Про устройство и эксплуатацию автомобиля Чем отличается 92 бензин от 95. Степень сжатия и современный автомобиль. С технической точки зрения

Октановое число детонационная стойкость

Про устройство и эксплуатацию автомобиля Сколько можно хранить бензин в канистре. NEW Проверь бензин,потом залей Уже в продажеwmv
Преждевременное сгорание бензина сопровождается характерным стуком, вызванным детонационными волнами внутри цилиндра. Подобный эффект обусловлен низким сопротивлением жидкого горючего к самовоспламенению в момент компрессии. Детонационная стойкость характеризуется октановым числом, а в качестве эталона выбрана смесь из н-гептана и изооктана. Товарные марки бензина имеют показатель ОЧ в районе 70–98, что соответствует процентному содержанию изооктана в смеси. Для повышения этого параметра в смесь вводят специальные октан-корректирующие присадки — сложные эфиры, спирты и реже этилаты тяжёлых металлов. Существует взаимосвязь между степенью сжатия и маркой бензина:

• В случае СЖ меньше 10 используют АИ-92.
• При СЖ 10–12 необходим АИ-95.
• Если СЖ равен 12–14 — АИ-98.
• При СЖ равном 14 понадобится АИ-98.

Для стандартного карбюраторного двигателя СЖ равен приблизительно 11,1. В таком случае оптимальный показатель ОЧ равен 95. Однако в некоторых гоночных типах авто используются метанол. СЖ в подобном примере достигает 15, а ОЧ варьируется от 109 до 140.

Оптимальное давление в цилиндрах

Чтобы определить момент критической изношенности цилиндропоршневой группы, нужно знать, какая норма компрессии считается удовлетворительной. Здесь прослеживается взаимосвязь со степенью сжатия – чем она выше, тем большее давление возникает в камерах сгорания при вращении коленчатого вала.

На данный момент встречается 3 разновидности моторов с различными параметрами:

• старые силовые агрегаты с низкой степенью сжатия (до 8,5);
• современные двигатели на бензине, где топливная смесь сжимается в 9–11 раз;
• дизели с величиной сжатия 16–24.

Камера сгорания дизельного мотора отличается малыми размерами, поэтому воспламенение солярки происходит от сильного сжатия.

Оптимальные значения давления в цилиндрах различных силовых агрегатов получены на основании многократных практических замеров. Когда мотор нагрет до рабочей температуры, аккумулятор заряжен и нет проблем со стартером, компрессия в двигателе должна быть следующей:

1. На дизеле – от 2,4 до 3 МПа. Первый показатель – минимально допустимый, при каком автомобиль способен завестись.
2. Оптимальное давление в цилиндрах инжекторного силового агрегата – 1,4–1,5 МПа. Допускается уменьшение компрессии до уровня 1,1 МПа.
3. В старых карбюраторных двигателях ВАЗ и других марок минимальный порог составляет 1 МПа или 10 Бар. Агрегат в отличном состоянии должен показать результат 13 Бар.

Примечание. Если проанализировать данные замеров, то можно выявить следующую закономерность: оптимальное давление равно степени сжатия, умноженной на коэффициент 1,4–1,5.

Базовые знания

Степень сжатия дизельного двигателя — что это такое

В цилиндрах двигателя образуется горючая топливная смесь из мелкодисперсных частичек углеводородов и воздуха. Ее степень сжатия зависит от марки автомобиля, типа ДВС и колеблется в интервале от 7 до 10 единиц. Обязательным условием воспламенения служит наличие искры, поданной в максимальный момент сжатия от свечей зажигания.

Нежелательным явлением служит несанкционированное самопроизвольное воспламенение, как это должно происходить с дизтопливом. В результате подобных действий проявятся негативные факторы:

• горение будет происходить с неконтролируемой высокой скоростью из-за образуемых после воспламенения микровзрывов;
• сгенерированная энергия от вспышки окажется двунаправленной как в сторону поршня, так и в обратном направлении;
• в связи с тем, что клапаны оказываются закрытыми, то отраженный от стенок удар воздействует на поршень, двигающийся вверх, в результате чего возникает металлический стук от удара поршневого пальца.

Что такое компрессия

Когда поршень движется вверх, то сжимает заполнившую камеру топливовоздушную смесь. Чтобы сгорание топлива могло быть максимально эффективным, необходимо обеспечить достаточное давление в цилиндрах (это и есть компрессия). Ведь чем выше давление в начале рабочего такта, тем сильней выхлопные газы давят на поршень, заставляя его проворачивать коленчатый вал. Если компрессия мотора недостаточна, то происходит следующее:

• топливо сгорает неэффективно, из-за чего падает мощность двигателя;
• выхлопные газы прорываются в картер двигателя, что приводит к окислению масла;
• прорывающиеся сквозь прокладку, поршневые кольца или клапаны горящие газы, повреждают их поверхность и еще сильней снижают давление.

Вращающийся шатун толкает поршень вверх. Закрытые клапаны, прокладка ГБЦ и поршневые кольца предотвращают утечку газов из камеры сгорания, из-за чего давление возрастает. Когда поршень почти достиг верхней мертвой точки (ВМТ), топливовоздушная смесь воспламеняется. В результате этого давление в камере сгорания резко возрастает и начинает искать выход – через поршень, шатун и коленчатый вал. Таким образом, давление в камере сгорания превращается во вращение коленчатого вала. От компрессии зависит, сколько продуктов сгорания будут толкать поршень, а сколько уйдет в системы охлаждения или смазки, чтобы портить двигатель.

