Что такое октановое число

Двигатели автотранспортных средств рассчитаны на определенные характеристики топлива. Словосочетание «октановое число» знакомо каждому автомобилисту. Но мало кто из них задумывается над ее значением, хотя видит октановое число заливаемого в двигатель топлива при каждой заправке. Цифры в маркировке бензина – и есть его октановое число.

Что такое октановое число

Каждый автомобильный двигатель рассчитан на топливо с определенным октановым числом. Этот показатель указан в инструкции для пользователя и в технической документации автомобиля. Под этот показатель проектируется камера внутреннего сгорания, поршень двигателя. Автомобилисту нужно следовать инструкции, не отходя от рассчитанных производителем нормативов. В противном случае двигатель подвергается излишним нагрузкам, в результате чего может произойти серьезная поломка автомобиля.

Октановое число – показатель устойчивости топлива к детонации – самопроизвольному возгоранию. Чем больше число, указанное в маркировке бензина, тем более устойчиво топливо к возгоранию.

Одна из деталей двигателя – поршень. При движении поршня вниз открывающаяся колба поршневого цилиндра заполняется топливной смесью. Когда поршень поднимается, смесь сжимается, появляется искра, за счет которой смесь зажигается. Появившаяся энергия вращает вал, автомобиль приходит в движение. При таком режиме работы все детали двигателя рассчитывают так, чтобы воспламенение было строго контролируемым. Высокая устойчивость топлива к возгоранию приводит к увеличению количества появившейся энергии, двигатель работает мощнее. Не подходящее по октановому числу топливо приводит к тому, что бензин загорается быстрее, до момента появления искры. Это приводит к детонации.

В маркировке бензина октановое число отображается так – 92, 95, 98, 100. Перед цифрами стоят буквы. А – маркер автотоплива, И – маркер того, что топливо произведено в лаборатории исследовательским методом.

В состав топливной субстанции входит изооктан и гептан. Первое вещество устойчиво к высокому давлению, не возгорается. Гептан имеет нулевую стойкость к самовозгоранию. Октановое число показывает, сколько процентов стойкого изооктана входит в состав бензина. Например, в топливе с маркировкой АИ-98 содержатся 98% изооктана и 2% гептана. Такая смесь выдерживает без воспламенения большее сжатие, чем бензин с маркировкой АИ-92. Дополнительно устойчивость топлива к самопроизвольному возгоранию повышают специальными присадками. Антидетонационные присадки входят в состав всех топливных смесей с маркировкой выше 90.

Какие показатели влияют на октановое число

Бензин для автомобиля – это не односоставное вещество. Если взять «чистый бензин» – топливо, полученное путем простой нефтеперегонки, его октановое число не превысит 60. Этого недостаточно, чтобы топливо выдержало сжатие, возникающее при работе двигателя. Оно будет воспламеняться, выводя из строя все механизмы автомобиля. Такой низкой стойкостью обладают углеводороды с линейными молекулярными цепочками. Именно такие получаются при перегонке нефти.

Для усиления детонационной устойчивости бензина в него добавляют присадки и применяют специальные технологические процессы. Нефть на предприятии проходит этапы реформинга, крекинга. В итоге получается высокооктановый бензин со сложными, разветвленными цепочками углеводородов.

От типа и количества присадок зависит итоговое октановое число топлива. Есть мнение, что добавки есть только в высокооктановых марках бензина – начиная с АИ-95. Некоторые автолюбители даже предпочитают заливать в авто вместо АИ-95 АИ-92, считая его более «чистым», а значит, более «полезным» для составных компонентов двигателя. На самом деле присадки есть во всех марках топлива, октановое число которых превышает 90.

Как определить октановое число

Есть два основных способа замеров октанового числа топлива: в лаборатории и самостоятельно. Но точные показатели дадут только лабораторные измерения.

Инженеры применяют два лабораторных метода для вычисления октанового числа:

• Моторный. Измерение ведется с использованием спецдвигателя с одним цилиндром. Степень сжатия топлива в цилиндре можно менять. Моторный метод имитирует поведение двигателя при движении машины по реальной загородной трассе.
• Исследовательский. Для исследования берется образец исследуемого топлива и сравнивается по характеристикам с готовым эталоном – образцом топлива с октановым числом 100. Исследовательский метод применяют для проверки топлива при работе двигателя в условиях города.

