концентрация основ-
ных ис । очников актн-
Фиг. 58. Влияние состава рабочей смеси на ско-
рость сгорания: А — бедная смесь, В — смесь па
макс. мощи, и С—переобогащенная смесь.
нации в виде нестойких продуктов первичного окисления.
В случае переобогащепич общее понижение температу|Ы т а-
нретых частей и температуры процесса сгорания действует
благоприятно, уменьшая или, что очень редко бывает, прекра-
щая детонацию. Следует отмети'ь, что полного отсутствия стука
ь Дви1 а теле в слу ае обеднения рабочей смеси в наших опытах
с Двигателем БМВ Ш-а не удавалось получить. Для пллю трапии
сКазанног > (фиг. 58) привод м развернутую но времени инниьа-
т°рную диаграмму, показывающую уменьшение скорости проте'.а-
Щдт процесса сгоршня при беднении и при пере богащенпи. На
у г. 57 приведены о ,ыты Рикардо, показывающие влияние состава
габочей смеси на детонацию. В своем двигателе с переменной
"Г(? синю сжатия он получил наибольшую склонность к детона-
94	Оценка качеств топлив
/
ции для рабочей смеси с 5-ироценшым недостатком воздуха.
Детонация поя> лялась при достижении в двигателе с шпени
сжатия 4,85 и при обеднении смеси до 10-процентного избытка
воздуха, причем эта предельная степень сжатья повышалась I
на 0,05 (го же примерно наблюдалось и для переобогащения).
Однако больших результатов на прекращение де шпации, как эш
вытекает из приведенных опыюв Рикардо, в эксплоатации ожи- ।
дать не приходится.
Со своей стороны мы полагаем, что прекращение детонации
путем пере >богащения рабочей смеси мало эффективно и к нему
следует прибегать лишь в крайнем случае.
В прямой связи с количеств 'иной и качественной характери-
стике;! раб .чей смеси стоит испаряемость топлива. Известии, что
топлива, плохо испаряющиеся в начале хода сжатия, приводят |
к детонации скорее, чем хорошо испаряющиеся. Эю обстоятель-
ство, не имеющее большого значения для хорошо испаряющихся
авиатоплив, все же следует отметить. Большая склонность к де- 
тонации плохо испаряющихся топлив находится в зависимости
от склони сти к образованию нестойких продуктов окисления,
которые в жидкой фазе образуются в значительно большем ко-1
личестве, чем в паровой.
Конструкция камеры сгорания и детонация топлив
Ввиду того что в эксплоатации мы имеем дело с уже гото-
выми конструкциями и повлиять на их изменение никак не
можем, то этот вопрос мы рассмотрим лишь в общем пл^не.
Под конструкцией камеры сгорания мы понимаем всю сумму
факторов, связанных в основном с материалами, размерами Ii фор-
мой цилиндра и поршня и расположением свечей.
Эта сумма конструктивных особенностей может оказывать
весьма большое влияние на скорость процесса сгорания. Наилуч-
шие результаты в этом смысле дает форма камеры сгорания
сферическая с центральным расположением свечей. Правда, зна-
чительно более выгодная форма камеры сгорания с точки зре-1
ния детонации получается при резком увеличении сечения по
пути распространения пламени. Такая камера была предложена
Дюмануа и создавалась ступенчатым строением поршня. Однако, |
несмотря на благоприятные данные опытов, она в эксплоатации
не нашла себе применения.
Соответствующее количество и расположение свечей, особенно
для больших размеров цилиндров авиадвигателей, имеют целью -
образование неск »льких источников воспламенения рабочей смеси
в местах, где условия образования продуктов первичного окис-'
'ления наиболее благоприятны, с другой стороны, в местах, позво-
ляющих сжечь смесь в кратчайший срок и тем не дать концен-
трации указанных соединений достигнуть своего предела. При
этом должны быть учтены и расстояние и места нагревания-
Кроме того имеет значение и тип свечи, но этот вопрос до по-
следнего времени пе получил разъяснения.
Детонация топлив в двигателе
95
Все отмеченное о влиянии конструкции имеет большое значе-
це на появление детонации и вместе с влиянием степени сжа-
фя, числа оборотов, степени наполнения и угла опережения
^кигания создает для каждого типа совершенно специфические
ребования на антидетонационные качества топлива. При выборе
гоплнва для двигателя в отношении его детонационных качеств
„о какому-либо одному признаку, будь то степень сжатия или
, дело оборотов, ничего сказать нельзя. Окончательная оценка,
.да шва для двигателя может быть сделана лишь после про-
верки топлива непосредственно па самом двигателе. Это положе-
ние нисколько не умаляет значение всех предварительных иссле-
довании топлива на опытных двигателях и в лабораторных
приборах, значение которых исчерпывается сравнительной сцен-
ой антидетонационных свойств.
Нагарообразование и детонация топлив
Процесс сгорания с детонацией всегда сопровождается выде-
лением значительного количества углерода в виде сажи. Этим
признаком обычно пользу-
гтся при испытании на
склонность топлив к дето-
нации в авиационных дви-
гателях, когда уловить де-
тонацию по стуку почти
невозможно из-за большого
шума, который создает мощ-
ный двигатель при своей
работе. Характерным свой-
ством нагара, получаемого
при детонации, является
большое содержание в нем
Углерода, доходящее до90°/0-
Нагар оказывает замег-
106 влияние на появление
фонационного сгорания,
il|f как создаст благоприят-
но условия для появления
Стойких продуктов пер-
Г^чного окисления и увели-
Рвает их концентрацию. В
случае нагар дей-
ъУ('т как катализатор.
ипыты по влиянию выде-
4°1Цего( я нагара на появ-
Чо р Перврго признака сгорания с детонацией велись неоднократ-
но’ качестве примера приводим опыты Брукса на фиг. 59. По-
•f'.jfj Hie детонации в его опытах определялось по открытию дрос-
I Я1°й заслонки, и момент начала детонации отмечался по вели-
g
g.
5
72
Q
5
Е
<з

о
70
68
66
64
62
60
58
56
4 50
0 25 50 75 100 125 150 175
Время до чистки в часах
Фиг. 59. Влияние нагара на возникновение
детонации.
96
Оценка качеств топлив
чине абсолютного давления, что значительно точнее отмечает с-л
пень наполнения, чем могло дать положение дроссельной заслсщ „
Величина абсолютного давления в такой испытательной yci
новке дает оценку антидетоиационных качеств, и очевидно, 414
меньше разряжение во всасывающем трубопроводе, или, ишдД
словами, чем выше его давление, тем больше наполнение рас ,
чей смеси и тем выше антпдетонационные качества по времен
опыта или по мере увеличения нагара. И если ряд испытанЛ
топлив при свободной от нагара камере сгорания давал начав
детонации при величине абсолютного давления: 71’/2, 68> 6?
59, 52’/2, то через 175 часов работы двигателя эти же тогап-я
соответственно имели: 66, бЗ’/2, 59’/2, 56, 50’/2.
Внешние атмосферные условия и детонация топлив
Внешние условия, оказывая влияние на изменение темнея
туры давления и влажности, могут весьма заметно влиять и ц
детонацию. Опыты по влиянию внешних условий впервые пояь
лись в литературе в середине 1930 г. и не могут считать
оконченными, так как количество опубликованных данных пезв
чительно и сделать по ним окончательные выводы невозмс.ки
Однако несомненно) что увеличение давления и температуры
уменьшение влажности повышают склонность топлива к де!
нации. Особенно значительно влияние влажности на недето!
рующие авиасмеси, так как действие антидетонатора нов
шается с увеличением влажности.

8. Методы испытания топлив на детонацию
Сравнительный характер испытания топлив на детонацию
Единственным методом испытаний топлив на детонацию в in
стоящее время следует считать метод сравнительных испытав
двух топлив, из которых одно всегда будет испытуемое топлен'
а другое — смесь стандартного топлива с эквивалентным toiw
вом или с эквивалентным антидетонатором. Эта последняя смВ
составляется всякий раз путем примеси эквивалентного топлп1
или антидетонатора к стандартному с таким расчетом, чтобы
по своим антидетонационным качествам равнялась с испытуем!'
топливом. Мерой сравнительной оценки антпдетонационных В
честв испытуемого топлива по отношению к стандартному сЛ
жит размер примеси эквивалентного топлива, выраженный в пр
центном содержании (по объему) в смеси со стандартным,
в случае эквивалентного антидетонатора, в размере колпчесТ*
кубических сантиметров для сильно действующего антидет^В
тора, или в процентах по объему примеси к стандартному I
слабо действующих антидетонаторов. Эту меру сравпительь*’
оценки относительной детонации принято называть эквнЧ|
ле нт ом а п тид ст о пирую щи х качеств топлива. 1
испытания топлив на ди—н—тг
Во избежание недоразумений в дальнейшем нужно помнить,
при испытании топлив на детонацию мы имеем дело с отно-
сительной детонацией, в отличие от детонации, которую мы рас-
сматривали в предыдущей главе.
Основные условия испытания топлив на детонацию
Для всех испытаний на относительную детонацию весьма
раяшо соблюдать ряд условий в отношении оборудования испы-
тательной установки и в отношении методов ведения опытов, так
saK только строгая регламентация методики испытания позволит
получать сравнимые между собой результаты и не только для
разных лабораторий, но и для одной и той же лаборатории.
В настоящее время основными условиями испытания следует
считать: выбор единого для Союза стандартного вида топлива,
выбор единого эквивалентного топлива и единого эквивалентного
антидетонатора, выбор единого типа и единой конструкции испы-
тательной установки, установление единообразного метода реги-
трации начала и интенсивности детонации, установление состава
рабочей смеси, установление постоянства типа и интенсивности
зажигания, постоянства условий охлаждения, постоянства тем-
пературы давления и влажности воздуха и тщательного контроля
за состоянием двигателя и в частности камеры сгорания.
Стандартное топливо. Идея стандартного топлива, как и идея
сравнительных испытаний, была предложена со времени пер-
вых опытов на детонацию. Рикардо, английский ученый, в своих
1нсследованиях на детонацию в 1919—1921 гг. ввел для сравни-
I тельной оценки парафинистый бензин, лишенный ароматиков.
Характеристика этого топлива со стороны его химического и
тракционного состава приведена ниже па табл. 26.
Большая зависимость детонации топлива от химического со-
«тава. топлива и различие в действии эквивалентных примесей
5а изменение антидетонирующих свойств топлив разного хими-
ческого состава заставляют к стандартному топливу предъявить
"Пределенпость и сохранность его химической природы и фрак-
ционного состава.
Поэтому за стандартное топливо нужно принимать продукт,
*полне определенный со стороны химического и фракционного
Устава. В полной степени этому требованию удовлетворяют хи-
очески однородные углеводороды, и из них — получивший наи-
.^Лыпее распространение нормальный гептан. Однако снабжение
'^ораторий этим химически однородным продуктом в значи-
/йьных количествах представляет пока неудобства в отношении
|’И1ьшой дороговизны. Мы со своей стороны до разрешения вс-
Р°са о получении в СССР химически чистого гептана предла-
,6м принять узкую гептановую фракцию в пределах выкипа-
Ия 90—960. Такая узкая фракция позволяет легче установить
, Химический состав и полностью освободить от содержания
°Матических и непредельных углеводородов.
I £1
I., R о в л « в. Топливо для Авиадвигателей.
98
Оценка качеств топлив
Кроме точной регламентации химического и фракционного с-
става для стандартного топлива должны быть соблюдены тре
вания о склонности к детонации и полная стабильность хим
физических свойств при длительном хранении. В отноше
склонности к детонации стандартное топливо должно ею облад
в большей степени, чем любой из применяемых сортов бензинов
Методы'испытания топлив на детонацию
гтуол, бензол и 2,2,4-триметилпентан (изооктан). Все три явля-
ла химически однородными веществами. В отношении содер-
йия в них сернистых соединений или каких-либо других
рцмесей, они должны быть особенно тщательно очищены, так как
Противном случае их влияния на повышение антидетонирую-
?ех же процентов примеси, будут различны. Требованиям ста-
 [дыюсти при хранении все указанные виды эквивалентных
Еоплив вполне удовлетворяют. В отношении летучести желательно
Едя эквивалентного топлива иметь такие же свойства в этом
ll’’ _ г, ^.TT^vTTTrr тттл тт Тгттгт птл ттттп-Г.ГГТТА ПЛ ТЛГ> ТТПГ\Л1ГТТП ТТЛТТТТТТЛГ ГХТЛТ»ТТТ»Q _
99
f
Стабильность химико-физических свойств при длительном храдеI качеств стандартного топлива, при примешивании для одних
---„„—— —г-,.Л	же ппопентов пнимеси. будут иазличны. Требованиям ста-
олуол в этом отношении является наименее желательным, так
^и, особенно при низких температурах. Бензол, наоборот, отли-
' го он образует азиотропные смеси при смешении и этим увели-
чивает летучесть смеси. Переменная летучесть бензольных и
Ьобенно толуольных смесей вносит свою погрешность при испы-
Ьнии, и наиболее желательным видом с этой стороны будет
И	Г’1	__________________ __________
нии находится в связи с соблюдением первого требования о по.
стоянстве химического и фракционного состава.
.Последние несколько лет в САСШ нашел себе применеЛ
в качестве стандартного топлива нормальный гептан. Этот npjjL
дукт наиболее полно удовлетворяет рассмотренным требованиям Управлении, что и для стандартного. Из перечисленных эквива-
Методы приготовления этого продукта изложены в статьях КтД^втных топлив этому требованию удовлетворяет лишь изооктан,
мерса (Н. Kremers, Journ. Am. Pharm. SOS за 1920—1921 ггЖд — - -----	——...
В настоящее время наиболее удобным способом приготовлен^ |: к его летучесть значительно ниже, чем для гептановой фрак-
признан метод фракционирования канифольного масла, получен, ри, особенно при низких температурах. Бензол, наоборот, отли-
ного из джефферийской сосны. Этот вид сосны растет на неоСдидотся большей летучестью, чем гептановая фракция, и кроме
таемых горных высотах, куда приходится снаряжать специям. |
ные экспедиции для ее заготовки. Стоимость нормальной
гептана в САСШ составляет 25 долларов за галлон.
Учитывая отсутствие производства нормального гептана в СССР
и его высокую стоимость на иностранных рынках, мы предлз- яооктановая смесь. Температура кипения изооктана совпадает
гаем в качестве стандартного топлива использовать узкую гел- ' гептаном.
тановую фракцию, полученную путем фракционирования ее и Метод изготовления изооктана разработан в лаборатории
грозненского парафинистого бензина. Температурные интервал. Gasoline Corpor.) и опубликован в журнале Ind. and ling,
выкипания гептановой фракции могут быть в условиях про»-
водства получены без каких-либо затруднений в размере 90—96°
Для подобной узкой фракции может быть достаточно полно про-
изведен химический анализ, во время которого может быть уста-
новлено содержание углеводородов парафинового и нафтеновог
рядов по макс, анилиновой точке, которая должна быть]Н
ниже 67,5. Ароматические и непредельные могут быть удалень’
путем очистки серной кислотой. Знание химического состав
гептановой фракции позволит ее в будущем изготовить с доек
точной для наших целей точностью. Кроме того антидетонацио!-
ные качества гептановой фракции должны быть проверены всяки®. ~	—— „.
раз при ее повторных изготовлениях путем сравнительных испН'к чищенный октан гидрогенизируют повторным пропусканием
тании с нормальным гептаном, который в необходимых для это» F
цели количествах должен быть предоставлен лабораториям. •
Эквивалентное топливо и эквивалентный антидетонатор. Требовав^
к эквивалентной примеси, которую мы добавляем в виде топлЯ
или в виде антидетонатора, во-первых, те, которые разобрав^
для стандартного топлива, исключая требование о склонное^'
к детонации, которое для эквивалентного топлива противой
ложно сравнительно с требованием к стандартному топлив'
Для эквивалентного топлива необходимо иметь наименьшую скл°®
ность к детонации по сравнению с любым из авто- и авиатошф^
Из эквивалентных топлив, которые применялись при орав#*’
тельной оценке топлива до последнего времени, известны 'ГМ