Бензин что такое

Про устройство и эксплуатацию автомобиля Шаблоны если моя машина мешает. Шаблон таблички если вам мешает мой автомобиль распечатать

Бензин — это самая лёгкая из жидких фракций нефти (смесь лёгких углеводородов). Используется как топливо в карбюраторных и инжекторных двигателях современных автомобилей, мотоциклов и иной техники.

Бензин — это топливо!

Маркировка бензина

В соответствии с ГОСТ 54283-2010 в России существует единая маркировка для всех бензинов. Например, АИ-80. Расшифровывается она так. А — бензин автомобильный, И – октановое число определено исследовательским методом. 80 – само октановое число. Также, в конце, к названию может быть добавлена ещё одна цифра – экологический класс топлива, от 2 до 5, (например, АИ-92/4). Если буквы И в маркировке бензина нет, то его октановое число определено моторным методом (А-92).

Требования к качеству выпускаемых в настоящее время бензинов определяются Техническим регламентом, принятым в 2011 году. Полное название «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту».

Неэтилированный бензин

Бензин не имеющий присадок содержащих свинец. Весь бензин выпускающийся в настоящее время согласно Техническому регламенту.

Бензин АИ-80

Полное название «Бензин АИ-80, Нормаль». Октановое число 80, получено исследовательским методом. Согласно моторного метода, оно равно 76. Качество соответствует ГОСТ 51105-97. Класс топлива – второй. Не этилированный.

Бензин АИ-92

Полное название «Бензин АИ-92/4, Регуляр». Октановое число 92, по исследовательскому методу, 83 – по моторному методу. ГОСТ 51105-97. Не этилированный.

Бензин АИ-95

Полное название «Бензин АИ-95/4, Премиум-евро». Октановое число – 95 по исследовательскому методу, 85 – по моторному. ГОСТ 51105-97. Не этилированный.

Бензин АИ-98

Полное название «Бензин АИ-98/4, супер-евро. Октановое число 98 по исследовательскому методу, 88 – по моторному. Производится по ТУ-38.401-58-122-95, ТУ-38.401-58-127-95, ТУ-38.401-58-350-2005. Не этилированный.

Бензин А-92

Октановое число определено по моторному методу = 72. Соответствует ГОСТ 2084-77. В настоящее время не выпускается. Не этилированный.

Бензин АИ-76

Соответствует АИ-80. Октановое число по моторному методу = 76. Выпускался по ГОСТ 2084-77. Мог быть как этилированный так и не этилированный.

Бензин АИ-91

Соответствует АИ-92. Октановое число 82,5 по исследовательскому методу. Вырабатывался по ГОСТ 51105-97. Не этилированный.

Бензин А-92

Выпускается по ТУ 38.001165-97. Согласно ТУ 38.001165-87 в советское время шел на экспорт. Аналог АИ-92. Не этилированный.

Бензин АИ-93

Соответствует АИ-95. Октановое число по моторному методу 82,5. По исследовательскому 93. Во времена СССР, бензин с маркировкой А-93 шел на экспорт, а для внутреннего рынка он назывался АИ-93. Мог быть этилированным и не этилированным.

Как измерить компрессию в цилиндрах

Произвести замер компрессии можно как в техсервисе, так и в собственном гараже. Специалисты замеряют компрессию в цилиндрах, как на прогретом моторе, так и на холодном, как с открытой дроссельной заслонкой, так и с закрытой. Различные показатели и методы замера, могут более точно указать место, где следует искать причины снижения компрессии. Так например, если замерять компрессию с открытой дроссельной заслонкой, можно выявить:

• износ и поломки поршней;
• закоксованные в канавку поршня, кольца;
• прогорание или износ клапанов;
• дефекты поверхности цилиндров;

Замеры компрессии при закрытой заслонке помогают определить такие проблемы:

• плохое прилегание клапана;
• зависание клапана;
• дефекты кулачка распредвала;
• нарушения герметичности прокладки головки;

Если вы решили произвести самостоятельную проверку компрессии в цилиндрах мотора, вашего авто. Вам понадобится следующее:

• полностью заряженный и не старый автомобильный аккумулятор;
• компрессометр – собственно прибор для замера компрессии;
• свечной ключ;
• напарник;

Отключаете подачу топлива к двигателю, демонтируете воздушный фильтр, выворачиваете при помощи ключа, все свечи и не забудьте предварительно прогреть мотор. Замеры компрессии на холодном двигателе, это задача для профи.

Далее, при помощи компрессометра, который представляет из себя обычный манометр со специальным переходником, через свечное отверстие производите замер компрессии в каждом цилиндре. Один человек, вращает двигатель при помощи стартера, а второй собственно замеряет компрессию. Существуют разные компрессометры. Насадки в одних позволяют завинчивать прибор в гнездо для свечи. В других же моделях требуется сильно прижимать компрессометр к свечному отверстию. Будет лучше произвести несколько замеров на каждый цилиндр, а их показатели потом усреднить.

По результатам измерения компрессии в двигателе принимается решение о тех или иных ремонтных работах. Это может быть капитальный ремонт мотора, ремонт или замена клапанов, замена прокладки головки двигателя или иной его детали. Если же компрессия у вас в норме, но имеются какие-то нарушения в работе автомобиля, следует поискать причины таких нарушений в других системах и агрегатах авто.

В целом же, значительные снижения компрессии в цилиндрах мотора, как правило, свидетельствуют о необходимости серьезного ремонта.

Модификации и манипуляции с топливом

Для изменения параметров топлива могут применяться присадки. С их помощью возможно увеличивать искусственным путем октановое число. Традиционно в нашей стране присадками именуют все добавки (легальные и не очень), домешиваемые в технические жидкости. Контрафактная продукция (часто бесполезная, а иногда и вредная) дискредитировала этот термин.

