Октановое число бензина, их преимущества и недостатки

Введение

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

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

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

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

Самые распространённые присадки, повышающие октановое число

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

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

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

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

Сгорание бензина с разными уровнями октанового числа

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

Определение октанового числа

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

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

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

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

Чем чревато применение низкооктанового бензина для силового агрегата

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

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

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

Заключение

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