Содержание
Определение термина Что влияет на октановое число Как связаны октановое число, изооктан и гептан Что такое «детонация» Причины детонации Методы определения бензинового октанового числа Максимальное значение октанового числа Как повысить октановое число Как понизить октановое число Что будет, если залить в бак бензин с низким октановым числомПохожие статьи блога
Октановое число (ОЧ) – термин, знакомый многим автомобилистам. Это важная техническая характеристика топлива, которая влияет на работу двигателя машины. Из этой статьи вы получите ответы на все актуальные вопросы.
Определение термина
Октановое число бензина показывает детонационную стойкость запускающего двигатель топлива. Этот важный показатель характеризует устойчивость горючей жидкости к самопроизвольному, то есть происходящему без искры зажиганию.
Чем значение выше, тем ниже риски самовозгорания. Чем показатель ниже, тем выше вероятность зажигания. Октановое число влияет на функционирование любого двигателя с внутренним типом сгорания. Когда поршень мотора при движении оказывается в верхнем крайнем положении, на топливно-воздушную смесь оказывается значительное давление. Далее под воздействием искры бензин воспламеняется. После возгорания поршень перемещается вниз, приводя в движение вал мотора.
Чем больше значение октанового числа, тем дольше бензин выдерживает сжатие под давлением до момента воспламенения. В этом случае вырабатывается большее количество энергии, мотор имеет оптимальную производительность и работает бесперебойно. Если же показатель низкий, то топливо зажигается быстрее, что неблагоприятно влияет на функционирование двигателя.
Октановое число можно узнать по маркировке автомобильного топлива. Первая буква «А» указывает на то, что бензин используется именно для автомобилей. Второе буквенное обозначение «И» – это как раз октановое число, которое определяется лабораторным путём в ходе исследований.
Для изучения анализируемые образцы сравнивают с характеристиками эталонов – гептана и изооктана (подробнее о них будет написано ниже). Маркировка АИ-95 означает, что в составе 95% изооктана, остальная доля – гептан. Сегодня используется бензин четырёх марок. Самые востребованные – АИ-92 и АИ-95. Высоким качеством отличается топливо, промаркированное АИ-98 и подходящее для современных машин с мощными моторами. Самое низкое значение ОЧ у АИ-80.
Существует также бензин АИ-100, но он предназначен для езды на гоночных болидах, на обычных заправках встречается нечасто. В продаже можно найти премиальные, брендированные разновидности топлива, но общепринятыми маркировками они не помечаются.
Важно! Рассматриваемый показатель применим к автомобильному бензину. Для других видов топлива он обычно не определяется.
Что влияет на октановое число
Чистый бензин образуется при фракционировании сырой нефти. Его стойкость к возгоранию низка – всего от 40 до 60 единиц. Автомобильное топливо – это разные компоненты. К чистому бензину добавляются органические вещества, повышающие детонационную стойкость. И ОЧ напрямую зависит от конечного состава топлива.
Минимальная устойчивость к воспламенению характерна для углеводородов с простым, линейным строением. Максимальная стойкость свойственна углеводородам с более сложной структурой – циклической, с разветвлениями. И для увеличения показателя изготовители топливной продукции внедряют в производства процессы риформинга, каталитического крекинга. Они увеличивают концентрацию углеводородов со сложной структурой и сокращают количество веществ с линейным строением.
Как связаны октановое число, изооктан и гептан
В составе обычного бензина – два углеводорода. Первый – гептан, он же н-гептан, n-гептан. Второй – изооктан. Для определения ОЧ используются эталонные образцы. Это изооктан с детонационной устойчивостью, равной 100, и гептан с нулевой стойкостью к зажиганию. При сравнении характеристик разных бензинов с эталонами в лабораториях выясняют октановое число – соотношение долей гептана и изооктана.
Даже при сжатии с максимальным давлением изооктан не воспламеняется самопроизвольно. А гептан зажигается при минимальном воздействии. Чем больше изооктана, тем выше значение октанового числа, тем лучше свойства топлива. Показатель влияет на характеристики мотора: запас его хода, достигаемую мощность, шум при работе.
Что такое «детонация»
Детонация – реакция самопроизвольного, происходящего без искры и неконтролируемого возгорания топливной смеси в моторе автомобиля. При нормальном функционировании двигателя зажигание происходит, когда цилиндровый поршень располагается в самой верхней точке. Бензин зажигается от искры, сгорает равномерно с выделением большого количества энергии.