Отличие 95 бензина от 92 заключается в том, что марка А92 наиболее «чистый» продукт является заблуждением.

Более высокие октановые числа некоторые недобросовестные продавцы зачастую получают за счет химических примесей, октан-корректоров. Доказать обратное можно только при проверке лабораторным путем.

Хотя судя по заявке должны увеличивать мощность, снижать расход и уменьшать детонационные свойства бензина.

Есть ситуации, когда без присадок авто не сможет ехать. Это бывает при заливке некачественного бензина. Определяется это по снижению мощности и появившимся посторонним звукам с моторного отсека. При этом присадки проверенного производителя могут спасти положение.

Добавление присадок в топливо

Она способна как кариес медленно разъедать топливную систему.

Но на рынке нет присадок, снижающих ее уровень в бензине. Поэтому, заливая «разбодяженную» смесь «псевдо А95», автомобилист рискует больше, чем когда заправляется качественным А92.

Какая компрессия двигателя нормальная

Ясно, что для различных моделей двигателя с различными характеристиками и в том числе степенью сжатия, нормальное значение компрессии будет разным. Нормальная компрессия на разных авто, может располагаться в границах от семи, до одиннадцати атмосфер. И это для двигателей бензиновых. У современных дизелей, компрессия значительно выше. Здесь рамки нормы от 25 до 32 атмосфер. Дело в том, что сама конструкция дизельных моторов и современных агрегатов особенно, предполагает высокое рабочее давление в их цилиндрах. Ведь солярка, как известно, воспламеняется не от искры, как бензин или газ, а от сжатия. Следовательно, отличная компрессия для мотора бензинового, для дизеля будет вообще никакой. И сравнивать их просто нет смысла.

Использование низкооктанового бензина

В автомобильной инструкции указан тип двигателя и рекомендуемое горючее. Использование горючей смеси с низким ОЧ приводит к преждевременному выгоранию горючего и иногда разрушению конструкционных элементов мотора.

Важно также понимать, какая система подачи топлива применяется. Для механического (карбюраторного) типа соблюдение требований по ОЧ и СЖ обязательно

В случае автоматической, или инжекторной системы топливно-воздушная смесь корректируется электроникой. Бензиновая смесь насыщается либо обедняется до необходимых значений ОЧ, а двигатель работает нормально.

Как измеряют компрессию

Чтобы провести замер, вам понадобятся помощник и прибор, который называют компрессометром. Этот прибор выпускают в различных модификациях. Но действует прибор по одному принципу – измеряет давление в камере сгорания. Измерение компрессии проводят только на холодном двигателе. Выкрутите свечи зажигания из бензинового мотора или накаливания из дизельного двигателя и вставьте (вкрутите) в первый цилиндр компрессометр.

Попросите помощника быть рядом, чтобы по вашей команде включить зажигание и крутить стартер. Время измерения 2–3 секунды. Посмотрите, сколько показал прибор и сравните это с необходимым значением. Затем эту же операцию повторите на других цилиндрах. Разница во время измерения компрессии на холодном и горячем моторе достигает 2–5 атмосфер.

Рекомендации по октановому числу бензина

• Если использовать топливо с меньшим ОЧ, то неизбежно возpастут ударные нагpyзки в виде детонационных стуков и звонов и как следствие — износ двигателя. К тому же расход выше и смысл экономии теряется.

• 2. Если использовать бензин с большим ОЧ, чем это предусмотрено конструкцией двигателя, то и гореть бензин будет дольше, отдавая большее количество тепла.
• Топливо с большим октановым числом обычно горит с меньшей температурой и медленнее. Из-за скорости горения ниже рассчетной может получиться так, что на фазе выпуска через клапан вместо отработанных газов будет выпущена еще горящая смесь. Следовательно, детали двигателя будут перегреваться, особенно клапаны, кроме того растет расход масла. Интересно, что на слух двигатель часто начинает работать тише и ровнее (за счет теплового расширения выбираются зазоры), но при этом двигатель работает на износ.
• Например, 100-й бензин горит слишком медленно для вашей степени сжатия. Поэтому не догорает полностью и коптит. Нет смысла заливать 100-й, если машина едет хорошо на 95-м.

Если в двигателе нет системы регулирования угола зажигания, то залив высокооктановое топливо можно опять испортить свечи и потерять часть мощности, так как будет позднее зажигание.

От чего зависит компрессия

Цилиндр во время тактов сжатия/сгорания представляет собой замкнутую систему, состоящую из:

• поршня;
• поршневых колец;
• стенок цилиндра;
• прокладки головки блока цилиндров (ГБЦ);
• клапанов.

Повреждение любого из элементов, образующих эту замкнутую систему, приводит к снижению давления. Если поршень треснул, прогорел или получил другие повреждения, то выхлопные газы будут утекать, что негативно скажется на мощности и ресурсе мотора.

Чаще всего давление падает из-за изношенных или закоксованных колец.

Износ колец происходит из-за трения о стенки камер сгорания.Превышение температуры двигателя приводит к увеличению размера колец, когда их замок перестает справляться со своими обязанностями, они оставляют царапины на цилиндрах, уничтожая хонинговку. Неправильный состав топливовоздушной смеси, нарушение в работе систем зажигания или выпрыска топлива приводят к тому, что кольца покрывает слоем недогоревших смол, из-за чего они теряют подвижность и замок перестает работать. Кольцо застывает в максимальном размере, ведь замок забит смолой, поэтому не может уменьшиться. Во время пуска в холодном двигателе трение между кольцом и стенками цилиндра слишком велико, что приводит к их повреждению.

