Сьогодні ми поговоримо про таке явище, що рідко обговорюється обивателями, як октанове і цетанове числа в паливі. Що це таке порівняно одне з одним? У чому різниця? Де застосовується октан, а де цетан? І чи мені це потрібно знати?
Октанове число
Почнемо з основ, найпростішого та найпоширенішого показника, октанового числа. Він використовується як шкала оцінки бензину. Октанове число, як чули швидше за все багато хто, є показником, який характеризує детонаційну стійкість бензину, тобто можливість палива чинити опір мимовільному запаленню при стисканні .
Що це означає?Бензин з вищим октановим показником може бути стиснутий до вищих атмосфер ( високого тиску), при цьому паливоповітряна суміш не займеться раніше часу. Іншими словами, можна підвести такий висновок під однією з тих цифр, що ми звичайною бачимо на заправках: 92, 95, 98, - це показник того, наскільки ви можете стиснути повітряну суміш перш ніж бензин в ній загориться.
C₈H₁₈ Макет октану
Якщо відбувається передчасне займання палива, до того, як у заданий проміжок часу проскочить електрична іскра, ми отримаємо так звану детонацію, вкрай шкідливе для будь-якого двигуна явище, з яким інженери вже давно навчилися боротися. Як бачимо, зокрема за допомогою палива.
До речі, а чи знали ви, що шкала алканів, які входять у тому числі й октани, простягається від 0, цей показник відповідає гептану (C₇H₁₆) до показника 100 одиниць, що відповідає октану (C₈H₁₈)? Тепер знаєте чи принаймні згадали. Ось такий невеликий відступ у хімічні нетрі шкільної програми.
Чим ще корисний високооктановий бензин, крім відсутності чи мінімальної присутності можливості детонації? При високому показнику компресії двигун здатний розвинути більше моменту, що крутить, при тому самому обсязі витраченого палива. Тобто двигун стає ефективним. При цьому двигун дозволяє заздалегідь виставити фази, що дасть тимчасовий запас під час руху поршня у верхню мертву точку і оптимально підпалити суміш.
І нарешті, завдяки вищезгаданим плюсам, високооктанове паливокраще працює в двигунах з турбінами та нагнітачами.
Пару слів про низькооктановий бензин. Усі ті показники, лише зі знаком мінус, спостерігаються у палива з низьким октановим числом. Цим обумовлено використання бензинів АІ-80, 92 та відносно малопотужних атмосферних моторах.
Цетанове число
Цетан використовується для схожої шкали оцінки, тільки у дизельного палива. Характеристика займистості дизельного палива, що визначає період затримки горіння робочої суміші.
Що це означає?Це вимір тимчасового проміжку з того моменту, коли паливо впорскується в циліндр і коли це паливо починає горіти. За наукою - проміжок часу, що проходить від упорскування палива в циліндр до початку його займання .
Високе цетанове число дизельного палива буде виміряним показником того, наскільки паливо швидко запалюється після впорскування в циліндри. І, навпаки, низьке цетанове число означає, що для підпалювання палива знадобиться деякий часовий проміжок.
C 16 H 34 Макет цетану
Вимірюється показник цетану також за шкалою вуглеводнів, крайній лівий в якій буде 1-метилнафталін (C 11 H 10) - відображається 0, 100 - цетан (C 16 H 34).
Перевага прискореного займання дизельного палива полягає в тому, що двигун, що працює на ньому, може розвивати більше крутного моменту, затримка запалювання буде мінімальною, швидкість набору оборотів буде вищою. Синхронізація роботи фаз за допомогою роботи двигуна на високоцетановому паливі може проводитися більш точно. паливоповітряну сумішв той момент, коли потрібно розвинути максимальний момент, що крутить.
Фінальним плюсом високого показникаЦетан можна назвати низькі викиди вуглеводнів в атмосферу, оскільки таке паливо згоряє повніше. Але, при цьому, як показують дослідження, твердих частинок вихлопної трубивикидається більше, ніж у дизельного палива із низьким показником цетану.
Як би там не було, що вище цетанове число, то краще, це показник якіснішого ДП.
Сподіваємось тепер питань не виникне.
Відео взято з YouTube-каналу: "Engineering Explained"
Більшість автовласників неясно уявляють, що таке октанове число. Як правило, їх знання обмежуються розумінням того, що чим вищий цей показник, тим . На жаль, але таке трактування далека від істини. А оскільки водіїв-початківців навчають дуже багатьом речам, але ОЧ до навчального курсу не включається, частка інформації на цю тему нікому не завадить.
Призначення октанового числа бензину та способи його зміни.
Під цим незрозумілим терміном розуміють ступінь стійкості палива у рідкому вигляді до детонації. Іншими словами, який поріг займання бензину під впливом тиску, тобто при стисканні. Як зразок береться суміш двох вуглеводнів: ізооктану і н-гептану. Однак методи визначення ОЧ можуть різнитися, тому існує класифікація цього показника в залежності від способу визначення:
- ОЧІ - дослідницьке ОЧ;
- ОЧМ - моторне ОЧ.
