Что такое октановое число в бензине, на что влияет?

Бензин бывает разных сортов. Сорта различаются по октановому числу (ОЧ). Самые популярные 80, 92, 95. Редакция Zap-online.ru разобралась, что такое октановое число и на что оно влияет, с экспертами по топливу американских компаний.

В недавней статье, о высокотехнологичных топливных баках, коснулись темы топливной системы автомобиля. Копнув еще глубже, выяснили какие сорта топлива существуют, а также по каким признакам делятся. Оказалось, что сорта бензина различаются по величине октанового числа. Октановое число это показатель химической стойкости бензина к самовоспламенению – чем выше число, тем меньше вероятность взрыва под большим давлением в двигателе внутреннего сгорания (ДВС).

Кратко о принципе работы двигателя внутреннего сгорания

Внутри двигателя установлены поршни, которые двигаются вверх и вниз внутри цилиндра. Поршни прикреплены к шатунам, которые вращаются на коленчатом валу. ДВС работает по принципу четырехтактного цикла и делится на фазы впуска, сжатия, рабочего хода, выпуска. Сила, двигающая поршни, через трансмиссию вращает колеса автомобиля.

Цикл впуска начинается с движения поршня вниз по цилиндру. Этот процесс называется тактом впуска. Как только поршень опускается, контролируемая смесь воздуха и паров топлива всасывается в цилиндр через открытый впускной клапан. Далее впускной клапан закрывается, и поршень начинает движение вверх — это фаза сжатия. При этой фазе в цилиндре сжимается поступившая в фазе впуска, воздушно-топливная смесь. Как только поршень достигает вершины своего путешествия, свеча зажигания выдает искру, воспламеняющую воздушно-топливную смесь, происходит микровзрыв. Этот момент называется «рабочий такт ДВС». Сила, образованная в результате взрыва, опять толкает поршень вниз, создавая движущую силу, передающуюся через коленчатый вал и трансмиссию на колеса. Колеса начинают вращение. Как только поршень достигает дна, ему самое время опять подниматься. В игру вступает такт выпуска — образовавшиеся после микровзрыва горячие газы выпускаются через уже открывшиеся выпускные клапаны. Как только поршень, поднявшись вверх, достигает верхней точки, выпускные клапаны закрываются, открываются впускные клапаны и процесс начинается сначала. Представьте себе, с какой скоростью все это происходит, когда автомобиль мчится по шоссе!

Итак, что же это за понятие – октановое число?

Стивен Расс, технический руководитель отдела разработки двигателей в Ford Motor, консультировавший нас топливный эксперт. По его словам, «октановое число это мера химической стойкости бензина к досрочному самовозгоранию».

Выше объясняли, как во время такта сжатия поршень сжимает воздушно-топливную смесь. Если эта смесь окажется под слишком высоким давлением, она может спонтанно воспламениться, до того, как свеча зажигания дает искру, что приведет к перебою в работе мотора.

Самовоспламенение или «детонация» (детонационное сгорание топливной смеси), приведет к отчетливо слышимому шуму похожему на звон монет забрасываемых в пустую копилку.

По словам Билла Стадзински, топливного специалиста из General Motors, самовоспламенение может привести к «волнам высокого давления, которые сталкиваются друг с другом, что и вызывает стук и звон, слышимый в двигателе». О разных неисправностях в ДВС подробней здесь.

Помимо шума, детонация может нанести ущерб внутренним частям мотора. Самовоспламенение может расплавить отверстия в поршнях и даже согнуть шатуны, что приведет к неминуемой поломке двигателя. К счастью Расс заверил нас, что «такое в наше время случается редко» благодаря передовым компьютерным блокам управления двигателем.