Образование нагара и лаковых отложений

Неоптимальный состав топливовоздушной смеси, ошибочно выставленный угол опережения зажигания или впрыска топлива и неправильные фазы газораспределения приводят к тому, что топливовоздушная смесь горит во время прохода через клапаны. Из-за этого притертая поверхность клапанов обгорает, теряет герметичность, что приводит к снижению давления, а затем к дальнейшему увеличению повреждений. При перегреве, долгой езде на малых оборотах и высших передачах, во время резкого старта или долгой работы мотора в режиме мощности, близкой к максимальной, возрастает вероятность прогорания или пробоя прокладки ГБЦ. Если повреждение прокладки соединило цилиндр и масляный или охлаждающий канал, то раскаленные газы попадают в соответствующую систему, резко снижают ресурс антифриза или масла, а охлаждающая жидкость и масло ухудшают сгорание топлива в цилиндрах.

Компрессия и диагностика двигателя

Проверка компрессии двигателя, а также некоторые косвенные признаки позволяют с высокой точностью определить не только повреждение мотора, но и определить, какая причина к этому привела. Замер должен быть произведен на холодном двигателе, для чего потребуется прибор под названием «компрессометр». Этот прибор продают в любом автомагазине.

Если замер показал разницу компрессии в цилиндрах свыше 0,5 атмосферы, требуется замена колец. Если замер показал снижение компрессии во всех цилиндрах на 0,5 атмосферы еще и на фоне падения мощности двигателя, увеличения расхода топлива или сизого дыма из трубы, то проблема в кольцах и маслосъемных колпачках. Если замер показал, что давление заметно ниже, чем должно быть (разница больше 3 атмосфер), а из выхлопной трубы идет сизый или белый дым, то сигнализация о пробитой прокладке ГБЦ.

Если замер показал падение компрессии ниже 6 атмосфер в одном или нескольких (не всех) цилиндрах, возможно проблема в прогоревшем клапане.

Если замер показал нормальную компрессию, а из выхлопной трубы идет темный (от едва заметного сизого до густого черного) дым, а также снижена мощность мотора или вырос расход топлива, проблема в неправильной работе свечей, форсунок или карбюратора. Если при этом падает уровень масла – проблема в повреждении маслосъемных колец или колпачков. Если вы знаете, какая причина привела к снижению компрессии, то сможете обойтись небольшим ремонтом. Если по результатам измерения компрессия во всех цилиндрах одинаковая и ниже, чем должна быть, добавьте в цилиндры 10–15 мл моторного масла. Повышение компрессии говорит о необходимости замены колец.

Самостоятельное определение

В гаражных условиях тяжело самостоятельно спроектировать стенды для мониторинга топлива. Здесь требуется более компактная аппаратура. На помощь автомобилистам придет октанометр. Данный прибор выявляет количество единиц октанового числа и выводит данные на встроенный дисплей.

Принцип работы мобильного аппарата основан на сравнении тестируемых образцов бензина с запрограммированными эталонными параметрами разных марок. В расчетах используется диэлектрическая проницаемость автомобильного бензина.

Октанометром достаточно удобно и просто пользоваться в процессе измерений. Через небольшой промежуток времени он демонстрирует результат на экране. Недостатком является то, что в нашей стране такое оборудование не сертифицируется. Это значит, что полностью полагаться, доверять результату на 100 % не стоит.

Чем нужно измерять?

Для оценки технического состояния цилиндропоршневой группы и плотности прилегания клапанов применяется диагностический прибор для измерения компрессии. В состав комплекта входят следующие детали:

• манометр стрелочный со шкалой 0–2,4 МПа (для дизеля – 0–4 МПа);
• гибкий патрубок с наконечником, вкручивающимся на место свечи зажигания;
• клапан обратный;
• ручной клапан сброса воздуха;
• насадки – переходники под различные резьбы.

Простейший вариант компрессометра – манометр с обратным клапаном и резиновой насадкой в виде конуса. В процессе измерения прибор необходимо прижимать к свечному отверстию и удерживать рукой, а не вкручивать.

Как можно изменить показатель сжатия

Методы увеличения:

• Расточка цилиндров и установка поршней большего размера.
• Уменьшение объема камер сгорания. Выполняется за счет удаления слоя металла со стороны плоскости сопряжения головки с блоком. Эту операцию из-за мягкости алюминия лучше делать на фрезерном или на строгальном станке. Шлифовальный станок использовать не следует, так как его камень будет постоянно забиваться пластичным металлом.

Способы снижения:

• Снятие слоя металла с днища поршня (делается это обычно на токарном станке).
• Установка между головкой и блоком цилиндров дюралюминиевой проставки между двумя прокладками.

Взаимосвязь коэффициента сжатия и компрессии

Зная значение коэффициента сжатия, можно рассчитать какая компрессия должна быть в двигателе. Однако, обратная оценка не будет соответствовать действительности. Так как компрессия зависит еще и от изношенности деталей цилиндр-поршневой группы и газораспределительного механизма. Низкая компрессия двигателя часто говорит о значительном износе мотора и необходимости его ремонта, а не о малом коэффициенте сжатия.

