в чем измеряется октановое число

Октановое число

Что такое октановое число бензина и как оно влияет на работу двигателя? Что значат обозначения: АИ-92, АИ-95, АИ-98? Какой бензин можно заливать в машину и к чему это может привести? В статье вы найдете простые ответы на сложные вопросы.

Что означает октановое число

Октановое число обозначает устойчивость топлива к самопроизвольному возгоранию (детонации). Чем больше октановое число, тем тем выше детонационная устойчивость, и чем меньше октановое число, тем ниже детонационная устойчивость бензина.

Высокое октановое число говорит о том, что топливо может выдерживать большее сжатие до наступления процесса детонации. Низкое октановое число свидетельствует о небольшой способности топлива к сжатию до наступления детонации.

Октановое число в маркировке бензина

Автомобильный бензин маркируется буквой «А», в отличие от авиационного, который имеет обозначение «Б». Буква «И» обозначает октановое число, которое получается лабораторным исследовательским методом.

Бензин маркируется в лабораториях, где испытуемая смесь сравнивается с эталонным образцом. Бензин, в составе которого находится 95% изооктана и 5% гептана, получает маркировку АИ-95. Цифра 95 говорит о процентном содержании устойчивого изооктана в составе бензина.

Бензин различных марок (АИ-92, АИ-95, АИ-98, экстра-, евро-) имеет не только разное октановое число, но и отличается особенностями производства, наличием антидетонационных присадок и различных добавок.

Как связаны октановое число, изооктан и гептан

Бензин в основном состоит из смеси двух углеводородов: изооктана и гептана. В качестве эталона для сравнения различных видов бензина между собой были определены два вещества: изооктан с детонационной стойкостью «100» и гептан, с детонационной стойкостью «0».

Изооктан не детонирует при максимальном сжатии, возникающем в стандартных бензиновых двигателях. Чистый изооктан без примесей можно считать бензином с октановым числом 100. Гептан детонирует при минимальном сжатии, поэтому имеет октановое число «0».

Поскольку бензин является смесью этих веществ, то его детонация будет напрямую зависеть от количества изооктана и гептана.

Октановое число бензина характеризует количественное соотношение изооктана к гептану. С практической точки зрения октановое число несет информацию о составе и качестве бензина, его эксплуатационных характеристиках, устойчивости к детонации, запасе хода, развиваемой мощности двигателя.

От чего зависит октановое число

Октановое число бензина напрямую зависит от его состава. Топливо на основе бензина — это смесь большого количества компонентов, которые добавляют к чистому бензину для улучшения его свойств. Очищенный бензин, получаемый из сырой нефти, имеет низкую устойчивость к детонации (40-60 единиц).

Самую маленькую детонационную устойчивость имеют линейные углеводороды. Для них характерно маленькое октановое число. Циклические углеводороды и углеводороды с разветвленным строением имеют высокое октановое число и высокую детонационную устойчивость.

Для повышения устойчивости топлива к воспламенению используют специализированные добавки и промышленные способы переработки нефти (риформинг и крекинг), позволяющие уменьшить долю углеводородов с линейным строением и увеличить долю разветвленных и циклических углеводородов в составе бензина.

Что такое детонация

Детонация в двигателе внутреннего сгорания представляет собой неконтролируемое самопроизвольное воспламенение топлива.

Пагубность детонации для двигателя

При обычном плавном сгорании топлива в цилиндре фронт пламени движется со скоростью 20-40 м/с, что позволяет бензину сгореть полностью. При детонации скорость фронта пламени возрастает до 2000 м/с, что подобно взрыву.

Гиперзвуковые ударные волны сдирают масляную пленку на стенках гильз, что увеличивает износ поршневых колец и цилиндров, двигатель перегревается.

Детонация выражается в появлении характерных металлических стуков (удары взрывной волны о стенки цилиндров в двигателе), перегреве и потере мощности двигателя. Детонация ведет к закоксовке камер сгорания и быстрому износу двигателя из-за нарушенной работы механизмов. Это крайне негативное и опасное явление, которое лучше избегать.

Причины возникновения детонации

Детонация может возникнуть при использовании бензина с более низким октановым числом, чем рекомендованным производителем двигателя, например, использование 80-го бензина для двигателя, рассчитанного на 95-й бензин.