«В наших автомобилях установлены детонационные датчики», уверяет Стадзински. Это небольшие электронные преобразователи, прикрепленные к блоку двигателя, которые прислушиваются к конкретным звуковым частотам, характерным для детонации. Если датчики обнаруживают такие частоты, модуль управления трансмиссией выполняет ряд действий, чтобы опять вернуть контроль над сгоранием воздушно-топливной смеси. Блок может понизить уровень наддува в двигателях с наддувом и турбонаддувом, раньше зажечь искру в свечах зажигания или обогатить воздушно-топливную смесь, чтобы предотвратить внутренние повреждения двигателя.

Высокая степень сжатия в ДВС создает больше мощности при сжигании меньшего количества топлива. Степень сжатия, это показатель плотности сжимания воздушно-топливной смеси внутри цилиндра. Степень сжатия большинства современных двигателей составляет ≈ 10 к 1, но она может быть и выше, например 12 к 1 и больше, в двигателях с прямым впрыском топлива. В двигателях с наддувом степень сжатия может быть наоборот немного ниже.

Мощные двигатели с высокой степенью сжатия в спортивных автомобилях, нуждаются в топливе с более высоким октановым числом, которое снижает вероятность самовоспламенения. Если в такой двигатель залить бензин с октановым числом ниже положенного, просто потеряется мощность на первых километрах после заправки, потому что современные системы через пару километров перестроятся, осознав, что залитый бензин воспламеняется раньше положенного, и включат зажигание раньше. По мнению Расса, бензин с высоким октановым числом, например 95-ым «никаким образом не влияет на эффективность расхода топлива, если степень сжатия двигателя рассчитана на 92-ой бензин».

«В старых автомобилях с карбюраторным двигателем, без системы контроля возгорания топлива в двигателе, если залить бензин с низким числом, например АИ-80, отчетливо слышны удары в двигателе во время движения», сказал Стадзински. «Даже если стук в двигателе не слышен, реакция в автомобиле все равно идет». Снижается производительность, увеличивается расход топлива, больше тепла попадает в выхлопной катализатор, что снижает его прочность.

Как посчитать октановое число?

По словам Садзински, существуют три основных теста определяющих октановое число бензина:

«RON» — «Research Octane Number» или «исследовательский метод». Распространен в Европе, Австралии, России.

«МON» — «Motor Octane Number» или «моторный метод». Аналогичен RON, но при других условиях подсчета. Показатели выходят ниже RON ≈ на 8-10 пунктов.

«AKI» — «Anti-Knock Index» или «антидетонационный метод». Рассчитывается по формуле (RON+MON)/2, применяется США и Канаде.

Таблица октановых чисел бензина

За границей на заправках можно увидеть информацию по октавному числу бензина, исследованному по одному из двух методов. Например, в Европе вывешивают надпись «95 RON». Делается это для удобства водителей. Минивэну, который еще буксирует за собой прицеп через горный перевал в пустыне, нужен сорт бензина с«ОЧ» выше, чем для легкового автомобиля передвигающегося по плоскогорью.

По словам Садзински, метод расчета RON подходит больше для старых моделей автомобилей и небольших грузовиков, где стоят двигателя  большого объема и без наддува. Для таких ДВС характерна более высокая температура в цилиндре, чем для двигателей, октановое число для которых рассчитывается по «моторному методу». Расчет MON больше ориентирован на небольшие, эффективные ДВС с турбонаддувом.

В Америке октановое число принято рассчитывать по методу AKI. Садзински обратил внимание, что «в мире нет одного согласованного стандарта расчета октанового числа, поэтому во многих странах, например в России, используют только показатель октанового числа бензина рассчитанного по исследовательскому методу».

По словам Садзински, в Европе распространен бензин с октановым числом 95, что в пересчете на американскую систему равняется 90. Это значит, что европейские автомобили, попавшие на территорию США, должны быть откалиброваны, чтобы ездить на самом распространенном американском бензине с октановым числом 87, и наоборот.

Бензин АИ-98 — характеристики, отличия

Home > О топливе > Бензин АИ-98

Posted on 29 июля, 202030 июля, 2020 by oilselling-admin

Бензин АИ-98 – премиальное высокооктановое топливо для двигателей, способных показывать предельную мощность за счет роста давления в камере сгорания (часто это гоночные авто или авто с форсированными движками).

