Время горения бензина от октанового числа. Влияние октанового числа на расход топлива. Применение бензина с высокооктановым числом

Большинство даже новоиспечённых водителей регулярно слышат об октановых числах бензина, однако далеко не все знают о том, для чего они нужны и о чём свидетельствуют. Для того чтобы правильно тот или иной заправочный шланг, на котором указаны какие-то не всем понятные условные цифры, необходимо разобраться с предназначением октанового числа и тем, на что оно влияет.

Октановое число бензина служит прямым свидетельством определённой черты детонации, достигая которой топливо начинает гореть и взрывается, всё это происходит в камере сгорания каждой машины. Дело в том, что слишком раннее и быстрое горение топлива, начавшееся до закрытия впускных клапанов, не позволяет топливу достичь своей последней отметки, ввиду этого обстоятельства силовой агрегат вынужден функционировать вполсилы, отсутствие полной отдачи и некорректная работоспособность напрямую влияют на некачественную работу всего транспортного средства.

Слишком низкое октановое число со временем потребует от водителя огромных денежных вложений, вероятнее всего, длительное использование вещества негативно скажется практически на всех частях мотора. В первую очередь пострадают клапана, подверженные раннему износу, затем сёдла. В конце концов всё устройство покроется дополнительным нагаром. Ещё один «сюрприз», на который способно низкооктановое топливо, не соответствующее определённому мотору, - дополнительная детонация, именно её путают со стуком, возникающим в клапанах.

Точнее, их смешение, определяют октановое число. Смесь таких веществ, как изооктан и н-гептан, способна регулировать октановое число. Например, изооктан является абсолютно невзрывоопасным веществом, даже при значительном повышении давления он имеет определённую детонационную стойкость, равную 100 единицам. Что касается н-гептана, то такого рода средство, наоборот, устойчиво к детонации (является самодетонирующим), оно обладает детонационной стойкостью, равной 0. Кроме предыдущих веществ, в составе бензина присутствует триметилпентан, только октановое число ему практически не подвластно. Потребитель может приобрести бензин, октановое число которого больше 100 единиц, в такого рода веществе присутствует изооктан, в который добавляется масса различных присадок.

Самые распространённые присадки, повышающие октановое число

В последнее время химики постоянно работают над созданием различного рода присадок, способных максимизировать октановое число бензина. Повышение достигается посредством добавления в основной состав бензина различных ароматических и парафиновых углеводородов, все такие вещества являются алканами с разветвлённым строением. После добавления таких компонентов, естественно, октановое число возрастает на несколько ступеней, однако приобретённый запах в несколько раз неприятнее низкооктанового бензина. Ещё один минус бензина, оснащённого присадками, - это его летучесть. Когда в открытой канистре или ёмкость воздействует с окружающей средой, октановое число бензина понижается, ввиду чего такого рода бензин лучше использовать пока он «свежий».

Во времена СССР, чтобы значительно повысить октановое число, в топливо добавляли тетраэтилсвинец, такое вещество являлось ядовитой смесью, одной из составляющих которой был свинец. Несмотря на прекрасную эффективность, которую тетраэтилсвинец показал на практике, его ядовитые свойства вкупе с быстрым уничтожением каталитических нейтрализаторов и лямбда-зондов, повсеместно встречаемых практически во всех современных машинах, с течением времени заставили учёных отказаться от его активного использования. Эту присадку впоследствии заменили средства, основанные на марганце, правда, сейчас они тоже находятся под запретом ввиду различных экологических соображений.

Довольно распространено среди «продвинутых» автолюбителей такое вещество, как ферроцен. Такого рода современная присадка содержит большое количество железа, из-за которого после длительного использования на свечах появляется трудно выводимый налёт, обладающий отличной токопроводностью, заметить его можно по яркому оттенку красноватого цвета. Этот налёт негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках автомобиля, одновременно уменьшая работоспособность и срок службы свечей.

В которых повышение октанового числа достигается добавлением других присадок. Используемые примеси способны выполнять широкий спектр различных задач, наряду с уменьшением разного рода вредных примесей из топлива (серы и воды) они способны очистить детали силового агрегата и всей топливной системы. Наиболее безвредной на сегодняшний день для составляющих мотора является антидетонационная примесь, которая называется метилтретбутиловый эфир. С недавнего времени именно эта присадка широко распространена не только в России, но и на Украине, и в Европе. Посредством качественной примеси автовладелец может получить качественное топливо, такой бензин будет обладать октановым числом со 110 единицами. Стоит отметить, что это разновидность авиационного топлива. В бензин добавляется газовый конденсат, его октановое число всегда превышает отметку в 100 единиц.