Различные вещества имеют свою собственную устойчивость к детонации, одни более устойчивы, другие — менее. Так, гептан неусточив к возгоранию, а изооктан — устойчив. Поэтому более устойчивый к детонации бензин содержит небольшое количество гептана и большое количество изооктана.

Как определить октановое число

Есть несколько способов определения октанового числа бензина: лабораторные методы и самостоятельное определение.

Определение октанового числа лабораторными методами

Октановое число достаточно точно можно определить только лабораторными методами:

Эти два лабораторных метода дают два разных значения октанового числа для одной и той же пробы топлива.

В России принято учитывать значение октанового числа, полученное с помощью исследовательского метода. В США — берут среднее арифметическое от двух показателей. В разных странах принята своя система обозначения октанового числа бензина, что нужно учитывать, отправляясь на своей машине за границу.

Определение октанового числа самостоятельно

Октановое число можно определить с помощью специального прибора — октанометра, который дает очень примерное показание с большой погрешностью (в 5-10 единиц). Его можно приобрести в свободной продаже, но точного ответа на вопрос об октановом числе бензина он не даст.

Принцип действия октанометра основан на измерении диэлектрической проницаемости бензина и расчету октанового числа по калибровочной зависимости. Поэтому, можно сказать, что октанометр измеряет не октановое число, а импеданскую электропроводность бензина, которая зависит от количества высооктановых углеводородов.

Проще сказать, что измерить точно октановое число бензина самостоятельно невозможно.

Наиболее поплярные октанометры: ОКТИС, ОКТАНОМЕТР ПЭ-7300М, ОКТАН-ИМ, Digatron, SHATOX SX-100M.

Максимальное октановое число

Теоретически (и практически) возможно получение бензина с октановым числом 130-140 при добавлении присадок на основе металлоорганики (тетраэтилсвинца, ферроцена и других). По экологическим причинам использование металлорганических присадок запрещено.

Максимальное октановое число, которое может иметь автомобильный бензин без использования тетраэтилсвинца (неэтилированный бензин) — 109. Максимальное октановое число авиационного бензина — 115.

Для современных автомобилей выпускается бензин с октановым числом 92, 95 и 98. Для гоночных машин производится высокооктановый бензин со значением — 102.

Сгорание бензина с различным октановым числом

Скорость сгорания топлива напрямую зависит от октанового числа. При нормальной работе двигателя бензин внутри цилиндров должен мягко постепенно сгорать, а не взрываться. При таком режиме сгорания двигатель работает плавно и равномерно.

При использовании низкооктанового бензина, степень сжатия в цилиндре превосходит максимальное значение и топливная смесь самопроизвольно воспламеняется, т. е. детонирует раньше, чем свеча зажигания успевает подать искру.

При использовании высооктанового бензина степень сжатия топливной смеси в цилиндре не достигает требуемого значения, при котором происходит равномерное сжигание топлива. Бензин при этом будет гореть слишком медленно и не успеет сгореть до конца.

Как влияет на двигатель бензин с более низким октановым числом

Если по какой-то причине заправить автомобиль бензином, имеющим октановое число ниже, чем рекомендовано производителем двигателя (например, использовать Аи-92 вместо АИ-98), это не приведет ни к чему хорошему для двигателя.

При работе на низкоктановом бензине в цилиндрах возникает детонация, то есть самовоспламенение, раньше, чем искра свечи зажигания подожжет топливную смесь.

Через некоторое время эксплуатации машины возникнут посторонние звуки, идущие из мотора, снизится его мощность, увеличится расход бензина. Повысится температура двигателя, которая увеличит температуру в выхлопном катализаторе, что приведет к снижению его прочности.

В такой ситуации во время движения важно не допускать увеличения оборотов двигателя; на ближайшей заправке надо заправиться нужной маркой бензина.

Иногда низкооктановый бензин заливают в попытке съэкономить деньги, так как современные автомобили оснащены системами, позволяющими справится с таким топливом. Но, к сожалению, увеличенный расход топлива сводит на нет такой эксперимент. Экономии не получится, а нагрузка на двигатель увеличится.

