Октановое число показывает детонационную стойкость бензина

Лучше тот бензин, который при данной степени сжатия не детонирует и, значит, двигатель на нем нормально работает и позволяет получить полную мощность. Чем выше октановое число бензина, тем выше его детонационная стойкость.

Что такое детонация, почему она возникает и как ее не допустить.

Нормальное сгорание смеси, происходит с такой скоростью, которая соответствует возможной скорости движения поршня. Фронт давления при  сгорании, должен толкать поршень, а не ударять в него.

При повышении степени сжатия растет КПД и мощность двигателя. Большая часть тепла «превращается» в давление, которое толкает поршень

Детонация – это взрывное сгорание смеси, Скорость фронта давления при взрыве составляет 2000 м.  в секунду, что в десятки раз выше скорости поршня.  Поршень получает удар, но не успевает сдвинуться. В реальном процессе детонация не разбивает двигатель сразу потому, что детонирует не весь объем смеси, только маленький участок, но это вызывает металлический стук, быстрый износ и разрушение двигателя. Детонирующая смесь не может дать поршню толчок, она ударяет, и вся ее энергия уходит на разрушение, и в виде тепла в стенки. Момент и мощность при  детонации падают.

Детонация возникает если, если давление при сжатии высокое, температура высокая, и есть  время (впуск – сжатие) для химической подготовки топлива. В двигателе стремятся получить высокую температуру, высокое давление, но,  есть время (впуск  сжатие) на подготовку топлива к детонации, поэтому условия для детонации есть всегда. Чем выше степень сжатия, тем выше давление, тем выше температура и, чем медленнее движутся поршни, тем выше склонность к детонации.

Опережение зажигания и детонация

Зажигание должно быть как можно раньше, при этом возрастает давление цикла и мощность двигателя, чем позже зажигание, тем хуже и более вяло работает двигатель. То есть, всегда стремятся увеличить угол опережения зажигания.

Чем раньше проскакивает искра, тем  быстрее нарастает давление сгорания и начинается детонация. Слишком раннее зажигание всегда вызывает детонацию, значит, чтобы избавиться от детонации, надо уменьшить угол опережения зажигания (сделать позже).

На современном двигателе с электронной системой управления, угол опережения зажигания устанавливается автоматически в самое ранее положение, при котором  еще не происходит детонация. Этот процесс отслеживается специальным датчиком детонации. 

Если залить 92 бензин вместо 95 го, то заметной детонации не получится, Электронный блок управления по сигналу датчика детонации уменьшит угол опережения зажигания и двигатель будет работать вполне сносно, только мощность  уменьшится, а расход топлива увеличится. 

Любой  бензин, не выдерживает и детонирует.

(в дизеле можно повышать степень сжатия потому, что нет времени для химической подготовки топлива к детонации, поэтому детонация в дизеле невозможна)

Степень сжатия должна быть такой, чтобы получить максимальную мощность и экономичность двигателя, но, чтобы не было детонации.

В одинаковых условиях один бензин уже детонирует, а другой еще нет.

Бензин, который при данной степени сжатия еще не детонирует, отличается высокой стойкостью к детонации

Бензин, который уже детонирует, при данной степени сжатия, отличается низкой стойкостью к детонации.

Лучше тот бензин, который при данной степени сжатия не детонирует и, значит, двигатель на нем нормально работает и позволяет получить полную мощность.

Стойкость бензина к детонации – иначе говорят – антидетонационные свойства, оцениваются октановым числом.

Если октановое число 80, (А 80) то стойкость к детонации низкая, Если октановое число высокое (Аи 92) стойкость   к детонации выше, то есть, бензин более стойкий, он выдерживает работу при более высокой степени сжатия.  95 и 98 можно применять для двигателей с еще большей степенью сжатия.

Как определяют Октановое число

Специальный лабораторный двигатель запускают на бензине, свойства которого надо определить.

Двигатель с регулируемой степенью сжатия. Степень сжатия увеличивают, пока (специальный прибор – детонометр) зафиксирует детонацию.

Дальше с выставленной степенью сжатия, двигатель запускают на смеси топлива не детонирующего и сильно детонирующего (изооктана и нормального гептана), если подобрана смесь, также детонирующая как, испытуемый бензин, то процент изооктана в этой смеси и является Октановым числом данного бензина.

Например, бензин детонирует при такой же степени сжатия как смесь 92 процента изооктана и 8 процентов нормально гептана, значит этот бензин получает октановое число 92.

Как выбирать бензин?

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 20 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.