Какое максимальное октановое число

Деликатес для мотора: кому и для чего нужен гоночный бензин?

Еще недавно самые динамичные отечественные машины с ладьей на решетке радиатора требовали 93‑й бензин. Нынче самый востребованный — 95‑й. Но многие модели, особенно с наддувом, просят уже 98‑й. Тенденция простая: чем круче мотор, тем больший октан ему подавай.

А ведь в природе есть и более серьезные бензины — с октановым числом 102, 106 и даже 110! Их на АЗС не купишь — только в специализированных фирмах. Жутко дорого, но вдруг машина полетит?

Итак, вопрос: что дает высокое октановое число? И дает ли хоть что-то? И кому оно полезно?

БЕНЗИНОВОЕ БОРОДИНО

Выбор 102‑х бензинов в России небольшой. Но наша задача не сравнительная, а аналитическая. Мы хотим понять, откуда берется эффект и насколько он значим. А для этого вполне хватит двух сортов спортивных бензинов.

Мы раздобыли российский бензин ТОТЕК Торнадо С‑102 и французский ELF LM S АИ‑102. Такое вот мини-Бородино: наш против «француза». А в качестве эталона берем заведомо качественный бензин АИ‑98‑К5.

Результаты анализа физико-химических показателей образцов топлива мы свели в таблицу. Отметим, что у обоих спортивных бензинов октановое число по исследовательскому методу (ОЧИ) чуть меньше, чем заявленное в названии «102», — примерно 101,6–101,8. На это обращают внимание и разработчики — мол, это сделано специально, чтобы ни в коем случае не выйти за предельное значение ОЧИ, определенное правилами FIA. Аналогичная ситуация с октановым числом по моторному методу (ОЧМ) — чуть недотягивает до нормированных 90 единиц.

Кроме того, в 102‑х бензинах выше содержание связанного кислорода, хотя и в меру: в бензине ТОТЕК Торнадо его нашлось 2,9%, в бензине ELF — 2,6%. Углеводородный анализ показал, что ароматических углеводородов в ТОТЕКе больше — это определяет его более высокую теплотворность. А в бензине ELF обнаружились следы азотсодержащих соединений, но в разрешенном количестве.

В общем, мы убедились, что оба бензина вполне соответствуют требованиям FIA к спортивным бензинам. А заодно выяснили, что им соответствует и обычный 98‑й.

table-01

СТЕНДОВЫЕ МОТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ

Основных вопросов два. Что получится, если использовать 102‑й в двигателях, изначально ориентированных на бензин с октановым числом 95–98? И как отреагируют заряженные версии этих моторов?

Для первого «заезда» на моторный стенд был установлен обычный вазовский шестнадцатиклапанник ВАЗ‑21126 со штатной системой управления. При замерах нас в первую очередь интересовало изменение мощности двигателя и расхода топлива.

Одна из известных страшилок, до сих пор бытующая в народе, гласит, что при использовании слишком высокооктанового топлива можно спалить клапаны. А причиной этого является повышенная температура отработавших газов — из-за якобы более медленного горения топлива с увеличенной детонационной стойкостью. Что же, проконтролируем и температуру.

table-02

Особого различия в показателях двигателя при работе на трех бензинах мы не увидели. Улучшение всех характеристик на спортивных бензинах не превышает полутора-двух процентов по сравнению с обычным АИ‑98 — это лишь слегка вылезает за погрешность замеров. Изменение температуры отработавших газов также лежит в пределах погрешности.

В принципе, все понятно. Существенно большее содержание кислорода в топливе слегка снижает его теплотворную способность, однако несколько большее содержание ароматики ее восстанавливает. Вдобавок «внутренний» окислитель повышает скорость и полноту сгорания. Негатив компенсируется позитивом, и в итоге получаем улучшение, но не слишком значительное. А разница между бензином ТОТЕК и «французом» ELF вообще незаметна. В общем, пока ничего интересного.

Все прелести спортивных горючек проявились, когда цикл сравнительных испытаний повторили на форсированном моторе, с доработанными головкой цилиндров и клапанами и увеличенной степенью сжатия (с 11 до 12). Программа управления тоже скорректирована: подача топлива (время открытия форсунок) и угол опережения зажигания настроены именно под спортивное топливо.

table-03

После подобной хирургии обычный 98‑й бензин заряженному мотору совсем не понравился: при полном дросселе мгновенно проснулась детонация. Датчик детонации с ней уже не справился — пришлось сбросить обороты.

А вот 102‑е пришлись ко двору! Итог явно заметен: прирост 12–17% крутящего момента по сравнению с работой на базовом бензине. Максимальный эффект наблюдался в зоне 3000–4500 об/мин. Здесь вот что важно: момент вырос благодаря тому, что при работе на 102‑м бензине педаль можно давить в пол, — а на 98‑м у педали еще остается запас хода, однако дальнейшее ее нажатие отзывается яростным «стуком пальцев».

