Для чего нужно октановое число бензина
Октановое число бензина
Октановое число топлива оказывает влияние на большое количество характеристик автомобиля. Этот показатель характеризует степень стойкости вида горючего к самопроизвольному возгоранию — детонации.
Что такое октановое число бензина и на что оно влияет?
Многие не знают, октановое число бензина — что это такое, какое воздействие этот показатель топлива оказывает на функционирование бензинового двигателя внутреннего сгорания.
Показатель является мерой химической устойчивости бензина к самопроизвольному горению. Чем он выше, тем более стойкое топливо к детонированию. Самопроизвольное горение провоцирует повышенный износ мотора и уменьшает его рабочий ресурс.
В процессе функционирования бензинового ДВС в момент осуществления сжатия поршень начинает сжимать топливную смесь. При достижении высокого давления она способна самопроизвольно загораться. Такое явление представляет проблему, если оно происходит до того момента, как свеча подаст искру.
Детонирующая топливно-воздушная смесь провоцирует появление волн высокого давления, сталкивающихся между собой. Такое состояние приводит к прогоранию поршней в цилиндрах двигателя и к повышенному износу всей конструкции.
Для исключения возникновения негативного явления на новых автомобилях устанавливается система предупреждения. Она обеспечивает контроль развития негативных процессов при работе мотора. Такая система состоит из специальных датчиков, регистрирующих характерные для детонации изменения и управляемых компьютерным блоком.
При появлении изменений происходит смена режима работы двигателя, которая препятствует детонации.
Октановое число и степень сжатия
Высокая степень сжатия в двигателе обеспечивает выработку большей мощности при использовании меньшего количества топлива. Это значение представляет собой показатель того, насколько сильно сжимается топливно-воздушная смесь в камере сгорания цилиндра двигателя.
В новых бензиновых ДВС этот показатель достигает значения 10 к 1. Такие автомоторы оснащаются системами прямого впрыска топлива. Если мотор оснащается наддувом, то значение степени сжатия меньше.
Детонационная устойчивость топливной смеси оказывает существенное влияние на работу двигателя.
Как закладывается октановое число бензина при производстве?
Нужный показатель детонационной устойчивости топлива достигается при производстве путем смещения баланса между составляющими бензина в ту или иную сторону. Основными составляющими бензина являются изооктан и н-гептан, остальные компоненты не оказывают существенного влияния на показатель.
Изооктан представляет собой практически не взрывоопасное соединение. Он не реагирует на повышение давления и температуры до некоторого предела. Стойкость этого соединения принята за 100 ед.
Н-гептан представляет собой полную противоположность изооктана. Этот компонент топлива практически не обладает стойкостью к повышению давления и температуры. Это соединение способно самодетонировать, по этой причине его стойкость принята за 0 ед.
Смесь основных компонентов в разных соотношениях позволяет регулировать показатель, получая топливо со значениями 80, 92, 95, 98.
Существует топливо с показателем более 100 ед., для его получения к чистому изооктану добавляются разные присадки.
Измерение ОЧИ и ОЧМ
Разработано 2 метода определения ОЧ:
Первый метод предусматривает проведение проверки топлива на степень устойчивости к детонации путем умеренной нагрузки на бензиновый ДВС.
Исследования горючего осуществляются на оборудованном стенде. При этом применяется одноцилиндровый ДВС при переменной нагрузке на него и удержании 600 об/мин. Температура воздуха, подаваемого для получения воздушно-топливной смеси, должна составлять +52°C при угле опережения зажигания 13°.
Запуск двигателя проводится на исследуемом горючем. После появления детонационных изменений двигатель переводится на эталонные смеси изооктана с н-гептаном в разном соотношении. После фиксирования возникновения детонации на эталонной смеси испытания прекращаются. Объем изооктана в исследуемом образце бензина представляет собой октановое значение данного вида топлива.
Если в маркировке топлива имеется буква «И», то показатель получен исследовательским методом.
Моторный метод предполагает определение детонационной устойчивости в условиях езды при увеличенной нагрузке на мотор. Количество оборотов при проведении определения должно быть 900 в минуту, а температура воздушно-топливной смеси — +49°C, угол опережения зажигания — переменный.
Сам процесс определения показателя устойчивости топлива является аналогичным тому, который применяется в исследовательском методе.
