Когда читаешь на различных информационных ресурсах материалы о бензине, написанные людьми, пытающимися представить себя специалистами, подчас волосы встают дыбом. Чего только не напридумывали авторы статей, описывая свойства популярного вида топлива и проблемы связанные с его использованием. Я не стану пытаться развеять все циркулирующие по интернету легенды и мифы за один заход. Для начала коснусь такого важного аспекта, как октановое число.
Некоторые автомобилисты свято убеждены в том, что использование топлива, октановое число которого выше, чем указано производителем автомобиля в технической спецификации, увеличивает мощность, не нанося двигателю вреда. Впрочем, находятся и такие, кто догадывается, что подобная точка зрения – не более чем распространённое заблуждение. Попробуем разобраться, что в действительности происходит в моторе, если в цилиндрах, вместо положенного по инструкции Аи-92, сгорает, скажем, Аи-98. Для этого потребуются некоторые разъяснения.
Технологии производства
Самый простой способ получения бензина – прямая перегонка нефти. Процесс напоминает производство самогона. В промышленных целях для этого используют ректификационные колонны, в которых нефть нагревают до определённой температуры, разделяя на фракции. Таким способом удаётся получить бензин с октановым числом не более 60. Это продукт с высоким содержанием посторонних веществ, даже после тщательной очистки непригодный для использования в современных двигателях.
Лучших результатов удаётся добиться, используя каталитический крекинг. В этом случае исходное сырьё тоже нагревают, но разделение нефти на фракции происходит в присутствии катализаторов, позволяющих повысить эффективность процесса расщепления молекул. Это сложная и дорогая технология. Но она позволяет получить более чистый бензин с октановым числом 70 – 80 единиц (по моторному методу). Этого тоже недостаточно для того, чтобы обеспечить нормальную работу мотора с высокой степенью сжатия. Содержащее такое топливо горючая смесь будет воспламеняться не при подаче искры, а под давлением, а вместо равномерного горения будет происходить взрыв.
Дальнейшее повышение октанового числа происходит за счёт использования различных антидетонационных присадок. Когда-то это был крайне вредный для окружающей среды и в настоящее время запрещённый к применению тетраэтилсвинец. Сегодня в топливо добавляют не столь губительные для экологии вещества, которые тоже нельзя считать идеальными. Например:
- Трикарбонил марганца токсичен, особенно в высокой концентрации. К тому же он постепенно разлагается под воздействием света.
- Ферроцен повышает склонность бензина к смолообразованию.
- Метил-трет-бутиловый эфир способствует развитию у животных лейкемии, лимфомы и различных раковых заболеваний.
Наиболее безопасной, в настоящее время, признаётся присадка Alpidium, характеристики которой соответствуют требованиям стандарта Евро-5. Впрочем, и тетраэтилсвинец когда-то считали безопасным… Так или иначе, но без специальных добавок получить бензин с высоким октановым числом пока не удаётся. Надеюсь, что эта информация поможет читателям объективно воспринять дальнейшие рассуждения и следующие из этих рассуждений выводы.
Возможные поломки и их причины
Доказано, что при использовании топлива с более высоким, чем положено по техническому регламенту, октановым числом, становится причиной повреждения камер сгорания, прогорания клапанов и прокладок головок блоков. Вот только те, кто пытается объяснить причины происходящего, опираются на ложные предпосылки. В частности, они утверждают, что высокооктановый бензин горит медленнее, чем низкооктановый, из-за чего, после открытия выпускных клапанов, происходит дожигание горючей смеси в выпускном тракте. На самом деле всё с точностью до наоборот. Вместе с октановым числом увеличивается и скорость распространения фронта пламени при сгорании поступающей в цилиндры топливной смеси.
А ещё бытует мнение, что всё дело в угле опережения зажигания. Да, действительно, момент воспламенения горючей смеси важен. Но под воздействием детонации в первую очередь разрушаются детали поршневой группы. Если не произвести регулировку, поршни могут получить повреждения, а то и развалиться от нагрузок, не предусмотренных конструкцией.