Бензины: обычные и спортивные

Требования к обычному бензину, допущенному к реализации на территории России, определяются Техническим регламентом Таможенного союза 013/2011. А в Европе действуют требования EN 228–2013. В этих стандартах ограничены в основном те параметры, которые влияют на экологию: углеводородный состав, количество оксигенатов, содержание бензола и серы. Запрещены метанол и металлосодержащие антидетонаторы — свинец, железо, марганец.

Для спортивных сортов действуют дополнительные ограничения. Они сформулированы в требованиях Международной автомобильной федерации (FIA), в приложении J (пункт 9) статьи 252–2009 Общих предписаний FIA. Согласно им спортивное топливо должно быть коммерческим, то есть произведенным на легальном НПЗ (это отсекает попытки использования всяких инновационных смесей, реально бензином не являющихся). То есть нормы EN 228 для них никто не отменял. А далее работает принцип «антидопинговой справедливости». Как и у людей, у моторов есть свои допинги, позволяющие на ровном месте получить дополнительные преимущества. Это присадки, интенсифицирующие сгорание, а также связанные топливом окислители на базе всяких оксидов азота и водорода, наиболее популярным из которых является закись азота. Потому строго запрещено использование присадок, повышающих мощность, и каких-либо других компонентов топлива, не относящихся к классу углеводородов.

При этом дополнительно ограничивается содержание азота — не более 0,5% по массе, а также некоторых видов оксидов — пероксидов (например, перекись водорода) и нитрооксидов. Зато расширен допуск для связанного кислорода — до 3,7% по массе вместо 2,7% в обычном бензине.

Повышено и предельно допустимое значение давления насыщенных паров — до 90 кПа вместо 80 кПа для обычного топлива. Это диктуется тем, что октановое число за сотню просто так не получишь, нужно использовать большее количество октаноповышающих компонентов, а это всякие спирты и эфиры, то есть оксигенаты. Их добавка неизбежно увеличивает содержание связанного кислорода и давление насыщенных паров. То есть наблюдается противоречие между требованиями ТР ТС и EN 228 с одной стороны и нормами, установленными для спортивных бензинов, — с другой. Но оно вынужденное.

Нормирован диапазон изменения октановых чисел спортивных бензинов: ОЧИ (октановое число по исследовательскому методу) может лежать в диапазоне 95–102 единицы, а ОЧМ (октановое число по моторному методу) должно составлять 85–90 единиц. То есть и обычный бензин АИ‑95‑К5 может быть позиционирован как спортивный. Но в данных испытаниях нас интересовала как раз другая граница октанового числа — верхняя, которая лезет за сотню. Такие бензины мы и взяли для исследования.

ОКТАН, МОМЕНТ И ДЕНЬГИ

Итак, главный вывод: прирост тяги мотору дает не бензин. Более высокое октановое число способно подарить ему не более пары-тройки процентов дополнительного крутящего момента. Серьезную же разницу дает настройка двигателя по углу опережения зажигания, фазам газораспределения и степени сжатия. В этом случае высокое октановое число бензина как раз и позволяет выжать максимум.

table-04

Чем ближе подберешься к зоне детонации, тем большего эффекта добьешься. Поэтому делают так, чтобы при полном дросселе двигатель «облизывал» этот порог. Когда-то давно, в эпоху карбюраторных машин с механическим трамблером, знатоки предлагали выставлять опережение зажигания так, чтобы при резкой прибавке оборотов слышалось несколько щелчков детонации. Дедовский принцип зашит и в современные регулировки, но уже на другом уровне — по сигналу датчика детонации и с учетом требований обеспечить минимальную токсичность отработавших газов. Поэтому спортивные бензины с октановым числом за сотню — это не самоцель, а средство обеспечения максимально эффективной работы двигателя.

А ЧТО ПО ДЕНЬГАМ?

Базовый хороший бензин АИ‑98‑К5 обошелся нам в 42 рубля за литр. Спортивный ТОТЕК Торнадо С‑102 гораздо дороже — около 130 рублей за литр (продается бочками по 45 литров). А вот европейский ELF пришлось брать по «европейской» же цене — дороже 200 рублей за литр!

Очевидно, что заливать такой бензин в обычный автомобиль не только глупо, но и накладно. Не для того его создавали! Другое дело, когда речь идет о ступеньке на пьедестале — ради этого и денег не жалко, если машина подготовлена соответствующим образом.

table-05

Что касается импортозамещения, то с этим полный порядок. Наш ТОТЕК Торнадо оказался ничуть не хуже европейского бензина ELF, да притом и дешевле. А значит, по главному для потребителя соотношению «цена-качество» победитель в этой «бородинской битве» очевиден.

Что скажут гонщики?

Андрей Севастьянов, руководитель и пилот команды B‑Tuning

Участники РСКГ (Российская серия кольцевых гонок) в обязательном порядке применяют для форсированных моторов высокооктановые бензины с ОЧИ выше, чем у стандартного АИ‑98. Приобрести их несложно. Такое топливо используют и любители малой авиации. Что касается езды по дорогам общего пользования, на которых доведенный мотор не может и не должен выдавать свой максимум, здесь использование спортивных бензинов абсолютно излишне. А для серийных машин они просто не нужны: не их область применения.