Использование приборов
Для установления величины содержания изооктана в топливе можно применять специализированный прибор — цифровой октанометр. Устройство является простым и удобным в применении.
Принцип его функционирования основан на проведении сравнения исследуемого бензина с эталонными образцами. Для этого используются диэлектрические особенности топлива при разных соотношениях в нем изооктана и н-гептана.
Эта методика не является сертифицированной на территории России, и по этой причине прибор не может использоваться официально для проведения исследований.
При применении разных методик исследования показатель детонационной устойчивости одного и того же вида топлива может незначительно отличаться.
Влияние бензина с октановым числом выше или ниже рекомендуемого производителем на двигатель
Каждая марка автомобиля должна эксплуатироваться на топливе, предусмотренном заводом-изготовителем. При заправке автомобиля не соответствующим видом бензина следует прислушаться к работе мотора.
Если его функциональность является стабильной, но имеется потеря мощности, то ничего страшного не происходит, требуется удалить весь заправленный бензин и залить в машину топливо с нужным значением стойкости к детонации. В процессе эксплуатации на неподходящем топливе следует избегать динамичной езды, это позволит предупредить появление детонации и перегрузок.
Если при работе мотора на несоответствующем горючем появляются звонкие звуки, которые неопытные автовладельцы путают со стуком клапанов, то эксплуатация автомобиля нежелательна.
Распространение детонационной волны приводит к износу двигателя и может спровоцировать прогорание поршней. Длительная работа двигателя даже в условиях возникновения естественной детонации является недопустимой.
При использовании высокооктанового топлива в двигателе, предназначенном для работы на низкооктановых видах бензина, требуется полная перенастройка системы впуска-выпуска, в некоторых случаях может потребоваться замена комплектующих.
При использовании высокооктанового топлива время взрыва воздушно-топливной смеси является затянутым, что требует перенастройки работы клапанов и системы зажигания. Эксплуатация двигателя в ненастроенном состоянии провоцирует увеличение его износа и потерю мощности, что связано с запозданием сгорания топлива.
Сгорание бензина с разной величиной октанового числа
От значения детонационной стойкости зависит скорость сгорания воздушно-топливной смеси. При высоком значении детонационной стойкости наблюдается более длительное горение смеси.
Горение такого бензина не провоцирует появления ударных нагрузок, а мотор работает равномерно. Такой эффект от горения топлива является причиной того, что все новые автомобили производятся с двигателями, рассчитанными на высокооктановые разновидности топлива.
В чем заключается пагубность детонации для двигателя?
Появление детонации приводит к разрушению элементов кривошипно-шатунного механизма двигателя и прогоранию поршней. Увеличивается степень общего износа двигателя, что снижает ресурс его работы.
Помимо износа двигателя, его рывковые движения способствуют уменьшению рабочего ресурса коробки передач и всей системы передачи крутящего момента на ведущие оси автомобиля.
Повышение и понижение октанового числа бензина
На заправках не реализуется топливо с АИ-76 и АИ-80, но имеется большое количество техники, которая работает с использованием низкооктанового горючего.
При эксплуатации устройств, предназначенных для работы на 76 бензине, на 92 горючем наблюдается неровная функциональность техники. Двигатели на неподходящем бензине либо плохо заводятся, либо сразу глохнут после запуска. По этой причине, прежде чем применять 92 бензин для такой техники, следует снизить его детонационную стойкость до необходимого уровня.
Существует несколько способов осуществления данной процедуры:
При помощи первого способа можно добиться снижения стойкости к детонации на 0,5 ед. в сутки. Второй способ является более сложным, т. к. трудно подобрать требуемые пропорции.
Применение обоих методов требует первоначального измерения имеющегося значения стойкости к детонированию.
В случае возникновения необходимости увеличения стойкости топлива к детонации к нему добавляются разные присадки, представляющие собой парафиновые и ароматические углеводороды. При этом важно, чтобы компоненты таких присадок имели разветвленную химическую структуру. Чем сильнее запах бензина, тем выше его стойкость. По этой причине не рекомендуется хранение горючего в открытой таре. Такой способ ведет к снижению устойчивости бензина к детонации.