I гептаном.
Метод изготовления изооктана разработан в лаборатории
1'iem. в январе 1927 г.
I В основном он сводится к следующим операциям: в двенадцати-
ртровую колбу наливают 3 л воды и прибавляют 3 л серной ки-
уоты с уд. весом 1,83. После охлаждения прибавляют 3,5 л про-
(Ржного третичного бутилового спирта с узкими границами
►пения. После этого на колбу одевают обратный холодильник
' Держат в течение 8 час. в кипящей водяной бане. После
Мждения масляный слой отделяют, промывают водой и сушат
F хлористым кальцием. Затем дважды перегоняют над натрием,
г%ая фракцию между 98 и 100° Ц. Выход 1900 см8 октана—
Г /о теоретического.
д/'11 155° Ц над никелевым катализатором, причем реакция
Гн 67-98%.
ДД°-тученный продукт взбалтывают с концентрированной сер-
д. кислотой, пока кислота не перестает окрашиваться, затем
^цвают едким натром и водой и сушат. Последняя операция
в перегонке над натрием, пользуясь хорошей колонкой
р0 Фракционировки и собирая фракцию 98—99° Ц. Полученный
Кй т есть триметил—изобутилметан или по женевской но-
(I Латуре 2, 4, 4-триметилгептан (табл. И).
°Ме отмеченных свойств при выборе стандартного и экви-
ЬЛтного топлив необходимо учитывать, что при небольших
Ф«6Сях эквивалентного топлива, приблизительно до 25% 00 
• пния последнего в смеси со стандартным топливом, повы-
Оцениа качеств топлив
100
шение антидетонационных качеств смеси сравнительно с чистр
стандартным топливом идет весьма медленно и постепенно
растает по мере увеличению /0 своего содержания. Поэтому ri i_	v цирсщишим jijium ииережелим аожига-
выборе стандартного и эквивалентного топлив нужно последуили наконец на установке с переменным числом оборотов,
подбирать с таким расчетом, чтобы существующие сорта ;,я 1- Основная цель, которую преследуют при выборе типа установ-
цилшого или автомобильного топлива по своим антидетонациц _эт0 максимальНый охват разнообразных топлив, которые
ным качествам соответствовали смесям, в которых содержа^ поступить на испытание. Наиболее полно в этом отноше-
аквивапентного топлива находилось бы в пределах ли	могут охватить топлива первые два типа установок, а
£знно: установка с переменной степенью сжатия и с переменной
еденью наполнения. Третий и четвертый типы установок не
т надлежащего охвата для испытания всех видов топлива
поэтому в подобных установках подбирают при испытании опро-
шенные группы топлив, не слишком расходящиеся по своим
эквивалентного топлива находилось бы в пределах 30—1
Если смесь изооктана с гептановой фракцией для автомобил
топлив этому требованию как будто должна удовлетворить, то
авиационных топлив придется прибегнуть к бензолу или к изт
канию нового эквивалента, более стойкого к детонации.
Как эквивалентный антидетонатор в настоящее время м
служить этиловая жидкость, в состав которой входит тетр,
ловый свинец. Д	'	’
при оценке антидетонационных качеств по примеси этилв
жидкости возможно прибегнуть к составлению стандартах!
топлива путем смешения гептановой фракции с изооктш
в таких соотношениях, при которых это топливо было j
близко к наиболее склонному к детонации авиационному Г
зину, например грозненскому авиабензину. Мы полагаем, г
одним стандартным и одним эквивалентным топливом для оцет
и авиационных и автомобильных топлив обойтись не ;----“
придется иметь два стандартных топлива, эквивалентной
месыо для автомобильных топлив —иметь изооктан и этилов
жидкость, а для авиационных топлив — изооктан, бензол и этю
вую жидкость. Использование этиловой жидкости в кач®
эквивалентной примеси к гептановой фракции для авЛ
авиатоплив не представится возможным по той прич»
что при оценке топлив с высокими антидетонационнымш
чествами потребуется весьма большое количество этиле»
жидкости, что нежелательно ввиду ослабления действия^'
ледней на повышение антидетонирующих качеств гептав»*
фракции.	И
Состав этиловой жидкости при испытании сохраняется
янным и его состав по литературным данным может быть f
ден к следующему: тетраэтилового свинца—54,5%, бром»
этила — 30%, монохлорнафталина — 5% и остальное — алк®1^
окраска жидкости в красный цвет производится примесь® ’
дантри.
Крупным недостатком этиловой жидкости, как эквпвал^
примеси, является ее слабая стабильность при хранении, з:1(
вляющая время от времени проверять содержание в нейтр'
тилового свинца.
Типы испытательных установок. Для испытания на- Д®10^
обычно пользуются одноцилиндровым двигателем, в
тем или иным путем осуществляют возможность пер'р
сгорания на детонацию и обратно, т. е. восстановление
без детонации.	I
ван ЖИДКОСТЬ, В состав питимии влидпл	„mmntT1,™„TOT„„
Для получения наиболее сравнимых результат! 1 я ‘	качествам, и для каждой группы производят
„,„ттЛтл^тотт„ЛттлГт‘ггчг траттлапгттэ ттп гтттлтпргт RTTJ.TL/AJ- ,Х J	сЬНОВлС.
Методы испытания топлив на детонацию	101
Такой переход может быть осуществлен на двигателе пере-
едной степени сжатия, на двигателе переменной степени на-
щения и установке с переменным углом опережения зажига-
это максимальный охват разнообразных топлив, которые
I В каждой из установок стремятся при изменении основного
фактора, вызывающего детонацию, прочие факторы (из числа
Ьлько что перечисленных и из отмеченных в предыдущей главе)
вставлять постоянными. Это совершенно естественное стремление
достигается лишь отчасти, и обычно, наряду с основным факто-
Ьм, вызывающим детонацию, совокупность всех прочих факто-
1кв в зависимости от момента может способствовать или ослаб-
JU UUTJIlVillUWin t'l 1V1 VIVI CXlld IVW J
^?1аст(*р"'ь действие основного фактора,
jfi же ЕД| Установление момента начала и ui
. Установление момента начала и интенсивности детонации. Третьим
могшем испытания на детонацию является установление мо-
I Фиг. бо. Аппарат Миджлея для устайовлейия интенсивности детонации.
перв’‘ г'1'1 наступления сгорания с детонацией и оценка степени ее
сгоГ' I Саности при работе двигателя. Наиболее распространенным
ИчДДюм установления сгорания с детонацией при испытании
I 7ется момент установления стука в двигателе на-слух. Этот
102
Оценка качеств топлив
способ, несмотря на все его несовершенство и зависимость
субъективных качеств экспериментатора, является все же cail
удобным при испытании. Из прочих методов следует отмету
указатель детонации, предложенный Миджлеем, и так называем
испытание на интенсивность при максимальном крутящем момея
Указатель детонации Миджлея (фиг. 60) состоит из под,,г
цилиндра, снабженного на одном конце мембраной, на котор.
установлен в направляющей втулке штифт. Над верхним кондс
штифта находятся два контакта с изолированными пружийИ
Во время работы двигателя штифт начинает на мембране пр.
гать; когда двигатель работает без детонации, перемещеь
штифта регулируется таким образом, чтобы он не вызывали
мыкания контактов, но как только возникнет детонация и ме
брана начинает испытывать большее давление, штифт произвол,
замыкание контактов. В момент замыкания через контакты цр.
ходит ток, который может отклонять стрелку электроприбор:
или проходит через электроды специального сосуда, наполи г1
кого электролитом. Под влиянием проходящего тока происход
разложение воды с выделением газа. Объем выделяемого га,
или угол отклонения стрелки прибора служат указателем пятен
сивности детонации.
Применение описанного прибора при установлении эквик
лента ограничивается регистрацией детонации нормальной ниш
сивности, например интенсивностью, определяемой по выхо
0,6 см газа. Кроме того его применяют при установлении госта!
рабочей смеси на максимальную детонацию. Регулировка карб,
ратора в этом случае определяется по максимальному выделен!
газа или наибольшему показанию стрелки прибора.
Однако в действии прибора Миджлея есть одна серьезнг
неопределенность, ставящая под сомнение его показания д
различных топлив. Эта неопределенность заключается в отсут-
ствии научных обоснований его действия с протеканием crop*
ния с детонацией. К тому же в установках с переменной степень
сжатия, которые мы считаем наиболее подходящими для уjih<J '
кации в СССР, присоединяется влияние на его показания пер
менной величины давления в конце сгорания. Сказанное вряд я
может говорить за его применение при установлении степе1
интенсивности детонации, и при сравнении с установлением п?Г
вой слышимости детонации этот прибор кроме усложнения Я
чего не даст. Тем более, что появление первых стуков, к
показали наши опыты на двигателе BMW, может быть прпн£т
за степень детонации, уже опасную для надежности двигатеГ
и мы таким образом первой слышимости присваиваем степс*1
предельно допустимой детонации.
За прибором Миджлея мы сохраняем возможность его исгЮ"
зования при установлении регулировки карбюратора на мак1',
мальную детонацию, так как при этом вид топлива и степс,
сжатия остаются постоянными, но и в данном случае этот пи
бор может быть заменен изменением степени сжатия, как 9
Методы испытания топлив на детонацию	103
роизводил Рикардо. Только в случае испытаний топлив на
^рационных двигателях, где выслушать детонацию весьма
трудно, прибор Миджлея с оговорками, указанными выше, может
г^заться наиболее подходящим аппаратом в настоящее время.
Третий способ установления степени интенсивности детонации
а1сдючается в определении ее по максимальному крутящему
| моменту. Этот метод заключается в определении кривой измене-
.^дя крутящего момента или, что то же, среднего эффективного
давления при работе двигателя с детонацией. В этом случае,
I ррд испытании на установках с переменной степенью сжатия
пдн с изменением опережения зажигания, после начала детона-
ции продолжают увеличивать степень сжатия или угол опере-
жения зажигания и определяют изменение мощности или средние
эффективные давления в зависимости от указанных основных
факторов детонации. Кривая крутящего момента или среднего
эффективного давления по мере увеличения степени сжатия или
угла опережения зажигания, в силу возрастающей детонации,
момента ее первых признаков (первой слышимости) начинает
отставать от подъема кривой, соответствующей недетонирующему
топливу. В дальнейшем при увеличении степени сжатия или
угла опережения зажигания (фиг. 56) детонация настолько уси-
ливается, что крутящий момент не только не будет повышаться,
но, достигнув своего максимального значения, начнет падать.
В этом методе мы устраняем субъективные качества лабо-
ранта, но вводим новый произвольный фактор в виде неизве-
стного влияния интенсивности детонации на крутящий момент.
Известно из практики, что некоторые топлива после начала де-
тонации весьма быстро повышают ее интенсивность, другие же,
наоборот, интенсивность детонации повышают значительно слабее.
Известно например, что крекииг-бензин имел максимально крутя-
щий момент при сравнительно слабом стуке, в то время как
бензин прямой гонки при максимально крутящем моменте весьма
Интенсивно стучал. Во всяком случае результаты испытания топ-
лив по первой слышимости и по максимальному крутящему мо-
нету иногда расходятся настолько, что топливо при определе-
йии по первой слышимости, стоящее по шкале ниже, чем какое-
либо другое топливо, при определении по максимальному кру-
тящему моменту становится на более высокое место.
Кроме отмеченных трех методов определения начала или
^Ятенсивности детонации был предложен целый ряд других, но,
^скольку они практического значения не приобрели, мы ка-
^ться их не будем. Из отмеченных трех способов мы отдаем
почтение методу первой слышимости детонации.
. Состав рабочей смеси при испытании на детонацию. Влияние состава
™бочей смеси на детонацию довольно значительно, и поэтому
всех испытаниях необходимо регулировку карбюратора уста-
;Л®Ливать на максимум детонации. Для установления этой регу-
I^PoBKH очень часто пользуются индикатором Миджлея и при-
Яйают ту регулировку, при-которой пойучают максимальное
104
Оценка качеств топлив
выделение газа. Можно эту регулировку также установи^
определяя начало детонации по первой слышимости и мецл
степень сжатия, как это делал Рикардо в своих опытах по вдщУ
нию на детонацию состава рабочей смеси.
Зажигание. Зажигание при испытаниях на детонацию
одну из ошибок, и для перестраховки от этого мы считаем В
обходимым при испытаниях соблюдать постоянство интенсивно
сти искры, для чего предлагаем применять всегда один и totj&
тип свечи, а в дальнейшем установить контроль напряжения!
силы тока во вторичной цепи с помощью соответствующих коц
трольных приборов. Далее угол опережения зажигания в yci (
новках с переменной степенью сжатия и с переменным числъц
оборотов необходимо изменять, для чего заранее при работе в
недетонирующем топливе следует установить зависимость угд
опережения зажигания от степени сжатия или от числа оборо-
тов для того или иного типа установки. Опыт показал, что
самых различных видов топлива при работе без детонации это
угол опережения практически остается постоянным.
Охлаждение. При охлаждении надлежит соблюдать постоянству
теплового состояния охлаждаемых деталей двигателя, для чег
необходимо поддерживать постоянную температуру охлаждающее
жидкости (применение двигателей с воздушным охлаждением щ
этой причине исключено) и устранить причины, могущие пару
шить отвод тепла. Такими причинами могут быть отложение на
кипи или масляных осадков на цилиндре или неисправная «ра-
бота клапанов. Наиболее просто постоянство температур мож?т
быть достигнуто применением испарительного охлаждения npi
употреблении дистиллированной воды; в этом случае темпе)
тура охлаждающей жидкости автоматически сохраняется по-
стоянной.
Температура, давление и влажность входящего в двигатёль воздуха.
Значение этих внешних условий на относильную детонацию, как
показал опыт, может быть весьма велико. На табл. 24 приведень
опыты Брукса по выяснению влияния на относительную дет»
цию внешних условий. Если для эквивалентного бензола и, повв
димому, для эквивалентных топлив, добавляемых в значите^1
ных количествах, значение внешних условий невелико, то Д
эквивалентной этиловой жидкости это влияние весьма зная
тельно. При испытаниях на детонацию авиационных тогой-1
когда придется пользоваться этиловой жидкостью, необходим
внешние условия оставлять постоянными, для чего следует т6'
пературу входящего воздуха принять в размере 50°, что позж
лит производить испытания круглый год и во всех пояс-
Союза. Кроме того при такой температуре входящего воздуха
обеспечиваем полное испарение топлива, что наряду с рассмаД
ваемыми условиями имеет существенное значение при исп#1
нии. Поддержание постоянства температуры входящего воздУ'
даже в пределах 1° не должно встретить каких-либо затруДго
ний. Давление перед карбюратором также может быть сохраняя
Методы испытания топлив на детонацию
105
Таблица 24
Влияние внешних атмосферных условий на детонацию
^даЖНОСТЬ в мм	Темпера-	Давление в мм	Бензольный	Этиловый	Топливо
ртутного столба	тура	ртутного слолба	эквивалент	эквивалент	
		А. Влажность воздуха			
7,0	40,0	7-8	32,7		N—1
33,2	38,0	767,5	32,9		—
7,0	40,0	755,5	—	1,86	N-1
44,9	40,0	757	—	1,30	—
7,0	40,1	768	53,2	—	N-3
40,5	40,2	767,5	60,5	—	—
6,9	40,0	760	—	9,15	—
45,0	40,0	756,5	—	5,95	—
Б. Температура воздуха					
12,3	53,3	770	34,0			
11,4	23,3	756	36,8	—	
11,2	53,4	772	—	1,51	
11,4	22,4	756	—	1,77	
9,0	56,7	765	58,7	.—	
И,4	22,2	756	55,2	—	
10,05	52,4	772	—	9,75	
11,75	24,1	756	—	7,8	
		В. Атмосферное давление			
12,3	53,3	770	34,0		
		770			
11,4	50,4	748	28,5		
11,2	53,4	772		1,51	
10,7	51,6	750		1,45	
9,0	56,7	765	58.7		
11,8	50,8	748	55,2		
10,5	52,4	772		9,75	
| Н,6	50,0	749		7.8	
^Стояпны г^спечива	я, для чего следует создавать небольшое				разрежение,
	ющее работу установки при всех возможных колеба-				
^чх атмосферного давления. Таким разрежением, с учетом по- 'Рь на сопротивление при подогревании и в дальнейшем на					
г чтение, b 720 г	может быть принято давление перед карбюратором				
	т. ст. Для устранения влияния влажности при испы.				
103
Оценка качеств топлив
Фиг. 61. Влияние нагара на результаты ис-
пытания на детонацию (опыты Мичиган-
ского университета САСШ).
таниях на детонацию входящий воздух следует осушать, под!
зуясь хлористым кальцием.
Кроме перечисленных условий испытания следует еще отце,
тить постоянство типа MjJ
ла для смазки двигатеЯ
и тщательное наблюдение
за состоянием двигателям
в особенности камеры его.
рания. В частности доллд^
производиться регулярна^
очистка от нагара, выделяв,
щегося в значительных ко-
личествах во время опытов
на детонацию. На фиг. 61
показана зависимость дето-
нации от нагара.
Влияние состояния дви-
гателя и нагара, а равщ
влияние ряда дополнитеЖ
ных факторов, еще не вы-
ясненных, заставляет нас
ввести следующее обяза-
тельное условие: ежедневр
при производстве испыта-
ний определять положен?1
шкалы для сравнения |пу-
тем опытов с 3—4 смесями стандартного топлива с эквиваЯ
тной примесью и производить проверку компрессии путем изме]
ния давления в конце сжатия.
Располагая определенным ти-
пом установки, выбрав стандарт-
ное топливо и приняв определен-
ный метод установления момента
или интенсивности сгорания с
детонацией, мы можем опреде-
лить шкалу сравнительной оцен-
ки. Для построения такой шкалы
на двигателе производят испы-
тание смеси стандартного топли-
ва с эквивалентными примесями.
Для этого постепенно увеличива-
ют количество примеси с таким
расчетом, чтобы иметь точную
зависимость между эквивалентом
Толуо
Фиг. 62. Толуольная шкала по '
кардо.
по шкале и основными факторами
приведения it сгоранию с детонацией, т. е. от степени сжат!1*
степени наполнения, от числа оборотов или наконец от Уг'
опережения сжигания в зависимости от типа установки.
ример для толуольной шкалы, увеличивая примесь толуо^
Методы испытания топлив на детонацию
107
рикардо устанавливал зависимость между процентом толуола в
смеси и предельно допустимой степенью сжатия.
На фиг. 62 приведены для сравнения шкалы, которыми поль-
зовался Рикардо, работая с двигателем переменной степени сжа-
0	50	30	ЮОЖ бензола
Фиг. 63. Бензольная шкала ЦАГИ на установке с переменным углом опереже-
ния зажигания.
и 66 приведены бензольные и толуольные шкалы, которыми поль-
зовался ЦАГИ; эти шкалы получены на установке с переменным
углом опережения зажигания и с переменным числом оборотов.
Точно таким же образом можно получить этиловую шкалу, с той
лишь разницей, что вместо указания соотношения в смеси бен-
зола в ней будет указано содержание 1 см3 этиловой жидкости
на 1 л стандартного топлива.
Результаты испытаний топлив на детонацию
Из весьма ограниченного количества сведений о детонацион-
ных качествах наших бензинов приводим на табл. 25 результаты
опытов ЦАГИ. По данным таблицы для бакинского бензина (хи-
мический состав
См- в табл. II) по-
мучим первые
Признаки детона-
ции при числе
°оороюв 1615
®ли имеем макси-
мальный крутя-
щий момент при
^ле опережения
у^игания 20°.
® те же качества
ь СКЛОННОСТЬ к
jj ’Тоцации имеет
fjgo Шкале смесь
[ 'о бензола и
Фиг, 64. Толуольная шкала ЦАГИ на установке с пе-
ременным углом зажигания.
108
Оценка качеств топлив
74% стандартного бензина. Отсюда получаем указание, чТо
склонность к детонации этого вида топлива на данном тице
установки и при принятом методе ведения опыта имеет эквива.
ленты толуольный в толуольной шкале (22) или бензольные
в бензольной шкале (26). Стандартным топливом в обоих случаях
имели авиа грозненский бензин. На фиг. 64 и 66 показано поло,
жение бакинского бензина в бензольной шкале.
Фиг. 65. Бензольная ткала ЦАГИ на Фиг. 66. Толуольная шкала ЦАГИ на
установке с переменным числом установке с переменным числом
оборотов.	оборотов.
Результаты произведенных в ЦАГИ испытаний различны*
топлив на склонность к детонации, при которых за стандарт
топлива был принят грозненский бензин, для толуольной и бея-
зольной шкал при испытании па установке по числу обороте’’
и по опережению зажигания приведены в табл. 25. Точность
определения по данным Института составляет 5%-
Результаты опытов Рикардо по определению антидетонациоН'
ных качеств топлив, считающиеся в настоящее время классик6'
скими, приведены в табл. 26.
В самое последнее время была закончена весьма интересна*
работа лаборатории General Motors Со по сравнительному псП**’
талию антидетонационных качеств на двигателе углеводорс'
дов парафинового ряда. Метод сравнительной оценки имее,
существенные отличия от методов, применяемых до последней’
времени при испытании топлив. Отличие это заключается в тоМ-
Методы испытания топлив на детонации)
10$
Таблица 25
Результаты испытаний авиатоплив на склонность к детонации
Наименование	Удельный вес прп 15° Ц	Эквиваленты	
		Бензоль- ный	Толуоль- ный
Грозненский (еизин вталон новой			
получки	0,7127	0	0
Грозненский бензин старой получки	0,7194	—	—
Бакинский бензин	0,7284	26	22
Уральский бензин	0,7572	32	28
Нефтяной бензол	0,8676	80—85	70-75
Бензол эталон	0,8646	100	85
Толуол эг лон	0,862	—	100
Грозненски.) первый сорт	0,730	—20	—
что углеводороды подвергались испытанию в двигателе не непо-
средственно, а в виде нормальн го раствора в стандартном бен-
зине. Анилиновая шкала для сравнения получалась в виде про-
цента примеси анилина к стандартному топливу. Нормальные
растворы пршоговлялись обычно: бралась одна грамм-молекула
углеводорода и растворялась стандартным, бензином (до 1 л).
В случае, когда склонность к детонация углеводородов превы-
шала детонацию стандартного топлива, анилин прибавляли к нор-
мальному раствору углеводорода и таким образом получали отри-
цательные значения анилинового эквивалента.
Для примера остановимся на анилиновом эквиваленте 2, 3,
4-триметилпенгана (известен под названием изооктана при срав-
нении топлив по изооктановой шкале). Этот углеводород, как
видно из результатов испытания на табл. 27, имеет анилиновый
Таблица 27
Анилиновые эквиваленты парафиновых углеводородов
Наименование	Анилино- вый эквивалент	Наименов анпе	Анилино- вый эквивалент
п- пентан	1	2, 2, 3-триметилбутан	19
2-метилбутан	9	3-этилпентан	4
2, 2-диметилпропан	15	9г-октон	—21
«-гексан	—6	2, 5-диметилгексан	5
2-метплпентан	4	2, 2, 4-трпметилпентан	16
3-метилпентан	8	2, 2, З-триметилпентан	17
2, 2-диметилбутан	13	2, 2, 3, 5-тетрамитилбу-	
2, 3-диметилбутан	19	тан	26
«-гептан	—14	п-нонан	—28
2-метидгексан	0	2, 6-диметплгептан	— 6
3-метилгексан	3	«-декан	—30
2, 2-диметилпентан	8	2, 7-диме гилоктан	—10
2, 3-диметилпентан	12	3, 3, 4, 4-тетраметилгек-	
2, 4-диме )илпентап	8	сан	29
3, 3-диметилпентан	13		
Ч о им е ч ани е. Значения маке. доп. ст. еж. для бензола, пиклогексана и метилового спирта
ствуют началу преждевременной вспышки, а не началу детонации.
бензина) Сероуглерод (50%)	Этиловый (88%) .. -	(95%) Метиловый Бутиловый (ирод.) Эфир (смесь с 50°/о	I Алкоголи 1	Крекинг-б ензин (53% непред)	о Й CD •в* К и Е	„(80%) Циметилциклогек- сав (60%)		1 Циклогексан (93%) 1 Метилнптс.ттппртгло и	I Нафтены 1	Бензол Толуол Ксилол	Пентан Гексан (807о) Гептан (97°/ ) Ароматики	I Парафины	1 ческие I Керосин	I Тяжелые ароматн-	Тяжелые I топлива	2 80 ш • • • • 3 ’ » К О я Я |-3 к К о .И,	ы a> я u К Я от CD u	h-	Топливо	
+	ы ьз ел ел + ,		от tn от		ъ	От 00	СП 'ее +		6,9 4- 7,0 7,0	5,85 5,1 3,75		6,5 4,2			4,85 6,0 5,7 5,25 5,35 4,7 5,05 4,55 5,9 4,3		DO	Максимально допустимая степень сжатия	
5,42 8,09	14,35 14,35 8,2 13,7		р О		“от и	р “от	88*6		12,59 12,86 12,86	От J-1 Ф ОО ’-1 •О со от		.от^р от!»			7,42 10,45 9,39 8,3 8,45 7,07 7,84 6,75 9,88 6,26			Давление конца сжатия при макс, допу- стимой степени сжатия	
обе ogg	1 *-ЬЭ ЬЭ и О от		£		со iS	го ОТ	й со		450 452 452	427 401 353		438 369			392 430 422 407 410. 387 400 381 428 373		»»	Температура конца сжатия при макс, степени сжатия в °Ц	
— (32,0) + (9,0)	88,0 88,0 80,0		23,5		*ОТ	W 1л	от О		67,0 100,0 85,0	33,0 8,0 — 37,0		|	55,0 ~ 22,0			1 1 1 to w •—	>-*»-* ье « P^’PPPPPP CD q О О о "от с> 'от'от’о'о		от	Толуоловое число. Толуол—100%, бензил, свободный от ароматиков в 0%	
1 1	0,297 0,315 0,348 0,253		ф CD сЗ		0,190	0,190	0,188		0,205 0,204 0,202	££, COCO i W 4-		ф о N ьа СО X			мсрр ррррро о ХФФХХХХХФХ -л о О ОТ X СО X со w от		от	Расход топлива иа 1 индикаторную си- лу-час прп степени сжатия 5 :1 в ч	
1 1	0,238 0,252 0,325 0,212		0,181		0,192	р от	0,173		0,175 0,173 0,170	0,181 0,220		0,200 0,260			0,189 0,176 0,176 0,183 0,182 0,195 0,184 0,201 0,174 0,205		-X	Расход топлива на 1 индикаторную си- лу-час при мако. допустимой степени сжатия в ч.	
1 1	32,4 32,5 32,7		32,0		31,81	31,7	31,9		СО W W Н» ’-11	cow . Г.» 1 со о		! 27,6 1 25,4			31,9 31,7 31.7 31,0 31,9 31,7 31,9 31,7		(X	Индикаторный коэфициент полезного дей- ствия при е = 5,0 в %	
1 1	со н» 4». 7-^ ОТ^		зз,е		31,5	34,3	W ’ее		Ы W СО со'от to	- i 32,4 1 26,7		гс се 1о “от			31,4 34,9 34,1 32,5 33,1 30,7 32,1 34,6		со	Индикаторный коэфициент полезного дей- ствия при максим, возможной степени сжатия в %	
9,57 8,76	9,70 9,99 10,18 9,71		р W ОТ ел		СО W  1	9,22	р я*		9,265 9.25 9,25	1 9,24 9,31 9,23		9,225 9,20			еос©еоеоеоеосоеосоео г* “bO 10 “to “bD го го “to 'to “to ОТ ГО ОТ -q tO W L O OT DO rf»		с	Среднее индикаторное давление при е = = 5, при подогреве 16,4 кал/минк атм.	
00 00 со со ОТ	рсйо 1л от		Р “от		р t5	р	9,78		10,3 10,33;7,0:1 ю,32;7,0:1	9,78 । 9,37 8,4;3,8:1		10,01 8,65			9,22 9,925 9,675 9,42 9,49 9,05 9,34 8,96 9,82 8,80		м-	Среднее индикаторное давление при макс, допустимой степени сжатия без подогрева в атм.	
<о ее gg	11,64 11.96 I 10,82 11,57		.= к		9,73	10,81	р £		10,97 10,99 10,98	88*8 86*6		1 1			9,73 10,45 10,37 10,02 10,07 9,62 9,89 9,53 10,4 9,32		К	Среднее индикаторное давление при макс, допустимой степени сжатия при подо- греве 16,2 кал/мин в атм.	
1 + о о	+ 1,5 — 2,0 — 8,5 + 10,0		-4-		+ р *от		|		++I X X -q *	0 -Ь 5,56		++ SS8 о о							
			-10,5			о	р “о								b 10,0 -11,0 - 3,0 - 7,0 Hl f- 1.0,6 - 5,3 - 18,0 г 12,0 г 14,0			Изменение температуры во всасыв. трубе после карбюратора при подогреве 16,4 кал/мин в °Ц	
\	\ S S S		8		8	о о	8		100 100 100	О 8 1		36 80			I 8। 8888888		я	При одинаковой I	
	О О’									1							1		
При наибольшем
&
	-1			се rfk	от	м* Id от	“се			’-q	ОТ ОТ ОТ			от Ъ					О’. ОТ W от		•q от w			\	* i CD			
“о “-4	СО	00 СО W	Ей	К -а	ел	со				0,870 0,862 0,786 0,780 0,744 0,757 0,798 0.815				0,624 0,685 0,691 0 R84			818‘0	0.885	в п р о ц е н т а х		§ £	от 'о § о	18 0,718 '>,782 0,723 ,0 727 |0,76(» 0,719 0,704 0,750 0,767 |'\727				Удельный		вес при 16° Ц	
66,0° 1170 35° 4GO				1			► 5	36,3° 40—88° (большая часть при 68°) 98° 800		Температура кипения °Ц						2,0 1,0		b	b s	в процентах	от ?		Разгон! Энгле
											130,0 122,0					14,5 27,0 7,0 5,0	— ад от w		Я о о		X ф с		
				й о к*-	'							I 50,0 |36,0				W о О	0*93 0*1 0*12 |>*S9 0 СФ 0‘gl 0*lt 0*61 0*9Т 0‘6t ТИ					о о о		
				болы 14С В0,8- 95,5- 03,0- 55—1 78—1 78—1							165,0 150,0			л i к	Ь5 tc 8 IS о о	71,0 86,5 47,0 55,0 50,0	22 72,0 54.0 99,0 79,0 «6.0				hS ф с		
				О О	I '	)	о и ?	g I S “S							177,0 |бЗ,0					23 85,0 83,0 92,0 89,0 86,0 94,5 «7,0 83,0 74,0					о с		
				часть прп 2° ,0°							90,0 76,0				N ОТ /8 to X S	24 93,0 96,0 98,5 97,5 06,0 81,5 94,0 93,0					от		о о
											х . « 1 о					| | 2 | 1 |		1	1 s		а с		
											1275 |зоо					170 153 2Ю 176 187	26’ 1- 164 126 160 1166			Температура конца перегонки			
1 от				. с	ъ w	м «S' 2	1	I	I	1 Sb	И ?	S в ? ?	1	1	1	'				100 77 сле- ды		1		1			27 63,0 26,0 62,0 61,0 38,0 68,0 80,0 10,0					Парафинов %			Химический состав топлива (по весу)
50,0 50,0			II	°	1	° .X"	Г. О	О ОТ	о				Ъ	2,7 0,5 98,0		1		от			11,3 4,3 7,5 4.8 7,8		149 8,5 14.6		28' V 39.0	Ароматиков %			
ы S' aS			II	1	Я .53			1		if	. X ,	ta 11	о ЬЭ Ф <CD									29 35,0 35,0 23,0 30.5		Нафтенов			
096 5 ose в		9 820 9 9G0 10 510 10 4901 1 10 490 10 300 6 560 6 190 5 570						10 960 10 760 10 790 9 7011		019 ОТ ото от					30 10 660 10 310 10 56 10 61П 10 490 10 600 10 700 10 500					Низшая теплотворная способность за учетом скрытой теплоты испарения калорий на 1 кг			
1 ф | от		X w		832 826 831 813 82') 822 822 823 831 . 846 810 802						829 838					829 830 825		31 828 822 827 830 826			Теплопроизводптельность 1 лб3 теоретиче- ской смеси с возд. в кал. при 15°и 760 мм			
	1,060 0 980		1,065 1.060		1,023 1,030 1,044 1,047 1,054 । 1,054 1.065			1,051 1,051 1,056 1,013		1,04 1,06					1 ф. 1 от eft от 5а н-		32 1,053 1,038 1,049 1,052 1.047			Отношение удельны^ объемов до и после горения			
	=>jS X о	от сорэ	£	** ji*	оо OTrfb-lo	СО	X -о tq						15,25 15,2 15,1 13,2		13,8 15,0					33 115,05 14,3 14,7 ’4,8 14,6 14,9 15,0 14,7					Отношение веса теоретич. необходимого воздуха к весу топлива			
	X X Sb	86,7 76,7 74 88,5 206 246 278				X X Ф 4» ОТ		X	X X от	»► от_ст от	In от		от о>		5 от			34 73 79 78 75 73,5 73,5 74,5 80,5					Скрытая теплота			
		S		22,5 21,5 21,5 19,0 18,0 20,8 85 98				21 21 18 25,9		"от		JD			35 18 20 18,8 18,5 18,3 18,2 18,2 20					Падение температуры при испарении топлива при теоретическом составе			
1 1			о от	IF 1	1 1 8 —	от		1 о		183 45,0 11,5 26,0		1		1			86,0 54,<< 18,0 70,1» 68,0 44,0 17,0				36 28.0	Давление насыщенных паров при 0° Ц			
11		о с ес S8		0,006 0,006 0,006 0,012				0,003 0,004 0,006	ф S -	0,007 0,010					37 0,004 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 \004 0,005 0,006 0,005					Вязкость при 20° Ц (00	00)			
Таблица 26
112
Оценка качеств топлив
эквивалент 16. Молекулярный вес этого изопарафина равен ц,
и следовательно его нормальный раствор имеет 114 г в 1л смеси
что составляет около 17% по объему. Содержание анилина moss,.1
быть подсчитано таким образом: 36/ЗОо анилина, добавлена^
к стандартному топливу, надо умножить на его молекулярн^'
вес, равный 93, что дает немного менее 1,5 г илп около 1,5% ф
объему. То же можно видеть и в случае отрицательного агшк'
нового эквивалента, например для нормального гептана, котГь
40
30
сс
сссс
сс
сс
сссссс
сс
20
10
i
0
-10
§ -20
-зо
-40
сс ?
СС СССС Сг
_сссс	L
с с
с
cf . с£с~ J
•ССС—CCQCC<CCCd
1>5£агССсст:сс
-Kp с х
ССССССС с
' f CCCCGCCC
ссссссс