Оскільки інструментальні механізми цих методів не збігаються, існує різниця між значеннями ОЧІ та ОЧМ, яка називається чутливістю рідкого пального. Обидва методи є лабораторними. А якщо йдеться про реальному показнику, що отримується на робочому силовому агрегаті, говорять про фактичне октанове число. Воно визначається за допомогою спеціального стенду на працюючому двигуні. Але найбільш наближеним до дійсності показником вважається дорожнє ОЧ, яке вимірюється на транспортному засобі, що рухається.
Ізооктан – речовина, яка відноситься до практично незаймистих під дією сили стиснення, тому суміш, що складається тільки з нього, має максимально можливе ОЧ, що дорівнює 100. Навпаки, суміш, що складається тільки з н-гептану, має нульове октанове число. При цьому згоряння н-гептану в результаті впливу мінімального тиску супроводжується характерними стуками в ЦПГ, які називаються детонаційними. Саме вони і виникають, якщо використовувати пальне з невідповідним для даного силового агрегату октановим числом. Металевий дзвін формується внаслідок поширення звукових хвиль, що з'являються в результаті занадто швидкого згоряння ТВС. Багаторазово відбиваючись від поверхні поршнів/циліндрів, вони стають добре чутними та розпізнаваними досвідченими водіями. Таким чином, октанове число показує, як швидко відбувається в циліндрах двигуна.
Вплив ОЧ на характеристики силового агрегату
Залежність між швидкістю згоряння бензину та ОС має лінійний вигляд. Чим нижче октанове число, тим менше часу потрібно для займання ТВС, що безпосередньо впливає на витрату пального – якщо воно згоряє швидше, ніж належить, то і надходить у камеру згоряння воно зі збільшеною на відповідне значення швидкістю. Але це не означає, що, просто збільшуючи ОЧ, ми можемо заощаджувати: якщо згоряння відбувається повільніше, ніж слід, це теж погано, оскільки ККД мотора зменшується, що призводить до втрати ємності двигуна і погіршення динамічних характеристик. Заливаючи в двигун, що працює на 95-му бензині, пальне з ОЧ, що дорівнює 92, ви отримаєте . Якщо ситуація буде протилежною (замість робочого 92-го заливаємо 95-й), витрата залишиться незмінною, а потужність двигуна знизиться. Тож використовувати невідповідний бензин можна, але небажано. Робити це рекомендується лише за форс-мажорних обставин, але не на регулярній основі.
Як визначити октанове число бензину
ОЧМ, згідно з ГОСТом 511/82, вимірюють із застосуванням спеціальної установки УІТ65М, що складається з наступних компонентів:
- приладу, що вимірює детонацію;
- одноциліндрового мотора, що характеризується динамічним ступенем стиснення та ступенем детонації;
- приладів, призначених регулювання ймовірності виникнення детонаційних процесів.
Сам алгоритм вимірів полягає в наступному:
- у двигун заливають випробуване паливо і, маніпулюючи ступенем стиснення, домагаються появи детонаційних явищ конкретної величини;
- складають еталонну суміш, що характеризується такою самою величиною детонації, і за співвідношенням н-гептану до ізооктану визначають ОЧ вихідного палива.
ГОСТом 8226/82 описується процедура вимірювання ОЧ методом дослідження. В цьому випадку режим роботи мотора характеризується меншими навантаженнями, внаслідок чого ОЧІ завжди виходить за номіналом дещо більшим ОЧМ. Якщо виникає необхідність самостійного виміру октанового числа, це можна зробити за допомогою приладів, що є у вільному продажу. Як приклад можна навести октанометр, в якому використовується метод вимірювань, заснований на діелетріческой проникності рідкого палива (ця величина змінюється пропорційно до октанового числа).
Особливість методу полягає у складанні калібрувальної шкали, що дозволяє визначити ОЧ з прийнятною точністю. Для побудови такої шкали знадобиться кілька н-гептану і бензину з точно встановленим октановим числом. Аналогічна процедура може бути використана для визначення цетанового числа для дизпалива. Можливість застосування даного методу заснована на тому факті, що в даний час бензин виготовляється без використання методу прямої перегонки, а за допомогою технології кампаудингу або змішування компонентів. Однак визначення октанового числа бензину цим методом має й недоліки:
- до виконання досліджень необхідно мати вже ідентифіковане паливо;
- вплив зовнішніх факторів може сильно спотворити результати вимірів;
- метод неприйнятний для вимірювання бензинів різних видівта вироблених різними способами;
- кожен прилад має калібруватися з використанням еталонних пристроїв;
- вимірювання повинні проводитися при ретельному дотриманні температурного режиму, наведеного у специфікації пристрою.