Самые распространенные присадки
Наиболее распространенной присадкой является тетраэтилсвинец, но это соединение считается ядовитым, что связано с наличием в составе присадки свинца.
При производстве бензина отказываются от использования этого типа компонента и переходят на применение новых видов, изготовленных на основе марганца, но такие разновидности добавок приносят вред окружающей среде.
Еще одной новой добавкой к горючему является ферроцен. Она содержит большое количество железа в своем составе. Эксплуатация автомобиля на топливе с такой присадкой ведет к образованию на свечах зажигания трудно выводимого налета, который обладает хорошей токопроводностью.
Свечи на таком автомобиле имеют нагар ярко-красного цвета.
Наличие налета на свечах приводит к снижению эффективности работы мотора и уменьшает сроки эксплуатации свечей зажигания.
Безвредной присадкой к горючему является антидетонационная смесь, изготовленная на основе метил-трет-бутилового эфира. Эта разновидность добавки к бензину распространена на территории России, Украины и Европы.
При применении качественной присадки к топливу можно получить бензин с октановым значением 110. Если в состав горючего добавляется газовый конденсат, то детонационная устойчивость превышает 110 ед.
АИ-92, АИ-95, АИ-98: на что влияют октановые числа бензина
Правильно подобранное топливо может продлить срок службы двигателя и сделать поездки комфортными и безопасными. Но неправильный выбор чреват серьезными проблемами. Чем отличаются разные виды бензина и как выбрать подходящий? Объясняем в новом разборе Mafin Media.
Что такое октановое число и почему это важный показатель
Октановое число говорит о стойкости бензина к детонации — процессу взрывного воспламенения рабочей смеси. В цилиндре двигателя внутреннего сгорания находится поршень, который ходит вверх-вниз. Когда он движется к нижней точке, в цилиндр подается топливо и воздух. После этого поршень движется вверх, сжимая топливно-воздушную смесь для ее дальнейшего воспламенения, а искра от автомобильной свечи поджигает сжатую смесь в камере сгорания. После этого поршень идет вниз, создавая инерцию для дальнейшего вращения двигателя. В следующем подъеме поршень выталкивает сгоревшие газы из камеры сгорания. Такт считается завершенным, и процесс повторяется снова.
Принято считать, что чем выше октановое число, тем бензин лучше. Подкрепляется это еще и разными ценами — «сотый» бензин стоит сильно дороже обычного 92-го. Но на деле нет бензина лучше или хуже : октановое число не влияет на качество топлива, а лишь говорит о его детонационной стойкости. И то, какой бензин лучше подходит конкретному мотору, определяется только конструктивными особенностями.
Говорят, что на более дорогом бензине машина едет лучше.
Не совсем. В первые километры после заправки действительно может показаться, что автомобиль поехал быстрее, двигатель стал работать тише, а трава вокруг стала зеленее. Но в большинстве случаев особой разницы не будет, особенно если речь идет об обычном атмосферном моторе. Тут, скорее, работает эффект плацебо и желание хоть как-то оправдать высокую стоимость топлива.
Для машин с большим объемом двигателя (от трех литров) есть смысл заливать бензин с более высоким октановым числом ради небольшой экономии топлива, но она будет заметна только на длинной дистанции и только при условии спокойной езды на низких оборотах. Например, если вам нужно доехать на большом внедорожнике по трассе в соседний город и вы не собираетесь гнать всю дорогу, можно залить топливо с более высоким октановым числом, так как это действительно поможет проехать больше километров на одном баке.
Что будет, если залить «сотый» бензин в «шестерку»
Если вкратце, ничего хорошего. Старые советские моторы были рассчитаны в лучшем случае на бензин с октановым числом 80, а зачастую и того ниже. Высокооктановое топливо попросту не успеет прогореть за отведенное ему время, что приведет к порче клапанов и всей системы выпуска. Кроме того, большая часть топлива будет в прямом смысле улетать в трубу — все, что не успеет сгореть, отправится на выход через выхлопную систему.
Для кого создали АИ-98 и АИ-100
В первую очередь дорогое высокооктановое топливо нужно дорогим высокопроизводительным машинам. Премиальные спорткары рассчитаны на высокие нагрузки, и бензин должен соответствовать требованиям завода. Например, современные двигатели Mercedes потребляют исключительно на АИ-98: использование топлива с более низким октановым числом сделает срок эксплуатации и без того не самого долговечного мотора еще короче. То же самое относится к спорткарам марок Porsche, Lamborghini или Ferrari.
