Коэффициент теплового расширения бензина: обман на АЗС или простая физика
Количество бензина, которое может вместиться в бак, указано в паспорте автомобиля. Однако цифры на бумаге могут значительно отличаться от реального объёма. Научно доказанная причина этому лишь одна — коэффициент теплового расширения бензина. Но не всем интересен научный подход из-за чего возникает масса домыслов.
Не существует автомобилиста, который бы хоть раз в жизни не задался вопросом о том, обманули его на заправке или нет. В особенности если человек использует транспортное средство в коммерческих целях. Ведь тогда контроль расхода планомерный. В записях легко отследить расхождения в суммах на бензин при сравнении нескольких отчётных периодов.
Многие замечают существенную разницу заполнения бака уже после нескольких заправок. И задают резонный вопрос, почему даже на одной АЗС от раза к разу бак заполняется под горлышко разным количеством литров, при условии практически пустой ёмкости.
Ответить на эти вопросы довольно просто. Причин может быть несколько в комплексе или каждая по отдельности:
- банальный недолив в одну из заправок, что и дало разницу;
- протечка в баке и нет объективного понимания, сколько на самом деле может вместиться;
- влияние температурного коэффициента расширения бензина.
Многие сейчас скажут, что у них постоянно разный объём заполнения бака именно по первой причине. Однако на самом же деле основная причина объясняется последним пунктом.
Температурный коэффициент расширения бензина, напрямую влияет на то, сколько литров войдёт в бензобак. Особенно если сравнивать, сколько вмещается в бак в переходные месяцы между сезонами. Другие варианты тоже не исключены, однако в гораздо меньших случаях, чем все привыкли думать.
Коэффициент теплового расширения бензина — что это
Все мы знаем ещё со школьной программы, что жидкость имеет свойство расширяться и сжиматься под влиянием температур. И в случае с бензином это не исключение. Выражается такое изменение коэффициентом теплового расширения. У бензина цифры значительно отличаются от показателей для воды и других веществ.
В таблице ниже показано, насколько велика разница между разными жидкостями. Данные представлены из того, на сколько миллионных долей изменяется объём вещества при изменении температуры жидкости на один Кельвин (К — единица термодинамической температуры).
|
Вид жидкости |
β (10-6 / К) |
|
Этиловый спирт |
1120 |
|
Бензин |
950 |
|
Реактивное топливо |
990 |
|
Ртуть |
181 |
|
Вода |
207 |
Чтобы вы не утруждали себя расчётами, можем сразу сказать, что объём бензина изменяется больше, чем вода в 4,5 раза. Если же сравнивать в коэффициентах, то цифры будут выглядеть следующим образом:
- бензин — коэффициент расширения составляет 0,00124 на 1 градус;
- вода — коэффициент расширения составляет 0,0006 на 1 градус.
Получается, что при изменении температуры жидкости в связи с погодными условиями, повлечёт увеличение или уменьшение её объёма. Однако это никоим образом не отразится на весе вещества.
Говоря ещё более простым языком, если заморозить 200 мл воды в ёмкости с мерной шкалой, то будет видно, как изменился уровень. Поверхность воды в твёрдом состоянии станет значительно ниже уровня воды в жидком состоянии. И он понизится даже в том случае, если не замораживать воду, а просто охладить.
Чтобы коэффициенты были объективными, для измерения уровня используется одна температура, то есть +20 °C. Это касается как исследований для выведения формул, так и лабораторных контрольных замеров органами, контролирующими качество выпускаемых веществ, в том числе бензина.
Исходя из простых расчётов, всегда можно определить, насколько меньше бензина войдёт в пустой бак в сорокоградусную жару по сравнению с двадцатиградусным морозом. И даже если не брать в расчёт серьёзные перепады, а сравнивать вмещаемый баком объём бензина в августе с объёмом в сентябре или октябре, проявится существенная разница.
Влияние мест хранения топлива
Условия хранения и перевозки бензина строго регламентированы ГОСТ РФ. И соблюдение этих условий влияют не только на безопасность людей, но и на точность налива в бак авто.
