Benzino poveikis aliuminiui

Nors kartais kyla nuogąstavimų dėl aliuminio lydinių sąveikos su benzinu, įprastomis eksploatavimo sąlygomis benzinas (angliavandenilių mišinys) aliuminio lydinio „nesuvalgys“ ir jo nesuardys. Aliuminio lydiniai pasižymi dideliu atsparumu įprastų automobilių degalų skilimui, nes ant aliuminio natūraliai susidaro plonas, tvirtas ir labai sukibęs aliuminio oksido (Al2O3) sluoksnis. Šis oksido sluoksnis veikia kaip pagrindinis barjeras, neleidžiantis benzinui lengvai prasiskverbti ar reaguoti su apsauginiu sluoksniu.

Benzino sudėtis ir savybės

Benzinas yra angliavandenilių mišinys, dažniausiai susidedantis iš įvairios struktūros lengvųjų angliavandenilių, tokių kaip alkanai (60-80%), naftenai (12-30%) ir arenai (3-10%), o alkenų kiekis siekia 1-2%. Jame taip pat gali būti iki 2% sieros. Benzinas yra bespalvis, lengvai garuojantis skystis, kurio virimo temperatūra svyruoja nuo 40 iki 200°C. Jis yra lengvai užsidegantis ir nuodingas.

Benzino gavimo būdai apima naftos tiesioginę distiliaciją, terminį ir katalizinį krekingą, destrukcinį hidrinimą bei riformingą. Naftos perdirbimo gamyklos gamina benziną distiliacijos būdu, atskirdamos naftą į įvairias frakcijas. Skirtingos bazinės medžiagos sumaišomos, atsižvelgiant į naftos žaliavų kaštus, perdirbimo pajėgumus ir naftos kokybę.

Benzino fizinės savybės daro didelį poveikį visai degalų sistemai ir degimo procesui. Benzino tankis Europoje svyruoja nuo 0,725 iki 0,78 g/cm³, o JAV - nuo 0,745 iki 0,765 g/cm³. Didėjant tankiui, benzino lakumas mažėja. Per mažas lakumas gali sukelti sunkumų eksploatuojant transporto priemones žemoje temperatūroje, o per didelis lakumas - problemas aukštoje temperatūroje, ypač dėl garų blokavimo ir prasiskverbimo.

Kita svarbi savybė yra oktaninis skaičius, kuris apibrėžia benzino atsparumą savaiminiam užsidegimui ir degimo procesui. Jis nusako benzino savybę vidaus degimo variklyje sudegti be detonacijos. Detonacija - savaiminis ir priešlaikinis benzino garų ir oro mišinio užsidegimas ne nuo žvakės. Oktaninis skaičius gali būti padidintas tam tikrais priedais. Anksčiau tam buvo naudojamas švinas, tačiau po katalizatorių įvedimo ir didėjančių aplinkosaugos reikalavimų, švino naudojimas benzine buvo nutrauktas 90-ųjų pabaigoje.

Griežtesni reikalavimai išmetamųjų teršalų ir aplinkos apsaugos srityse skatina specialaus (RFG) benzino plėtrą. Jame kontroliuojamas aromatinių medžiagų, olefinų ir sieros kiekis. 2000 metais JAV įgyvendinta programa „Tier 2 Gasoline Sulfur“ sumažino sieros kiekį benzine iki 30 ppm, leisdama naudoti naujas išmetamųjų teršalų kontrolės technologijas.

Bioetanolis ir jo poveikis

Kuro žyma E10, įprasta degalinėse visoje Europoje, įskaitant Lietuvą, nurodo iki 10% bioetanolio kiekį. Bioetanolis - tai iš augalinės medžiagos pagamintas alkoholis. Teoriškai šis atsinaujinantis komponentas turėtų padėti sumažinti bendrą šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą. Tačiau tokios organizacijos kaip „Transportas ir aplinka“ (T&E) teigia, kad biokuro nauda klimatui dažnai yra perdėta. T&E ataskaitose pažymima, kad visa biokuro gamybos grandinė - nuo augalų auginimo iki transportavimo - išmeta daug teršalų, kurie retai įtraukiami į „žaliojo kuro“ skaičiavimus.

Be to, E10 yra mažiau energetiškai tankus nei įprastas benzinas, todėl transporto priemonės gali sunaudoti šiek tiek daugiau degalų 100 km, kad pasiektų tą patį atstumą. Ekspertai taip pat išreiškia susirūpinimą dėl biokuro pasėliams reikalingos žemės, kurią būtų galima naudoti maisto auginimui. Didelė dalis ES bioetanolio importuojama iš regionų, kur pasėlių plėtra dažnai prisideda prie miškų naikinimo ir vandens taršos.