Также специально для АИ-98 и АИ-100 проектировались моторы культовых Subaru Impreza WRX STI и Nissan GT-R. А вот представители более массовых компаний Volvo и Skoda, наоборот, открыто заявляли, что для их автомобилей высокооктановое топливо не подходит и скорее навредит, нежели принесет пользу. Бензин с высоким октановым числом нужен и автомобилям, оснащенным турбиной, о чем завод-изготовитель сообщает на лючке бензобака.
Как же определиться с нужным топливом
Довериться рекомендациям завода-изготовителя. Конечно же, ничего плохого не случится, если в современный мотор залить АИ-98 вместо АИ-95, но и какого-то волшебного эффекта не будет — к сожалению, малолитражка не превратится в мощный спорткар только из-за того, что ее заправят «сотым» бензином. Рекомендованное топливо обычно указано прямо на лючке бензобака, иногда производитель указывает там два варианта — в таком случае в приоритете все равно будет бензин с более высоким октановым числом, но и от езды на низкооктановом топливе двигатель не пострадает. Однако здесь важна еще и географическая особенность АЗС. Так, если вы заправляетесь на частной (не сетевой) заправке, лучше залить бензин с максимально имеющимся октановым числом.
Что дает октановое число
Чем выше октановое число бензина, тем лучше для двигателя или хуже?
Прежде чем разбираться, какие последствия ждут вашу машину, если её заправить бензином с высоким или низким октановым числом, давайте разберём немного теории. Без понимания, что такое октановое число бензина, не получится вникнуть в варианты влияния топлива на двигатель.
Любой бензин маркируется определёнными цифрами: 92, 95 и так далее. Это и есть показатель октанового числа. Но что они значат?
Всё очень просто. Октановое число бензина — это показатель устойчивости топлива к самовоспламенению. В данном случае нет речи о воспламенении машины. Речь идёт о воспламенении бензина в камере двигателя, благодаря которому высвобождается энергия и машина начинает движение.
Пока воспламенение контролируемое системами авто, вы получаете стабильно работающий двигатель. Срок его эксплуатации будет длительным и ТО понадобится только плановый, а не в связи с поломкой.
Чем выше октановое число, тем бензин более устойчив к воспламенению. При повышении давления в камерах двигателя, он не загорится сам, а будет ждать искры от свечей.
Так что же получается, 95 бензин лучше, чем 92, спросите вы. А вот и нет. Разбирая, какой бензин лучше — 92 или 95, следует учитывать рекомендации производителя автомобиля.
Каждый двигатель разрабатывается под определённое октановое число. И только с подходящим ему бензином будет работать с полной отдачей, и служить десятилетиями.
Что будет, если заправиться неподходящим для авто бензином
Последствия для двигателя при заправке неподходящим топливом у всех будут разные. Однако есть такие, что проявятся у всех машин одинаково.
Для начала рассмотрим вариант того, что в топливный бак попал бензин с октановым числом выше, чем рекомендовано производителем.
Нужен 92, а заправили 98
Самое худшее, что в этом случае может случиться, это прогорание прокладок во внутренних узлах двигателя. Связано с тем, что бензин с высоким октановым числом даст больше энергии в камере авто, которая не рассчитана на такие показатели.
Самое простое, что может случиться — повышение расхода. Опять же из-за того, что двигатель не рассчитан на работу с бензином, у которого высокое октановое число, он просто не будет успевать его использовать. По сути, часть такого топлива вместе с его стоимостью просто вылетает в выхлопную трубу.
Нужен 98, а заправили 92
Самая безобидная реакция двигателя на бензин с октановым числом ниже, чем ему нужно, не существует! В любом случае автомобиль ждут такие последствия, после которых не обойтись без ремонта.
Что может произойти с авто, рассчитанным на 98, если влить в бак бензин с низким октановым числом:
отложения микрочастиц на стенках внутри двигателя — вызовет излишнее трение, вследствие чего могут появиться микрозазоры;
самовоспламенение в двигателе до получения искры от свечей — приведёт к детонации, что вызовет деформации отверстий для хода поршней;
перегрев двигателя — вызовет полный его отказ.
