Как поступает бензин в двигатель: Системы подачи топлива. Разберем бензиновые варианты.

Содержание

Почему не поступает бензин в двигатель: основные причины

Начнем с того, что в процессе эксплуатации автомобиля водители достаточно часто сталкиваются с тем, что двигатель не заводится, работает с перебоями или неожиданно глохнет. При этом обычно диагностика затрагивает систему зажигания (на бензиновых авто) и систему питания.

Как показывает практика, нестабильная работа силового агрегата на бензиновых автомобилях во многих случаях связана с тем, что в двигатель не поступает бензин. В этой статье мы поговорим о том, почему так происходит, а также что делать водителю, если нет поступления бензина в двигатель.

Содержание статьи

По каким причинам горючее не подается в цилиндры
- Распространенные проблемы с подачей бензина в ДВС
Что в итоге

По каким причинам горючее не подается в цилиндры

Итак, общая схема работы системы питания предполагает забор топлива из бензобака, после чего горючее попадает в карбюратор или инжектор.

Далее топливо подается во впускной коллектор, затем топливно-воздушная смесь через впускные клапаны поступает в камеру сгорания.

Становится понятно, что если не поступает бензин в двигатель, тогда эта проблема возникает как на моторах с карбюратором, так и на инжекторных ДВС. Самой простой причиной можно считать отсутствие бензина в баке или повреждение топливных магистралей. Другими словами, речь идет об утечках в результате каких-либо повреждений бака или топливопроводов, когда бензин вытекает еще до попадания в цилиндры.

Распространенные проблемы с подачей бензина в ДВС

Если исключить утечки, следующей причиной, по которой в мотор не подается бензин, являются различные неполадки бензонасоса. Отметим, что на автомобилях с карбюратором стоит бензонасос механического типа и располагается в подкапотном пространстве.

При этом на инжекторных двигателях стоит электрический бензонасос. Указанный насос расположен непосредственно в топливном баке. Если говорить о механическом устройстве, то зачастую к его поломке или некорректной работе приводит повреждение мембран, а также перегрев.

Электробензонасос обычно выходит из строя в тех случаях, когда работает с минимальным количеством топлива в баке. Дело в том, что охлаждение данного типа насосов происходит именно за счет горючего. Также следует выделить проблемы с реле бензонасоса или обрыв проводки, по которой осуществляется его питание электроэнергией.

Добавим, что если устройство не в состоянии создать нужного давления в топливной системе (давление отсутствует или низкое), тогда форсунки на некоторых ДВС могут не открываться, двигатель в этом случае не запускается. В других случаях открытие инжекторов все же происходит, однако топлива все равно недостаточно. При этом агрегат начинает работать с перебоями, глохнуть на разных режимах и т.д.

На начальном этапе необходимо произвести замер давления топлива в топливной рампе инжекторного двигателя, параллельно не забывая и о возможных проблемах с регулятором давления в рампе.

Еще одной проблемой, которая мешает топливу попасть в цилиндры двигателя, является загрязнение фильтров топливной системы. На инжекторе кроме привычного топливного фильтра также имеется сеточка бензонасоса, при этом в случае сильного загрязнения сетки-фильтра бензонасоса производительность устройства заметно падает.

Если же происходит загрязнение топливного фильтра тонкой очистки, тогда поступление горючего в двигатель может быть полностью перекрыто. Что касается карбюратора, на таких авто также имеется фильтр топлива, который обычно установлен перед карбюратором. Если происходит засорение фильтрующего элемента, тогда начинаются трудности с запуском мотора и подачей топлива на разных режимах.

Чтобы избежать указанных выше неполадок, фильтры нужно своевременно менять как на карбюраторном, так и на инжекторном моторе. Также нужно помнить, что фильтр-сетку на бензонасосе нужно периодически чистить или полностью менять на новую каждые 50-60 тыс. км. пробега.

Завершает список возможных причин нарушения топливоподачи в двигатель загрязнение карбюратора или инжекторных форсунок, а также выход отдельных элементов из строя. Как правило, в карбюраторе могут засоряться жиклеры, а в устройстве форсунок загрязнению подвержены распылители. Еще мусор и отложения могут частично или полностью перекрывать тонкие каналы и т.д.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как почистить сеточку бензонасоса. Из этой статьи вы узнаете о признаках, которые указывают на необходимость чистки элемента, а также как почистить сетку-фильтр бензонасоса своими руками.

Чтобы этого не происходило, инжектор нужно периодически чистить одним из доступных способов (ультразвуком, специальными очистителями на стенде и т.д.). Также следует добавить, что карбюратор может требовать очистки, ремонта или отдельной настройки. Например, недостаточное количество бензина в поплавковой камере приведет к тому, что горючего будет недостаточно для нормальной работы ДВС.

Что в итоге

Как видно, при наличии определенных навыков и знаний можно определить, почему не поступает бензин в двигатель как на моторах с карбюратором, так и на инжекторных силовых агрегатах. При этом многие проблемы можно решить самому. Например, отремонтировать, почистить и настроить карбюратор вполне реально в гаражных условиях. То же самое можно сказать и о чистке форсунок своими руками.

Рекомендуем также прочитать статью о том, почему бензонасос не качает бензин при включении зажигания. Из этой статьи вы узнаете об основных причинах, по которым не происходит повышения давления в топливной системе после поворота ключа зажигания в замке или в момент активации топливного насоса инжекторного двигателя.

Напоследок хотелось бы отметить, что своевременная замена топливных фильтров, регулярная чистка инжектора или карбюратора, а также езда на топливе хорошего качества являются залогом исправной работы системы питания бензинового или дизельного двигателя.