Сгорание бензина с разными уровнями октанового числа

Итак, немного выше было рассмотрено, что величина октанового числа напрямую влияет на скорость горения топлива, вернее, на его взрыв. Высокое октановое число бензина позволяет топливу сгорать более длительно. В связи с этим газ, появляющийся в камере сгорания, не позволяет передавать поршням огромных нагрузок, которые обычно «идут» с ударами и чрезмерной резонансной детонацией. Используя качественный бензин с высоким показателем октанового числа, автовладелец обеспечивает равномерную и плавную работу своего мотора. Направление современной автопромышленности таково, что модели силовых агрегатов, которые работают только на бензине, обладающем высоким октановым числом.

Определение октанового числа

Чтобы правильно произвести определение октанового числа топлива, необходимо наличие небольшого прибора, который называется октанометром, посредством такого нехитрого агрегата можно высчитать примерное октановое число топлива с погрешностью всего 5–10 единиц. Однако лучше всего проверять качество бензина с помощью специализированных лабораторных исследований.

Имея возможность узнать октановое число в лабораторных условиях, следует прибегнуть к одному из двух возможных способов:

• MON, т. е. моторный;
• RON, т. е. исследовательский.

Учёные США, например, чтобы определить октановое число, вернее, его индекс, составляют среднеарифметическое количество всех ранее полученных моторным и исследовательским методом октановых чисел одного и того же бензина. Японцы пользуются исключительно исследовательским методом, посредством которого они обозначают марки топлива. В России на всех АЗС также указываются октановые числа, полученные только посредством исследовательского метода.

Чем чревато применение низкооктанового бензина для силового агрегата

Не всегда у автовладельца есть возможность и средства покупать исключительно качественное топливо. Если произошло так, что пришлось заправить своего «стального коня» топливом с несоответствующим октановым числом, придётся периодически прислушиваться к работе силового агрегата. Стабильная работа мотора, который несколько хуже начинает тянуть, требует от владельца простого постепенного израсходования всего низкооктанового бензина и дальнейшей заправки машины топливом с нормативным октановым числом. Следует постараться избежать динамичной езды, которая вызывает в моторе детонацию.

Если силовой агрегат отзывается непривычными звонкими звуками (не следует их путать со стуком клапанов), по всей видимости, топливная смесь детонирует до того, как полностью закрываются все клапана. Дело в том, что происходящая в камере сжигания взрывная волна дополнительно «накрывает» блок силового агрегата и выхлопную систему. Такого рода звуки могут свидетельствовать о скором прогорании всех поршней и выпускных клапанов. Виной всему станет использование низкооктанового бензина.

Произвольная детонация может возникнуть даже тогда, когда автовладелец использует качественное топливо, происходит это в тех случаях, когда силовой агрегат подвергается чрезмерным нагрузкам, при резких подъёмах в гору или движении на высоких передачах. Следует помнить, что даже такая «естественная» детонация вредна для мотора, недопустимо подвергать его длительным перегрузкам, иначе неизбежен перегрев силового агрегата, результатом которого станет незамедлительное повреждение прокладки головки блока цилиндров или значительное прогорание поршней и клапанов.

Заключение

Несмотря на массу преимуществ, которые позволяет получить качественный высокооктановый бензин, далеко не во все автомобили его можно заправлять. Некоторые силовые агрегаты попросту не рассчитаны на использование такого рода топлива. Дело в том, что конструкция авто, изначально созданная для использования низкооктановых чисел топлива, абсолютно не подходит для применения высокооктанового бензина, применение которого способно повлечь за собой полнейшую перенастройку как всех впускных, так и выпускных газов. Наряду с этим понадобится даже замена составляющих мотора. Из-за более длительного времени горения топлива придётся перестраивать поршневую группу, расширение объёма цилиндра - поршня должно по времени совпадать со временем горения бензина, причём происходить всё должно при полном закрытии клапанов. Вместо выгоды автолюбитель получит значительную потерю мощности, следовательно придётся понизить октановое число бензина.

Октановое число бензина - важный показатель. От него зависят эксплуатационные свойства топлива, динамические и другие характеристики автомобиля. Под данным понятием подразумевается мера стойкости к детонации (возгоранию) этого типа топлива. Существуют определенные стандарты для различных видов бензина. Различные типы двигателей рассчитаны на использование бензина с определенным октановым числом.

Что такое октановое число?

Октановое число подразумевает стойкость к воспламенению под воздействием сжатия. Данный показатель численно равен количеству изооктана в смеси с другим важным компонентом - н-гептаном. Существуют различные типы октанового числа. Определяются они разными способами:

• исследовательское октановое число;
• моторное октановое число.