Александр Гармаш, организатор любительской серии RHHCC, менеджер РСКГ

Не стоит путать соревнования и повседневность. Бензины с октановым числом 100, 102 и 104 активно используют спортсмены, например, в соревнованиях по дрэг-рейсингу, в том числе общероссийского уровня. Такое топливо есть в свободной продаже, и при желании его можно приобрести — канистрами, бочками. Другой вопрос, что на дорогах общего пользования оно бесполезно, особенно если речь идет о серийном автомобиле, рассчитанном под ОЧИ 95 или 98. И не забывайте, что цена литра «супербензина» велика.

Может ли октановое число превышать 100?

Стандартное определение октанового числа известно всем: это показатель, характеризующий детонационную стойкость топлива для двигателей внутреннего сгорания. Октановое число равно содержанию (в процентах по объему) изооктана (2,2,4‑триметилпентан) в его смеси с н‑гептаном, при котором эта смесь эквивалентна по детонационной стойкости исследуемому топливу в стандартных условиях испытаний.

Получается, что, поскольку речь идет о процентном содержании, октановое число бензина не может быть больше 100? При обычной методике замеров — да. Но принятый когда-то за эталон изооктан имеет не самое высокое октановое число! Например, у анилина октановое число 320, у монометиланилина — 280, а у спиртов — от 110 до 156.

Читайте также  Сколько весит чистый кузов ваз 2107

Поэтому для определения октанового числа, превышающего 100, используются другие эталоны — с калиброванной добавкой тетраэтилсвинца (ТЭС), позволяющей менять октановое число эталонной смеси в широком диапазоне.

Кому какой октан?

Итак, октановое число показывает, насколько бензин способен противостоять детонации. При правильном сгорании по цилиндру от свечи зажигания движется фронт пламени со скоростью 30–60 м/с. Всё развивается плавно, спокойно, предсказуемо. Но если где-то (обычно в зоне камеры сгорания, наиболее удаленной от свечи) происходит взрывное самовоспламенение топлива, то навстречу нормальному фронту пламени устремляется волна детонации, скорость которой может значительно превышать скорость звука. Последствия для деталей двигателя бывают катастрофическими — от прогаров клапанов до разрушения поршней и задиров вкладышей подшипников.

Есть четкий критерий, который определяет предел детонации, — это максимальное значение давления в цилиндре. А оно зависит от степени форсирования мотора — по степени сжатия, наддуву, частоте вращения коленчатого вала. Потому-то для старых дефорсированных моторов — без наддува, с низкими степенями сжатия — был годен и низкооктановый бензин. Но по мере роста удельной мощности и связанного с ним увеличения давления в цилиндре требуется повышение детонационной стойкости топлива.

Что такое октановое число бензина и как его определяют?

Каждый двигатель разрабатывается специально под тот или иной вид топлива. В зависимости от его характеристик рассчитывается форма и размеры камер сгорания, а также конструкция поршней. И если в таком моторе применять горючее с иным октановым числом, то мотору может быть нанесен вред. Однако сейчас вместо качественного АИ-95 велики шансы залить какой-нибудь суррогат. Как же определяют истинное октановое число бензина?

За последние полвека было разработано много сортов бензина. Использовался А-55, А-76, А-80 и прочие. Позднее их заменили АИ-92 или АИ-95, которые стали сейчас самыми распространенными в мире. Но есть и более дорогие АИ-98 и даже АИ-100, предназначенные для спортивных трековых машин. Каждая цифра указывает на свойства бензина, а вернее на его способность сопротивляться детонациям. Это и есть октановое число.

Детонация — это процесс преждевременного воспламенения горючей смеси во время цикла сжатия. Горение смеси приобретает взрывной характер и препятствует ходу поршня. Скорость распространения пламени в камере сгорания возрастает с расчетных 20-30 м/с до 1000-2000 м/с. Резко подскакивает температура, что приводит к оплавлению поршней и к прогоранию прокладки головки блока цилиндров из-за локального возрастания температуры. Из-за ударных нагрузок разрушаются стенки цилиндров, а также повреждаются вкладыши коленвала.

Все это следствие работы мотора на некачественном топливе, то есть на откровенно разбавленном бензине, который можно еще найти на небрендовых АЗС.

Лабораторные установки для определения октанового числа

Октановое число определяется экспериментальным путем. Если необходимо проверить бензин, то его отправляют на испытания в лаборатории, где уже имеются специальные моторные стенды.

Установка представляет собой одноцилиндровый мотор с карбюраторным питанием — УИТ-65, УИТ-85 или УИТ-85М. Эти комплексы, в отличие от всевозможных приборов и химических реагентов, могут показать достоверное октановое число бензина.