Также следует помнить, что на инжекторных ДВС крайне нежелательно оставлять минимум горючего в баке, так как отложения и мусор на дне начинают засасываться в бензонасос, в результате чего устройство не только хуже охлаждается, но и происходит интенсивное загрязнение сетки бензонасоса со всеми вытекающими последствиями.

Также езда с полупустым баком зимой приводит к активному образованию конденсата, который накапливается в бензобаке. В результате конденсат (вода) не только оседает на дне и попадает в камеру сгорания, но и вызывает сильную коррозию стенок резервуара. В результате в баке появляется ржавчина, а в случае сквозной коррозии неизбежно возникают активные утечки топлива.

Нет подачи бензина в двигатель автомобиля, причины

Прекращение подачи бензина в двигатель – одна из основных неисправностей автомобилей.

Ее причиной может служить неисправность одного или нескольких элементов системы питания: топливного бака, топливных магистралей, карбюратора, фильтров. В такой ситуации двигатель автомобиля может не запуститься вовсе (как холодный, так и прогретый), возможна внезапная остановка двигателя во время движения.

Проверка подачи топлива

Сузить круг поиска неисправности поможет проверка. Следует проверить – поступает топливо из топливной системы в карбюратор или нет. Снимаем шланг с впускного патрубка карбюратора или с выпускного бензонасоса и нажимаем несколько раз на рычаг ручной подкачки топлива на бензонасосе. При возникновении каких-либо проблем с топливоподачей из топливных магистралей, бака или неисправном бензонасосе струя топлива из шланга будет отсутствовать, или будет слишком слабой. Если струя присутствует – неисправен карбюратор.

Проверка подачи топлива через систему питания двигателя рычагом ручной подкачки бензонасоса

Несколько наиболее распространенных причин отсутствия подачи топлива в двигатель на примере топливной системы автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

Начинаем искать в нем неисправность, если топливо из бензонасоса поступает (см. проверку выше).

Что смотреть в карбюраторе.

1. Сетчатый фильтр в карбюраторе (на предмет засорения).

Выворачиваем пробку фильтра, извлекаем фильтрующий сетчатый элемент, промываем бензином, прочищаем зубной щеткой, продуваем сжатым воздухом. Так же прочищаем и продуваем отверстие под фильтр в крышке карбюратора.

Топливный сетчатый фильтр карбюратора Солекс

2. Детали поплавкового механизма в поплавковой камере карбюратора.

Причинами прекращения подачи топлива из поплавковой камеры могут быть зависание иглы игольчатого клапана в верхнем запирающем положении, из-за перекоса иглы в корпусе или задевания поплавков за стенки поплавковой камеры (не опускаются вниз). Так же следует обратить внимание на правильность регулировки уровня топлива в поплавковой камере карбюратора. Для проверки элементов поплавковой камеры карбюратора следует снять его крышку.

Игла и поплавки карбюратора Солекс

В некоторых случаях для отклинивания иглы клапана достаточно всего лишь слегка постучать по карбюратору.

3. Топливный жиклер ГДС 1-й камеры карбюратора, эмульсионную трубку.

Снимаем крышку карбюратора, выворачиваем трубку и жиклер, прочищаем их деревянной палочкой или медной проволокой, промываем ацетоном, продуваем сжатым воздухом.

Воздушные жиклеры, топливные жиклеры, эмульсионные трубки и колодцы карбюратора Солекс

Теперь причины прекращения подачи топлива связанные с самой системой питания (топливо из бензонасоса не выходит)

1. Закончилось топливо в бензобаке.

Если датчик на панели приборов по каким-то причинам обманывает, то вполне можно оказаться в ситуации, когда топливо в баке уже закончилось, а водитель и не подозревает об этом. Посмотрите на фильтр тонкой очистки топлива. Если он пуст или бензина в нем очень мало, скорее всего, причина прекращения подачи топлива в его отсутствии.

Топливный бак (бензобак) ВАЗ 2108, 2109, 21099

2. Неисправен сам бензонасос.

Здесь могут быть проблемы с диафрагмой (прохудилась), толкателем, сетчатым фильтром или клапанами. Пробитая диафрагма выдаст себя подтеками топлива на бензонасосе и запахом бензина. Для прочистки сетчатого фильтра необходимо снимать крышку бензонасоса. Выступание толкателя следует проверить и отрегулировать. Помимо этого особенностью ДААЗовских бензонасосов автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 является их отказ работать в жаркую погоду, при сильном прогреве двигателя.

В такой ситуации поможет мокрая тряпка положенная сверху на крышку бензонасоса. Подробнее см. «Неисправности бензонасоса».

Измерение выступания толкателя бензонасоса ВАЗ

hr>

3. Неисправна (повреждена, засорилась) топливная магистраль от бензобака к бензонасосу.

Необходимо убедиться в сохранности, как металлической трубки магистрали, так и ее резиновых шлангов. Для этого желательно осмотреть ее от бака до бензонасоса. Повреждения магистрали обычно сопровождаются запахом бензина и потеками.

Проверить топливную магистраль на предмет засорения можно, если снять топливный шланг с впускного штуцера бензонасоса и подуть в него (ртом или через насос) в направлении бензобака. Крышку на заливной горловине бензобака при этом следует снять. Бурление подаваемого воздуха в бензобаке свидетельствует о том, что, топливная магистраль чиста. В противном случае нужно продуть ее компрессором.

Проверка клапанов бензонасоса

4. Засорился фильтр тонкой очистки топлива.

Замените фильтр новым или временно удалите его из системы, вставив вместо него кусок трубки и закрепив его хомутами.