Усі прилади, що вимірюють ОЧ, використовують аналогічний принцип вимірювань, і тому їх переваги та недоліки загалом ідентичні. Зазначимо, що октанове число може бути більше 100 за рахунок включення в бензин певних добавок, проте жоден з таких приладів не може працювати з такими рідинами.
Одним із найдоступніших октанометрів є вітчизняна розробкаОКТІС, яку можна придбати орієнтовно за 3500 рублів. Точніший і надійніший німецький прилад Digatron, однак і коштує він у кілька разів вище, близько 600 євро. Тим не менш, саме він вважається найбільш затребуваним на російському ринку. Для його роботи необхідно еталонне паливо, яке порівнюється з досліджуваним, і на підставі цього робляться висновки про октанове число останнього. Недолік даного октанометра, як і інших аналогів, полягає в тому, що для кожного бензину, що вимірюється від різних виробниківзнадобиться відповідний еталонний зразок, оскільки в цьому випадку калібрувальна залежність між ОЧ і діелектричною проникністю відрізнятиметься. Крім того, кожен вимір має супроводжуватися виконанням калібрувальних процедур, що також впливає на точність вимірювань та надійність отриманих результатів.
Досить дорогим, але ефективним приладом російського виробництває октанометр ОКТАН-ІМ (45-50 тисяч рублів). Серед його особливостей – наявність вбудованої пам'яті, що дозволяє зберігати до 10 калібрування. Точність пристрою не викликає нарікань.
Прилад ПЕ-7300 М входить до цієї ж цінову категорію, а його «фішкою» є фірмове програмне забезпечення, що дозволяє сполучатися з комп'ютером/ноутбуком. Октанометр вміє враховувати температурний фактор, що збільшує точність вимірювань (діелектрична проникність має слабко виражену залежність від температури довкілля).
Приблизно аналогічний функціонал закладено у прилад SHATOX SX-100M вартістю близько 1800 доларів. Він оснащений температурним датчикомі тому вимірює даний показникточніше, ніж ПЕ-7300, який робить це суто програмним способом. Незалежно від того, чи виміряєте октанове число 92 або 95 бензину, за наявності еталонного зразка палива результати повинні збігатися з необхідною точністю, але в межах однієї партії бензину. Інші поставки, навіть від того ж виробника, можуть вимагати додаткового калібрування приладу.
Ступінь стиску та ОЧ
Усі можливі різновиди бензинів характеризуються цілком конкретним показником ступеня стиснення, що регламентується ГОСТом. Ознайомитись з відповідністю октанового числа ступеня стиснення можна з наступної таблиці:
| Назва бензину | ОЧ | ГОСТ | Ступінь стиснення | |
| ОЧІ | ОЧМ | |||
| А72 | 72 | 208477 | 7.00 | |
| А76 | 76 | 208477 | 7.50 | |
| АІ80 | 80 | 76 | 5110597 | 8.00 |
| АІ91 | 91 | 82.5 | ФС 5110597 | 9.00 |
| АІ92 | 92 | 83 | ТУ 38001168/97 | 9.20 |
| АІ93 | 93 | 85 | 208477 | 9.30 |
| АІ95 | 95 | 85 | ФС 5110597 | 9.50 |
| АІ96 | 96 | 85 | ТУ 38001168/97 | 9.60 |
| АІ98 | 98 | 87 | ФС 5110597 | 10.00 |
Наразі у мережі вітчизняних АЗС бензин марок 76/80 вже не зустрінеш. Однак техніка, розрахована саме на ці сорти бензину, все ще є і, як ми зазначали вище, працювати на бензині з вищим октановим числом вона не може. Отже, потреба в низькооктанових бензинах зберігається на досить стабільному, хоч і відносно невисокому рівні. Вихід із ситуації є – штучне зменшення октанового числа бензину до необхідних показників. У домашніх умовах зробити це також можна, але досить приблизно. Якщо у вас, наприклад, є мотоблок, випущений більше 10 років тому, вам потрібно буде знизити октанове число з 95 на 80.
Найпростіший спосіб - просто відкрити. При взаємодії з повітрям щодня ОЧ знижуватиметься приблизно на 0.5 одиниць, так що процедура займе близько місяця. Очевидні мінуси методу – тривалість. Другим, більш уживаним методом, можна назвати розведення бензину гасом. І хоча саме він вважається найпоширенішим щодо автомобілів, що працюють на низькооктанових бензинах, його основна вада полягає в складності підбору необхідної пропорції, тобто точність методу дуже низька. Втім, те саме можна сказати і про перший метод, так що в будь-якому випадку знадобиться вимір ОЧ з використанням октанометра.
