В качестве топлива для карбюраторных двигателей при­меняют бензин и керосин.

Топливо для карбюраторных двигателей должно удов­летворять следующим эксплуатационным требованиям: обла­дать хорошими карбюрационными свойствами; иметь высо­кую удельную теплоту сгорания; не вызывать детонации при работе двигателя на всех режимах; не приводить к отложениям смолы и нагара на деталях двигателя; иметь хорошие антикоррозийные свойства, то есть не вызывать коррозии металла при непосредственном контакте; сохра­нять свои свойства при длительном хранении.

Карбюрационные свойства топлива зависят от его испа­ряемости, упругости паров, скрытой теплоты парообра­зования, поверхностного натяжения и вязкости.

Хорошая испаряемость топлива позволяет в про­цессе смесеобразования в двигателе получать однородную паровоздушную смесь, способную к полному сгоранию. При недостаточной испаряемости топлива часть его оста­ется в капельно-жидком или пленочном состоянии, смесь получается неоднородной и полностью не сгорает.

Испаряемость зависит от фракционного состава топ­лива, который и определяет способность топлива перехо­дить из жидкого состояния в газообразное. При фракцион­ной разгонке топлива (ГОСТ 2177—66) определяются сле­дующие характерные точки: начало кипения, температура выкипания 10, 50 и 90 % топлива и конец кипения. Начало кипения бензина должно быть не ниже 35°С, иначе интен­сивное испарение топлива приводит к образованию в топ­ливопроводах паровых пузырьков и газовых пробок, что ухудшает наполнение цилиндров двигателя.

Пусковые свойства двигателя тем лучше, чем ниже температура выкипания 10 % топлива. Для пуска холод­ного двигателя при температуре окружающего воздуха минус 20...25°С необходимо, чтобы температура выкипа­ния 10 % топлива была в пределах от 55 до 80°С.

Выкипание 50 % топлива должно происходить для бен­зина при температуре не выше 145 ^РС и для керосина не выше 200 °С. Чем ниже температура выкипания 50 % топлива, тем лучше испаряется оно, а следовательно, быст­рее прогревается двигатель, имеет хорошую приемистость и устойчиво работает под нагрузкой.

От температуры выкипания 90 % топлива до конечной температуры его кипения происходит испарение тяжелых углеводородов. Чем меньше содержится в топливе тяже­лых, трудноиспаряющихся углеводородов, тем полнее сго­рает топливо.

Упругость паров топлива представляет собой давление его насыщенных паров на стенки сосуда. При большом содержании легкокипящих углеводородов топ­ливо имеет высокую упругость паров. В процессе смесе­образования такое топливо увеличивает паровую фазу И уменьшает жидкую. Размер паровых пузырьков при этом увеличивается, а наполнение цилиндров ухудшается.

Для летних автомобильных бензинов допускается дав­ление насыщенных паров не более 66,6 кПа, для зимних — от 66,6 до 93,3 кПа.

Удельная теплота сгорания горючей смеси — это коли­чество теплоты, выделяемой при сгорании горючей смеси в двигателе внутреннего сгорания. Она зависит от удель-ИОЙ теплоты сгорания топлива и объема воздуха, входя­щих в состав горючей смеси: чем выше концентрация топлива в составе горючей смеси, тем больше теплота сго­рания этой смеси.

Однако концентрация топлива в воздухе ограничива­ется проделом воспламеняемости горючей смеси. Так, например, бензин воспламеняется, если его концентрация и воздухе находится в пределах 1,7...5,4 % по объему, керосин — 2,4...6,0, этиловый спирт — 4...13,7, водород — 9,4...66,5 %.

Удельная теплота сгорания некоторых горючих смесей (кДж/кг) приведена ниже:

смесь I кг тракторного керосина и 14,5 кг воздуха....... 2767

смесь 1 кг автомобильного бензина и 14,8 кг воздуха..... 2780

смесь 1 кг дизельного топлива и 14,4 кг воздуха........ 2771

Детонационная стойкость топлива — это свойство, характеризующее способность топлива противостоять взрывоподобному сгоранию в цилиндрах двигателя.