Фильтр тонкой очистки топлива

5. Засорился заборник топлива в бензобаке.

Извлечь его на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099 можно подняв заднее сиденье, через лючок в кузове. В первую очередь следует обратить внимание на сетчатый фильтр заборника. Его необходимо прочистить зубной щеткой, промыть бензином и продуть сжатым воздухом. Продуть необходимо и сам заборник топлива, так как скопление грязи могут присутствовать не только в его сетчатом фильтре, но и в нем самом. Засоренный заборник и его фильтр могут быть причиной не только прекращения подачи топлива, но перебоев в работе двигателя, как на холостом ходу, так и в движении.

Заборник топлива в бензобаке с сетчатым фильтром

Причиной загрязнения заборника могут быть илистые отложения, скапливающиеся со временем в бензобаке. Для предотвращения подобной ситуации следует провести его профилактическую прочистку (см. «Прочистка топливного бака»).

Вот, пожалуй и все основные причины прекращения поступления топлива в двигатель на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099.

Примечания и дополнения

В помощь при поиске неисправностей топливной системы пригодится ее схема для автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 – «Схема топливной системы автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099».

Еще статьи по топливной системе автомобилей

— Бензин, применяемый на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Расход топлива автомобилями ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Неисправности топливной системы автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Как увеличить мощность двигателя автомобиля без тюнинга?

— Проверка поплавков карбюратора Солекс

Подписывайтесь на нас!

Как работает топливная система в современном автомобиле?

Как работает топливная система современного автомобиля? | Совет вашего механика

Задайте вопрос, получите ответ как можно скорее!

☰

ЗАПРОСИТЬ ЦЕНУ

Сэкономьте на ремонте автомобилей

Получить предложение

Автомобили претерпели ошеломляющие изменения за последнее десятилетие, и самая большая проблема, которую производители решили с помощью этих достижений, связана с количеством топлива, используемого двигателем. Следовательно, топливные системы современных автомобилей могут быть довольно сложными. К счастью, самые сложные способы экономии топлива в автомобилях связаны с программированием ЭБУ. Физически под капотами современных автомобилей можно найти лишь несколько схем топливной системы.

Он начинается с насоса

Бензобак автомобиля отвечает за удержание большей части газа в топливной системе. Этот бак можно заполнить снаружи через небольшое отверстие, которое закрывается газовой крышкой, когда оно не используется. Затем газ проходит несколько этапов, прежде чем достигнет двигателя:

Сначала газ поступает в топливный насос . Топливный насос — это то, что физически выкачивает топливо из бензобака. Некоторые автомобили имеют несколько топливных насосов (или даже несколько бензобаков), но система работает по-прежнему. Преимущество наличия нескольких насосов заключается в том, что топливо не может выплескиваться из одного конца бака в другой при повороте или движении по склону и оставлять топливные насосы сухими. По крайней мере, к одному насосу в любой момент времени будет подаваться топливо.
Насос подает бензин в топливопровод . В большинстве автомобилей есть топливопроводы из твердого металла, которые направляют топливо из бака к двигателю. Они проходят вдоль частей автомобиля, где они не будут слишком подвержены воздействию элементов и не будут слишком нагреваться от выхлопных газов или других компонентов.
Прежде чем попасть в двигатель, газ должен пройти через топливный фильтр . Топливный фильтр удаляет любые примеси или мусор из бензина, прежде чем он попадет в двигатель. Это очень важный шаг, и чистый топливный фильтр является ключом к долговечной и чистой работе двигателя.
Наконец, газ достигает двигателя. Но как он попадает в камеру сгорания?

Чудеса впрыска топлива

На протяжении большей части 20-го века карбюраторы брали бензин и смешивали его с соответствующим количеством воздуха для воспламенения в камере сгорания. Карбюратор полагается на давление всасывания, создаваемое самим двигателем для всасывания воздуха. Этот воздух несет с собой топливо, которое также присутствует в карбюраторе. Эта относительно простая конструкция работает довольно хорошо, но страдает, когда требования двигателя различаются при разных оборотах. Поскольку дроссельная заслонка определяет, сколько воздушно-топливной смеси карбюратор пропускает в двигатель, топливо вводится линейно, при этом больше дроссельной заслонки соответствует большему количеству топлива. Например, если двигателю требуется на 30% больше топлива при 5000 об/мин, чем при 4000 об/мин, карбюратору будет сложно обеспечить его плавную работу.

Системы впрыска топлива

Для решения этой проблемы был создан впрыск топлива. Вместо того, чтобы позволить двигателю всасывать газ только за счет собственного давления, электронный впрыск топлива использует регулятор давления топлива для поддержания постоянного вакуума давления, подающего топливо к топливным форсункам, которые распыляют газовый туман в камеры сгорания. Существуют системы одноточечного впрыска топлива, которые вводят бензин в корпус дроссельной заслонки, смешанный с воздухом. Затем эта воздушно-топливная смесь поступает во все камеры сгорания по мере необходимости. Системы непосредственного впрыска топлива (также называемые впрыском топлива через порт) имеют форсунки, подающие топливо прямо в отдельные камеры сгорания, и имеют как минимум одну форсунку на цилиндр.

Механический впрыск топлива

Как и в случае с наручными часами, впрыск топлива может быть электронным или механическим. Механический впрыск топлива в настоящее время не очень популярен, так как требует больше обслуживания и требует больше времени для настройки на конкретное приложение. Механический впрыск топлива работает путем механического измерения количества воздуха, поступающего в двигатель, и количества топлива, поступающего в форсунки. Это усложняет калибровку.