Установки работают сравнительным методом. Во избежание ошибок исследовательские работы проводятся в соответствии с ГОСТ 8226-82 и ГОСТ Р 32339-2013. Сначала моторный стенд работает на эталонном топливе, и операторы фиксируют его характеристики. А затем результаты сравниваются с работой на исследуемом бензине.

Как проводятся проверки?

Эталонная смесь готовится из двух углеводородов – изооктана, у которого октановое число равно 100, и н-гептана с октановым числом 0. Их смешивают в заранее установленных пропорциях. Если в эталонном топливе 95% изооктана, то оно ведет себя так же, как и бензин АИ-95. При смешении 92% изооктана топливо показывает детонационную стойкость на уровне АИ-92.

Моторную экспериментальную установку запускают на эталонном топливе и раскручивают до 600 оборотов в минуту. Угол опережения зажигания устанавливается постоянный — 13 гр, при этом температура всасываемого в цилиндр воздуха равняется 52 градусам по Цельсию.

При выходе на рабочий режим специальные датчики фиксируют возникновение детонаций.

Затем в установку заливают исследуемый бензин и вводят мотор в точно такие же режимы работы, как и на эталонном горючем. Если детонации возникают раньше, то октановое число бензина меньше заявленного.

Переносные приборы для определения октанового числа

На данный момент этот метод определения октанового числа является наиболее достоверным. Конечно, не каждый водитель может использовать его на практике, потому как моторные установки УИТ-65, УИТ-85 нельзя носить в кармане или смонтировать в гараже.

Однако сейчас в продаже есть переносные приборы для экспресс-анализа топлива, способные по косвенным признакам определять октановое число. Это приборы ОКТИС или Digatron. Они измеряют диэлектрическую проницаемость бензина по количеству антидетонационных присадок. Если присадок мало, то сопротивление жидкости электрическому току отличается от той картины, которую показывает топливо с большим количеством антидетонационных присадок.

Берутся две емкости, в одну заливается топливо, проверенное на УИТ-65 или УИТ-85, а в другую — тестируемое. Прибор показывает не точное октановое число, а разницу между топливами.

Погрешность измерений приборов колеблется в пределах 2-3 единиц. В промышленных масштабах их применять нельзя.

Какой бензин лучше — 92-й или 95-й?

Далеко не все автовладельцы знают что означают цифры, которыми маркируется бензин. Производители автомобилей указывают марку бензина, на котором должен работать двигатель машины. Однако среди водителей периодически возникают споры о том, какой бензин лучше и что будет, если заправиться не тем топливом, которое указано в инструкции. Чтобы ответить на эти вопросы, нужно знать что такое октановое число и как оно влияет на работу двигателя внутреннего сгорания.

Прочитав статью Вы узнаете:

  • Что означают числа 92, 95 и 98?
  • Чем больше октановое число — тем лучше бензин?
  • Можно ли смешать 92-й и 95-й бензин? Какие будут последствия?
  • Какой бензин лучше заливать?

В конце статьи Вы сможете посмотреть реальный тест ( видео ), в котором сравнивают два вида бензина.

Что означают числа 92, 95 и 98? Октановое число и детонация


Цифрами 80, 92, 95 или 98 обозначают октановое число бензина. Этот показатель характеризует детонационную устойчивость топлива, применяемого в ДВС. Используется он только для бензина. Авиационный керосин и дизтопливо оцениваются по другим критериям.

Сначала разберемся с термином «детонация». Смесь воздуха и топлива, которая подается в камеру сгорания, сначала сжимается, а затем воспламеняется с помощью искры. Бензин с низкой детонационной устойчивостью самопроизвольно воспламеняется при меньшей степени сжатия. В результате смесь взрывается в цилиндре раньше, чем поршень достигает верхней мертвой точки. В результате:

  1. Возникает характерный стук.
  2. Ускоряется износ деталей поршневой системы.
  3. Падает мощность двигателя.
  4. Растет расход топлива.

Поэтому была введена единая система маркировки горючего в соответствии с его детонационной устойчивостью. В качестве эталона используется смесь изооктана и н-гептана. Изооктан самопроизвольно не взрывается даже при степени сжатия выше, чем у стандартных бензиновых двигателей. Таким образом, условный бензин с октановым числом 100 — это чистый изооктан. За условный ноль принята 100% смесь гептана, которая воспламеняется даже при незначительном сжатии.

Соответственно, топливо А-92, А-95 или А-80 имеет такие же детонационные свойства, как и 92, 95 или 80-процентная смесь изооктана с н-гептаном.

Различают два метода исследования октанового числа топлива: моторный и исследовательский. Соответственно, отличается и маркировка:

  • А — автомобильный бензин с октановым числом, определенным по моторному методу.
  • АИ — бензин, октановое число которого определено по исследовательскому методу.

Исследования проводятся на испытательных стендах, имитирующих бензиновый ДВС. Разница состоит в условиях работы двигателя. Моторный метод имитирует езду по загородной трассе с большими оборотами и высокой нагрузкой. Исследовательский метод воспроизводит особенности городской езды на небольших оборотах с частыми остановками. Соответственно, моторный способ исследования показывает значительно меньшее число.

