Октановое число дизельного топлива, бензина и керосина

Что такое октановое число

Это стойкость топлива к воспламенению под напором сжатия. Для его определения используются два лабораторных способа – исследовательское октановое число (ОЧИ) и моторное октановое число (ОЧМ). Инструментальные механизмы моторного и исследовательского метода отличаются и в процессе определения получается разница, которая называется чувствительностью топлива. Более приближенным к реальности является фактическое октановое число, выявляемое на агрегате, работающем на специальном стенде. Но самым приближенным к реальности является дорожное октановое число – его получают на движущемся автомобиле.

Так что же означают цифры, которые украшают колонки на АЗС? Они указывают на количество почти невоспламеняемого под действием силы сжатия изооктана в сочетании с н-гептаном. Но, если вернуться к методике определения октанового числа, то для таких основных марок бензина как Аи-92, Аи-95 и Аи-98 значение получено исследовательским методом, в то время как параметры, полученные моторным методом, отличаются в меньшую сторону.

к содержанию ↑

Октановое число бензина

Октановое число бензина 92 и 95 – самое распространенное сегодня, что отражается в названии марок топлива АИ-92, АИ-95. Самую большую стойкость к возгоранию внутри камеры показывает АИ-98. Современный автопром, как российский, так и зарубежный, выпускает транспортные средства, двигатели которых могут эффективно работать только с высокооктановыми продуктами, поэтому бензин с октановым числом менее АИ-92 просто перестал быть нужным (за исключением отдельных областей вроде сельского хозяйства).

Стоимость бензина высокого качества с максимальным октановым показателем будет выше, чем у аналогов – поэтому у нечестных поставщиков продукции возникает умысел «разбавить» АИ-98 или АИ-95 менее качественным горючим, чтобы получить большую прибыль. В этой связи крайне важно заправлять автомобильные средства только в сетях проверенных АЗС, гарантирующих качество предоставляемого топлива. Особенно если ваш бизнес связан с транспортировкой, грузами или логистикой. Повышение октанового числа бензина самостоятельными усилиями не приносит ощутимой экономии, так как корректно этот процесс может проходить только в промышленной среде при соблюдении определенных условий хранения.

Существует взаимосвязь октанового числа бензина со степенью сжатия внутри двигателя. Любая таблица степени сжатия показывает – чем выше степень сжатия, тем больше вероятность самовоспламенения. При этом высокая степень сжатия гарантирует эффективную работу мотора. Это еще один довод в пользу заливки высокооктановых марок бензина.

к содержанию ↑

Октановое число для дизеля

Это показатель стойкости топлива к детонации. Чем, октановое выше число дизельного топлива, тем меньшая вероятность детонации, попадающей в камеры сгорания смеси. То есть взрыва горючего. Солярку можно сжать до критического показателя, а самопроизвольного возгорания не произойдет. При резком сжатии с топливом происходят сложные химические изменения в ее составе.

Детонация — опасный процесс, сравнимый с резким подъемом артериального давления у людей. Это похоже на гипертонию у человека. Может протекать скрытно, может показать неожиданно высокое давление, вызвать инфаркт. Детонация дизельного двигателя способна разрушить силовую установку. Словом, есть существенные отличия октанового числа, от силового агрегат, работающего на бензине.

к содержанию ↑

Октановое число керосина

Бензин – это не единственный вид топлива, и наряду с ним по всему миру используются керосин и дизель, также имеющие свои уникальные характеристики. Все три состава выделяются из нефти, но имеют различную химическую структуру.

Керосин старше бензина, сейчас его используют для питания реактивных и авиационных объектов и в составе ракетного топлива. По своему составу керосин ближе к дизельному топливу, чем к бензину. Он состоит из нескольких алкановых углеводородов, не имеющих тройных и даже двойных связей. И это создает трудности в определении октанового числа данного вида топлива.

Сложность в отделении одного алканового углеводорода от другого в керосиновой цепочке и непостоянность химического состава обработанных нефтепродуктов во время получения керосина не дают возможности точного цифрового выражения антидетонационных свойств топлива. Поэтому большинство исследователей, проводивших тестирование, утверждают, что у керосина октановое число просто отсутствует. Кроме того, воспламенение керосина происходит не моментально, как в случае с бензином, а постепенно – и время разнится в зависимости от типа мотора и объекта, который он питает.

По отношению к керосину более целесообразным становится подсчет цетанового числа (скорость воспламеняемости для топлива дизельного вида). Именно такую характеристику используют в отношении керосина для реактивных двигателей. От октанового числа цетановое отличается тем, что последнее это, по сути, отрезок времени, который проходит между впрыском топлива и его воспламенением.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

Чем октан отличается от цетана: Бензин против дизеля

Сегодня мы поговорим о таком редко обсуждаемом обывателями явлении, как октановое и цетановое числа в топливе. Что это такое в сравнении одно с другим? В чем разница? Где применяется октан, а где цетан? И нужно ли мне это знать?

Методы определения октанового числа

Официально в России существует два метода измерения октанового числа — «исследовательский» и «моторный». Эти методы предполагают использование специализированных установок на базе одноцилиндровых двигателей с возможностью регулировки степени сжатия и температуры топливной смеси. Алгоритмы измерения детонационной стойкости для этих методов одинаковы.

Образцы бензина сравниваются с эталонными смесями. Цель испытаний — выбрать стандарт, который будет детонировать с той же интенсивностью, что и тестируемое топливо.

Разница между этими методами заключается в работе установок, в которых проводится испытание на детонационную стойкость. Метод «двигателя» заключается в испытании бензина в условиях максимальной мощности двигателя при повышенной температуре впрыскиваемой топливно-воздушной смеси. Во время испытания частота вращения двигателя составляет 900 об/мин, а температура впрыскиваемой воздушно-топливной смеси — 149°C. Предполагается, что такой режим работы двигателя характерен для езды за городом.

Метод «теста» позволяет определить октановое число бензина при частичной нагрузке на двигатель. Скорость вращения двигателя установлена на 600 об/мин, а температура впрыскиваемого топлива — на 52 °C. Этот режим работы имитирует езду по городу.

Значения тестового октанового числа и октанового числа двигателя обычно не совпадают. Разница между этими двумя параметрами заключается в чувствительности топлива. Поэтому при выборе топлива важно обращать внимание на метод, используемый для определения детонационной стойкости. Кроме того, маркировка топлива может отличаться в разных странах.

В Европе, например, основным показателем является RON. В США и Канаде другим параметром является AKI — среднее значение между исследовательским октановым числом и октановым числом двигателя.

Поскольку в руководстве по эксплуатации автомобиля указаны требования к бензину для конкретной страны, владельцу автомобиля иностранного производства следует использовать таблицы октанового числа для выбора наиболее подходящего топлива.

Приведенные выше методы измерения детонационной стойкости трудоемки и требуют специализированного оборудования и реагентов. Поэтому многих водителей интересует вопрос, как проверить октановое число бензина в домашних условиях. Именно поэтому широкое распространение получил экспресс-метод оценки октанового числа с помощью так называемых октаномеров.

Эти устройства измеряют диэлектрическую проницаемость бензина и сравнивают полученное значение с базой данных, хранящейся в памяти устройства. Однако этот метод не очень точен, поскольку показания сильно зависят от типа топливных присадок, используемых производителями бензина.

к содержанию ↑

Прибор для измерения

Октановое число бензина определяется двумя способами. Первый – это исследовательский метод, который реализуется в специальных лабораторных условиях. Таким путем тестируется бензин с номинальным октановым числом от 92 до 98.

Бензин с низким октановым числом, например 76, оценивается моторным методом, который описывает соответствующий ГОСТ. Отличия двух методов в применении температуры. Во время исследовательского тестирования не происходит нагревания смеси до высокой температуры +150 градусов и не требуется вращения мотора с высокой скоростью (600 оборотов против 900, используемых в моторном определении числа в соответствии с ГОСТ).

Испытуемая смесь сравнивается с изначальным образцом, описанным выше, с соотношением углеводороды / гептан, равному 100 / 0. Дальнейшее вычисление октанового числа происходит с помощью специальной установки.

Для рядовых автолюбителей остается использование октанометра, определяющего силу взаимодействия точечных зарядов, находящихся в диэлектрической среде бензиновой субстанции. Расчет октанового числа происходит с помощью калибровки, поэтому измеритель октанового числа выдает достаточную большую погрешность в 5-10 пунктов. В то же время моторное октановое число определяется с минимальной погрешностью.

к содержанию ↑

Как повышают октановое число

Для многих современных автомобилей, особенно тех, что оснащены наддувными агрегатами и двигателями с высокой степенью сжатия использование топлива с низким октановым числом неприемлемо. Но по сей день некоторые автовладельцы пренебрегают рекомендациями производителя и заливают в баке более дешевле низкооктановое топливо. Аргументация у них обычно такая, мол качество бензина с октановым числом Аи-92 выше, его «бодяжат» меньше 95-го и 98-го, а о цене и говорить нечего. Кстати, раз уж речь зашла о повышении октанового числа, как именно его «корректируют»?

Первый способ, встречающийся особенно часто, – это использование антидетонатора, в роли которого может выступать тетраэтилсвинец или добавки на основе спирта. Второй подразумевает достаточно сложный технологический процесс.

Но вернемся к часто практикуемому методу и поговорим о «химии», повышающей октановое число. Тетраэтилсвинец – один из самых эффективных и часто используемых антидетонаторов, который стали использовать с начала 20-х годов XX века. Компонент позволяет повысить октановое число на 17 пунктов, но не применяется в чистом виде, а в сочетании с веществами, которые выводят продукты оксида свинца. Дело в том, что именно это соединение образуется в процессе сгорания тетраэтилсвинца и провоцирует появление нагара на поршнях и клапанах.

Что касается способа повышения октанового числа добавками на основе спирта, то в ход шел метиловый, а также этиловый спирт. Положительные стороны у данного метода есть – например, если в бензин добавить 1/10 часть этилового спирта (соотношение 10 к 1), то это не только повышает октановое число до 95, но и делает выхлоп более «чистым». Но есть и негативные моменты. Так, например, следствием повышения октанового числа с помощью спирта становится увеличение давления паров и паровые пробки в топливопроводах. Не стоит забывать и о высокой гигроскопичности спирта, то есть, его способности вбирать в себя воду со всеми вытекающими последствиями для автомобильного двигателя внутреннего сгорания.

к содержанию ↑

Как повысить октановое число самому

Повысить октановое число того же 92-го бензина позволяют в том числе специальные присадки. Среди популярных Lavr Next Octane Plus, который позволяет увеличить значение до 6 единиц, Аstrohim Октан Плюс (на 3-5 единиц), «Октан Плюс» Octane Plus (на 2-2,5 единицы), Liqui Moly Octane Plus (на 2-5,5 единиц).

Как понизить октановое число

В России производство низкооктанового бензина резко сократилось в связи с переходом на экологические стандарты Евро. Сегодня это практически невозможно на автозаправочных станциях.

В то же время в эксплуатации находится множество машин, двигателям которых для нормальной работы требуется этот вид топлива. Поэтому перед владельцами встает вопрос о том, как снизить октановое число.

Есть два эффективных метода.

Как упоминалось выше, многие современные антидетонационные присадки к топливу способны легко испаряться. Поэтому если оставить емкость с бензином открытой на несколько дней, ее устойчивость к детонации значительно снизится.

Второй способ заключается в добавлении парафина в бензин. Точные пропорции рассчитать сложно, поэтому необходимо контролировать качество топлива.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

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:

• если октановое число ниже требуемого, то расход топлива увеличится;
• если выше — то останется без изменений.

к содержанию ↑

Рекомендованное для автомобиля октановое число

Ответ на вопрос о лучшем топливе для автомобиля однозначно заключается в том, что оно рекомендуется для определенного типа двигателя. Использование низкооктанового бензина, как упоминалось ранее, приводит к детонации.

 

Многие современные автомобили оснащены системами, предотвращающими детонацию, и поэтому могут использовать топливо с более низким октановым числом, чем рекомендуется. Это увеличивает расход топлива и снижает мощность двигателя, что делает бессмысленной попытку сэкономить таким образом.

Но даже использование топлива с более высоким октановым числом, чем рекомендуется, не поможет. В лучшем случае, это приведет к увеличению расходов из-за более высокой стоимости высокооктанового топлива. В худшем случае это может привести к неполному сгоранию бензина.

к содержанию ↑

Мифы об октановом числе

В начале статьи отмечалось, что лишь немногие автовладельцы четко представляют себе, что такое октановое число. Результатом этого стало появление большого количества мифов. И если некоторые из них относительно безвредны, то вера в другие может обернуться серьезным ущербом для автомобиля.

Миф 1. Температура сгорания высокооктанового бензина выше, поэтому двигатель на нем развивает большую мощность. Октановое число никак не связано с температурой горения и выделяемым количеством теплоты. Все марки бензина обладают близкой по величине теплотворной способностью, поэтому не стоит рассчитывать увеличить мощность двигателя за счет применения высокооктанового топлива.

Миф 2. Октановое число можно измерить портативным прибором. Всевозможные «октанометры» выдают достаточно приблизительное значение октанового числа, поэтому не стоит на них всецело полагаться. Точное значение детонационной стойкости может быть получено лишь путем стендовых испытаний.