92-й вместо 95-го: 6 главных вопросов и ответы эксперта

Степень сжатия двигателя и октановое число бензина: что лучше заливать?

Определить, какое именно топливо можно лить в автомобиль, можно и по степени сжатия. Так, если последний показатель составляет не более 8,5, то двигатель может работать на топливе А-76. Если октановое число составляет от 8,5 до 9 единиц, рекомендуется использовать топливо А-80. 92-й бензин заливают в автомобили, где степень сжатия двигателя от 10 до 10,5. Это большинство иномарок 90-х и начала 2000-х годов. Если у вас более новый автомобиль, где степень сжатия двигателя от 10,5 до 12, необходимо применять бензин с ОЧ 95. Для каких машин подходит 98-й сорт? Это топливо рекомендуется заливать в двигатели со степенью сжатия от 12 до 14 единиц. А если это спортивный мотор, здесь стоит использовать «сотый». Это касается двигателей со степенью сжатия более 14 очков.

Ликбез от «Горыныча»

Просто о сложном:

Сегодня речь пойдет о важном показателе, характеризующем определенные свойства топлива

Приобретая автомобиль, вы наверняка обратили внимание на то, каким именно видом топлива рекомендует производитель заправлять данную конкретную машину. И вы разумно следуете этой рекомендации, выбирая на АЗС колонку, где указан тип бензина с «заветными» цифрами – 92, 95, 98

Вы знаете, что выбирать цифру меньшую, чем рекомендовано, чревато. Большую же – неоправданно накладно. Что это за цифры такие и почему в данном случае к рекомендации производителей машин следует прислушиваться?

Существует несколько сортов бензина. При этом каждый из них имеет свой собственный номер, отвечающий его октановому числу. Машины разных марок следует заправлять бензином, подходящим именно им. Но что же такое это пресловутое «октановое число» бензина? Сжимаясь, все виды топлива противостоят самовоспламенению. И качество бензина тем выше, чем лучше это у топлива «получается». На умном языке это свойство топлива – противостоять самовозгоранию — называется «детонационная стойкость». Происходит весь процесс в двигателе автомобиля, в камере внутреннего сгорания. И если бензин «умеет» сопротивляться самовоспламенению при сжатии достаточно хорошо, топливо нормально сгорает в любом режиме эксплуатации автомобильного двигателя. При этом получается избежать окисления, которое и может привести к тепловому взрыву.

Способность топлива сопротивляться самовозгоранию можно измерить. Делают это при помощи специального показателя – того самого, что и называется хитрым словосочетанием «октановое число».

Откуда есть пошло «число октаново»?

Изооктан – органическое соединение, которое в небольшом количестве содержится в любом бензине. Даже сильное сжатие окисляет его с трудом. Поэтому его способность к сопротивлению самовоспламенению (детонационную стойкость) оценили в 100 единиц. Стойкость к самовоспламенению его антипода – н-гептана – «нулевая». Разделив «стойкий» изооктан на «нулевой» н-гептан, мы и получим в процентном соотношении некий показатель, который принято называть «октановым числом». Всезнайка-Википедия определяет октановое число как «показатель, характеризующий детонационную стойкость топлива (способность топлива противостоять самовоспламенению при сжатии) для двигателей внутреннего сгорания». 

На что оно влияет?

Когда автомобиль «включен», топливо в его двигателе смешивается с воздухом и поджигается при помощи искры в камере сгорания. Если эта смесь плохо сопротивляется самовозгоранию, происходит взрыв, что не есть хорошо для движка вашего автомобиля. При этом взрывная волна, распространяясь по двигателю, попадает в выхлопную систему. В результате двигатель перегревается, на головках блока цилиндров повреждаются прокладки, поршни и выпускные клапаны перегорают. В итоге автомобилю требуется ремонт, зачастую совсем недешевый. Изготавливая двигатели с высокой степенью сжатия ( в основном для авто представительского класса и спортивных машин), автомобильные концерны «страхуют» вас от подобных неприятностей. Таким двигателям нужно своеобразное меню в виде бензина с более высоким октановым числом в качестве «основного блюда».

Как повысить октановое число бензина?