Как видите, шутки с бензином ради экономии приведут только к огромным тратам на ремонт. Сколько будет стоить перебрать двигатель — зависит от марки и возраста авто. Однако суммы за такой ремонт несоизмеримо выше с той экономией на бензине, на которую вы могли надеяться.
Почему возникают поломки
Двигатель будет работать неправильно с неподходящим топливом, потому что он настроен на одну степень сжатия, а неподходящее ему топливо на другую. Такое несовпадение и создаёт разлад в работе мотора.
Если говорить о соотношении, то степень сжатия и октановое число бензина смотрите в таблице ниже:
*ОЧИ — октановое число исследовательское
Мы специально привели в пример все востребованные марки бензина, чтобы показать, насколько велика разница в степени сжатия между ними. И именно поэтому нельзя менять топливо для автомобиля на своё усмотрение.
Что делать, если в баке оказался бензин с неподходящим октановым числом
Если вы поэкспериментировали и залили неподходящий бензин, а потом опомнились и хотите исправить ситуацию, то есть несколько действенных способов. Однако прежде чем к ним приступить, постарайтесь доехать до гаража, не вдавливая педаль газа в пол и не давая полных оборотов двигателю.
Пока двигатель вашей машины получает неподходящее для него топливо, и неважно, со слишком высоким октановым числом или низким, ваша задача не напрягать его.
Только так вы можете избежать всех перечисленных выше последствий.
Дальнейшие действия зависят от того, нужно вам понизить октановое число бензина в баке или повысить. В каждом случае вам придётся временно не пользоваться машиной. Или слить неподходящее топливо и влить из припасённой канистры подходящее.
Как понизить октановое число бензина
Помимо того, что октановое число бензина указывает на устойчивость к детонации, оно также говорит о том, что в составе топлива увеличены вещества для выделения большего количества энергии. Как правило, это газовый концентрат. Это значит, что добавленные компоненты летучие. Следовательно, на вопрос, как понизить октановое число бензина, можно ответить очень просто: дать ему«подышать».
Самый безопасный способ — слить бензин из бака в подходящую ёмкость и оставить её открытой. Можно и бак оставить открытым, если соблюсти все меры предосторожности.
Скорость испарения составляет 0,5 октанового числа в сутки.
Получается, что бензин с 98 октановым числом станет с 95 уже через 5–6 дней. До 92 марки он должен стоять открытым 2 недели.
При таком способе понижения октанового числа объём бензина уменьшится. И потеря денег тут вдвойне: сначала по причине покупки более дорогой марки, потом, потому что придётся восполнить улетучившийся объём.
Существует и другой способ, как можно понизить октановое число бензина. Он более простой, но в то же время даст совершенно непредсказуемый результат. Суть способа в том, что необходимо в 98 или 95 долить керосин. А непредсказуемость в том, что невозможно в гаражных условиях определить правильную пропорцию, сколько нужно добавить керосина, чтобы уменьшить октановое число чётко до 92 марки топлива.
Как определить октановое число бензина без специального оборудования, пока не придумано человечеством. Да, существуют мини-тестеры, приборы для его определения в домашних условиях. Однако его цена не обрадует вас, при необходимости использования один раз.
Если вы всё же решите обзавестись таким прибором, знайте, что он ориентируется на часть компонентов топлива. Поэтому погрешность будет.
Как повысить октановое число бензина
Высокооктановое топливо рекомендуется почти для всех современных легковых авто. Связано с тем, что новое поколение двигателей более мощное и требует соответствующего топлива.
Если вместо 98 марки бензина вы по какой-то причине залили 95 бензин, то значительно потеряете в мощности. Ещё и двигатель придётся впоследствии промывать от образовавшейся внутри копоти. Если не говорить о более сложных последствиях.
Следовательно, нужно срочно решать, как повысить октановое число бензина. Способов тут немного. На самом деле всего один — прийти в специализированный магазин и купить подходящую присадку для увеличения октанового числа.
Производители автохимии предлагают массу вариантов для его увеличения. Однако выбирать их необходимо с умом, а не брать то, что подешевле.
