Октановое число (ОЧ) — термин, знакомый многим водителям. Это техническая характеристика топлива, влияющая на работу двигателя автомобиля. В этой статье вы найдете ответы на все связанные с ним вопросы.

Определение октанового числа

Октановое число бензина указывает на его противоударные свойства, которыми он обладает при запуске двигателя. Этот важнейший показатель характеризует устойчивость горючей жидкости к самовозгоранию, т. е. воспламенению, происходящему без искры.

Октановое число и его влияние на работу двигателей внутреннего сгорания

Чем выше октановое число, тем меньше вероятность самовозгорания, а чем оно ниже, тем больше вероятность воспламенения. Этот фактор оказывает влияние на любой автомобиль, в котором используется двигатель внутреннего сгорания. Когда поршень двигателя при движении находится в верхнем положении, он давит на топливно-воздушную смесь. Затем под действием искры происходит воспламенение бензина. После этого поршень перемещается вниз, приводя двигатель во вращение.

Высокое октановое число приносит свои плоды

Более высокое октановое число позволяет топливу дольше сопротивляться сжатию, пока оно не сгорит. При этом выделяется больше энергии, что обеспечивает оптимальные характеристики двигателя и более плавный ход. Напротив, при более низком октановом числе топливо воспламеняется быстрее, что может негативно сказаться на работе двигателя.

Понимание октанового числа

При исследовании автомобильного топлива можно определить октановое число. Первая буква «А» указывает на то, что бензин предназначен для автомобилей. Вторая буква «И» — октановое число, которое определяется в ходе лабораторных испытаний. Для получения результатов образцы сравниваются с характеристиками эталонов гептана и изооктана. АИ-95 указывает на 95-процентное содержание изооктана, а оставшаяся часть приходится на гептан.

В настоящее время используются четыре вида бензина. Наиболее популярными являются АИ-92 и АИ-95. АИ-98, который подходит для автомобилей с мощными двигателями, является премиальным. Самое низкое октановое число — АИ-80.

Октановое число и состав топлива

Чистый бензин образуется в результате разделения сырой нефти. Он обладает низкой огнестойкостью — от 40 до 60. Состав автомобильного топлива варьируется, в чистый бензин добавляются органические вещества, повышающие детонационную стойкость и, соответственно, октановое число. Бензин АИ-100 предназначен для автомобилей, участвующих в гонках, и не часто встречается на обычных АЗС. Премиальные, фирменные сорта топлива можно найти, но они не обозначаются привычными этикетками.

Сопротивление воспламенению углеводородов

Наименьшей устойчивостью к воспламенению обладают углеводороды, имеющие прямолинейную форму. Наибольшее сопротивление наблюдается у углеводородов, имеющих более сложную конфигурацию — циклическую, с разветвлениями. Для наращивания этого показателя производители топливной продукции используют в своем производстве процессы риформинга и каталитического крекинга. Это приводит к увеличению концентрации углеводородов сложной формы и уменьшению количества веществ с линейной структурой.

Октановое число, изооктан и гептан: Подробный обзор

Бензин состоит из двух углеводородов: гептана (известного как н-гептан) и изооктана. Для измерения октанового числа используются эталонные образцы изооктана и гептана. Изооктан имеет детонационную стойкость 100, а гептан — нулевую стойкость к воспламенению. В лабораториях сравнивают характеристики различных бензинов и эталонов, чтобы определить октановое число, которое представляет собой отношение долей гептана и изооктана.

Свойства изооктана и гептана

Изооктан, сжатый до максимально возможного уровня, не начинает гореть сам по себе. Однако гептан быстро воспламеняется при небольшом воздействии. Чем больше изооктана добавлено в топливо, тем выше его октановое число и тем лучше его свойства. Эти свойства влияют на работу двигателя: его мощность, достигаемую мощность, уровень шума при работе.

Детонация

Детонация — это процесс очень быстрого сгорания топливно-воздушной смеси, приводящий к резкому повышению давления. Это может привести к повреждению внутренних компонентов двигателя, таких как поршни или клапаны.