Соответственно обозначаются данные показатели как ОЧИ и ОЧМ. Разница между ними представлена как чувствительность топлива. Если необходимо определить показатель в реальных условиях эксплуатации двигателя - используется показатель «фактическое октановое число». Оно определяется на специальном стенде, прямо в работающем двигателе.

Максимально приближено к реальному показателю «дорожное» октановое число. Измерение его осуществляется непосредственно на транспортном средстве. Сам изооктан достаточно проблематично воспламеняется даже при высоком показателе степени сжатия. Величина его октанового числа принята постоянной - она равна 100.

При этом сгорание н-гептана в случае невысоких показателей сжатия сопровождается стуками в двигателе. Величина его октанового числа принята на уровне 0. Для топлива с величиной октанового числа более 100 существует специализированная шкала. В него в зависимости от двигателя и условий эксплуатации добавляется специальный компонент - изооктан. Также может добавляться антидетонатор.

Использование бензина с неподходящим по параметрам двигателю октановым числом приводит к возникновению металлического звона. Появляется он из-за волн давления, создаваемых при чрезмерно быстром сгорании топлива, отражении от стенок поршня/цилиндров.

Повышение октанового числа бензина

Повышение октанового числа бензина возможно разными способами:

• путем сложного технологического процесса;
• добавлением специального антидетонатора.

Наиболее часто используется именно второй способ. Самыми распространенными антидетонаторами являются:

• различные добавки на основе спирта;
• тетраэтилсвинец.

Добавки на основе спирта

Одним из часто ранее применяемых методов является добавление спирта. Причем это мог быть как этиловый, так и метиловый. Например, если к бензину с октановым числом 92 добавить 1/10 часть этилового спирта, то его показатель стойкости к детонации увеличится до 95. Сопутствующим эффектом будет существенное снижение токсичности выхлопа.

Но важно помнить, что увеличение октанового числа таким способом приводит к быстрому возрастанию давления паров. Что может стать причиной возникновения паровых пробок в системе топливопровода.

К тому же спирт очень гигроскопичен. Необходимо применять специальные методы хранения подобного топлива, осуществлять контроль за количеством воды в смеси. Попадание её в двигатель может стать причиной серьезных поломок, необходимости дорогостоящего ремонта.

Тетраэтилсвинец

Данное вещество имеет химическую формулу Pb(C2H5)4. По своим характеристикам он является одним из самых эффективных антидетонаторов. Температура его закипания составляет целых 2000С, имеет высокий показатель вязкости. Начал использоваться в рассматриваемом качестве ещё в 1921 году. Сегодня является наиболее часто используемым. Данное вещество позволяет повысить показатель октанового числа на целых 17 пунктов.

При этом в чистом виде вещество не используется. Так как при сгорании его возникает оксид свинца. В процессе эксплуатации двигателя он оседает почти на всех его внутренних элементах. Как следствие - возникновение нагара на клапанах, поршнях мотора и остальных.

Потому вместе с тетраэтилсвинцом обязательно добавляются специальные вещества, выводящие продукты оксида свинца. Таковыми компонентами являются:

• бромистый этил;
• дибромпропан;
• диромэтан.

Как понизить октановое число бензина

С недавнего времени с заправок исчез бензин с октановым числом 76 и 80. Но при этом большое количество техники, которая ещё на данный момент эксплуатируется, требует для своей нормальной работы именно такое топливо. Особенно часто возникают такие сложности с мотоблоками, выпущенными около 10 лет назад или же более. Приобретать новый - достаточно дорогостоящее мероприятие. Именно поэтому вопрос по поводу снижения октанового числа бензина очень актуален.

При заливке 92-го бензина вместо 80 или даже 76 двигатель обычно работает неровно, либо заводится и сразу глохнет. Потому прежде, чем использовать 92-ой, следует понизить его октановое число до приемлемого в конкретном случае. Существует несколько «народных» способов осуществить данную процедуру в домашних условиях:

• оставить канистру с бензином на открытом воздухе с незакрученной пробкой - каждый день величина октанового числа снижается на 0.5;
• использовать как добавку керосин - данный метод ранее использовался на старых автомобилях (достаточно сложно будет выбрать подходящие пропорции).

При этом прежде, чем использовать такой метод, необходимо будет обязательно измерить величину октанового числа.

Измерение октанового числа бензина

Процесс измерения октанового числа достаточно прост. В свободной продаже не составит найти октанометр - специальный прибор, определяющий величину октанового числа топлива. Важно лишь помнить, что данное устройство работает по принципу измерения диэлетрической проницаемости бензина. Так как имеется пропорциональная зависимость данного показателя от октанового числа. Необходимо будет составить специальную калибровочную зависимость - для определения точной величины.