Буквы АИ в расшифровке АИ-98 указывают на автомобильное топливо (буква А), в котором октановое число 98 рассчитано путем исследования в лабораторных условиях (буква И).

Октановое число 98-го бензина означает высокую устойчивость топлива к детонации – АИ-98 на 98% состоит из изооктана, который самопроизвольно не взрывается при высокой степени сжатия.

Основные характеристики 98-го бензина

• Плотность. Согласно ГОСТ плотность АИ-98 при 15⁰С должна находиться в пределах 725-780 кг/м3.
• Степень сжатия. Для использования 98-го бензина степень сжатия в двигателе должна быть 12 и выше. Степень сжатия – это отношение общего объема цилиндра к объему камеры сгорания.
• Температура кипения. Кипение бензина сопровождается отделением легких фракций от тяжелых в виде поднимающихся пузырьков газа. Лет 10-15 назад бензин мог закипеть в двигателе в жаркую погоду, и машина не могла ехать. С современными бензинами такое невозможно. Температура кипения бензина АИ-98, как и остальных марок, составляет 80-100⁰С.

Отличия от других марок бензина

Чем отличается 100-й бензин от 98-го

Бензин АИ-100, как и 98-й, создан для форсированных движков, которые любят высокую скорость, имеют турбонаддув и изменяемые фазы газораспределения. Еще лучше, если в характеристиках авто указана возможность самостоятельной адаптации двигателя под топливо.

Тогда 100-й будет полезен для двигателя и повысит его мощность, экономичность и динамику. В случаях с обычными двигателями и рекомендацией производителя заливать бензин не выше 95-го – такое топливо бесполезно. (А машинам, рассчитанным на 92-й, даже очень вредно).

Главное отличие 100-го от 98-го – в использовании специальной присадки – алкилата, который повышает устойчивость топлива к детонации, не повышая уровень серы.

Чем отличается 98-й бензин от 95-го

Качественные характеристики этих двух марок почти не различаются. Основное отличие – в октановом числе, от которого зависит, как именно бензин влияет на степень сжатия. АИ-98 используется, если степень сжатия в двигателе – 12 и выше единиц. АИ-95 – если степень сжатия – 10-12 единиц.

95-е топливо сгорает медленнее и не рассчитано на супермощные двигатели на 98-м бензине. Важно использовать топливо, под которое производитель адаптировал двигатель.

Поэтому вопрос «какой бензин лучше: 95 или 98?» абсолютно некорректный. Лучше тот, который подходит мотору.

И еще несколько частых вопросов:

• Можно ли заливать 98 бензин вместо 95? Можно, но осторожно и не всем. Если в рекомендациях производителя стоит 95-й и выше, то можно побаловаться 98-м, хотя разница мало ощутима. Если производитель рекомендует заправлять топливо строго до 95-го, то 98-й будет вреден для движка.
• Можно ли смешивать 95 и 98 бензин? При необходимости можно. Например, в дальней дороге, когда бак стремительно пустеет, а нужного топлива на попутных заправках нет. Тогда лучше поймать соотношение марок 50 на 50, чтобы разница в октановом числе была небольшой. Если вы хотите смешать 98-й с 95-м в целях экономии, то не стоит. Небольшую экономию съест повышенный расход, а «бонусом» будет нагар на свечах и цилиндрах.
• Что будет, если залить 98 бензин вместо 95 или 92? Ничего особенного. Ни клапана, ни поршни не прогорят (это осталось в карбюраторном прошлом). Возможно, вырастет динамика двигателя, но в пределах погрешности. Расход сократится на минимальное значение, которое не стоит того, чтобы переплачивать за 98-й.
• Сегодня АИ-98 производится в России всеми ведущими производителями: Лукойл, ТНК/ВР, Роснефть. В Ленобласти встречается 98-й финского производства.