Как влияет на двигатель бензин с более высоким октановым числом

Вопреки распространенному мнению, что бензин с более высоким октановым числом является более качественным и поэтому всегда лучше, это не так. Если залить в машину бензин с октановым числом выше рекомендуемого (например, залить АИ-98 вместо И-92), это также не несет ничего хорошего для двигателя.

Работа мотора на таком бензине также ведет к увеличению расхода топлива, снижению мощности, образованию нагара на свечах, поршнях и клапанах.

Использование высокооктанового бензина подразумевает большую степень его сжатия в цилиндрах для нормального процесса горения смеси. В двигателе, который не рассчитан на такое сжатие, происходит слишком медленное горение топлива. Бензин не будет успевать сгореть до конца.

Что далее приведет к перегреву выпускных клапанов. Если они прогорят, то потребуется капитальный ремонт двигателя, который займет много времени и денег.

Чтобы избежать негативных последствий езды на бензине с октановым числом, выше или ниже рекомендованного значения, лучше всего использовать бензин, подходящий именно для вашего двигателя.

Основной вывод о влиянии октанового числа бензина на расход топлива можно выразить так:

Способы повышения октанового числа

В настоящее время существует два способа увеличения октанового числа бензина

Значительным минусом бензина с присадками является его неустойчивость: присадки обладают высокой летучестью и быстро испаряются. При длительном хранении такой бензин теряет свои качества. Также высокая испаряемость некоторых добавок может привести к образованию воздушных пробок в топливной системе автомобиля. Самой безопасной присадкой является метилтретбутиловый эфир.

Добавление тетраэтилсвинца сейчас запрещено из-за его токсичности, хотя ранее он использовался в топливной промышленности.

Как повысить октановое число самостоятельно

В результате прямой перегонки нефти получается бензин с октановым числом, не превышающим 60 единиц. Для современных автомобильных двигателей такой бензин не подходит, поэтому в топливной промышленности применяют другие методы переработки нефти: риформинг, термический и каталитический крекинг, позволяющие достичь оптимального октанового числа бензина.

Сейчас бензин топливных марок АИ-76 и АИ-80 практически нигде не реализуется. Но если возникает ситуация, когда октановое число надо увеличить (например Аи-92 надо увеличить до АИ-98), сделать это можно самостоятельно, добавив к нему специальные добавки: присадки универсального типа и октан-корректоры. Присадки-антидетонаторы состоят из эфиров и спиртов и имеют октановое число 115-120 единиц.

Наиболее популярные добавки для увеличения октанового числа:

При самостоятельном использовании добавок бензину следует помнить, что они влияют не только на устойчивость топливной смеси к детонации, но и на другие технические характеристики бензина и работу двигателя.

Как понизить октановое число

В противоположной ситуации, когда требуется снизить октановое число, есть способы, позволяющие это сделать.

Современные методы переработки нефти позволяют получать высокооктановое топливо без добавления токсичных химических веществ, загрязняющих природу. Следует помнить, что высокооктановый бензин — это не всегда хорошо. Топливо не должно наносить вред двигателю автомобиля, поэтому лучше использовать бензин, рекомендованный производителем конкретной марки машины.

Источник

Октановое число

Окта́новое число́ — показатель, характеризующий детонационную стойкость топлива (способность топлива противостоять самовоспламенению при сжатии) для двигателей внутреннего сгорания. Число равно содержанию (в процентах по объёму) изооктана (2,2,4-триметилпентана) в его смеси с н-гептаном, при котором эта смесь эквивалентна по детонационной стойкости исследуемому топливу в стандартных условиях испытаний.

Изооктан трудно окисляется даже при высоких степенях сжатия, и его детонационная стойкость условно принята за 100 единиц. Сгорание в двигателе н-гептана даже при невысоких степенях сжатия сопровождается детонацией, поэтому его детонационная стойкость принята за 0. Для бензинов с октановым числом выше 100 создана условная шкала, в которой используют изооктан с добавлением различных количеств тетраэтилсвинца.

Характерный металлический звон при детонации создаётся детонационной волной, многократно отражающейся от стенок цилиндра. При детонации снижается мощность двигателя и ускоряется его износ.