Турбированные моторы

В цилиндры двигателя, имеющего турбонаддув, воздух нагнетается компрессором под давлением несколько больше атмосферного. Значит, для определения показателя сжатия такого мотора нужно значение, которое вы получите в результате расчета по формуле, умножить на коэффициент турбокомпрессора. Бензиновые двигатели с турбонаддувом работают на топливе с октановым числом выше, чем у бензина, который потребляют такие же моторы без турбин, именно потому, что их коэффициент ξ больше.

https://youtube.com/watch?v=QBU5RolKDUI

Более высокое сжатие в двигателе также означает более высокую тепловую эффективность

Важно отметить, что образование тепла и потеря тепла в течение цикла работы двигателя напрямую связаны с его эффективностью (речь идет о коэффициенте полезного действия – КПД). Причем на КПД главное влияние оказывает степень сжатия двигателя. Все дело в двух идеях. Во-первых, любая тепловая энергия, поступающая в систему, должна быть преобразована в механическую или отработанную. Во-вторых, тепловая эффективность – это просто результат работы двигателя (мощность и сила), разделенный на теплопередачу.

Таким образом, с помощью уравнения можно вычислять взаимосвязь между тепловым КПД и степенью сжатия.

Вот как выглядит уравнение этой взаимосвязи (n – тепловой КПД, r – степень сжатия, а γ (гамма) – свойство жидкости):

Теперь вернемся к нашей диаграмме выше. Когда вы обеспечиваете больший ход поршня между верхней и нижней мертвой точкой, вы увеличиваете степень сжатия. За счет этого вы смещаете на диаграмме PV вверх и влево и увеличиваете температуру (Qh на графике выше). Причем увеличение температуры будет больше, чем потери тепла (Ql).

Иными словами, вы добываете в процессе сгорания топливной смеси больше энергии за один цикл работы двигателя. Кстати, вот один интересный ролик видеоблогера Джейсона Фенске, который рассказывает более простыми словами о взаимосвязи между степенью сжатия, теплопередачей и эффективностью (экономичностью двигателя):

Так что, как вы, наверное, уже поняли, тепловая эффективность двигателя возрастает по мере увеличения степени сжатия двигателя. Таковы законы физики, а именно законы термодинамики. Особенно это становится ясно из уравнения, приведенного выше.

Соответственно, чем выше степень сжатия мотора, тем больше он выдает лошадиных сил и меньше потребляет топлива. Для нас это означает более тяжелый кошелек за счет сэкономленных денег на заправке и больше адреналина при разгоне.

Чтобы это понять, вам нужно взять на прокат какой-нибудь старый американский неэффективный автомобиль с бензиновым V8 атмосферным двигателем, который имеет низкую степень сжатия. Поездив на таком автомобиле несколько дней, вы поймете, что автомобиль «жрет», как слон, но взамен не выдает хорошую мощность, которую сегодня показывают современные четырехцилиндровые и даже трехцилиндровые моторы.

Например, знаменитый двигатель Skyactiv-G от Mazda является очень эффективным в плане не только мощности, но и хорошей экономичности. Во многом это благодаря большой степени сжатия. Также ряд и других производителей стали выпускать современные моторы с высоким коэффициентом сжатия. Так, сегодня компании Mazda, Nissan / Infiniti и Toyota и другие начали выпускать двигатели с очень высокой степенью сжатия – 14:1.

Вы не поверите, но двигатели с такой степенью сжатия еще недавно казались фантастикой. Кстати, благодаря такой степени сжатия автопроизводителям нет необходимости оснащать двигатели турбинами, для того чтобы добиться соответствия современным стандартам экономичности, экологическим нормам, а также требованиям к мощности.

Почему более высокая степень сжатия означает, что автомобиль должен заправляться топливом с высоким октановым числом

Но почему большинство автопроизводителей сегодня не перешли на выпуск двигателей с высокой степенью сжатия, если такие силовые агрегаты позволяют без турбокомпрессоров добиваться таких выдающихся результатов эффективности силовых агрегатов? Все дело в законах физики.

Многие двигатели с высоким коэффициентом сжатия нуждаются в премиальном топливе или в высокооктановом бензине.

Тем, кто не знает или не помнит, что такое октан бензина и как он помогает избежать детонации в двигателе, советуем почитать наши следующие материалы:

Какой бензин лучше?

Почему премиум бензин является пустой тратой денег для большинства автомобилей

Сколько энергии в различных видах топлива

Топливо с низким октановым числом по сравнению с топливом с высоким октаном, скорее всего, будет самопроизвольно воспламеняться из-за более высоких температур и давления воздуха в двигателях с высокой степенью сжатия. Мы знаем, что воспламенение топливно-воздушной смеси должно происходить, когда это действительно нужно, а не наоборот. Такое неконтролируемое воспламенение топлива называется детонацией. Это очень вредно для любых двигателей внутреннего сгорания. Дело в том, что излишняя детонация уменьшает крутящий момент и может нанести непоправимый урон двигателю автомобиля.

Высокая степень сжатия увеличивает риск сильной детонации двигателя. Вот почему моторы с большим коэффициентом сжатия, как правило, работают на высококачественном или высокооктановом бензине.

Главная причина риска самовоспламенения топливно-воздушной смеси в двигателях с высокой степенью сжатия – это превышение допустимого давления, которое приводит к резкому нагреву топливной смеси. В итоге это вызывает преждевременное сжигание топлива еще до того, как свеча зажигания с помощью искры зажжет его. Повторяем, преждевременное воспламенение топлива – это очень плохо для любого двигателя.

Для того чтобы снизить риск преждевременного воспламенения топлива, компания Mazda много работала над поршневыми и выпускными конструкциями бензиновых двигателей с высокой степенью сжатия (соотношение степени сжатия в цилиндрах двигателя 14:1). Например, мотор Skyactiv-X оснастили специальными поршнями, имеющими полость посередине, которая позволила предотвращать всплеск богатого кислородом топлива вокруг области воспламенения топливной смеси от свечи зажигания.