Построение такой зависимости осуществляется с использованием н-гептана, а также топлива, величина октанового числа которого уже известна. Применяются моторные установки типа УИТ-65 и УИТ-85. Сам принцип измерения основывается на сравнении октановых (цетановых) чисел контрольного образца с образцами других бензинов. Аналогичным образом возможно определить также октановое число дизельного топлива.

Сегодня данный метод стало возможно использовать именно по причине того, что производится бензин путем использования не технологии прямой перегонки, а кампаудирования (смешивания). Хорошо иллюстрирует данный процесс обозначенный ниже рисунок.

Данный способ определения величины октанового числа бензина имеет определенные недостатки, о которых необходимо будет помнить. К таковым сегодня относятся следующие:

• невозможность осуществить анализ бензина неидентифицированного - так как сам процесс анализа производится методом сравнения;
• сложно определить различные внешние факторы на сам процесс измерения.

Сравнение всегда осуществляется на основании данных, которые уже заложены в специальном приборе. Путем использования сложного алгоритма делается вывод о соответствии измеряемого октанового числа с уже присутствующим в памяти прибора. Также невозможно было создать единую модель для бензинов, изготовленных различными способами (крекинг/риформинг/иные), а также разных видов. Для бензинов с разными октановыми числами необходимо изготавливать новые модели приборов.

Имеются следующие ограничения на использование модели рассматриваемого типа:

• осуществляется предварительная калибровка в соответствии с эталонными устройствами;
• температура должна соответствовать определенному диапазону, указанному в спецификации прибора.

Прибор для измерения октанового числа бензина и его приблизительная стоимость

Принцип работы у всех без исключения приборов, измеряющих величину октанового числа, является идентичным. На рынке присутствуют устройства как отечественного, так и зарубежного производства. Наиболее популярным и известным прибором данного типа, изготовленным в РФ, является ОКТИС. Стоимость его составляет порядка 3.5 тыс. рублей.

Более точный и надежный - Digatron. Цена его будет в 2-3 раза выше - порядка 700 евро за штуку. Именно он наиболее широко используется для решения рассматриваемых задач.

Часто применяется в картинге и других видах спорта. Принцип его действия достаточно прост. Производится два измерения - эталонного топлива и другого, чье октановое число необходимо измерить. Далее полученные данные попросту сравниваются.

При этом топлива разных производителей во всех без исключения случаях имеют отличия друг от друга. Соответственно, калибровочная зависимость диэлектрическая проницаемость - октановое число существенно различается. Потому требуется в каждом случае строить индивидуальные калибровки. В качестве стандарта обязательно применяется топливо конкретного производителя. Октановое число обязательно должно быть предварительно измерено на специальной установке.

Такими установками на территории РФ являются:

• УИТ-65;
• УИТ-85.

Одним из самых эффективных приборов для измерения октанового числа является ОКТАН-ИМ. Стоимость его составляет 40.8 тыс. рублей на 2016 год. Данный прибор обладает встроенной памятью и может вмещать в себя порядка 10 различных калибровок. Точность показаний устройства максимально высока. Наиболее сложным по устройству и эффективности является ОКТАНОМЕТР ПЭ-7300 М.

Стоимость его составляет порядка 50 тыс. рублей. Главным его отличием от более дешевых аналогов является наличие специализированного программного обеспечения. Возможно подключение к персональному компьютеру. При осуществлении расчетов можно учесть показатель температурного режима.

Существует определенная зависимость диэлектрической проницаемости от температуры. Для примера ниже представлена таблица такой зависимости для бензина АИ-98:

Зарубежным дорогостоящим аналогом представленного выше оборудования для измерения октанового числа является SHATOX SX-100M. Стоимость его напрямую от производителя составляет порядка 1800 долларов. Главным и наиболее существенным отличием его от представленных выше устройств является наличие встроенного датчика измерения температуры. В свою очередь ПЭ-7300 определяет данный показатель лишь программно.

Степень сжатия и октановое число бензина: таблица

Сегодня для каждого типа бензина с определенным октановым числом устанавливается фиксированная степень сжатия. Данные показатели являются стандартными. Определены они в каждом случае специально разработанным ГОСТ. Все данные представлены в таблице ниже:

Присадка для повышения октанового числа бензина

В отличие от понижения октанового числа повышение данного показателя обычно какие-либо затруднения не вызывает. Существует множество специальных присадок, позволяющих манипулировать данным показателем. Величина такого повышения, а также иные параметры зависят именно от конкретного типа продукта.