-А

‘ссссссс
ССССССССС
CCCCCCCCCC
6	7	10 И
Число атомов углевода в основной цепи молекулы
рый обнаружил пр]
испытании эквиьа.
лент 14. Молекум
пый вес гептана п.
вен 100. Подсчет /у
гептана дает соде,
жание его в нор
мальном раствор,
около 15% и Д1
анилина — око..
1,3% по объем.'
Табл. 27 и фиг. [г,
показывают резуль
таты опытов назван-
ной лаборатории
Диаграмма таб ищи
позволяет сделат
весьма интересна
выводы В ОТНОШеШ
антидетопационнш
качеств парафин"
вых углеводороде»
АнтидетонационнЫ’'
качества нормаль
ных парафинов убг
вают по мере удль
нения цепи в прЯ
Фиг. 67. Сравнительные данные по антидетонацион-
ным качествам парафиновых углеводородов (по
опытам лаборатории General Motors Со).
мой пропорции 
возрастанием коЛ®'
чества атомов угЛ'
рода в цепи. Укрут
некие молекулы углеводорода путем присоединения боковЫ
метильных групп, несмотря на увеличение молекулярное^'
улучшает антидетонационные качества углеводорода. Но з®1
чительно большее улучшение антидетонационных качеств
получаем в молекуле с постоянным количеством атомов, 11
с увеличением числа боковых цепей. Означенные выводы вЫ^
кают из рассмотрения диаграммы.
Значительный интерес представляют данные и с,пытаний ysi|f
фракций бензинов прямой гонки, крекинг-бензинов и бензин^1'
Влияние примеси бензольных топлив, спирта и этиловой жидкости 113
„гидрогенизации" в зависимости от температуры их выкипания,
приведенные на фиг. 67а по опытам Хаслама и Бауэра.
Бензин „гидрогенизации" при утяжелении увеличивает анти-
детонационные качества, что представляется возможным объяс-
нить влиянием изопарафиновых углеводородов.
В заключение следует отметить работу Фенске (Fenske) по
испытанию антидетонационных качеств узких фракций бензина.
Он нашел, что в бензине имеются весьма склонные к детонации
фракции, температура кипения которых совпадает с температу-
Температура кипения фракции
Фиг. 67а. Влияние температуры кипения фракции на изоктановый эквивалент
(по опытам Haslam’a)
рой кипения нормальных парафинов, и если их в процессе про-
изводства изъять, то из парафинистого пенсильванского бензина
можно приготовить бензин весьма высоких антидетонационных
качеств. Эти предположения о приготовлении улучшенного авиа-
бензина из грозненского парафинового бензина путем изъятия
Детонирующих фракций было предложено в 1928 году П. С. 11а-
нютиным, но до последнего времени в жизнь это предложение
не проведено.
9. Влияние примеси бензольных топлив, спирта и
этиловой жидкости на детонационные качества
бензина
Чистые бензины прямой гонки обладают большой склон-
ностью к детонации. Этот крупный недостаток, сильно ограни-
чивающий применение бензина в авиационных двигателях,
Я к о в л е л. Топливо кля апиаюигателей-
Оценка качеств тойлив
влияние Примеси бензольных топлив, спирта и этиловой жидкости 116
исправляют при помощи примеси бензольного топлива, спирту
или антидетонаторов. Значение этих примесей вытекает из их
влияния на понижение концентрации образующихся за ход сжа-
тия пероксидов. Достигается это при добавлении бензольного
топлива или спирта путем простого разжижения без влияния
на самый процесс образования пероксидов в бензине. Действие же
антидетонаторов главным образом направлено на борьбу с обра-
зованием пероксидов,
которое в присутст-
вии антидетонаторов
замедляется. Кроме
того действие антиде-
тонатора распростра-1
няется на индуктив-1
ный период зажигав
ния, который благода-
ря замедляющему дей-
ствию окисления угле-
водородов увеличива-
ет этот скрытый пери-
од и может отражаться
па повышении темпе-
ратуры самовоспламе-
нения топлив. Однако
благотворное действие
антидетонатора нахо-
дится в прямой зави-'|
симости от его концен-
трации и от темпера- J.
Процент содержания в смеси (по объема]
Фиг. 676. Влияние примеси антидетонаторов на
температуру самовоспламенения бензина с при-
месью анилина (А), м<гила (Г), этиловой жид-
кости (В), этилового альдегида (Б).
менения понизится. Это происходит при
туры, при которой про-
исходит предваритель-
ное окисление. Если
X концентрация антиде- _
тонатора слишком ве- | бензина плюс стабилизатор,
лика, то мы можем по- |
лучить обратный ре-
зультат: образование I
пероксидов будет уско- 1
ряться и в частности-
температура воспла-
окислении антидетона- |
тора, которое усиливает в дальнейшем окисление всей рабочей
смеси и ведет ее к быстрому сгоранию с легким переходом на
детонацию. Для иллюстрации сказанного приводим данные одного
исследования о влиянии антидетонаторов на температуру само-
воспламенения топлива (фиг. 676).
Действие антидетонатора наиболее сильно сказывается при
добавлении первых порций; при дальнейшем увеличении содер-
жания антидетонатора в смеси его действие ослабевает.
ую картину мы наблюдаем при составлении бензольных
I ^цртовых смесей. Прибавлением небольших количеств бен-
1,[0Го топлива или спирта не оказывает заметного влияния
Лишение антидетонационных качеств бензина, что вполне
‘ .суется с тем указанием, которое мы сделали в отношении
' икающего действия его влияния на концентрацию. В дан-
7лУчае мы приходим к тому заключению, что составление
к]1ьны.х смесей с содержанием бензольного топлива менее
' практического значения для улучшения антидетонацион-
* качеств бензина не имеет. Некоторое антидетонационное
,-лие окажет смесь с содержанием бензольного топлива начи-
в 20%, но и то до 30% это действие не особенно велико;
jco смеси с содержанием бензольного топлива от 40% и
заметно повышают свои антидетонационные качества по
[[ению с чистым бензином.
днако бензольные авиасмеси с содержанием бензольного
ива выше 60—70% в зимний период времени создадут зна-
,явные затруднения в эксплоатации, как это отмечалось в
е об испаряемости.
потому в эксплоатации при составлении бензольных смесей
гует брать содержание бензольного топлива от 40 до 60%.
кх же соображений плюс еще сохранение стабильности от
ядвания при составлении спиртовых смесей процент содер-
ы спирта следует брать от 25 до 50 %• И наконец не сле-
[ забывать соблюдения простых весовых или объемных соот-
епий компонентов в смеси, так как в эксплоатации несоблю-
। этого требования или внесет осложнения или же не будет
сняться.
Наиболее простыми соотношениями (по весу) следует считать
I бензольной смеси 1:1 и для спиртовой смеси при бензоль-
I топливе в качестве стабилизатора от расслаивания 1:1:1 и
I иных стабилизаторах 1 весовая часть спирта на две весовых
’азанное о составлении смесей является справедливым для
I Люв бедных ароматиками (меньше 10%), к которым отно-
I 1 все кавказские бензины.
I ральский бензин или другие богатые ароматиками бензины,
I Нацр. сланцевые, могут быть рассмотрены как природные
I "тьные смеси, и для них наши рассуждения о небольших
I Кях бензольного топлива неприменимы.
уй составлении недетонирующих смесей следует избегать
'Ления антидетонаторов больше нормы, принятой для авто-
’'Ьных бензинов, и в частности при добавлении этиловой
1()стц следует ограничиться 4 с№ i а 1 литр бензина.
I Делании получить топливо с высокими антидетонирующими
5тйами следует антидетонатор прибавлять к 50—60% бен-
*°й смеси, составленной из бензольного топлива с сурахан-
^ензином.
116
Оценка качеств топлив
Замерзания топлив
117
Для ознакомления с действием на детонационные ка^,
детонаторов приведена фиг. 68, на которой даны резул!
исследований Мичиганского университета, произведенные'
установке с переменной степенью сжатия. По оси абсцисс [
Для ознакомления с действием на детонационные ка<^ .^урой замерзания, если растворимость этих углеводородов в
бензина примеси бензола, толуола, алкоголя и некоторых J Ушейся жидкой части невелика. Кроме того возможны обра-
ттотлгга mnnrro ггпгтвттрття гЛпп СО т,а в-ггглтллЛ погтг,	ЭВТСКТИК, СМСШаННЫХ КрИСТаЛЛОВ И Т. Д.
I Практический вопрос о замерзаемости возник при приме-
ни бензольных топлив, в состав которых в значительных ко-
^ствах входит бензол; другие гомологи, температура замер-
,цЯ которых выше, как например параксилол и нафталин,
‘дят в небольших количествах. Кроме того ограничение тем-
,атуры выкипания пределами 155° в достаточной мере обеспе-
^ет нас от присутствия нафталина.
рак как в эксплоатации необходимо иметь топливо, север-
яне свободное от твердых частиц, то в дальнейшем мы бу-
( условно считать температурой замерзания топлива темпера-
при которой внутри жидкой части начинается выпадение
рзталлов. Количество выпадающих бензольных кристаллов
i: дальнейшем понижении температуры топлива будет зависеть
хода кривой растворимости кристаллов бензола в жидкой
гги топлива.
На табл. 28 и 29 приведена зависимость температуры замер-
зая при различных соотношениях компонентов бензольного
цдива: бензола, толуола, ксилольной фракции и сольвента, пред-
вчляющего собой смесь высших гомологов бензольного ряда,
стературы замерзания авиабензольного топлива и влияния на
инературу замерзания при смеси бензина.
Таблица 28
Состав бензольной части топлива в процентах	Соотношение в смеси бен- зольных и бензиновых топлив	Температура кристалли- зации в °Ц
Бензол 50		
Толуол 35 Ксилол 10	100:0	—29
Сольвент-на 1 та 5 То же, что и „1“	50 50	-48
То же, что и „1“ Бензол 63	75:25	-38
Толуол 19 Ксилол 17	100:0	—17
Сольвент-нафта 1 То же, что и „4“	50:50	—36
То же, что и „4“ Бензол 45	75:25	—29
Толуол 35 Ксилол 12	100:0	-34
Сольвент-нафта 8 То же, что и „7“	50:50	ниже —48
То же, что и „7“	80:20	—42
зывается процентное содержание примеси или количество
бических сантиметров этиловой жидкости, по осц. ордин оп
процент увеличения предельно допустимой для данной оиНЯ'
установки степени сжатия. Пунктирная кривая нанесена по5\
ным других исследований с этиловой жидкостью, а именно оп 1
Кинг и Симса.		]
!О. Замерзания топлив
Явления аамераания бензольных топлив
Климатические условия Союза и постоянные низкие те
ратуры воздуха на больших высотах выдвигают для авиаЯ1
ного топлива в качестве основного требования отсутствИ1
мерзания.
В жидкостях сложного состава, к которым относятся
топлива, наступление замерзания условно связывают с мом?!!
выпадения твердых кристаллов тех углеводородов, темпере
замерзания которых выше температуры жидкости.
С теоретической стороны вопрос замерзаемости топлив9
вольно сложен, так как при понижении температуры жиДЖ
могут выпадать кристаллы углеводородов с более'высокой 1
2
3
4
5
6
7
8
9
118
Оценка качеств топлив
Таблица 29
Температура замерзания авиабензольных топлив и авиабензольных смесей
О и		Темпе-	Появле-	
к	[{а именован и с	ратура	нпе	й.
doii W 1		3d>MCp3cL- ния	мути	крч Ч
1 2	Авиабензин сухой Авиабензин, насыщенный водой при 16°	—29,5° —28°	—27,5° 4-8°	—у
3	50% авиабензола I сорта + 50% бензина, авиагрозненского, насыщенного водой 75% авиабензола I сорта + 25% бензийа, насыщенного водой	—49°	+3°	•г)
4		—37°	+15°	-2у
5	50% авиабензола I сорта+ 50% авиабен- зина сухого	-47°	—40э	—4f
6	75% авиабензола I сорта + 25% бензина оухого	-39°	-34°	-3
Определение температуры аамерзания бензольных топлив
процессу выкипания до 100° по кривой^разгонки Энглера
разгонки.
Температура замерзав
бензольного топлива, зат.1
щая от содержания бенз||
может быть с достаточной I
практики . точностью onpq
лена по проценту выкийан
бензольного топлива до 11
по кривой разгонки Энг®|
В 'пределах ‘ выкипания от I
до 90% можно считать, |
температура замерзания иг!
няется в прямолинейной
симости к содержанию фр
ции, выкипающей до К"
При этом для выкипания
50% она равна минус 34®
для_выкипания 90% равная
нус’2°. В среднем увеличен
выкипания на 1% дает nos'
жение температуры замерзая1''
на 0,8°. На фиг. 69 эта заж
мость показана па диаграЛ”'
При прибавлении бепзИ®:
как это видно из табли
температура замерзания
чительно понижается. Пр#'1
вление к бензольному тепл#8
каждых 10% бензина спий^
температуру замерзания
Для наиболее важных со%
ношений смесей бензольй1'
Замерзания топлив
119
топлива с бензином, 1:1 по весу, можно считать, что тем-
пература замерзания бензольного топлива понижается на 20°.
Таким образом, если мы хотим для бензольной смеси 1:1
получить отсутствие замерзания до температуры—25°, то бен-
зольное топливо не должно иметь выкипания до 100° выше
85%- Для смеси из 80% бензольного топлива и 20% бензина
мы можем считать себя обеспеченными от замерзания до темпе-
ратуры—25° в том случае, если возьмем бензольное топливо с
выкипанием до 100° не выше 67%.
При увлажнении топлива явление замерзания осложняется
выпадением кристаллов замерзающей воды, которая имеет тен-
денцию кристаллизироваться на стенках тары и бензинопрово-
дов. Осаждение кристаллов воды на стенках баков в местах
Фмг. 70. Кривые замерзания стандартного автобензола и его смесей с грознен-
ским бензином II сорта (продукты не высушены).
выхода топлива и на бензинопроводах может расстроить пита-
ние двигателя топливом. В силу этого, как уже указывалось в
главе об увлажнении, в зимний период топливо должно быть
достаточно обезвожено.
Опыт, проведенный с увлажненным автобензольным топливом,
температура замерзания которого равна -42°, показал, что в
пределах температур от 20 до 0° появляется помутнение; от
О до —5° начинается кристаллизация на стенках; при темпера-
туре—5° и ниже наступает обильное выделение кристаллов на
тех же стенках; и лишь при дальнейшем понижении темпера-
туры на 5—6° кристаллы воды выпадал i в самой жидкости.
Подобное явление повторялось и для смесей бензольного топ-
лива с бензином и дало отклонение температуры на несколько
градусов. Как пример отмеченного явления выпадения кристал-
лов воды на фиг. 70 приведены опыты НАМИ с автобензольноц
смесью.
120
Оценка качеств топлив
II.	Гигроскопичность топлив
Гигроскопичность бензинов, бензольных топлив и спиртов
Гигроскопичность в большей или меньшей степени свой-
ственна всем топливам. Для бензиновых топлив с этой стороны
мы не встречаем каких-либо осложнений в эксплоатации и даже
при хранении иногда пользовались водой как инертной жид-
костью. Объясняется это ничтожной гигроскопичностью бензи-
нов, выражающейся в сотых долях процента.
Но уже для бензольных топлив, несмотря на то, что их
гигроскопичность исчисляется в десятых долях процента, мы
столкнулись с серьезными затруднениями из-за возможного вы-
деления водной эмульсии при понижении температуры увлаж-
ненною топлива. Эта эмульсия, выступая на стенках баков и
бензинопроводов, при некоторых благоприятных для себя обсто-
ятельствах может нарушить питание топливом и вызвать пере-
бои в работе или даже остановку двигателя. Отсюда вытекает
требование к ограничению содержания воды в топливе и обя-
зательного обезвоживания его, так как бензольное топливо в
процессе производства обогащается влагой. В эксплоатации мы
должны принимать меры к обезвоживанию всякий раз, как то >ько
топливо по тем или иным причинам увлажняется выше нормы.
Основной причиной увлажнения топлива при хранении, транс-
порте и применении является постоянно присутствующая в
хранилищах, в таре и в баках самолета вода, против которой
до последнего времени не. принималось должных мер. Увлаж-
нение за счет поглощения влаги из воздуха для нас также,
имеет значение, так как бензольное топливо, обладая хорошей
гигроскопичностью, может увлажниться при всякой температуре
влажного воздуха. Существующие в литературе данные о ра-
створимости бензольных топлив весьма скудны и могут быть
сведены к некоторым опытным результатам, полученным НАМИ.
На табл. 30 приведены данные о растворимости бензина и бен-]
Таблица 30
Растворимость воды в бензоле и бензине
Температура	Бензол	Бензин
5°	0,034	0,003
25°	0,072	0,003
50э	0,161	0,025
75°	0,918	0,057
зола и на фиг. 71 показано сравнение гигроскопичности бен-
зола с автомобильным бензольным топливом. Для авиационного
бензольного топлива гигроскопичность должна, лежатр между]
ртими кривыми.
Гигроскопичность топлив
121
Особый интерес представляют методы обезвоживания в пре-
[Шреждение увлажнения в условиях эксплоатации. Методы
йезвоживания могут быть сведены к воздействию хлористого
лльция, едкого натра и извести или к вымораживанию.
Серы борьбы с увлажнением топлив и методы обеавоживания
Практический интерес представляют первый и последний
мучай. При применении хлористого кальция для обезвожи-
Ваия удобно пользоваться специальным фильтром, через ко-
грый пропускают бензольное топливо при заправке им СаМО-
КТОВ.
Приблизительные размеры цилиндрической формы фильтра
иогут быть сведены к следующему: диаметр цилиндра 200—
БО мм, высота 400 мм.
В фильтр насыпают хорошо прокаленный хлористый каль-
'ий. В дальнейшем для обеспечения топлива при входе и вы-
i де из фильтра от засорения мелкими кусочками хлористого
!льция кладут фильтровальную бумагу или полотно, или сукно.
hiK как в первый момент топливо, проходящее через фильтр,
•ожет быть мутным из-за взвешенных в нем мелких частиц хло-
ристого кальция, то первую порцию следует сливать обратно в
ачку, до тех пор пока не пойдет прозрачное топливо.
Другой метод обезвоживания с помощью хлористого кальция
'Годится к быстрому наполнению и погружению в топливо не-
с,)льших полотняных мешочков с хорошо прокаленным хло-
&йстым кальцием. Размер мешочков должен позволять их
Пускать через отверстие в бочке. Можно считать, что коли-
чество хлористого кальция в 3—5 кг может обезводить бочку
'^зольного топлива в течение 6—8 час.
Расслаивание спиртовых смесей
123
122	Оценка качеств топлив
Способ вымораживания является самым удобным с эксц*
тационной стороны и сводится к хранению бочек с топлд/
при сильном морозе. При этом вода вымерзает и осаждается
бочке в виде кристаллов.	14
Количественная норма содержания растворенной воды в А
зольном топливе ввиду малых количеств последней не мо&
контролироваться в эксплоатации удобным способом, поэтому
настоящее время момент недопустимого увлажнения водой ус,
навливают по моменту помутнения топлива. Температура в
мент помутнения, сигнализируя о выпадении пузырьков во-
из топлива, дает косвенное указание на количество воды.
Пользуются в эксплоатации для контроля. Определение этой те
пературы разобрано в части III данного труда.
Предельною температурой помутнения бензольных топл>
считают при приемке 0° и в условиях эксплоатации 5°.
12.	Расслаивание спиртовых смесей
С явлением расслаивания в эксплоатации приходится встр
чаться главным образом при применении спиртовых смесей. Пр
составлении спиртовых смесей стабильность их на расслаивав >
имеет решающее значение: наличие этого недостатка (расслав
вания) может привести к остановке двигателя со всеми вытр
кающими отсюда последствиями.
Что же касается бензольных смесей, то вопрос об их ста
бильности не существует, так как бензин, будучи смешан с бев
зольным топливом, ни при каких обстоятельствах, имеющг
место в эксплоатации, не расслаивается. Если мы и встречаемо
с плохо перемешанными бензольно-бензиновыми смесями, то э:
следует отнести к способу составления смеси, при котором дл
ускорения и надежности процесса смешения не были принять
соответствующие меры. Перемешивание смеси необходимо всегд
производить механическим путем, так как процесс смешивания
предоставленный самому бе, будет происходить только за сче
Диффузии жидкостей и потребует значительного времени. Сс
ставление бензольных смесей не следует производить с бензоле
ным топливом, в котором началась кристаллизация, так как пр°‘
цесс растворения в бензине идет весьма медленно. Следует так?16
отметить, что применяемый способ катания бочки со смесью
в целях ускорения смешения является не вполне совершении
и должен обязательно сопровождаться встряхиванием смеси. Пг
составлении смеси лучше вначале отвешивать бензин и пос?
него в бочку заливать бензольное топливо, а не наоборот.
Рассматривая расслаивание смесей с точки зрения их пр11
менения, мы в силу необходимого участия бензольного топлйй
для стабилизации смеси сталкиваемся одновременно с друг®
неприятным явлением — с замерзанием или кристаллизацией» ‘
котором говорилось в предыдущей главе. Таким образом в даннС'
случае мы должны считаться с обоими явлениями одновременД
Спирто-бенаольные смеси
Спирто-бензольные смеси в нормальных условиях не найдут
себе применения в эксплоатации авиадвигателей, но для неко-
торых исключительных случаев полезно указать на особенности
этих смесей. Основным недостатком этих смесей является пол-
ное отсутствие пусковых фракций. В отношении испаряемости
они приближаются к бензольным топливам. Бензочьное топливо
растворяется в спирту довольно хорошо и с э ой стороны не
приходится беспокоиться. Более неприятное явление, с которым
приходится считаться, это выпадение кристаллов бензола при
низких температурах. По опытам НАМИ, проведенным с гроз-
ненским авиабензином и авиабензольным топтивом существу-
ющей спесификации, найдено, что примесь бензольного топлива
при условии отсутствия в нем бензольных фракций, вымерза-
ющих до 28°, не должна превышать 50% по объему. В экспло-
атации при применении автобензольйого топлива, в котором
содержание бензола выше 80%, с явлением кристаллизации при-
ходится еще более считаться. На табл. 31 приведены опыты
испытания спирта с чистым бензолом, из нее видно, какое важ-
ное значение имеет количество бензола в бензольном топливе
на температуру выпадения кристаллов.
Если потребуется, чтобы бензоло-спиртовые смеси начинали
выделять кристаллы не раньше, чем при—20° Ц, то получатся
следующие возможные количества бензола при различных кре-
постях спирта.
Таблица 31
Частей бензола на 100 л спирта	Крепость спир- та в °/в	Частей бензола на 100 частей спирта	Крепость спир- та в %
35	100	20	93,3
30	98	15	89
25	96	10	85
Так как обычно встречающаяся крепость спирта 96—94%, то
следовательно можно добавлять не более чем 20 частей бензола
к 100 л спирта, если не желают иметь выделения кристаллов
до—20°. На основании данных таблицы мы приходим к заклю-
чению, что применение авто бензольного топлива в смеси со
спиртом в эксплоатации встретит значительные затруднения,
свойственные всем спиртовым смесям с большим процентом
спирта.
Спирто-бенаиновые смеси
Применение спирто -бензиновых смесей в эксплоатации могло
бы найти очень широкое распространение. Спирт со своей боль-
шой стойкостью к детонации мог бы вполне заменить бензол
в бензоло-бензиновых см’сях. Но все дело осложняется чрез-
124
Оценка качеств топлив
вычайно плохой растворимостью спиртов в бензине, причем эта
растворимость целиком зависит от водности спирта.
Действительно безводный спирт или алкоголь хорошо раство-
рим в бензине, и мы можем в эксплоатации применять бензино-
алкогольные смеси, конечно при условии, что будут приняты
меры к п тедохранению смеси от увлажнения за счет влажности
воздуха или каких-либо иных обстоятельств эксплоатации. Вли-
яние обводнения спирта на температуру расслаивания можно
хорошо проследить из работы инж. Г. Экстром (Gosta Eckstrom)
с 10—20 и 50% спирта и бензинов различных удельных весов,
приведенных на таблице 32.
Для имеющегося в нашем распоряжении 95-процентного эти-
лового ректификата и некоторых сортов бензинов мы имеем
табл. 33 по опытам НАМИ.
Таблица 33
Растворимость бензинов в 95-процентном спирте
Сорт бензина	Удельный вес	Предельное содержание бензина в смеси с 95-про- центным спиртом			Наблю- датель
		15° Ц	0°Ц	-10° ц	
Грозненский авиабензин Грозненский автобензин	0,7170	66	46,5	38	НАМИ
второй сорт	0,7433	38	27	23	»
Бакинский второй сорт	0,7535	56,	38	33	
Уральский	0,7565	87	80,5	75	»
По этой таблице характерным является относительная боль-
шая стабильность уральского бензина, вытекающая из большого
содержания в последнем бензольных углеводородов (32%), ко- ,
торые, как уже отмечено выше, обладают стабилизирующим
действием.
Относительно большая растворимость в спирту авиабензина
объясняется лучшей растворимостью легких фракций. Лучшая
растворимость бакинского бензина второго сорта сравнительно
с грозненским должна быть объяснена иным химическим соста-
вом и отсутствием тяжелых фракций в бакинском бензине.
Рассмотрение спирто-бензиновых смесей (исключая уральский
бензин) приводит к тому выводу, что для стабильных смесей
(до температуры—25°) мы будем иметь значительный процент
спирта, что в свою очередь является неприемлемым для нор-
мальной эксплоатации.
Спирта бенэолько бензиновые смеси
Выход может быть найден путем применения стабилизиру-
ющих веществ. Таких веществ известно довольно большое коли-
чество, но все они сравнительно слабо действуют, и поэтому их
Точка замутнения смеси бензина со спиртом
126
Оценка качеств топлив
приходится добавлять в довольно больших количествах, в сред-
нем 5—1О°/о. К таким стабилизаторам следует отнести п ряд
высших гомологов спирта, при этом наилучшие результаты сле-
дует считать при применении алилового и гексилового спиртов.
Интерес также представляет использование в качестве стаби-
лизаторов эфиры нафтеновой кислоты, которая получается в ке-
росиновом производстве.
Из перечисленных стабилизаторов имеет наибольшее значе-
ние бензольное топливо.
Бензольное топливо как стабилизатор имеет ряд преимуществ,
но отличается сравнительно слабым стабилизирующим действием.
% % С пи о та
Фиг. 72. Растворимость тройных спирто-бензольно-бензпновых смесей по
Legrand‘y (95%-ный этиловый спирт бензольное топливо (80%) f- бензин
уд. веса 0,725).
На диаграммах (фиг. 72 и 73) приведены данные по стабиль-
ности спирто-бензольно-бензиновых смесей. Эти данные взя-
ты из статьи Хубендика и из опытов НАМИ. Опыты НАМИ
производились с известными нам п одуктами и поэтому имеют
большое практическое значение. Данные опытов Леграна тоже
важны для нас, так как бензольное топливо в его опытах по
своим свойствам близко к нашему автобензольному топливу.
Область спиртовых смесей, которой следует пользоваться
при составлении, ограничивается двумя кривыми. Одна — изо-
терма расслаиваемости при температуре—25° и другая — изо-
терма кристаллизации бензола при той же температуре. И пер-
Расслаивание спиртовых смесей
127
г 73. Растворимость тройных спирто-бензольно-бензиновых смесей по НАМИ
-'о-ный ректификат этилового спирта + авиабензольное топливо + авиагроз-
ненский бензин).
I и вторая кривые имеют решающее значение при оценке
юртовой смеси.
Результаты испытания НАМИ подтвердили наше предполо-
жив, что наиболее подходящими соотношениями в смеси от-
1ьвых компонентов будут: ’/з:1/з:1/з-
При эксплоатации спиртовых смесей следует всегда помнить,
о опасность увлажнения спирта приводит к расслаиванию,
"ажнение на 2°/0 уже вызывает потерю стабильности смеси,
йако не следует бояться быстрого увлажнения смеси в баках
Слетов за счет влажности воздуха, так как эти увлажнения
Исходят медленно и даже в неблагоприятных условиях не
гУт наступить ранее одного месяца. На табл. 34 и 35 приве-
данные о поглощении влаги из воздуха. По нашему мне-
10 эксплоатация авиадвигателей на спиртовых смесях без
W для надежности работы может производиться лишь в том
?Чае, если на базовых складах установлен особый контроль
составлением смесей, за качеством смешиваемых продуктов
’•а их хранением без доступа влаги и если спиртовые смеси
купают на работу в паяных бидонах. Эфир как стабилизатор
Щду с недостатками, отмеченными в первой части труда,
Узнает антидетонациопные качества ввиду присущей ему боль-
128
Оценка качеств топлив
Расслаивание спиртовых смесей
129
шой склонности к детонации. Поэтому применение эфира в Cj)
ряда отрицательных качеств не должно найти себе примен^
в нормальной эксплоатации.
Таблица 34
Поглощение воды из воздуха смесью бензича-с алкоголем
Д н и	Температура °Ц	Наблюдение
0	—25°	Пет замутнения
12	—25°	> »
22	—22°	Замутнение	К
33	—20°	»
38	—15°	>
43	— 8Э	
Таблица 35
Увлажнение 99,7% и 95,5°/в спиртов при хранении
Число дней	Крепость	Содержание 1 оды	Крепость	содержание воды
хранения		в проц	е и т а х	
0	99,7	0,3	95,5	4,5
3	93,9	1,1	94,7	5,3
7	97,9	2,1	93,9	6,1
11	97,0	3,0	93,1	6,9 '
15	96,0	4,0	92,35	7,65
18	95,3	4,7	91,75	8,25
21	94,6	5,4	91,15	8,85
Стабилизаторы спирто-бензиновых смесей				
этом исследовали, сколько в объ-
емных процентах надо добавить к
первоначальной смеси „стабилиза-
тора", чтобы получить смесь при
различных температурах без по-
мутнения. Фиг. 74, 75, 76,77 и 78
дают результаты опытов.
Фиг. 75. Изопропиловый алкоголь.
Во Франции, где спирт входит в состав так называемого ”,
ционального горючего, были проведены работы по изыска#]
стабилизаторов. Одно из исследований было выполнено Рот# ,
(A. Rothen) и Бутье (D. Boutier). Для опытов были взяты 96-ВД
центный спирт и бензин с удельным весом о,723 при I5 j
Были приготовлены смеси с 10, 20, 30, 40 и 50% спирта и :
130	*	Оценка качеств топлив
13.	Смолообразование в кренинг-бензинах
Полимеризация и окисление как основной 4>антор
образования смол
Непредельные углеводороды, входящие в состав крекм
бензинов, при хранении последних могут весьма существен];
изменить их качества как топлива.
Решающую роль в этом изменении играют полимеризация.
окисление непредельных углеводородов. В результате этих д^'1
процессов- мы имеем образование в крекинг-бензипе, особенно)
его парофазном сорте, смол и всевозможных продуктов окизд.
ния до кислот включительно. Часть образовавшихся смол ]
створяется в бензине и в некоторых случаях окрашивает топлЕ
в желтый цвет. Часть выпадает в виде клейкого, весьма трудц'
растворимого осадка.
Однако отсутствие окрашивания еще не служит доказатед,
ством того, что смол в бензине нет, так как образование смоль
е всегда ведет к окрашиванию бензина. С другой сторощ
источником окраски могут быть некоторые сернистые соединена;
и кроме того растворенная в бензине ржавчина и прочие продукта
окисления металла. Ржавчина может появиться под влияние»
воды, содержащейся обычно во всякой таре. Но процесс ржавле-
ния тары может возникнуть также в результате окисления же
леза под действием кислотности самого крекинг-бензина. 1В
всяком случае растворенная ржавчина в бензине, окрашивающая
его в желтый цвет, не может служить основанием для браковм
так как для эксплоатации она большого значения не имеет. [
Процесс осмоления крекинг-бензинов в зависимости от раз
личных сортов сильно изменяется, и поэтому указать заране
какие-либо сроки для хранения не представляется возможны»
Что касается окисления, то здесь с момента производства 1»'
можем иметь сильно выраженный кислотный характер крекинг]
бензина, находящийся в прямой связи с методами очистка
Образование продуктов окисления в том числе и кислот так №'
как и процесс осмоления, не могут быть предугаданы заряв£'
Известно, что процесс окисления значительно усиливаетс^Рр
растворении возникших под воздействием кислотности бензДЯ
солей некоторых металлов. Для избежания этого явления нуй^
отказаться от применения тех металлов, которые под влияний
бензина дают коррозию.
Вопрос стабильности крекинг-бензинов при хранении являет£_
важнейшим вопросом эксплоатации, и при переходе на этот пр
дукт мы должны требовать такой очистки, которая бы гарант
ровала сроки 8—12 месяцев по крайней мере.
Неустойчивость физико-химической природы непрсдельв^
углеводородов отражается на важнейшем качестве крекинг-#в
зина, а именно на его антидетонационпых свойствах. ПроПе'
Смолообразование в кренинг-бензинах	131
оления и образования продуктов окисления не ограничивается
Предельными углеводородами, а распространяется и на бен-
1 ьцые углеводоро ы, которые при отсутствии непредельных
лдются вполне стабильными при самом длительном хранении,
'..юление непредельных и бензольных углеводородов в крекинг-
Сзпне может значительно понизить антидетонационные ка-
, тва последнего. Для пояснения сказанного приводится табл. 36,
[Называющая изменение антидетонационных качеств ряда кре-
Lr-бензинов, хранившихся в течение различных периодов вре-
Lhi, от полугода до двух лет.
Таблица 36
линия осмоления при алктольном хранении крекинг-бензинов на его антидетонацион-
ные качества
Срок хранения (в месяцах)	Состояние метал- лической посуды (оцпнков. железо)	Бензольное число, определенное по методу Дельно	
		До хранения	После хранения
6	Чисто	• 45	46
11	Красный смолистый	35	15
11	осадок Следы осадка	32	30
12	Чисто	37	38
12		37	34
12		35	20
12		37	12
23		40	31
23		42	32
23		45	36
Действительная и потенциальная смола топлива
I При оценке склонности крекинг-бейзинов на смолообразова-
10 и окисление мы преслед\ем две основные цели: во-первых,
рределить, какое количество смол (так называемые „действи-
^льпые"). находится в данный момент в рассматриваемом бен-
РНе и, во-вторых, составить некоторое предположение, как
введет себя процесс смолообразования и окисления при дли-
sibHOM хранении, т. е. определить „потенциальную" смолу,
рределение количества смол, фактически заключенных в бензине,
Мест большое эксплоатационное значение, так как оно опре-
f-Ияет способность крекинг-бензина к нагарообразованию. Допол-
РТел! ного образования смол при применении за ход вса-
^вания и сжатия ожидать не следует, так как промежуток
ртмени этих двух процессов в двигателе исчисляется сотыми
Йями секунды, и в силу этого, несмотря па возрастание тем-
гратуры и плотности рабочей смеси, оно практического значе-
R иметь не может.
132
Оценка качеств топлив
Смолообразование в нрекинг-бензинах
133
а,[Я определения фактических или действительных смол бе-
навеску крекинг-бензина (50 г) помещают в фарфоровую
d = 10 см, топливо нагревают в водяной бане, направляя
[•временно из трубки d = 1 см струю очищенного от пыли
‘ [уха перпендикулярно в центр поверхности жидкости. Ско-
. ь воздуха должна быть возможно большая, но такая, чтобы
роисходило расплескивания бензина. Весь опыт продолжается
3/2 часа. После окончания испарения летучих частей на-
йают еще 10 минут, продолжая продувать воздух. Не допуская
--------------------------------------	--------Г “	*
-ждении через 3—5 ч.. взвешивают. Привес чашки пересчи-
\ Определение должно быть произведено с
гостью до 1 мг.
Цчя испытания следует употреблять чистые прозрачные об-
Метод определения смолы
Для определения „действительных'' смол в бензине уц^
бляется метод выпаривания образца под струей пара или ,
духа (подробнее о методах испытания на смолистость си
части III, гл. 6).
Для определения стабильности крекинг-бензинов при I
тельном хранении производят испытание образцов на окисл!
1	brtillU'l СЩК 1V типу 1. при 'i,Vd±«nxa»fx ириш jjcxxxj виоду a.
кислородом. О степени окисления судят или по количеству J J охлаждения чашки ее переносят в эксикатор и по
лорода, пошедшего на окисление, или по количеству см<. Д .	- -	-	----- -------------
образовавшейся при окислении. На фиг. 79 изображены кРе| ^Д^на11 lOO^cif3
для испытанных образцов бензинов. Результаты опытов yJMr®PThin пп 1
вают, что окисление бензина имеет аутокаталитический хаг
тер и что различные образцы отличаются между собой скп
по длительности индукционного периода, чем по степени ок,
тшгттхег пао г'.тгг,	«...
счЗ
лепия, раз оно уже вт
лось. Отсюда можно ,
лать тот вывод, что coin
тивляемость бензина оп
лепию лучше всего и.:
рять длительностью инд’.
ционного периода; какт
ко этот период проше
окисление началось,
большое количество гаг
образуется сразу и на;,
лее стойкие бензины о
ляются с такой же ск у
Метод проработай в иомиссии по авиатраиторному топливу
Вр. опыта Ё мин
Фиг. 79. Испытание бензинов на окисление.
гда <
выпарили в атмосфере пара, то оказалось,, чго для кажд1'
образца бензина существует относительно постоянное соо.
шенпе между весом получившейся смолы и поглощенного I
слорода. Это указывает на то, что образование смолы в (ан?'
случае явилось следствием только окисления.
Второй вариант кислородного метода заключается в опр
лении количества смолы, образовавшейся путем интенсив!
нагревания при 100° в течение 5 час. По этому методу для!
более стойких к смолообразованию бензинов получалось
8 до 40 mi на 100 см3 топлива, для нестойких смолообразова1
достигало до 2 000 мг. Кроме описанных способов кислород®1
определения в практике распространен метод испарения топ
в медной чашке.
Этот метод значительно отличается от описанного в стор°
большей неточности.
При обсуждении этого вопроса в комиссии ВСНХ СССР I
Для определения суммарного содержания потенциальных и
этических смол 25 гл3 бензина наливают в колбу на 500 с.м3
пинным горлышком (Z—15 см, d = 2 см).
Материал колбы — йенское стекло или пиреко. При отсутствии
(ьй посуды можно довольствоваться обыкновенной колбой,
1вергая ее длительному выщелачиванию кипящей водой. Для
J 11 цели колба наполняется до половины горлышка дести ли-
I ванной водой и кипятится 36—40 часов; сменять воду следует
 менее 10 раз. Подготовка сосуда ведется лишь для первого
v а, все дальнейшие испытания производятся непосредственно
v	v— ^щелочном сосуде.
стью, как и нестойкие Сухую колбу наполняют кислородом, прибор собирается и
окисленные ооД кытывается на плотность при максимальном давлении, которое
сь. чго ппя теял^ жет развиться во время опыта. Для этой цели вертикальный
----------------- __j осток тройника соединяют с сосудом, в котором находится
15 давлением кислород, а горизонтальный конец тройника при
Мощи капиллярной трубки и небольшого кусочка резиновой
|,б11Й — с ртутным манометром. Когда установлена полная гер-
Шчносгь прибора, пробку открывают и в колбу вливают из
^етки 25 см3 крекинг-бензина, после чего верхнее отверстие
Ьгро закрывается. Колба с бензином погружается по горлышко
Кипящую водяную баню на 5 часов.
Наблюдают повышение давления во время операции до мо-
Ьа достижения максимума последней величины, для чего
'юходимо произвести не менее десяти наблюдений.
Полученные результаты наносят на диаграмму, характеризу-
Чую поведение топлива при окислении.
Через 5 часов колбу охлаждают, содержимое тщательно пе-
“'лвают в фарфоровую или кварцевую чашку, а сосуд три
=ZS топливу были пр,“яты оледупщие
 1 ПО 20 25 с.м3.
134
Оценка качеств топлив
^гВсе промывные жидкости и остаток смешиваются и д„.
обрабатываются согласно настоящей инструкции.
В отношении образования смол при хранении следует от.
ГГТГГГТ ПТТПТТТГГПС! ТТТ ТТ/
тить значительное
ление под воздействий
света и при повцц'
нии температуры.
Фиг. 80. Влияние: действительных.смол на нагаро-
образованпе в двигателе.
проса о стабилизирующих
известно довольно большое
лин, анилин, гидрохинон,
Стабилизаторы
тив осмолении ₽-
Недостаточная е
бильность крекинг-1'
зина, особенно цар
фазного, заставила L
пяться проработкой в
примесях. Таких веществ в химр
количество, К ним относятся нафт
антрацен, тетралин и т. д.
Однако вопрос о стабилиза-
торах в настоящее время
находится еще в проработ-
ке, и действие различных
веществ, обладающих тем
или иным стабилизирующим
действием, не вполне изу-
чено.
Результаты испытрнчя ире-
нинг-бекзинов на двигателе
Дельно
Ниже приводим на таб-
лице 37 результаты испы-
тания на нагарообразова-
ние при работе двигателя,
произведенного на малень-
ком одноцилиндровом дви-
гателе воздушного охлаж-
дения типа „Делько “. Все
образцы предварительно бы-
ли испытаны на смолообра-
зование по всем трем ука-
занным методам.
Нафиг. 80 показана связь фИг, gi Характер отложений смол на
меясдуколичеством СМОЛООб-	бывающих клапанах. Нг
разных осадков во всасываю-	]Д;
щей системе и так называемой „действительной смолы" топлИ1 .
На фиг. 81 приведены отложения смолистых осадков на ® -
сывающих клапанах.
Результаты испытания нренинг-бензтнов на двигателе Дельно
135
Примечания	1 Смолистых отложений не имеется 1	пи в впуск, трубе, ни в цилиндре Смолистых отложений не имеется ии в впуск, трубе, ни в цилиндре Некоторое количество смолист, осадк внутри головки цилиндра Небольшое количество смолист, осадков в головке цилиндра Слабые следы смолы в выхлоп, клапане Смолист, отложений не имеется пи в впуск, трубе, ни в цилиндре Значительи. осадок смолы внутри головки цилиндра Осадка смолы внутри головки цилиндра пет Смолист, отложений не имеется ни в впуск, трубе, ли в цилиндре Смолист, отложений не имеется пи в впуск, трубе, ня в цилиндре Следы смолян, осадка в выхлоп, клапане Некоторое количество смолист, отложений в головке цилиндра Внутри головки цилиндра смол, отложений ие имеется Значительи. следы смолист, отло- жений внутри головки цилиндра		
Х'ВО'ВЕ Я БХ1ЧП0 чхэон qiraxHHCirotfodn	7(61 61 7161 8S *7с61 7sSl 7.-1 ’/ш 7s9l 61 i’/cEZ 7» is 7ш 7t9I 7(91			
•о ‘V я шгэх'в.! -ияЕ 'BMeXdj'Bg	10	kO	lOO	CO	l^o	СО	Г-TO	r-M	ООО	1—I	io r-co uo	co н	ct~ cqa	0	0 o,	t— 0	0	00	o'	Or-T	o'	00'	o'	00	0	0			
Хх/ник я ККЭХ'ВПИЯЬ’ яох -odopo огонь	0	0	00	0	00	0	00	0	00	0	0 CD Ь-	M* CO CM	r-H	00 СС Ш	CO CD CM	CO CM	CO	CM CM	CM	CM CO	CM	CM CM	CM	0 CM	CM	CM			
г 'ЕЙГГНИЕ -И11 ©MflOIfOJ я ’НЭЖ01ГЮ хпхэ HtfodeifjX 00 g			о г- со	со CM^lO СО'	ст со^-7 со"	.	СТ	1	СТ	’-Ь	00 СО'	О	|	см	T-«Q^	О	СО' со	г-Г	^7^7	со4	of	
г иивъяно -БЭЯ 0К0ХОИЭ я ЕИНЭЭК01ГХО Э00	OO	0 0	Г-*	0- 0	CT	CM	0 Д 4 b	OO 00	coo	0	00	0	00"	0 0 ^0	0 o'			
< 01 ®н sir химшив хннКэи я •нэяонлндо ОН БХГОИЭ	0 lO	LO GO r~	Q CT	0	0	CM CM CM	CO	—« T-<	CD	CD O0 co	T-H^H	CD	in	’ CO CO	Ю CO CD	см	г-н	b-			
сзгэ SE БН гл- (коКох -аи -»о<1огоия •nairattaduo) ‘Б1ГОКО „КБН -Ч1ГВИ11НЭХО[| “	co CD	ООО	I QI CO CD LQ co 00	1		1	1 Is I II	170
8>ГЭ СОТ 'ВН (бяХя ХИохэи on 'HairaVd'ino) ‘ВХГОКО „ИБН -4if0XH8X0gaV“	Ю-	0 CM 0-	rH тф	CTj CM	00 CM CO	CM CD CMCM	T—(	Г-И	CO	T-и	Hr-I	<	CM			
Наименование	Коммерческий бензин № 1 Парофазный бензин № 2 Парофоный бе‘*з:н (выдер- жан в течение года № 3 Парофазный бензин № 4 Парофазный бензин № 5 Топливо № 6 (50% топлива № 4 и 50°/о топлива № 1) Коммерческий бензин № 2 Топливо № 8-А (топливо № 1 с растворенной смолой) Топливо № 8 (топливо № 1 с растворенной смолой) Парофазный бензин № 9 Парофазный бензин № 11 (недавно ди тилтр ванный) Топливо № 8-С (топливо № 1 с раст оренной смолой) Топливо № 8-0 Парофазный бензин № 10 Топливо № 12-А (топливо № 1 с растворенной смолой)			
Aitfird -оп он °Ы’з,\Г	* CM CD	in CD 1-~ СО О> О	»-1	СМ	Го 1—<	т—1	«—»	»—1	Г-Н »—1			
Топлива и коррозия металлов
136	Сценка качеств топлив
Из практики применения бензольных топлив, плохо очищец I *йС) РЯД металлов подвергается непосредственному разъедающему
ных от непредельных, следует отметить случай остановки авто'	-	-
мобильного парка в Ленинграде. Причиной этого послужи^
сильное нагарообразование в цилиндре, выпадение смол на вЛ
сывающих клапанах, и значительное отложение смолы во всасы,
сывающих трубопроводов покрывались слоем смолообразного
нагара толщиной в 5 и более миллиметров, что вело к потере
мощности двигателя.
137
t'bi
14. Топлива и коррозия металлов
действию, как например медь, свинец и т. д., мы имеем в си-
стемах хршения, распределения и питания топлива наличие
металлов, образующих пары, что резко усиливает коррозию.
Подобное увеличенье коррозии наблюдается при увлажнении
вающпх трубопроводах. Всасывающие клапаны со стороны вед. цплив, так например бензольное топливо, хорошо очищенное
------------------------------------ " сг влаги’ не вызывает коррозии, но при малейшем увлажнении
называет сильно разъедающее действие.
Для спиртов, имеющих в своем составе воду, коррозия при
/ранении настолько осложняет эксплоатацию, что приходится
отказываться от этого вида топлива или переходить на без-
водные спирты, которые почти не корродируют.
Корродирующую способность топлив повышают также раство-
ренные в них кислород и углекислота. Последняя имеет такое
I большое значение, что в прежнее время ее считали исключи-
тельным источником коррозии. Спирты, легко растворяющие
у глекислоту, особенно склонны к корродирующему действию.
Это обстоятельство при хранении топлива с применением
углекислого газа как инертной среды (система бензинохранилищ
Мартини Гюнеке) должно дать ряд неприятных осложнений
эксплоатации.

