Что такое присадки-антидетонаторы?

0
1103

Присадки-антидетонаторы (они же, кстати, повышают октановое число конечного продукта) стали остро необходимы в 20-е годы ХХ века. В 1927 г. в Германии было сделано важное открытие – «родился» тетраэтилсвинец (ТЭС). Несмотря на сверхвысокую токсичность тетраэтилсвинца, лучшего с технической точки зрения антидетонатора не придумано до сих пор.

ТЭС представляет собой бесцветную маслянистую жидкость, пахнущую яблоками. Он отлично растворяется в продуктах нефтепереработки, но не в воде. Сам по себе топливом являться не может, но при добавлении 0,5%(!), к примеру, в А-72 тетраэтилсвинец превращает топливо в А-80, то есть повышает октановое число на 8-10 единиц.

«Работает» присадка следующим образом: свинец – элемент четырехвалентный, на каждой из валентностей «висит» по этиловому радикалу. Каприз природы: ТЭС распадается на радикалы именно в те моменты, когда максимальное число радикалов бензина начинает детонационный процесс. В результате процесс таким образом гасится «в зачатке», этиловые радикалы «обрывают» цепи и детонации не происходит.

В присадках, как правило, кроме активного вещества (в данном случае это тетраэтилсвинец) и, например, растворителя, обязательно присутствуют вещества, мешающие присадке негативно влиять на другие параметры бензина. В данном случае используются так называемые «выносители» – хлористый этил и дибромпропан. Обладая сходной с бензином температурой кипения, они «схватывают» свинец и в виде соединений выносят его из камеры сгорания.

К сожалению, многим автомобилистам со стажем знакомо понятие «красные свечи». В тех случаях, когда недобросовестные работники заправочной станции в низкооктановый бензин подливают из ржавого ведра не присадку в комплекте с выносителями, а чистый ТЭС, при заправке автомобиля моментально происходит освинцовывание свечей зажигания. Если их вывернуть, то легко убедиться, что цвет центрального керамического изолятора не варьируется в светло-коричневом диапазоне; он имеет красноватый или даже красный цвет. Такие свечи зажигания ремонту и восстановлению не подлежат. Красные свечи – веский аргумент для того, чтобы раз и навсегда отказаться от АЗС, оказавшей такую «услугу» двигателю автомобиля.

Присадки, созданные на основе ТЭС, могут производить и другие не менее интересные эффекты. Опытные автомобилисты, наверное, хорошо помнят «больное место» первых «Жигулей» – распределительные валы. Так вот, испытания показали, что на этилированных бензинах износ кулачков распределительных валов был намного ниже, чем на бензинах без ТЭС. Предположительно, продукты сгорания попадали на поверхность через масло и защищали ее от износа. Износ других деталей двигателя при использовании этилированных бензинов также оказывался несколько ниже.

При применении присадки всегда учитывается такая очень важная характеристика, как приемистость бензина к присадке, то есть то, насколько повышается октановое число бензина при добавлении единичного объема присадки. Как правило, для всех присадок существует так называемая «затухающая активность», то есть самый большой прирост дает первая порция, а каждая последующая – меньший, чем предыдущая.

«Затухающая активность» характерна и для ТЭС, только ведет он себя в разных бензинах по-разному. Высокую приемистость к ТЭС демонстрируют бензины парафинового или изопарафинового основания; у ароматических же углеводородов к ТЭС приемистость ниже. Именно поэтому к бензинам риформинга добавление ТЭС не так эффективно, как к бензинам крекинга. При этом ТЭС проявляет свой капризный характер: он терпеть не может серу. Бензины риформинга серы практически не содержат, что повышает эффективность взаимодействия с ТЭС. В бензинах же, полученных в результате каталитического крекинга, какое-то количество серы присутствует – и эффективность ТЭС снижается.

Примеры с ТЭС в очередной раз демонстрируют, насколько тонок процесс разработки присадки, с какой поистине аптекарской точностью нужно учитывать целый ряд разных, а то и противоречивых факторов.

У ТЭС есть «родственник» – тетраметилсвинец. Оба вещества относятся к группе свинцовых антидетонаторов и показывают блестящие с технической точки зрения результаты во взаимном сочетании. Однако общая основа их «родства» делает их и одинаково ядовитыми. По токсичности тот же ТЭС приравнен к боевым отравляющим веществам; добавление его к бензину меняет класс опасности на единицу (бензин относится к 3-му классу опасности, этилированный бензин – ко 2-му).

В силу этих причин буквально с момента появления ТЭС начались поиски замены ему. Точно такое же по эффективности вещество не найдено, правда, по сей день, но новые разработки, речь о которых пойдет в следующих номерах «МоТоРа», позволяют обходиться без ядовитого ТЭС.

В Европе ТЭС еще продолжают производить, в США тетраэтилсвинец с ограничениями, но пока используют, а вот в России уже принят закон, в соответствии с которым с января 2003 г. применение этилированных бензинов запрещено.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.