Наиболее популярные сегодня присадки:

• «Октан Плюс» Octane Plus - повышение на 2-2.5 единиц;
• Lavr Next Octane Plus - повышение до 6 единиц;
• Astrohim Октан Плюс - повышение на 3-5 единиц.

Заключение

Величина октанового числа - важный показатель топлива.

Необходимо использовать бензин лишь с параметрами рекомендованными производителем. В противном случае велика вероятность возникновения самых разных проблем с двигателем.

Вплоть до его поломки и необходимости проведения капитального ремонта, замены клапанов, поршней. Существует несколько различных способов измерения октанового числа бензина. Для этих целей применяются специальные приборы.

Что такое октановое число и от него зависит? Таким вопросом задавался любой автомобилист, заправляя на заправке свою машину с мыслью о выборе заправочного шланга с какими то условными цифрами над ним.
Октановое число — это фактически уровень детонации, при котором бензин воспламеняется и взрывается в камере сгорания вашего автомобиля. Если бензин загорится раньше чем нужно, в то время когда еще не закрыты полностью впускные клапана и цилиндр не находится в верхней точке то естественно двигатель, не только может не работать на полную мощность, а работать некорректно, и что еще хуже, фактически мы получим детонацию но об этом далее.

При таком низком октановом числе мы получим при длительной эксплуатации кучу проблем с частями двигателя — износ клапанов, седел под них, дополнительный нагар и т.д. Кроме того несоответствие октанового числа для двигателя влечет за собой ту же дополнительную детонацию, которую часто путают со стуком клапанов.

Октановое число получается путем смещения составляющих бензина . Изооктан — вещество, которое почти не взрывоопасно при повышении давления, и его детонационная стойкость была принята за 100 единиц. В то же время н-гептан абсолютно устойчив к детонации при повышении давления (можно сказать самодетонирующий) , поэтому его детонационная стойкость принята за 0 . Именно смесь данных веществ позволяет регулировать октановое число в бензине. Кроме того в бензин добавлен триметилпентан , от которого октановое число мало зависит. Бывают бензины и с октановым числом более 100 единиц, для них используют изооктан с добавлением различных объемов присадок.

Присадки для повышения октанового числа бензина

Для повышения большего октанового числа добавляют ароматические углеводороды и парафиновые углеводороды (алканы) разветвленного строения. Именно с применением этих компонентов и повышается октановое число. Но как вы заметили применяемые вещества называется ароматическими (ароматические углеводороды) т.е. говоря языком обывателя, высокооктановый бензин сильнее пахнет чем низкооктановый. В этом есть и определенные минусы, поскольку высокооктановый бензин в последствии добавления ароматических составляющих, более летуч. Что при длительном хранении в открытой емкости или определенным сочетанием емкости с внешней средой влечет к понижению октанового числа бензина. Поэтому можно сказать, что высоко октановый бензин должен быть » свежим » .

Ранее в СССР для повышения октанового числа применялся тетраэтилсвинец — ядовитая смесь в составе со свинцом. К сожалению тетраэтилсвинец не только ядовит сам по себе, но и быстро выводит из строя каталитические нейтрализаторы и лямда -зонды, которые стали применяться в конструкции современных автомобилей, вследствии чего пришлось отказаться от этой присадки. Также применялись присадки на основе марганца, но сейчас они они также запрещены по экологическим соображениям. Кроме того, для повышения октанового числа иногда используют присадку — ферроцен . Эта присадка (ферроцен) имеет в своем составе железо и создает тяжело устраняемый токопроводящий налет на свечах (оттенки красного цвета) , который ухудшает эксплутационные характеристики и соответственно уменьшает срок службы свечей зажигания. Бензины включают и другие присадки и примеси. Присадки в бензине выполняют разные задачи. Уменьшают количество вредных примесей в бензине — сера, вода, чистят детали двигателя или топливную систему, повышают октановое число бензина (об этом было сказано выше) . Относительно безвредной для двигателя антидетонационной присадкой является метилтретбутиловый эфир. Сейчас он широко применяется в Украине, России и Европе.

Вполне реально получить бензин, с октановым числом более 110 (а это авиационные топлива). Кроме того, всем известная схема со смешиванием газового конденсата, ведь октановое число природного газа как правило выше 100 .

Сгорание бензина при различных октановых числах.

От октанового числа зависит скорость сгорания бензина, то есть фактически взрыв. При высоких октановых числах горение бензина происходит длительно, плавно.. При этом соответственно и газы в камере не дают на поршни нагрузок с явлением удара и излишней резонансной детонации. Двигатель работает более равномерно, плавно и четко. Поэтому в автомобильной промышленности и присутствует тенденция выпускать двигатели современных автомобилей работающих на высокооктановом бензине.