На выходе с заводов октановое число в бензине не более 70 %. Чтобы его улучшить, топливо «шлифуют» различными присадками. Углеводороды с резким запахом, добавленные в бензин: — снижают окисление; — предотвращают детонацию; — уменьшить содержание вредных примесей (воды, серы). Выходит, высокооктановое топливо более «вонючее», но при этом и более полезное для сердца вашего автомобиля. Не запах определяет качество топлива, а конкретный показатель, соответствие которого можно проверить при помощи специального прибора – октанометра – или в специализированной лаборатории. Впрочем, водителям заниматься этим совсем ни к чему. Ведь на наших заправках октановое число бензина в точности соответствует его способности к сопротивлению самовоспламенению, то есть «детонационной стойкости». «Змей Горыныч», хоть он персонаж и сказочный, с такими вещами шутить не любит.

Чем больше октановое число — тем лучше бензин?

Как сказано выше, использование топлива с октановым числом ниже, чем предусмотрено производителем, вредит двигателю и увеличивает расход топлива. Исходя из противного, некоторые автовладельцы считают, что ее горючее с завышенным октановым числом приносит пользу мотору. Существует даже мнение, что двигатель нужно периодически «баловать» топливом, детонационная устойчивость которого выше требуемой. Однако в реальности все не так. Высокое октановое число означает, что процесс горения происходит медленнее.

Если в двигатель низкой степенью сжатия, рассчитанный на 80-й бензин, поступает 95-й, воздушно-топливная смесь загорится, когда поршень уже пройдет верхнюю мертвую точку и продолжает гореть даже при выходе через выпускные клапаны. В результате падает КПД, растет расход топлива, на поршнях, клапанах и электродах свечей зажигания образуется нагар. Но проблема не ограничивается этим.

Бензин с завышенным октановым числом приводит к перегреву седел и тарелок выпускных клапанов. При длительном использовании такого горючего клапана прогорают и мотор требует сложного дорогостоящего ремонта. Поэтому использовать надо лишь то топливо, в расчете на которое спроектирован двигатель.

Производители некоторых современных моторов предусмотрели возможность работы на топливе с небольшим расхождением детонационной устойчивости — АИ-92 или АИ-95. Октановое число этих сортов отличается всего лишь на 3%.

Это достигается за счет использования электронной октан-коррекции. Работает она за счет изменения момента искрообразования. Если октановое число занижено, свечи поджигают воздушно-бензиновую смесь немного позже. Если завышено — немного раньше. Момент искрообразования устанавливается автоматически. За это отвечает электронный блок управления двигателем, на который поступают данные от датчика детонации.

Прибор для измерения октанового числа бензина и его приблизительная стоимость

Принцип работы у всех без исключения приборов, измеряющих величину октанового числа, является идентичным. На рынке присутствуют устройства как отечественного, так и зарубежного производства. Наиболее популярным и известным прибором данного типа, изготовленным в РФ, является ОКТИС. Стоимость его составляет порядка 3.5 тыс. рублей.

Более точный и надежный — Digatron. Цена его будет в 2-3 раза выше — порядка 700 евро за штуку. Именно он наиболее широко используется для решения рассматриваемых задач.

Часто применяется в картинге и других видах спорта. Принцип его действия достаточно прост. Производится два измерения — эталонного топлива и другого, чье октановое число необходимо измерить. Далее полученные данные попросту сравниваются.

При этом топлива разных производителей во всех без исключения случаях имеют отличия друг от друга. Соответственно, калибровочная зависимость диэлектрическая проницаемость — октановое число существенно различается. Потому требуется в каждом случае строить индивидуальные калибровки. В качестве стандарта обязательно применяется топливо конкретного производителя. Октановое число обязательно должно быть предварительно измерено на специальной установке.

Такими установками на территории РФ являются:

• УИТ-65;
• УИТ-85.

Одним из самых эффективных приборов для измерения октанового числа является ОКТАН-ИМ. Стоимость его составляет 40.8 тыс. рублей на 2016 год. Данный прибор обладает встроенной памятью и может вмещать в себя порядка 10 различных калибровок. Точность показаний устройства максимально высока. Наиболее сложным по устройству и эффективности является ОКТАНОМЕТР ПЭ-7300 М.