Детонация в автомобильных двигателях

Детонация — это реакция мгновенного и неконтролируемого воспламенения топливно-воздушной смеси в камере сгорания автомобильного двигателя. Обычно, когда поршень достигает своей высшей точки, топливо воспламеняется от искры и устойчиво горит, выделяя большое количество энергии. Однако при детонации горение начинается еще до того, как поршень достигнет своего максимума, что приводит к возникновению огромного давления на стенки цилиндра и его поршень. Топливо быстро сгорает взрывным способом, в результате чего скорость пламени значительно превышает обычную (обычно она составляет от 15 до 40 м/с). В случае детонации скорость пламени возрастает до поразительных 1500–2000 м/с.

Детонация и ее влияние на двигатели

Детонация оказывает пагубное влияние на работу двигателя. Она может привести к увеличению скорости сгорания топлива, что приводит к значительному нагреву жизненно важных компонентов. Кроме того, в процессе детонации могут возникать ударные волны, которые повышают температуру внутри двигателя и создают дополнительное давление на отдельные компоненты, такие как цилиндр и поршень.

В результате двигатель может быстрее выйти из строя, издавать громкие и ненормальные звуки во время работы, вырабатывать меньше энергии и мощности.

Детонация: Причины

Детонация возникает из-за разницы между октановым числом и характеристиками двигателя, в частности давлением на топливно-воздушную смесь. Надежный двигатель имеет большую компрессию, и если ее значение меньше рекомендуемого, то дополнительная нагрузка приведет к тому, что бензин будет сгорать до тех пор, пока не воспламенится искра и поршень цилиндра не перейдет в пиковое положение.

Объяснение детонации в двигателях

Еще одной причиной детонации является небрежность производителей. Некоторые фирмы для повышения октанового числа добавляют в смесь нефтепродуктов пропан, метан и другие добавки. Эти добавки искусственно повышают показатель и ненадолго. Эти элементы являются горючими, поэтому они быстро улетучиваются, что приводит к неизбежному снижению октанового числа. Стратегии оценки октанового числа бензина.

Лабораторные методы оценки октанового числа

Лабораторные методы являются наиболее надежным способом определения октанового числа. Компании, производящие топливные смеси, используют для этой цели два метода:

— исследовательское октановое число (RON) — Моторное октановое число (MON)

Двигатель

Для исследования используется однокамерный двигатель. Создайте в реальном времени условия, аналогичные движению автомобиля по сельской автостраде. Анализ выполнен в соответствии с ГОСТом, частота вращения двигателя составляет 900 оборотов в минуту, а температура подаваемой топливной смеси с воздухом — 149°C.

Исследование

Рассчитанное топливо сопоставляется с эталоном, определяется количество изооктана и гептана в смеси. Для этого используется двигатель, работающий в условиях урбанистического ландшафта. Смесь подается при температуре всего 52°С, а двигатель вращается со скоростью 600 оборотов в минуту. Исследования также проводятся в соответствии с ГОСТом.

Значения различаются из-за разных условий

В России сбор данных осуществляется с использованием специального исследовательского подхода. В США используется среднее значение двух величин. При заправке в другой стране следует учитывать, что результаты измерений могут отличаться. Чтобы перевести цифры из одной системы в другую, обратитесь к специальной таблице октановых чисел.

Определение октанового числа

Для определения октанового числа в магазинах можно приобрести специализированный измерительный инструмент, называемый октанометром. Даже в самых современных и точных моделях при измерении может быть допущено отклонение до 5 единиц. Неточные модели могут выдавать результаты, отличающиеся от реального значения на 10 единиц.

Октанометры

Работа октанометров основана на определении диэлектрической проницаемости проверяемого топлива. Полученные результаты сравниваются со значениями, предварительно заложенными в прибор. Важно отметить, что калибровка прибора является обязательным условием.

Отметим, что октанометры измеряют не само октановое число, а электропроводность, на которую может влиять не только доля линейных и циклических углеводородов, но и присадки, не влияющие на детонационную стойкость. Таким образом, самостоятельно определить октановое число практически невозможно.

Максимальное октановое число

Верхний предел октанового числа колеблется от 130 до 140 при добавлении в бензин металлоорганических соединений, таких как ферроцен и тетраэтилсвинец. Однако, поскольку эти химические вещества запрещены во многих странах из-за их вредного воздействия на окружающую среду, неэтилированный бензин без запрещенных добавок может обеспечить октановое число только до 109 единиц. Авиационное топливо может достигать 115 единиц, а гоночные автомобили используют бензин с октановым числом 102.

