Степень сжатия и бензин: Октановое число и степень сжатия. Плюс подробная таблица и видео

Содержание

Степень сжатия и октановое число бензина. Таблица

Главная / Топливо / Степень сжатия и октановое число бензина

Александр 03.10.2018 Топливо Комментировать 26,961 Просмотров

Автомобильное топливо — легкокипящая углеводородная фракция (33–205°C) прямой нефтеперегонки. Ключевые параметры бензина — степень сжатия и октановое число. Современные автомобильные бензины маркируются обозначениями «АИ» и цифровыми индексами 80–98. В зависимости от конкретного типа двигателя используется бензин определённой марки. Разберём основные характеристики автомобильного жидкого топлива подробнее.

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).

Октановое число — детонационная стойкость

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.

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.

Высокое октановое число топлива

АИ-92, а также АИ-95 — наиболее применяемые марки. Если в бак залить, к примеру, 95-ый вместо рекомендуемого 92-го, серьёзных поломок не будет. Возрастёт лишь мощность в пределах 2–3%. Если же заправить авто 92-ым вместо 95-го или 98-го, то увеличится расход топлива, а мощность снизится. Современные автомобили с электронным впрыском контролируют подачу горючей смеси и кислорода и тем самым защищают двигатель от нежелательных эффектов.

Таблица зависимости степени сжатия и октанового числа

Детонационная стойкость автомобильного горючего имеет прямую взаимосвязь со степенью сжатия, которая представлена в таблице ниже.

ОЧ	СЖ
72	6,8–7,0
76	7,2–7,5
80	8,0–9,0
91	9,0
92	9,1–9,2
93	9,3
95	10,5–12
98	12–14
100	Более 14

Заключение

Автомобильные бензины характеризуются двумя основными характеристиками — детонационной стойкостью и степенью сжатия. Чем выше СЖ, тем больше требуется ОЧ. Использование горючего с меньшим либо большим значением детонационной стойкости в современных авто не навредит двигателю, но повлияет на мощность и расход топлива.

Когда можно и нужно заливать в автомобиль 100-й бензин

Свежий номер

РГ-Неделя

Родина

Тематические приложения

Союз

Свежий номер

Экономика

22.05.2021 14:00

Борис Захаров

Топливо АИ-98 или АИ-100 позиционируется как премиальный высокооктановый бензин, предназначенный для двигателей, способных выдавать предельную мощность за счет роста давления в камере сгорания. Октановое число такого бензина предполагает также высокую стойкость к детонации. Так когда можно и нужно лить 98-е или «сотое» горючее? Давайте разберемся.

Егор Алеев/ТАСС

Когда требуется регламентом

Понятно, что топливо АИ-98 следует заливать в баки тех автомобилей, на лючке которых содержится надпись Only 98RON (топливо АИ-98 и выше).

Силовые агрегаты таких автомобилей заточены именно на высокооктановый бензин, имея высокую степень сжатия (у бензина АИ-95 этот показатель может колебаться между 10 и 12.5, у АИ-98 — от 12 до 14.5), а также специальную программу управления, не предполагающую компенсацию отклонения фактического октанового числа от заданного в сторону понижения.

Например, как известно, роторная Mazda RX-8 совершенно не приемлет низкооканового топлива и эксплуатация этого споркара на 95-ом бензине может быстро его приговорить. Та же история — с заряженными спорткарами Porsche, Ferrari, Lamborghini и им подобным — тут подавай исключительно высокооктановое топливо.

Когда нужно добавить мощности

Второй сценарий использования топлива АИ-98 или АИ-100 предполагает его заливку в баки «заряженных» автомобилей, для которых рекомендованное топливо — «не ниже АИ-95». Речь, к примеру, о хорошо знакомых российским потребителям турбодвижках концерна Volkswagen.

К примеру, популярный агрегат 1,4 TSI в форсированном исполнении (посредством чип-тюнинга) может выдавать больше 250 л.с. Чтобы в полной мере реализовать преимущества перекалибровки, используется как раз-таки высокооктановое топливо.

А вот лить топливо АИ-98 или АИ-100 в автомобили с «объемистыми» атмосферными моторами и турбодвижки с небольшой степенью сжатия можно, но не имеет большого смысла. Вреда такой «апгрейд» не нанесет, однако ощутимую прибавку в мощности тоже не даст. Большей эффект даст заправка качественным горючим, как вариант — фирменными сортами, которые предлагаются на большинстве сетевых АЗС.

Ради экономичности

Когда вам нужно проехать, условно говоря, «на одном баке» максимальное число километров, то высокооктановое топливо вновь становится рабочим вариантом, пусть и с рядом оговорок.

Хотя производители топлива обещают существенную экономию при заправке любого бензинового автомобиля топливом АИ-98, фактически проехать больше и реально сэкономить можно далеко не во всех случаях.

Наибольший эффект заправка высокооктановым топливом даст для силовых агрегатов объемом 3 л и более, а также высокофорсированных турбомоторов, да и то лишь при том условии, что движение по шоссе будет осуществляться в спокойной манере, на низких и средних оборотах коленвала. Только в этом случае можно увеличить пробег на одной заправке и немного сэкономить на топливе даже с учетом цены 98-го или «сотого» бензина.

Под высокой нагрузкой

Спортивные автомобили и спортивная манера езды — еще один повод задуматься о заливке высокооктанового топлива. Перейти на бензин АИ-98 или АИ-100 имеет смысл также, когда машина эксплуатируется под нагрузкой — в горах, при температурах воздуха 30 градусов и выше, равно как с полной рассадкой в салоне.