Стоимость его составляет порядка 50 тыс. рублей. Главным его отличием от более дешевых аналогов является наличие специализированного программного обеспечения. Возможно подключение к персональному компьютеру. При осуществлении расчетов можно учесть показатель температурного режима.

Существует определенная зависимость диэлектрической проницаемости от температуры. Для примера ниже представлена таблица такой зависимости для бензина АИ-98:

Зарубежным дорогостоящим аналогом представленного выше оборудования для измерения октанового числа является SHATOX SX-100M. Стоимость его напрямую от производителя составляет порядка 1800 долларов. Главным и наиболее существенным отличием его от представленных выше устройств является наличие встроенного датчика измерения температуры. В свою очередь ПЭ-7300 определяет данный показатель лишь программно.

Как отличить?

Итак, главное различие между горючим АИ-95 и АИ-92 заключается в октановом числе. Маркировка топлива позволяет оценить риск воспламенения. Низкое октановое число бензина указывает на его взрывоопасность. Разница значений – минимальная, всего 2-3 единицы, потому различия незначительны.

В этом вопросе есть много мифов. Например, то, что при заправке 95 вместо рекомендуемого 92 могут пострадать клапаны. Или то, что при езде на АИ-95 автовладельцам приходится чаще менять свечи зажигания. Такие неполадки имеют место быть, но они никак не связаны с маркировками. Поломки расходников возможны, если изготовитель пренебрег основными правилами подготовки и переработки, следовательно, покупатель получил топливо низкого качества.

Последствия от применения некачественного бензина

Найти различия между продуктами разных марок в домашних условиях, то есть установить конкретное октановое число – невозможно. Для этого требуется исследовательская лаборатория.

Народные умельцы предлагают делать это по цвету, уповая на то, что в 95 присутствует краснота, а 92 чисто желтый (соломенный). Но, такие методики – не имеют научного обоснования, поскольку оттенок может меняться зависимо от применяемых присадок.

Степень сжатия и октановое число: можно ли заливать более высокооктановое топливо?

Рассмотрим другой пример. В автомобиль залит 95-й бензин, однако производитель рекомендует А-92. Что произойдет в таком случае? Есть миф, что при таком раскладе прогорает прокладка головки. Но как показывает практика, это случается лишь на старых карбюраторных моторах. В случае с инжекторными автомобилями, коих сейчас абсолютное большинство, ничего трагического не произойдет. Электроника автоматически исправит угол зажигания. Также будет небольшой прирост мощности на 2 процента. Но смысла лить дорогой 98-й бензин в иномарку 2000-х годов нет. Поэтому лучше использовать тот сорт, который прописан производителем.

Эффект и типичные соотношения

Желательна высокая степень сжатия, поскольку она позволяет двигателю извлекать больше механической энергии из данной массы топливовоздушной смеси из-за его более высокого теплового КПД . Это происходит потому, что двигатели внутреннего сгорания являются тепловыми двигателями , и более высокая степень сжатия позволяет достичь той же температуры сгорания с меньшим количеством топлива, обеспечивая более длительный цикл расширения, создавая большую выходную механическую мощность и понижая температуру выхлопных газов.

Бензиновые двигатели

В бензиновых (бензиновых) двигателях, используемых в легковых автомобилях в течение последних 20 лет, степень сжатия обычно составляет от 8∶1 до 121. Некоторые серийные двигатели использовали более высокую степень сжатия, в том числе:

• Автомобили, построенные в 1955–1972 годах и рассчитанные на высокооктановый этилированный бензин , обеспечивающий степень сжатия до 13∶1.
• Некоторые двигатели Mazda SkyActiv, выпускаемые с 2012 года, имеют степень сжатия до 14,0∶1. В двигателе SkyActiv эта степень сжатия достигается с помощью обычного неэтилированного бензина (95 RON в Соединенном Королевстве) за счет улучшенной очистки выхлопных газов (что обеспечивает как можно более низкую температуру цилиндра перед тактом впуска) в дополнение к прямому впрыску.
• У Ferrari 458 Speciale 2014 года степень сжатия также составляет 14,0À1.