Разъедающее действие топлив на металлы при хранении и прц
применении в двигателе наряду с разобранными выше качест-
вами имеет не менее важное, а в некоторых случаях решающее
значение при выборе топлива. *
Разъедание металлов — этот существенный недостаток топ-
лива— наблюдалось уже при появлении недостаточно хорошо
очищенных бензольных топлив; оно вызывало осложнения для
применения крекинг-бензинов и очень острой проблемой встало
перед потребителями топлива в связи с использованием спирта,
Вопрос коррозии имеет большое значение для бензинов пря-
мой гонки, содержащих активные сернистые соединения, к числу
которых относятся некоторые американские бензины из серни-
стой нефти. Что касается наших кавказских бензинов, то мы
при их применении не имеем практически заметных явлений
коррозии.
Следует отметить, что не все сернистые соединения обладают
корродирующим действием, и изучение их свойств в этом на-
правлении является одной из текущих задач соответствующих
научных организаций СССР, решение которой для потребителей
и в особенности для производителей топлива принесет большую
пользу, так как очистка от некоторых сернистых соединений
весьма затруднительна и вызывает осложнение производства |РУющее свойство,
и потери выходов топлив.	тт~
~ ________ __
для волжских сланцевых, наличие сернистых соединений ввиду Т|;пе ненасыщенных соединений и сернистых соединений, раст-
Б
W
Свет и температура нак усилители коррозии металлов
Кроме указанных примесей на коррозию оказывает благоприят-
ное влияние ряд физических факторов, как например свет, тем-
пература и влажность. Свет и температура вызывают быстрое
окисление ненасыщенных соединений и тем усиливают корроди-
рующее действие.
В заключение следует отметить, что некоторые металлы, как
например медь, оказывают катализирующее действие на корро-
г’но При топливе, содержащем ненасыщенное соединение, медь
гвоею солью окисляет последнее и тем повышает их корроди-
На основании изложенного коррозию металлов топливами
Для некоторых топлив ближайшего будущего, как например юдует поставить в зависимость от следующих причин: присут-
для волжских сланцевых, наличие сернистых соединений ввиду Т|;пе ненасыщенных соединений и сернистых соединений, раст-
их большого количества должно вызвать с самого начала ряд ^°ренная вода, растворенная углекислота и кислород, соприкос-
осложненйй в производстве, и удовлетворительное разрешение
этого вопроса представляет весьма существенную и актуальную
задачу.
Разъедающее действие принадлежит бензинам с содержанием
ненасыщенных соединений, продукты окисления которых с не-
которыми металлами сильно корродируют. В этом случае вопрос
очистки опять должен рассматриваться как основной.
Последствия коррозии металлов отражаются на металлических
частях системы карбюрации, сделанных из металлов, подвер'	. _	х ..
гающихся коррозии, и на топливных емкостях при хранении, ний. Для стабилизации от окисления ненасыщенных соединений
транспорте, распределении и потреблении топлив. Помимо того х рабатывают вопрос о применении ряда антиокислителей, как
I1

й’ вение топлива с м таллами, образующими пар, влажность
воздуха и физические факторы — свет и температура.
I Для борьбы с коррозией помимо мероприятий по очистке
л Й)ПЛИВ в процессе производства приходится принимать ряд
федохранительных мер. Из таких мер следует отметить смеше-
^ге продуктов, вызывающих коррозию, с не вызывающими
Зковую, как например смешение бензинов прямой гонки с бек-
онами крекинга, которым свойственно корродирующее действие,
О'Язалное с присутствием окислившихся непредельных соеди-
" Д ”	'[
'Зарабатывают вопрос о применении ряда антиокислителей, как
138
Оценка качеств топлив
например нафталин, гидрохинон, анилин, антрацен и т. д. При
этом одновременно со стабилизацией топлива мы сохраняем его
антидетонационные свойства, которые при окислении ненасы-
щенных соединений резко ухудшаются.
Далее при изготовлении деталей двигателя и емкостей топ-
лива, которые будут подвергаться действию жидкого или паро-
образного топлива, следует учитывать разъедающее действие
топлива на определенный сорт металла, который может быть
более подвержен коррозии. Кроме того нужно избегать металлов
способных образовывать и вызывать явление электролиза.
В некоторых случаях приходится прибегать к покрытия
поверхности металлов предохраштгелыюй пленкой из инертных
металлов, как например лужение тары для спиртовых смесей
и т. д., или же к специальной механической обработке метал
лов, идущих па емкости, например к полировке.
Несмотря на большое значение коррозии топлив в эксплоата
ции, этому вопросу не уделяется должного внимания в техни
ческой литературе и не ведется достаточного количества работ,
направленных на выяснение этого явления и на выработку мер
борьбы с ним.
Опыты по разъедающему действию некоторых
авиа-и автотоплив
Из работ по коррозии топлив СССР следует отметить работ
ГНИИ и ведущуюся в настоящее время работу в АзНИИ.
Опыты ГНИИ, проведенные С. П. Успенским и Н. И. Ладыл
производились:, с авиагрозненским бензином,
пиковым,
авиа-
краснодарским, автогрозненским второго сорта, с автобензольным
топливом (случайного качества), с этиловым и метиловым спир-
тами (техническими и очищенными) и химически чистыми бен-
золом, толуолом и ксилолом. Опыты велись при обыкновенной
комнатной температуре. Для испытания служили металлы в виде
пластинок 4X4 см из обычных технических листовых образцов.
Поверхности образцов предварительно грубо очищались наж-
дачной бумагой и затем подвергались действию топлива в жид-
кой и парообразной фазе. Испытываемые образцы во время
опыта находились в стеклянной посуде и были полностью
изо лированы от доступа воздуха в целях предохранения от
улетучивания бензина.
Опыты с бензинами показали, что все указанные бензины
обладают ничтожным корродирующим действием, и в частности
авиагрозненский бензин не дал даже признаков коррозий-
Некоторые следы коррозии, обнаруженные в авиакраснодарской
и втором сорте бензинов, вытекали из присутствия активны*
сернистых соединений, так как при опыте наблюдалось суммар'
ное уменьшение этих сернистых соединений в испытуемых сорта*-
Опыты с автобепзольным топливом дали ценное указание
на то, что бензольное топливо, лишенное влаги, не обладает
Опыты по разъедающему действию некоторых авиа- и автотоплив 139
корродирующим действием и, наоборот, топливо увлажненное
дает довольно значительную коррозию, так как при хранении
топлива мы обычно сильно насыщаем его влагой, присутствую-
щей в хранили цах, и тем вызываем коррозию последних.
Особого внимания заслуживают опыты со спиртами.
Ректификат этилового спирта не обнаружил разъедающего
действия па медные, латунные и железные образцы и дал не-
большое разъедание свинцовой пластинки. 11ластинки же, под-
вергшиеся действию паров спирта, заметно окислились. Кислот-
ность спирта осталась без изменения.
Разница в действии спирта па образцы в жидкой и парооб-
разной фазах вытекает из отмеченного выше влияния углекис-
лоты и влажности воздуха.
Технический этиловый спирт или, как его называют, „сырец"
оказал сильное разъедающее действие на все металлы вследст-
вие большой водности и большой кислотности этого спирта.
Особенно сильно корродируют металлы под влиянием метило-
вого спирта, особенно его технического сорта. Для сравнения
степени коррозии по отдельным топливам приведем па табл. 38
заключительные данные этих опытов; в таблице топлива распо-
ложены по количеству разъеденных металлов во время испытания.
Большой интерес представляй л опыты, которые в настоящее
время ведет АзНИИ по коррозии крекинг-бензинов. Предвари-
Таблица 38
Количество разъеденного металла в мг/cjifi
№№ по по- рядку	Название жидкости	В жидкости				В парах				Продолжи- тельность испытания	
		Свинец	Медь	Латунь	j Железо	tf о к S cq О	Медь	Латунь	Железо		
1	Бензин авиакрас- нодарский	9,4								7	месяцев
2	Бензин грознен- ский второй сорт	12,2								7	
3	Бензол моторный	48,9	3,2	5,7	10,9	—.	—	—	—	8	
4	Этиловый очищен- ный спирт	90,1	—			—	24,0	.—.					9	
5	Метиловый очи- щенный спирт	706,9	5,4	5,6	—	127.0					6,7	9	
6	Этиловый технп- че 'кий спирт	191,3	13,6	36,4	290,9	12,0								9	
7	М 'тпловый техни- ческий спирт	1148	1013	1292	43,6	194,0	4	3	7	С	медными
										и свинцо- выми плас- тинками — 8 мес., с ла- тунными и желе :ны- ми -10 мес.	
140
Оценка качеств топлив
тельные результаты показали большую склонность, к коррозии
под влиянием крекинг-бензина таких металлов, как медь, сви-
нец и чугун.	'
Также для нас имеет ценность работа немецкой опытной
станции по воздухоплаванию, которая провела опыты на кор-
розию с бензином и бензольно-спиртовыми смесями.
Во время этих опытов были псследованы: сталь, красная и
желтая медь, алюминий и дюралюминий.
Пластинки размером 30 X 75 X 1 л/.м погружались при одних
опытах полностью в топливо, при других — частично. Склянки
закупоривали пробками, сквозь которые были пропущены стек-
лянные трубки 15 си длиною. Опыты велись при комнатной
температуре в течение 10 месяцев. Полировались лишь пластинки
из красной и желтой меди. Бензин имел удельный вес 0,723
при 20°. Бензольное топливо 0,874 при 20°. Смеси бензоло-спир-
товые были составлены в процентных соотношениях по объему
50: 50 и в другом случае — 70% бензольного топлива и
30% спирта.
Результаты опытов приведены на табл. 39.
Опыты показали, что бензин и бензольное топливо не вызы-
вают заметной коррозии пластинок стали, меди, алюминия и
дюралюминия. Смеси же спирто-бензольные вызывают сильней-
шую коррозию стали, красной меди, алюминия и дюралюминия.
На желтую медь смеси корродирующего действия не оказали.]
Продукты коррозии на стали походили с виду на обыкновен-
ную ржавчину. На медных пластинках образовывались черные
пленки, которые постепенно все утолщались и наконец отпадали.
На алюминиевых и дюралюминиевых пластинках образовывались
студнеобразные продукты.
Интересны опыты с коррозией медной отполированной до
блеска проволоки в 3 мм диаметра и 75 лыи длины. Медная
проволока на % погружалась в различные бензиновые п бен-
зольные топлива, а также в смеси бензина, спирта и эфира,
бензольно-спиртовые и бензино-бензольные смеси, толу< л и
смесь Ю-процентного бензина с толуолом.
Опыт показал, что все бензины за исключением одного,
который вызвал на проволоке зелено-коричневую окраску,]
коррозии меди не дали. Смеси бензоло-бензиновые привели
к образованию на меди толстого красно-коричневого осадка. Все
бензольные топлива вызвали коррозию, образовав черные выде-
ления, которые экспериментаторы приписывают плохой очистке
бензольного топлива. Все смеси с содержанием спирта оказывали
на медь сильно корродирующее действие. Толуол и его смесь
с бензином коррозии меди не дали.
Особый интерес в исследовании имеют опыты с комбинацией
металлов, образующих пары. Известно, что явление коррозии
протекает особенно интенсивно в местах стыка различных ме-
таллов за счет возникающей от соприкосновения разницн
потенциалов.
Таблица 39
Состояние пластинок после 10-месячиого пребывания в различных топливгх
иц^н К<% К 4*4 и
топлив
Методы определения коррозии металлов
Для испытания топлив на коррозию металлов немецкой опыт-
ной станции предлагается следующий метод.
Берут блестящий кусок железа (гвоздь), меди (трубку) ц
цинка, помещают в чистый сосуд и наполняют его топливом
так, чтобы проба была погружена в жидкость приблизительно
наполовину. Для обеспечения доступа воздуха сосуд закрывают
ватой или при закрывании пробкой время от времени его от-
крывают. В этом случае явление коррозии металлов протекает
весьма быстро, и его можно наблюдать в течение одних суток.
Для опытов с соприкосновением металлов исследование ве-
лос1 следующим образом. В пластинках с размером 10 х 90 х 1 мм
были насверлены отверстия диаметром 2 мм на расстоянии 15
и 30 мм от краев заусеницы.
Отверстия заклепывались различными металлами; при этом
с поверхностью пластинки обращались весьма осторожно. При-
готовленные таким образом пробы помещались наполовину
в топливо.
Материалом для опытов служили: пластинки из алюминия и
дюралюминия. Первые имели заклепки из меди, желтой меди и
дюралюминия, вторые были с заклепками из красной и желтой
меди и без заклепок.
Опыт производился в бензине, бензино-бензольной смеси,
спиртовой смеси, эфире, бензине из бурого угля, бензоле, бен-
зольно-спиртовой смеси.
Уже через 2 часа, на пластинках, заклепанных медью, можно
было заметить (для некоторых топлив) ясные следы коррозии
в виде студнеобразного осадка на краях заклепок, что особенно
хорошо наблюдалось в спиртовых смесях. Результаты опытов
не изменялись в течение 6 месяцев. Явление коррозии для этих
топлив проявило себя постепенно на всех пластинках, в том
числе и на незаклепанных.
Для того чтобы увеличить разность потенциалов при сопри-
косновении, дальнейшие опыты производились следующим
образом.
В магниевых лентах 5 мм ширины, 0,2 мм толщины и
100 см длины ставились медные заклепки диаметром 2 мм
на расстоянии 15 и 30 жм от краев. Эти ленты наполовину
погружались в топливо. Уже через 24 часа для топлив, вы-
зывающих коррозию, отмечались такие явления, как студени-
стые осадки у краев заклепок, почернение зеклепок или почер'
некие заклепок с одновременным образованием осадков.
Далее производились опыты с блестящими полосками меди,
заклепанными сплавами магния и погруженными наполовину
в топливо. Для топлив, вызывающих коррозию, через 24 часа
получались в незначительном количестве студенистые осадки на
заклепке или в топливе (их можно было разглядеть лишь при
Испытания на коррозии
143
очень внимательном наблюдении) и черные кольца вокруг за-
клепок или оба явления одновременно.
Таким образом посредством этих способов можно за 24 часа
установить наличие или отсутствие коррозии, но все же они не
лыясняют действительной сопротивляемости металлов коррозии
в рабочих условиях. Влияние температуры, влажности, течения
даидкости и ряд других эксплоатациопных особенностей весьма
остро сказывается на разъедании металлов, и действительную
степень последнего можно установить лишь проведением экспери-
мента в эксплоатационных условиях.
При проработке в комиссии ВСНХ по автотракторному топ-
ливу вопроса о методе определения коррозирующей способности
топлив был принят следующий способ:
Испытанию на коррозию подвергаются следующие материалы:
Пары
а)	Чугун	а) Чугун + латунь
б)	Сталь углеродистая	б) Ст..ль + алюминии
в' Бр >нза	в) Свинец-}- медь
г) Третник
Д' Алюминий
е) Латунь
ж> Красная медь
з) Свинец
Качества металлов по своему химическому составу и металлографической
структ ре должны соответствовать спесификации авиаматериалов. Пластинки вы-
резаются след размеров:
l = 30ztl мм
h = 15 ± 1 мм
d = 2±0,5 мм
В верхней части пластинки просверливается отверстие d — 2 мм.
Пластинки шлибуются нгждакол NOO до появления блеска за исключением
свинца), промываются по два раза спиртом и эфиром, после чего могут сохра-
няться в сухой банке < при юртой пробкой до опыта.
Одна и та же плас шика, мо нет служить для нескольких опытов, но тре-
буется каждый раз новая шлифовка.
Испытания
Предварительное
В отверстие, имеющееся в каждой пластинке, плотно вставляется и потом
расклепывая ся магниевая лен'а. клерую незадолго очищают наждач ой бума-
гой без применения масла. Приготовленные пары спуск потея в баночки с 100
здз и:пыг емого бен:и ia, предварительно начищенного водой и воздухом. Но 'ле
21 ч стояния при обыкновенной температуре (20°) образцы вынимают, ополас-
кивают бен ином и взвешивает. Прирост веса указывает на степень коррози-
рующей способно ли.
Основное
В том случае, когда при предварительном испытании обнаружены следы
KoppoiHn, то стави ся основной опыт.
В П1ирокогорлую банк; d = 8 см наливают 200 г топлива и опускают на
стеклянных крючках взвешенные пластинки. Глубина опускания последних дол-
жна быть такова, чтобы около а/з находилось ниже поверхности жидкос.и и
'коло */3-в паровом пространстве. В од у склянку помещают
и «ниа к чеет топлив
Для топлив.
Название топлива
Протокот №
Для металлов
.......Моторное	топливо
Влияние паров топлив и продуктов сгорания на организм человека
145
й И г
Эт графы заполняется лишь
в конце испытания
а к
ы
стинок. Подбирают плотную корковую пробку, сквозь середину которой проц*,
щепы сюклянные трубки с? = 8 мм + 1 мм (ьнутренн. диам.). Конец трубки от^'
гивается в тонкий капилляр, который должен только касаться поверхности
кости, осуществляя герметический запор. Высота должна быть выбрана так^
вой, чтобы при увеличении давлении в сосуде часть бензина вошла бы в ц6е
но не могла бы вылиться (контрольный опыт). Сбоку вставлена другая трубочку
кончающаяся непосредС1веныо под поверхностью трубки. Она служит для заполце
ния прибора газами.
Подготовка опыта
Когда аппарат собран и испытана герметичность пробки, его ставят в тер.
мостат при температуре 40°, несколько приподнимают и пропускают медленны*
ток газа для вытеснения воздуха. Как только эю произошло, боковую трубц
плотно закрывают. Капилляр опускают до поверхности жидкости и регулирую,
время ст времени до тех пор, пока не установится постоянная температура я
давление в баночке не перестанет изменяться.
После 50 часов аппарат вынимают из термостат а, пластинки осторожно с пола-
скивают бензином и эфиром и взвешивают. Одновременно оставляется описание
качественных изменений: потеря блеска, изъегенность поверхности, глубина i.opl
розни, характер разъедания—общий или местный, появление окраски и т. ±
Пара i ле.тьио с макроскопи 1еским обследованием производится и микроско-
пическое изучение образцов. Одновременно описываются изменения в жидед
сти: количество испарившихся частей (в .выпивание), изменение цвета, появле-
ние мути, осадок на дне и на стенках.
После деталь него изучения пластинок, последние снова погружаются в то
же бензин, пробка закрывается, аппарат вновь наполняют газом и вновь ста-
вят в термостат на 100 часов, после чего следует новая разборка и новое ис-
пытание. Третья партия требует выдерживания в течение 200 часов, после че-
го опыт считается оконченным.	fl „	. x х	___ „________
Наполнение баночек производится следующими газами, которыми [предел- к серьезным заболеваниям и в некоторых случаях к смести
рительно насыщается топливо до опыта:	|	----— *-------- ....	J	Р
а)	кислородом;
б)	смесью 80% кислорода + 20% СОа.
Топливо насыщаеюя предварительно водой. Оставшаяся в баночке жид
козть подвергается следующим испытаниям:
а)	разгонке по Энглеру;
б)	определению кислотности;	<
в)	удельный вес;
г)	зола.
Д1я последнего определения жидкость хорошо взбалтывается.
Результаты опытов записывают по форме, приведенной на табл. 40 и 11.
Т а б л и ц а 40
1 а б л и ц а 41
Разгонка по
Эйглеру
||5. Влияние паров топлив и продуктов сгорания на
организм человека
Пары всех топлив в большей или меньшей мере являются
ядами для организма человека, и при несоблюдении соответст-
вующих мер по охране труда их действие может привести
Механизм действия бензина на организм человека точно не
изучен. Большинство исследователей считает, что бензин через
органы дыхания нарушает окислительные процессы центральной
нервной системы. При отравлениях парами топлива (как в слу-
чае острого отравления, так и при хроническом) наблюдаются
расстройство нервной системы и связанные с этим неврастения,
I ослабление умственной и сердечной деятельности и т. д.
Ядовитость различных углеводородов, входящих в состав
топлива, по степени их действия можно расположить в следую-
щем порядке: наиболее сильно действующими ядами считают
бензольные углеводороды и наиболее слабыми (при относитель-
ном сравнении) парафиновые углеводороды. Первые по своей
ядовитости считаются примерно в 10 раз более опасными, чем
Вторые. Ядовитость нафтенов лежит между этими двумя видами
Углеводородов, но к какому из этих видов он приближается,
[неизвестно. При оценке степени ядовитости отдельных фракций
[считают, что легкие парафины менее ядовиты, чем тяжелые.
|Для бензольных фракций выдвигается обратное положение:
[Наиболее летучий бензол более ядовит, чем толуол, ксилол и
более высокие его гомологи. Однако меньшая ядовитость легких
фракций безароматического бензина не делает его при примене-
нии менее опасным, чем тяжелый. Дело в том, что его большая
Летучесть скорее достигает опасной нормы своего содержания
а воздухе. Данные отдельных авторов о ядовитых дозах содер-
жания мало достоверны, и по нашему мнению точной границы
Яковлев. Топливо для апиаиигателей.
О -обые
замечания
146	Оценка качеств топлив	Ну	Влияние паров топлив и продуктов сгорания на организм человека 147
не может быть проведено. Всякое содержание паров топлив^ ставляет значительные неудобства. Прежде чем начать работу
в воздухе может в зависимости от условий труда оказаться р баках или цистернах, необходимо удостовериться в отсутствии
ядовитым. Для летного труда в силу его специфической особен, вредных паров топлива. Обычно это производится при помощи
ности эти дозы могут оказаться наиболее малыми.		животных. При летной работе организм может подвергаться
По опытам Феликса, произведенным в 1872 г., мы имеем лер. достоянному действию паров топлива, возникающему вследствие
вые симптомы отравления при вдыхании 3—15 г в течение значительного количества паров топлива, скопляющегося в так
7—15 мин., а при вдыхании 20—40 г—полный наркоз.	называемых баковых отделениях больших самолетов. В этих
Леман производил опыты с кошками и получил такие резуль- случаях с точки зрения охраны труда должны быть приняты
таты: при содержании в 1 л<3 45 г смерть для животных насту. Lee меры для освобождения указанных помещений от паров
пает в течение 2 час., а при 200 г—в течение 1 часа. Опь™ ^пттлттл Птгсг w-r.™.
с человеком дали первые симптомы отравления при содержал]
45 г в 1 лгя.	—
Кравков и Окуневский считают 2 г на 1 л/3 максимально
допустимой дозой, а гигиенической нормой для работ на заво-
дах—не более 0,5 г на 1 jws. Учитывая опасность хронического
заболевания, Государственный институт охраны труда в Москве
выдвигает в качестве нормы 0,2—0,4 г на 1 м3.
Для бензольных топлив эти нормы ввиду его большей ядови-
тости должны быть значительно меньше. Американская комис-
сия в 1926 г. установила, что присутствие бензола в воздухе
в количестве 1:10 000 дает вполне определенные признакй от-
равления. Институт охраны труда в Москве считает для содер-
жания бензола гигиенической нормой на заводах 0,05—0,10 г
на 1 л«3.
В отношении действия бензольного топлива следует отметить
приспособление организма человека к действию этого яда.
В отношении бензина также было замечено приобретение орга-
низмом человека некоторого иммунитета.
Ядовитость зависит не только от условий труда той или иной
профессии, но и от присутствия в парах топлива каких-либо
посторонних запахов, отличных от специфического запаха того
топлива, к которому человек привык. Это явление обычно
наблюдается при применении нового вида топлива, обладающего
иным запахом, что вызывает повышенную восприимчивость.
Однако эта повышенная восприимчивость организма человека
скоро пропадает, если, разумеется, новый вид топлива действи-
тельно не обладает большой ядовитостью.
Наиболее опасными эксплоатационными моментами с точки
зрения острого отравления в авиации будут: очистка бензиновые |
баков на самолетах, очистка хранилищ топлива, очистка цистерн-
Во всех случаях следует принимать меры к удалению паре®
топлив из емкостей, для чего удобно пользоваться паром, кото*
рый вызывает, с одной стороны, конденсаппю паров и следов^'
тельно дает возможность выпускать его через спускные отвер'
стия и, с другой стороны, пар, выходя из емкостей, хор"’
отводит из них пары топлива. Применение пара в качестве обеЗ!
вреживающего средства при производстве каких-либо раб°
в топливных емкостях по нашему мнению является ня ибо ле.	__
удобным способом, так как заполнение хранилищ водой преД'|Щ.|1ЬЫ0 усилиться, как только в выхлопном газе будут присут-
| называемых баковых отделениях больших самолетов.
и | случаях с точки зрения охраны труда должны быть приняты
- ' ’ .. . ' . >
[ытц топлива. Для этого кроме необходимой вентиляции указанных
анид помещений следует полностью изолировать доступ паров топлива
 посредством соединения баков, выведенных за борт самолета,
Тс атмосферой. Вообще говоря, при проектировании самолетов
1 необходимо уделять больше внимания предупреждению возмож-
ного проникновения в пассажирские кабины или в помещение
пилота паров бензина, что технически вполне выполнимо.
Особую опасность для организма человека представляет эти-
новая жидкость, в состав которой входит весьма сильный яд —
тетраэтиловый свинец. Этиловая жидкость перевозится в сталь-
ных барабанах емкостью в 21 галлон. Хранение этиловой жид-
кости и смешение ее с бензином должный обычно производятся
в специальном помещении. Пол устроен из стальных решоток
с вытяжной вентиляцией. Смешение этиловой жидкости с топ-
ливом производится автоматически. Этиловая жидкость подсасы-
I вается струей топлива, проходящего через трубопроводы. Топ-
ливо с примесью этиловой жидкости представляет опасность при
использовании ее не по прямому назначению, например для
промывки деталей или для мытья рук или при продувке жик-
I леров ртом. Пары топлива с содержанием этиловой жидкости
сами по себе не представляют опасности, так как температура
кипения тетраэтилового свинца высока. Кроме паров топлива
при его применении в авиадвигателе ядовитыми свойствами
обладает продукт неполного сгорания окиси углерода, которая,
Как правило, всегда присутствует в продуктах сгорания. Меха-
низм отравления организма человека окисью углерода (угаром)
в основном состоит в образовании довольно стойкого соедине-
ния окиси углерода с гемоглобином крови в виде карбооксиге-
Иоглобина (СО-Hb). Ядовитость окиси углерода как кровяного
йда вытекает из большего сродства гемоглобина с окисью угле-
вода, чем с кислородом, приблизительно в 250 раз. И вследствие
Итого в тканях и клетках организма наступает явление внутрен-
него кислородного голодания, или состояние задушения. При-
сутствие в воздухе окиси углерода от 0,125 до 0,250 4 на 1 c.ws
ьедет к отравлению с сильной головной болью. Принимая повы-
>poiO? Ценную работу нервной системы для работников летного труда,
пбе^ «орма содержания окиси углерода не должна превышать более
л 05 г на 1 м3.
Восприимчивость к отравляющему действию может значи-
148
Оценка качеств топлив
ствовать, хотя ба в ничтожных количествах, продукты сгоращ^
с новым запахом. Это имеет место при введении на снабжение
новых видов топлив, как например бензольного топлива, в про-
дуктах сгорания которого в ничтожных количествах присутствуют
продукты сгорания серии тых соединений. Однако это имеет
место в начале, и в дальнейшем по мере привычки к новому
запаху выхлопа восприимчивость к отравляющему действию
исчезает.
ESS
часть
Контроль топлива
Контроль качеств топлив, применяемых в эксплоатации,
является одним из главнейших факторов правильной эксплоата-
ции моторного парка Союза.
Всякий контроль преследует проверку гарантий топливных
материалов, опубликованных в общесоюзных стандартах или
в спецификациях Союзнефти, или специальных требований и.
технических условий.
Контроль топлив при приемках и в эксплоатации предпола-
гает проверку состава, физических свойств и степени чистоты
очистки топливных продуктов.
Гарантия состава проверяется: 1) по удельному весу, 2) по
кривой разгонки по Энглеру и 3) химическому составу.
I. Удельный вес топлив
Определение понятия удельного веса
Удельным весом топлива принято считать отношение веса
единицы объема топлива при 20° Ц к весу единицы объема
воды прп температуре 4°. Удельный вес обычно обозначают
греческой буквой гаммой с индексом 2%° (у]5о), указывающим,
что удельный вес приведен к означенной температуре.
Значение удельного веса при контроле ввиду простоты eroj
определения в эксплоатационных условиях весьма великая
Однако контроль по удельному весу имеет ценность лишь пт
соблюдении гарантии фракционного и химического составном
знании района добычи нефтепродукта (Грозный, Баку и Ma# тша_
К случае отсутствия указанных условий значение уд^юдения
веса не велико, так как топливные продукты, обладаю1#дельных
Паковым весом, могут значительно отличаться по с^а состав-
Пметь значительные колебания в своих главнейших/проекте по
например по испаряемости или по склонности к де/ с доиолни-
Определение удельного веса следует вести с^азмерах дета*
’травил, приведенных в инструкции.
150
Контроль топлива
»
Инструкция по определению удельного веса
1.	Перед измерением необходимо убедиться, что ареометр и сосуд да_
топлива чисты; после этого они еще раз ополаскиваются тем топливом, удель.
ный вес которого определяется.
2.	Наполнить сосуд топливом и чистый. ареометр медленно и осторожно
опускать в жидкость, держа его за верхний конец.
3.	Строго следить, чтобы ареометр свободно плавал в жидкости и не касался
стенок сосуда.
4.	Отсчет производить, когда ареометр совершенно успокоится и у него
не будет вертикальных колебаний.
5.	Отсчет производить по верхнему краю мениска (фиг. 82), причем необ.
ходимо следить, чтобы не было параллакса; глаз наблюдателя
должен быть на одной горизонтали со свободной поверхностью
жидкости в сосуде.
6.	Перед отсчетом по ареометру и после отсчета производить
замер температуры по термометру, находящемуся все время
в топливе. Среднее арифметическое из этих двух замеров дает
температуру жидкости в момент отсчета жидкости по арео-
метру.
7.	Если температура ниже или выше 20° Ц, то на каж-
дый градус разницы в первом случае от найденного удельного
веса отнимают, а во втором прибавляют для бензинов 0,00085, для бензольных
топлив 0,00096, для бензольных смесей 0,00090 и этилового спирта 0,00080. Полу-
ченный после поправки удельный вес и является окончательно удельным весом
топлива.
Для удельного веса в настоящее время установлены следую-
щие лимиты:
Грозненский бензин первого
„	„	второго
Бакинский „	„
Авиабензольное топливо
Автобензольное топливо
96-процентный этиловый спирт
Фиг. 82.
сорта
не
более
я
0,730
0,750
0,755
0,870-0,875
0,865-0,880
0,810—0,820
Общая оценка качеств топлива
В случае выхода за пределы
продукт направляется для дополнительных исследований в хи-
мическую лабораторию, где должны быть определены разгонка
и содержание бензольных топлив. Дополнительные анализ®
должны выяснить возможные примеси к топливу других сортов,
~чющих обычно при хранении или при транспортировании»
'”орожность следует соблюдать в случае повышения
за пределы указанны»
бензинов и бензольных
по
удельному весу
этих отклонений топлив:
грозненских бензинов
па удельный
'ЩШЯ.
шй вес
Майкоп
зателем важнейших эксплоатациоиныХ
испаряемости и склонности к детонаций-
ика топлива по удельному весу может
/ющему положению: чем выше у де ль*
а, тем хуже его испаряемость И
деть к детонации.
вес
при
И Т.
условии знания района
д.) для бензинов может
В частности для бензинов Грозненского района превышение
удельного веса за значение 0,718 делает этот продукт непри-
годным для употребления в двигателе типа „Либерти" ввиду
увеличения склонности к детонации.
Для бензольных топлив, колебание удельного веса которых
невелико (0,860—0,880), это положение неприменимо. Для этих
топлив мы приходим в некоторых отношениях к обратным вы-
водам, а именно: приближение удельного веса бензольного
топлива к высокому пределу (0,880) указывает на большее со-
держание бензола, что приводит к улучшению испаряемости
и к ухудшению антидетонационных свойств топлива.
Уменьшение удельного веса за пределы 0,8бо сигнализирует
о присутствии бензина в топливе.
Для спирта удельный вес является очень важным показате-
лем и всякое отклонение от нормы указывает или на увлажне-
ние, или на присутствие примесей. Увеличение удельного веса
дает указание на увеличение водности или на присутствие бен-
зольного топлива.
Весьма важную роль удельный вес играет для бензольных
смесей. Здесь при соблюдении некоторых условий удельный вес
может дать указание на процент содержания бензольного топ-
лива в смеси.
Эти условия вытекают из знания удельных весов компонен-
тов смеси или по крайней мере из знания сорта согласно выше-
приведенным данным.
Зависимость изменения удельного веса от примеси бензоль-
ного топлива можно представить в виде таблицы и диаграмму,
которую рекомендуется составлять самим и иметь ее при себе
для постоянного руководства в работе. Для этого необходимо
точно отвесить составляющие топливо компоненты и для разных
соотношений определить удельный вес.
Определение удельного веса путем подсчета пе может быть
произведено, так как объем, занимаемый смесью, пе равен сумме
объемов смешиваемых компонентов.
2. Кривая разгоняй по Энглеру
Широким распространением для контроля состава топлива
в эксплоатации пользуется метод разгонки в аппарате Энглера.
Неудобством его является некоторая сложность, требующая
лабораторной обстановки.
Так как разгонка по Энглеру является условным методом
при оценке состава, то при ее определении необходимо тща-
тельно выполнять инструкции как в отношении соблюдения
размерности деталей аппарата, так и определения отдельных
моментов разгонки. Инструкция, приведенная ниже, была состав-
лена на основании правил разгонки, помещенных в проекте по
стандартизации методов испытаний нефтепродуктов с дополни-
тельными замечаниями по указанию допусков в размерах дета-
152
Контроль топлива
лей аппарата и некоторых упрощений, приближающих спосог
разгонки к условиям эксплоатационной обстановки.
При производстве разгонки следует руководствоваться ниже
следующей инструкцией.	е'
Инструкция разгонки топлив
Метод Энглера—Убелоде (фиг. £3)
1. Стеклянная колба (4).
Размеры колбы:
а) диаметр шара колбы (наружный) 6,5 + 0,2 см,
о) диаметр шейки (внутреншй) 1,6 + 01 см
в) длина шейки 15,0 + 0,4 см,	’
г) длина отводной трубки 10,0 + 2 см,
Фиг. 83.--Аппарат Энглера.