Бензовозы оснащены цистернами, в которых есть место для расширения при повышении температуры воздуха. Однако такие изменения никак не влияют на объём, который будет слит в хранилища АЗС. Ведь отгрузка идёт не по литражу, а по весу. И как мы уже упоминали, сжатие или расширение жидкости никак не влияет на её вес.
Хранилища на АЗС расположены под землёй. Сделано это тоже в целях безопасности. Однако есть и второй момент — поддержание стабильной температуры. В среднем она равна +4 °C.
Теперь, внимание, вопрос: насколько изменится температуры бензина, поступающего из хранилища по трубопроводу к колонке и далее в бак автомобиля? Для автомобилиста ответ очевиден – изменения должны быть несущественными. Ведь на заполнение бака под крышку уходит несколько минут (сколько именно — зависит от типа колонки и от объёма бензобака).
Так что же получается? Правильным будет отталкиваться от температуры, при которой хранится бензин? Опять же, всё не так просто.
Во-первых, температура под землёй тоже меняется. Ведь почва может и промерзать, и прогреваться. Во-вторых, погрешность в температуре бензина из-за длительности налива всё же, существует.
Как видите, величин, на которые необходимо обращать внимание очень много. Именно по этой причине и была выбрана температура для замеров +20 °C. А чтобы потребителю было проще разобраться, налив топлива всегда измеряется в литрах, а не килограммах. Только при оптовых отгрузках с предприятий налив измеряется весом. Счётчик литров в бензовозах служит лишь дополнительным контролем.
Что на практике с заполнением бака частного автолюбителя
Приходит зима. Вы приезжаете на заправочную станцию и покупаете 20 л бензина с полной уверенностью, что это будет как раз под крышку. На самом же деле, если вы точно знаете, что у вас есть место для 20 л, вы его по морозной погоде не заполните.
Бензин за время налива сжался как в трубопроводе, который выходит на поверхность, так и в баке авто. Пустое место однозначно под крышкой останется.
Приходит лето. И при таких же условиях задачи бензин реально будет залит под крышку.
Водители, которые уверены в том, что их обманывают на АЗС, в зимний период могут доплатить за то, чтобы долили бензин. Они сделают выводы, что станция работает недобросовестно и поменяют место своей заправки. Однако, не разобравшись с вопросом про коэффициент теплового расширения бензина, автовладелец рискует получить лужу топлива в гараже. И это в лучшем случае.
Попадая в тёплое относительно улицы помещение, бензин начнёт расширяться. В случае старенькой крышки бензобака с ослабленной прокладкой, излишек будет сочиться на пол до уменьшения уровня. В случае с новой надёжной крышкой может пострадать топливная система: её разорвёт в самом слабом месте и угадать его нереально. Это могут быть шланги под авто или даже сам бензобак в том месте, которым вы когда-то чиркнули кочку.
Поэтому, если вы не хотите вкладываться в дорогостоящий ремонт, не стоит заливать бензобак под крышку. В ёмкости всегда должно оставаться воздушное пространство для расширения бензина без ущерба конструкции топливной системы.
Вопрос доверия АЗС и целостности топливной системы
Конечно же, если бы не существовали другие факторы неполного залива бензобака, мы бы о них не говорили в самом начале нашей статьи. Случаи обмана со стороны АЗС или протечки из бензобака вполне реальны.
Чтобы избежать недоливов из-за воровства на заправке, есть одно простое правило.
Необходимо пользоваться станциями известных брендов. Для них потеря имиджа страшнее собственных убытков. Поэтому они скорее будут тратиться на частые контроли своих АЗС, чем обманывать водителей ради сомнительной выгоды.
Чтобы избежать протечек, конечно же, необходимо ухаживать за своим железным конём. И делать ТО не тогда, когда авто уже разваливается, а с периодичностью несколько раз в год. Проще предупредить небольшую поломку, чем потом тратиться на исправление более серьёзной, которая и была вызвана маленькой причиной.