Нет ничего страшного в том, чтобы влить в бак присадку. НПЗ так и повышают октановое число бензина. Но они это делают в лабораторных условиях, исследуя каждое изменение топлива и реакции двигателя. Вы же не имеете такой возможности и можете испортить мотор.
Самые распространённые присадки, повышающие октановое число:
Октан Плюсот. Производится в США. Работает таким образом, что не только увеличивает октановое число на 5–6 единиц, а и уменьшает износ поршневой группы.
Octane Plus. Производится в Германии. Поможет повысить показатели октана от 2 до 5,5 единиц.
Тотек УМТ. Присадка отечественного производства. Как и американский аналог, не только повышает октановое число бензина, но и защищает внутренние узлы двигателя от преждевременного износа.
Используя присадку, помните, что чем выше октановое число бензина, тем он быстрее испаряется. Поэтому не стоит проводить такие химические опыты, если он у вас просто хранится в канистре в гараже. Любая присадка, увеличивающая октановое число — это, по сути, «скорая помощь» для бензина в баке машины.
Чтобы не рисковать работоспособностью двигателя, не следует в принципе экспериментировать и заправлять автомобиль бензином с неподходящим октановым числом. Будьте внимательны к тому, каким топливом вы заправляетесь, и что рекомендует производитель вашего авто.
Октановое число
Что такое октановое число бензина и как оно влияет на работу двигателя? Что значат обозначения: АИ-92, АИ-95, АИ-98? Какой бензин можно заливать в машину и к чему это может привести? В статье вы найдете простые ответы на сложные вопросы.
Что означает октановое число
Октановое число обозначает устойчивость топлива к самопроизвольному возгоранию (детонации). Чем больше октановое число, тем тем выше детонационная устойчивость, и чем меньше октановое число, тем ниже детонационная устойчивость бензина.
Высокое октановое число говорит о том, что топливо может выдерживать большее сжатие до наступления процесса детонации. Низкое октановое число свидетельствует о небольшой способности топлива к сжатию до наступления детонации.
Октановое число в маркировке бензина
Автомобильный бензин маркируется буквой «А», в отличие от авиационного, который имеет обозначение «Б». Буква «И» обозначает октановое число, которое получается лабораторным исследовательским методом.
Бензин маркируется в лабораториях, где испытуемая смесь сравнивается с эталонным образцом. Бензин, в составе которого находится 95% изооктана и 5% гептана, получает маркировку АИ-95. Цифра 95 говорит о процентном содержании устойчивого изооктана в составе бензина.
Бензин различных марок (АИ-92, АИ-95, АИ-98, экстра-, евро-) имеет не только разное октановое число, но и отличается особенностями производства, наличием антидетонационных присадок и различных добавок.
Как связаны октановое число, изооктан и гептан
Бензин в основном состоит из смеси двух углеводородов: изооктана и гептана. В качестве эталона для сравнения различных видов бензина между собой были определены два вещества: изооктан с детонационной стойкостью «100» и гептан, с детонационной стойкостью «0».
Изооктан не детонирует при максимальном сжатии, возникающем в стандартных бензиновых двигателях. Чистый изооктан без примесей можно считать бензином с октановым числом 100. Гептан детонирует при минимальном сжатии, поэтому имеет октановое число «0».
Поскольку бензин является смесью этих веществ, то его детонация будет напрямую зависеть от количества изооктана и гептана.
Октановое число бензина характеризует количественное соотношение изооктана к гептану. С практической точки зрения октановое число несет информацию о составе и качестве бензина, его эксплуатационных характеристиках, устойчивости к детонации, запасе хода, развиваемой мощности двигателя.
От чего зависит октановое число
Октановое число бензина напрямую зависит от его состава. Топливо на основе бензина — это смесь большого количества компонентов, которые добавляют к чистому бензину для улучшения его свойств. Очищенный бензин, получаемый из сырой нефти, имеет низкую устойчивость к детонации (40-60 единиц).
Самую маленькую детонационную устойчивость имеют линейные углеводороды. Для них характерно маленькое октановое число. Циклические углеводороды и углеводороды с разветвленным строением имеют высокое октановое число и высокую детонационную устойчивость.
Для повышения устойчивости топлива к воспламенению используют специализированные добавки и промышленные способы переработки нефти (риформинг и крекинг), позволяющие уменьшить долю углеводородов с линейным строением и увеличить долю разветвленных и циклических углеводородов в составе бензина.