Як підвищити октанове число бензину
Зустрічаються і протилежні ситуації, коли на заправці є лише 92-й бензин, а потрібно 95/98. У цьому випадку можна спробувати самостійно підняти октанове число бензину, навіщо до палива додають спеціальну речовину, узагальнено іменовану антидетонатором. Розглянемо всі основні добавки, що використовуються як антидетонатор. Звичайний етиловий (метиловий) спирт може підняти ОЧ на необхідну величину. Додавши на 10 літрів 92 бензину літр спирту, можна отримати паливо з ОЧ, рівним 95. Така суміш, до речі, характеризуватиметься менш токсичним складом вихлопу, проте даний спосібмає й мінуси. Одним із них вважається збільшення тиску парів ТВС, що призводить до збільшення ймовірності утворення пробок у паливній магістралі системи живлення автомобіля. Другий недолік спиртової суміші - збільшення гігроскопічності, що виключає можливість зберігання палива скільки-небудь довго в відкритому виглядічерез можливість накопичення у бензині критичної маси води.
Тетраетилсвинець має фізичними характеристиками, що роблять його одним із найефективніших антидетонаторів. Це і висока в'язкість, і дуже велика температура закипання (близько двох тисяч градусів). Вперше був використаний як присадка, що підвищує ОЧ, майже сторіччя тому – 1921 року. Дозволяє збільшити ОЧ на 15-17 одиниць. Саме ця речовина найчастіше використовується для збільшення октанового числа бензину своїми руками. На жаль, і тетраетилсвинець має недоліки, що обмежують його застосування. Це – утворення оксиду свинцю при згорянні розведеного палива. Ця речовина утворює осад, що осідає на внутрішніх поверхняхпоршнів, клапанів та інших вузлів ЦПГ.
Щоб мінімізувати утворення такого нагару, до тетраетилсвинцю додають спеціальні речовини (дирометан, брометил, дибромпропан), які пов'язують продукти згоряння свинцю, сприяючи їх виведенню назовні через випускний тракт.
Найкращі ціни та умови на купівлю нових авто
Кредит 6,5% / Розстрочка / Trade-in / 98% ухвал / Подарунки в салоніМас Моторс
Щоб розібратися, що таке октанове число, необхідно мати хоча б мале поняття про принцип функціонування двигуна внутрішнього згоряння. По суті це поняття означає хімічну стійкість палива до займання. Що цей показник, то нижче така ймовірність.
Детонація
На одній із стадій своєї роботи поршень будь-якого автомобільного двигунапочинає стискати повітряно-паливну суміш. Внаслідок дії високого тиску виникає ймовірність її самозаймання до моменту появи іскри від свічки запалювання. Це називається детонацією і стає серйозною проблемою для багатьох машин. Його основна загроза полягає у пошкодженні шатунів та розплавленні поршневих отворів. Ремонт цих поломок коштує досить дорого. Як би там не було, але такі випадки в наш час трапляються порівняно рідко, оскільки більшість виробників обладнають силові агрегати машин комп'ютеризованими блоками, здатними виявляти частоти, що характерні для детонації.
Ступінь стиснення
Високий ступінь стиснення надає двигуну можливість видавати більшу потужність при використанні меншої кількості палива. У моторах сучасних моделеймашин вона складає 10:1. Разом з цим, якщо йдеться про агрегати з прямим упорскуванням, вона суттєво зростає. У даному випадкуособливо важливу рольграє октанове число палива. Слід зазначити, що у витрату цей показник ніяк не впливає. Як правило, найвищим ступенем стиснення відрізняються спортивні автомобілі. У зв'язку з цим вони найбільше потребують високооктанового палива.
Способи підрахунку показника
Для того щоб вирахувати, яким є октанове число того чи іншого виду палива, необхідно спочатку підібрати суміш еталонних вуглеводнів. Такими є ізооктан та нормальний н-гептан. Їх показники відповідно дорівнюють 100 і 0. Визначення значення далі відбувається моторним чи дослідницьким методом, шляхом застосування спеціальної установки, що забезпечує змінний ступіньстиснення. При використанні моторного способуімітується високе навантаження двигуна, коли температура паливної сумішідосягає позначки 150 градусів. Частота обертання при цьому знаходиться в однаковому значенні, що становить 900 оборотів за хвилину. При застосуванні другого із зазначених методів паливна суміш не нагрівається, а частота обертання дорівнює 600 оборотів за хвилину.
Визначення октанового числа
Точно вирахувати значення показника можна в такий спосіб. Робиться це за допомогою випробувального стенду, що є мотором з одним циліндром і карбюратором. У цьому рівень детонації фіксується рахунок спеціальних датчиків. Спочатку запускається двигун з паливом, що тестується, після чого підбирається еталонна суміш. Режим роботи у своїй не змінюється. Виражене в процентному співвідношеннівміст ізооктану в еталонній суміші, що з'явиться в результаті, і показуватиме стійкість бензину. Іншими словами, якщо суміш на 75 відсотків складається з ізооктану, це означає, що октанове число палива, що перевіряється, дорівнює 75 одиницям. При використанні моторного способу визначаються детонаційні особливості машини при русі з невисокою швидкістю, частому запуску та регулярних зупинках силового агрегату. Що стосується дослідницького методу, то він надає можливість детально розглянути процес спалювання палива при їзді трасою в тому самому режимі. Як показує практика, у другому випадку значення показника завжди буде трохи більшим.
