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.
Как октановое число топлива влияет на детонацию: точное объяснение
Если вы в раздумьях и задались вопросом, какой бензин лучше всего залить в бак своего автомобиля, главное, что мы можем вам посоветовать, – не переусердствуйте! Не стоит экспериментировать с АИ-95, если по паспорту машина работает на АИ-92. Не нужно также искушать судьбу и пытаться делать наоборот, заливая по край горловины бензин с пониженным октановым числом. И так далее, вариативность марок топлива позволяет сделать выбор, но будет ли он осознанным и правильным?
К примеру, взять такое известное всем понятие, как октановое число топлива. Мы об этом как-то писали небольшую заметку, в которой разъяснили, что такое октановое, а что такое цетановое число: Октановое и цетановое число: в чем разница?
Является ли оно безусловно важным показателем топлива? Конечно, является, ведь октановое число – это показатель, который характеризует детонационную стойкость бензина, то есть возможность топливу сопротивляться самопроизвольному воспламенению при сжатии.
Читайте также:
Иными словами, бензин с более высоким октановым показателем может быть сжат до более высокого давления, при этом не произойдет самопроизвольного воспламенения топливовоздушной смеси.
Значит ли это, что высокооктановый бензин всегда и для любого автомобиля будет лучшим выбором? Нет, этот вариант подходит далеко не всем, и сейчас мы объясним, почему бензин с этим более высоким показателем подходит далеко не всем автомобилям и почему он не будет хранить в себе более высокий заряд энергии.
Смотрите также
Сколько существует видов топлива, на котором могут передвигаться автомобили?
Октановое число, если перевести термин на человеческий язык, – это своего рода показатель ударопрочности, а не взрывной силы. Чем выше октановое число, тем меньше вероятность преждевременного самопроизвольного возгорания топлива. То есть более высокооктановый бензин не содержит в себе дополнительную энергию как таковую, просто моторы определенной конструкции способны выжать из такого топлива большую энергию, спалив большее количество воздушно-топливной смеси в единицу времени.
Но, во-первых, это возможно лишь в том случае, если мотор вашей машины спроектирован определенным образом: как правило, оборудован турбонагнетателем или имеет очень высокую степень сжатия. Во-вторых, он работает без сбоев и у него нет никаких приобретенных в ходе эксплуатации серьезных проблем.
Чем выше октановое число: АИ-92, АИ-95, АИ-98, тем больше энергии в топливе и выше экономичность, – это МИФ!
Также нет никакой разницы в скорости сгорания 92, 95, 98 бензина. Разнооктановые типы топлива также не отличаются по «холодному» или более «горячему» сгоранию в камере, полноте этого сгорания и в плане других распространенных заблуждений. По крайней мере, в этом нас старается убедить в своем видео известный в США автомеханик, DIY-айщик и ведущий YouTube-канала «ChrisFix» с более чем 5.5 миллионами подписчиков:
Видео взято с YouTube-канала «ChrisFix»
Видео на самом деле интересное и рекомендуется к просмотру каждому, кто интересуется работой автомобилей. Даже если вы не знаете английский, вы все равно поймете, о чем речь, – субтитры неплохо переводятся на русский.
Кстати, то, что в США маркировка топлива отличается от нашей: 87, 89, 91 и 93, вовсе не означает, что их топливо лучше или хуже, по крайней мере, по показателю октанового числа. Просто в разных странах используются разные системы обозначения октанового числа бензина. Шкала разниц, но не суть.
Смотрите также
-
Читайте также:
Топ-10 автомобилей доступных в России, в которые следует заливать 98 бензин
Итак, таким образом, главным и единственным отличием разнооктановых бензинов является исключительно их сопротивляемость к детонации и к продлению срока службы мотора, не менее, но и не более.
Сэкономить на 92-м бензине вам не получится, а вот не подготовленный к такому топливу двигатель убьет очень быстро!
Если залить низкооктановый бензин в двигатель с высокой степенью сжатия или в турбированный мотор, у вас будет больше шансов получить детонацию, поскольку давление и температуры в таком моторе будут выше, а значит, и воспламенение топлива может происходить раньше и без участия свечей зажигания.
Детонация звучит на работающем двигателе так, как будто множество шариков из подшипника прыгает внутри мотора, издавая металлические звуки. Это очень плохой сигнал
Вот так выглядит детонация изнутри:
Непреднамеренное воспламенение (по сути, взрыв) внутри цилиндра может разрушить поршень, поршневые кольца, повредить клапана, прожечь прокладку блока и даже нарушить герметичность самого блока.
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.
-
Читайте также:
Детонационная устойчивость топливной смеси оказывает существенное влияние на работу двигателя.
Высокое сжатие применяется в ДВС спортивных автомобилей. Для моторов спорткаров требуется высокооктановый бензин. Наличие высокого показателя сжатия в цилиндрах требует от топлива большой степени детонационной устойчивости для предупреждения повреждения мотора в процессе работы.
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.
Что означает октановое число
Октановый показатель говорит о химической стойкости топлива к возгоранию, т.е. существует прямая зависимость: чем выше ОЧ-показатель, тем более устойчиво топливо к самопроизвольному загоранию, тем большее сжатие оно способно выдерживать до детонации. Сам термин не раскрывает, что такое октановое число, потому что в качестве эталонного топлива принята смесь изооктана (а не октана) и н-гептана. Эти 2 органических соединения были выбраны как эталонные благодаря их свойствам:
- Изооктан не взорвется самопроизвольным образом даже при степени сжатия намного выше той, которая создается в бензиновых двигателях стандартного строения. Т.е изооктан без каких-либо примесей можно считать бензином с ОЧ 100.
- Гептану для самопроизвольного взрыва достаточно даже малого сжатия.
Таким образом, ОЧ — это своеобразная шкала, показывающая процентное соотношение долей изооктана и н-гептана. Такое определение означает, что бензин, обозначаемый маркой А-95, будет характеризоваться детонационными свойствами, аналогичными 95% смеси изооктана и н-гептана.
Измерение ОЧИ и ОЧМ
Разработано 2 метода определения ОЧ:
-
Читайте также:
- исследовательский;
- моторный.
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.
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:
- можно оставить канистру с горючим открытой на несколько дней;
- применить в качестве добавки к топливу керосин.
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.
Применение высокооктанового бензина
В краткосрочной перспективе заливка бензина с повышенной стойкостью к детонации не приносит вреда автомобильному двигателю, рассчитанному на низкооктановое горючее. Но существует ряд причин, по которым заправляться высокооктановым топливом не рекомендуется:
- Экономическая целесообразность. Бензины серии Аи-98 стоят заметно дороже А-95 и А-92.
- Температура в камерах сгорания повышается, двигатель постоянно греется.
- На практике наблюдались случаи подгорания клапанов и поршней.
Использование бензина Аи-98 на моторе со степенью сжатия 8–9 единиц становится оправданным после случайной заливки низкокачественного топлива. Если вы посетили сомнительную заправку и услышали звон в цилиндрах, разбавьте подозрительное горючее высокооктановым бензином. Размер «спасительной» порции – не менее 50% от заправленного количества.
На территории стран постсоветского пространства остается большое количество техники, рассчитанной под бензины марок А76 и А80, которые сняли с производства. Подобные моторы плохо переносят новое горючее с октановым числом 92–95. Проблема решается так: оставьте канистру с «девяносто вторым» в открытом состоянии на 1–2 дня. Альтернативный вариант – добавление небольшой порции очищенного керосина.