Купить бензин АИ-98 оптом

Влияние условий эксплуатации, степени сжатия и риформата бензина на пределы детонации двигателя SI

Влияние условий эксплуатации, степени сжатия и риформинга бензина на пределы детонации двигателя SI

Автор(ы)

Герти, Майкл Д.

Скачать полную версию для печати (20,82 Мб)

Другие участники

Массачусетский технологический институт. Кафедра машиностроения.

Советник

Джон Б. Хейвуд.

Условия использования

M.I.T. диссертации защищены авторским правом. Их можно просматривать из этого источника для любых целей, но воспроизведение или распространение в любом формате запрещено без письменного разрешения. См. предоставленный URL-адрес для запросов о разрешении. http://dspace.mit.edu/handle/1721.1/7582

Метаданные

Показать полную запись элемента

Abstract

Был проведен ряд экспериментов для изучения влияния соотношения воздух-топливо, давления наддува на входе, риформинга обогащенного водородом топлива и степени сжатия на детонационные характеристики двигателя. Для каждого условия измерялось влияние момента зажигания на выходной крутящий момент. Затем было определено опережение зажигания с ограничением по детонации для диапазона октановых чисел (ON) для каждого из трех типов топлива; первичные эталонные топлива (PRF), толуоловые эталонные топлива (TRF) и испытательные бензины. Было обнаружено, что новый параметр фазирования сгорания, основанный на времени сгорания 50% массовой доли, называемый «замедление сгорания», хорошо коррелирует с характеристиками двигателя. Увеличение соотношения воздух-топливо увеличивает замедление сгорания, необходимое только для предотвращения детонации для PRF, и мало влияет на TRF. Замедление сгорания также больше увеличивается с давлением на входе и уменьшается больше с добавлением продукта риформинга для PRF, чем для TRF. Оба типа топлива одинаково реагировали на увеличение степени сжатия. Тенденции для бензина находятся примерно на полпути между PRF и TRF. Были также проведены эксперименты для определения реакции указанной эффективности при средней нагрузке на соотношение воздух-топливо, нагрузку и степень сжатия. При степени сжатия 90,8:1, относительное чистое повышение эффективности составляет около 2,5% на единицу степени сжатия. Пик эффективности составляет около 14:1 с максимальным преимуществом 6-7%. Подробная химическая кинетика была объединена с методологией моделирования конечных газов на основе давления в цилиндре, чтобы успешно предсказать реакцию PRF на степень сжатия и соотношение воздух-топливо, а также реакцию TRF на наддув. Также была зафиксирована разница между реакцией PRF и TRF на соотношение воздух-топливо.

 

(продолжение) Химическое моделирование с постоянным объемом показало, что водород замедляет реакции самовоспламенения алканов за счет поглощения гидроксильных радикалов в конечном газе. Реформирование 30% топлива, поступающего в двигатель, снижает требуемое качество топлива на 10 ON или более, что позволило бы увеличить степень сжатия или увеличить турбонаддув без увеличения задержки сгорания. Упрощенный анализ показывает, что увеличение степени сжатия и уменьшение размеров двигателя для поддержания постоянного максимального крутящего момента повысит эффективность использования топлива примерно в 9 раз.%. Турбонаддув и уменьшение габаритов повысят эффективность использования топлива примерно на 16%.

 

Описание

Диссертация (S.M.) — Массачусетский технологический институт, кафедра машиностроения, 2005 г.

 

Включает библиографические ссылки (стр. 133-135).

 

Дата выдачи

2005

URI

http://hdl.handle.net/1721.1/32369

Департамент

Массачусетский Институт Технологий. Кафедра машиностроения

Издательство

Массачусетский технологический институт

Ключевые слова

Машиностроение.

---

Коллекции

• Дипломные работы

Коэффициент сжатия и тепловой КПД

Какой процент тепловой энергии, производимой при сгорании ископаемого топлива, способствует передвижению транспортного средства?