Электронный впрыск топлива

Электронный впрыск топлива можно запрограммировать так, чтобы он лучше всего работал для определенных целей, таких как буксировка или дрэг-рейсинг, и эта электронная настройка занимает меньше времени, чем механический впрыск топлива, и ее не нужно перенастраивать так часто, как карбюраторную систему.

В конце концов, топливная система современных автомобилей управляется ЭБУ, как и многие другие. Однако это неплохо, поскольку проблемы с двигателем и другие проблемы в некоторых случаях можно решить с помощью обновления программного обеспечения. Кроме того, электронное управление позволяет механикам просто и последовательно получать данные от двигателя. Электронный впрыск топлива обеспечивает потребителям лучший расход топлива и более стабильную производительность.

Карбюраторы

Топливная система

Вышеприведенные утверждения предназначены только для информационных целей и требуют независимой проверки. Пожалуйста, смотрите наш условия обслуживания для более подробной информации

Отличные оценки авторемонта.

4.2 Средняя оценка

Часы работы

7:00–21:00

7 дней в неделю

Номер телефона

1 (855) 347-2779

Часы работы телефона

с понедельника по пятницу / с 6:00 до 17:00 по тихоокеанскому стандартному времени

Сб — Вс / 7:00 — 16:00 по тихоокеанскому стандартному времени

Адрес

Мы приедем к вам без дополнительной оплаты

Гарантия

Гарантия 12 месяцев/12 000 миль

Наши сертифицированные выездные механики выполняют более 600 услуг, включая диагностику, тормоза, замену масла, плановые ТО, и приедут к вам со всеми необходимыми запчастями и инструментами.

Получите честное и прозрачное предложение прямо перед бронированием.

Механик со стажем?

Зарабатывайте до

$70/час

Подать заявку

Нужна помощь с вашим автомобилем?

Наши сертифицированные мобильные механики выезжают на дом в более чем 2000 городов США. Быстрые, бесплатные онлайн-расценки на ремонт вашего автомобиля.

ПОЛУЧИТЬ ЦЕНУ

Статьи по Теме

Как настроить и отрегулировать карбюратор

Несмотря на то, что все современные автомобили используют системы распределения топлива с компьютерным управлением, на дорогах все еще много автомобилей, использующих традиционный карбюраторный метод…

Как далеко вы можете проехать на пустом автомобиле?

Зная, сколько миль вы можете проехать с пустым бензобаком, вы не попадете в затруднительное положение. Nissan Altimas может проехать дальше всего, когда горит индикатор низкого уровня топлива.

Как заменить узел топливного счетчика

Узел указателя уровня топлива показывает уровень топлива. Указатель уровня топлива больше не будет работать, если применяется обратный заряд или коррозия.

Просмотрите другой контент

Оценки

Города

Техническое обслуживание

Наша команда обслуживания доступна 7 дней в неделю, с понедельника по пятницу с 6:00 до 17:00 по тихоокеанскому времени, с субботы по воскресенье с 7:00 до 16:00 по тихоокеанскому стандартному времени.

1 (855) 347-2779 · [email protected]

Читать часто задаваемые вопросы

ЗАПРОСИТЬ ЦЕНУ

Откуда берется бензин

Введение

Бензин был открыт почти 160 лет назад как побочный продукт переработки сырой нефти для производства керосина для освещения. В то время бензин был бесполезен, поэтому его сжигали на нефтеперерабатывающем заводе, превращали в газообразное топливо для газовых фонарей или просто выбрасывали. Около 125 лет назад, в начале 189 г.0s, изобретатели автомобилей начали понимать, что бензин имеет ценность как моторное топливо. В 1911 году бензин впервые продавался больше, чем керосин. А к 1920 году в Соединенных Штатах насчитывалось около девяти миллионов автомобилей с бензиновым двигателем, и по всей стране открывались заправочные станции, чтобы заправлять растущее число легковых и грузовых автомобилей. ¹

Рисунок 1. Производство, переработка и распределение бензина по принципу «от скважины до колеса». (Изображение: Дин Армстронг, Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии)

Сегодня бензин является предпочтительным топливом для легковых автомобилей, которые потребляют около 90 процентов продуктов, продаваемых в Соединенных Штатах. ² Бензин также используется в мотоциклах, транспортных средствах для отдыха, лодках, небольших самолетах, строительном оборудовании, электроинструментах и портативных электрических генераторах. Американцы используют в среднем более одного галлона бензина на человека в день, при этом потребление в США составляет около 392 миллионов галлонов в день по состоянию на 31 декабря 2016 года. ³

Итак, откуда берется весь этот бензин и как он попадает в автомобильные топливные баки? Читайте дальше, чтобы узнать больше о производстве и распределении бензина.

Добыча нефти

Бензин производится из сырой нефти, которая содержит углеводороды — органические соединения, полностью состоящие из атомов водорода и углерода. Сырая нефть исторически добывалась через вертикальные скважины, пробуренные в подземные и подводные резервуары. Скважина представляет собой круглое отверстие, облицованное металлической трубой, называемой обсадной трубой. В нижней части корпуса имеются отверстия, через которые поступает масло из резервуара. Многие нефтяные скважины также добывают природный газ, который в основном используется для стационарных применений, таких как отопление домов, но может также использоваться в качестве моторного топлива при соответствующих модификациях транспортных средств.

Современные нефтяные скважины по-прежнему начинаются с вертикальных стволов, но оттуда они могут разветвляться в разных направлениях и на разную глубину. Эти вторичные валы обеспечивают доступ к дополнительному объему нефти, увеличивая добычу и сводя к минимуму возмущения поверхности. Горизонтальное бурение является обычной практикой гидроразрыва пласта, процесса, в котором используется закачка жидкости и заряды взрывчатых веществ для разрушения грунта вокруг скважины, что высвобождает дополнительное количество нефти и природного газа. Горизонтальные скважины могут простираться на несколько миль от центрального ствола.