Содержание

Испытание топлива

Испытания на детонационную стойкость проводят или на полноразмерном автомобильном двигателе, или на специальных установках с одноцилиндровым двигателем. На полноразмерных двигателях при стендовых испытаниях определяют т. н. фактическое октановое число (ФОЧ), а в дорожных условиях — дорожное октановое число (ДОЧ). На специальных установках с одноцилиндровым двигателем определение октанового числа принято проводить в двух режимах: более жёсткий (моторный метод) и менее жёсткий (исследовательский метод). Октановое число топлива, установленное исследовательским методом, как правило, несколько выше, чем октановое число, установленное моторным методом. Точность определения октанового числа, более правильно именуемая воспроизводимостью, составляет единицу. Это означает, что бензин с октановым числом 93 может показать на другой установке при соблюдении всех требований метода определения октанового числа (ASTM D2699, ASTM D2700, EN 25163, ISO 5163, ISO 5164, ГОСТ 511, ГОСТ 8226) совсем другую величину, например 92. Существенным является то, что обе величины, 93 и 92, являются и точными, и правильными и при этом относятся к одному и тому же образцу топлива.

Виды октановых чисел: ОЧИ и ОЧМ

Исследовательское октановое число (ОЧИ) определяется на одноцилиндровой установке с переменной степенью сжатия, называемой УИТ-65 или УИТ-85, при частоте вращения коленчатого вала 600 об/мин, температуре всасываемого воздуха 52°С и угле опережения зажигания 13 град. Оно показывает, как ведёт себя бензин в режимах малых и средних нагрузок.

Моторное октановое число (ОЧМ) определяется так же на одноцилиндровой установке, при частоте вращения коленчатого вала 900 об/мин, температуре всасываемой смеси 149°С и переменном угле опережения зажигания. ОЧМ имеет более низкие значения, чем ОЧИ. ОЧМ характеризует поведение бензина на режимах больших нагрузок. Оказывает влияние на высокую скорость и детонацию при частичном дроссельном ускорении и работе двигателя под нагрузкой, движении в гору и т. д.

По крайней мере в 1950-х годах использовалось также октановое число по температурному методу. [1]

Значения октанового числа углеводородов и различных видов топлива

Разность между ОЧИ и ОЧМ характеризует чувствительность топлива к режиму работы двигателя.

Распределение октанового числа

Поскольку при эксплуатации полноразмерного двигателя при переменных режимах происходит фракционирование бензина, необходимо раздельно оценивать детонационную стойкость его различных фракций. Октановое число бензина, с учётом его фракционирования в двигателе, получило название «распределение октанового числа» (ОЧР). В связи со сложностью определения октанового числа на двигателях, разработаны методы косвенной оценки детонационной стойкости по физико-химическим показателям и характеристикам низкотемпературной реакции газофазного окисления, имитирующего предпламенные процессы.

Углеводороды, которые содержатся в топливах, значительно различаются по детонационной стойкости: наибольшее октановое число имеют ароматические углеводороды и парафиновые углеводороды (алканы) разветвлённого строения, наименьшее октановое число имеют парафиновые углеводороды нормального строения. Топлива нефтяного происхождения, полученные каталитическим риформингом и крекингом, имеют более высокие октановые числа, чем полученные при прямой перегонке.

Для повышения октанового числа топлив используются высокооктановые компоненты и антидетонационные присадки. Многие из них (например, МТБЭ) испаряются легче, чем бензин, что приводит к интересному эффекту у машин с негерметичным бензобаком — по мере расходования топлива и испарения присадки октановое число бензина, оставшегося в баке, уменьшается на несколько единиц. Это приводит к лёгкому звону при полной мощности мотора (если он не оборудован датчиком детонации). Подавляющее большинство современных инжекторных двигателей имеют датчики детонации, позволяющие использовать любой бензин с октановым числом 91—98, для двигателей с высокой степенью сжатия может быть необходимо использовать бензин с октановым числом не ниже 95 или даже 98.

Источник

Разбираемся с вопросом: в чем измеряется октановое число бензина, на что оно влияет

О том, как важно при покупке бензина придерживаться рекомендаций автоконцерна, говорят вся автомобильная периодика и все статьи в интернете на эту тему. Но тем не менее, случаи, когда заливают «не свой» бензин, происходят не редко. Часто автолюбители на такой шаг идут отнюдь не по случайному недосмотру, а намеренно. Действительно, есть случаи, когда смена «рациона» машины не повредит ей, но лучше все же не экспериментировать и придерживаться рекомендаций завода. Поговорим о том, какой лучше бензин использовать и в каких случаях. Когда нужно заливать 92 или 95, а может 98.