2.
3.
Д) диаметр отводной трубки (внутренний)’0,4 + 005 см
е) диаметр отводной трубки (наружный) 0,6 + 0,05 см’
ж) отводная трубка припаяна на вышине 9 см от’повепхноетп ня™™™
в колбу бензина 100 см»,	поверхности налитого
(допускаемое отклонение - 5 мм; место припоя должно находиться ппибли!
зителыю посредине длины шейки),	находи.ься приОлиЧ
з) угол между отводной трубкой и шейкой 75°
(допускается отклонение 5°)
Стеклянный холодильник.
Размеры холодильника:
а) длина внутренней трубки 60 см,
б) диаметр внутренней трубки 1,25 см.
До пускаемые отклонения для размеров холодильника могут быть приняты
а) длпны внутренней трубки 38/80 см,
б) диаметр внутренней трубки 1,0—2,0 с it,
в) конец внутренней трубки согнут под углом 100—110° и кооп
г) длина рубашки холодильника должна быть от 30 до 70 си	’’
Щит для колбы.	л
.Материал: жесть.

Кризая разгонки по Энглеру
153
Размеры:
а)	диаметр 10 см,
б)	высота верхнего съемного 15 см.
Высота нижнего, укрепленного неподвижно, 14 см.
Кольцевая подклад, а для колбы.
Материал: асбест.
Размеры:
а)	диаметр около 10 см,
б)	прорез для колбы (в диаметре) 3 см.
I, Газовая горелка желательна с легко урегулирующимся пламенем; при
отсутствии таковой заменяется обычной или спиртовой, причем в этом случае
регулировка интенсивности нагревания достигается приближением или уда-
лением пламени горелки от нагреваемой поверхностп колбы.
j. Гермометры.
Термометр протарирован по нормальному с точностью до 0,5°
а)	шарик термометра: диаметр—5—7 мм, длина—10—15 мм;
б)	толщина—6 - 8 мм;
в)	деления от 0 до 200° нанесены через один градус, нумерация — через 10;
деления выше 25° не должны закрываться пробкой.
№. Градуированный приемник.
Стеклянный цилиндр, градуированный на 100 см.
Размеры:
а)	часть, занятая делением (100 ел3), должна быть высотой от 15—25 см;
б)	деления ч'рез 1 см»;
в)	нумерация идет через 10 см».
Ь. Пипетка на 100 см, выверенная на выливание.
18. Мензурка с делениями на 5 см», с делениями 0,1 см».
Подготовка к разгонке. Трубка холодильника прочищается ку-
ючком ваты на медной проволоке, чтобы удалить следы жид-
ости от предыдущей перегонки. Топливо предварительно
течение 12 час. осушить хлористым кальцием и отфильтровать.
100 см3 бензина отмериваются пипеткой и заливаются в колбу
Энглера, причем надо следить, чтобы жидкость не попала
в отводную трубку. Бензин заливается при температуре не
.выше 25°. В колбу бросают кусочек неглазированного фаянса
или пемзы.
Термометр на хорошо промятой пробке вставляется в колбу
аким образом, чтобы верхний край ртутного шарика прихо-
Дился на уровне нижнего края отводной трубки колбы.
Колба соединяется с холодильником при помощи пробки
(корковой).
Конец отводной трубки должен вдаваться внутрь холодиль-
ника не более чем на 2 см и не менее чем на 2,5 см. Сама
колба располагается на отверстии в асбестовой прокладке. Под
Изогнутый конец холодильника подставляется мерный цилиндр.
Отверстие цилиндра прикрывается кусочком картона с соответ-
ствующим вырезом.
В месте соединения отводной трубки колбы с трубкой холо-
дильника не должно быть уширения, в которое могут собираться
IВыходящие из трубки капли бензина.
Производство разгонки. Зажигают под колбой газовую или спир-
товую горелку и регулируют пламя таким образом, чтобы пер-
вая капля из конца холодильника упала не ранее чем через 5
11 не позже чем через 10 минут с момента начала подогрева.
154
Контроль топлива
Определение химического состава топлива
155
Падение этой первой капли отмечается как начало киць
ния бензина. После этого цилиндр подвигается так, чтобг
конец холодильника касался внутренней стенки цилиндра, т. 6
чтобы капли сбегали по его стене. Скорость перегонки не должд.
быть меньше 4 см3 и не больше 5 см3 в минуту. После nept.
гонки 90% бензина пламя регулируется таким образом, чтоб^'
до конца перегонки прошло не более 5 минут. Для определен^
температуры конца кипения нагревание продолжается до те.
пор, пока ртутный столбик не остановится на некоторой высоте
после чего начинается его падение. Максимально показатгнК
при этом температура считается температурой конц
перегонки.
Общий объем перегпавшегося бензина называется его выходом.
По охлаждении колбы собранный остаток сливается в мед.
зурку.
Разница между 100 см3 и суммой выхода и остатка считаете
потерей при перегонке.
Две параллельные перегонки должны давать температуры
начала и конца кипения, различающегося не более чем на 2°Ц
каждая
Замечания к случаю отклонения кривых разгонки от нормы 1
Из различных отклонений в кривых разгонки, наблюдавшихся
в практике, для бензинов следует отметить увеличение темпера-
туры начала кипения (выше 55°) и одновременное уменьшение
выходов до 70d. Это указывает па потерю легких фракций при
транспорте или при хранении.
Если одновременно с этим наблюдается увеличение темпера-
туры конца кипения и увеличение фракции с выкипание^
выше 120°, то кроме потерь можно констатировать присутствие
более тяжелых топлив.	
Из практики же с бензольными топливами следует отметить
появление отлогой кривой в начале разгонки с одновременным
уменьшением температуры начала кипения и появление фракция
с выкипанием ниже 81°.	
Подобные изменения прежде всего находят себе объяснение-
в наличии примеси бензина, начало кипения которого значи-
тельно ниже 81°.
В эксплоатации при составлении бензольных смесей этому
обстоятельству уделяют большое внимание и процент бензина
устанавливают по изменению удельного веса и по количеству
фракций на кривых Энглера с выкипанием до 81°. Последнюю
фракцию необходимо увеличить в два раза, так как кривая ра3'
гонки дает для нее преуменьшенное значение.
• Для избежания возможного трескания колб в конце разгонки с прибор0^
следует соблюдать осторожность, так как возможно падение конденсирующей^
капли с термометра на сухое донышко колбы. Моменту конца перегонки обы4®;
предшествует появление белого дыма приблизительно за 2 -3° до конца опь'та'
Для ориентировки в изменении фракционного состава авиа-
^озненского бензина и грозненского первого сорта приведены
данные (табл. 42 и 43) по средним месячным пробам ГрозНИИ.
Таблица 42
				Удельный вес	Нач.	Разгонка по Энглеру							
[Наименование н 1	продуктов			е ф те-			80	90	100	ПО	120	130	Остаток	|| Потери
Бензин- 1 Апрель 1929 г. Ч«й Нюнь	„ Август	„ Сентябрь „ Октябрь „ Но брь	„ Дек гбрь	„ Январь 1930 г. Февраль „ Март „ Апрель „		авиа 3-го завода я	» И	W п	» »	99 Ю	35 Я	п «	Я 55	55 55	55 55	Я я	п		0,713 0,711 0,713 0,711 0,711 0,710 0,712 0,713 0,710 0,707 0,715 0,711	51 53 54 60 47 52 54 54 49 51 58,5 55	21 23 26 25 23,5 23 22 20 28 31 22,5 30	41 43 48,5 44 46,5 47 45,5 41,5 51 54,5 48,5 53,5	65 67 69 66 69 72,5 72 66 71 75 73 73	81 84,5 86,5 86 86,5 89,5 88 85 87,5 89 88,5 87	95,5 94,5 95 95 95,5 96,5 95 94 95 95 95 94	98,5 98,5 98,5 99 98,5 98,7 97,5 98,5 98 98 98,3 98	0,9 0,6 0,65 0,4 0,8 0,5 1,1 0,8 0,9 0,8 0,8 0,9	0,6 0,9 0,85 0,6 0,7 0,8 1,4 0,7 1,1 1,2 0,9 1,1
3.	Определение			химического состава							топлива		
Ниже разработан тый метод количественного определения основ-
ных групп углеводородов применим лишь для топлив с содер-
жанием ароматических не выше 2О°/о, а в сумме последних с не-
предельными не выше 12%.
’ При большем содержании испытуемый образец разбавляется
фракцией, лишенной ароматиков и непредельных.
Поэтому перед точным определением следует произвести пред-
варительное ориентировочное определение этих групп углеводо-
родов по методу Каттевинколя, изложенному в инструкции 1.
Этим способом следует пользоваться для ориентировочных
определений содержания бензольного топлива в смеси с бензи-
ном прямой гонки в эксплоатационной обстановке.
Инструкция 1-я
ПО ориентировочному определению суммарного количества ароматических и непредель-
ных углеводородов
В мензурку на 50 см3 с притертой пробкой и делениями на 0,5 'с.м3 нали-
па.ется 30 см114°/0-ный раствор фосфорного ангидрида в серной кислоте (удельный
В|‘с 1,84). Добавляется 10 см3 испытуемого бензина. Уровни кислоты и бензина
отмечаются, все взбалтывается в течение 5 минут. Через полчаса отстаивания
По увеличению объема кислоты вычисляют процент поглотившихся ароматиче-
ских непредельных углеводородов. Если при взбалтывании температура подни-
’’ается выше 40°, то перед опытом бензин разбавляется бензином примерно тех
•ке температурных пределов, но лишенным ароматических и непредельных угле-
водородов. При работе с легкими фракциями рекомендуется привязывать пробку
ро избежание выбрасывания ее давлением паров.
Разгонка топлива
Контроль топлива
(Ю
со
Фиг. 84. Дефлегма-
тор ci стемы Арбузова.
|	Разгонка по Энглеру	ибэмц
	жшжо
	175°
	170°
	О О
	О О ю г—<
	140°
	ooei
	oOSl
	о О г—<
	о001
	8 СХ
	О О 00
винап
-ИЯ OLTh'BJ]
11 о91
ИСП Э04
ЦННЧЕЭУХ
157
проект стандартного метода количественного
определения основных групп углеводородов в бен-
зинах прямой гонни
(Проработан в Комиссии ВСНХ по автотракторному топливу.)
Испытуемое топливо (несколько больше 1 кг) подвергается
обезвоживанию с помощью прокаленн >го хлористого кальция,
после чего 1 кг его подвергается фракционной перегонке па фрак-
ции до 60°, 60—95°, 95 —122°, 122—150° и остаток выше 150°,
инструкции 2-й.

Инструкция 2-я
по разгонке топлива на фракции для определения группового химического состава
Количество топлива — 2 литра.
Аппаратура: 1) медный кубик на 3 л, паяный
серебром или медью.	•
2) Дефлегматор системы Арбузова (фиг. 81).
Примечание. В случае отсутствия деф-
легматора Арбузова допускается пользоваться
хорошей колонкой Гемпеля, предварительно про-
верив се разделяющую способность.
3) Холодильник Либиха длиною 1 м, соеди-
ненный форштосом с приемником, погруженным
в ледяную воду.
Температура охлаждающей воды в холо-
дильнике не должна превосходить -J-150.
Примечание. Потери при разгонке не
должны превосходить 3%; в противном случае
приемник снабжается дополнительным обратным
холодильником, охлаждаемым ледяной водой.
В том случае, когда и это не помогает (газовый
бензин), все по ери относят за счет легкой пер-
вой фракции; остаток определяется путем взве-
шивания кубика и дефлегматора после перегонки.
Мгднм
сам
Производство разгонки
Тщательно высушенный продукт медленно
перегоняется из кубика на следующие фракции:
а) от начала кипения до 60°; б) 60—95°; в)
95—122°; г) 122—150°; д) остаток в приборе (вы-
ше 150°). Все фракции измеряются по весу и пе-
ресчитываются в процентах на начальный про-
дукт с указанной поправкой на потери для 1
фракции. Скорость перегонки должна составлять
около 80 капель в минуту.
Проверочная разгонка отдельных фракций по
Энглеру должна давать не мёяее 95°'о выкипания
о-тех же пределах, в которых собрана фракция.
В тол случае, когда однократная перегонка
Не дает требуемых результатов, т. е. при кон-
трольной разгонке переходит менее 95% в тре-
буемых пнгервалах за исключением 1 фракции,
Разгонку каждой фракции повторяют с тел же
Дефлегматором, но из меньшего сосуда, для полу-
I Пения более четкого разделения следующим пу-
тем: в сосуд наливается фракция „б“ и соби-
рается дестиллат в требуемых пределах темпера-
158
Контроль топлива
туры. Как только температура дойдет до верхнего предела, в сосуд вливав» ii1ЯИИ па ® зависимости_ от сорта исполь-
фракцию „в“ н собирают дестиллат в первый приемник, так как температур/ Lj-емого топлива применяют 2 термометра: или
несколько падает. Как только термометр поднялся до 122°, приемник меняю г д0 ^°» или от °® д0	мешалка
п т ц	J	«слмпиир.вяя D. котопа.я может свободно ДВИ-
Таким же образом поступают с фракцией „в“ и т. д.
Если после второй фракционной перегопки контрольная разгонка пе да&,
нужного интервала каждой фракции в пределах 95%, то весь опыт бракуют » грУ®ки’ Диаметр которой лишь немного пре-
вся операция должна быть проведена с самого начала.	Л ^сходит диаметр провпт™"- э' тпгбкя. и,. ппо-
В том случае, когда в топливе имеется спирт, он должен быть предвари	у>яЩан через пробку
тельно удален по инструкции, приведенной на стр. 169.		рым колпачком, кото
Фракция до 60° дополнительно перегоняется с дефлегматороц I- . .	.
системы Арбузова на фракции ДО 40° И остаток выше 40°, при-	штатива), в который наливают	воду,	уровень
чем потери при перегонке прикладываются к выходу фракции	1»от°рои ^лжен ыть выше	уровн.1	ме	.
до 40°. Для остатка выше 40° (40—60°) определяется удельный
вес весами Вестфаля, с точностью до 0,001. Содержание нафте-
новых углеводородов во фракции 40—60° (остаток 40°) вычис-
ляется на основании найденного удельного веса по таблице
44.
Таблица 44
Уд. ьес (15° С)	Содержание нафт, уг- лев д>родов вес. %
0,650	•0
0,660	11
0,670	22
0,680	32
0,690	42
0,700	52
0,710	61
0 720	70
0,730	79
0,740	88
0,750	97
0 754	100
Для промежуточных значений содержание нафтеновых угле-
водородов определяется интерполяцией.
Для фракций 60—95°, 95—122°, 122—150° и остатка выше
150°, определяются критические температуры растворения в
анилине, по инструкции 3-й.
Инструкция 3-я
по >пределеник> максимальной анилиновой точки
(критической температуры растворения)
I. Аппаратура
А)	Аппарат для определения анилиновой точки (фиг. 85).
В стеклянный стакан вместимостью 750 см3 с термомет| ом К (деление не'
рез 1°) вставляется пробирка А, которая выполняет роль выравнивающего ре3'
кие изменения температуры буфера, внутрь ее вставляется вторая пробирка
в которой находятся: 1) точный термометр С с укороченной шкалой, с дел6'
Определение анилиновой точки
Ip-f V Ди '-'V у ИЛИ VI	uxvitu-ujJAXbvv
люминиевая D, которая может свободно дви-
жься в верхней пробке; для этой цели лучше
его в пробку вставить кусочек стеклянной
1«Лтлг>лЛ тттгтгтт ТТСШиЛГП ГТпЛ-
Исходит диаметр проволоки; 3) трубка Е, про-
j и снабженная резино-
который закрывают после
каждого приливания анилина. Все приспосо-
бление укрепляют в центре стакана (на лапке

которой должен быть выше уровн.1 смеси.
Б) Бюретка со стеклянным краном на
20 см3.
В)	Пипетка на 2 см3.
II. Реактивы
А) Химически чистый анилин, с температу-
рой застывания в пределах от —6,0 до —6,50°С,
б цветпый или слабо желтый (соломенный
цвет). В случае, если анилин имеет темпера-
туру застывания ниже —6,5° С, или если он
имеет желтую окраску, то его необходимо вы-
пушить над сплавленным поташом или едким
калием и подвергнуть перегонке. При этом
кервые порции дестиллята, обычно с примесью
воды, отбрасываются.
Б) Дестиллироваппая вода.
159
£
Фиг. 85. Аппарат для определе-
ния анилиновой точки.
III. Проведение опыта
В пробирку (В), вынутую из более широ-
кой пробирки (А), наливают из пипетки 2 см3
(испытуемого бензина и 1,6 см3 анилина (из
бюретки). Вставляют в пробирку пробку с тер-
мометром С п мешалкой D и над небольшим
пламенем горелки иди путем короткого погружения в горячую воду нагревают
смесь при помешивании до полного ее просветления. После этого смесь охлаж-
дают при помешивании и отмечают температуру помутнения.
Таким путем определяют ориентировочную критическую температуру растворе-
иия анилина. После этого нагревают баню (В) до температуры на 3—5° С ниже
найденной ориентировочной температуры растворения анилина (термометр К) и
Поддерживают баню при этой температуре. Пробирку (В) со смесью бензина и
анилина нагревают отдельно на 2—3° выше температуры растворения анилина
8 помещают ее в более широкую пробирку. Температура смеси в пробирке (В)
Медленно понижается. Как только появляются первые признаки мути, смесь в
робирке (В) начинают непрерывно перемешивать. Незадолго до появления мути,
•«исчезающей при перемешивании, появляется опалесценция. Вскоре после этого
внезапно появляется сильная белая муть, скрывающая шарик термометра (С), пеис-
'•езающая при энергичном перемешивании. Этот момент и отмечают. После этого
внутреннюю пробирку вынимают, прибавляют из бюретки ч -рез трубку Е 0,2 см3
Филина, повторяют вышеописанную процедуру. Так продолжают до тех пор,
••ока температура растворения анилина, вначале обычно повышающаяся после
добавления 0,2 см* анилина, не начнет понижаться (или оставаться без пзме-
Чения).
Наивысшая температура растворения анилина, которую удалось наблюдать,
•• считается истинной критической температурой.
160
Контроль топлива
После этого каждая фракция в количестве около 20 см3 под
вергается энергичному взбалтыванию в течение 15 минут с 2 ос%.
емами 98% ± 1%-ной серной кислоты, с последующим двукра^
ным взбалтыванием по 15 минут со свежими ш рциями кислоту
каждый раз по 1 объему.
Температура при взбалтывании должна выдерживаться в лре.
дел IX от н-10 до 4-40° С.
Указанная обработка серной кислоты годна в том случае
когда содержание ароматики не превышает 20%.
В случае, если содержание ароматики превышает 20%, фрак,
ция разбавляется бензиновой фракцией, предварительно лишен-
ной ароматиков, примерно тех же температурных интервалов, I
таким расчетом, чтобы концентрация ароматики не превышал.^
20%.
Взбалтывание с серной кислотой производится в делитель-
ной воронке на 100—150 см3 с притертой пробкой и краном или,
в случае механического взбалтывания, в склянке на 100—150 слй
с притертей стеклянной пробкой.
После этого кислота отделяется от фракции и последняя
промывается последовательно равными объемами воды 10-про-
центного раствора едкого натра, и снова водой до нейтральной
реакции, после чего высушивается над прокаленным хлористым
кальцием.
Для полученных таким образом фракций снова определяются
критические температуры растворения в анилине по вышеприве-
денной инструкции 3-й.
Найденные для отдельных фракций критические температуры
растворения в анилине до и после удаления ароматических дают
возможность вычислить содержание в них ароматических, наф-
теновых и парафиновых углеводородов.
Проент стандартного метода
Значения К приведены в таблице 45.
161
Таблица 45
Анилиновые коэфициенты К для ароматических углеводородов
по порядку	Пределы кипения фракции в °Ц	Концентрация ароматики в весо- вых процентах			
		до 20			
1 2 3 4	60- 95 95-122 122-150 150-200	1,15 1,20 1,26 1,50			
В случае предварительного разбавления фракции вычисление
содержания ароматических углеводородов производится по фор-
муле (1), после чего пересчитывается на исходную (неразбавлен-
ную) фракцию по формуле (2):
х = х. --------
1 п
(2)
исходной фракции;
разбавленной фракции;
исходной фракции;
где: х — содержание ароматики
ж, — содержание ароматики
т — весовое количество (в г)
п—весовое количество (в г) прибавленной фракции, ли-
шенной ароматики.
Вычисление содержания нафтеновых углеводородов во фрак-
ях, лишенных ароматики, производится на основании крити-
Вычисление ароматических углеводородов производится по ческой температуры растворения их в анилине с помощью таб-
формуле:	1 ®ицы 46.
Вычисленное процентное содержание нафтеновых и парафи-
. необ-
в
в
х=К (tx — t),
100
(1)	1лл тшиехсгши с	ххол^/jl опиоыл XX XX
Ивовых углеводородов во фракциях, лишенных ароматики,
где: х — содержание ароматических углеводородов.  родимо пересчитать на первоначальную фракцию.
К — коэфициент, зависящий от температуры кипения фрак- Пересчет производится по формуле (3):
ции и концентрации ароматики;	__
( — критическая температура растворения в анилине до уда-	У=УЛ 1 * * *
ления ароматики;
(j— критическая температура растворения в анилине после уда"
ления ароматики.
В тех случаях, когда содержание аром :тики во фракции ьыгпе
20% для определения содержания нафтенов необходимо дополни-
тельно обрабатывать серной кислотой неразбавленную фракцию-
после чего определить критическую температуру растворения ®
анилине. В этих случаях к указанной выше обработке серно®
кислотой прибавляется в самом начале двукратная обработка сер-
ной кислотой той же концентрации по 15 минут и 2 объема^15
серной кислоты.
уде ^ — содержание нафтеновых углеводородов в весовом
ренте на исходную фракцию;
у1— содержание нафтеновых углеводородов в весовом
’(енте на фракцию, лишенную ароматики;
а — содержание ароматики в исходной фракции в весовом
проценте.
Вычисление содержания парафиновых углеводородов для всех
фракций, начиная от 60°, производится по формуле (4):
Z — 100— (« + &),
’ Яковлев. Топливо для авиадвигателей.
углеводородов в весовом
(3)
про-
про-
(4)
162
Контроль топлива
Таблица 46
Анилиновая точка °Ц		 	—	 - - Содержание нафтеновых углеводородов в весовых процентах			
	60-95°	95-122°	122—150°	150—200°
76				0
75	—	—	.—	5
74	—	—	—	10
73	—	—	0	15
72	—	—	4	20
71	0	0	9	25
70	3	4	13	30
69	6	8	18	35
68	9	12	22	40
67	12	16	26	45
66	15	19	31	50
65	18	23	35	55
64	21	27	40	60
63	24	31	44	65
62	27	34	48	70
61	30	38	52	75
60	33	42	56	80
59	36	45	60	85
58	39	49	65	90
57	41	53	69	95
56	44	56	73	100
55	47	60	77	—
54	50	63	81	—
53	52	67	85	—
52	55	70	88	—
51	58	74	92	•—
50	61	77	96	—
49	64	81	100	—
48	67	84	—	—
47	70	87	—	—
46	73	90	—	—
45	75	93	—	
44	77	97	—	
43	80	100	—	
42	82	—	—	
41	85	—	—	
40	—	—	—	
39	—	—	—	
38	—	—	—	
37	—	—	—	
36		—	—	
35	100	—	—	