В то время как некоторые скважины имеют естественное внутреннее давление, выталкивающее нефть на поверхность, в большинстве из них для удаления нефти требуется погружной или надземный насос. В течение срока службы скважины можно использовать несколько дополнительных процессов для извлечения максимально возможного количества нефти. Общие методы вторичной добычи включают закачку воды в скважину и закачку газов или пара. Когда цены на сырую нефть падают, малопродуктивные скважины могут быть закрыты только для того, чтобы возобновить работу, когда цены вырастут.

Рис. 2. Нефтяная скважина с электрическим насосом. (Изображение: Фамартин, Викисклад)

Вопреки распространенному мнению, цвет сырой нефти варьируется от почти прозрачного до угольно-черного, а вязкость может варьироваться от вязкости воды до почти твердого состояния. Качество сырой нефти также сильно различается, хотя нефть из одного и того же района обычно имеет схожие свойства. Качество масла основано на химическом анализе, где двумя наиболее важными параметрами являются молекулярная плотность и содержание серы.

Масла с короткими углеводородными цепями и удельным весом 34 или выше по классификации Американского института нефти (API) считаются «легкими», от 31 до 33 — «средними», а масла 30 и ниже — «тяжелыми». Масла с содержанием серы менее 0,5 процента по весу считаются «сладкими», а те, что выше этого уровня, — «кислыми». Легкая малосернистая нефть является наиболее ценным типом, поскольку ее легче перерабатывать при меньших затратах и производить большее количество готовой продукции.

Есть 46 основных стран-экспортеров нефти, но цены на сырую нефть, как правило, котируются на основе одного из трех основных продуктов: сырая нефть среднего класса из Западного Техаса, нефть марки Brent из Северного моря и нефть из Дубая из ОАЭ. Цены на эти продукты служат барометром для всей нефтяной отрасли. Цены на нефть основаны на стоимости 42-галлонного «барреля» сырой нефти, единицы измерения, которая восходит к заре бурения нефтяных скважин.

В прошлом Соединенные Штаты импортировали большое количество сырой нефти и других нефтепродуктов. Пик пришелся на 2005 год, когда чистый импорт (импорт минус экспорт) вырос до 12,6 млн баррелей в день. Совсем недавно продолжающиеся процессы разведки и передовой добычи увеличили внутреннюю добычу нефти и сократили импорт нефти. В 2016 году чистый импорт составил всего 4,9миллионов баррелей в день, что эквивалентно примерно 25 процентам общего потребления нефти в США. Это немного выше, чем 24 процента в 2015 году, что было самым низким уровнем с 1970 года ⁴ .

Транспортировка сырой нефти

После извлечения сырой нефти из скважин она хранится в больших резервуарах перед транспортировкой на нефтеперерабатывающие заводы. Трубопроводы, корабли и баржи являются обычными методами транспортировки сырой нефти. Однако в последние годы увеличение добычи в районах, где нет доступа к трубопроводам или водным путям, привело к тому, что больше нефти перевозится по железной дороге в вагонах-цистернах. Очень густые и тяжелые формы сырой нефти, такие как битуминозные пески, должны быть разбавлены растворителями, прежде чем их можно будет перекачивать по трубопроводам или транспортировать другими способами.

Рисунок 3. Участок Трансаляскинского нефтепровода. (Изображение: Лука Галуцци, Wikimedia Commons)

Все методы транспортировки сырой нефти несут в себе потенциальные риски для окружающей среды. Однако крушение поездов с нефтью представляет дополнительную опасность, поскольку поезда регулярно проходят через города и населенные пункты, где разливы нефти и потенциальные пожары могут привести к значительному материальному ущербу и гибели людей.

Чтобы решить эти проблемы, в мае 2015 года Министерство транспорта выпустило всеобъемлющее окончательное правило, содержащее модернизированные стандарты для цистерн, новые эксплуатационные инструкции по перевозке больших объемов легковоспламеняющихся жидкостей по железной дороге, а также расширенное планирование действий в чрезвычайных ситуациях и обучение. Железнодорожная отрасль поддерживает ускоренную замену старых вагонов-цистерн, увеличила количество проверок путей, чтобы свести к минимуму возможность схода с рельсов, и внедрила специальные технологии, помогающие определить самые безопасные железнодорожные маршруты для транспортировки нефти. ⁵

Нефтепереработка

Нефтеперерабатывающие заводы — это крупные промышленные предприятия, производящие товарные продукты из сырой нефти и, в некоторых случаях, из других исходных материалов, таких как биомасса. Более половины нефтеперерабатывающих мощностей в Соединенных Штатах расположено на побережье Мексиканского залива, а остальные рассредоточены по стране, как правило, вблизи источников добычи нефти или транспортных трубопроводов и водных путей.

Нефтеперерабатывающие заводы работают 24 часа в сутки и семь дней в неделю, но должны периодически останавливаться для технического обслуживания и ремонта. Как правило, это происходит весной и осенью, когда на нефтеперерабатывающих заводах должны быть проведены перестройки по переводу производства с летнего бензина на зимний и наоборот. Различия между ними будут обсуждаться позже, а дополнительную информацию можно найти в отделе новостей AAA.

Остановка нефтеперерабатывающих заводов влияет на поставки бензина в регионы, поэтому они обычно планируются заблаговременно и тщательно контролируются. Это позволяет распределительной сети вносить любые необходимые коррективы для обеспечения бесперебойных поставок топлива. Внеплановые остановки НПЗ, вызванные техническими проблемами или экстремальными погодными условиями, могут привести к краткосрочной локализованной нехватке бензина и повышению цен на топливо.