Что такое детонация
Детонация в двигателе внутреннего сгорания представляет собой неконтролируемое самопроизвольное воспламенение топлива.
Пагубность детонации для двигателя
При обычном плавном сгорании топлива в цилиндре фронт пламени движется со скоростью 20-40 м/с, что позволяет бензину сгореть полностью. При детонации скорость фронта пламени возрастает до 2000 м/с, что подобно взрыву.
Гиперзвуковые ударные волны сдирают масляную пленку на стенках гильз, что увеличивает износ поршневых колец и цилиндров, двигатель перегревается.
Детонация выражается в появлении характерных металлических стуков (удары взрывной волны о стенки цилиндров в двигателе), перегреве и потере мощности двигателя. Детонация ведет к закоксовке камер сгорания и быстрому износу двигателя из-за нарушенной работы механизмов. Это крайне негативное и опасное явление, которое лучше избегать.
Причины возникновения детонации
Детонация может возникнуть при использовании бензина с более низким октановым числом, чем рекомендованным производителем двигателя, например, использование 80-го бензина для двигателя, рассчитанного на 95-й бензин.
Различные вещества имеют свою собственную устойчивость к детонации, одни более устойчивы, другие — менее. Так, гептан неусточив к возгоранию, а изооктан — устойчив. Поэтому более устойчивый к детонации бензин содержит небольшое количество гептана и большое количество изооктана.
Как определить октановое число
Есть несколько способов определения октанового числа бензина: лабораторные методы и самостоятельное определение.
Определение октанового числа лабораторными методами
Октановое число достаточно точно можно определить только лабораторными методами:
Эти два лабораторных метода дают два разных значения октанового числа для одной и той же пробы топлива.
В России принято учитывать значение октанового числа, полученное с помощью исследовательского метода. В США — берут среднее арифметическое от двух показателей. В разных странах принята своя система обозначения октанового числа бензина, что нужно учитывать, отправляясь на своей машине за границу.
Определение октанового числа самостоятельно
Октановое число можно определить с помощью специального прибора — октанометра, который дает очень примерное показание с большой погрешностью (в 5-10 единиц). Его можно приобрести в свободной продаже, но точного ответа на вопрос об октановом числе бензина он не даст.
Принцип действия октанометра основан на измерении диэлектрической проницаемости бензина и расчету октанового числа по калибровочной зависимости. Поэтому, можно сказать, что октанометр измеряет не октановое число, а импеданскую электропроводность бензина, которая зависит от количества высооктановых углеводородов.
Проще сказать, что измерить точно октановое число бензина самостоятельно невозможно.
Наиболее поплярные октанометры: ОКТИС, ОКТАНОМЕТР ПЭ-7300М, ОКТАН-ИМ, Digatron, SHATOX SX-100M.
Максимальное октановое число
Теоретически (и практически) возможно получение бензина с октановым числом 130-140 при добавлении присадок на основе металлоорганики (тетраэтилсвинца, ферроцена и других). По экологическим причинам использование металлорганических присадок запрещено.
Максимальное октановое число, которое может иметь автомобильный бензин без использования тетраэтилсвинца (неэтилированный бензин) — 109. Максимальное октановое число авиационного бензина — 115.
Для современных автомобилей выпускается бензин с октановым числом 92, 95 и 98. Для гоночных машин производится высокооктановый бензин со значением — 102.
Сгорание бензина с различным октановым числом
Скорость сгорания топлива напрямую зависит от октанового числа. При нормальной работе двигателя бензин внутри цилиндров должен мягко постепенно сгорать, а не взрываться. При таком режиме сгорания двигатель работает плавно и равномерно.
При использовании низкооктанового бензина, степень сжатия в цилиндре превосходит максимальное значение и топливная смесь самопроизвольно воспламеняется, т. е. детонирует раньше, чем свеча зажигания успевает подать искру.
При использовании высооктанового бензина степень сжатия топливной смеси в цилиндре не достигает требуемого значения, при котором происходит равномерное сжигание топлива. Бензин при этом будет гореть слишком медленно и не успеет сгореть до конца.