Нужно учитывать, что оба метода определяют разное октановое число у одной и той же пробы топливной смеси. При маркировке бензина в разных странах октановое число указывают по-разному. В России ставят цифры, полученные в результате исследовательского метода. В США оба показателя складывают и делят на два, определяя среднеарифметическое значение. Поэтому перед тем, как ехать на своем автомобиле в заграничное путешествие, нужно узнать, как определяют октановое число в тех странах, где предстоит заправляться.

Методика самостоятельного определения числа октана в бензине включает использование специального прибора – октанометра. Этот прибор есть в свободной продаже. Но автомобилистам нужно знать, что определить точное количество октана с помощью октанометра не получится – его погрешность составляет от 5 до 10 измерительных единиц. Дело в том, что октанометр измеряет электропроводность бензина, напрямую зависящую от высокооктановых углеводородов. Так что точно определить, соответствует ли бензин заявленной маркировке по октанам, таким методом не получится.

Что такое детонация и в чем ее опасность

Детонация – неконтролируемое воспламенение топливной смеси внутри мотора. При нормальной работе искра появляется, когда поршень цилиндра находится в крайней верхней точке, бензин сгорает равномерно, выделяя энергию. При детонации воспламенение происходит, когда поршень двигается вниз, топливо находится в состоянии сжатия, что увеличивает его реакцию на искру, температура возрастает, происходит взрыв.

Бензин воспламеняется и при обычной работе, но скорость движения огня внутри цилиндра не превышает 40 м/с. При таком горении бензин полностью сгорает. Детонация увеличивает скорость перемещения огня до 2000 м/с, что равносильно взрыву. Даже если основная волна остается внутри цилиндра, она наносит непоправимый вред его частям. Работа всех механизмов нарушается, что приводит к выходу мотора из рабочего состояния.

Определить детонацию внутри цилиндра можно по нескольким признакам:

• при движении машины внутри мотора слышен стук – это ударная волна соприкасается со стенками цилиндра;
• двигатель заметно перегревается во время движения;
• мощность мотора заметно уменьшается.

Игнорировать такие признаки нельзя – они свидетельствуют о нарушении работы мотора и скорой его поломке.

Основная причина детонационного эффекта – заправка низкооктановым бензином. Например, детонационный взрыв произойдет, если заправить топливом маркировки АИ-92 машину, мотор которой работает на высокооктановом бензине АИ-98.

Вторая по частоте причина детонационного эффекта – низкокачественный бензин. Для увеличения октанового числа некоторые производители или владельцы заправок добавляют в топливо метан. Такая добавка быстро испаряется после заправки автомобиля, октановое число понижается, возможность детонационного взрыва возрастает.

Максимальное октановое число

Максимальное октановое число, которое можно получить при производстве бензина, – 140 единиц. Такой бензин получают путем добавления в состав химических добавок с металлоорганической основой, например – тетраэтилсвинца. Но на практике использовать эти добавки для получения высокооктанового бензина запрещено, так как его сгорание наносит большой вред экологии.

Максимальные практические показатели октанового числа бензина, используемого в автомобилях,  – 102 единицы. Такой бензин используют для заправки гоночных болидов с мотором повышенной мощности. Максимальное значение октана в обычных автомобилях – 100 единиц.

Рекомендованное для машины октановое число

В руководстве по эксплуатации каждого автомобиля указано, какая марка бензина нужна для работы двигателя. Эксперты не рекомендуют игнорировать это требование. Не заправляйте машину как бензином с превышающим указанный октановый уровень значением, так и с пониженным числом. Это залог продолжительной и успешной работы двигателя.

Топливо с пониженным октановым числом приведет к детонационным явлениям внутри движка автомобиля. Автомобили, в которых есть системы для предотвращения детонации, также не рекомендуют заправлять низкооктановым топливом. Это не поможет сэкономить деньги на заправке – для движения автомобиля потребуется больше низкооктанового бензина, а значит, увеличатся расходы.

Иногда автолюбители заправляют моторы бензином АИ-95 вместо рекомендованного АИ-92, считая его более качественным, чистым. На самом деле цифра указывает не на чистоту топлива, а на его степень сопротивления сжатию. В каждом моторе она своя. 

Рассчитанный на бензин АИ-92 мотор не станет лучше работать на АИ-95. Высокооктановый бензин будет сгорать медленнее, дольше не воспламеняясь от искры внутри поршневого цилиндра. При таком режиме бензин не успеет сгореть полностью, что негативно скажется на механизмах. Такой подход нерационален – высокооктановый бензин стоит дороже, а его расход не меньше.

Популярные виды оборудования для АЗС:

Топливораздаточные колонки

Заправочные пистолеты

Шланги маслобензостойкие