Рис. 4. Нефтеперерабатывающий завод в Анакортес, Вашингтон. (Изображение: Уолтер Зигмунд, Wikimedia Commons)

Процесс переработки

Почти весь бензин, продаваемый в США, перерабатывается здесь, и США также экспортируют большое количество бензина в другие страны — более 230 миллионов баррелей в 2016 году. ⁶ Переработка сырой нефти в готовые нефтепродукты — чрезвычайно сложная задача. Следующее описание дает общий обзор процесса очистки с акцентом на производство бензина.

Все нефтеперерабатывающие заводы используют первичный процесс, называемый фракционной перегонкой, для разделения сырой нефти на различные составные части. Дистилляция включает в себя нагревание сырой нефти до кипения (примерно 600°C) и последующее введение паров в дистилляционную колонну. По мере того, как горячий пар поднимается в колонне, он охлаждается, и на разных высотах и температурах различные «фракции» сырой нефти конденсируются и собираются. Более тяжелые фракции, такие как смазочное масло, имеют более высокие температуры кипения и конденсируются в нижней части колонны. Более легкие фракции, такие как пропан и бутан, имеют более низкие температуры кипения и поднимаются вверх. Бензин, керосин, газойль и дизельное топливо собираются в средней части башни.

Рисунок 5. Принципиальная схема процесса переработки сырой нефти. (Изображение: американские производители топлива и нефтехимии)

Очень немногие нефтепродукты, в том числе бензин, готовы к употреблению, когда они выходят из дистилляционной колонны. Для очистки фракций и превращения их в товарные продукты требуется ряд вторичных процессов очистки.

«Крекинг» включает процессы обработки, которые расщепляют молекулы более тяжелых фракций на более легкие. Он часто используется для изготовления компонентов бензина из более тяжелых масел. Существует множество форм крекинга, таких как каталитический крекинг с псевдоожиженным слоем, гидрокрекинг и коксование/термический крекинг. Каждый из них приводит к уникальным углеводородным цепочкам, которые используются в бензине и других продуктах.

«Объединение» по существу противоположно взлому. Он объединяет более легкие фракции в более тяжелые, которые также используются в рецептуре бензина. Двумя распространенными комбинированными процессами являются риформинг и алкилирование. Первый увеличивает количество компонентов, которые идут на производство бензина, а второй создает «ароматические» углеводороды, играющие ключевую роль в повышении октанового числа готового топлива.

Завершающим этапом производства бензина является смешивание. Многочисленные нефтепродукты, полученные в результате различных процессов переработки, тщательно комбинируются для создания базовых бензинов обычного и высшего сорта. Эти виды топлива должны соответствовать четким и обширным требованиям к характеристикам, которые меняются как в зависимости от сезона, так и в зависимости от места, где топливо будет продаваться. Например, летний бензин смешивают так, чтобы он легче испарялся, что помогает снизить выбросы в результате испарения. Зимний бензин смешивают, чтобы он легче испарялся, что облегчает запуск холодного двигателя и улучшает управляемость.

В некоторых районах Соединенных Штатов требуется специально смешанный «бутик» или «реформулированный» бензин, который горит чище и является частью Государственного плана реализации (SIP) по сокращению выбросов. Первоначально существовало 15 уникальных составов, но, стремясь уменьшить распространение бензиновых смесей, EPA теперь разрешает использовать только шесть специализированных видов топлива в новых SIP. ⁷ Другие составы, которые являются частью существующих SIP, продолжают использоваться в различных областях.

Рисунок 6. Бутик-бензины Continental в США (2015 г.) – каждый цвет, кроме белого, представляет собой уникальную смесь бензина с измененным составом. (Изображение: ExxonMobil)

Количество готовых нефтепродуктов, произведенных из барреля сырой нефти, будет варьироваться в зависимости от нефтеперерабатывающего завода, но большинство заводов спроектированы так, чтобы максимизировать выпуск бензина. Как показано на прилагаемой иллюстрации, почти половина каждого барреля перерабатывается в бензин, а около четверти – в дизельное топливо (дистиллят со сверхнизким содержанием серы). Из-за эффекта, называемого «прибыль от нефтепереработки», баррель сырой нефти объемом 42 галлона фактически дает около 45 галлонов готовых нефтепродуктов.

Рисунок 7. Средний выход нефтепродуктов (в галлонах) из барреля сырой нефти в 2016 г. (Изображение: Управление энергетической информации США)

Распределение бензина

После очистки базовый бензин хранится в больших резервуарах до его распределения по трубопроводам, кораблям и баржам на распределительные терминалы, расположенные в крупных мегаполисах и вокруг них. Чтобы предотвратить загрязнение топлива, трубопроводы, используемые для этой цели, отличаются от трубопроводов, используемых для транспортировки сырой нефти.

Рисунок 8. Карта трубопроводов сырой нефти и нефтепродуктов в США. (Изображение: American Energy Mapping)

Бензин и другие продукты нефтепереработки, такие как керосин, дизельное топливо и топливо для реактивных двигателей, отправляются по трубопроводам партиями без физического разделения между одним продуктом и другим. Это приводит к некоторому смешиванию продуктов, и существуют системы для изоляции этих смесей от чистых продуктов по обе стороны от границы раздела. Смешанная жидкость, называемая трансмиксом, хранится отдельно и отправляется на специальные перерабатывающие заводы, которые перерабатывают ее в товарный продукт.