Таблица 1. Степень сжатия и октановое число бензина

Показатели ГОСТ 2084-77 ГОСТ P 51105-97
А-72 А-76 АИ-80 АИ-91 АИ-92 АИ-95 АИ-96 АИ-98
Октановое число моторный метод 72 76 76 82,5 85 85 85 87
исследовательский метод 80 91 92 95 96 98
Рекомендуемая степень сжатия 7,0 7,5 8,0 9,0 9,2 9,5 9,6 10,0
Плотность бензина, кг/м³ 725-780 720-775

Популярный в старых легковушках и мотоциклах бензин А-76 маркируется только по моторному методу. Октановое число современного бензина АИ-95 определяется исследовательским методом. Оно соответствует бензину А-85. То есть разница между ними составляет всего 9, а не 17 единиц.

Как повышают октановое число?


Прямая перегонка нефти позволяет получить бензин с октановым числом не выше 60. Этого недостаточно даже для устаревших двигателей. При этом мощные малогабаритные моторы, которыми оснащается автомобильная и авиационная техника, требуют высокой устойчивости к детонации. Решение было найдено в первой половине XX века. В низкооктановый бензин стали добавлять тетраэтилсвинец, который способен поднять октановое число до 100 единиц. Этилированное топливо использовалось в автомобилях и в авиации. Однако тетраэтилсвинец очень ядовит. Выхлопные газы, образующиеся при сгорании этилированного бензина, сильно загрязняют воздух и вредят здоровью людей. Поэтому были разработаны другие способы улучшения антидетонационных свойств — крекинг и риформинг. Они позволили получать из нефти горючее с октановым числом до 87. Далее детонационная устойчивость топлива увеличивается с помощью присадок, которые состоят из эфиров и спиртов.

Замена токсичного тетраэтилсвинца спиртом и эфиром позволила уменьшить вред от автомобильных выхлопов. Однако появились другие затруднения.

Современный бензин, который после перегонки уже имеет индекс АИ-92 (А-87), модифицируют соединениями спиртов и эфиров. Их максимальное октановое число достигает 120, тогда как у тетраэтилсвинца этот показатель равен 280. Поэтому в высокооктановом бензине содержится большой процент присадок, которые отличаются высокой испаряемостью. По этой причине современное топливо не предназначено для длительного хранения.

Чем больше октановое число — тем лучше бензин?


Как сказано выше, использование топлива с октановым числом ниже, чем предусмотрено производителем, вредит двигателю и увеличивает расход топлива. Исходя из противного, некоторые автовладельцы считают, что ее горючее с завышенным октановым числом приносит пользу мотору. Существует даже мнение, что двигатель нужно периодически «баловать» топливом, детонационная устойчивость которого выше требуемой. Однако в реальности все не так.

Читайте также  Где находится завод Шевроле

Высокое октановое число означает, что процесс горения происходит медленнее.

Если в двигатель низкой степенью сжатия, рассчитанный на 80-й бензин, поступает 95-й, воздушно-топливная смесь загорится, когда поршень уже пройдет верхнюю мертвую точку и продолжает гореть даже при выходе через выпускные клапаны. В результате падает КПД, растет расход топлива, на поршнях, клапанах и электродах свечей зажигания образуется нагар. Но проблема не ограничивается этим.

Бензин с завышенным октановым числом приводит к перегреву седел и тарелок выпускных клапанов. При длительном использовании такого горючего клапана прогорают и мотор требует сложного дорогостоящего ремонта. Поэтому использовать надо лишь то топливо, в расчете на которое спроектирован двигатель.

Производители некоторых современных моторов предусмотрели возможность работы на топливе с небольшим расхождением детонационной устойчивости — АИ-92 или АИ-95. Октановое число этих сортов отличается всего лишь на 3%.

Это достигается за счет использования электронной октан-коррекции. Работает она за счет изменения момента искрообразования. Если октановое число занижено, свечи поджигают воздушно-бензиновую смесь немного позже. Если завышено — немного раньше. Момент искрообразования устанавливается автоматически. За это отвечает электронный блок управления двигателем, на который поступают данные от датчика детонации.

Можно ли смешать 92-й и 95-й бензин? Какие последствия?

Современная технология перегонки нефти позволяет сразу получить 92-й бензин. 95-й отличается от него наличием легких эфирных присадок. Соответственно, бензин с большим октановым числом имеет меньшую удельную плотность. При смешении двух сортов образуется топливо с неким усредненным показателем детонационной устойчивости. Однако, если оставить машину на стоянке, бензин расслоится. Внизу бака, возле заборного патрубка бензонасоса, окажется тяжелый 92-й, а вверху — 95-й. В результате двигатель сначала выработает низкооктановое топливо, а затем высокооктановое. В ситуации с 92 и 95 это не принесет особого вреда мотору.

