Что произойдет с автомобилем, если в топливе будет вода? Как минимум, затрудненный пуск двигателя, рывки при движении, нестабильная работа двигателя. В худшем случае – его поломка.
Для тех, кому лень читать, предлагаю посмотреть видео с нашим экспериментом:
Возможно ли представить в продаже топливо с водой? Первая и самая очевидная мысль, что это некий Василий Алибабаевич "бензин ослиной мочой разбавлял". История с разбавлением бензина на АЗС самая простая и понятная для восприятия, но… не совсем правильная.
Сегодня на российских АЗС действительно попадается «разбавленный» бензин, но речь идет не о воде и твердых фракциях, а об увеличенном количестве серы, сокращающей срок службы катализаторов, форсунок и масла, кислорода, способствующего оксилению всех контактных деталей, кислородсодержащих добавок, негативно влияющих на резиновые элементы топливной системы и ДВС.
Есть и хорошие новости: доля некачественного и фальсифицированного топлива на российских заправках за последние 5 лет сократилась с более чем 20% до 8,9%. Такие данные приводит Росстандарт по итогам проверок за 2019 год. Улучшение ситуации на топливном рынке связывают с системной совместной работой регулятора и сильнейших игроков рынка (крупные топливные компании).
И, что важно в контексте нашего эксперимента, воды в этом “разбодяженном” топливе все равно нет.
Тем не менее, вода все же может попасть в топливо вашего автомобиля, причем для этого и ездить никуда на АЗС не надо.
Все дело в законах физики — во время эксплуатации и простоя (например, связанного с самоизоляцией), в баке образуется конденсат.
Топливный бак "дышит", сообщается с атмосферой — чтобы внутри не накапливались пары, в его конструкции всегда и система вентиляции, и паровоздушный клапан двухстороннего действия, который отвечает за сообщение объема бака с атмосферой, и помогает выравнивать давление.
Давление растет, когда топливо в баке нагревается летом, или же снижается при расходовании топлива. Клапаны помогают компенсировать разницу в давлении, чтобы в баке не было ни избыточного давления, ни разрежения. Такая конструкция обеспечивает баку безопасность, но не препятствует образованию воды в баке.
Из попадающего в бак воздуха (чем меньше бензина, тем его больше) при охлаждении бака конденсируется влага. Чем выше влажность воздуха, чем больше перепад температур — тем больше воды в баке. Некоторое количество воды может попасть в него и при заправке, если она осуществляется в дождь или снег.
При этом вода не смешивается с бензином, так как ее плотность выше. В итоге вода просто постепенно опускается на дно бака, откуда испариться уже никак не может. В случае с дизтопливом картина немного другая – ведь оно гигроскопично, и значительную часть воды может поглощать.
Чтобы подтвердить данные теоретические выкладки инструментально, я обратился в Научно Технический центр “Цельсий Проф”. Идея увлекла коллег, и нам удалось договориться о проведении эксперимента.
Полный размер
Вид на климатический комплекс НТЦ. Справа — главный инженер НТЦ Александр Ткаченко. Внизу — проводимые в климатических камерах испытания различной спецтехники на низкие температуры и воздействие статической и динамической пыли
НТЦ “Цельсий Проф” — одна из немногих в России организаций, где проводятся испытания различной техники на воздействие внешних факторов (холод, жара, иней, роса, соляной туман, пониженная и повышенная влажность при различных сочетаниях температур воздуха, повышенное и пониженное атмосферное давление, статическая и динамическая пыль). Клиенты — ведущие российские заводы и НИИ, предприятия оборонной промышленности.
Полный размер
Полный размер
Компрессоры климатических камер НТЦ
Для проведения нашего эксперимента мы использовали климатическую камеру, в которой можно воссоздать диапазон температур от -70 до +120 градусов Цельсия, и специальный стенд, построенный вокруг "камазовского" топливного бака.
Полный размер
Обычно данный стенд используется для оценки предельной температуры прокачиваемости различных видов топлива при низких температурах.
Полный размер
Бак заполнен на треть. Наша задача — смоделировать ситуацию, когда полупустой бак автомобиля сначала остывает, потом нагревается, и так несколько раз подряд.
Полный размер
Полный размер
Это эквивалентно ситуации, когда вы заправили полбака, поездили, запарковались. Ночью автомобиль остыл, утром — нагрелся, и с каждым днем воды в баке все больше.