Распределительные терминалы имеют огромные резервуары для хранения бензина обычного и высшего сорта, дизельного топлива и этанола. Резервуары для хранения бензина обычно содержат базовое топливо от многих различных нефтеперерабатывающих заводов и нефтяных компаний, что означает, что на данный момент весь бензин одинаков. Распределительный терминал также имеет множество небольших резервуаров для хранения, которые содержат пакеты топливных присадок, которые варьируются от стандартных составов поставщиков до смесей для конкретных брендов, разработанных отдельными нефтяными компаниями.

Бензин доставляется на заправочные станции автоцистернами, вмещающими до 10 000 галлонов топлива. Большинство баков на этих грузовиках имеют несколько отсеков, поэтому они могут перевозить несколько различных типов и сортов топлива. Когда автоцистерна заполняется на распределительном терминале, этанол (при необходимости) и специальный пакет присадок к топливу смешиваются с базовым бензином, когда он закачивается в бак. Это момент, когда универсальный базовый бензин становится фирменным продуктом с уникальными характеристиками.

Рис. 11. Автоцистерна с отсеками, способная доставлять пять различных видов топлива. (Изображение: Kenworth)

Розничная торговля бензином

Автоцистерны доставляют бензин и дизельное топливо от распределительного терминала до станций технического обслуживания, где оно хранится в подземных резервуарах. На большинстве заправок есть баки для обычного бензина и бензина премиум-класса, баки для дизельного топлива, если они его продают, и, возможно, баки для чистого этанола, о чем будет сказано ниже. В следующих разделах обсуждаются некоторые вопросы, о которых потребители должны знать при покупке бензина.

Рисунок 12. Затраты, включенные в цену галлона обычного бензина. (Изображение: Управление энергетической информации США)

На прилагаемом рисунке показано, сколько потребители платят за галлон бензина, и сравнивается 2016 год со средним показателем за последние 10 лет. За это время цены на сырую нефть упали, что привело к росту доли прочих затрат. Имейте в виду, что эти увеличения могут не отражать фактические изменения суммы в долларах, поскольку стоимость галлона бензина значительно снизилась. Например, часть федерального налога и налога штата увеличилась на 6 процентов, хотя федеральный налог на бензин не изменился с 1919 года.93, и только несколько штатов увеличили взимаемые налоги на топливо.

Марки бензина

Бензин продается в обычном и премиальном классах, а иногда и в среднем. Топливо среднего класса создается в насосе путем смешивания обычного бензина и бензина премиум-класса. Качество бензина основано на его октановом числе, которое оценивает, насколько хорошо топливо предотвращает «детонацию» двигателя. Чем выше октановое число, тем выше детонационная стойкость топлива.

В большинстве регионов страны обычный бензин имеет октановое число 87, среднесортный бензин — 89.а надбавка составляет 91, 92 или 93, в зависимости от местных факторов. В районах на больших высотах, где воздух содержит меньше кислорода для поддержки горения, бензины обычного, среднего и высшего качества обычно имеют октановое число 85, 87 и 91 соответственно.

Исследование AAA не выявило увеличения производительности двигателя или снижения выбросов выхлопных газов при использовании бензина с октановым числом выше, чем рекомендовано производителем автомобиля. Если в руководстве по эксплуатации не указано топливо среднего или премиум-класса для автомобиля, AAA рекомендует потребителям экономить деньги и придерживаться обычного бензина.

Верхний уровень ^ТМ Бензин

Федеральное правительство требует, чтобы весь бензин содержал минимальное количество моющих присадок, чтобы предотвратить вредные отложения углерода на топливных форсунках, впускных клапанах двигателя и поверхностях камеры сгорания. Однако многие автопроизводители считают, что минимального необходимого содержания присадок недостаточно для поддержания оптимальной работы двигателя и системы контроля выбросов в долгосрочной перспективе. В ответ они создали расширенный стандарт присадок к топливу под названием Top Tier 9.0182 ТМ бензин моющий.

Рис. 13. Сравнение отложений на впускных клапанах при использовании различных пакетов топливных присадок. (Изображение: ААА)

Исследование AAA подтвердило, что бензин высшего уровня может поддерживать компоненты двигателя в 19 раз чище, чем топливо с минимальным требуемым уровнем моющих средств. Сегодня 52 марки бензина соответствуют стандарту Top Tier; список можно найти здесь. AAA рекомендует использовать бензин Top Tier для удаления и предотвращения образования отложений в двигателе, повышения производительности автомобиля и экономии топлива, а также снижения выбросов выхлопных газов.

Содержание этанола

В 2005 году Конгресс принял Стандарт возобновляемого топлива, который предписывал использование нескольких возобновляемых видов топлива, но в первую очередь этанола. В 2007 году были установлены целевые показатели использования возобновляемого топлива, согласно которым к 2022 году необходимо ежегодно использовать 36 миллиардов галлонов такого топлива. Эти целевые показатели в настоящее время пересматриваются, поскольку повышение экономичности автомобильного топлива и другие факторы привели к тому, что объемы продаж топлива значительно ниже тех, которые прогнозировались более десяти лет назад. назад. В 2016 году в бензин, продаваемый в США, было добавлено около 14 миллиардов галлонов этанола, и почти весь бензин содержит до 10 процентов этанола (E10).

Этанол может помочь снизить зависимость Америки от импортируемой нефти, а также является хорошим средством для повышения октанового числа. На самом деле, большинство базовых бензинов сегодня смешиваются с более низким октановым числом, которое затем увеличивается с добавлением этанола для достижения октанового числа, указанного на насосе.