Определение октанового числа бензина

Примерно определить октановое число можно, специализированным прибором — Октанометры, он дает погрешность в октановых числах на 5-10 единиц. Поэтому, проще говоря, проверить качество бензина нет никакой возможности без лабараторных исследований.
В лабаратории октановое число определяют двумя способами:
— Моторный (MON)
— Исследовательский (RON) .

В США октановое число заменяется на так называемый октановый индекс,который составляет среднеарифметическое количество октановых чисел, полученных по моторному и исследовательскому методу для этого топлива. А вот в Японии для обозначения марок бензина используют только исследовательский метод. На наших АЗС также декларируется именно октановое число, полученное по исследовательскому методу.

Применение бензина с несоответствующим октановым числом для двигателя.

Применение бензина с низким октановым числом.
Если получилось так, что вы заправили машину низкооктановым топливом, то прислушайтесь к двигателю. Если двигатель работает стабильно, но плохо тянет, в этом нет ничего страшного, просто сожгите весь низкооктановый бензин и в дальнейшем заправьте бензин с нормативным октановым числом. При этом старайтесь избегать динамичной езды, для избежания детонации в двигателе.
Но если с двигателя слышны звонкие звуки, которые часто путают со стуком клапанов, то это означает, что смесь детонирует ранее чем закрываются клапана . Фактически это взрывная волна распространяется по блоку двигателя и в выхлопную систему. В данном случае это может привести к прогоранию поршней и выпускных клапанов, факт негативного воздействия будет в наличии. » Естественную » детонацию можно иногда наблюдать в случаях чрезмерной нагрузки двигателя, при подъеме в горку, при движении на повышенной передаче. Длительная работа двигателя даже с «естественной» детонацией недопустима, так как это может привести к перегреву двигателя и,как следствие, повреждения прокладки головки блока цилиндров, прогорания поршней и клапанов.

Применение бензина с высокооктановым числом

Не нужно пытаться применять высокооктановый бензин для автомобилей чьи двигатели не рассчитаны на него. Минусы такого применения тоже очевидны, если изначально конструкция была разработана под низко октановые числа бензина и вы применили высоко октановый бензин, то это повлечет полную перенастройку впускных и выпускных газов а возможно и замену некоторых составляющих двигателя. Время горения бензина в этом случае дольше и фактически нужно будет настроить поршневую группу и воспаление таким образом что бы расширение объема цилиндр — поршень равнялось времени горения, при этом клапана были бы закрыты. Фактически на настроенном двигателе бензин сгорает с опозданием, при этом также будет происходить потеря мощности.

Что такое октановое число бензина и что от него зависит? Таким вопросом задавался практически каждый автомобилист, заправляющий на заправке свою машину, с мыслью о выборе заправочного шланга с какими-то условными цифрами над ним.
Окта́новое число́ - это фактически уровень детонации, при котором бензин воспламеняется и взрывается в камере сгорания вашего автомобиля.

Что будет если октановое число заливаемого бензина сильно отличается от предусмотренного конструкцией

Если бензин воспламенится ранее чем надо, в то время когда еще не закрыты полностью впускные клапана, и цилиндр не находится в верхней точке, то естественно что от этого взрыва останется не так уж много полезной мощности. Она просто вылетит в трубу! Двигатель будет работать на полную мощность, появится детонация, "чихание" и т.д. и т.п. При таком низком октановом числе бензина, мы получим кучу проблем. И это не только потеря мощности. Здесь и износ клапанов и седел под ними и дополнительный нагар... Кроме того, несоответствие октанового числа для двигателя, влечет за собой и ту самую дополнительную незапланированную детонацию, которую можно спутать со стуком клапанов. Но дело совсем не в них!
Тоже самое можно сказать и о случае, когда октановое число завышено. Взрыв в камере сгорания будет происходить с запозданием, то есть когда клапана уже успели открыться. Отсюда все те же проблемы, но с зеркальной стороны, то есть не до того как клапана закрылись, а после того, как они уже открылись...

Современные двигатели имеют автоматизированные системы управления питанием, так называемые ЭБУ. которые постоянно отслеживают соотношения топлива и воздуха в камере сгорания, детонации, частоту вращения, период поджигания смеси свечами, время впрыска топлива в камеру. Все это позволяет несколько скорректировать "правильность" работы, а значит использовать бензин с некоторым разбросом по октановом числу. То есть если к машине заявлен бензин 95, то наверняка она неплохо будет ездить и на 92, однако применение 80 бензина уже явно скажется на работе двигателя. С таким широким диапазоном корректировки всех характеристик работы двигателя, ЭБУ просто не справится.