Для ускоренного моделирования данной ситуации, в климатической камере была установлена температура -6 градусов Цельсия, температура топлива составила -5 градусов Цельсия.
Полный размер
В бак через систему его вентиляции нагнетался атмосферный теплый воздух (температура +23 градуса Цельсия) с влажностью около 75%.
Полный размер
Полный размер
Мы установили в бак экшн-камеру, и смогли в реальном времени наблюдать за ходом 15-минутного эксперимента.
Полный размер
Результат не заставил себя долго ждать.
Полный размер
Сначала в баке образовался туман (мелкодисперсная взвесь), потом на центральной перегородке стало заметно значительное выпадение конденсированных осадков в виде капель диаметром 2-3 мм.
Полный размер
Капли воды буквально ручьем катились вниз по стенкам бака и попадали в топливо. Очень наглядное доказательство того, что физику не обмануть.
Полный размер
Схема эксперимента
Прокомментировать этот эксперимент мы попросили экспертов:
Чуяков Виктор, Руководитель программы «Нефтеконтроль» в сегменте сбыта моторных топлив компании «Газпром нефть». (эти парни контролируют в том числе качество топлива на одноименных АЗС)
“К сожалению, топливная система автомобиля негерметична. Вместе с воздухом в бензобак проникает атмосферная влага, которая конденсируется при перепадах температур. Чем больше объем воздуха в бензобаке, тем больше влаги будет скапливаться. В бензине вода не растворяется, она скапливается внизу бензобака. А вот в дизельном топливе часть воды может раствориться. И при резком понижении до отрицательных температур, эта вода выпадет в кристаллы и забьет топливный фильтр. Двигатель просто не заведется. Поэтому естественная рекомендация — при перепадах температур лучше заправлять бак до полного, чтобы минимизировать количество воздуха в бензобаке. “
Александр Ткаченко, Главный инженер ООО НТЦ “Цельсий-Проф”:
“При эксплуатации техники часто наблюдается эффект выпадения конденсированных осадков на внутренних поверхностях топливных баков. Данный процесс довольно таки длительный и носит накопительный эффект. Чем меньше топлива в баке, тем больше свободного воздуха находится над поверхностью зеркала топлива, и тем больше конденсированных осадков может выпасть на внутренних поверхностях стенок бака. Образовавшаяся вода попадает в топливо, а затем, через топливозаборник, в элементы системы питания двигателя топливом. "
По словам специалистов, наиболее остро эта проблема стоит для техники с металлическими топливными баками, но с ней, в пусть и в меньшей степени, сталкиваются и владельцы автомобилей с полимерными/пластиковыми баками.
В зависимости от конструкции системы вентиляции, будет варьироваться и место, где первым делом начнет образовываться конденсат.
Потом климатическая камера была выключена, и спустя час провели второй эксперимент, уже менее научный — загрузили стенд с слегка нагревшимся к тому времени (примерно до -1) баком на тележку, и вывезли его на улицу в +22, предварительно установив камеру.
Полный размер
Полный размер
Наблюдение показало, что при нагреве бака до -1 в нем уже образовался конденсат, количество которого стало стремительно увеличиваться при естественном нагреве бака на улице в течение 15 минут.
Полный размер
Более подробно все можно посмотреть на видео.
Другими словами, чтобы появилась вода в баке — совсем необязательно хлебнуть "разбодяженного" водой топлива. Независимо от того, какое дизельное топливо или "бензин" вы используете, вода в баке образуется не из топлива, а из воздуха. Такие вот законы физики! Кстати, о них знали предшественники нынешних автомобильных инженеров — на многих баках раньше были краники для слива воды.
Сейчас воду из топлива удаляют при помощи специальных добавок, которые заливаются в бак. А вот использовать спирт инженеры не рекомендуют – он может изменить условия сгорания топлива, и негативно повлиять на работу двигателя. Спирт, конечно, входит в состав популярного в Европе биотоплива, но помимо прочего в нем есть специальные антиокислительные присадки, которые в обычном российском топливе отсутствуют.
Поэтому основной совет по итогам эксперимента — не оставляйте большой объем пустого пространства в бензобаке. Чем меньше объем воздуха в баке – тем меньше в нем будет влаги. Заправляйтесь до полного, и проблема образования воды в баке вас вряд ли потревожит.
Друзья, вам слово! Что думаете на тему нашего эксперимента? Сталкивались ли вы с проблемой воды в баке? Если да, то как решали ее? Делитесь мнениями в комментариях! Если материал понравился, буду рад вашему репосту!