Когда используется принудительная индукция (например, турбокомпрессор или нагнетатель ), степень сжатия часто ниже, чем у двигателей без наддува . Это происходит из-за того, что турбокомпрессор / нагнетатель уже сжал воздух перед его поступлением в цилиндры. Двигатели, использующие через обычно имеют более низкое давление наддува и / или степень сжатия, чем двигатели с поскольку впрыск топлива через порт вызывает совместный нагрев смеси воздуха и топлива, что приводит к детонации. И наоборот, двигатели с прямым впрыском могут работать с более высоким наддувом, потому что нагретый воздух не взорвется без топлива.

Более высокие степени сжатия могут сделать бензиновые двигатели подверженными детонации (также известной как «детонация», «преждевременное зажигание» или «стук»), если используется топливо с более низким октановым числом. Это может снизить эффективность или повредить двигатель, если отсутствуют датчики детонации, изменяющие угол опережения зажигания.

Дизельные двигатели

Дизельные двигатели используют более высокие степени сжатия, чем бензиновые, потому что отсутствие свечи зажигания означает, что степень сжатия должна повышать температуру воздуха в цилиндре в достаточной степени, чтобы зажечь дизель с использованием воспламенения от сжатия . Степень сжатия часто составляет от 14 ± 1 до 23 ± 1 для дизельных двигателей с прямым впрыском и от 18 ± 1 до 23 ± 1 для дизельных двигателей с непрямым впрыском .

Другое топливо

Степень сжатия может быть выше в двигателях, работающих исключительно на сжиженном нефтяном газе (LPG или «пропановый автогаз») или на сжатом природном газе из-за более высокого октанового числа этих видов топлива.

В керосиновых двигателях обычно используется степень сжатия 6,5 или ниже. Бензиновый двигатель парафина версия Фергюсон TE20 трактора имела степень сжатия 4.5:1 для работы на тракторе испарения масла с октановым числом от 55 до 70 лет .

Двигатели для автоспорта

Двигатели для автоспорта часто работают на высокооктановом бензине и поэтому могут использовать более высокую степень сжатия. Например, двигатели для гонок на мотоциклах могут использовать степень сжатия до 14,7∶1, и обычно встречаются мотоциклы со степенью сжатия выше 12,0∶1, рассчитанные на топливо с октановым числом 86 или 87.

Этанол и метанол могут иметь значительно более высокие степени сжатия, чем бензин. Гоночные двигатели, работающие на метаноле и этаноле, часто имеют степень сжатия от 14∶1 до 16∶1.

Чем опасна детонация?

Для двигателя наличие детонации – это крайне опасный момент. Неконтролируемое возгорание может привести к расплавлению поршневых отверстий. В большинстве случаев могут даже погнуться шатуны. В конечном итоге мотор потребует капитального ремонта. К счастью, на современных авто подобная поломка исключена, ведь управление осуществляется с помощью компьютерных блоков. Здесь в действие вступают специальные датчики, которые отслеживают появление детонаций. Как только подобные проявления обнаруживаются, специальный модуль возвращает контроль над топливной смесью. В зависимости от ситуации, может быть снижен уровень наддува или оттянуто время воспламенения свечи. То есть компьютерный блок самостоятельно производит защиту двигателя.

Что такое октановое число бензина? Как его определяют?

Октановое число (ОЧ) – показатель, отображающий способность горючего противостоять самовоспламенению при низкой степени сжатия (СЖ) и высокой. Определяется этот коэффициент при оценке в процентном соотношении по объему изооктана и смеси н-гептана. Изооктан – трудноокисляемое содержимое, работающее даже при высокой степени сжатия. Его взрывоустойчивость условно принимается за 100 единиц. Детонационная стойкость н-гептана берется как 0, то есть даже при сжатии незначительной степени, сгорающее топливо детонирует.

Определяется степень детонационной устойчивости на специальных установках или автомобильном двигателе. На полноразмерном моторе при испытаниях устанавливают фактическое ОЧ, в реальных условиях – дорожное октановое число. Исследования проводятся в двух режимах: жесткий (моторный метод) и исследовательский. ОЧТ устанавливают последним способом, точность достигает единицы при соблюдении всех норм.

Надо использовать тот, который рекомендуется по мануалу.

Если рекомендуется бензин с октановым числом Аи 95, а Вы используете А 92, то применяя менее стойкий к детонации бензин, Вы получите все признаки детонации в двигателе – стуки, дымление, снижение мощности, повышенный расход топлива, и повышенный износ двигателя.