Время сгорания топлива в цилиндре двигателя, напри­мер, при частоте вращения коленчатого вала 2000 мин ¹ составляет всего 0,003...0,004 с. При этом фронт пламени распространяется со скоростью примерно 20...35 м/с.

Однако при некоторых условиях (например, перегрев двигателя, повышенная степень сжатия и др.) сгорание в двигателе происходит в виде взрыва, при котором ско­рость распространения фронта пламени достигает 1500... 2500 м/с. Это приводит к резкому возрастанию ударных нагрузок на детали двигателя и к другим отрицательным явлениям.

В результате многократного отражения детонационных волн от стенок камеры сгорания и цилиндра возникают звуки вибрирующего металла.

Академики Н. А. Бах и Н. Н. Семенов разработали перекисную теорию возникновения детонации, согласно которой детонация возникает в результате образования и распада в последней фазе горения топлива нестойких кислородосодержащих веществ — пероксидов. В резуль­тате процессы окисления протекают активно и имеют цепной характер. При этом вместе с образованием конеч­ных продуктов окисления (воды, углекислого газа) вос­станавливаются нестойкие активные промежуточные сое­динения, которые затем распадаются, выделяют теплоту и становятся новыми очагами реакций окисления.

Детонационную стойкость топлива оценивают моторным методом. Сущность этого метода состоит в следующем. Подбирают смесь эталонных топлив (нормальный геп­тан C₇H₁₆—детонационная стойкость принята за 0; изооктан С₈Н₁₈ — детонационная стойкость 100) и испытывают ее в одноцилиндровой установке типа ИТ9-2 при стандарт­ных условиях. Если при этом испытуемое топливо и подо­бранная смесь гептана и изооктана имеют одинаковую интенсивность детонации, то октановое число испытуемого топлива будет равно процентному (по объему) содержанию изооктана в подобранной смеси.

Для повышения детонационной стойкости в топливо добавляют так называемые антидетонаторы — вещества, которые в процессе горения топлива задерживают накопле­ние перекисей и тем самым предотвращают возникновение детонации.

В качестве антидетонаторов применяют этиловые жид­кости, основным элементом которых является тетраэтилсвинец или марганцевый антидетонатор. Антидетонатор добавляют в бензин в небольших количествах (0,13... 0,79 г на 1 л).

Бензин с добавкой этиловой жидкости называют эти­лированным; его окрашивают нейтральным красителем в красный или синий цвет, предупреждающий о ядовитости топлива.

При работе с этилированным бензином нельзя допу­скать попадания его на кожу, на слизистые оболочки или в легкие. Запрещается применять этилированный бензин для мытья деталей и рук, засасывать бензин через шланг ртом и т. п.

В топливе почти всегда имеются смолистые смолообразующие вещества. Под действием кислорода воздуха, света и повышенной температуры количество смолистых веществ в топливе увеличивается; топливо приобретает темно-коричневую или желтую окраску; смолистые вещества осаждаются в виде густых темных соединений. Топливо с повышенным содержанием смол более склонно к детона­ции, не полностью сгорает, дает интенсивнее нагарообразо-вание, обладает повышенными коррозионными свойст­вами.

Корродирующие свойства топлива зависят от содержа­ния в нем минеральных кислот или щелочей, органических кислот, сернистых соединений и воды. Корродирующее действие топлива снижают за счет тщательной его очистки от компонентов, вызывающих коррозию.

В соответствии с ГОСТ 2084—67 выпускается пять ма­рок автомобильного бензина: А-66, А-72, А-76, АИ-93, АИ-98.

Буква А маркировки означает, что бензин автомобиль­ный; И—октановое число бензина, определялось по исследовательскому методу, то есть при режимах работы двигателя, соответствующих работе автомобилей в городских условиях; цифры 66, 72 и др. означают октановое число бензина.

Все виды автомобильного бензина, кроме АИ-98, под­разделяются на летние и зимние.

Низкооктановый автомобильный бензин применяется как топливо для пусковых карбюраторных двигателей на тракторах с основными дизельными двигателями.