Хуже, когда автомобилисты таким способом пытаются «дотянуть» октановое число 80-го до 92. В этом случае, после разделения фракций, двигателю приходится работать на 80-м.

Учитывая небольшую разницу в стоимости топлива с разным октановым числом, попытки смешивать его экономически не оправданы.

Какой бензин лучше заливать — 92-й или 95-й?

Для любого автомобиля, независимо от мощности двигателя и года выпуска, самый лучший бензин тот, что соответствует степени сжатия в цилиндрах. Использование топлива с меньшим или большим октановым числом снижает мощность, повышает расход топлива и сокращает срок службы двигателя. Смешивать горючее с разной детонационной устойчивостью не имеет смысла — во время стоянки высокооктановое топливо поднимается вверх бака и не попадает в заборник топливного насоса.

Видео: какой бензин лучше — АИ-92 или АИ-95? Реальный тест

Октановое число бензина

Октановое число топлива оказывает влияние на большое количество характеристик автомобиля. Этот показатель характеризует степень стойкости вида горючего к самопроизвольному возгоранию — детонации.

Что такое октановое число бензина и на что оно влияет?

Многие не знают, октановое число бензина — что это такое, какое воздействие этот показатель топлива оказывает на функционирование бензинового двигателя внутреннего сгорания.

Показатель является мерой химической устойчивости бензина к самопроизвольному горению. Чем он выше, тем более стойкое топливо к детонированию. Самопроизвольное горение провоцирует повышенный износ мотора и уменьшает его рабочий ресурс.

В процессе функционирования бензинового ДВС в момент осуществления сжатия поршень начинает сжимать топливную смесь. При достижении высокого давления она способна самопроизвольно загораться. Такое явление представляет проблему, если оно происходит до того момента, как свеча подаст искру.

Детонирующая топливно-воздушная смесь провоцирует появление волн высокого давления, сталкивающихся между собой. Такое состояние приводит к прогоранию поршней в цилиндрах двигателя и к повышенному износу всей конструкции.

Для исключения возникновения негативного явления на новых автомобилях устанавливается система предупреждения. Она обеспечивает контроль развития негативных процессов при работе мотора. Такая система состоит из специальных датчиков, регистрирующих характерные для детонации изменения и управляемых компьютерным блоком.

При появлении изменений происходит смена режима работы двигателя, которая препятствует детонации.

Октановое число и степень сжатия

Высокая степень сжатия в двигателе обеспечивает выработку большей мощности при использовании меньшего количества топлива. Это значение представляет собой показатель того, насколько сильно сжимается топливно-воздушная смесь в камере сгорания цилиндра двигателя.

В новых бензиновых ДВС этот показатель достигает значения 10 к 1. Такие автомоторы оснащаются системами прямого впрыска топлива. Если мотор оснащается наддувом, то значение степени сжатия меньше.

Детонационная устойчивость топливной смеси оказывает существенное влияние на работу двигателя.

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.

Измерение ОЧИ и ОЧМ

Разработано 2 метода определения ОЧ:

  • 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.

Сгорание бензина с разной величиной октанового числа

От значения детонационной стойкости зависит скорость сгорания воздушно-топливной смеси. При высоком значении детонационной стойкости наблюдается более длительное горение смеси.

Горение такого бензина не провоцирует появления ударных нагрузок, а мотор работает равномерно. Такой эффект от горения топлива является причиной того, что все новые автомобили производятся с двигателями, рассчитанными на высокооктановые разновидности топлива.

В чем заключается пагубность детонации для двигателя?

Появление детонации приводит к разрушению элементов кривошипно-шатунного механизма двигателя и прогоранию поршней. Увеличивается степень общего износа двигателя, что снижает ресурс его работы.

Помимо износа двигателя, его рывковые движения способствуют уменьшению рабочего ресурса коробки передач и всей системы передачи крутящего момента на ведущие оси автомобиля.

Повышение и понижение октанового числа бензина

На заправках не реализуется топливо с АИ-76 и АИ-80, но имеется большое количество техники, которая работает с использованием низкооктанового горючего.

При эксплуатации устройств, предназначенных для работы на 76 бензине, на 92 горючем наблюдается неровная функциональность техники. Двигатели на неподходящем бензине либо плохо заводятся, либо сразу глохнут после запуска. По этой причине, прежде чем применять 92 бензин для такой техники, следует снизить его детонационную стойкость до необходимого уровня.

Существует несколько способов осуществления данной процедуры:

  • 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.

Читайте также  На каком пробеге менять ремень грм Октавия а5

Самые распространенные присадки

Наиболее распространенной присадкой является тетраэтилсвинец, но это соединение считается ядовитым, что связано с наличием в составе присадки свинца.

При производстве бензина отказываются от использования этого типа компонента и переходят на применение новых видов, изготовленных на основе марганца, но такие разновидности добавок приносят вред окружающей среде.

Еще одной новой добавкой к горючему является ферроцен. Она содержит большое количество железа в своем составе. Эксплуатация автомобиля на топливе с такой присадкой ведет к образованию на свечах зажигания трудно выводимого налета, который обладает хорошей токопроводностью.

