Да, сезонный переход необходим! Однако за него централизованно отвечают нефтеперерабатывающие заводы, нефтебазы и торгующие моторным топливом в розницу автозаправочные станции. Участие водителя не нужно. Но есть некоторые особенности, которые могут вызывать временные неполадки в период сезонного перехода. Кроме временных перебоев в работе двигателя также существует довольно острая проблема детонации горючей смеси в сезон жары, которая может довольно разрушительно влиять на некоторые двигатели.
Это и обсудим по следующему плану:
1. Какие сезонные марки бензина существуют и чем отличаются.
2. В чем заключаются неполадки в работе двигателя в периоды сезонного перехода лето-зима-лето.
3. Каким образом высокая температура влияет на возникновение детонации.
4. Как избежать разрушительной для двигателя детонации и при этом сэкономить на бензине.
5. Какие двигатели особенно подвержены воздействию детонации и как по возможности снизить вред от нее.
6. Подведём итоги.
Сезонные марки бензина и их отличия
Конечно, это летние марки бензина и зимние. Отличаются они фракционным составом, который определяется балансом лёгких, средних и тяжелых фракций. Они отличаются температурой кипения и испаряемостью. Поскольку рабочее состояние бензина парообразное, то ключевое значение имеет способность бензина образовывать правильные топливовоздушные смеси.
Краткая справка: фракционный состав бензина — это распределение его углеводородов по температурам кипения, определяющее испаряемость, рабочие и пусковые свойства.
Бензины характеризуются тремя основными фракциями:
· Пусковая, составляющая 10% от объёма, представляет собой лёгкие низкокипящие углеводороды. Они отвечают за пусковые свойства бензина, особенно в холодное время года. У летних марок эта фракция обладает более высокой температурой кипения, а у зимних — низкой.
· Рабочая фракция, составляющая 50% объёма, обеспечивает быстрый прогрев, стабильность работы и приемистость** двигателя.
· Концевая фракция на 90% состоит из тяжёлых углеводородов. Они влияют на топливную экономичность и износ цилиндропоршневой группы. При сгорании топливовоздушной смеси, в зависимости от температуры окружающего воздуха, тяжелокипящие фракции могут не сгорать полностью и просто “вылетать в выхлопную трубу”, не создавая полезную работу, вызывая повышенный расход топлива. Также тяжелые фракции в зависимости от температур могут конденсироваться на стенках цилиндра и смывать масляную пленку, вызывая повышенный износ цилиндропоршневой группы. В зимних марках бензина концевая фракция имеет более низкую температуру кипения, а в летних — более высокую.
**Приемистость двигателя — это способность максимально быстро и плавно набирать обороты и мощность при резком нажатии на педаль акселератора (газа).
Неполадки в работе двигателя в периоды сезонного перехода
Более тяжелый фракционный состав летних бензинов с наступлением холодов может вызывать затруднённый пуск двигателя, а также повышенный расход топлива и износ цилиндропоршневой группы двигателя.
Да, это стрессовый период для мотора! Как минимизировать вредный эффект осенне-зимнего перехода с тяжелых летних на зимние бензины? Водитель повлиять на это не может. Но придерживаться правила заправляться на автозаправочных станциях с интенсивной пропускной способностью — может. Да, заправляться следует на АЗС на дорогах с интенсивным движением и большой пропускной способностью.
Бензины не должны застаиваться в резервуарах АЗС с низким трафиком!
Переход на летние бензины менее стрессовый для двигателя и чреват разве что образованием паровых пробок в топливной системе. Но системы питания впрысковых двигателей, благодаря циркуляции топлива, образование паровых пробок почти полностью исключают. Повышенная испаряемость зимних бензинов, пожалуй, влияет только на потери, которые в масштабах топливного бака легкового автомобиля практически незаметны.
Как высокая температура влияет на детонацию?
Рис. 1 Нормальное и детонационное сгорание бензовоздушной горючей смеси
А вот все факторы, влияющие на возникновение детонации:
1. Низкая детонационная стойкость бензина.
2. Повышенная температура воздуха на впуске.
3. Степень сжатия.
4. Суммарное давление в конце такта сжатия с учётом турбонаддува.
5. Диаметр цилиндра. Чем он больше, тем выше опасность детонации.
6. Форма камеры сгорания относительно свечи зажигания. В удаленных от свечи зонах возникают очаги детонации.
7. Влажность воздуха: сухой способствует детонации.
Справка: детонация — это взрывообразное сгорание части горючей смеси в наиболее удаленной от свечи зажигания зоне камеры сгорания.
Рис. 2 Индикаторное давление газов при нормальной работе и детонации
Вредоносное действие детонации:
1. Вызывает перегрев днища поршня и стенок камеры сгорания.
2. При постоянной детонации возможно прогорание днища поршня.
3. Перегрев головки поршня вызывает её расширение и “микроподклинивания” в цилиндре, что приводит к задирам как на головке поршня, так и на стенках цилиндра.
4. Вызывает перегрев и механическое повреждение выпускных клапанов, верхних компрессионных колец и межкольцевых перегородок поршня.
5. Перегрев головки блока цилиндра вызывает её деформацию и приводит к повреждению прокладки ГБЦ.