где L — содержание парафиновых углеводородов в исходной фр»11
ции в весовом проценте;
а — содержание ароматических углеводородов;
Ъ — содержание нафтеновых углеводородов в исходной фракДй11'
Предварительное испытание	163
Для фракции 40—60° вычисление содержания парафиновых
углеводородов производится по формуле (5):|
Х=Ю0 — Ъ,	(5)
где L — содержание парафиновых углеводородов во фракции
40—60°,
Ъ — содержание нафтеновых углеводородов во фракции
40—о0°.
Для фракции до 40° принимается, что она на 100% состоит
из парафиновых углеводородов.
Вычисление содержания ароматических, нафтеновых и пара-
финовых углеводородов во всем бензине производится по фор-
муле (5). Для примера берем вычисление содержания аромати-
ческих углеводородов па весь бензин из одной фракции
где «j — содержание ароматики в данной?фракции в пересчете на
весь бензин в весовом проценте;
а — содержание ароматики в данной фракции в весовом про-
центе ;
р—выход данной фракции от всего бензина.
Таким образом вычисляют содержание ароматики, нафтеновых
и парафиновых углеводородов в пересчете на весь бензин для
отдельных фракций.
Точное определение непредельных углеводородов производится
методом бромирования согласно инструкции 4-й.
Инструкция 4-я
пэ удалению непредельных углеводородов.
Бромированию подвергаются отдельные фракции топлива, по-
лученные согласно инструкции № 2.
Предварительное испытание
Предварительно определяется иодное число фракции и на
основании среднего молекулярного веса высчитывается содержа-
йие непредельных, а также определяется суммарное количество
фоматических и непредельных по инструкции № 1. В том случае,
'Сли суммарное количество ароматических и непредельных ока-
жется больше 12%, фракция разбавляется тем же продуктом,
Jo предварительно лишенным взбалтыванием с H2S04 аромати-
ческих и непредельных углеводородов, промытым, высушенным
1 перегнанным до той же температуры и снова обработанным
Раствором NaOH и водой.
Производство определения
, В круглодонную колбу емкостью около 2 см3 вливается
10 г испытуемой фракции бензина. Через пробку колбы
ставлен термометр, шарик которого погружен в жидкость, и
ц
Контроль топлива
164
бюретка с бромом. Продукт охлаждается до —20° и приливается
бром по каплям при взбалтывании. Во все время опыта темпе-
ратура не должна повышаться выше —18°. Количество приди-
постлгп
ваемого брома вычисляется ц0
иодному числу фракции. Нервые
капли брома быстро обесцвечнва-
реакции продукт
к 1бЧ
ются, в конце
-16-
—200
— 60
Фиг. 86. Колба Клайзена.
Фиг. 87. Аппарат для пере-
гонки после бромирования.
ппяпжрвый цвет не исчезающий в течение вляется очень неравномерно и не дает гладких реакций. Наобо-
слаоо оран	------ !/—3/ часа, после рот, по Гюблю (Hubl) алкогольный раствор иода реагирует
2	‘	I Тлгч ТТТТГГЛ Л ГПТЛ ЛТТТТ/Л ТТГТПЛ ТТГАТТ (Л/лТ ГТПТГГЧТ^ Г\ТТТТГ\ТГ	Г ГТ	ГТ>ТТТЧ Л Л/^ТТтг т-г,-»тт-
окрашивается в
г/2 часа. Приливание брома занимает около 3,2
чего для проверки постоянства окраски продукт еще оставляется
стоять на J/2 часа.
По окончании реакции сливают жидкую часть с смолистой
остатка, промывают 10-процентным раствором NaOH и высутИ
вают. Жидкость сливают в колбу Клайзена специальной копструк
ции (фиг. 86) и перегоняют в вакууме при 10—20 лм<, собирав
дестиллат в специальный приемник, охлаждаемый до—50° (фиг. 87)-
Конец перегонки узнается по быстрому повышению или
" ’ ------------------------ельной очистки продукта ей
той же колбы, но без вакуУ^Г'гома.м, с двумя двойными связями
ковеРшенное поглощение пода до<
шределяется анилиновая точка водного раствора Гюбля или Баллера с избытком" иода примерно
ароматические углеводороды уДа о0 /0 в течение 18-24 часов. При избытке иода в 75 о/ ™
ИЮлжигелыгосгь воздействия сокращается до двух часов. °
Конец перегонки узнается и и	____ __
дению температуры. Для окончательной очистки продукта ей
еще раз подвергают перегонке из	пяп-еви
над металлическим натрием.
В полученном дестиллате определяется
инструкции 3-й, после чего
ляются серной кислотой.
Определение содержания непредельных углеводородов в нренинг-бензинах 165
В полученном остатке вновь определяют анилиновую точку
для вычисления нафтеновых и парафиновых углеводородов и
для вычисления процента углеводородов ароматических.
Для ориентировочного вычисления количества непредельных
углеводородов в фракциях по иодному числу применяются данные
среднего молекулярного веса, приведенные в таблице 47.
Таблица 47
Фракция	Молекулярный вес
60- 95°	91
95—122°	105
122-150°	119
150 - 200°	140
200 -225°	167
Для фракции до 60° количество непредельных углеводородов
определяется по инструкции 1-й.
4. Определение содержания
ородов в нрекинг-бензине
непредельных углево-
и его смесях с бензи-
ном прямой гонки
Понятие об иодном числе
Содержание непредельных соединений обычно принято про-
изводить по так называемому иодному числу. '
Под иодным числом какого-нибудь продукта подразумевают
то количество иода в граммах, которое поглощается 100 г про-
дукта при известных условиях (продолжительность воздействия,
I род переносителей иода, избыток этого последнего и т. д.). При
|ибыкновенной температуре иод действует на насыщенные соеди-
нения очень слабо, при подогреве же его воздействие проя-
количественно уже при обыкновенной температуре, если при
этом присутствует двухлористая ртуть (HgCl2). Реакция состоит
в присоединении хлористого иода, который по Эфраиму и Вейсу
(Ephraim и Wijs) образуется согласно следующему уравнению:
HgCi2 + 2j2=Hgj24-2ja.
Таким образом сулема HgCl2 служит как бы катализатором,
Дереносителем иода. Количество присоединенного галоида соот-
ветствует для насыщенных соединений с двойной связью двум
[ — четырем атомам и т. д.
довершенное поглощение пода достигается при применении
166
Контроль топлива
Инструкция по определению иодного числа
а)	Приготовление растворов Гюбля по Баллеру
25 г иода п 30 г HgCl2 растворяют каждое отдельно в 500 см3 95-процентного
алкоголя; оба раствора фильтруют и соединяют вместе; к этой смеси приба-
вляют затем 50 см3 концентрированной НС1 с удельным весом 1,19. Таким об-
разом приготовленный раствор иода сохраняется лучше, чем раствор ГюбД
без HG.
б)	Изготовление раствора по Ганусу.
6,35 г измельченного иода помещают в Эрлепмейеровскую колбу и прибав-
ляют туда 4,0 г брома. Осторожно нагревают, взбалтывая, пока масса не стане®
жидкой. Быстро охлаждают, не прекращая размешивания, после чего все выли-
вают в 500 см3 ледяной уксусной кислоты. Реактив, будучи приготовлен из чи-
стых веществ, сохраняет долгое время свой титр без всякого изменения. Если
же вещества содержат некоторые примеси, то обязательно каждый раз ставить
опыт по проверке титра.
в)	Раствор серноватистонатриевой соли (Na2S2O3). При титровании иода гипо-
сульфитом происходит следующая реакция:	I I
2Na2S2O3 4“ J2 = 2NaJ -j- Na2S40g.
Серноватистокислый натрий (Ка^Од) окисляется в тетратионовый (Na2S4Oe).
Из выше приведенного уравнения видно, что 1 грамматом J — 1 грамм-
молекуле Na^SyOg = 1 грамматому водорода (II). Следовало бы приготовить ра-
створ, в литре которого находится точно </10 граммолекулы кристаллического
серноватистокислого натрия (Na2S2O3 + 5Н2О). По подобный раствор очень
быстро изменил бы свой титр вследствие разлагающего действия находящейся
в дестиллированной воде угольной кислоты.
После того как вся находящаяся в дестиллированной воде угольная кислота
войдет в обменное разложение с Na^SgOg, раствор сохраняется месяцы без за-
метного изменения.
Приготовляют большое количество (5 л) раствора Na2S2O3, отвесив на гру-
бых весах необходимое количество кристаллической соли, а именно около 125 г,
и растворив ее в 5 л воды.
Через 8—14 дней устанавливают титр этого раствора по одному из следую-
щих методов: а) посредством чистого иода, б) посредством двухромовокислого
калия.
Установка титра гипосульфита посредством химически чистого иода.
Титрование гипосульфита. В 2—3 небольших стаканчика с пришлифованными,
пробками всыпают по 2—2,5 г чистого йодистого калия, не содержащего иода,
и приливают по Vs см3 воды (не больше). Закрыв стаканчики, точно взвешивают
па аналитических весах. Затем, открыв стаканчики, прибавляют приблизительно
0,4—0,5 г чистого иода, тотчас закрывают п снова взвешивают. Разность в весе
равна весу иода. В концентрированном растворе йодистого калия иод быстро
растворяется. Затем помещают стаканчик в стакан, емкостью 0,5 л, в котором
находится 200 см3 воды и около 1 г йодистого калия. Содержимое стаканчика
растворяется в воде. Стаканчик оставляют на дне. Полученный таким образом
раствор иода определенного содержания титруют пз бюретки гипосульфитом
при постоянном взбалтывании до тех пор, пока раствор не примет темную
окраску. Затем прибавляют 2—3 см3 раствора крахмала и продолжают титро-
вать до обесцвечивания раствора. Титр раствора гипосульфита вычисляется я3
2—3 определений. Вычисляют сколько грамм иода приходился па 1 см3 гипо-
сульфита.
Установка титра посредством двухромовокислого калия. Продажный бихроМ#1
калия большей частью загрязнен сернокислым калием. Поэтому нужно с о Л11
трижды перекристаллизировать из воды. Полученную влажную криста л лическ!*?
муку высушивают в чашке при постоянном помешивании стеклянной палочкой
в водяной бане, после чего высушивают до постоянного веса при 130° в ма”
сляной бане и в сухой струе воздуха.
Определение содержания непредельных углеводородов в крекинг-бензннах 167
Если к кислому раствору KJ прибавить К2Сг2О2, то хромовая кислота
восстанавливается на холоде количественно в соль окиси хрома, зеленого цвета,
освобождая эквивалентное количество иода:
К2Сг2О, + 6KJ + 14НС1 = 8КС1 + 2СгС13 + 7Н2О + 6J.
Из навески в 4,9083 г очищенного и высушенного К2СгОэ приготовляют
РастВ0Ра’ Титрование производится следующим образом.
В стакап всыпают 1—2 г чистого KJ, растворяют в возможно малом коли-
юстве воды,прибавляют беж3 НС] (1:5) и затем 20—25 с,»3 раствора бихромата.
Под выделяется количественно. Дают постоять 2 минуты. Разбавляют водой
до 500—600 см3 и титруют гипосульфитом, прибавляя под конец титрования
иней окраски в зеленую. Большое количество воды нужно потому, что измене-
ние окраски в очень концентрированном растворе неясно.
г)	Хлороформ. Применяемый при растворении хлороформ должен быть испы-
тан на его чистоту. Для этого смешивают 20 см3 хлороформа с 20 см3 раствора
Гюбля и по истечении 2 час. определяют титр этой смеси, а также и титр чи-
стого иодного раствора Гюбля без прибавки хлороформа посредством гипосуль-
фита, после прибавки к обеим жидкостям по 20 см3 раствора йодистого калия. Е’ли
при этом не получаются согласные числа, то при следующих определениях
иодного числа надо ставить холостой опыт смеси раствора Гюбля с хлороформом.
д)	Раствор йодистого калия (1О°/о) должен содержать одну часть этой соли на
9 час,ей воды и быть совершенно нейтральным.
е)	Раствор крахмала. 1 г крахмала растворяют в 100 г горячей дестиллиро-
ванной воды и раствор фильтруют. Прежде чем опускать в горячую воду, крах-
мал растирают в небольшом количестве холодной воды, а затем выливают в
горячую воду, помешивая. Вместо обыкновенного крахмала удобнее пользо-
ваться растворимым крахмалом.
Производство опыта
Те пробы, которые не прозрачны и содер?кат загрязняющие вещества,
должны быть освобождены от этих последних путем фильтрования.
Для легких топлив навеску берут следующим образом. Сначала точно
взвешивают стаканчик с притертой пробкой. Затем помещают туда пробу по-
средством пипетки, приблизительно 0,2—0,3 г, закрывают пробкой и снова
взвешивают. Если известно заранее, что непредельных в продукте много, то
берут навеску 0,1—0,2 г; если мало, то 0,2—0,5 г, но с таким расчетом, чтобы
был избыток раствора Гюбля в 50 %. Открывают стаканчик с продуктом и на-
ливают туда немного хлороформа, приблизительно </3 стаканчика. При помощи
палочки сливают раствор через воронку в колбу. Осторожно держа стаканчик
над воронкой двумя пальцами, паливают туда еще */3 стаканчика. При помощи
палочки сливают раствор через воронку в колбу. Осторожно держа стаканчик
над воронкой двумя пальцами паливают туда еще */з хлороформа и опять сли-
вают. Затем помещают весь стаканчик в воронку и при помощи палочки поли-
вают его со всех сторон хлороформом. Затем обмывают и воронку. Теперь
можно считать, что вся навеска растворена и находится в колбе. Крышка
стаканчика, если на нее не попал продукт, отставляется в сторопу, если же
капли продукта случайно попали на крышку (что нежелательно), то ее тоже
помещают вместе со стаканчиком на воронку и обмывают хлороформом.
Определение по Гюблю
Таким образом навеска продукта 0,2—0,3 г растворяется в 20 см3 хлоро-
форма в колбе 500 см3. Затем из бюретки туда приливается 25 см3 раствора
Гюбля. Можно также применять аппарат с автоматическим отмериванием жид-
кости. После этого содержимое колбы сильно встряхивают и оставляют стоять
в покое в течение 24 час. в помещении с нормальной температурой и защи-
щенном от непосредственного действия солнечных лучей. Если раствор заму-
тится, то прибавляют столько хлороформа, чтобы раствор сделался вполне
прозрачным,одновременно устанавливают подобным же образом контро 1ьную пробу
и сохраняют ее с первой. В этом случае не берут только навески продукта.
168	Контроль топлива
По истечении 24 час. в обеих пробах определяют количество действующего
иода, т. е. того иода, который не вошел в реакцию с ненасыщенными углеводоро-
дами и остался свободным. Для этого в каждую пробу наливают по 20 еж'1 ра-
створа йодистого калия (10 %) и по 150 слг» дестиллнрованной воды, после чего
титруют гипосульфитом. Если за время стояния часть иода проникла па пробку
(если пробка плохо притерта), то нужно осторожно смыть его сначала раство-
ром KJ, а потом водой В противном . лучае определение будет неправильно,
так как часть действующего иода будет упущена.
Определение содержания спирта в спирто-бензиновых смесях	169
дельных, и наконец для фракции 135—160 мы имеем молеку-
лярный вес около 127, и на 92 единицы иодного числа мы имеем
содержание непредельных 46,1%. При грубых подсчетах содер-
жания непредельных по иодному числу можно считать, что
каждым 10 единицам иодного числа соответствует 4% содержа-
ния непредельных углеводородов.
0 ределение по Ганусу
Из бюретки добавляют 25 см3 раствора Гапуса и сильно взбалтывают.
Оставляют стоять 15 мин., избегая прямого солнечного света.	|
Титрование. Титру < т раствор сначала без прибавления крахмального раствора,
а затем, когда раствор просветлеет, и примет желтую окраску, прибавляют его
и титруют до обесцвечивания. По истечении короткого срока после титрования
раствор снова голубеет’вследствие выделения иода из продуктов присоединения,
но это окрашивание не принимается во внимание-
Вычисление количества непредельных
Если известен молекулярный вес непредельного соединения,то можно onpeJ
делить содержание его в процентах в данном рродукче.
Предположим, что молекуля) ный вес продукта равен М. количество иода,
пошедшее на реасцию  непредельными, в граммах, „Ь“ г навеска топливе
Отсюда количество непредельных:
у —а
М-а
У = ~т~ г-
но
Выразим это в процентах:
У= Jrb ’
есТь иодное число нашего продукта, равное х.
Ь	1 м
i = 0,00394,
J 2
у = 0,00394 -M-х.
15. Определение содержания спирта в спирто-бензи-
новых смесях
Для обнаружения содержания спирта испытуемое топливо
взбалтывают в градуированной пробирке с водой. Если после
I отстаивания наблюдается заметное уменьшение слоя, то это ука-
зывает па присутствие спирта.
Если уменьшение не превышает 2%, то считается, что алко-
голь оюутству-т.
Метод количественного определения содержания спирта по
(НАМИ заключается в следующем:
50 см3 исследуемой смеси в делительной воронке встряхива-
1! тся с 100 см3 раствора СаС12 удельного веса 1,2—1,3 при 15°.
После отстаивания до просветления раствор СаС12 сливают, а
(оставшийся бензиновый слой промывают еще дважды 5о см3
|СаС12. От собранных хлоркальцпевых растворов отгоняют 100 см3,
(определяют пикнометром удельный вес дестиллята и по таблицам
находят содержание спирта. Найденные таким образом объемные
проценты удваивают.
Вместо СаС12 можно употреблять насыщенный раствор NaCl.
езультаты разнятся на десятые доли процента. Так
। 50 см3 смеси 1:1 (1 часть бензина и 1 часть спирта)
23,3 см3 спирта; с NaCl — 22,5 см3, а теоретически—23,9
смеси
с СаС12
найдено
см3.
I гля
с Ю % спирта с СаС12 найдено в 50 см3—3,8 спирта,
„ 30%
» 50%
„ 70% •
п
50 „ 12,7
50 ., 23,2
50 „ 31,9
теор.
4,7
13,5
23,4
32,9
Соотношение между содержанием непредельных и иодным чи*
слом для различных фракций бензина
При производстве определения иодного числа следует испы-
туемое топливо отфракционировать и пользоваться значениями
молекулярных весов, как это показано ниже.
При определении иодных чисел можно считать, что фракция
бензина, выкипающая в пределах 50—80°, имеет молекулярный
вес около 83, что дает на 118 единиц иодного числа 38,7 %
содержания непредельных углеводородов. Для фракции 80—110°
мы имеем соответственно молекулярный вес около 98, и па 104
единицы йодного числа мы имеем содержание 40,4 % непредель-
ных; для фракции 110—135° молекулярный вес около 114, н&
101 единицу иодного числа мы имеем 45,4% содержания непре'
6. Испытание крекинг-бензинов
на
смоло-
образование
Метод Кука
Испытание на присутствие действительных или растворенных
бензине смол (что имеет в виду нагарообразование) определяется
о методу быстрого испарения под током пара.
Метод Кука, основанный на этом принципе, состоит в сле-
[Ующем: паровая печь в виде металлического ящика помещается
1 электрическую печь, при помощи которой поддерживают в па-
рной печи температуру от 160 до 175°. Паровую атмосферу над
рШариваемыми образцами создают током пара. Количество бен-
гПа для выпаривания берут в 20 ел3, при более точных опытах
170	Контроль топлива
с образованием бензинов, содержащих небольшое количество
смолы — 50 см3. Образцы выпариваются в чашках Пирекса ем-
костью в 200 см3. Опыт при нагревании до 160—175° можно за-
кончить в течение 10 часов.
Опыт показал, что при быстром испарении воздух не оказы-
вает сколько-нибудь значительно окисляющего действия, так что
струя пара может быть заменена соответствующей струей воз-
духа. Подробности испытания следующие. В глазированную фар-
форовую или стеклянную чашку помещаются 100 см3 бензина и
выпариваются на сильно кипящей водяной бане. Для ускорения
испарения направляется ток воздуха из 1/2-дюймовой стеклянной
трубки, расположенной вертикально и над центром чашки, при-
чем ток воздуха пускается возможно сильный, по без разбрыз-
гивания бензина через края чашки. Трубка
заполнена рыхлым слоем ваты; нижний конец
ее закрыт сеткой с мелкими отверстиями.
Для полного испарения обычного бензина
требуется от 12 до 15 минут. Остаток сушится
до постоянного веса при 100—105° Ц, на что
требуется 2—3 часа.
С одинаково хорошими результатами мо-
гут применяться и меньшие количества
бензина (например 20 см3) в соответственно
меньших чашках, причем количество смол
пересчитывается на 100 см3 в миллиграммах.
Для определения' способности к смоло-
с _ —-----------------------------— —«
деление потенциальных смол по кислородному
методу или упрощенным способом — испаре-
нием в медной чашке.
О степени окисления в случае кислородного
метода судят по количеству поглощенной
кислорода. Схема аппарата по определению
___Ml УТИМ UlJtuuuuvivi Axpixxx^^x/лх^ тг*— ---
При кислородном методе о способности к смолообразованию
могут судить и по количеству образовавшихся прп окислении
смол,
Испытание нренинг-бензинов на смолообразование	171
Способ испытания в медной чашке
I
Кроме описанных способов определения смолы употребляют
способ выпаривания в медной чашке. Этот способ значительно
отличается от описанных, прп нем не контролируется окисление,
не разделяют смолы „действительной", находящейся в образце
I перед испытанием, от смолы „потенциальной", которая может
I в нем получиться в зависимости от условий опыта. Далее медь
I действует как катализатор на течение реакции окисления и по-
лимеризации. Кроме того летучая часть бензина, быстро испа-
ряясь, оставляет после себя малое количество смол, в то время
। как тяжелые части дают большое осмолепие. Поэтому этот метод
для одного и того же бензина даст для легкой и тяжелой ча-
стей совершенно различные результаты. Это противоречит тече-
нию полимеризации и окисления, при которых и легкие и тяже-
лые непредельные углеводороды могут давать одну и ту же
I скорость окисления. Однако, несмотря на сделанные замечания,
этот метод может дать вполне полноценные результаты, как это
I видно из таблицы, где приведены результаты испытания бен-
|зинов по методам кислородному и выпаривания в медной чашке.
Способ испытания в бомбе
Испытание в этом случае производится следующим образом.
Открытая склянка емкостью 200—250 см3 с образцом крекинг-
бензина помещается в автоклав, и последний заполняется из
бомбы кислородом, до тех пор пока давление не достигнет
R 7	---	_	----XX мшпщ^Ю ВОДМ-
ную баню". Давление повышается до определенного максимума,
I который остается практически постоянным (в случае герметично-
сти прибора), пока не начнется окисление, после чего дав-
ление падает. Время, в течение которого давление остается
постоянным, служит мерилом стабильности бензина.
Несмотря на важность оценки способности крекинг-бензипов
к смолообразованию при хранении, до последнего времени не
Установлены нормы предельного содержания потенциальных смол
По какому-либо из указанных методов.
Нормы содержания смол в авто-кренинг-бензине
В САСШ считают, что обыкновенные автомобильные бензины,
Удовлетворительно очищенные, при испытании в медной чашке
tnnvn in .go мг на 100 см3, а для отдельных случаев при про-
_________крекинг-бензинов допускаются нормы 20—50 мг.
пяют кислородом и после	Z 7олбе повышается,Лто	для кислородного способа считают условной нормой содер-
Так как при нагревании_Д^ле^,е	КолбУ^апип иля	~----- ------- -
ДЛЯ огшеделеннл Lliuuuuiiuuiu XL	От>тпЛ1лг'Тт Пп	Д - лА-^tivnnv /ПО диити! лет
образованию при хранении производаг «ц» • Ф Ь»«	°±Л;А™Я®УЮ"W
Фиг. 88. Аппарат для
определения окисляе-
мости бензинов (по-
тенциальных смол),
смол этим способом приведена на фиг. 88.
идним ivxcivW0 3 СПОССбНСС™ Г.
и по количеству образовавшихся при окислений
™ЭЛ.
Испытание в этом случае производится следующим образом1
длинногорлая и круглодонная колба Пирекса емкостью в 500 см'
перед опытом тщательно промывается кислотой и дестиллир0'
ванной водой и высушивается нагретым воздухом. Колбу напой- &ют 10___.
пяют кислородом и после заливают 25 см3 испытуемого образД»- <зводстве крекинг-беттчигпп “ игдс,,1пп1>1л случаев
Так как при нагревании давление в колбе повышается, то дпо кт1Г>УгППптоГ1Т1„	ПОРМЫ 20—50
закупоривают резиновой пробкой и сверх того завязывают. Колщдг-
помещают в интенсивно кипящую водяную баню, так чтобы моЯ®Оо см3.	Jr-'-	VV1XUJ1X
было следить за горлышком и пробкой. После 5 час. такоГф Проба на смолообвазовяпие п в
нагревания образец охлаждают, переливают в чашки и выпари ах (в присутствии воздуха) дает
вают в паровой печи. Для извлечения из колбы осевшей сь^И<ецьшее (от 2 до 10 наз) че ДЭет количеств° смол
колбу ополаскивают спирто-бензольной смесью.	в. ,,;бо закономерность в этом^ отношении Чашке’
JJIAXX7 X -и	X	------ 1	*,
колбу ополаскивают спирто-бензольной смесью.
;ание для автомобильных сортов крекинг-бензипов 40 т на
00 сл1«.
Проба на смолообразование в фарфоровой и стеклянной чаш-
„	,	- -	•	t значитедЬно
медной чашке. Выявить какую-
0'1ределениес°ДИ^аниясернисть^ соединений
172	Контроль топлива
Что касается содержания действительных смол в крекинг»
бензинах, то обычно крекинг-бензины дают содержание смол от
5 до 30 мг на 100 см3.
7. Определение содержания тетраэтилового свинцу
в топливе
Для определения содержания тетраэтилового свинца в топливе
помещают 5 см3 топлива в круглодонную колбу емкостью 250 см3
и прибавляют 50 см3 соляной кислоты удельного веса 1,19. Колба
нагревается в тяге на маленьком пламени с обратным холодиль-
ником. Газообразный НС1, проходя через слой топлива, плаваю-
щего на поверхности, образует РЬС12, выделяющийся в виде мути,
которая через некоторое время, когда хлористый свинец раство-
рится в соляной кислоте, исчезает. Операция продолжается два
часа. Затем топливо и большая часть воды отгоняются; остаю-
щаяся в колбе жидкость смывается в стакан, и в ней опреде-
ляется свинец по одному из обычных способов. Весьма удобно
выпарив несколько жидкость в стакане, прибавить к ней абсолют-
ного спирта и после отстаивания собрать и взвесить хлористый
свинец. Более точно определение свинца в виде PbS04, для чего
к жидкости прибавляют концентрированной H2S04 и нагревают до
появления белых паров. Осадок PbS04 собирают на обыкновенный
фильтр. Зола фильтра смачивается несколькими HN03 и двумя
каплями H2S04. Избыток кислот удаляют осторожным нагреванием
Результаты при этом получаются весьма удовлетворительные.
Последнее время был предложен еще один метод.
К 100 см3 образца медленно прибавляют, помешивая, 10%-ый
раствор брома в четыреххлористом углероде. К бензину прямой
гонки прибавляют 10 см3, к крекинг-бензину—30 см3 этого рас-
твора. Через несколько секунд прибавляют еще 5 см3, дают бро-
мистому свинцу осесть, отфильтровывают его и промывают 25 см3
CS2. Осадок смывается затем в колбу и растворяется в 30 см3
горячей 15%-ой азотной кислоты, после чего туда прибавляют
5 см3 концентрированной H2S04, и нагревают смесь до тех пор,
пока не появятся белые пары. Сульфат свинца отфильтровы-
вается, промывается, растворяется в горячем растворе уксусно-
кислого аммония и титруется в горячем состоянии раствором
молибденово-кислого аммония (8,6 г на литр, 1 см3 = 0,01 г
свинца или 0,0155 г РЬ(О2НЕ)4.
В качестве индикатора для обнаружения наступления окон-
чания реакции служит свежий 0,5%-ый раствор таннина, который
должен дать желтую окраску.
8. Определение содержания сернистых соединении
Суммарное определение серы по ламповому способу
„	„ гто	насосом и прос
Суммарное содержание сернистых соединении определяют Р «ржания ровного горения
нижеследующему методу, принятому для унификации в ком#с' Од трубу.
W „о автотракторному тошатву.
173
I. Описание прибора
1) Лампа А (фиг. 89) емкостью —20 с.из. Горлышко закрывается притертой
I геклянной пробкой с впаянной в нее стеклянной трубкой длиною 50—60 мм,
I диаметр —0,4 см. В трубку вдевается фитиль пз двух скрученных пучков
стеклянной ваты, у верхнего конца обмотанный небольшим отрезком платиновой
проволоки.
2) Трубки Б длиной 12—13 см, диаметр—3 см.
3) Абсорбер С с ловушкой — емкостью в 150 см3. Одно колено абсорбера
I наполняется до половины отрезками стеклянных трубочек, а в верхнее расшп-
I рение помещается слой стеклянной ваты.
4) Промывалка Дрекселя D.
5) Ресиверная склянка Е, предназначенная для уменьшения неравномер-
ной работы воздушного насоса.
II. Реактивы
I	Ю°'о	раотвора	NasCO3
10° о раствора NC1
1	10% раствора ВаС12
Насыщенный раствор NHjNO
Na2O2 химически чистый.
Перед употреблением все реактивы проверяются па чистоту. Сернокислых
|соединений не должно быть более 0,0001%.
III. Определение.
В абсорбер наливается 30 см3 10% раствора соды, этим же раствором сма-
 Чивается слон стеклянной ваты в абсорбере. К абсорберу с одной стороны
присоединяется труба, с другой — ловушка посредством притертых стеклянных
^уробок.
Для регулировки скорости тока воздуха на каучук, соединяющий промывадку
MfipCKce 1Я с ресивером, помещается винтовой зажим. Ресивер соединяется
Л11 водяным насосом и просасывает слабый ток воздуха, достаточный для под-
---------------------- —-	, лампы (копоть не допускается), подставленной
 В сухую лампу наливается исследуемое горючее, трубка
°вым отрезком с стекл.япнлН г™™,...™ --------------—
174	Контроль топлива
0,001°. Затем лампа зажигается и быстро
лампы приходится на уровне края труб”
-—	—XV ..Z4*vr«n тт»-»тг ТТЛТ1ГАГ
Определение содержания сернистых соединений	175
гро подставляется под трубу. Горлышко 110 отстаивании сливают прозрачную жидкость
лампы лрилидпхма ..U.	___..г___-г/бы. Для регулировки ВЫСОТЫ пламени слу- ' r0CVIre И ПР.ПРдг 1ттг1ОГШ1и„п„ „„„„	л...У..Х1_™Т_аХ0Р01а0 закупоренном
жит платиновая проволочка, при помощи которой можно спускать п поднимать
фитиль. Горение пр должается от 2*/2 до 5 часов в зависимости от содержания
серы в горючем. По окончании опыта лампу гасят, закрывают каучуковый от-
резок и через 5 минут звешивают.
Количество сгоревшего бензина вычисляется по разности. Промывалка Дрек-
селя с осевшими в пей парами воды, ловушка и труба ополаскиваются горячей
водой в стакане и туда же сливается жидкость из абсорбера; абсорбер много-
кратно ополаскивают горячей водой, сливая каждый раз через слой стеклянной
ваты. Жидкость в стакане доводится до кипения, окисляется небольшим коли-
чеством сухого Na2()2 (около 0,250 г), выпаривается до половины своего объема,
нейтрализуется NC1 до слабо кислой реакции и фильтруется. Фильтрат и про*
мывные воды доводятся до кипения и осаждаются раствором ВаС12 обычным
способом. Перед сожжением промытый осадок BaSOt на фильтре промывается
несколькими см3 раствора NH4NO3.
X.______
 сосуде и перед употреблением^ если нужно, фильтруют через асбест.
Испытание. К 10 см3 испытуемого продукта прибавляют 5 сж:| раствора плюм-
I пата натрия и сильно взбалтывают в течение 15 секунд. Затем прибавляют ще-
I потку серного цвета и снова взбалтывают 15 секунд. Серный цвет собирается после
11 гстаиванин смеси па поверхности раздела двух жидкостей. Если цвет продукта
| но изменится, а пленка серного цвета останется желтой или лишь слегка посереет
I или покроется темными пятнами—точками, продукт считается выдержавшим испы-
I такие; если окраска продукта серного цвета сильно изменится и сделается густо-
I оранжевой до темпокоричневой, то продукт считается не выдержавшим испытания.
Проба на тиофен. Кроме докторской пробы с бензольными топ-
I, ивами производят пробу на тиофен, содержание которого в топ-
I ливе выше определенной нормы считается вредным для организ-
I ма человека. Нужно отметить, что действие на организм человека
I тех небольших примесей, которые присутствуют в топливе, не
изучено, и пробой па тиофен одновременно проверяют очистку
I топлива от сернистых соединений, в числе которых тиофен зани-
। мает солидное место. Действие тиофена па детали двигателя не
I изучено, и в этом отношении не существует обоснованных норм.
I Во всяком случае принято по условиям приемки бензольного топ-
ива производить качественное определение содержания тиофена.
Инструкция по проведению определения взята нами без изме-
I нения из ОСТ 5.
Инструкция по качественной реакции на тио«*>ен
Реактивы!
Содержание S вычисляется по следующей формуле:
„ а\ 0,1374X 100
ь =-------------------------------—
ъ	I
