Что такое октановое число топлива

Октановое Число (простыми словами) – Суть, Влияние и методы изменения

Что такое Октановое Число бензина и в чем отличия. Как определить октановое число и как оно влияет на двигатели и качества использования. Повышения и понижения ОЧ.

В эпоху повсеместного распространения двигателей внутреннего сгорания трудно найти человека, который не слышал бы выражения «октановое число бензина». При этом даже среди владельцев автомобилей не так много людей, четко представляющих себе, что такое октановое число и для чего оно нужно.

Между тем, данная информация необходима при выборе топлива, оптимального для различных видов техники, и пренебрежение ею может стать причиной серьезной поломки. Ниже подробная информация о том, что такое октановое число автомобильного топлива, от чего оно зависит и к чему может привести использование бензина, не подходящего для конкретного типа двигателя.

Бензин с октановым числом 100

Хрупкое равновесие в мире владельцев автотранспортных средств снова под угрозой: как октановое число горючего может быть равным 100 или даже выше, стоит ли тратиться на бензин Экто 100, будет ли реальная польза, если предпочесть обычному топливу премиальную марку? Такие же жаркие споры будоражили сообщества автомобилистов и после появления девяносто восьмого, но единого, универсального ответа на все вопросы о любом горючем по-прежнему нет. Разные двигатели и режимы эксплуатации, разный «возраст» машин и ряд прочих особенностей будут влиять на эффективность топлива, это применимо к любому виду бензина. Высокооктановое топливо тоже не исключение. Разберемся, кому такой бензин подойдёт, а кто не заметит большой разницы с АИ-98 или даже предпочтёт АИ-95 любым инновациям.

АИ-92, АИ-95, АИ-98: на что влияют октановые числа бензина

Правильно подобранное топливо может продлить срок службы двигателя и сделать поездки комфортными и безопасными. Но неправильный выбор чреват серьезными проблемами. Чем отличаются разные виды бензина и как выбрать подходящий? Объясняем в новом разборе Mafin Media.

Все об октановом числе: полезный справочник

Любой автомобильный мотор разрабатывается под определенный тип топлива. Именно характеристики топливной смеси позволяют инженерам корректно рассчитать нужный объем камер сгорания, конфигурацию поршней. Водителю нужно обязательно учитывать рекомендации производителя, неверно подобранное октановое число бензина не просто не позволяет двигателю работать с должной эффективностью, но представляет опасность, может спровоцировать серьезные внутренние повреждения, для устранения которых потребуется капитальный ремонт. Что такое октановое число? Как оно рассчитывается, как влияет на функционирование силовой установки?

Что такое октановое число и почему это важный показатель

Сама аббревиатура АИ говорит о том, что это топливо для автомобилей. Буква « А » обозначает автотранспорт , а буква « И » — что октановое число этого топлива было проверено в лаборатории исследовательским методом. Цифры, которые стоят после обозначения типа топлива, и указывают на то самое число. Всего на российском рынке представлено четыре вида бензина: АИ-92, АИ-95, АИ-98 и АИ-100. Возможно, где-то в российских глубинках еще можно найти АИ-80, но на автозаправочных станциях Москвы и Санкт-Петербурга такого топлива уже точно нет: современные моторы просто на него не рассчитаны.

Октановое число говорит о стойкости бензина к детонации — процессу взрывного воспламенения рабочей смеси. В цилиндре двигателя внутреннего сгорания находится поршень, который ходит вверх-вниз. Когда он движется к нижней точке, в цилиндр подается топливо и воздух. После этого поршень движется вверх, сжимая топливно-воздушную смесь для ее дальнейшего воспламенения, а искра от автомобильной свечи поджигает сжатую смесь в камере сгорания. После этого поршень идет вниз, создавая инерцию для дальнейшего вращения двигателя. В следующем подъеме поршень выталкивает сгоревшие газы из камеры сгорания. Такт считается завершенным, и процесс повторяется снова.

Октановое число показывает, насколько сильно можно сжать топливно-воздушную смесь, прежде чем произойдет детонация. Если использовать топливо с октановым числом ниже рекомендованного заводом-изготовителем, может произойти ранний взрыв смеси еще в середине такта сжатия . В таком случае поршень встретит сопротивление от взрывной волны, прежде чем дойдет до верхней точки и завершит такт. Это чревато не только тем, что автомобиль начнет ехать хуже, но и ощутимым сокращением срока службы мотора — например, сам поршень со временем начнет разрушаться и плавиться от резких повышений температуры, шатуны (деталь соединяющая поршень и коленчатый вал двигателя) из-за перегрузки могут деформироваться. Одним словом, рано или поздно (скорее, рано) двигатель потребует замены или капремонта .

Принято считать, что чем выше октановое число, тем бензин лучше. Подкрепляется это еще и разными ценами — «сотый» бензин стоит сильно дороже обычного 92-го. Но на деле нет бензина лучше или хуже : октановое число не влияет на качество топлива, а лишь говорит о его детонационной стойкости. И то, какой бензин лучше подходит конкретному мотору, определяется только конструктивными особенностями.

1. Просто о сложном.

Октановое число бензина – процентное соотношение изомеров и октана к гептану. С помощью октанового числа можно получить информацию об эксплуатационных характеристиках бензина, запасе хода, стойкости к детонации, мощности и прочее.

Если проще: вычисляется устойчивость бензина к самопроизвольному возгоранию в процессе работы двигателя, которое определяется как смесь указанных веществ в процентном соотношении. Чем выше октановое число, тем устойчивее процесс возгорания.

Маркировка бензина определяется при лабораторных исследованиях, где эталонная смесь сравнивается с испытуемым образцом. Если в образце содержится 5% гептана и 95% изооктана, то топливо маркируются цифрой «95». Так, можно судить о количестве невоспламеняемого изооктана.

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.

2. Какие показатели влияют на октановое число.

Топливо – многокомпонентная смесь, которая получается при фракционировании сырой нефти. В чистом виде бензин имеет низкую детонацию (до 60 единиц). Для повышения детонационной стойкости применяются различные процессы и специализированные добавки.

На октановое число влияет количество углеводородов с циклическим и разветвленным строением. Для увеличения их числа используют риформинг и крекинг, а также добавляют в топливо присадки.

Говорят, что на более дорогом бензине машина едет лучше.

Не совсем. В первые километры после заправки действительно может показаться, что автомобиль поехал быстрее, двигатель стал работать тише, а трава вокруг стала зеленее. Но в большинстве случаев особой разницы не будет, особенно если речь идет об обычном атмосферном моторе. Тут, скорее, работает эффект плацебо и желание хоть как-то оправдать высокую стоимость топлива.

Для машин с большим объемом двигателя (от трех литров) есть смысл заливать бензин с более высоким октановым числом ради небольшой экономии топлива, но она будет заметна только на длинной дистанции и только при условии спокойной езды на низких оборотах. Например, если вам нужно доехать на большом внедорожнике по трассе в соседний город и вы не собираетесь гнать всю дорогу, можно залить топливо с более высоким октановым числом, так как это действительно поможет проехать больше километров на одном баке.

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.

3. Что такое «детонация».

Самопроизвольное, неконтролируемое воспламенение топлива в двигателе называется «детонацией». Это один из опасных процессов, так как происходит резкое повышение температуры и взрыв (скорость сгорания с 15 м/с возрастает до 1,5 км/с).

Детонация провоцирует закоксовку камеры сгорания, образование ударных волн, перегрев, как следствие – быстрый износ двигателя за счет несогласованной работы механизмов.

Такой процесс может быть спровоцирован использованием топлива с низким октановым числом, чем то, которое рекомендовал производитель. Также это может быть вызвано приобретением некачественного бензина, в котором присутствуют легкоиспаряемые вещества.

Влияние добавок на работу двигателя

Стоит отметить, что срок действия перечисленных присадок не очень большой. Вдобавок они быстро разрушаются. В связи с этим на двигатель может быть оказаны разные воздействия. И здесь стоит заострить внимание на одном важном моменте.

При использовании значительного количества присадок у бензина появляется способность проводить электричество, чего напрочь лишены заводские аналоги. А благодаря этому сохраняется высокий риск возгорания силового агрегата. А это в свою очередь становится небезопасно для всех окружающих участников дорожного движения.

Что будет, если залить «сотый» бензин в «шестерку»

Если вкратце, ничего хорошего. Старые советские моторы были рассчитаны в лучшем случае на бензин с октановым числом 80, а зачастую и того ниже. Высокооктановое топливо попросту не успеет прогореть за отведенное ему время, что приведет к порче клапанов и всей системы выпуска. Кроме того, большая часть топлива будет в прямом смысле улетать в трубу — все, что не успеет сгореть, отправится на выход через выхлопную систему.

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.

4. Как связаны с детонацией n-гептан и изооктан.

Исследование процесса детонации определило устойчивость различных веществ. То есть каждое вещество воспламеняется при разных показателях. Так, ученые определили, что n-гептан – неустойчивое к возгоранию соединение, а изооктан – устойчивое.

Получается, что качественный и устойчивый к давлению бензин должен содержать большое количество изооктана и минимальное количество n-гептана.

Для кого создали АИ-98 и АИ-100

В первую очередь дорогое высокооктановое топливо нужно дорогим высокопроизводительным машинам. Премиальные спорткары рассчитаны на высокие нагрузки, и бензин должен соответствовать требованиям завода. Например, современные двигатели Mercedes потребляют исключительно на АИ-98: использование топлива с более низким октановым числом сделает срок эксплуатации и без того не самого долговечного мотора еще короче. То же самое относится к спорткарам марок Porsche, Lamborghini или Ferrari.

Также специально для АИ-98 и АИ-100 проектировались моторы культовых Subaru Impreza WRX STI и Nissan GT-R. А вот представители более массовых компаний Volvo и Skoda, наоборот, открыто заявляли, что для их автомобилей высокооктановое топливо не подходит и скорее навредит, нежели принесет пользу. Бензин с высоким октановым числом нужен и автомобилям, оснащенным турбиной, о чем завод-изготовитель сообщает на лючке бензобака.

Как влияет на двигатель бензин с низким и высоким октановым числом?

Причины возникновения детонации – ошибки водителя, эксплуатация топлива со слишком низким ОЧ, обман на АЗС. Длительная работа в таком режиме категорически не рекомендована. Сначала начинают доноситься посторонние звуки, потом мощность ДВС сильно падает, растет топливный расход. Страдает и выхлопная система, по которой выходят раскаленные газы. Лучшее решение в такой ситуации – сбросить обороты и осторожно доехать до заправки за нужным горючим. Стоит вновь прочесть, что значит детонация, чтобы понять всю опасность явления.

Использовать бензин с большим октановым числом – это тоже ошибка, несмотря на то, что многие водители считают иначе. В первую очередь, придется столкнуться с увеличением расхода, если же работа длительная, то на свечах, клапанах, поршнях начнет формироваться нагар, мощность серьезно упадет, потеряется динамика. Все это объясняется тем, что топливовоздушная смесь просто не будет в достаточной мере сжиматься, это не предусмотрено конструктивными особенностями двигателя, ее горение станет медленным, неполным. Постепенно ситуация усугубится, выпускные клапаны перегреются, а в критическом случае – прогорят. Замена клапанов – одна из наиболее сложных восстановительных задач, без капитального ремонта не обойтись, а это долго и дорого.

Если даже примерно понимать, что представляет собой октановое число, это простыми словами поможет объяснить и нежелательные последствия, связанные с некорректным выбором. Чтобы работа ДВС была безаварийной, нужно грамотно подбирать топливо.

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.

Как же определиться с нужным топливом

Довериться рекомендациям завода-изготовителя. Конечно же, ничего плохого не случится, если в современный мотор залить АИ-98 вместо АИ-95, но и какого-то волшебного эффекта не будет — к сожалению, малолитражка не превратится в мощный спорткар только из-за того, что ее заправят «сотым» бензином. Рекомендованное топливо обычно указано прямо на лючке бензобака, иногда производитель указывает там два варианта — в таком случае в приоритете все равно будет бензин с более высоким октановым числом, но и от езды на низкооктановом топливе двигатель не пострадает. Однако здесь важна еще и географическая особенность АЗС. Так, если вы заправляетесь на частной (не сетевой) заправке, лучше залить бензин с максимально имеющимся октановым числом.

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.

6. Какой показатель считается максимальным.

Постоянное развитие технологий накладывает повышенные требования на продаваемые марки бензинов. Благодаря применению различных насадок можно получить экспериментальные данные с детонационной стойкостью до 140 единиц. Но эти показатели не реализуемы по экологическим причинам: в составе присадок есть металлоорганика. Неэтилированное топливо может иметь высокооктановые показатели до 109 единиц.

Максимальные значения у авиационных бензинов – до 115 единиц. Современные автомобили рассчитаны на использование 95 и 98 бензина. Более высокие показатели (до 102 единиц) – только для гоночных болидов.

7. Способы повышения октанового числа.

Существует два способа повышения детонационной устойчивости:

Изменение технологического процесса. При добавлении катализаторов на основе рения можно увеличить количество разветвленных углеводородов.

Добавление присадок – тетраэтилсвинец (запрещен из-за токсичности), добавки на основе эфира, спирта, ароматических углеводородов.

С помощью присадок можно повысить стойкость бензинов к детонации на 10–12 единиц. Это не влияет на экологию, но повышает риск образования паровых пробок. При этом такая топливная смесь при длительном хранении теряет свое качество.

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.

8. Тетраэтилсвинец.

Наиболее распространенный и эффективный антидетонатор с высоким показателем вязкости. Благодаря этому можно повысить октановое число на 17 единиц. В чистом виде не используется, так как образует оксид свинца при сгорании и провоцирует оседание нагара на элементах мотора. Поэтому тетраэтилсвинец соединяется с дибромпропанолом, бромистым этилом или диромеэтаном для вывода продуктов оксида свинца и снижения нагрузки на элементы мотора.

9. Самостоятельное повышение октанового числа.

Провести корректировку числа в домашних условиях можно, добавляя к бензину различные вещества. Наиболее популярны:

Lavr Next Octane Plus – до 6 единиц;

Astrohim Октан Плюс – на 3–5 единиц;

Octane Plus – на 2–2,5 единицы;

Liqui Moly Octane Plus – на 2–5,5 единиц.

В зависимости от используемого вещества изменяется не только сопротивляемость детонации, но и другие параметры бензинов, которые оказывают влияние на работу двигателя внутреннего сгорания.

11. Какое топливо использовать.

Для каждого автомобиля производитель рекомендует топливо с точным октановым числом, которое определяется по техническим показателям. Хотя в автомобилях стали устанавливать систему предотвращения детонации, но нарушение данных рекомендаций может привести к увеличению расхода такого топлива, снижению мощности двигателя, появлению металлического звона и сбоям в системе зажигания, охлаждения и т.д.

Использование высокооктанового топлива с более высокими показателями, чем определено производителем, тоже не несет пользы. Может наблюдаться как увеличение расходов на бензин, так и его неполное сгорание.

13. Приборы для измерения.

На рынке представлены приборы отечественного и зарубежного производства:

К специальным установкам относят: ОКТАН-ИМ, ОКТАНОМЕТР ПЭ-7300М, SHATOX SX-100M.

Принцип работы у них одинаков: измерение октанового числа с помощью сравнения с эталонными показателями. При этом топливо от разных производителей отличается, поэтому показатели будут тоже неодинаковыми. В качестве стандарта берут топливо одного производителя, иначе нужно проводить калибровочные работы.

14. Существующие мифы об октановом числе.

Из-за того, что у большинства автовладельцев есть лишь смутное представление о топливных показателях, возникает множество мифов. Вот некоторые из них:

При повышении температуры сгорания топлива увеличивается мощность двигателя. Использование высокооктанового бензина не увеличивает мощность, так как температура и выделяемое тепло практически одинаковы для всех марок топлива.

Портативные приборы показывают точное количество октана. Получить точные результаты можно только благодаря стендовым испытаниям. Остальные измерения лишь приблизительные, так как на них влияет множество факторов.

В 92-м бензине нет присадок, и он безвреден для двигателя. Бензины с показателем октана выше 90 содержат примеси, которые полностью сгорают. Поэтому системе не наносится вред.

Чем выше количество октана, тем лучше топливо. Денотанация – не основной показатель качества. В бензине содержатся примеси, которые могут загрязнять окружающую среду.

Наиболее ценный компонент – это количество октана. Эталоном денотанации выступает изооктан, который и позволяет маркировать топливо. Октан добавлять в топливную смесь нельзя, так как его неустойчивость ниже, чем у n-гептана.

Благодаря совершенствованию технологий можно получать качественное высокооктановое топливо без добавления вредных химических веществ.

Вместо выводов.

Топливо должно обеспечивать бесперебойное функционирование двигателя. Октановое число оказывает существенное влияние на данный показатель. Но не стоит проводить эксперименты, заправляя автомобиль бензином с более высоким или низким содержанием октанового числа. Только использование проверенного топлива обеспечит долгую и надежную работу автомобиля, исключив выход из строя отдельных систем и поломку двигателя.