6. В моторах со встроенным в выпускной коллектор каталитическим нейтрализатором отработавших газов (т.н. катколлектором) длительная работа с детонацией может вызвать растрескивание или оплавление (в зависимости от типа) несущего элемента нейтрализатора, а также термическое старение активного слоя. В результате катализатор теряет свойства и закоксовывается.
Рис. 3 Разрушения вследствие детонации горючей смеси
Итак! Из всех перечисленных факторов мы можем повлиять только на выбор бензина по детонационной стойкости. Остальные факторы от нас не зависят!
Как избежать разрушительной детонации и сэкономить на бензине
Судя по вышеприведенным данным, мы можем сделать вывод: бензин вполне возможно использовать с разной детонационной стойкостью в зависимости от сезона и температуры окружающего воздуха. Например, в холодный период можно сэкономить, заправляя автомобиль среднеоктановым бензином марки АИ-95. А с наступлением тёплой погоды и жары придётся заправляться высокооктановым бензином АИ-98 и АИ-100.
Кстати, на фоне рекомендаций от официальных дилеров, основанных на нетехнических маркетинговых соображениях, мы имеем возможность проверить расчётным путём, какой же бензин требуется для конкретного нашего автомобиля.
Вот давным-давно известная расчётная формула:
где ОЧ – октановое число бензина, е – степень сжатия, D – диаметр цилиндра, мм.
Давайте рассмотрим пример, как использовать данную формулу. Находим в Интернете технические параметры нашего двигателя. Для примера возьмём двигатель ВАЗ-21129 автомобиля Лада Веста 1.6 л. 16V:
е = 10.5 степень сжатия, D = 82 мм.
Получаем расчётным путём октановое число: ОЧ = 101 ед.
Ближайшие марки бензина, согласно формуле, — это АИ-98 и АИ-100.
Да-да, с начала нулевых годов все автомобилестроители внедрили высокофорсированные двигатели со степенью сжатия 10-13 единиц. Российский АвтоВАЗ не стал исключением.
Таким образом, все современные двигатели спроектированы под высокооктановые бензины с детонационной стойкостью 98-102 единицы в зависимости от наличия турбонаддува. Атмосферные двигатели с распределенным впрыском требуют бензины с октановым числом не менее 98 единиц, а турбонаддувные двигатели с прямым впрыском — с октаном 100-102.
Внимание! Критически важно использование высокооктановых бензинов в летний период и особенно в турбонаддувных двигателях.
Кстати, двигатели с непосредственным впрыском бензина кроме прочего требуют так называемые улучшенные бензины. Они помимо повышенного октанового числа обладают специальными моющими свойствами. Они обеспечивают чистоту топливных форсунок непосредственного впрыска, которые сильно подвержены “закоксовке” сопел распыла топлива.
В нашей стране улучшенные бензины производят и продают Лукойл, Газпромнефть и Роснефть. Это Лукойл Ecto-100, Роснефть Pulsar 100, Газпромнефть G-Drive 100, Teboil 100 (бренд принадлежит Лукойл).
Недавно на российском рынке появились бензины для автомобилей, оборудованных высокофорсированными двигателями с турбонаддувом и непосредственным впрыском, с повышенным октановым числом 102.
Кстати! А как же всё это соответствует маркетинговым рекомендациям, “разрешающим” использование бензинов с октаном 95, а порой – 92? Да, собственно, никак, ведь использование средне- и низкооктановых бензинов допускает система защиты от детонации. Она за счёт уменьшения угла опережения зажигания сильно “режет” мощность и попросту подавляет детонацию, не решая проблему. Технология вызвана необходимостью защитить двигатель от разрушения в странах, где недоступны высокооктановые бензины. Это исключительно защитная функция!
Какие двигатели подвержены разрушительному воздействию детонации
Двигатели европейских, японских, американских и китайских автопроизводителей, как правило, обладают достаточным запасом стойкости к воздействию детонации. Но двигатели Hyundai, увы, сделаны на пределе возможностей и сильно подвержены детонационному разрушению. Сложно сказать, чем обусловлена политика этой компании, но на каком-то этапе она отказалась от масляных форсунок охлаждения днища поршня, что привело к сокращению ресурса двигателей из-за образования сильных задиров в цилиндропоршневой группе. Можно предположить, что отказ от масляных форсунок охлаждения поршней был связан с массовым переходом на высокооктановые бензины с октаном 98-100.
Кстати! Возникает вопрос, а что инженеры и маркетологи Hyundai друг с другом не коммуницируют?
Вывод! Всё, что мы можем сделать для реализации моторесурса бензиновых двигателей Hyundai на основе серии G4NA, — это заправлять автомобили высокооктановыми бензинами с октаном 98-100 единиц.
Подведём итоги
Итак, мы рассмотрели принципы подбора бензинов для современных автомобилей с высокофорсированными двигателями и выяснили:
1. Сезонные марки бензинов отличаются испаряемостью и пусковыми свойствами в условиях зима/лето.
2. Неполадки в работе мотора при сезонном переходе вызваны фракционным составом бензинов.
3. Факторы возникновения детонации, на которые мы можем и не можем повлиять.
4. Как предотвратить детонацию и при этом сэкономить на бензине.
На этом завершим рассмотрение темы “Бензины. Требуется ли сезонный переход”.
Павел Долгий – автомобильный технический эксперт.
До новых встреч на страницах Интернет-портала ЕвроАвто!