При детонации воспламенение происходит преждевременно. Горящее топливо оказывает термическое воздействие и давление на стенки цилиндра, на его поршень. Бензин буквально взрывается, из-за чего горит гораздо быстрее. В норме скорость перемещения пламени – от 15 до 40 метров в секунду. При детонации она возрастает до 1500-2000 м/с.
Как детонация влияет на двигатель
Детонация вредит двигателю. Она ускоряет сгорание, перегревает важные узлы, формирует ударные волны из-за взрыва, увеличивает температуру в моторе и оказывает повышенное давление на его отдельные детали – цилиндр с поршнем. Из-за детонации двигатель быстрее изнашивается, издаёт значительный шум и посторонние звуки (напоминают удары металла) во время работы, вырабатывает меньше энергии и, соответственно, демонстрирует меньшую мощность.
Причины детонации
Детонация обусловлена несоответствием октанового числа характеристикам двигателя, а именно давлению, оказываемому на топливно-воздушную смесь. В мощном моторе сила сжатия велика, и если показатель ниже рекомендованного, то из-за повышенной нагрузки бензин будет сгорать до попадания искры и перемещения поршня цилиндра в крайнее верхнее положение.
Другая причина детонации – недобросовестность изготовителей. Некоторые компании для увеличения октанового числа вводят в состав нефтепродуктов пропан, метан и прочие присадки. Такие добавки повышают показатель искусственно и ненадолго. Вещества летучие, поэтому быстро испаряются, что приводит к неизбежному уменьшению октанового числа.
Методы определения бензинового октанового числа
Способы определения ОЧ делятся на лабораторные (профессиональные) и самостоятельные. Рассмотрим подробнее каждую группу.
Лабораторные методики
Максимально точно оценить ОЧ возможно только в лабораторных условиях. Производители топливных смесей используют два способа:
- Моторный. Для исследования используют одноцилиндровый образцовый двигатель. Создают условия реального времени, соответствующие езде на автомобиле по загородному шоссе. Анализ проводится по ГОСТ, вращение мотора составляет 900 оборотов за минуту, а температура подаваемой смеси топлива с воздухом – 149 градусов Цельсия.
- Исследовательский. Оцениваемое топливо сравнивают с эталоном, определяют содержание изооктана и гептана в составе. Используют двигатель, работающий в воссозданных условиях городской среды. Смесь подаётся с температурой всего 52℃, а мотор вращается со скоростью 600 оборотов за одну минуту. Исследования также проводятся по ГОСТ.
Значения в единицах для описанных измерений не совпадают из-за разных условий. В России применяют исследовательский способ. В Америке вычисляют среднее арифметическое двух значений. Заправляя авто за границей, важно учитывать различия в единицах измерения. Для перевода значения из одной системы в другую можно воспользоваться специальной таблицей октановых чисел.
Самостоятельное определение
Определить ОЧ самостоятельно можно с помощью специализированного измерительного прибора – октанометра. Такие устройства продаются в магазинах. Но даже самые современные, высокоточные модели имеют погрешность 5 единиц. Простые приборы менее точны и выдают результаты, которые могут отличаться от реальных значений на целых 10 единиц.
Все октанометры работают по принципу выяснения диэлектрической проницаемости исследуемого топлива. Получаемые значения сравниваются с образцовыми, внесёнными в память устройства. Приборы требуют регулярных калибровок.
Важно! Фактически все октанометры анализируют не само ОЧ, а электропроводность, на которую может влиять не только содержание углеводородов с линейной и циклической структурой, но и различные присадки, напрямую не влияющие на детонационную стойкость. То есть самостоятельное определение практически невозможно.
Максимальное значение октанового числа
Максимальное октановое число – от 130 до 140 единиц. Но такой показатель достигается при введении в состав металлоорганических соединений, например, ферроцена, тетраэтилсвинца. Такие добавки в большинстве государств под запретом из-за пагубного влияния на экологию.
Бензин неэтилированный, то есть не содержащий запрещённых присадок, имеют ОЧ до 109 единиц. Авиационное (самолётное, вертолётное) топливо имеет показатель, равный 115 единицам. А гоночные болиды по заправляют бензином с ОЧ 102.
Полезно знать! Современные автомобили рассчитаны на заправку топливом марок АИ-95 и АИ-98.
Как повысить октановое число
Увеличение октанового числа осуществляется такими путями:
- Внедрение в процессы нефтеперегонки катализаторов, содержащих рений. Такой химический элемент обеспечивает повышение концентрации углеводородов с разветвлённым строением.