Свечи на таком автомобиле имеют нагар ярко-красного цвета.

Наличие налета на свечах приводит к снижению эффективности работы мотора и уменьшает сроки эксплуатации свечей зажигания.

Безвредной присадкой к горючему является антидетонационная смесь, изготовленная на основе метил-трет-бутилового эфира. Эта разновидность добавки к бензину распространена на территории России, Украины и Европы.

При применении качественной присадки к топливу можно получить бензин с октановым значением 110. Если в состав горючего добавляется газовый конденсат, то детонационная устойчивость превышает 110 ед.

98-й и 100-й бензин: в какие машины его лучше не заливать

Сетевые АЗС поддерживают моду на высокооктановое топливо, завлекая автомобилистов повышением мощности, улучшением экономичности и очисткой двигателей. Многие из тех, кто попробовал топливо АИ-98 или АИ-100 вместо стандартного 95-го, утверждают, что машина действительно стала лучше ехать, а затраты на дорогой бензин якобы отбиваются заметным снижением расхода. Однако специалисты говорят, что все далеко не так однозначно.

С обывательской точки зрения, чем выше октановое число, тем топливо лучше и дороже. Если средняя цена АИ-92 в Москве сейчас составляет 42,6 руб. за литр, то стоимость литра АИ-95 составляет 46,9 руб., а 98-го — уже 54,8 рубля. На многих заправках место 98-го занял АИ-100, который часто продают еще дороже. Кроме того, на АЗС есть так называемые улучшенные сорта 95-го и 98-го, которые тоже имеют наценку в 1-2 рубля.

Октановое число топлива определяет его стойкость к детонации — процессу слишком быстрого сгорания смеси, при котором силовой агрегат испытывает повышенные нагрузки. Чем выше октановое число, тем медленнее горит смесь бензина с воздухом, что позволяет выводить двигатель на пиковые нагрузки без опасности повреждения, объясняет технический специалист одного из крупнейших европейских брендов.

«Можно провести аналогию с печкой. Представьте, что есть сухие дрова, которые загораются сразу, а есть влажные, которые делают это медленнее. Когда нам нужно закинуть в топку сразу много дров, лучше использовать влажные, чтобы печка не взорвалась», — поясняет эксперт.

Принято считать, что применение высокооктанового бензина позволяет поднять динамические характеристики, повысить мощность двигателя и экономичность силового агрегата. Директор департамента послепродажного обслуживании ГК «АвтоСпецЦентр» Игорь Серебряков даже приводит впечатляющие цифры: «Главными преимуществами такого бензина являются улучшение динамических показателей разгона примерно на 7% и экономичности силового агрегата на 6%». Однако это касается только определенных двигателей, добавляет эксперт, а в некоторых случаях, напротив, может нанести вред двигателю.

Октановое число, указываемое в названии марки бензина, никак не характеризуют его качество, а лишь отображает детонационную стойкость, утверждает технический директор агрегатора техпомощи и эвакуации МЭТР Денис Голосюк. «Топливо с меньшим октановым числом вовсе не хуже высокооктанового. Необходимое для конкретного мотора число определяется конструктивными особенностями двигателя, в первую очередь — степенью сжатия, а также способностью программы управления двигателем компенсировать отклонение фактического октанового числа от заданного», — объясняет эксперт.

Кроме того, октановое число не является мерой энергии, добавляет эксперт европейского бренда: «Любой двигатель превращает химическую энергию топлива в механическую. Октановое число лишь косвенно связано с химической энергией, а для движения важна именно она. Чем больше тепла выделяет единица топлива, тем эффективнее и экономичнее работает двигатель».

При этом высокооктановое топливо изготавливается из низкооктанового путем добавления присадок и модификаторов и само по себе не является более эффективным. Более того, присадки и сами могут оказаться небезвредными, настаивает Денис Голосюк: «Отдельные виды присадок могут образовывать отложения в двигателе или отрицательно влиять на системы нейтрализации отработавших газов. В частности, именно поэтому запрещена продажа этилированного бензина — тетраэтилсвинец отравляет катализаторы и выводит их из строя. Присадки на основе железа и марганца быстро убивают свечи зажигания».

При использовании высокооктанового топлива двигатель действительно может работать по-другому, особенно на холостых оборотах, но к детонации это не имеет никакого отношения, разбирает вопрос эксперт европейского бренда: «Словом «детонация» люди пытаются описать неравномерность работы двигателя — пропуски зажигания, повышенный шум. Это действительно может происходить, если вы используете АИ-98, потому что на холостых высокооктановое топливо горит спокойнее, то есть, условно говоря, хуже, а иногда даже игнорирует искру».

Кроме того, на холостых оборотах при низком давлении в цилиндрах смесь не успевает нормально перемешиваться, и это еще одна причина ухудшения процесса сгорания. Все эти особенности уходят на более высоких оборотах, когда смесь становится более однородной, начинает гореть равномерно, а двигатель развивает полную мощность.