Существует загадка в отношении сравнения дизельных и бензиновых двигателей. В Европе, Азии, Австралии, Южной и Центральной Америке — почти во всем мире, за исключением Соединенных Штатов, — общеизвестно, что дизельные двигатели значительно более экономичны, чем бензиновые двигатели.

Дизельный двигатель проезжает гораздо больше на галлоне топлива, чем искровой двигатель внутреннего сгорания сопоставимого размера на галлоне бензина. Дизельный двигатель проедет на 25-30% дальше на галлоне топлива, чем искровой бензиновый двигатель сопоставимого размера на галлоне.

И этот разрыв увеличивается.

Что не так широко известно, так это то, что дизельные двигатели значительно более экологичны, чем бензиновые двигатели. Причина, по которой большинство людей не знает, что дизель загрязняет окружающую среду меньше, чем бензиновые двигатели, заключается в том, что 1) большинство статистических данных о выбросах бензина по сравнению с дизельным двигателем приведены на единицу объема и 2) люди — опять же — не знают, что дизель дает водителям на треть больше миль на галлон, чем бензин.

Математика проста. По данным Агентства по охране окружающей среды, на галлон дизельного топлива выбрасывается около 22 фунтов углекислого газа. Галлон высокооктанового бензина производит около 20 фунтов. (Бензин с низким октановым числом выбрасывает больше.) Это означает, что на галлон дизельного топлива выбрасывается примерно на 10% больше CO2, чем бензина. Но это по-прежнему означает, что дизель выбрасывает на 15-25% меньше углекислого газа на милю.

Дизельное топливо просто лучше с точки зрения защиты окружающей среды и экономии топлива. Не менее важно и то, что дизельные двигатели лучше — гораздо эффективнее — бензиновых двигателей.

Так почему же американцы ездят на бензиновых автомобилях?

Почему дизельные двигатели более экономичны, чем бензиновые

Здравый смысл подсказывает, что причина, по которой дизельные двигатели намного экономичнее бензиновых, заключается в том, что дизельное топливо лучше бензина. И это правда. Дизельное топливо является лучшим топливом, чем бензин, пропан, метан (природный газ) и почти любое другое ископаемое, «чистое» и альтернативное топливо, потому что дизельное топливо имеет более высокую плотность топлива. Плотность топлива — она же плотность «энергии» — бензина. «Теплотворная способность дизельного топлива составляет примерно 45,5 МДж/кг (мегаджоулей на килограмм), что немного ниже, чем у бензина, который составляет 45,8 МДж/кг. Однако дизельное топливо плотнее бензина и содержит примерно на 15% больше энергии по объему (примерно 36,9МДж/литр по сравнению с 33,7 МДж/литр)», — поясняет Европейская ассоциация автопроизводителей.

Однако плотность дизельного топлива — не единственная причина, по которой дизельные двигатели имеют более высокую топливную экономичность, чем бензиновые двигатели.

Дизель имеет на 11-15% большую удельную энергию, чем бензин, сумма, которая, хотя и играет большую роль в эффективности использования топлива дизельными двигателями, не объясняет тот факт, что дизельные двигатели проезжают на 25-35% больше, чем бензиновые двигатели сопоставимого размера при том же объеме топлива.

Итак, вопрос в том, откуда берутся дополнительные 20-25% эффективности пробега? Опять же, если дизель только на 11-15% более энергоемкий, чем бензин, то почему дизельные двигатели проезжают 9 миль на каждые 6 километров, которые проезжает бензин?

Ответ прост. Мало того, что дизельное топливо имеет более высокую плотность, чем бензин, дизельные двигатели являются двигателями более высокого качества, чем бензиновые двигатели. Термический КПД дизельных двигателей намного превышает КПД бензиновых двигателей.

Сравнение качества бензиновых и дизельных двигателей

Существует множество способов определения «качества» двигателя. Крутящий момент и ускорение — два примера стандартов, по которым можно судить о качестве двигателя. Но в отношении эффективности двигателя внутреннего сгорания есть только две важные переменные.