Как закладывается октановое число бензина при производстве

Октановое число получается путем смещения баланса составляющих бензина. По большому счету их два. Это изооктан и н-гептана, остальное все не столь существенно, по крайней мере для октанового числа бензина. Изооктан, вещество почти не взрывоопасное. Он мал реагирует на повышение давления и на температуру, до известного предела. В итоге, его детонационная стойкость была принята за 100 условных единиц. В то же время, н-гептана совершенно не стоек к детонации при незначительном повышении давления. Можно сказать он обладает самодетонацией, поэтому его детонационная стойкость принята за 0 условных единиц. Именно смесь данных составляющих и позволяет регулировать октановое число в бензине, получая бензин с различным октановым числом: 80, 92, 95,98. На самом деле бывает бензин и с октановым числом более 100 единиц. В этом случае используют только изооктан, с добавлением различных объемов присадок. Именно о присадках, повышающих октановое число бензина, мы и расскажем далее.

Присадки для повышения октанового числа бензина

Для повышения октанового числа добавляют ароматические углеводороды и парафиновые углеводороды (алканы) разветвлённого строения. Именно с применением данных компонентов и повышается октановое число. Но как вы заметили, применяемые вещества называется ароматическими (ароматические углеводороды), то есть говоря языком обывателя, высокооктановый бензин сильнее пахнет, чем низкооктановый. В этом есть и определенные минусы, так как высокооктановый бензин вследствие включения ароматических составляющих более летуч. Что при длительном хранении в открытой емкости или с определенным сообщением емкости с внешней средой, приведет к понижению октанового числа бензина. Поэтому можно сказать, что высокооктановый бензин должен быть «свежим». Ранее в СССР, для повышения октанового числа применялся тетраэтилсвинец - ядовитая смесь в составе со свинцом. К сожалению тетраэтилсвинец не только ядовит сам по себе, но и быстро выводит из строя каталитические нейтрализаторы и лямда-зонды, которые стали применяться в конструкции современных автомобилей. Вследствие чего, пришлось отказаться от данной присадки совсем. Также применялись присадки на основе марганца, но сейчас они они также запрещены по экологическим соображениям. Кроме того, для повышения октанового числа иногда используют присадку - ферроцен. Данная присадка (ферроцен) имеет в своем составе железо и создает трудноудалимый токопроводящий налет на свечах (оттенок красного цвета), который ухудшает эксплуатационные характеристики, (о них можно посмотреть в разделе "Свечи зажигания ") и, соответственно, уменьшает срок службы свечей зажигания. Бензины включают в себя и другие присадки и примеси. Присадки в бензине выполняют различные задачи. Уменьшают количество вредных примесей в бензине – сера, вода. Также чистят детали двигателя или топливную систему. Относительно безвредной для двигателя антидетонационной присадкой является метилтретбутиловый эфир. В настоящий момент он наиболее широко применяется в Украине, России и Европе.
Вполне реально получить бензин, с октановым числом более 110 (таковыми являются авиационные топлива, но опять же с присадками свинца, что повторимся неприемлемо для современных систем управления двигателем автомобиля). Кроме того, известная схема со смешиванием бензина и газового конденсата. В этом случае также возможно "вздернуть" октановое число. Ведь октановое число природного газа, как правило, выше 100 единиц.

Сгорание бензина при разных октановых числах

От октанового числа зависит и скорость сгорания бензина, то есть фактически время протекания взрыва. При высоких октановых числах бензина происходит более длительное и плавное сгорание бензина. При этом, соответственно и взрывные газы не вызывают на поршни ударных нагрузок и излишних резонансных детонаций. Двигатель работает более равномерно, плавно и четко. Поэтому у автомобильной промышленности и присутствует тенденция выпускать двигатели современных автомобилей работающие на высокооктановом бензине. В этом случае, при нормально настроенном двигателе и должном октановом числе бензина, детонации будут минимальны.

Определение октанового числа бензина

Определить октановое число можно специализированным прибором - октанометром. Он дает погрешность в октановых числах на 5-10 единиц. Поэтому, проще говоря, проверить качество бензина нет никакой возможности без лабораторных исследований. В лаборатории октановое число определяют двумя способами:

Моторный (MON), Более подробно об этом способе определения октанового числа можно узнать из статьи "Моторный метод определения октанового числа бензина ";
- исследовательский (RON).