Именно проблема самовоспламенения топлива в двигателях с высокой степенью сжатия и препятствует сегодня массовому распространению данного типа моторов во всей автопромышленности. Подробнее об двигателе Mazda можно почитать здесь

Видео сравнение характеристик автомобиля на 95-ом и 92-ом бензине

Вопрос, какой бензин для автомобиля лучше — 92 или 95, сегодня совсем не только не риторический, но его можно даже назвать и неуместным. Конечно, качество топлива на российских АЗС, как и прежде, не блещет, особенно это чувствуется в глубинке, ибо контроль там минимален, и в горючее подмешивают что попало. Но все же, проблема с качественной заправкой автомашины этим одним совсем не ограничивается. Одни автомобилисты ездят на старом авто, а другие, на только купленном в автосалоне — новом.

Само собой разумеется и их двигатели предпочитают разное топливо. Если же с новыми автомобилями все более или менее понятно: заправляй горючку рекомендованную автопроизводителем и спокойно ездить, то с подержанными транспортными средствами не так уж все и однозначно.

У старых машин может не оказаться книги с указанием на технические рекомендации, а во вторых — предыдущий хозяин автомашины мог модернизировать силовой агрегат под другой тип бензина или даже переоборудовать его под газ.

Симптомы низкой компрессии двигателя

Собственно о признаках снижения компрессии в автомобильных двигателях, мы уже сказали. Другое дело, что троить и трястись машина может и по другим причинам, с компрессией двигателя, никак не связанным. Тем не менее, если мотор начал употреблять масло, если работа его стала нестабильной, да еще без видимых причин, следует измерить компрессию в цилиндрах вашего авто. Так же снижением компрессии может быть обусловлено падение тяги, повышение расхода топлива и увеличение времени разгона автомобиля. Что же касается разности компрессии в разных цилиндрах одного мотора, то пока это значение не превышает одной атмосферы, беды нет. Если же разность больше, мотор следует ремонтировать.

Пару слов про американские и турбированные моторы

Также мне завали такие вопросы – «Я купил машину пригнанную из США, там указано что нужно лить бензин AKI 91. Что это такое, и какое все же топливо мне выбрать?»

НА рынке США немного другие стандарты, у них классификация идет не как у нас АИ (то есть «исследовательское»). Аббревиатура AKI, обозначает – условное, усредненное обозначение двух индексов ((«исследовательский» + «моторный»)/2).

Если приблизить к нашим стандартам, то получается примерно такая картина:

AKI87 = АИ92

AKI89-91 = АИ95

AKI93 = АИ98

Также хочется отметить турбированные варианты, в прошлой статье я сказал, что лить в них рекомендуется не менее «95-го».

Давайте думать логически, почему именно 95 и 98? Турбированные моторы используют намного большие объемы воздуха и топлива, смесь в них должна быть более обогащенной, а из пунктов сверху мы поняли, что такое ОБОГОШЕННОЕ топливо, нам дает больший октан. Подумайте сами – ЗАЧЕМ ПОКУПАТЬ ТУРБО, и ДАЛЬШЕ ЕГО КОРМИТЬ ОБЕДНЕННЫМИ СМЕСЯМИ, он просто под это не рассчитан! Количество воздуха, строго должно соответствовать калорийности топлива.

Также стоит отметить, что при использовании «92-го», как указывают многие производители, может нарушаться «нужный температурный режим», что может повлечь за собой выход из строя некоторых узлов, в частности самой «турбины».

Поэтому в ТУРБО, только то «что доктор прописал», иначе чревато ремонтом.

Сейчас видео версия статьи, ОЧЕНЬ ПОЛЕЗНО.

НА этом заканчиваю, думаю было полезно, искренне ВАШ АВТОБЛОГГЕР.

Фракционный состав

Базовой эксплуатационной характеристикой и одновременно основным ценообразующим параметром автомобильного бензина является его детонационная стойкость, выраженная октановым числом. Именно октановое число автомобильного бензина и соответствующая цена за один литр, в первую очередь интересует водителя при въезде на АЗС. Кроме этого параметра эксплуатационные свойства автомобильного бензина характеризуются:

• фракционным составом;
• давлением насыщенных паров;
• плотностью;
• содержанием серы;
• водорастворимых кислот и щелочей;
• фактических смол;
• соединений свинца, железа и марганца.

На нефтеперерабатывающем заводе поступающую нефть разделяют на фракции по температурам кипения. Например, фракция с температурой кипения от 40 — 50 оС до 140 — 150 оС, называется бензиновой фракцией или прямогонным бензином. Однако, непосредственно бензиновую фракцию нельзя использовать в виде топлива для автомашин, поскольку невозможно достичь одновременно всех параметров, установленных стандартом. Современные автомобильные бензины представляют собой смесь компонентов, получаемых в результате сложных технологических процессов переработки нефти. В зависимости от марки, автомобильные бензины готовят на основе бензинов прямой перегонки, каталитического крекинга и каталитического риформинга, гидрокрекинга вакуумного газойля, продуктов алкилирования. Но не станем вдаваться в подробности производства.

Степень сжатия и октановое число бензина

Степень сжатия — устойчивость к самовоспламенению

Физическое отношение суммарного объёма цилиндра в момент нахождения поршня в мёртвой точке к рабочему объёму камеры внутреннего сгорания характеризуется степенью сжатия (СЖ). Показатель описывается безразмерной величиной. Для бензиновых приводов она составляет 8–12, для дизельных — 14–18. Увеличение параметра повышает мощность, КПД мотора, а также снижает расход топлива. Однако высокие значения СЖ повышают риск самовоспламенения горючей смеси при высоком давлении. По этой причине бензин с большим показателем СЖ также должен обладать высокой детонационной стойкостью — октановым числом (ОЧ).

Что понимают под компрессией?