Отличие 92 и 95 бензина — какой бензин лучше и как его получают

Девяносто второй и девяносто пятый отличаются октановым числом. То есть степенью устойчивости к воспламенению. Повышения такого показателя добиваются путем добавления в топливо так называемых присадок — проще говоря, ингредиентов, чтобы увеличить сложность воспламенения.

Производители таких строгих критериев придерживались не всегда. Долгое время был распространен 93, который быстро и легко вспыхивал за счет свинцовых присадок. Эту марку запретили из-за вредности.

Напрашивается вывод, что двигателю, залитым девяносто вторым, проще стартовать и работать, особенно зимой. Может возникнуть вопрос: почему же тогда девяносто пятый дороже?

Не все двигатели по природе своей могут работать на этой марке. Если залить ее вместо рекомендованной заводом — все может кончиться полным отказом двигателя. Девяносто пятая марка из-за высокого содержания присадок обеспечивает:

Какой же тогда бензин выгоднее заливать? Выбирая 92 или 95, нужно учитывать, что польза от девяносто второго, если заводом предписана девяносто пятая марка, весьма сомнительна. Когда можно заменять? Если отмечается, что авто легче стартует на 95, хотя в рекомендациях завода указан девяносто второй, можно сменить марку. В других случаях лучше не экспериментировать.

Что такое октановое число и на что оно влияет

Октановым числом называют показатель детонационной стойкости топлива для двигателей внутреннего сгорания.

Чтобы понять, какое значение имеет этот показатель, достаточно вспомнить школьную программу по физике. В такте сжатия поршень сжимает смесь паров топлива с воздухом. При повышенном давлении она может вспыхнуть без всякой свечи зажигания, сама по себе. От взрыва раздается грохот, хотя он как раз ничего особо страшного собой не представляет. Гораздо страшнее расплавленные поршневые отверстия и поврежденные взрывом шатуны. Итог — выход мотора из строя. На современных машинах подобное маловероятно, поскольку почти все они оснащены компьютерной системой управления.

То есть двигатели с высокой степенью сжатия требуют марку с высоким октановым числом. Такие обычно встречаются на спортивных машинах, авто бизнес-класса.

В любом случае хозяину машины придется выбрать, какой бензин лучше заливать в свой автомобиль 92, 95 или 98 — однако это важно автомобилю.

Методы повышения октанового числа

Для повышения октанового числа пользуются:

Все эти методы повышения октанового числа работают, но лучше обращаться к ним в крайнем случае, а еще лучше — не обращаться вообще, использовать бензин предписанной марки. Присадки засоряют клапаны и повышают электропроводность горючего — это опасно и грозит пожаром.

В чем измеряется октановое число бензина

Уже понятно, что октановое число важно знать. Но в чем измеряется этот показатель и какое имеет значение? Разберемся подробней. Октановое число бензина, например, 92, означает, что его устойчивость к воспламенению соответствует стойкости смеси из 92 частей изооктана и 8 — η-гептана. По сути, это число означает стойкость к детонации. Определяют его экспериментальным путем.

Можно ли внешне определить качество топлива

Итак, понятно — повышающие октановое число добавки скорее вредны, чем полезны двигателю и следует проявить бдительность, чтобы не дать нечестным продавцам себя обмануть. Иногда качество становится очевидным даже при внешнем осмотре:

Наконец, горючее стоит просто понюхать. В норме его запах неприятный, но не резкий, не бьющий в нос. Если бензин именно воняет, это должно насторожить. Лучше поискать другую автозаправку.

Степень сжатия бензина говорит о необходимом топливе

Выбор бензина с определенным октановым показателем, зависит от степени сжатия в моторе. Специалисты подтвердили, что если степень сжатия 10,5, к ней подходит 95. Если ниже, можно залить 92. Окончательное слово за автоконцерном, выпустившим авто.