Наконец, присадки и модификаторы, которыми изготовили топлива поднимают октановое число, тоже не всегда безобидны и при сгорании могут оседать на свечах. «Хорошего высокооктанового бензина в России мало. Большая часть такого топлива получена именно применением присадок, качество которых может оказаться очень сомнительным», — говорит эксперт европейского бренда.

Современные двигатели являются высокофорсированными, поэтому большинство автомобилей сейчас рассчитаны на 95-й или 98-й бензин, а на низкооктановом не смогут работать в полную силу. А вот в случае с более старыми моторами и дорогим топливом могут возникнуть проблемы, намекает Игорь Серебряков.

Если конструкторы автомобиля не предполагали использование высокооктанового топлива, то оно может навредить, соглашается эксперт европейского бренда. Например, такой бензин не успевает сгорать во время такта рабочего хода и продолжает гореть при открытых выпускных клапанах. «Тогда не только падает экономичность, но и разрушается двигатель. Он работает при более высокой температуре, возникает риск прогорания клапанов и выпускных седел, как это бывает при переводе машины на газ», — объясняет специалист.

В качестве примера он приводит мотор ЗМЗ-402, который ставился на старые «Волги» и в разное время был рассчитан на 66-й, 72-й и 80-й бензины: «Если в него залить АИ-100, то долго не проездим, экономичности не будет, потому что большая часть топлива будет просто вылетать в выхлопную трубу».

Повышение экономичности при переходе на 98-й или 100-й бензин Денис Голосюк считает эффектом плацебо. «Незначительное повышение экономичности возможно лишь в тех редких случаях, когда мотор способен реализовать эту разницу в антидетонационных свойствах топлива. К большинству моторов массовых легковых автомобилей это не относится. И даже там, где удастся уменьшить на пару-тройку процентов расход горючего, экономия будет нивелирована более высокой стоимостью. При этом некоторый риск нарваться на последствия от добавленных антидетонационных присадок окажется ненулевым».

Эксперт европейского бренда также утверждает, что экономия возникнет, только если двигатель действительно рассчитан на высокооктановое топливо и на нем работает эффективнее. В качестве примера таких моторов он приводит форсированные версии турбодвигателей Volkswagen, мощность которых можно поднять чип-тюнингом: «Например, стандартный 150-сильный двигатель 1,4 TSI на заводских испытаниях может выдавать до 270 л. с., а в спорте с него снимают более 300 сил. Но реализовать их действительно позволяет только качественное высокооктановое топливо.

А вот обычным моторам применение высокооктановых бензинов никаких преимуществ не дает, причем спорными являются даже моющие свойства улучшенных сортов топлива. «Производители топлива зачастую декларируют лучшую моющую способность высокооктановых бензинов. Но на самом деле очищающая способность определяется главным образом содержанием в составе бензина моющих присадок, и они вполне могут быть в составе топлива с невысоким октановым числом. Сказки про большую экономичность — это тоже маркетинговые уловки», — продолжает Денис Голосюк.

Все то же самое относится и турбомоторам, которые еще требовательнее к соблюдению рекомендаций производителя. «В турбированные двигатели строго рекомендуется заливать топливо, указанное производителем. Если степень сжатия составляет от 10 до 10,5, подойдет 95-й бензин, если выше — 98-й», — утверждает Игорь Серебряков.

При этом ориентироваться нужно не на физическую степень сжатия, а на эффективную, которую считают с учетом избыточного давления, создаваемого турбиной или компрессором. «И для атмосферных моторов, и для двигателей, оснащенных турбонаддувом или механическим компрессором, определяется минимально допустимое октановое число бензина. И там, и там нельзя использовать бензин с меньшим октановым числом, но можно с большим», — напоминает Денис Голосюк.

Эксперты сходятся во мнении, что если вместо 95-го бензина в современный массовый автомобиль заливать 98-й или «сотый», то вреда это не нанесет, но и никаких преимуществ, скорее всего, не даст. Поэтому лучше лить топливо, рекомендованное производителем, особенно с учетом того, что в 95-м меньше модификаторов и присадок.

Рекомендованное топливо написано на лючке бензобака машины. Если там указано два вида топлива, то это значит, что марку, написанную мелким шрифтом, производитель также допускает, предупреждая о возможном снижении эксплуатационных параметров. «Не гонитесь за мифическими выгодами от высокооктанового бензина. Если уж очень хочется побаловать машину качественным горючим, заправляйте фирменные сорта, которые предлагаются на большинстве сетевых АЗС. В них хотя бы заявлено больше моющих присадок», — заключает Денис Голосюк.

Сами автопроизводители не требуют, чтобы в их автомобили заливали улучшенный бензин, но иногда в спецификациях пишут, что допускается использовать топливо с октановым числом, например, от 95 до 98. А вот если в инструкции написано что-то вроде «до АИ-95 включительно», переходить на более дорогой вид точно не нужно.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: