Новая библия автомобилиста

Дальше все просто: чем больше в топливе изооктана, тем выше детонационная стойкость. Отсюда и октановое число: если октановое число бензина равно «91», то это значит, что он детонирует при той же степени сжатия, что и изооктан, на 9 процентов разбавленный гептаном, – и вся наука.

Разумеется, в действительности бензин – это отнюдь не смесь изооктана и гептана, поэтому и ведет себя совсем не так, как эта парочка. Октановое число бензина определяется с помощью измерений. А это такая штука: как измеришь октановое число, такой ответ и получишь. На практике используются два метода измерения детонационной стойкости бензина, зафиксированные в ГОСТе.

Исследовательский метод. Например, АИ-93 или RON-93 – это октановое число, полученное по исследовательскому методу (ГОСТ 8226), поэтому и в названии стоит обозначение: «И», АИ-80 (он же А-76).

Принято считать, что этот метод определяет октановое число при работе двигателя на переходных режимах. В действительности в современных высокофорсированных двигателях все происходит не совсем так, как в тесте, но это, разумеется, еще не повод менять название метода.

Моторный тест. Так вычисляется, например, A-76 и MON-76. Этот метод определяет детонационную стойкость при продолжительной работе в более жестком режиме, чем при исследовательском методе (меньше теплоотвод, больше обороты).

Октановые числа для наиболее распространенных наших бензинов соотносятся как:

Еще существует октановый индекс – это среднее значение между октановым числом по моторному и исследовательскому тестам.

Теперь практический вопрос: что такое А-92, продаваемый на наших автозаправках?

На самом деле это А-83. Так что, если в паспорте вашего японского джипа написано, что он работает на 89 бензине – не спешите разбавлять наш АИ-92, залейте лучше АИ-98! Как раз MON-89 и получится.

Из-за путаницы с ведомственными ТУ, экспортными обозначениями и ГОСТами буква «И» в «АИ» не всегда появляется перед цифрой, обозначающей октановое число, измеренное по исследовательскому методу. Отсюда и появляются всякие А-92, которых в природе не существует и которые на самом деле АИ.

Степень сжатия

На первый взгляд, тут все понятно: чем выше степень сжатия двигателя и октановое число бензина, тем выше КПД и удельная мощность. Самый простой способ поднять тактико-технические данные моторов – это увеличить степень сжатия за счет качества топлива. Но зато двигатели с низкой степенью сжатия получаются более устойчивыми к изменениям условий эксплуатации и применяемым топливам.

Раньше многие автовладельцы стремились переделать моторы c «93-го» на «76-й», вкладывая под головку блока лишнюю прокладку и тем самым уменьшая степень сжатия. Результат – более дешевый бензин, но и значительно больший его расход. Поэтому экономия оказывалась крохотной, а вот характеристики двигателя сразу падали. Почему?

Как известно, увеличение сжатия газа вызывает почти линейный рост его температуры. А чем выше температура, тем сильнее испаряется бензин и тем мельче становятся капельки еще неиспаренного топлива, тем теснее контакт (больше площадь соприкосновения) между воздухом и топливом. В бензиновом моторе топливо поджигает свеча, и от нее распространяется фронт пламени (во всяком случае, именно на это рассчитана камера сгорания). А чем лучше контакт топлива с воздухом, тем выше скорость распространения фронта пламени. Значит, топливо может сгореть и выделить необходимое тепло за более короткое время. Все это необходимо, чтобы иметь хорошие обороты и, следовательно, добавочную мощность. У современных машин фронт пламени распространяется со скоростью от 10 до 60 метров в секунду.

Детонация

Красивую, изящную картину работы двигателя легко может испортить детонация – самопроизвольное возгорание топлива непонятно где.

Как мы знаем, чем выше октановое число, тем выше детонационная стойкость, но при этом и меньше скорость распространения фронта пламени. Казалось бы, все просто: заливай высокооктановое топливо – и не будет детонации. Но на самом деле это помогает далеко не всегда, поскольку у бензина в процессе сгорания слишком много времени для детонирования. Ведь волны сжатия от расширяющегося горячего газа распространяются по камере сгорания со скоростью звука, а фронт пламени – значительно медленнее. А раз есть волны сжатия, да еще и плоская горячая камера сгорания, то на отдаленных ее уголках топливо, не дожидаясь фронта пламени, начинает воспламеняться само и в нем происходит цепная реакция детонации: камера буквально наполняется множеством маленьких взрывов.

Скорость распространения детонации в десятки раз выше, чем у нормального фронта пламени. Но вместо того, чтобы толкать поршень, она создает очень мощные волны сжатия, которые к тому же имеют резонансный характер – взрывные волны порождают себе подобных. Камера сгорания бьется в конвульсиях и звенит, не проводя при этом нормальной работы, мощность падает.

Кстати, при детонации водитель слышит звук детонационных волн, а не звон соударения металлических деталей, как это принято считать.