Підвищення октанового числа
Чим яскравіше виражений запах палива, тим вище його октанове число. Це з тим, що парафінові і ароматичні вуглеводні, мають розгалужену структуру, підвищують значення показника. У зв'язку з цим стає зрозумілим, чому рекомендується зберігати бензин у закритих ємностях. Шляхом використання спеціальних присадоквідбувається поліпшення показників палива. Слід зазначити, що з їх типів покликаний виконувати окреме завдання. Одні призначені підвищення октанового числа, інші - зниження викиду в атмосферу шкідливих елементів. В даний час в нашій країні на автозаправках можна побачити такі марки бензину, як АІ-95, АІ-92, АІ-96, А-76 та А-80. Слід зазначити, що буква «І» у назві є свідченням того, що показник визначався методом дослідження. У той самий час цифра у найменуванні - і є октанове число.
Газ
Дуже зручним і порівняно дешевим видом палива, що стає все більш популярним серед автомобілістів рік у рік, став газ. У разі йдеться про пропанобутановой суміші. Вона виробляється з нафти та попутних сконцентрованих нафтових газів. Для того, щоб вона постійно залишалася в рідкому стані, її зберігання та перевезення відбувається під тиском у 16 атмосфер. Слід зазначити, що у суміші бутан виступає у ролі палива, тоді як пропан забезпечує тиск. Цей вид палива, в порівнянні з іншими, має безліч суттєвих відмінностей, починаючи з хімічного складута закінчуючи вартістю. Серед багатьох власників автомобілів існує думка, що газ шкодить двигуну, а його характеристики є значно гіршими в порівнянні з бензином. Насправді таке твердження є хибним. Яскравим томуДоказом можна назвати октанове число газу, яке для пропанобутанової суміші становить 110 одиниць. Як було зазначено вище, максимальне значення цього показника для бензину дорівнює 98 одиницям.
Будь-хто, кому хоча б раз доводилося заправляти паливний бакабо запасну каністру бензином, знає, що він буває різних сортів, від звичайного неетильованого до дорогого бензину преміум-класу. Кожен «букет» має свій номер (80, 92, 95), який відповідає його октановому числу, але що це означає? Що таке октанове число та яка його функція? Щоб знайти відповіді на ці питання, ми звернулися до експертів у галузі палива.
Нещодавно ми опублікували статтю, що оповідає. У ній ми торкнулися теми паливної системиавтомобіля, і вирішили на ній не зупинятися, а піти ще глибше, з'ясувавши якісь сорти палива, що заливається в наші баки, існують, а також за якими ознаками кваліфікуються. Виявилося, що кваліфікуючою ознакою у звичному для нас паливі є октанове число. Що це таке і «з чим його їдять», ми не знали, тому виріши розібратися в цьому питанні докладніше. Щоб зрозуміти функцію октану, який, по суті, є хімічною стійкістю бензину до самозаймання – чим вище число, тим менша ймовірність вибуху під великим тиском – для початку ви повинні знати основи функціонування . Якщо ви вже знайомі з поршнями, клапанами та свічками запалювання, не соромтеся та сміливо пропускайте наступні три абзаци, якщо ні, будь ласка, продовжуйте читання для швидкого ознайомлення з двигуном внутрішнього згоряння. Без цього, зрозуміти що таке октанове число не вийде.
Як працює двигун автомобіля?
Двигуни, які ви можете знайти практично в кожному сучасному транспортному засобі, працюють за принципом, відомим як чотиритактний цикл. У кожному двигуні є поршні, які переміщуються вгору та вниз усередині циліндра. Поршні прикріплені до шатунів, що обертаються на колінчастому валу. Сила, прикладена до цих частин за допомогою трансмісії, є тим, що зрештою змушує рухатися колеса вашого автомобіля, щоб доставити вас на роботу.
Що ж це за чотири такти у цьому найважливішому процесі? Якщо говорити про них у порядку їх виникнення, то йдеться про такту впуску, стиснення, робочий такт і такт випуску.