Что касается КПД двигателя внутреннего сгорания, качество определяется 1) долговечностью — как долго двигатель будет работать — и 2) производством — сколько мощности выдает двигатель по отношению к потенциальной мощности потребляемого топлива.

Эффективность двигателя: почему дизельные двигатели лучше, чем бензиновые двигатели с искровым зажиганием

Дизельные двигатели — по сравнению с другими типами двигателей — являются исключительным инженерным достижением. С момента появления первых дизельных двигателей до тех, которые производятся сегодня, дизель всегда превосходил бензиновые двигатели в отношении эффективности двигателя. Дизельные двигатели всегда были более качественными. Они всегда работали дольше, а дизельные двигатели всегда были более экономичными. Самое главное, дизельные двигатели всегда меньше загрязняли окружающую среду.

Современные инженеры еще больше отделяют дизельные двигатели от бензиновых.

Современные инженеры по дизельным двигателям ломают барьеры ограничения тепловой эффективности. Другими словами, дизельные двигатели производят больше кинетической энергии за счет тепла, выделяемого при сгорании, чем любой другой тип двигателя.

Что касается производства двигателей внутреннего сгорания: «Дизельный двигатель имеет самый высокий тепловой КПД (КПД двигателя) среди всех практически используемых двигателей внутреннего или внешнего сгорания благодаря очень высокому коэффициенту расширения и характерному сжиганию обедненной смеси, которое обеспечивает рассеивание тепла избыточным воздухом».

Причина, по которой дизельные двигатели более эффективно преобразуют тепло, выделяемое при сгорании, в кинетическую энергию, заключается в том, как дизельное топливо сгорает в дизельном двигателе.

Сжатие по сравнению с искровым сгоранием

Существует два способа сжигания ископаемого топлива в двигателе: с помощью искры или путем его сжатия до точки воспламенения. Все дизельные двигатели являются двигателями сжатия. Все бензиновые двигатели искровые. Это означает, что сжатие является катализатором сгорания дизельного топлива в двигателе, а искра воспламеняет бензин в камере сгорания бензинового двигателя.

Разница между двумя способами сжигания ископаемого топлива в двигателе важна, поскольку эти два способа обеспечивают разную эффективность сгорания.

Компрессионные двигатели сжигают топливо более эффективно, чем искровые двигатели.

Почему компрессионные двигатели сжигают топливо более эффективно, чем бензиновые искровые двигатели

Компрессионные дизельные двигатели и искровые бензиновые двигатели имеют много общего, включая форсунки, поршни, поршневые цилиндры и выпускные патрубки. И компрессионные, и искровые двигатели разработаны с так называемым циклом Отто. Цикл Отто — это цикл четырехтактного двигателя: 1) такт впуска, 2) такт сжатия, 3) рабочий такт, 4) такт выпуска — который оказался наиболее эффективной конструкцией автомобильного двигателя.

При беглом объяснении компрессионных и искровых двигателей необходимо отметить только одно различие в отношении двух типов двигателей: компрессионные двигатели используют давление для сжигания дизельного топлива, в то время как искровые двигатели воспламеняют бензин от электрической искры.

Перед поступлением в камеру сгорания двигателя как дизельное топливо, так и бензин переводятся в газообразное состояние. Когда газообразное топливо сжимается, оно нагревается. Тепло, выделяемое при сжатии, является функцией закона идеального газа. «Объем (V), занимаемый n молями любого газа, имеет давление (P) при температуре (T) в градусах Кельвина. Соотношение для этих переменных P V = n R T, где R известно как газовая постоянная».

Поскольку температура и объем постоянны, увеличение давления на газ, т. е. уменьшение объема газа, увеличивает температуру.

В поршневых цилиндрах как искровые, так и компрессионные двигатели сжимают соответствующее топливо. Однако дизель сжимается до такой степени, что сгорает. Хотя бензин также сжимается, прежде чем он сожмется до такой степени, что воспламенится, искра от свечи зажигания воспламенит бензин в газообразном состоянии.