Чем выше октановое число, тем бензин дороже.

Если рекомендуется Аи 92, а Вы используете Аи 95, то применяя более стойкий к детонации бензин, Вы не получите никаких преимуществ. На вашем двигателе не детонирует Аи 92, а уж Аи 95, тем более, не будет детонировать. То есть, Вы просто потратите лишние деньги.

До сих пор, можно услышать народную мудрость, которая родилась в эпоху, когда появились Жигули. Говорили, если в «Волгу», которая ездила 72 бензине, залить 93, то сгорят клапана, эта легенда пугала людей много лет, но реально ее никто не проверял.

Почему можно использовать бензин с большим октановым числом для данного двигателя. Потому, что пока не появилась детонация, бензины практически одинаковы и сгорают с выделением одинакового количества тепла.

Если рекомендуется Аи 92, а Вы слышите явные признаки детонации при разгоне (цокот в двигателе), то возможно данный бензин вовсе не соответствует октановому числу 92  и Вас просто обманывают на заправке. Если на других аналогичных машинах, которые заправились там же, нет признаков детонации, то возможно, появилась проблема на Вашей машине.

Возможно, нарушена регулировка зажигания. Угол опережения зажигания установлен слишком ранний. Слишком раннее зажигание, всегда приводит к детонации. Не надо переходить на Аи 95, в этом случае, действительно может быть повышение температуры с прогоранием клапанов. Надо просто вернуть регулировку зажигания в нормальное состояние. Если регулировка вручную возможна, то надо повернуть датчик – распределитель так, чтобы детонация проявлялась только при разгоне кратковременно — это и будет признак правильной регулировки зажигания.

Зачем делают бензин с высоким октановым числом?

Чем выше октановое число бензина, тем выше стойкость к детонации. То есть, довести такой бензин до детонации сложнее.

Когда пытаются сделать двигатель мощнее и экономичнее, то самое главное это увеличить степень сжатия. Для увеличения КПД двигателя надо увеличить степень сжатия.

Степень сжатия бензиновых двигателей ограничивает детонация. Степень сжатия можно увеличивать только до тех пор, пока не появится детонация. Если применить более стойкий бензин, то можно и поднять степень сжатия. Чем более совершенный двигатель, чем большего КПД удается достичь, тем более стойкий к детонации должен быть бензин.

Первые бензиновые ДВС имели степень сжатия 3-4, потом 6-7, только к концу 20 века добрались до значений 10 – 11, КПД двигателей сильно вырос, это получилось благодаря совершенствованию конструкции и применению более стойких к детонации бензинов. В середине века самым распространенным был бензин А 66, сейчас о нем никто не помнит. Он не подходит для современных двигателей с высокой степенью сжатия. В настоящее время применяется 80, 92, 95, 98.

По октановому числу нельзя определить хороший бензин или плохой, можно только оценить стойкость к детонации. 

Бензин с высоким октановым числом может быть грязный, с водой, с запрещенными присадками, такой бензин доставит хлопот больше чем, чистый низкооктановый бензин. 

Почему продолжают выпускать низкооктановые бензины?

Они значительно дешевле и вполне пригодны для множества ранее выпущенных автомобилей.

Как определяется степень сжатия, и что это такое?

Степень сжатия – это показатель, при котором устанавливается, какой максимальный объем цилиндра двигателя может быть сжат в минимальный объем цилиндра. Этот показатель степени сжатия определяется как соотношение. 

Например, обычно степень сжатия записывают вот таким образом: 9:1 (коэффициент сжатия двигателя «девять к одному»).  

Теперь представьте цилиндр двигателя. Внутри цилиндра двигателя, как вы знаете, перемещается поршень: вверх и вниз. Когда поршень находится в самой нижней точке цилиндра двигателя, это называется «нижней мертвой точкой». Именно в этом положении поршня сверху него находится наибольший объем цилиндра. Когда поршень находится в самой высокой точке внутри цилиндра двигателя, это положение поршня называется «верхней мертвой точкой». В этом положении объем цилиндра находится в наименьшем значении. Вот сравнение этих двух объемов цилиндров над поршнями двигателя и образует соотношение степени сжатия

Обратите внимание, что когда поршень находится в верхней мертвой точке, все-таки над ним есть объемное пространство, где и происходит сжатие топливно-воздушной смеси

Для тех, кто любит больше смотреть, чем читать, внизу мы публикуем GIF-картинку, на которой демонстрируется, как работает четырехтактный двигатель

Обратите внимание, как поршень движется вверх во время такта сжатия топливной смести (топливо + кислород), которая подается клапанами головки блока двигателя. Напомним, что воздух и топливо, поступаемые в цилиндр двигателя, сжимаются поршнем, чтобы затем воспламенить эту смесь с помощью свечи зажигания (в бензиновых моторах) или за счет сильного сжатия (в дизельных моторах). 