После исследований получаются следующие показатели, сведенные в таблице ниже

Исследовательский Моторный Октановый индекс Торговое название
метод метод
А-80 A-76 78 Стандарт
АИ-91 A-82,4 86,7 Регуляр
АИ-92 A-83 87,5 Регуляр
АИ-95 A-85 89 Регуляр
АИ-93 A-87 91 Премиум
АИ-98 A-89 93,5 Супер

В США октановое число заменяется на так называемый октановый индекс, представляющий собой среднеарифметическое составляющее октановых чисел, полученных по моторному и исследовательскому методу для данного топлива. А вот в Японии для обозначения марок бензина используют только исследовательский метод. На наших АЗС также декларируется октановое число полученное по исследовательскому методу.

Применение бензина с несоответствующим октановым числом для двигателя

Применение бензина с низким октановым числом

Если получилось так, что вы заправили машину низкооктановым топливом, то прислушайтесь к двигателю. Если двигатель работает стабильно, но плохо тянет, в этом нет ничего страшного, просто сожгите весь низкооктановый бензин и впоследствии заправьте бензин с нормативным октановым числом. При этом, старайтесь избегать динамичной езды, для избегания детонации в двигателе и перегрузок.
Если из двигателя слышны звонкие звуки, которые часто путают со стуком клапанов, значит смесь детонирует ранее чем закрываются клапана. Фактически это взрывная волна распространяется по блоку двигателя и в выхлопную систему. В этом случае это может привести к прогоранию поршней и выпускных клапанов. Конечно, может не в случае сжигания одного бака топлива, но факт негативного влияния будет налицо. "Естественную" детонацию можно порой наблюдать в случаях чрезмерной нагрузки двигателя, при подъеме в горку, при движении на повышенной передаче. Длительная работа двигателя даже с "естественной" детонацией недопустима, так как это может привести к перегреву двигателя, и как следствие, к повреждению прокладки головки блока цилиндров, прогоранию поршней и клапанов.

Применение бензина с высокооктановым числом

Не надо пытаться применять высокооктановый бензин для автомобилей, чьи двигатели не рассчитаны на него. Минусы такого применения очевидны. Если изначально конструкция была разработана под низкооктановые числа бензина, и вы применили высокооктановый бензин, то это повлечет за собой полную перенастройку впускных и выпускных газов, а возможно и замену некоторых составляющих двигателя. Время взрыва для бензина, в этом случае, будет чуть затянутым, то есть не вовремя. Фактически необходимо будет настроить клапана и зажигание. На ненастроенном двигателе, высокооктановый бензин будет сгорать с запозданием, при этом будет происходить потеря мощности.

В результате фракционной перегонки нефти под воздействием разных температур получаются всевозможные виды топлива (в том числе и бензин), смазочные материалы, а также продукты для нефтехимического синтеза. Это, бесспорно, знают все, кто бывал на уроках химии в школе. Однако, подъезжая к автозаправке, вы наверняка не раз обращали внимание на загадочные цифры, подразделяющие бензин на разные виды. В чем же их реальное различие?

Эти самые цифры в маркировках бензина обозначают его октановое число. Это основной критерий, по которому классифицируются различные виды бензина. Термин «октановое число» характеризует свойство топлива свободно сгорать в двигателе с учетом разнообразных условий. Чем выше это число, тем бензин более устойчив к самовоспламенению при сжатии. Однако получить при производстве высокооктановый бензин несколько сложнее, кроме того, он должен быть достаточно чистым.

Определение антидетонационных свойств бензина

Каждый двигатель создается для работы на топливе с определенным октановым числом. В России большая часть автовладельцев использует Аи92. Такие виды бензина, как Аи95 и Аи98, как правило, позволяют себе владельцы авто «премиум» класса. Дизельное топливо и Аи80 пользуются еще меньшим спросом.

Определение устойчивости бензина к детонации производится с помощью стандартных смесей. Дело в том, что бензин эквивалентен смеси изооктана и гептана. Соответственно, если октановое число бензина будет равно 92, он будет самовоспламеняться как состав из 92% изооктана и 8% гептана.

Повышение октанового числа бензина

При производстве различных видов бензина используется метод смешивания компонентов топлива. Иначе этот процесс называется «компаундирование». В результате всех необходимых процессов должны получиться продукты, полностью соответствующие государственным стандартам и обладающие точным октановым значением.

Первичная фракционная перегонка нефти выдает бензин с октановым показателем в пределах 70. Качество бензина повышается не только с применением компаундирования, но и благодаря использованию специальных добавок-антидетонаторов. Ранее в целях улучшения детонационных свойств топлива использовался тетраэтилсвинец. При всем том, что для человека это вещество является сильным ядом. В настоящее время в качестве высокооктановых добавок применяются ферроцен или метилтретбутиловый эфир, не обладающие такой огромной токсичностью.