Степень сжатия дизельных и бензиновых двигателей

В масштабе объема компрессионные двигатели обеспечивают более высокий тепловой КПД (выходная энергия, деленная на потребляемую мощность двигателя), чем двигатели с искровым зажиганием. Большая часть тепловой энергии, произведенной при сгорании бензина в двигателе с искровым зажиганием, просто теряется в виде тепла, тепла, которое не преобразуется в кинетическую энергию, а скорее теряется с выхлопом

Причина, по которой бензиновый двигатель теряет больше энергии, чем дизельный двигатель, заключается в том, что дизельные двигатели с компрессией имеют более высокую степень сжатия, чем бензиновые двигатели с искровым зажиганием.

Тепловая эффективность может быть представлена ​​разницей температур. Температура воздуха, поступающего в двигатель во время такта впуска, отличается (значительно меньше) от температуры воздуха, вытесняемого из двигателя во время такта выпуска. Вычитание температуры всасываемого воздуха из температуры выхлопа равно тепловому КПД.

Департамент физики и астрономии Технологического института Джорджии объясняет:

«Поскольку такты сжатия и рабочего хода этого идеализированного цикла являются адиабатическими, эффективность можно рассчитать на основе процессов постоянного давления и постоянного объема. Входная и выходная энергии, а также КПД могут быть рассчитаны по температуре и удельной теплоемкости».

В идеальных условиях — при 100% тепловом КПД — температура выхлопных газов будет такой же, как и всасываемого воздуха. Это означало бы, что все тепло, выделяемое при сгорании топлива, использовалось для опускания поршня двигателя. На самом деле, двигатель, который использует 30% тепла — то есть энергии — для того, чтобы заставить поршень опускаться, относительно эффективен.

«Эффективность, с которой они это делают, измеряется с точки зрения «термического КПД», и большинство бензиновых двигателей внутреннего сгорания в среднем имеют тепловой КПД около 20 процентов. Дизель, как правило, выше — в некоторых случаях приближается к 40 процентам», — объясняет GreenCarReports.com.

Проще говоря, двигатель сжатия преобразует большую сумму энергии, произведенной во время сгорания, в кинетическую энергию, чем двигатель с искровым зажиганием, потому что дизельные двигатели могут достигать более высокой степени сжатия.

Почему степень сжатия повышает эффективность использования топлива

Связь между адиабатическим сжатием и эффективностью использования топлива связана с термодинамикой и физикой. Айна Т., Фолаян К. О. и Пэм Г. Ю. Факультет машиностроения, Университет Ахмаду Белло, Зариа, Нигерия объясняют,

«Увеличение степени сжатия приводит к большему вращению кривошипа цилиндра [6]. Это означает, что двигатель сильнее давит на поршень, и, следовательно, создается больший крутящий момент. Прирост крутящего момента за счет увеличения степени сжатия можно представить как отношение новой степени сжатия (-./) к старой степени сжатия».

Проще говоря, чем сильнее сжато топливо в газообразном состоянии, тем меньше площадь его взрыва. Это означает, что большая сила воздействует на поршень, а не на стенки цилиндра. Если два двигателя имеют одинаковое количество топлива в соответствующих цилиндрах и сила, создаваемая сгоранием в одном двигателе, больше действует на головку поршня, чем в другом, этот двигатель будет иметь больший тепловой КПД.

Дизельные двигатели — хотя и не те, которые используются в автомобилях, пикапах и грузовиках — могут достигать чрезвычайно высокой тепловой эффективности. «Низкооборотные дизельные двигатели (которые используются на кораблях и в других приложениях, где общий вес двигателя относительно неважен) могут иметь тепловой КПД, превышающий 50%».

Если дизельные двигатели намного эффективнее, почему мы ездим на автомобилях с бензиновым двигателем?

Можно только догадываться, почему мы принимаем те решения, которые принимаем индивидуально, но, вероятно, можно с уверенностью сказать, что большинство американцев ездят на бензиновых двигателях, потому что мы к ним привыкли.