Цикл починається, коли поршень починає рух вниз циліндром. Цей процес називається тактом впускання. Як тільки він опускається, точно контрольована суміш повітря і парів палива всмоктується в циліндр через відкритий клапан впуску. Далі впускний клапан закривається і поршень починає свій рух нагору, такт стиснення, коли відбувається стиск повітряно-паливної суміші. Як тільки поршень досягає вершини своєї подорожі, свічка запалювання видає іскру, яка спалахує повітряно-паливну суміш шляхом потужного вибуху. У цей момент відбувається робочий такт двигуна. Сила, утворена внаслідок вибуху, знову штовхає поршень униз і забезпечує рушійну силу, яка змушує двигун працювати, а автомобіль рухатиметься. Як тільки поршень досягає дна, йому саме час знову підніматися. У гру вступає такт випуску, під час якого всі гарячі гази, що залишилися, після процесу згоряння виштовхуються через вже відкриті. випускні клапани. Як тільки поршень знову досягає своєї верхньої точки, відкриваються впускні клапаниі весь процес починається спершу. Уявіть собі, з якою швидкістю все це відбувається, коли ви мчите шосе!
Сподіваємося, що ми всі зрозуміло пояснили; якщо ви любите докопатися до суті (як Пастернак), тоді рекомендуємо ознайомитися з нашим більш докладним матеріаломз цієї теми, під назвою « ». Тепер ми дісталися головного, до того, через що починалося написання цієї статті - дізнатися Яку роль октанове число відіграє для двигуна автомобіля чи просто кажучи, що таке октанове число?
Отже, що це за поняття - октанове число?
Стівен Расс, технічний керівник відділу розробки двигунів у компанії Ford Motorє паливним експертом. За його словами, «октанове число це просто міра хімічної стійкості бензину до автоматичне запалювання». Він також сказав, що «бензин із більш високим октановим числом є стійкішим до самозаймання».
То що, власне, робить це октанове число? Пам'ятаєте, трохи вище ми пояснювали, як під час такту стиснення поршень стискає повітряно-паливну суміш? Якщо ця суміш опиниться під занадто високим тиском вона може спонтанно спалахнути, що є серйозною проблемою, якщо суміш загоряється до того, як свічка запалювання дає іскру.
Самозаймання, більш відоме як «детонація» ( детонаційне згорянняпаливної суміші), може призвести до виразно чутного шуму. Цей потенційно руйнівний гуркіт звучить як дзвін монет, які ви закидаєте у порожню скарбничку.
За словами Білла Стадзінскі, паливного фахівця з General Motors, самозаймання може призвести до «хвиль високого тиску, які стикаються один з одним, і саме це викликає стукіт і дзвін, який ви чуєте».
Крім шуму, детонація може завдати шкоди внутрішнім компонентамдвигуна. Уявіть собі, самозаймання може розплавити отвори в поршнях і навіть зігнути шатуни, що призведе до неминучої поломки двигуна. На щастя, Расс запевнив нас, що «таке в наш час трапляється рідко» завдяки передовим комп'ютерним блокамкерування двигуном.
"У наших автомобілях встановлені детонаційні датчики", запевнив нас Стадзінскі. Це невеликі електронні перетворювачі, що прикріплені до блоку двигуна, які прислухаються до конкретних звукових частот, характерних для детонації. Якщо датчики виявляють такі частоти, модуль управління трансмісією виконує низку дій, щоб знову повернути контроль над згорянням повітряно-паливної суміші. Блок може знизити рівень наддуву в двигунах з наддувом та турбонаддувом, потягнути час виникнення іскри у свічках запалювання або збагатити повітряно-паливну суміш, щоб запобігти внутрішнім пошкодженням двигуна.
Високий ступінь стиснення дозволяє двигуну створювати більше потужностіпри спалюванні меншої кількості палива. Ступінь стиснення, по суті, це показник того, як щільно стиснута повітряно-паливна сумішусередині циліндра. Ступінь стиску більшості сучасних двигунівстановить приблизно 10 до 1, але вона може бути і вище, наприклад 12 до 1 і більше, якщо йдеться про двигун з прямим упорскуванням палива. А в двигунах з наддувом ступінь стиснення може бути трохи нижче.
Автовиробники постійно повинні пам'ятати про тонкої граніяка не призведе до самозаймання. Саме тут рівняння вписується октанове число. Двигуни з більш високим ступенем стиснення, - які зазвичай зустрічаються у високопродуктивних спортивних автомобілів- практично завжди потребують палива з вищим октановим числом, яке знижує ймовірність самозаймання. За словами Расса, бензин з більш високим октановим числом «не впливає на ефективність витрати палива».
Нагадаємо, що більш високий тиск усередині циліндра вимагає палива з більш високим октановим числом, щоб запобігти пошкодженням двигуна, які можуть бути викликані самозайманням, що в свою чергу призведе до . Але ніхто не застрахований від помилок. Що ж буде, якщо ви залили у свій автомобіль неправильний сорт палива?