где а —количество BaS04 в граммах,
b — навеска сгоревшего бензина в граммах.
Холостое определение производится точно таким же способом,
но вместо бензина сжигается спирт.
Сжигание только тогда дает правильные результаты, когда
содержание S в топливе не превышает 0,1°/0.
В случае бензольных топлив и при содержании серы выше
0,1°/0 обязательно разбавление спиртом, Для бензольных топлив
разбавление необходимо, так как получается коптящее пламя. I
Точность опыта — О,ОО2°/о (весовых).
Качественные пробы на содержание сернистых соединений I
Сернистые соединения встречаются в значительных количе-
ствах в бензольных топливах каменноугольного происхождения.
Для открытия в топливе некоторых групп соединений, содержа-
щих серу, существуют специфические реакции, из которых наи-
большее распространение имеет „докторская проба".
Докторская проба. Докторская проба определяет присутствие
сероуглерода и некоторых тиосоединений и основана па действии
на бензин плюмбата натрия. Для всех видов топлив, применяе-
мых в авиационных двигателях, „докторская проба" должна л!
вать отрицательную реакцию, т. е. присутствие вышеуказан
сернистых соединений должно быть исключено.
Инструкция по определению докторской пробы
е а н т и в ы:
1. Раствор плюмбата натрия.
2. Чистый сухой серный цвет.
Растзор плюмбата натрия1 готовят, прибавляя к раствору 125 г едкого натр"
1л дистиллированной воды и 60 г окиси свинца; после сильного — ‘^ния
течение 15 мин.	~~	„поч
1 Раствор плюмбата натрия следует хранить в сосуде, закрытом каучуковы ми вание слоя топливаГ^что^р1 лп ита°ЛЮ1еН1;И настет;ах цилиндра за окра-
пробкой. Раствор является пригодным до появления осадка.	Ж °Илива слить и убеяиттея в	следует осторожно верхний слой
|	•' А в отсутствии его окрашивания.
_   “
1. Серная кислота (1,84) химически чистая.
2. Изатин.
Испытание. В фарфоровую чашку, предварительно ополоснутую серной кис-
лотой, помещают несколько зернышек изатина и наливают на них несколько ка-
ль серной кислоты; сверх нее наливают слой бензола и перемешивают стек-
линной палочкой. При содержании в бензоле тиофена появляется темносинее
окрашивание; с бензолом, не содержащим тиофена, реакция не наступает.
Реакция с серной кислотой. В эксплоатации весьма удобен способ
качественного определения содержания сернистых и непредель-
ных соединений по реакции с серной кислотой. Обычно при этом
(предусматривают цвет окрашивания слоя серной кислоты. Для
[Щиабензинов, почти не содержащих сернистых и ненасыщенных
Соединений, это окрашивание не допускается более чем светло-
чоломенпо-желтого. Для авиабензольпого топлива это окрашивание
he должно превышать 3 марок по Кремеру, что примерно соответ-
твует светлокоричневому тону. Под марками Кремера принято по-
ймать определенные концентрации двухромокислого калия в воде.
Инструкция по проведению реакции с серной кислотой
В цилиндре с притертой пробкой размером в 50—70 слЫ взбалтывают 30 см3
пытуемого топлива с 10 см3 серной кислоты удельного веса 1,84. После взбал-
едкого натр" [Ьвания в течение 5 мин. дают отстояться. Через указанное пятиминутное от-
“	-j—-лвинпа- после сильного взбалтыванЯ'Вгаивание окрашивание слоя серной кислоты не должно превышать указанной
SSSTXSJSSw ’б“’ыю“вре” " ”р“ *&.._______________________________________________________
р
в
в
176
Контроль топлива
Инструкция по проведению пробы с медной пластинкой
Медная пластинка из чистой электролитической меди размером 4 X1
толщиною 1— 2 мм тщательно очищается наждачной бумагой № 0 и промытая
последовательно спиртом и эфиром опускается в колбу на 250 слг3, куда вли-
вается 100 ел3 испытуемого топлтва, предварительно осушенного. Пластинка
должна быть полностью покрыта бензпном. Колбочка ^соединяется с обратным
холодильником и нагревается на водяной бане 3 часа при температуре 1004
после чего пластинку вынимают и наблюдают изменение цвета по сравнению
со стандартной.
34
35
Калориметр Юнкерса
для определения теплотворной способности
Фиг. 90. Калориметр Юнкерса.
Оценка производится по трехбалльной системе:
а)	присутствие активных соединений (пластинка почернела),
б)	следы (едва заметное изменение цвета),
в) отсутствие (цвет не меняется).
Б случае одновременного образования смолы (крекинг-бензин) таковая
вается ацетоном.
Ir linfaibW‘ Ра45п^шсРи“« iiviunuai (оо, огиш
9. Определение теплотворной способности жидки* 1 каучуковой трубки стеклянную трубку),
топлив
Теплотворная способность топлив определяется в аппарат®
Юнкерса по следующей методике, принятой в комиссии ВОН*
СССР ро автотракторному топливу.
Аппаратура
изображенной на
светлой комнате
Калориметр Юнкерса собирается по схеме,
[фиг. 90. Устанавливать калориметр следует в
|с постоянной температурой и неимеющей воздушных течений.
I Определенная навеска исследуемого топлива сжигается в примусе,
I горелка которого помещается в вертикальную трубу (40) калори-
I метра и отдает при установившемся режиме все тепло от сжи-
|гаемого топлива воде, протекающей по системе внутренних
•трубок калориметра.
Сборка калориметра
Прежде всего калориметр с помощью регулировочных винтов 21 и отвеса
11(9) устанавливается вертикально. Чтобы легко можно было наблюдать за показа-
ниями температуры отходящих газов с помощью термометра, кран 1 для регу-
лировки протекающей воды должен находиться слева.
Деления термометра 13 равны 1°. Трубки для притока и отвода воды (2 и 3),
расположенные так же с левой стороны прибора, представляют собой единую
Ц систему трубок, причем направление движения воды указано стрелками.
Итрубку 2 соединяют каучуком с баком воды, емкостью около 120 л, в котором
1вода должна до опыта успеть принять комнатную температуру (бак рекомендуется
набжать мариоттовой трубкой, чтобы сохранять в течение всего опыта
] । остоянство напора воды).
Подача воды из бака обусловливает равномерную температуру входящей
воды. Из большого бака вода поступает в промежуточный бачок 4, откуда лиш-
няя вода стекает через трубку 3, выходит из калориметра в сточный сосуд 5,
снабженный тройным краном 6, имеющим два ответвления 7 и 8. Переднее от-
ветвление 8 служит для измерения протекающей воды и через него вода соби-
рается в ведерку 33 емкостью в 5 литров. •
Заднее ответвление 7 отводит в ду, когда еще прибор не установлен пли
пока не создалось в нем стационарное состояние. Поворотом крана 6 на 90°
|1можно быстро и без всяких потерь направлять вытекающую воду то в одно, то
в другое ответвление. Путь воды обозначен углом на лобовой стороне крана 6.
Небольшой мерный цилиндр 19, емкостью в 25 с.ад3 с делениями до 0,5 см3
Цустанавливается под трубочкой 17, по которой стекает конденсационная вода,
образующаяся при сожжении топлива.
Термометры 10 и 11 (точность их 0,02э) с делениями до 0,1°, служащие для
измерения температур притекающей и оттекающей воды, устанавливаются
Ев гнезда на крыше калориметра.
Сзади термометров для улучшения видимости их показаний рекомендуется
помещать белый экран. Для отсчета показаний термометров употребляются лупы.
Наполнение калориметра водой
Крап 6 соединяется с ответвлением 7. Медленно открывая запорный водный
Еран и кран 1, в калориметр nocieneinio впускают в воду из большого бака,
огда калориметр наполнится водой, начнется сток ее через сток 5 и трубку 8.
I 1осле этого приступают к регулировке подачи воды в калориметр.
Чтобы получить равномерный приток воды к калориметру, необходимо, чтобы
I места давления воды Н все время сохранялась постоянной. Для достижения
I ртого, количество притекающей годы подбирают таким, чтобы в сосуде 4 все
с51и- емя происходило переливание избытка воды через внутренний сосуд в трубку 3.
| поэтому во все время работы с калориметром вода из трубки 3 должна вы-
иваться равномерным потоком (за этим удобно наблюдать, помещая среди отвод-
Регулировка примуса
Резервуар примуса перед каждым испытанием нового сорта топлива сначала
*1оласкивается техническим бензолом, а потом не менее трех раз испытуемым
°пливом.
с Яковлев, Топливо для аг,иа(вигагелей-
178	Контроль топлива
После этого в примус наливают испытуемое топливо или смесь (не Менее
100 слз) и подбором отверстия форсунки и давления внутри резервуара добива-
ются полного сгорания топлива. Об этом можно судить по окраске пламени: при
полном сгорании цвет пламени голубовато-синеватый, желтая и красная окраска
(даже частичная и временная) является ^признаками неполного сгорания. В ио.
следнем случае производить определение теплотворной способности, нельзя ц
надо сначала добиться полного сгорания или уменьшением отверстия форсунки
или уменьшением давления в резервуаре.
Когда будет достигнуто полное сгорание, замечают по манометру 39 давле-
ние в резервуаре примуса — это давление необходимо поддерживать в течение
всего опыта. Примус подвешивают вместо чашки на одно из коромысел лабора-
торных весов 18 (имеющих точность в 0,01 г при навеске 1 кг) и уравновеши-
вают их грузом и дробью (на тарелку 3 кладется гирька в 5 грамм и
подводят горелку внутрь трубы 40). Горелку следует подводить на такую высоту,
чтобы между горизонтальным трубопроводом и дном калориметра оставался про-
межуток около 5 см. Наблюдение за полнотой сгорания во время опыта произ-
водится по цвету пламени с помощью отражения в зеркале 22, помещенном под
калориметром.
Производство измерений
После введения горелки в калориметр, температура отходящей теплой воды,
наблюдаемая по термометру 11, начинает постепенно подниматься, пока через
несколько минут она наконец не установится. Это служит признаком, что в ка-
лориметре установилось состояние теплового равновесия. В этом случае количе-
ство воды, находящееся в калориметре, и теплоемкость металлических частей его
не оказывают никакого влияния на тепловой баланс — все тепло, какое дает
пламя, уносится потоком постоянно текущей через калориметр воды.
Разницу между температурами холодной и теплой воды следует установить
в 10—12э. Достигается это регулировкой с помощью крана 1 количества вроте-
кающей через калориметр воды. Температура отходящих газов не должна пре-
вышать температуры отходящей воды больше чем на 10°.
После того как установится тепловое равновесие в калориметре, уравнове-
шивают примус на весах; в момент достижения равновесия кран 6 переключают
на трубку 8, под сбор конденсата подставляют пустой мерный цилиндр 33 и сни-
мают с чашечки навеску в 5 г и начинают отсчеты температур по термо-
метрам 10 и 11. Отсчеты температур производятся регулярно через 1 минуту в
течение всего опыта.
Опыт прекращается, когда стрелка весов проходит через пулевое деление
положение равновесия): быстро кран 6 переключается на трубку 7, мерный
цилиндр для сбора конденсата сменяется.
Для каждого топлива производится не менее трех опытов.
После опытов подсчет производят по следующей форме:
Количество сгоревшего топлива в граммах^ G.
Количество протекшей воды в граммах Ж.
Высшая теплотворная способность 77О = W (£2—tA) калорий-
Количество собранного конденсата в граммах D калорий.
Поправка па конденсат С = 617-^ калорий.
Низшая теплотворная способность .Нн=1б17г,— С калорий.
Поправка на испарение топлива г20 калорий.
Теплотворная способность с поправкой на скрытую теплотУ
испарений 77=7^-!--Лю калорий.
Определение веса собранной воды и конденсата С производят взвеши»0
пнем (с точностью до 0,1 г).
При вычислении поправки на испарение топлива, значения скрытой теп-
лоты испарения берут следующие:
для бензинов .	............ПО	калорий	на	1 кг
„ бензольных топлив.........120	„	„	1 „
,, спирта................... 240	„	„	1 ,,
Допускаемые расхождения между двумя сериями определений теплотворной
способности не должны превышать 3%.
Результаты определения теплотворной способности в конечном виде округ-
ляются до 100 калорий.
Разборка и чистка
Аппарат необходимо держать в чистоте. Вода для опытов должна быть мяг-
кая, не жестче 5° (немецких). Ka t и в каждом водяном котле, с течением вре-
мени на всех соприкасающихся с водой частях калориметра образуется накипь,
особенно внутри нагревателя 40. Свойства воды находятся в тесной зависимости
от степени загрязнения, поэтому аппарат нужно подвергать основательной
чистке по крайней мере раз в год. Если не обратить на это серьезного внима-
ния, то ставится под угрозу хорошая передача теплоты от сгорающего газа к
охлаждающей воде. Конструкция аппарата такова, что его очень легко разни-
мать по частям и чистить. Нагреватель 40 соединен с рубашкой при помощи
разъемного фланца. Разборка производится следующим образом:
1.	Освободить калориметр от содержимой воды и вывинтить кран 23.
2.	Удалить крышку 30 вместе с термометрами 10 и 11.
3.	Ослабить винты 27 у крана 1,29 у стока 5 и наконец винт 28.
4.	Снять крышку калориметра.
5.	Вынуть внутреннюю часть из внешнего чехла.
6.	Вывинтить 12 фланцевых винтов 25 с помощью прилегаемого ключа.
7.	С помощью двух винтов 31 ослабить фланцевое соединение и извлечь
трубчатый нагреватель.
Чистка калориметра производится горячим содовым раствором, после чего
все части моются и ополаскиваются водой.
Сборка
1.	Вставить уплотнительное кольцо для фланцевого соединения; если нужно
взять новое.
2.	Трубчатый нагреватель вставить в чехол и плотно соединить их друг с
другом, равномерно затягивая двенадцать фланцевых винтов 25 (предварительно
завинтив винты 31).
3.	Свинченную внутреннюю часть наполнить водой и проверить плотность
фланцев.
4.	Проложить изоляционный шнур в жолоб между двумя фланцами и вдви-
нуть внутреннюю часть на внешний чехол калориметра, причем камера сгора-
ния должна попасть в бороздку для конденсационной воды, находящуюся внизу.
Изоляционный шнур прокладывается для того, чтобы отделить камеру для отхо-
дящих газов от верхнего воздушного пространства.
5.	Завинтить винты 27, 29 и 28.
6.	Вставить термометр 10 и 11 и завинтить крышку 30.
Когда все каучуки надеты, аппарат готов для дальнейшего употребления.
Если перерыв в работе предполагается большой, то каучуки следует хорошо
высушить, а все никелированные части смазать маслом. Освободить от содер-
жимого. Термометры положить в деревянные футляры.
10. Определение упругости насыщенных паров
жидних топлив
Определение производят по методике, принятой в комиссии
ВСНХ по автотракторному топливу.
Аппаратура КАТИ
Прибор Сореля для определения упругости паров, видоизменный в физ.-хим.
отделе HATH. Прибор (фиг. 91) состоит из барометрической трубки A1N, на-
12*
130
Контроль топлива
полненной чистой ртутью, имеющей расширение в виде баллона Л (диаметр—30 лм1
вы-ота= 120.«.«) и боковое ответвление В с нанесенной на ней чертой т. Трубка
сверху может быть заперта краном 1, снизу трубка соединяется с открытым
манометром В и через кран С и резиновую трубку G с открытым цилиндром F.
В верхних частях трубки MN можно, опуская цилиндр F, получать Торичел-
лиеву пустоту. Вводя в нее через воронку С и кран I исследуемое жидкое
топливо, по разности показаний уровней ртути в манометрической трубке D в
присутствии жидкости
и без нее определяется!
упругость пара. Бю-
ретки Е служат для
измерения объемов
жидкости и пара, они
соединяются через,
ресивер *- водоструй-
ным насосом.
Фиг. 91. Аппарат НАТИ для определения упругости
паров по Сорелю.
Фиг. 91а. Аппа-
рат для выделе-
ния воздуха из
топлива.
Средняя часть трубки MN помещена в водяную баню, представляющую
собой металлическую коробку со стеклянными окнами, соединенную при помощи
двух трубок с сосудом, в котором производится подогрев воды. Коробка,
подогревательный сосуд и соединительные трубки изолируются асбестом. Приво-
димый во вращение моторчиком винт К все время гонит воду в направлении,
указанном на рисунке стрелками. Этим достигается перемешивание воды и
равномерность температуры внутри бани.
Регулируя 5 подогрев, получают желаемую температуру, измеряемую термо-
метром Т, имеющим деление на 0,2°.
Определение упругости насыщенных паров жидких топлив
181
Подготовка топлива
Жидкое топливо предварительно чщ иелыю осушается сначала СаС1а (в тече-
ние суток), а потом металлическим натрием и хранится в осушенной склянке
с притертой пробкой (на дно склянки бросается несколько кусочков металли-
ческого натрия), наполненной почти доверху.
Сосуд (фиг. 91а), в котором производится освобождение бензина от воздуха,
имеет емкость 45—50 ел3. Он наполнялся бензином 30—35 см3. Закрыв кран 1
и установив трехходовым краном 2 сообщение сосуда через трубку В с насосом,
погружали сосуд в жидкий воздух. После замерзания бензина открывается
кран 1, и производится откачка воздуха масляным насосом до 0,5—1 мм давления,
операция замораживания и последующая откачка производятся от 4 до 7 раз,
после чего можно приступить к основному опыту.
Производство опыта
Подготовка прибора. Перед каждым опытом из прибора Сореля тщательно
удаляются следы оставшейся от прежнего опыта жидкости.
Это достигается путем продолжительного кипячения воды в бане и много-
кратного (не менее 10 раз) удаления выделяющихся паров в сосуд А через
кран 1. Порядок операции при этом следующий: при закрытых кранах 1, 3,
4 и 5 и открытых 2 и 6 сосуд с ртутью F опускается настолько, чтобы ртуть
освободила около половины сосуда Л. При t°=:100,:’ такое положение сохраняется
в течение не менее 5 мин. Затем поднимая сосуд F, открывая кран 1, выго-
няют через кран 1 пары из сосуда А наружу. Потом закрывая кран 1 и опуская
сосуд F, прибор приводят в первоначальное положение и снова начинают
операцию удаления оставшихся паров.
Проверк I. чистоты заключается в том, что производят отсчет по манометри-
ческой трубке при малом объеме пустого пространства над ртутью (сосуд А
весь заполнен ртутью) и при большем (сосуд Л пустой). Оба отсчета должны
совпадать с точностью до 2—3 мм.
Установка прибора. После того, как прибор очищен от последних остатков
находившихся в нем паров, заполняют сосуд А и трубку В до верха ртутью
и закрывают крап 1. Заменяют горячую воду в бане водой из водопровода п
дают прибору остыть. Затем открывают кран 3 и опускают сосуд F до тех пор,
пока ртуть в трубке В не остановится у метки т. (Меникс касается своей
выпуклостью черты).
Делается отсчет уровня ртути при этом положении в трубке D (нулевая
точка манометра, от которой производятся отсчеты при измерении упругости
паров)
Выпуск исследуемой жидкости н регулировка объемов жидкой и паровой фаз. Пре-
жде всего устанавливаются нулзвые точки для уровней ртути в бюретках (каж-
дая на 100 см, употреблять по очереди).
Первый опыт начинают для случая наименьшего объема жидкой фазы. За-
тем закрывается кран 3, и с >суд А и трубка В заполняются до верху ртутью.
Эткры шют кран 1 по щимают ртуть немного в воронку С. Тройной кран 2
поворачивают таким образом, чтобы трубка В была включена. Кран 6 закрывают,
удаляют отсасыванием с помощью пипетки ртуть из воронки С и вливают
в нее исследуемую жи (кость.
Открывают крап 4 и вбирают в бюретку Е объем ртути, равный задавае-
мому объему исследуемой жидкости. Далее кран 1 запирается, воронка осушается
с помощью фильтровальной бумаги от остатков исследуемой жидкости и зали-
вается сверху ртутным запором. Впуская снова ртуть в бюретку Е (открывая
кран 4), тем самым защется определенный объем парообразной фазы.
После этого закрывается крапом 2 сосущ А, и соединяется со всей ртутной
измерительной системой трубка В. Впуском воздуха в бюретку (с помощью
тройного крана 7) следует промывать ртутью трубку В, сливая чисть ртути в со-
суд Д. Затем, создавая соответствующее разряжение в бюретке Е ртуть в труб-
ке В опускается до метки т. Теперь необходимо исправить соотношение между
объемами трубки В. Для этого тройной кран 2 поворачивается таким образм,
182	Контроль топлива
чтобы с измерительной ртутной системой был бы соединен сосуд А, а трубка
В была бы включена. После этого уровень ртути в бюретке Е доводится снова
до соответствующего положения заданному соотношению между жидкой и паро-
образной фазами исследуемой жидкости. Затем кран 2 снова приводится в поло-
жение, когда с измерительной ртутной системой соединена только трубка В,
и отсоединен сосуд Л.
Осторожно открывается сначала кран 6, а затем и кран 5. После этого
прибор готов для измерений.
Производство измерений. Спускается вода из бани и заливается вместо нее
сначала спирт и к нему через верхнее отверстие бани все время подсыпается
твердая углекислота, пока температура в бане не опустится до 20°. Для темпе-
ратуры в 0° заливается в баню ледяная вода с мелкими кусочками льда. При-
бор выдерживается при данной температуре не менее 10 минут, после чего
производится отсчет давления паров по ртутному манометру D. Перед наблю-
дением запотевшие окна бани протираются тряпкой. Далее вода в бане подо-
гревается до t°=20° и прибор снова выдерживается при этой температуре
10 минут. Производится отсчет температуры (с точностью 0,1°) воды в бане и
давления паров по ртутному манометру. Также следует поступать и для сле-
дующих температур. Результаты даются в виде таблицы и в виде диаграммы
(по оси абсцисс откладывается температура, по оси ординат—упругость паров).
Измерения следует производить при всех пяти температурах.
Последующие опыты с другими объемами жидкой и паровой фаз. Для последую-]
щих опытов с той же жидкостью, но с другими соотношениями между объемами
жидкой и паровой фаз, необходимо исследуемую жидкость долить в сосуд J.J
Прибор приводят в положение, соответствующее перед наливкой жидкости, уда-
ляют ртуть из воронки С. Наливают в нее исследуемую жидкость и последов
вателыю производят все описанные выше операции.
Отношения объемов жидкой и паровой фаз берутся следующие:
п.к 1 2. A J
7П’ 100’ 50’ 25’ 4’
Окончание опытов. После последнего опыта следует сначала с помощью крана
2 отсоединить сосуд А и трубку В от измерительной системы. Открыть краны 3,
4 и 5 и опустить ртуть из манометра и из бюреток.
Затем закрыв краны 3, 4 и 5 и открыв кран 2 поднять ртуть в сосуде А
доверху. После этого открыть кран 1 выпустить топливо в воронку С и удалить
его оттуда.
II. Определение абсолютной вязности аппарате
Убеллодз-Г ольде
Принцип определения заключается в том, что измеряют время,
в течение которого испытуемая жидкость, пройдя при постоян-
ном давлении воздуха через капиллярную трубку, наполнит ша-
рик от метки d до с, или от метки d' до с‘ (фиг. 92). Зная время
прохождения воды через этот же капилляр при ф- 20° Ц и зная
абсолютную вязкость воды = 0,01004 вычисляют абсолютную
вязкость испытуемой жидкости.
Аппаратура.
1.	Стеклянный цилиндр............................700	ям, d = 100
2.	Стеклянный колокол........................h —1000 мм 1 шт.
3.	Штатив металлический......................h= 750 мм 1 шт.
4.	Держатели малые......................................4 шт.
5.	Кольцо металлическое .............................   .	1 шт.
6.	Горелка Бунзена..................................... 1	шт.
7.	Мешалка с турбиной . .	. .	.... 1 шт.
8.	Баллоны резиновые.................................   2	шт.
Определение абсолютной вязкости
183
9.	Краны стеклянные с тройником............................2	шт.
10.	„	„ обыкновенные...............................1	шт.
11.	Термометр на 150° С с делением до 0,2°.................1	шт.
12.	('такан химический d= 15 см, 7г = 30 см.............. .1	шт.
13.	Набор капиллярных трубок.
14, Секундомер.
Методика определения
Загнутый конец капиллярной трубки с шариками погружают с испытуемой
жидкостью, а второй конец соединяют с водяным насосом и натягивают столько
жидкости, чтобы она заполнила капилляр от метки с до d. Избыток жидкости
отбирают фильтровальной бумагой (фиг. 92).
Заполненный капилляр погружают в стакан с водой, в котором устанавли-
вается строго постоянная требуемая температура, с точностью до, 0,2° при по-
мощи горелки и мешалки, приводимой в движение турбиной или мотором.
Ртуть термометра устанавливается против шариков капилляра. Один из кон-
Фиг. 92. Аппарат Убеллодэ для определения абсолютной вязкости.
цов капилляра соединяется при помощи обыкновенного стеклянного крана
с всасывающ'й резиновой грушей. При помощи трехходового крана трубки со-
единяются с воздушным колоколом, погруженным в цилиндр, наполненный во-
дой. На другой конец крана надевается нагнетающая груша. При закрытии
крана Ь через кран а в колокол накачивают воздух до тех' пор, пока уровень
воды под ним не установится на нуле; верхний уровень воды устанавливают
на 60 см. Кран а закрывают и при помощи крана с и всасывающей груши
устанавливают в капилляре жидкость на уровне меток с и d, а кран с закры-
вают. После этого открывают кран Ъ и одновременно пускают секундомер.
Воздух, находящийся под колоколом, под давлением столба воды в 60 с.м начи-
нает проталкивать жидкость через капилляр из шарика д в шарик е, секундомер
и кран Ь закрывают в тот момент, когда жидкость дойдет до метки с. Для
повторения опыта снимают каучуковую трубку с загнутого конца капилляра и
надевают на прямой конец, всасывают воздух через кран с или, накачивая
его через кран Ь, уровень жидкости в капиллярах приводят па метках с и А
Затем как уже описано выше, устанавливают давление воздуха под колоколом
и определяют время истечения жидкости из шарика в в шарик д до метки с.
Опыт повторяют несколько раз. Для вычисления величины абсолютной вязкости
испытуемой жидкости необходимо определить водяное число данного капилляра,
т. е. время истечения воды в капилляре при + 20° Ц.
Для этого поступают, как описано выше, но определяют время истечения
воды только при -f- 20° Ц.
184
Контроль топлива
Еслп капилляр широк и время истечения в нем воды меньше 30 секунд,
то тогда измеряют в нем время истечения какой-либо другой, более вязкой
жидкости, например анилина, вазелинового масла и пр. Для вычисления же во-
дяного числа такого капилляра нужно знать, во сколько раз анилин или другие
жидкости вязче воды. Поэтому в капилляре, для которого известно время исте-
чения воды, определяется и время истечения анилина или другого масла.
Капилляр выбирается такой величины, чтобы время вытекания образца пл
ходилось в пределах от 40 сек. до 2 мин.
Например капилляр № 1.
Время истечения воды а сек., водное число = а.
1	Ь
„	„ анилина о сек., анилин вязче воды в — раз.
Капилляр № 2.
время истечения воды нельзя определить
„	„ анилина — с сек., водное число капилляра с:—.
Вычисление абсолютной вязкости жидкости:
время псчпслёння масла в капилляре № 1 к сек. 1, водное число капилляра
№ 1 — а, удельная вязкость масла при = -;
абсолютная вязкость воды при 4-90° Ц = 0,01;
,	к -0,01
абсолютная вязкость масла =------.
а
12. Определение поверхностного натяжения жидних
топлив
(Метод принят в комиссии ВСНХ СССР по автотракторному топливу)
Измерение максимального давления пузырьков (Maximal В1а-
sendruckmethode). Этот метод заключается в следующем: жидкость
Фиг. 93. Аппарат для определения поверхностного натяжения топлив.
наливается в замкнутый сосуд, в котором можно постепенно ме-
нять (уменьшать) давление воздуха, находящегося над жидко-
стью; в верхний слой жидкости погружается кончик стеклянной
Определение поверхностного натяжения жидких топлив
185
трубки, открытый конец которой соединяется с атмосферным
воздухом; в сосуде над жидкостью медленно уменьшается давле-
ние, в результате чего на конце трубки, погруженном в жид-
кость, начинает образовываться пузырек, в котором происходит
испарение исследуемой жидкости; при некотором изменении да-
вления над жидкостью, давление пара воздуха в пузырск мо-
жет преодолеть силу поверхностного натяжения жидкости, сры-
ваясь с кончика трубки и прорываясь через поверхностный
слой жидкости.
Зная разность давлений между атмосферным воздухом и воз-
духом, находящимся в сосуде над исследуемой жидкостью в мо-
мент отрыва пузырька, легко рассчитать и поверхностное натя-
жение.
Аппаратура
Прибор Ребиндера (фиг. 93), состоящий из следующих частей:
пробирки А для исследуемой жидкости, трубки Б, ртутного
аспиратора С, создающего разрежение, манометра, термостата
и двух хлористокальциевых трубок.
Стеклянная пробирка А имеет следующие размеры: диаметр
40 мм, высота 150 мм. В верхнее отверстие пробирки вставляется
на резиновой пробке стеклянная трубка В, боковое отверстие ее
соединяется через хлористокальциевую трубку с аспиратором.
Стеклянная трубка В—цилиндрической формы длиной около
150 мм и диаметром от 2 до 4 мм.
На нижнем конце ее делается цилиндрическое утолщение
(около 8 мм диаметром и около 10 мм высотой) оттянутое на
'конце в тонкий капиллярный кончик с диаметром около 0,1 мм.
\ончик остро обрезается и ни в коем случае не оправляется.
Верхний свободный конец трубки В сообщается с атмосфер-
. ым воздухом через хлористо-кальциевую трубку.
Весь этот прибор помещается в водяной термостат вмести-
 остыо около 8 л, снабженный электрическим подогревом и ме-
алкой. Температура воды в термостате должна поддерживаться
точностью до 0,1°. В двух взаимно противоположных стенках
ермостата вделываются стеклянные окна для наблюдения за
бразованием пузырьков в исследуемой жидкости.
Стеклянный аспиратор имеет объем около 500 см4, напол-
яется ртутью, глицерином или в крайнем случае водой. Трубка,
входящая от нижнего конца аспиратора, снабжается или кра-
ем или каким-нибудь другим приспособлением (например на
!;онец ее надевается резиновая трубочка, перехваченная зажимом
офмана и окончивающаяся стеклянным оттянутым кончиком)
ля регулировки скорости истечения аспираторной жидкости.
Манометр употребляется открытый водяной, снабженный ма-
овой шкалой, деленной на 0,5 мм.
Отсчет уровней в манометре производится с точностью до
.1 мм с помощью лупы.
Определение температуры вспышки
187
186	Контроль топлива
Все стеклянные части прибора (пробирка Я, трубка В и мано.
мегр) перед опытом должны быть особенно тщательно очищены,
лучший способ оставить их на несколько часов лежать погружен-
ными в хромпике, а затем промыть чистой водой, спиртом и
эфиром и после этого хорошенько осушить горячим воздухом.
Определение константы прибора
Опыт ведется при температуре в термостате t°=20°. В пробирку А залщ i
вается 25 ся3 стандартной жидкости. Такой жидкостью может служит!, химически
(3. Определение температуры вспышни
Температурой вспышки называется та температура, при кото-
рой топливо, нагреваемое в строго определенных условиях, нспа-
^Мряется так быстро, что образует с окружающим воздухом такую
I смесь, которая при поднесении к ней пламени сгорает с легким
взрывом.
8) 0° замерзает при + 5,4°; если бензол не удовлетворяет этим данным, то его
' "	9	‘	Г	_________________п гчпчтг	ТТ. ГкТЛОГ»Г\ТТТГ1ГТ1 ГТППТЛП ПТ. Г? ГТ ПОн
'юную ванну Д, нигде не при-
касаясь к стенкам этой ванны.
 тот резервуар имеет цилин-
= 20°: для бензола 1цРическУю Ф°РМУ С НОСКИМ
цном и сделан из латуни,
в чутри его по высоте налива
посредством расточки сделан
 уступ.
На резервуар надевается
орошо пригнанная крышка,
тмеющая три отверстия, вра-
щающуюся заслонку с двумя
отверстиями, тубулус для тер-