Одна из основных характеристик двигателя, приведенная в инструкции по эксплуатации автомобиля, – степень сжатия. Это безразмерный коэффициент, показывающий, во сколько раз сжимается топливовоздушная смесь перед воспламенением. Рассчитывается так: объем одного цилиндра (с учетом камеры сгорания) делится на величину хода поршня. Данный параметр является постоянным и меняется только при глубоком тюнинге мотора – расточке цилиндров, установке другого коленвала и так далее.

Степень сжатия несведущие автолюбители путают с компрессией – реальным давлением, создаваемым поршнями при вращении коленчатого вала стартером (200–300 об/мин). Характеристика меняется по мере износа деталей и измеряется в таких единицах:

• Атм (атмосфера);
• кгс/см 2 (килограмм-сила на сантиметр) = 0,97 Атм;
• МПа (мегапаскаль) = 9,9 Атм;
• Бар = 0,99 Атм.

Чтобы выявить неисправность главных элементов двигателя, нужно померить компрессию во всех цилиндрах и сопоставить полученные значения с оптимальной величиной. Почему в процессе эксплуатации мотора компрессия снижается:

1. Рабочие поверхности колец, поршней и цилиндров истираются, зазор между ними увеличивается. Когда коленвал крутится стартером, поршень не успевает «накачать» давление в камере сгорания – часть воздуха уходит через щели в картер.
2. Тарелки клапанов постепенно подгорают, неплотно садятся в седло и пропускают газы.
3. «Подвисший» клапан либо полностью прогоревший поршень не позволяет создать давление в цилиндре.
4. Царапины и задиры на цилиндрах также ведут к утечкам газов.

Указанные процессы аналогично протекают во время работы мотора: топливо не догорает, газы проникают в картер, а масло – в камеру сжигания. То есть, величина компрессии отражает реальную картину внутри двигателя.

Что такое октановое число бензина

Основной характеристикой бензина является октановое число. Для его определения используются строгие методики. ОЧ бензина определяет его детонационную стойкость и рассчитывается как соотношение смеси изооктана и н-гептана.

Изооктан (2,2,4-триметилпентан) обладает минимальными возможностями самовозгорания при высоком давлении. Фактически противоположными характеристиками наделен н-гептан (n-heptano), так как способен вспыхнуть даже при небольшом повышении давления. Принято выделять несколько типов ОЧ:

• исследовательское;
• моторное;
• фактическое;
• дорожное.

Они дифференцируются по способу определения. Первые два типа являются лабораторными. Фактическое значение получаем после подключения работающего двигателя к диагностическому стенду. Максимально приближенным к действительности оказывается дорожное, так как его выявляют на движущемся автомобиле.

Перед тем как определить октановое число бензина, необходимо знать, что смесь, состоящую исключительно из изооктана, условной наделяют октановым числом 100. Если же в состав топлива будет входить исключительно н-гептан, то ей присваивают ОЧ равное нулю.

Можно ли менять марку бензина и что будет, если смешать 92-й и 95-й

И всё-таки, какой бензин лучше: 92-ой или 95-й? Вряд ли такую постановку вопроса можно признать правильной. При условии, что бензин качественный, хороша та марка, на которую настроены параметры управления двигателем.

Ведь если, например, октановое число бензина существенно ниже рекомендованного, то процесс воспламенения в камере сгорания будет происходить раньше положенного, когда ещё не закрыты впускные клапана. Мало того, что часть тепловой энергии (а значит и развиваемая двигателем мощность) будет расходоваться впустую, так ещё и сами детонационные процессы добавят проблем: неустойчивая работа двигателя, ускорение износа трущихся деталей, повышенное нагарообразование.

Практически те же проблемы возникнут и в обратной ситуации, только теперь воспламенение будет происходить с запаздыванием, вызывая те же негативные последствия.

Следует отметить, что в современных автомобилях предусмотрена подстройка параметров работы двигателя под изменение октанового числа в определённом диапазоне. Электронный блок управления двигателем (ЭБУ) постоянно отслеживает:

• соотношение бензин/воздух в топливовоздушной смеси;
• момент впрыска топлива;
• момент поджига топливной смеси;
• детонацию;
• обороты двигателя,

и при необходимости корректирует параметры и режим работы агрегата. Но возможности ЭБУ не безграничны и если разница в октановом числе существенная (например, заливается 80 бензин вместо 95), электроника с ней не справится.

Марки бензина 92 и 95 незначительно отличаются по основным параметрам (по октановому числу не более 3%). Поэтому на современных машинах допускается в случае необходимости (например, пустой бак, а на заправке есть только 92-й) замена на непродолжительный период. Непродолжительный период потому, что на низких и средних оборотах разница в марке бензина сказываться не будет, а вот на высоких всё равно проявится.

Эксперты не советуют также заливать 92-й бензин в двигатели с небольшим объёмом камеры сгорания (к тому же ещё и турбированные). Дело в том, что повышение мощности (а точнее удельной мощности) в современных двигателях достигается за счёт повышения степени сжатия и при значении этого показателя более 10.5 (а часто степень сжатия доходит до величины 12) возрастают требования к антидетонационным свойствам топлива – другими словами к величине октанового числа.

Напротив, если степень сжатия меньше 10.5, то параметры работы двигателя настроены на применение 92-го бензина, и при использовании вместо него 95-го возможна некоторая потеря мощности за счет более позднего воспламенения топливной смеси.