Рис. 14. Бензонасос, который подает бензин обычного качества, не содержащий этанола, в дополнение к бензину обычного, среднего и высшего качества, содержащему этанол. (Изображение: 127driver, Викисклад)

С другой стороны, этанол вызывает коррозию и притягивает воду, что может вызвать проблемы в топливных системах, не предназначенных для бензина E10. В первую очередь это касается старых автомобилей, лодочных моторов, мотоциклов, личных транспортных средств для отдыха и небольших двигателей, используемых в энергетическом оборудовании. AAA рекомендует ознакомиться с руководством по эксплуатации или связаться с производителем транспортного средства, оборудования или двигателя, чтобы определить, безопасно ли использование бензина, содержащего этанол, в той или иной области применения. Бензин без этанола доступен на большинстве пристаней и на ограниченном количестве заправочных станций.

Некоторые заправочные станции продают бензиновые смеси E15 и E85, содержащие до 15 и 85 процентов этанола соответственно. На этих станциях часто есть дополнительный резервуар для хранения чистого этанола, который смешивается с бензином в специальных «блендерных насосах» для получения конечного топлива. Некоторые насосы-блендеры также дозируют дополнительные смеси этанола и бензина с содержанием этанола от 15 до 85 процентов.

E15 относительно редко встречается на рынке в настоящее время, и AAA рекомендует использовать его только в автомобилях, где он специально одобрен автопроизводителем. Топливо с содержанием этанола более 15 процентов должно использоваться только в транспортных средствах с гибким топливом, которые на заводе оснащены специальными топливными системами, которые могут адаптироваться к смесям с более высоким содержанием этанола.

Выводы

Способность среднего человека влиять на производство, распределение и продажи бензина в значительной степени ограничена выбором, который он делает на заправке. До этого момента процесс контролируется нефтяными компаниями и государственными органами. Это не значит, что потребительский выбор не важен. В совокупности покупательский выбор потребителей может оказать негативное влияние на доходы корпораций и способствовать более ответственному поведению после экологических бедствий, таких как разливы нефти. Выбор подходящего сорта и качества бензина на индивидуальной основе может сэкономить деньги, оптимизировать производительность и экономию топлива, а также снизить выбросы выхлопных газов.

Узнать больше

САЙТЫ AAA

Отдел новостей AAA – Отдел новостей AAA: Не все бензины созданы равными,
http://newsroom.aaa.com/2016/07/aaa-not-gasoline-created-equal/

Отдел новостей AAA – Переход на бензин с зимней смесью означает снижение цен у Насоса,
http://newsroom.aaa.com/2016/09/switch-winter-blend-gasoline-means-cheaper-prices-pump/

Отдел новостей AAA – Водители в США ежегодно тратят 2,1 миллиарда долларов на бензин премиум-класса,
http://newsroom. aaa.com/2016/09/u-s-drivers-waste-2-1-billion-annually-premium-benz/

Отдел новостей AAA – В чем разница между летним и зимним бензином?,
http://newsroom.aaa.com/2013/06/what-is-the-difference-between-summer-and-winter- смесь-бензин/

ПРАВИТЕЛЬСТВЕННЫЕ САЙТЫ

Департамент природных ресурсов штата Луизиана – Откуда берется мой бензин?,
http://www.dnr.louisiana.gov/index.cfm?md=pagebuilder&tmp=home&pid=244

Управление энергетической информации США – Объяснение бензина ,
https://www.eia.gov/energyexplained/index.cfm?page=gasoline_home#tab1

Агентство по охране окружающей среды США – Стандарты бензина,
https://www.epa.gov/gasoline-standards

РЕФЕРЕНЦИОННЫЕ САЙТЫ

How Stuff Works, Science – How Stuffworks,
http://science.howstuffworks.com/gasoline. хтм

How Stuff Works, Science – How Stuff Works,
http://science.howstuffworks.com/environmental/energy/oil-refining. htm

Википедия – Добыча нефти,
https://en.wikipedia.org/wiki/Extraction_of_petroleum

Википедия – Бензин,
https://en.wikipedia.org/wiki/Бензин

Википедия — Список продуктов сырой нефти,
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_crude_oil_products

Википедия – Процессы нефтепереработки,
https://en.wikipedia.org/wiki/Petroleum_refining_processes

ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ ОБЪЕКТЫ

ABB Oil and Gas – Справочник по добыче нефти и газа,
https://library.e.abb.com/public/34d5b70e18f7d6c8c1257be500438ac3…

Американские производители топлива и нефтехимии – Процесс переработки,
https://www.afpm .org/the-refinery-process/

Американские производители топлива и нефтехимии – за что потребители платят на заправке 101,
http://education.afpm.org/refining/factors-affecting-gas-prices/

Американский институт нефти
http://www.api.org/

Chevron – Технический обзор автомобильных бензинов,
http://www. chevronwithtechron.ca/products/documents/69083_MotorGas_Tech_Review.pdf

Нефтеперерабатывающий завод Chevron Pascagoula – переработка и переработка сырой нефти,
http://pascagoula.chevron.com/abouttherefinery/whatwedo/processingandrefining.aspx

Колорадский университет в Боулдере, проект Intermountain Oil and Gas BMP – The Development Process,
http://www.oilandgasbmps.org/resources/development.php

Примечания

¹ Управление энергетической информации США, Объяснение бензина, История бензина,
Объяснение бензина, Использование бензина,
https://www.eia.gov/energyexplained/index.cfm?page=gasoline_use

³ Управление энергетической информации США, Объяснение бензина, Использование бензина,
https://www.eia.gov/energyexplained/index.cfm?page=gasoline_use

⁴ Управление энергетической информации США, Чистый импорт сырой нефти и нефтепродуктов в США,
https://www.

Разное