- Добавки. С 21-го года прошлого века в нефтеперерабатывающей и топливной промышленности использовали металлорганическое соединение – тетраэтилсвинец. Это самая эффективная присадка для повышения ОЧ, но сейчас она запрещена из-за токсичности. Другие добавки – эфиры, ароматические углеводороды, спирты. Экологичность бензина они не затрагивают, зато на десять-двенадцать единиц повышают ОЧ.
Важно! Топливо с присадками неустойчивое. Многие добавки из-за летучести стремительно испаряются, что приводит к уменьшению ОЧ при хранении бензина. А в автомобильном двигателе подобные присадки формируют воздушные пробки. Самая безвредная добавка – метил-трет-бутиловый эфир, разрешённый в государствах СНГ и Европы.
В продаже есть добавки для самостоятельного повышения октанового числа. Это различные октан-корректоры, антидетонаторы, универсальные смеси, которые обычно содержат спирты и эфиры. Но разница после введения в бензин таких средств не превышает 2-6 единиц. А некоторые присадки влияют на состав и свойства топлива. Самые популярные добавки – Тотек УМТ, Astrohim Октан Плюс, Octane Plus Hi Gear, Lavr Next Octane Plus, Octane Plus Liqui Moly.
Совет! Использовать присадки допустимо для доведения АИ-92 до АИ-98.
Как понизить октановое число
Понизить октановое число потребуется, если транспорт старый и работает на топливе с небольшим ОЧ. Сделать это возможно следующими методами:
- Выветривание. Чтобы понизить ОЧ, достаточно оставить ёмкость с бензином открытой для испарения летучих веществ. В среднем за каждые сутки октановое число сокращается примерно на 0,5 единиц.
- Введение в состав керосина. Но при таком методе крайне сложно вычислить правильные пропорции. Нужен постоянный контроль качества. Кроме того, современные двигатели из-за керосина могут работать хуже и даже выходить из строя.
Что будет, если залить в бак бензин с низким октановым числом
От октанового числа зависит воспламенение, скорость сгорания топливно-воздушной смеси. В норме бензин воспламеняется при контакте с искрой, сгорает постепенно и синтезирует энергию. И необходимое октановое число указывается изготовителем машины или двигателя в технической документации. Такие рекомендации нужно соблюдать.
Если ОЧ слишком низкое, то возникает детонация – преждевременное самовозгорание. Фактически топливо взрывается, горит быстрее и с минимальным выделением энергии. А при увеличенном октановом числе давление при сжатии бензина и воздуха в цилиндре не доходит до своего максимума, требуемого для правильного сжигания смеси. Топливо горит гораздо медленнее, не полностью.
Если показатель ниже необходимого
При применении бензина с низким ОЧ мотор станет менее мощным и начнёт издавать характерные стучащие металлические звуки. Расход топлива возрастёт. Из-за повышения температуры внутри мотора выхлопной катализатор потеряет прочность, быстрее выйдет из строя.
Совет! Если вы заправили авто неподходящим бензином, то медленно, с умеренными оборотами двигателя доезжайте до ближайшей АЗС и заливайте в бензобак подходящее топливо.
Некоторые современные авто снабжены системами предупреждения детонации, и такие опции позволяют заправлять ТС бензином с октановым числом ниже заявленного изготовителем. Но это – сомнительная экономия, ведь расход топлива увеличивается, а мощность мотора при этом падает.
Если октановое число больше
Есть мнение, что высокооктановый бензин – это хорошо. Но если использовать топливо с ОЧ выше положенного, это тоже может привести к негативным последствиям. В цилиндре не будет возникать необходимое сжатие, а сгорание топливно-воздушной смеси станет неполным.
Если применять высокооктановый бензин постоянно, появятся проблемы: уменьшенная мощность мотора, увеличенный расход топлива, значительные затраты на оплату покупок в АЗС, нагар на поршнях, клапанах и свечах, перегрев выпускных клапанов с последующим их выходом из строя и сложным, дорогостоящим ремонтом.
Октановое число характеризует устойчивость находящегося в двигателе топлива к самовоспламенению, детонации. Показатель определяет мощность мотора, эксплуатационные характеристики машины. Важно правильно подобрать бензин, чтобы автомобиль работал бесперебойно, а его двигатель служил долго и был максимально производительным.
В нашем интернет-магазине вы можете приобрести широкий ассортимент ареометров для нефтепродуктров по низким ценам. Обращайтесь!