«Якщо ви володар автомобіля, який вимагає палива преміум класу, а ви в нього влили бензин з октановим числом 87 і починаєте чітко чути удари під час руху, то вам потрібно буде поводитися з автомобілем як з дитиною доти, доки ви не дістанетеся до найближчої заправної станції», сказав Стадзинскі, при цьому додавши, що «навіть якщо ви не чуєте виразного стуку, реакція в автомобілі все ж таки йде». Відбувається зниження продуктивності, збільшується витрата палива, велика кількість тепла відправляється в вихлопний каталізаторщо знижує його міцність. Якщо ж ви прочитали ці рядки і махнули рукою, вирішивши й надалі «годувати свого залізного коня» бензином із октановим числом, меншим, ніж вам рекомендував автовиробник, ремонту автомобіля не уникнути.
Отже, як вираховується октанове число?
За словами Садзінскі, існують два основні окремі тести, щоб визначити ті числа, які ви бачите на заправках. Можливо, ви вже помічали цю формулу (R+M)/2. Як правило, її пишуть на заправних станціях. "R" означає "research octane number" або "октанове число бензину за дослідним методом", а "М" означає "motor octane number" або "октанове число бензину за моторного методу». Кожен із цих методів є одним із тестів, які ми згадали вище. Середнє значення розроблено для того, щоб надати кожному водієві прийнятний рейтинг сортів бензину. Потреби в паливі мінівену, який ще буксирує за собою причіп через гірський перевал у пустелі, сильно відрізняються від невеликих потреб. легкового автомобіляякий переважно їздить на рівні моря.
За словами Садзінскі, науково-октановий тест віддає перевагу більшим, більш старим транспортним засобам - автомобілі та невеликі вантажівки з двигунами великого об'єму та без наддуву. Для таких двигунів характерно більше висока температурау циліндрі, ніж для двигунів, октанове число для яких розраховується за моторним методом. Такий тест більше орієнтований на невеликі, ефективні двигуниіз турбонаддувом.
Але оскільки наш експерт американець, то й розповів він нам про «американське» октанове число, для розрахунку якого використовується середнє значення двох методів. Але Садзінскі звернув нашу увагу на те, що «у світі немає одного узгодженого стандарту розрахунку октанового числа, тому решта світу, Росія в тому числі, використовує лише октанове число бензину за методом дослідження».
Якщо ви коли-небудь були в Європі, можливо, помічали напис «95 RON» на їх заправних станціях. RON, звичайно, означає "research octane number".
За словами Садзінскі, цікавим є той факт, що в Європі найпоширенішим є бензин з октановим числом 95, що в перерахунку на американську системудає 90. А це означає, що європейські транспорті засобиповинні бути відкалібровані, щоб їздити на найпоширенішому американському бензині з октановим числом 87, і навпаки.
У нашій країні не так багато власників автомобілів американських виробників, і їм не слід турбуватися з приводу калібрування двигуна. Але якщо ви ставите питання, який же бензин найкраще підходить для вашого автомобіля, то найкраще слідувати тим рекомендаціям, які виробник відобразив у посібнику з користування автомобілем. Рекомендований сорт бензину допоможе вашому залізному коневіпоказати найкращу продуктивність.
Сподіваємося, ми змогли відповісти на ваше запитання, що таке октанове число, і для чого потрібен цей показник у паливі. Якщо у вас залишилися ще якісь питання на цю тему, можете сміливо залишати їх у коментарях під цією статтею, на всі ми намагатимемося відповісти.
З великою часткою впевненості можна сказати, що абсолютно всі власники авто чули про октанове число бензину, однак, деякі з них знають, що насправді це число, від чого воно залежить, і що залежить від нього. Саме про нього йтиметься у цій статті, але спершу давайте розглянемо таке явище, як детонація.
Що таке детонація, і в чому полягає її згубність двигуна
Однією з основних вимог до автомобільного бензину є його стійкість до детонації. Горюча суміш у циліндрі в жодному разі не повинна спалахувати до того моменту, поки її не підпалить іскра з електродів свічки запалювання. У разі самозаймання паливної суміші під впливом високого тиску в циліндрі неминуче виникне детонаційний ефект - вибухове загоряння палива, що супроводжується відповідним звуком.
Це явище згубний, а часом навіть руйнівний вплив на деталі поршневої групи. Справа в тому, що швидкість повного згорянняпаливної суміші в циліндрі, за умови її підпалу від іскри, становить 15-60 м/с, а при виникненні детонаційного ефекту вона згоряє зі швидкістю 2000-2500 м/с. А це вже не горіння, а справжній вибух, який повторюється з кожним циклом, викликаючи резонанс. Шкідлива дія останнього призводить до руйнування самого поршня, поршневого пальця, шатуна та інших деталей двигуна.
Благо, сучасні автомобіліоснащуються датчиками детонації, які здатні вловлювати її найменші ознаки та передавати відповідний сигнал на електронний блокуправління (ЕБУ) двигуном, який, у свою чергу, або зменшує кількість палива у суміші, або коригує кут випередження запалення. Однак і ЕБУ не завжди може впоратися з подібною проблемоюособливо якщо в баку знаходиться неякісний або невідповідний вимогам двигуна бензин.