Важно: даже если рекомендован девяносто пятый, владельцы машин выбирают 92 именно из-за низкого количества присадок, изнашивающих двигатель.

Можно ли мешать бензины в баке

Сам вопрос возможности смешивания разных видов бензина в резервуаре, не совсем правилен: топливо разных видов в баке не будет смешиваться. Они имеют разную плотность.

Например, смешали те же 95 и 92. Они расслоятся. Более легкий 95 соберется на поверхности. Двигатель выработает сначала один вид, затем другой. Это не принесет никакой пользы, но и фатального вреда тоже: мотор, рассчитанный на девяносто второй, не выйдет из строя, если его «накормить» девяносто пятым.

Что будет с машиной если ездить не на положенном топливе

Если коротко сказать, что будет, если машину «потчевать» не той маркой бензина — ничего хорошего. Однако владельцы машин делают это часто, и не всегда по недосмотру или из-за обмана со стороны продавца. Особенно это распространено среди владельцев старых моделей ВАЗ, для которых предпочитают покупать 95 вместо предписанных им восьмидесятого или девяносто второго.

Есть и другая категория водителей, отдающих предпочтение 92 бензину, несмотря на рекомендованный 95, ссылаясь на низкое количество примесей. Иногда это оправданно, но чаще только ухудшает ситуацию. Если машина, в «меню» которой предписана девяносто пятая марка, потребляет девяносто вторую, возникает другая неприятность — ударные нагрузки. Они выводят из строя кольца и поршни, на это указывают отчетливое постукивание и звяканье при работе двигателя. Бензиновая смесь прогорает не до конца, остатки выгорают уже в нейтрализаторе. Составляющие двигателя неравномерно смазываются маслом из-за детонационных волн. В таких случаях часто переставляют зажигание или регулируют октан-корректор. Или поступают проще — разбавляют бензин другим в сочетании 1 к 1.

Другая картина происходит, если заправиться горючим с более высоким октановым показателем, чем то, что рекомендовал завод. Длительность сгорания увеличивается, равно как и отдача тепла. Мотор перегревается, расход масла повышается. Итог — отказ мотора.

Важно: особенно губительны такие эксперименты со старыми Ладами. Может оказаться, что новичок перепутал и залил по ошибке топливо с большим показателем. Его лучше разбавить другим — с меньшим октановым числом. Особенно это важно для старых Лад, которые рассчитаны на бензин восьмидесятой марки.

Даже если первоначально кажется, что смена октанового числа на более высокий только сделала лучше и мотор стал производить меньше шума, от затеи следует отказаться. Залитый бензин с высоким октановым числом сливают, патрубки и бензобак промывают. После этого заливают нужную марку.

Важно: единственный случай, когда подобное может пойти на пользу — использование марки АИ-98 вместо АИ-95. Расход понижается, приемистость машины напротив, улучшается.

Дизель

Еще хуже, если в двигатель внутреннего сгорания вместо, например, 92 марки залили дизельное топливо. Попадая в топливную магистраль бензинового двигателя, оно производит ее закупорку, просачивается через цилиндры. Двигатель выходит из строя.

Если покупатель обнаружил, что залил не то и не успел завести мотор, следует слить дизель и вызвать эвакуатор, а на нем уже отправиться до ближайшего сервис-центра. Резервуар промоют и зальют нужную марку. За остальное можно не волноваться, поскольку не было подачи дизеля из бака. Хуже, если автовладелец пожалел времени на эвакуатор и залил потом полный бак бензина. Машина заведется и даже проедет какое-то расстояние, но потом все равно заглохнет. Выход — опять же эвакуатор и путешествие до СТО, только теперь уже потребуется полная промывка топливной системы.

Обеспечить автомобилю долгую жизнь с минимумом капитальных ремонтов и ядовитых выхлопов — это пользоваться горючим предписанной заводом марки и покупать только качественный бензин. Особенно это важно зимой. Не все владельцы заправок ведут бизнес честно, если в горючем есть вода, то октановое число 95 или 92 уже не так важно. Завести двигатель будет сложно, если вообще возможно. Ситуацию спасут присадки, только не повышающие октановое число, а осушители топлива, продающиеся во всех автомобильных магазинах. Стоят они дешево, зато удаляют воду и не дают баку замерзнуть.

Источник