Как влияет на двигатель бензин с более низким октановым числом
Если по какой-то причине заправить автомобиль бензином, имеющим октановое число ниже, чем рекомендовано производителем двигателя (например, использовать Аи-92 вместо АИ-98), это не приведет ни к чему хорошему для двигателя.
При работе на низкоктановом бензине в цилиндрах возникает детонация, то есть самовоспламенение, раньше, чем искра свечи зажигания подожжет топливную смесь.
Через некоторое время эксплуатации машины возникнут посторонние звуки, идущие из мотора, снизится его мощность, увеличится расход бензина. Повысится температура двигателя, которая увеличит температуру в выхлопном катализаторе, что приведет к снижению его прочности.
В такой ситуации во время движения важно не допускать увеличения оборотов двигателя; на ближайшей заправке надо заправиться нужной маркой бензина.
Иногда низкооктановый бензин заливают в попытке съэкономить деньги, так как современные автомобили оснащены системами, позволяющими справится с таким топливом. Но, к сожалению, увеличенный расход топлива сводит на нет такой эксперимент. Экономии не получится, а нагрузка на двигатель увеличится.
Как влияет на двигатель бензин с более высоким октановым числом
Вопреки распространенному мнению, что бензин с более высоким октановым числом является более качественным и поэтому всегда лучше, это не так. Если залить в машину бензин с октановым числом выше рекомендуемого (например, залить АИ-98 вместо И-92), это также не несет ничего хорошего для двигателя.
Работа мотора на таком бензине также ведет к увеличению расхода топлива, снижению мощности, образованию нагара на свечах, поршнях и клапанах.
Использование высокооктанового бензина подразумевает большую степень его сжатия в цилиндрах для нормального процесса горения смеси. В двигателе, который не рассчитан на такое сжатие, происходит слишком медленное горение топлива. Бензин не будет успевать сгореть до конца.
Что далее приведет к перегреву выпускных клапанов. Если они прогорят, то потребуется капитальный ремонт двигателя, который займет много времени и денег.
Чтобы избежать негативных последствий езды на бензине с октановым числом, выше или ниже рекомендованного значения, лучше всего использовать бензин, подходящий именно для вашего двигателя.
Основной вывод о влиянии октанового числа бензина на расход топлива можно выразить так:
Способы повышения октанового числа
В настоящее время существует два способа увеличения октанового числа бензина
Значительным минусом бензина с присадками является его неустойчивость: присадки обладают высокой летучестью и быстро испаряются. При длительном хранении такой бензин теряет свои качества. Также высокая испаряемость некоторых добавок может привести к образованию воздушных пробок в топливной системе автомобиля. Самой безопасной присадкой является метилтретбутиловый эфир.
Добавление тетраэтилсвинца сейчас запрещено из-за его токсичности, хотя ранее он использовался в топливной промышленности.
Как повысить октановое число самостоятельно
В результате прямой перегонки нефти получается бензин с октановым числом, не превышающим 60 единиц. Для современных автомобильных двигателей такой бензин не подходит, поэтому в топливной промышленности применяют другие методы переработки нефти: риформинг, термический и каталитический крекинг, позволяющие достичь оптимального октанового числа бензина.
Сейчас бензин топливных марок АИ-76 и АИ-80 практически нигде не реализуется. Но если возникает ситуация, когда октановое число надо увеличить (например Аи-92 надо увеличить до АИ-98), сделать это можно самостоятельно, добавив к нему специальные добавки: присадки универсального типа и октан-корректоры. Присадки-антидетонаторы состоят из эфиров и спиртов и имеют октановое число 115-120 единиц.
Наиболее популярные добавки для увеличения октанового числа:
При самостоятельном использовании добавок бензину следует помнить, что они влияют не только на устойчивость топливной смеси к детонации, но и на другие технические характеристики бензина и работу двигателя.
Как понизить октановое число
В противоположной ситуации, когда требуется снизить октановое число, есть способы, позволяющие это сделать.
Современные методы переработки нефти позволяют получать высокооктановое топливо без добавления токсичных химических веществ, загрязняющих природу. Следует помнить, что высокооктановый бензин — это не всегда хорошо. Топливо не должно наносить вред двигателю автомобиля, поэтому лучше использовать бензин, рекомендованный производителем конкретной марки машины.