Повышение октанового числа

Для повышения октанового числа топлива используются два основных метода:

1. Введение ренийсодержащих катализаторов в процессы нефтепереработки. Этот химический элемент повышает концентрацию разветвленных углеводородов.

2. Внесение добавок. Тетраэтилсвинец, металлоорганическое соединение, более двух десятилетий эффективно использовался в нефтяной и топливной промышленности для повышения октанового числа. Однако токсичность этого соединения привела к его запрету. Другие присадки, такие как сложные эфиры, ароматические углеводороды и спирты, позволяют повысить октановое число на 10–12 единиц без ущерба для экологической безопасности.

Повышение октанового числа

Для повышения октанового числа на рынке предлагаются различные октан-корректоры, антидетонаторы и универсальные смеси, содержащие спирты и эфиры. Однако эти присадки повышают октановое число лишь на 2–6 пунктов. Кроме того, они могут изменять состав и характеристики топлива. Наиболее популярными являются добавки Totek UMT, Astrohim Octane Plus, Octane Plus Hi Gear, Lavr Next Octane Plus и Octane Plus Liqui Moly.

Понижение октанового числа для старых автомобилей

Если у вас старый автомобиль, работающий на топливе с низким октановым числом, то вам необходимо снизить октановое число. Вот некоторые методы, позволяющие это сделать:

Выветривание

Оставьте топливный бак открытым для испарения летучих веществ. Это приведет к снижению октанового числа примерно на 0,5 единицы в день.

Компиляция керосина: Сложность

Составление керосина — дело непростое. Определить правильные пропорции практически невозможно. Необходим контроль качества. Однако современные двигатели не всегда хорошо работают при использовании керосина.

Влияние низкооктанового бензина

Когда в бак заливается некачественный бензин, на скорость воспламенения и сгорания топливно-воздушной смеси влияет его октановое число. Обычно бензин загорается при контакте с искрой, он медленно горит и выделяет энергию. Необходимый уровень октанового числа указывается производителем машины или двигателя в технической документации. Необходимо придерживаться этих указаний.

Неподходящее октановое число

При слишком низком октановом числе возникает детонация — безыскровое горение, которое происходит слишком рано. Фактически это взрыв, вспыхивающий с ускорением, но с минимальным выделением энергии. При слишком высоком октановом числе давление воздушно-бензиновой смеси в цилиндре двигателя не достигает пика, необходимого для полного воспламенения смеси. В этом случае топливо сгорает постепенно и не полностью.

Низкооктановый бензин и его последствия

Если октановое число топлива меньше требуемого, это сказывается на работе двигателя. Автомобиль станет менее мощным, появится стук. Увеличится и расход топлива. Кроме того, повышается температура воздуха в салоне двигателя, что приводит к снижению эффективности работы катализатора и его окончательному выходу из строя. Хотя некоторые автомобили оснащены системой оповещения, позволяющей залить в бак низкосортный бензин, делать это не рекомендуется, так как мощность двигателя снизится, а расход топлива возрастет.

Слишком высокое октановое число может повредить ваш автомобиль

Часто считается, что более высокое октановое число означает более высокие эксплуатационные характеристики. Однако если октановое число топлива выше рекомендуемого, это может привести к нежелательным последствиям. В цилиндрах не будет создаваться необходимое давление, что приведет к неполному сгоранию топливно-воздушной смеси. При регулярном использовании высокооктанового бензина можно ожидать снижения мощности двигателя, увеличения расхода топлива, больших затрат на заправку на АЗС, нагара на поршнях, клапанах и свечах зажигания, перегрева выпускных клапанов, что может привести к их неисправности и сложному дорогостоящему ремонту.

Октановое число

Это число показывает способность топлива избегать нежелательного воспламенения, детонации в двигателе. Оно влияет на мощность двигателя, а также на производительность машины. Для того чтобы ваш автомобиль работал без проблем, а его двигатель был работоспособен в течение длительного времени, очень важно правильно выбрать марку топлива.