На современных моторах, где угол опережения зажигания изменяется автоматически, в соответствии с сигналами, поступающими от датчика детонации, риск возникновения таких поломок ниже, чем на двигателях, где регулировка выполняется вручную. Однако это никак не связано с проблемой прогорания клапанов и прокладок от перегрева.
Ни скорость горения топлива, ни угол опережения зажигания тут ни при чём. Дело в следующем. За один рабочий цикл в цилиндр поступает определённое количество стехиометрической смеси, не зависящее от марки топлива. Но при сгорании бензина с высоким октановым числом вырабатывается больше энергии, а стало быть, и тепла. Если система охлаждения не в состоянии отвести излишки тепла в атмосферу, происходит перегрев камеры сгорания и головки блока.
Контрмеры
Омываемые топливом впускные клапаны лучше охлаждаются, а потому достаточно просто изготавливать их из жаропрочных сплавов. Но как быть с другими деталями, подвергающимися постоянному нагреву? Для решения проблемы разработан целый комплекс мер. Конструкторы:
- Устанавливают в цилиндрах специальные форсунки, орошающие поршни изнутри моторным маслом.
- Камеру сгорания окружают каналами, по которым циркулирует охлаждающая жидкость.
- Полости внутри клапанов заполняют веществом, ускоряющим отвод тепла. Например – натрием.
Всё это делается на основании предварительно выполненных расчётов, учитывающих возможность работы двигателя на определённых сортах топлива. Если же в цилиндры поступает бензин с более высоким, чем положено, октановым числом, этих мер оказывается недостаточно. Мотор может и не перегреваться целиком. Зато температура критических зон в камере сгорания вполне способна выйти за допустимые пределы. Это приводит к прогоранию прокладок и клапанов.
Само собой, поломки происходят не сразу. Чтобы детали разрушились, требуется какое-то время. Это позволяет увеличивать октановое число топлива на автомобилях, участвующих в соревнованиях, где ресурс двигателя можно ограничить несколькими тысячами километров пробега. Однако при обычном режиме эксплуатации техники от применения бензина, характеристики которого отличаются от рекомендованных, лучше отказаться.
Как понизить октановое число бензина
Всё это приводит нас к другой проблеме. На автозаправках всё реже можно встретить бензин марки А-80. В связи с этим у владельцев возрастных авто, в которые положено заправлять низкооктановое горючее, возникают серьёзные трудности. Эти люди вынуждены искать ответ на вопрос, как понизить октановое число бензина, и следовать советам сомнительного свойства.
Например, некоторые автомобилисты рекомендуют, для достижения желаемого результата, заливать топливо в ёмкости и давать ему отстоятся не менее полугода. Это, по меньшей мере, странное предложение. Если ёмкость герметична, то с горючим ничего не произойдёт, поскольку его состав не изменится. В открытых резервуарах бензин будет постепенно испаряться. Стало быть, увеличится концентрация антидетонационных присадок, и октановое число не понизится, а повысится.
Как уже было сказано выше, трикарбонил марганца разрушается под воздействием солнечных лучей. Значит, оставив на свету бензин, в составе которого присутствует подобное вещество, можно снизить октановое число. Но для этого нужно точно знать, что в топливе присутствует именно такая антидетонационная присадка.
Единственным действительно действенным способом снижения октанового числа бензина следует считать добавление в горючее керосин, октановое число которого приблизительно равно 45. Рассчитать необходимое количество можно, используя формулу 1-K= (A-B)/(A-45), где:
- A – октановое число разбавляемого бензина.
- B – нужное октановое число.
- K – количество частей керосина.
Произведя расчёт, вы узнаете, в каких пропорциях надо смешать керосин и бензин. При этом рекомендуется использовать не обычный керосин, содержащий много посторонних примесей, а авиационный, прошедший многократную очистку. Это позволит избежать образования нагара на деталях камеры сгорания и поршневой группы.
Заключение
Надеюсь, эта информация принесёт пользу автолюбителям, заботящимся о здоровье своих стальных коней. Следуйте этим рекомендациям, а не тиражируйте мифы, распространяемые людьми, плохо знакомыми с технологиями производства бензина и устройством автомобилей. Это избавит вас от множества ненужных проблем.