5

чистый бензол С6Н6; данные, характеризующие его чистоту, следующие: уд. вес )ппеделение вспышки „„	п
d™ = 0,8782, показатель преломления п £ = 1,5014, кипит в пределах от 79,8° до г",едепение вспь,шкн "° Мартенс-Пенсиому
8J,0°, замерзает при + 5,4°; если бензол не удовлетворяет этим данным, то его Пвибоп Мартенс-ГТетгг.кпгп ГгЬиг лпгтпт
следует подвергнуть вымораживанию и эту операцию щ овзводпть несколько рад. кой камеры,‘охлаждаемой раствором спипта с уг^™77птл»
Капиллярный кончик трубки Б погружается в поверхностный слои жидкости, не ахоляптимея п ЛчгЛлпппл* тг	с углекислотой,
глубже чем на 1 мм. Прибор выдерживается в термостате не менее 20 мин. 1и’яот л я л 6 рфоровой ванне Д, глиняная чашка Е предо-
Медленным истечением жидкости и< аспиратора создается в замкнутом ирострав- 1СРлыяет фарфоровую Ванну с охлаждающим раствором ОТ теплоиз-
стве сосуда А постепенное уменьшение давления. В момент наибольшего умень- лучения. Резервуар А, служащий для залива в него испытуемого
шеннч давления (когда отрывается пузырек) производится отсчет по манометру, продукта, опирается кольцом	J ш и
Уменьшение давления следует подобрать таким, чюбы в минуту образовы-1(длянцем) стакана на (banrfin
валось бы не более 1 пузырька. Из пяти отдельных наблюдений берется сред 4 ’
нее уменьшение давления Ро. Постоянная прибора вычисляется по формуле; Г
 1
-М
где с02° поверхностное натяжение стандартной жидкости при t° =
0^ = 28,88^?
см3
P0 — Ah-d, где Ah— разность высот жидкости в манометре, a d—плотность ма-
нометрической жидкости.
Постоянная прибора определяется для каждого капилярного кончика и про
вернется в начале и в конце серии наблюдений с каждым исследуемым топли-
вом. Расхождение при проверке постоянной прибора не должно превышать
0,01 абсолютной величины.
Определение поверхностного натяжения жидкого топлива
В тщательно очищенную и осушенную пробирку А заливается 25 см3 иссле- йометра, зажигательную лам-
дуемого осушенного хлористым кальцием и металлическим натрием топлива. ,^0Чку Э И пружинный штчаг
В термостате устанавливается температура опыта с точностью до 0,1°. Опреде- J ‘Л, nTnTrRTTrL, „Д
ление поверхностного натяжения ведется при следующих температурах:	ихидииглгь
— 20° (в термостат заливается смесь спирта с твердой углекислотой).
0° (в термос гате ледяная вода с кусками льда).
20° — 50’ (в термооате подогретая вода).
Далее опыт ведется также, как и при определении константы прибора.
Вычисление поверхностного натяжения производится по формуле:
в = A-Ah-d.
Результаты заносятся в таблицу 48
Таблица 48
Прибор Мартенс-Пенского (фиг. 94) состоит из цилиндр ичр.-
8
3
Ж
А
\А
Фиг. 94. Аппарат Мартенс-Пенского для
определения температуры вспышки
топлив.
Исследуем, жидкость	эрг Поверхн. натяжение	при			
	t° = — 20е	t° = 0°	t° = 20°	t° = 50°
	II-
и строится кривая изменения о с температурой (по оси абсцисс t, по оси ординат
Точность измерений е до 0,02.
донку для открытия отвер-
ий в крышке и наклонять
жигательную лампочку к се-
j одине отверстия в крышке.
Прибор охлаждается в хо-
ошо изолированной от тепло-
злучения глиняной ванне Е.
Подготовка к определению. Резервуар прибора’промывают'бензи-
ом и тщательно высушивают его над пламенем. В резервуар
аливают испытуемый продукт до уступа, находящегося внутри
го; закрывают крышкой, хорошо вытертой и высушенной, встав-
яют термометр и помещают резервуар в охлаждающий раствор.
Определение. Сначала температура топлива постепенно пони-
, ается до температуры — 50° (—55°). В это время, т. е. за 10°
ПФже ожидаемой вспышки, начинают производить испытание;
к фобуют первоначально через 5° для первой прикидки и при
Ж пиртом. Через отверстие В добавляется твердая углекислота.
Испытуемое топливо предварительно обезвоживается метал-
лическим натрием и быстро заливается в первую пробирку в ко-
личестве 100 см3 *. Для избежания переохлаждения через то-
пливо пропускают ток сухого воздуха, который приводит жид-
кость в движение, или встряхивают пробирку. Температура, при
второй отмечается первое выделение кристаллов внутри жидко-
ти, является искомой температурой замерзания.
При понижении температуры топлива выделение кристаллов
будет усиливаться, пока жидкость не превратится в кашеобраз-
183
пружинного рычага и осторожно опускают обратно. При этом
' J	ГЧ-ГГТТТТ ППТЛХТТХПХГ 14 П Я МГГПЧТСР. .~7 ГГК
Контроль топлива
повторении опыта — через каждый градус. Ввиду хорошего изо!
лирования от теплоизлучения необходимая скорость нагревания
обеспечена. Для определения вспышки поворачивают головку
-rsYT ГЧГТыЛН
НруЖИИИи». и J/DIIUIO, XX	--J---	,	ж	—
отверстие должно быть открыто одну секунду. В лампочке d го-
рит газ, за неимением его — сурепное масло. Диаметр пламени
должен быть равен 3—4 мм.
Точность: допускаемое расхождение между двумя определе- }•-	-	„	- -
« j г	j	яую массу. Если опыт хотят продолжить для выяснения коли-
чества выпадающих кристаллов, то следует помнить, что про-
цесс выпадения кристаллов происходит весьма медленно и опыт
приходится вести часами и даже сутками, и все же точность
пределения кристаллов будет невелика.
Определение температуры помутнения топлива производится
том же аппарате, что и определение температуры замерзания,
ользуясь охлаждающим действием раствора соли во льду, посте-
енно понижают температуру испытуемого топлива до появления
ниями 2°Ц.
14. Определение температуры замерзания,
помутнения и расслаивания топлив
Испытанию на гетерогенность подвергаются лишь бензольные
и спиртовые авиасмеси.
Аппарат НАМИ
Метол определения замерзания и расслаивания топлива, раз-	- —	- m
оаботанпый НАМИ, состоит в следующем. В пробирку А (фиг. 95), еРвых признаков потери прозрачности. Температура первых при-
имеющую диаметр 3 см и длину 11 см и тщательно высушенну! на^ов потери прозрачности является температурой помутнения.
л. Определение температуры расслаивания производится в том
е аппарате. Во время опыта подобно определению температуры
:омутнения определяют температуру, при которой в топливе
оявляется
на огне, вставляется плотная кор-
ковая пробка с тремя отверстия-
ми. Через центральное отверстие
устанавливается термометр, через
боковые входят стеклянные труб-
ки диаметром по 0,5 см. Одна
из этих трубок доходит до дна
и служит для впуска перемеши-
вающего газа, другая — начинаю-
щаяся у самого верха, предна-
значена для его выпуска. Про-
бирку помещают в другую про-
бирку Б диаметром 4 см и дли-
>
WSSS//Si\
igSSSSSSSS&Sl
линия температуры замерзания,
мутненпя и расслаивания.
Фиг. 95. Аппарат НАМИ для опреде-
по-
опалесценция или капельки на стенках.
запах, прозрачность и механические
в топливе и отбор проб для анализов


Ei. Цвет,
римеси
В эксплоатации имеют большое практическое значение неко-
торые внешние признаки топлива, как например цвет, прозрач-
ость, запах. Поэтому мы считаем необходимым по данному по-
оду дать некоторые указания.
Бензины прямой гонки должны быть бесцветны и прозрачны.
ной 12,5 см. Получаемая между бензольных топлив и крекинг-бензинов допускается легкое
ними воздушная прослойка поз- злт°е окрашивание. В САСШ окраске топлив не придают боль-
воляет равномерно охлаждать ис- ого значения и обычно бензины окрашивают в различные цве-
пытуемое топливо. Для удаления а> чтобы скРыТЬ желтую окраску некоторых бензинов; при ок-
впаги из этого промежуточною кивании в красный цвет мы имеем указание на присутствие
пространства во вторую про
бирку вливают несколько куби-
ческих сантиметров серной кис- Меняется растворением в них ржавчины топливохранилищ
поты Температура во время 'ли тары, образовавшейся в результате коррозии или при хра-
I опыта наблюдается по двум тер' пустой тары, когда под влиянием присутствовавшей в
г1 * V	Г. ПГ ПТТОПТГ ТТАТТХТТТТТТТГ^Г» Т П.ТЩЫТТОТТТТП \ ЛХГГГТ ттТТГТ ГГ/-\ТТТТТТ-П Г» ГПАТТТРТХ
топливе тетраэтилового свинца.
Окрашивание бегзинов, бензольных топлив и спиртов обычно
;ей влаги получилось ржавление. Хотя для топлива с точки
рения его применения наличие ржавчины не имеет значения,
ствова^и	Се же «ля борьбы с пожелтением топлива следует требовать
ulDVfia х Ml J	J__ J	сппепж.я.тги.я ТИПЫ. И РС.ПИ И ИМАРТСЯ яягпяяпр.ние.
мометрам. Один отмечает тем-
пературу охлаждающегося р*
тппппвя11 Разность-между	Мятного содержания тары, и если в ней имеется загрязнение,
топлива Разность между эт 0 следует тару перед употреблением промывать.
температурами во время опыта не должна превышать 5	J	F м J	r
rtJMllUpiVi JpaiviJO. DM upviyAJi VITLUIU, nv,	______
Весь прибор погружен в хорошо изолированный от тепл0
излучения сосуд, который наполняется денатурирования11,1
190
Контроль топлива
Что касается пожелтения или окрашивания в какой-либо
другой цвет крекинг-бензинов, то для них цвет может служить
косвенным показателем, правда, иногда не совсем правильным,
на происшедшее осмоление продукта. Однако браковать продукт
по изменению основного цвета не следует; также не следует
вводить стабильность цвета в технические условия. Желтизна
топлива за счет растворения масла может быть проверена путец
испарения с фильтровальной бумаги. При наличии в бензине
масла или керосина после испарения будет оставаться след на
бумаге.
По запаху каждый сорт топлива, отличаясь присущим ему
специфическим оттенком, не должен давать ощущения прогорк-
лости.
Отсутствие механическйх примесей проверяется путем филь-
трования 100 см3.
Чрезвычайно важным моментом, решающим всю ценность
анализов, является правильный отбор проб. При отборе проб
нужно соблюдать следующие правила:
1.	Для отбора пробы заранее приготовляют склянки с притертыми пробка
ми емкостью около 1 л; они предварительно должны быть тщательно промыты
и высушены в сухом помещении в течение нескольких дней, будучи установлю
ны на колышках в перевернутом положении. Отбор проб во влажную посуду
представляет обычное явление, приводящее в дальнейшем к неправильному за-
ключению о степени увлажнения.
2.	При отборе проб из партии в несколько бочек или цистерн берут пробы
от каждой бочки и по две пробы из цистерны. Если партия бочек очень боль
шая, то ограничиваются взятием проб в количестве 5°/0 от общего числа всех
бочек.
Проб от больших партий отбираются две: одна для лабораторного испыта-
ния, другая остается на складе на случай возникновения конфликтов для кон-
трольного испытания.	о	'
3.	Отбор проб следует производить с помощью пробной трубки. Пробная
трубка состоит из стеклянной около 1,5 м длины при внутреннем диаметре око-
ло 8 мм. Через пробку трубка медленно вводится в сосуд при открытом верх-
нем конце, затем верхнее отверстие трубки закрывается большим пальцем, и
топливо выливается в приготовленную склянку. Горло склянки и пробка оберты-
ваются пергаментом или бумагой, зявязываются веревкой и пломбируются. На
веревку предварительно надевается ярлык, на котором указываются дата, номер
акта, сорт топлива и подпись лица, производившего отбор пробы.
При отборе пробы склянку желательно перед заполнением ополоснуть otoi
раемым топливом.
Нормальные углеводороды парафинового ряда (U3H2|| 2)	Таблица
Изосоединеиия углеводородов парафинового ряда (С2Н2|1 _|_2)
№№ до порядку	Химическая формула		Наименование углеводородов	Удельный вес при 15°	Темпера- тура кипения	Темпе- ратура плавле- ния
	структу риал	общая				
1	СН3 1 ОН сн2	CSH14	2-метилпентан	0,658	60,2°		
2	Н3б/ХсСсН3 ОН2СН2 Избе!?4ЗН3	C6Hj4	3-метилпентан	* 0,669	63,2°	
3 4 5	СН3 сн3 сн3 сн3 н2/ \н2 он3 1 он сн3 Нао'^Н4 1 сн3 сн3 'он он, сн3	С6ни Сенй О,НИ	2, 2-диметилбу- тан 2, З-диметплбу- тан 2-метилгексан	0,654 0,666 0,683	49,7° 58,1° 90,0°	—119,1°
	Н3С/ЧСН?СН2					
192
•JJQL’BJ.'EJH V- Kirtf оаитяюх
/ 6	Н3С он он2	с,н16	3-метилгексан	0,691	91,8°		
	сн3 сн2 сн2						
7	Н3(/ХС/НЧЬн3 СН2	с,н16	3-этилпентап	0,702	93,3°	—	
	бн3						
8	сн3сн3 о он2 н3с/ЧЬщси3	с7н16	2, 2-диметилпен- тап	0,678^	78,9°	-125,6°	
	или упрощенно						
9	С113-СН-СН-ОН2-СН3 ।	1 СН3 0Н3	С7н16	2, 3-диметилпен- тан	0,699	89,7°	—-	
10	си3-снсн2-сн-сн8 сн3 СН3	,с,н16	2, 4-диметилпен- тан	0,677	80,8°	-123,4°	
	СНз						
11	СН3-СН2-О-СН2-СН3 СНз	- С7Н1в	3, 3-диметилпен- тан	0,697	86,0°	—135,0°	
	СНз						
12	1 СНз-С-СН-СН3 1 \ СПз ОН3	С,Н1в	2, 2, 3-триметил- бутан	0,694	80,9°	—25°	О W
Продолжение таблицы II
zblVEI ОП о	Химическая ф'о р м у л а				Наименование		Удельный		Темпера- тура кипения		Темпе- ратура	
73 о < Д	структурная		общая		углеводородов		при 15°				плавле- ния	
13	СН3  ОН • СН2СН2СН2СН • СН3 сн8		с8н18		2-метплгептан		0,703		116,0°		—	
14 15 16	СН3  СП,- он  сн2-сн2. сн.г сн8 сн3 сн3 СН3СН3  СП,-ОН  СН2СН2СП3 СН3-СП.2-СН-С11,СН2СН3 1 сп2		С8Н18 С8Н18 ’ С8Н18		3-метилгептан 4-мстилгептан 3-этилгексан		0,711 0,72i 0,717		122,2° 118,0° 1 118^°		—	
	Ан3											
17	сн3 сн8-сп.Ан-сн2сп2сн3		С8Н18		2, 3-диметилгек- сан		0,724		114,0°		—	
18 19	Ан3 СН3-СН-СП2-СН-СН2СН3 СН3 бн3 сн8-он-сн8-сп2сн.сн8 Ан3	сн3 сп3		С8Н18 С8П18		2, 4-диметнлгек- сан 2, 5-диметилгек- сан		0,707 0,700		109,9° 109,2°		—	
20	1	СП3-СН2СПС11СП2СП3		с8н18		3, 4-дпмстилгек- сап			0,725	116,5°	/		/	
										1		
Г 21		СН3СН-СН-СН2СН3 сн2		С8н18		2, 3-метилэтил- пентан		0,708		114,0°		—
		СПз										
		сн3										
22		СН3-С.СН-СН2СН3 СН3 ^Нз		с8н18		2, 2, 3-триметил- пентан		0,721		110,8°		—
		СНз										
23		СНз-С-СН2-СН-СН3 СНз СН3		С8Н16		2, 2, 4-триметил- пентан		0,695		99,3°		-
24		СНз • СН  С Н2 • СН2  СН2СН2СН2СН з 1 СНз		СдН2)		2-метилоктан		0,731		142,0°		—
25		СНз • СН2 • СН • СН2 • СН2СН2СН2СН3 Ан3		Сд Но©		3-метилоктан		0,723		143,4°		—
26		СН3СН2СН2СН • СН2  СН2СН2СН3 СН3		СдН23		4-метилоктан		0,731		141,6°		
27		СН3 • СН а • СН2  СН • СН2СН2СН3		CjH20		4-этилгептан		0,741		139,0°		—
		СП2										
		СПз										

194
Продолжение таблицы 11
лзшгаоп ОП	Химическая формула		Наименование углеводородов	Удельный , вес при 15°		Темпера- тура кипения		Темпе- ратура плавле- ния	
	структурная	общая							
№№ ио —»~~	I, порядку g	S	g	g	gg	сн3 \н2 СН3СН2^-СН2СН3 си. CHS сн3 • он  сн2 • сн. СН2СН2СН3 сн3	сн3 сн3 • сн • СН2СН2СН  СН2СН3 СН3	СН3 сн3 • сн • сн2 • сн2. сп2сн • сн3 бн3	6н3 сн3 сн3-с^сна-сн2-сн-сн3 \	А<Т Химическая формула	СдН20 С9Н2О с9н2, С3Н2о С3Н2)	3, 3-диэтилпен- тан 2, 4-диметилгеп- тан 2, 5-диметилгеп- тан * 2, 6-диметилгеп- тан 2, 2, 5-трпметил- генсан Наименование углеводородов	0,756 0,720 0,718 0,711 0,711 Удельный вес	/	139,2° 133,3° 135,9° 132,0° 13(5,0° Темпера-	)	Темпе- пятгпя.	
	структурная	общая			тура кипения		плавле- ния		
1 2 3 4 5 6 7 8	сна-сн2 бн2 'сн2 \н2-бн2 <~>СН3 /	</СН3 Х	/\сн3 <~>сн3 сн3 <~>СН3 сщ И3С<С ^сн3 <~>сн2-сн3 >сн2-сн2сн3	С6Н12 С7Н14 с8н16 С8Н1в с8н16 с8н16 с8н16 С3Н18	Циклогексан Метилциклогексан 1, 1-диметилцик- логексан 1, “2-диметилцик- логексан 1, 3-диметилцик- логексан 1, 4-дпметилцик- логексан Этилциклогексан Пропилциклогек- сан	0,783 0,773 0,786 0,789 0,775 0,775 0,790 0,799	80° 100° 118° 124° 121° 120° 128° 153—154°		31 41 42,1 49,7 48,0		
19?
<£>
О>
Продолжение таблицы III
№№ по порядку	Химическая формула		Наименование углеводородов	Удельный вес	Темпера- тура кипения	Темпе- ратура плавле- ния	
	структурная	общая					
9	1 СН3 \2Г/сн XCHS	С9Н18	Изопропилцикло- гексан	0,802	146°	—	
10	/~\/НСз 'сщ^СН3	с9н18	1, 1, 3-триметил- циклогексан	0,785	137—138°	—	
11	< >сн3 сн3 сн3	с3н18	1, 2, 3-триметил- циклогексан	0,793	140-142°	—	
12	Н3с/ \сн3 ~сн3	С9н18	1, 2, 4-триметил- циклогексан	0,795	143—144°	53,6	
13	СНз < ">сн3 СНз	CgHjg	1, 3, 5-триметил- циклогексан	0,777	137—139°	—	
14	§о а4 1 и 1 W о д со	С3н18	1, 2-метилэтил- циклогексан	0,787	150—152°	—	
15	\ /снз \	СН2— сн3 и	С9Н18	1, 3-метилэтил- цикдогексан	0,791	148—149°	—	
г	go-	С9н18	1, 4-метилэтил- циклогексан	0,788	147°	—	
17	^ОЦз^снз СН3/Х°Нз	с10н20	1, 1, 3, 5-тетра- метилциклогек- сан	0,783	146—148°		
18	сн3 ^>сн2сн Хсн3	CioH2O	Изобутилциклогек- сан	0,808	187°	—	
	сн3						
19	СНз <( /СН3 СН3	Ci9H2o	1, 3, 5-диметил- этилциклогексан	0,796	165—166°	—	
20	/ gcH2-CH3 С№	СюНщ	1, 3-диэтилцикло- гексан	0,800	169—171°	—	
	сн3						
21	\3/СНз сн2	С10Н 20	1, 3-метилпропил- циклогексан	—	164—165°	—	
	сн2						
	бн3						С£> СО
200
Нафтеновые углеводороды ряда циклопентан (Слгц2л)
Таблица IV
№№ по порядку	Химическая формула			Наименование углеводородов	Удельный вес	Темпера- тура кипения	Темпе- ратура плавле- ния
	структурная		общая				
	Г Н2С СН2		1				
1 2		|_>CH2 H2C CH2 2>СНз	C5H10 c6H12	Циклопентан Метилцпклопентан	0,756 0,753	50,5° 72—72,5°	-80°
3		~^>CH2-CH3	с7н14	Этплцпклопентан	0,771	103э	—
4		->CH3 cn3	C7HU	1, 2-диметил цик- лопентан	0,770	94—98°	—
5 6	Г ci 1	—>CH3 I3 -X/CH3 —/\сн8	с7н14 С7Нн	1, 3-диметилцик- лопентан 1, 1-диметил цик- лопентан	0,752 0,759	90,5-91° 88°	—
7		3>CH2- CH2-CH3	с8н1В	Пропилциклопен- тан	0,781	131,3°	—120°
8		-^СНз	с8н16	1, 2-метплэтил-			
		CH2-CH3		циклопентан	0,778	124°	—
9	Р^>С11з СН2—СН3		С8н16	1, 3-метилэтил-		120,5°	
				циклопентан	0,775		—
10	1 QC		с8н16	1, 1, 2-триметил- циклопентан	0,770	113,5°	—
			Cgllje	1, 2 4-три'"етил-	О,7Х)	1	113°	/	
				ч 1	1 лчч			
							
12		_VCH3 \CH3 CH3	С8н16	1, 2, 3-трпметил- циклопентан	—	—	—
							
13		I \>CH2-CH2-CH3 CH2-CH3	c9Ht8	Б утилци кло пентан	0,789	156,1°	108
14		|~Vh3 ch3	СдН18	1, 2, 4-диметил- этилциклопентан	0,774	135,5—137°	—
15		|^>chs CH3\ l CH3 CH3	с8н18	1, 2, 3-дим етил- этилцпклопентан	0,774	135—137°	—
16		122/СНз 1	С9Н|3	1, 2-мстилизопро- пилциклопентан	0,783	142,5°	—
	CH2						• i
	CHa-CHj						
17		L/CIIs	с8н18	1, 3-метилизопро- пилциклопентан	0,778	140-142,5°	—
		CH2					
		CH2-CH3					
18		1 ^>CH2-CH-CHr-CHs	С(оН2о	Изоамилциклопен- тан	0,791	168—170°	—
	CH3						
19	1 >CH3		CioH2()	1, 2-дпметил			
		CH2XCH3		3-изопропил- циклопентан	0,792	159—160,5°	—
		CH2—CH3					
Таблица V о
К*
Основные химико-физические константы непредельных углеводородов олефинового ряда
№№ по порядку	Химическая формула		Наименование углеводородов	Удельный вес d при 1°Ц	Темпера- тура кипения
	структурная	общая			
Темпе-
ратура
плавлен.
1 2 3		НаС = сн—сн2—сн2—сн3 Н3С—СН -- СН—СН2—СН3 Н2С — СН—СН—СН3	
	f -	СНз	
4		н3с-сн=с—сн3	
		сн3	
5		Н2С = С—СН2—-СН3	
		<!н3	
6 7 8		Н2С = СН—СН2—СН2—СН2—СН3 НзС-СН = СН—сн2—сн2-сн3 н3с—сн=-с—сн2-сн3	
		СНз	
9		н3с—сн=сн—сн-сн3	
		СНз	
10		Н3С—СН2-СН = С—СНз	
		СН3	
V'	\	СНз 1 Н2С = С+СН— СНз \	
'12		П3С—С — С—С113	"	
		СНз	
13		Н2С = СН—С—сн3	
		сн\н3	
14		Н2С = СН -СН2--сн2—сн2—сн2—сн3	
15		н3с-сн = СН—СН2-СН2—СН2-СП3	
16		Н3С-СН2-СН = СН-СН2-СН2 СНз	
17		Н2С = С—СНз—СН—СН3	
		сн3 in3	
18		Н3С—СН = СН—СН—сн	
19		1	1 СНз	СНз	
		Н2С-С = С СН2—СНз	
		СНз СНз	•>»
		СНз 1	
20		Н2С — С—С—СНз	
		СН3 ХСНз	
21 22		Н2С = СН—СН2—СН2—СН2—СН2 СН2- СН3 Н3С -СН = СН—СН2-СН2—СН2- СН2—СН3	
23		СН3 1 Н3С-С = СН—СН2- СП.,—СН2— СНз	
*			
CgHjO	а-пентен	0,6360		21/4	37,5°		—		
С5Н,о	Р-пентея	—		—	36°		—•		
с5н10	3-ме шл-а-бутен	0,648		0	21—21,3°		—		
СдН10	З-метил-Р-бутен	0,6783		0	36,8°		—		
свн10	2-метил-а-бутен	‘0,670		0	31—32°		—		
С6н12	а-гексилен	0,6789		15/4	67,5—68,5°		-98,5°		
С6н12	₽-г-ксилен	0,6997		0	67°		—		
с6н12	3-метил-р-пентен	0,712		0	69,5—71°		—		
CeHj2	4 метил-р-пептен	0,6706		20,4	57—58,5°		—		
С8Н|2	4-метил-у-пепте11	0,687		19	65-67°				
С3Щ2	2,3-ди иетил-а-бутея	—		1	56—58°		—		
свн12	2,3-димет ил-^-бу-	0,700(		19	72—73°						
	тен								
С6н,2	3,3-димети’-а-бу-	0,679Е		0	56—58°				
	тен								
с,ч«	а-гептиле и	0,7021		19,5	98—99°	—			
С,Н14	₽-геши.тен	—		—	98°	—			
с7н(4	у-геп илен	0,7005		20/4	95,6°	—			
с7н14	2,4-диметрл-а-п н-	0,7077	15/4		91,5—93°	—			
	тен								
C7HW	2,4-диметилф-пен-	0,7144		0	83-84°					
	тен								
с7н14	2,3-диметпл-₽-пен-	0,7188		21	92-95°					
	тен								
C7H1S	2, 3, 3-триге-	0,7188		20	78—80°				
	тил-а-бутен							•	
С3Н16	a-октил н	0,7217		17	124,6°	—			
c8Hie	1-октилен	0,7240	14,9|4		122 123°	—			
С8н16	2-метил-р-гептен (	0,816	1	20	123—125°	—		•	
									го
		ъ							о
Продолжение табл. V*
	JVJYf ни пор дк$	Химическая формула		Наименование углеводородов	Удельный вес d при t° Ц		Темпера- тура кипения	темпе- ратур плавлен.
		структурная	общая					
	24 2) 26 Э7 3 2S- 29 30 . д.	1 п к я О L ; 1 «	a?	й F «	о	ш"	'f с д	1 « о	~ «	о	ш к	I	»	_	® ? w	|	Б—о	L	а	а>	о с о	J,	» I	И	О	о	11	i п £	"	о	1	Щ? 1	-Г «	Ч—°	Eq	1	S	S ,1	Ес ш	1	о	L	а	о—о—о о о _ и	I	ЕС	О	„	1	1 Ес ° a S’	| а ед gag 0—0 II	о	1	« « о—о—о	о II и II S-B-B II И ЕС II L и	о	и	I	о—о	о—о	а	з 7	м	g	rf	о	о	ч а	а	II	к	®	«	? ?	Ч	?	Ч.	1	i о	а	6	ес	а	р а5	а°	о	с S ^к\^х	4 з	с8н16 c8HJ6 c8HiB c8Hle С8н1й С8Н(6 С9Н18 1 п т.	4-метил-у-гептен 2,5-дим тил-у-гек- сен 6-метил-у-гептен З-этил-р-г ксен 2,3-метил-этил-р- пентен 2, 4,4-триме1ил- р-пентен а-нинилел	0,7314 0,7293 0,7326 0,7433	20/0 15,4/4 0 2Q0.	120,4° 116—120° 111,5 112,5° 122—124° 114,5’—П6,5° К 1 1	-	“	
204

V