Etanolio poveikis transporto priemonėms ir aliuminiui

Automobiliai, pagaminti iki 2010 m., gali neturėti degalų sistemų, skirtų etanolio mišiniams. Etanolis yra higroskopinis - jis pritraukia drėgmę. Tai gali sukelti koroziją degalų linijose, sandarikliuose ir metalinėse dalyse. Trumpos kelionės, mažas greitis ir varikliai, kurie retai pasiekia visą darbinę temperatūrą, gali dar labiau padidinti šią riziką.

Didelės etanolio (pvz., E85) arba metanolio koncentracijos laikui bėgant gali ėsdinti kai kuriuos aliuminio lydinius arba sandarinimo medžiagas, ypač jei yra vandens. Etanolis gali sugerti vandenį, kuris vėliau koroduoja aliuminį. Vanduo benzine, ypač sustingęs arba esantis dideliais kiekiais, gali paskatinti aliuminio koroziją (duobėjimą). Per labai ilgą laiką arba varikliuose, kurių degimas prastas, degalų sistemoje gali susidaryti rūgštūs šalutiniai produktai, kurie teoriškai gali sukelti nedidelį paviršiaus ėsdinimą. Nedidelis chloridų kiekis (pvz., iš tam tikrų valymo priemonių ar aplinkos teršalų) gali suardyti pasyvų oksido sluoksnį ir sukelti taškinę koroziją, ypač esant vandeniui.

Norint apsaugoti transporto priemonės degalų sistemą nuo galimo etanolio poveikio, rekomenduojama:

• Prieš pildant degalus E10, patikrinti, ar transporto priemonė suderinama (dauguma gamintojų skelbia oficialius suderinamumo sąrašus).
• Laiku keisti degalų filtrus.
• Vengti leisti bakui beveik išsituštinti, kad sumažėtų drėgmės patekimas.
• Rinktis etanolį neutralizuojančius priedus tik iš patikimų prekių ženklų.

Aliuminio lydymosi temperatūra ir benzino poveikis

Benzinas netirpdo aliuminio. Benzino virimo temperatūra yra santykinai žema (paprastai 38-204°C). Net variklio degimo kameroje, kur temperatūra yra daug aukštesnė (tūkstančiai laipsnių), benzinas sudeginamas ir paprastai nebūna skysčio pavidalu, kuris tiesiogiai perduoda šilumą aliuminiui. Aliuminio lydymosi temperatūra yra žymiai aukštesnė, maždaug 660°C grynam aliuminiui ir dar aukštesnė daugeliui įprastų lydinių (nuo 480°C iki 675°C).

Variklio blokas eksploatacijos metu įkaista, o degalų tiekimo linijos ir degalų bėgio komponentai (dažnai pagaminti iš aliuminio) suprojektuoti taip, kad išliktų pakankamai vėsūs, kad būtų išvengta garų blokavimo ir būtų užtikrintas efektyvus degalų tiekimas. Variklio aušinimo skystis paprastai teka apie 82-104°C, o variklio alyva gali siekti 93-121°C. Degimo kameros viduje temperatūra iš tiesų gali siekti tūkstančius laipsnių degimo metu, tačiau šiuo metu benzinas greitai dega ir virsta karštomis dujomis bei energija, neveikia kaip išlydyta medžiaga, galinti šildyti aplinkinį aliuminį tiesiai iki lydymosi temperatūros.

Todėl nėra jokio praktinio scenarijaus, pagal kurį benzinas arba įprastos benzinu varomo variklio veikimo sąlygos sukeltų aliuminio komponentų išsilydymą.

Kitos cheminės medžiagos ir sąlygos, keliančios grėsmę aliuminiui

Nors benzinas įprastomis sąlygomis nekenkia aliuminiui, yra kitų cheminių medžiagų ir sąlygų, galinčių sukelti aliuminio pažeidimus:

• Stiprios rūgštys (pvz., druskos arba sieros rūgštis) ir stiprios bazės (pvz., natrio hidroksidas ar šarmas) gali sugadinti aliuminį. Aliuminis yra amfoterinis, tai reiškia, kad jo oksido sluoksnis ir pats metalas gali reaguoti su stipriomis rūgštimis ir bazėmis.
• Halogeninti junginiai (pvz., tam tikri chloridai, bromidai ar fluoridai), ypač esant vandeniui, gali būti ypač agresyvūs. Chlorido jonai, esant vandeniui ir deguoniui, gali suardyti pasyviąją oksido plėvelę ir sukelti vietinę taškinę koroziją.
• Ilgalaikis labai ėsdinančios aplinkos poveikis (pvz., labai sūraus vandens ar pramoninių teršalų), ypač jei kontaktas su metalu skiriasi (galvaninė korozija), taip pat gali labai suardyti aliuminį.
• Per didelis karštis, viršijantis jo lydymosi temperatūrą (apie 480-675°C), fiziškai ištirpdys aliuminį ir sugadins jo struktūrinį vientisumą.
• Mechaninis per didelis įtempimas, viršijantis aliuminio dalies takumo ribą, sukels nuolatinę deformaciją. Viršijus galutinį tempimo stiprumą, jis sulūš.
• Retai, bet gyvsidabris gali užpulti aliuminį, sudarydamas amalgamą, kuris suardo apsauginį oksido sluoksnį ir sukelia greitą gilią koroziją.

Svarbu paminėti, kad skirtingi aliuminio lydiniai turi skirtingą atsparumo korozijai lygį.

Aliuminio pritaikymas ir apsauga

Aliuminis yra trečias dažniausiai sutinkamas elementas Žemės plutoje. Jis yra natūrali medžiaga, esanti vaisiuose, daržovėse ir vandenyje. Medicinos tikslais aliuminio junginiai naudojami nuo senovės, pavyzdžiui, kraujavimui stabdyti. Aliuminio druskos dažniausiai naudojamos dezodorantų kosmetikoje dėl jų antiperspiranto savybių. Nors kai kurie sako, kad aliuminis gali pakenkti sveikatai, moksliniai tyrimai šios nuomonės nepalaiko, išskyrus pacientus, sergančius inkstų nepakankamumu, kuriems aliuminis gali kauptis organizme ir sukelti toksišką poveikį.

Dėl savo savybių, aliuminis plačiai naudojamas įvairiose srityse, įskaitant degalų sistemos komponentus. Jo savybės didžiąja dalimi priklauso nuo grynumo. Itin gryno aliuminio (99,996%) tankis yra 2698,9 kg/m³ (esant 20°С), lydymosi temperatūra 660,24°С, virimo temperatūra apie 2500°С, šilumos laidumas 343 W/m•K (esant 190°С).

Priežiūros priemonės, suderinamos su aliuminiu

Rinkoje yra daug priežiūros priemonių, skirtų transporto priemonėms, kurios yra saugios aliuminio dalims:

• Aušinimo skysčiai: AGCO aušinimo skysčiai (RED-VIOLET, PINK, GREEN 48 EXTRA, BLUE, ORANGE) yra sukurti apsaugoti visus šiuolaikinius variklius, ypač stipriai apkrautus aliuminio variklius, nuo užšalimo, rūdžių ir perkaitimo. Jie pasižymi puikiomis antikorozinėmis savybėmis visiems metalams ir metalų lydiniams, įskaitant aliuminį.
• Variklio valiklis - ploviklis: Pašalina degimo likučius, alyvą, purvą ir kenksmingas nuosėdas variklio viduje. Švelnus lakui, aliumininėms ir guminėms dalims.
• Radiatorių valiklis: Skalavimo priedas, naudojamas aušinimo sistemose, kad pašalintų rūdžių pėdsakus, kalkes ir purvą. Tinka metalams, įskaitant aliuminį.
• Antikoroziniai vaškai: Antikorozinis vaškas 4600 yra skaidrus vaškas, apsaugantis lakuotas ir chromuotas metalines dalis, atsparus chemikalams ir sūriam vandeniui, tinka aliuminiui.
• Universalūs valikliai: „Titan“ universalus valiklis tinka transporto priemonėms ir technikai valyti, švelnus plastikui, lakui, metalui.
• Aukštos temperatūros pasta su PTFE: Sintetinė pasta nuo prilipimo, tinka naudoti ant žalvario, plieno, cinkuoto plieno, aliuminio, vario, PVC ir stiklo pluošto.

Benzino priedai ir jų poveikis

Kai kurie benzino priedai gali pagerinti variklio švarą ir efektyvumą. Pavyzdžiui, „BIZOL“ siūlo benzino ir alyvos sistemų valymo priemones, kurios pagerina degalų įpurškimo sistemos veikimą ir bendrą variklio švarą. Svarbu, kad priedai būtų naudojami atsakingai ir tik iš patikimų gamintojų.

tags: #benzino #poveikis #aliuminiui