Поняття октанового числа
Кожен із водіїв, заправляючи свій автомобіль на АЗС, замовляє оператору потрібна кількістьпалива, вказуючи його звичне найменування (80, 92, 95, 98). Насправді це не найменування, не марка, не рівень горючості, і навіть не міра детонації, як пояснюють деякі «фахівці». Цифри в назві бензину вказують на його октанове число, що визначає його детонаційну стійкість. Воно у відсотковому відношенні визначає вміст суміші ізооктану з н-гептаном у бензині. Чому саме ці речовини? Все просто. Справа в тому, що ізооктан практично не вибухонебезпечний, через що він не піддається детонації, а його детонаційна стійкість дорівнює 100. У свою чергу, н-гептан вибухає при найменшому збільшенні тиску, тому його стійкість до детонаційних процесів прирівнюють до нуля.
Змішуючи дані речовини у необхідних пропорціях, і додаючи їх у паливо, ми маємо можливість регулювати величину його октанового числа, тим самим пристосовуючи бензин під різні двигуни.
Як визначається октанове число
Існують два загальноприйняті методи обчислення октанового числа: дослідний і моторний. Перший спосіб передбачає перевірку бензину на його стійкість до детонаційних процесів при помірному навантаженні силовий агрегат. Випробування проводяться на спеціальному стенді з використанням одноциліндрового. бензинового двигунапри змінному навантаженні, оборотах 600 об/хв, температурі повітря в паливній суміші +52 0 С та вугіллі випередження запалення, що дорівнює 13 0 . Двигун спочатку працює на випробуваному паливі до появи детонації. Після її фіксації двигун при тому ж навантаженні переводять на еталонне паливо із суміші ізооктану та н-гептану в різних концентраціях. Зафіксувавши момент виникнення детонаційного ефекту, випробування припиняють. Кількість ізооктану в бензині, при якому розпочався процес детонації – це так зване дослідне октанове число. І якщо в маркуванні бензину є літера «І» (АІ), це означає, що воно було визначено вищеописаним дослідницьким методом.
Моторний спосіб передбачає визначення стійкості палива до детонаційних явищ в умовах реальної їзди при підвищеному навантаженні на мотор (900 об/хв при температурі паливної суміші +149 0 С і змінному куті випередження запалення). Процес визначення октанового числа – аналогічний вищеописаному.
Існує ще один спосіб встановлення величини октанового числа. Його суть полягає у вимірі кількості ізооктану спеціальним приладом – цифровим октанометром. Він досить простий та зручний у використанні. Принцип дії октанометра полягає в порівнянні складу досліджуваного бензину з еталонними зразками палива і заснований на його діелектричних особливостях. Цей методна сьогоднішній день ще не сертифікований на території Росії, тому октанометр не може бути офіційним інструментом проведення досліджень.
Величина октанового числа за різних методів його визначення може несуттєво відрізнятися. Нижче наведено таблицю основних марок бензину із зазначенням їх октанового числа
Як впливає використання бензину з підвищеним чи зниженим октановим числом на роботу двигуна
Для кожної марки та моделі автомобіля заводом-виробником передбачений бензин із певним октановим числом. Дізнатися його можна з посібника з експлуатації авто. Але що ж станеться, якщо не дотримуватись рекомендацій?
Застосування палива з меншим октановим числом, як ми знаємо, веде до детонації. Крім цього збільшується витрата, знижується потужність двигуна, а при тривалому навантаженні на нього можливе прогорання клапанів, перегрів двигуна, вихід з ладу деталей поршневої групи. При використанні бензину з великим октановим числом нічого страшного не станеться, хіба що трохи знизиться динаміка за рахунок більш тривалого згоряння горючої суміші.
Нижче наведено таблицю, з якої можна дізнатися, яке паливо краще підійдедля двигунів з різним ступенем стиснення.
Як підвищити октанове число
Донедавна виробники палива для підвищення його стійкості до детонації застосовували тетраетилсвинець – речовину з високими антидетонаційними характеристиками. Але, оскільки воно виявилося ще й надотруйним, а також швидко виводило з ладу каталізатори і кисневі датчикив вихлопної системийому швидко знайшли альтернативу.
Сьогодні для підвищення октанового числа використовуються різні ароматичні (мають велике октанове число) і парафінові вуглеводні (мають найменше октанове число), іменовані прсадками. Багато з них мають великі показники летючості, що нерідко призводить до того, що бензин, в який вони були додані, при негерметичній ємності може швидко стати з 95, наприклад, 92 або 80.
Збільшити октанове число можна самостійно. Для цього необхідно придбати якусь із присадок і додати її в паливо. Одним із таких засобів є метилтретбутиловий ефір. Ця присадка вважається практично нешкідливою для навколишнього середовища та елементів двигуна, чого не скажеш про фероцену, у складі якого знаходиться звичайне залізо, що осідає міцним червонуватим нальотом на електродах свічок.