Ещё один важный аргумент использования рекомендованной производителем марки бензина в новом автомобиле – сохранение права на гарантийный ремонт в соответствующий период. Формальный отказ на гарантийный ремонт двигателя может правомерно последовать после результатов анализа топлива, если окажется, что его марка не соответствует указанной автопроизводителем в инструкции по эксплуатации. И тогда экономия в три-четыре тысячи рублей (усреднённое значение на 15000 км пробега в год), может обернуться куда большими потерями денег, времени и нервов.

А можно ли и в какой пропорции смешивать эти две марки? Можно ли заливать в бак с остатками бензина одной марки другую марку? Казалось бы, такое смешивание, создаст топливо с некими усреднёнными свойствами. На самом деле это не так.

95-й бензин содержит большее количество лёгких эфирных присадок и, таким образом, он легче 92-го. При смешивании в бензобаке образуются две фракции топлива: 95-й бензин сверху и 92-й снизу, и в этом же порядке они и расходуются. Так что смешивание 92-го с 95-м никакого нового практического эффекта не даёт.

В случае, когда автомобиль рассчитан на использование исключительно 95–го бензина, а по необходимости залит 92-й:

• если при этом происходит некоторая потеря мощности, но двигатель на малых и средних оборотах работает устойчиво без посторонних звуков, поводов для беспокойства до следующей заправки нет. Необходимо только соблюдать режим спокойной езды;
• при работе двигателя слышится звонкое цоканье очень похожее на стук клапанов – явное следствие детонационных процессов, которые при длительном использовании такого бензина могут привести к негативным результатам. Замену топлива в этом случае желательно провести как можно скорее (совет: как слить бензин из бака).

Длительное использование 95-го бензина в автомобилях, рассчитанных на 92-й бензин со степенью сжатия менее 10.5, также может обернуться потерей мощности двигателя.

Более высокое сжатие в двигателе означает больше мощности, но больше давления

На приведенном выше рисунке показана диаграмма PV давления – объема для идеального типичного бензинового двигателя. Этот график наглядно демонстрирует, что происходит в двигателе, когда он сжигает воздушно-топливную смесь (в нашем примере бензин + кислород).

На приведенном выше графике кривая 1-2 показывает ход сжатия.

Линия 2-3 показывает сгорание топлива.

Верхняя кривая 3-4 показывает ход расширения.

И линия 4-1 показывает отвод тепла, когда открывается выпускной клапан в головке блока цилиндров двигателя.

Если описать все более техническим языком, то эту диаграмму следует понимать так:

На диаграмме кривая 1-2 показывает ход сжатия, при котором давление (ось Y) возрастает, а объем (ось Х) падает, когда поршень сжимает воздушно-топливную смесь внутри цилиндра, приближаясь к верхней мертвой точке.

Линия 2-3 показывает тепло, выделяемое во время горения топливной смеси. Эта линия показывает, как быстро увеличивается давление и температура сгораемого топлива.

Кривая 3-4 показывает увеличение объема цилиндра двигателя и падение давления, когда газ, полученный в процессе сгорания топливной смеси, оказывает силу на поршень, который начинает свое движение вниз по цилиндру двигателя (такт расширения).

Линия 4-1 показывает отвод тепла от газов, образованных в процессе сгорания топлива. Когда давление внутри цилиндра возвращается к давлению окружающей среды, открывается выпускной клапан.

Наконец, линия 1-5 демонстрирует нам ход выхлопа (выхлопной цикл мотора), в процессе которого поршень снова движется внутри цилиндра вверх (к верхней мертвой точке), чтобы снова сжать топливно-воздушную смесь для повторения цикла.

Область в пределах линий 1-2-3-4 показывает нам, сколько работы было проделано двигателем в рамках одного лишь только цикла. Более высокая степень сжатия двигателя означает, что две вертикальные линии на графике выше будут двигаться влево и вверх, оставляя больший диапазон хода поршня, что влияет на получение большей мощности по сравнению с двигателем, имеющим низкий коэффициент сжатия. То есть двигатель с высокой степенью сжатия сделает больше работы за один цикл, чем мотор с небольшой степенью сжатия.

И все дело в том, что в двигателях с высокой степенью сжатия в процессе сгорания топлива образуется больше давления, которое с большей силой двигает поршень вниз по цилиндру. Правда, в этом случае внутри двигателя выделяется больше тепла.

Про горение бензина

Хочется немного пояснить, как горит бензин различного октанового числа, это нам нужно для понимания мощности и небольшой экономии.

• 76 (80) бензин – горит быстро и не долго, я бы даже сказал взрывообразно. Быстро вспыхнул и быстро потух.
• 92-й – воспламенение не такое взрывообразное, а постепенное, то есть пламя распространяется намного «мягче», также горение происходит немного дольше.
• 95-98 – становится понятно, что чем выше «октан», тем распространение пламени в бензине более мягче (если так можно сказать), равномернее что-ли. ДА и горит это топливо дольше.

Поэтому работоспособность на высокооктановых типах, кажется мягче и мотор работает тише. НЕ КАЖЕТСЯ, по сути так оно и есть.

А что может быть если горючее смешать

Такое делать нельзя, поскольку ни 92-й ни 95-й, полностью в бензобаке не смешиваются. Смесь 95 + 92, как многие полагают, позволяет сэкономить, но следует еще и помнить, что будет причинен существенный вред движку, тем более если он рассчитан под 95-й бензин и выше. Случится это потому, что у этой пары видов бензина разная плотность. 92-ой залитый в пропорции 50% на 50% опустится на самое дно бензобака, а 95, напротив, поднимется. Так что, пока не закончится один вид топлива, второй будет оставаться в баке. И вновь, возвращаемся к уже сказанному выше про вредность 92-го топлива.

Если же автомашина рассчитана на 92-0й бензин и выше, то 95-м можно заправлять. Двигатель от этого не пострадает.