Если двигатель имеет высокую степень сжатия, это означает, что заданный объем воздуха и топлива в цилиндре сжимается в гораздо меньшем пространстве, чем в двигателях с небольшой степенью сжатия. 

А теперь математический пример соотношения степени сжатия в ДВС. 

Предположим, что у нас есть двигатель, объем цилиндра и камер сгорания которого в момент нахождения поршня в нижней мертвой точке составляет 10 куб. см. После того как впускной клапан головки блока двигателя закрывается и поршень поднимается вверх, начав такт сжатия, он сжимает воздух и топливную смесь в пространство 1 куб. см. Этот двигатель имеет коэффициент сжатия (степень) 10:1. 

Также часто производители любят вычислять итоговую степень сжатия, деля большее значение объема цилиндра над поршнем на меньший объем цилиндра. В итоге во многих технических характеристиках автомобилей вместо соотношения производители указывают результат деления этих значений. 

Таким образом вычисляется, во сколько раз сжимается топливно-воздушная смесь при движении из нижней мертвой точки поршня в верхнюю мертвую точку. Разделив большее значение на меньшее, мы и получим итоговое значение степени сжатия без соотношения большего объема к меньшему.

Что будет если залить низкий октан?

Простой пример — вам рекомендуется заливать 95-й, а вы льете 92-й – что будет? Вообще это не рекомендуется, потому как низкое октановое число (ОЧ), может вызвать детонацию двигателя, а это ОЧЕНЬ разрушительный процесс, который может быстро погубить ваш силовой агрегат.

НО! Так было с аналоговыми моторами, с механическим топливным насосом (карбюраторного типа), где всем управляла механика. Там впрыск, да и зажигание, не могло изменяться автоматически.

СЕЙЧАС, современные агрегаты можно назвать «цифровыми», у них подача топлива, зажигание может изменяться автоматически, в зависимости от топлива которое в него залито. Контролируется это через кучу датчиков (детонации, кислорода – он же «лямбда-зонд» и т.д.) и уже ЭБУ решает что делать. Таким образом, смесь либо «обедняется», либо «обогащается» и мотор работает всегда как нужно.

Как повышают октановое число?

Прямая перегонка нефти позволяет получить бензин с октановым числом не выше 60. Этого недостаточно даже для устаревших двигателей. При этом мощные малогабаритные моторы, которыми оснащается автомобильная и авиационная техника, требуют высокой устойчивости к детонации. Решение было найдено в первой половине XX века. В низкооктановый бензин стали добавлять тетраэтилсвинец, который способен поднять октановое число до 100 единиц. Этилированное топливо использовалось в автомобилях и в авиации. Однако тетраэтилсвинец очень ядовит. Выхлопные газы, образующиеся при сгорании этилированного бензина, сильно загрязняют воздух и вредят здоровью людей. Поэтому были разработаны другие способы улучшения антидетонационных свойств — крекинг и риформинг. Они позволили получать из нефти горючее с октановым числом до 87. Далее детонационная устойчивость топлива увеличивается с помощью присадок, которые состоят из эфиров и спиртов. Замена токсичного тетраэтилсвинца спиртом и эфиром позволила уменьшить вред от автомобильных выхлопов. Однако появились другие затруднения.

Современный бензин, который после перегонки уже имеет индекс АИ-92 (А-87), модифицируют соединениями спиртов и эфиров. Их максимальное октановое число достигает 120, тогда как у тетраэтилсвинца этот показатель равен 280. Поэтому в высокооктановом бензине содержится большой процент присадок, которые отличаются высокой испаряемостью. По этой причине современное топливо не предназначено для длительного хранения.