Речь идет опять-таки об автомобилях, имеющих официальный допуск на заливку топлива АИ-98. Дело — в физике процесса. Чем выше октановое число, тем выше стойкость топлива к процессу сгорания смеси, при повышенных нагрузках на двигатель, иначе говоря — к детонации. Шанс ее возникновения в сложных условиях будет тем ниже, чем больше октановое число топлива. Плюс к тому, моющих присадок в высокооктановом бензине больше, чем, скажем, в бензине АИ-95. Соответственно, топливо АИ-98 и выше лучше очищает топливную систему.

Когда от бензина АИ-98 или АИ-100 можно ждать проблем

Заливая бензин АИ-98 или АИ-100 в двигатели, не рассчитанные на заправку высокооктановым топливом, водители, часто сами того не зная, провоцируют ряд серьезных технических проблем.

Мало того, что малообъемные «атмосферники» (такие, как, например, используются в Lada Granta) не получают никаких выгод от высокооктанового бензина.

Расход, вероятнее всего, не изменится, динамика может незначительно улучшиться. Однако топливный насос может выйти из строя из-за нештатных присадок, особенно если автомобилю много лет от роду.

Другие частые сценарии — выгорание клапанов из-за повышенной температуры отработавших газов. Наконец, возможен также и повышенный расход из-за нарушения привычных режимов работы силовой установки.

#бензин

Выбор октанового числа топлива

ЦЕЛЬ:: Чтобы помочь учащимся стать более разумными потребителями бензина и дать им возможность выбрать бензин с правильным октановым числом, что приведет к экономии энергии, а также к экономии денег.

ЗАДАЧИ:: Студенты будут:; 1. Поймите, что правильный выбор октанового числа топлива может изменить MPG.; 2. Осознайте экономическую выгоду от правильного выбора октанового числа топлива.; 3. Поймите, что для очистки топлива с более высоким октановым числом требуется больше сырой нефти.

УРОК/ИНФОРМАЦИЯ:: Требования к октановому числу топлива для бензиновых двигателей зависят от степени сжатия двигателя; Требования к цетановому числу дизельного топлива также зависят от степени сжатия. Степень сжатия двигателя — это относительный объем цилиндра от самого нижнего положения хода поршня до самого верхнего положения хода поршня. Чем выше степень сжатия двигателя, тем больше тепла выделяется в цилиндре во время такта сжатия.; Октановые числа, указанные на бензонасосах, являются результатом тестирования характеристик топлива в лабораторных условиях и в реальных условиях эксплуатации. Чем выше октановое число топлива, тем меньше летучесть (испаряемость) и тем медленнее горит топливо. Топливо с более высоким октановым числом содержит больше энергии, но требует большего количества тепла, выделяемого двигателями с более высокой степенью сжатия, чтобы должным образом подготовить топливо до такой высокой потенциальной энергии. В процессе переработки из барреля сырой нефти получается меньше галлонов топлива с более высоким октановым числом.; Если октановое число топлива слишком низкое для данной степени сжатия, топливо преждевременно и самовоспламеняется слишком рано, и топливный заряд
ВЗРЫВАЕТСЯ , а не ГОРИТ , что приводит к неполному сгоранию. Чистым эффектом является потеря мощности и возможное повреждение двигателя. Оператор слышит слышимый «стук» или «пинг», именуемый детонацией. Детонация может варьироваться от слабого шума при легком ускорении до постоянного глубокого стука при движении с постоянной скоростью. Неправильная регулировка фаз газораспределения, утечка вакуума или чрезмерно обедненная топливная смесь также могут вызвать детонацию.; Многие владельцы транспортных средств считают, что топливо с более высоким октановым числом лучше для их автомобилей, поскольку оно имеет маркировку «ПРЕМИУМ». Логика в том, что поскольку это топливо премиум-класса, оно должно быть лучше. В действительности премиальная этикетка возникает из-за более высокой стоимости очистки и, как следствие, более высокой розничной стоимости. Некоторые нефтепереработчики маркируют свое высокооктановое топливо номером «СУПЕР». Некоторые владельцы считают, что эти виды топлива сделают их автомобили более мощными. Только двигатели с высокой степенью сжатия могут передать всю потенциальную энергию топлива с более высоким октановым числом! Всегда сверяйтесь с рекомендациями производителя по октановому числу, чтобы определить надлежащие требования к октановому числу для любого автомобиля. Как правило, двигатели со степенью сжатия 9.3 : 1 или меньше будет безопасно работать с неэтилированным топливом с октановым числом 87. Двигатели с более высокой степенью сжатия обычно требуют топлива с более высоким октановым числом.; Многие владельцы автомобилей, предназначенных для работы на бензине с октановым числом 87, испытывают стук и стук. Обычно они «решают» эту проблему, покупая более дорогое топливо с более высоким октановым числом. В большинстве руководств по эксплуатации указывается, что некоторый легкий и прерывистый стук является нормальным, но на этот сильный или продолжительный стук или стук следует обратить либо путем покупки топлива с правильным октановым числом, либо путем обслуживания двигателя.; Большинство заводов по переработке топлива смешивают топливо для географических регионов и корректируют свои смеси в зависимости от сезона. Эти методы смешивания компенсируют уменьшение содержания кислорода с увеличением высоты и компенсируют летучесть в более теплое или более прохладное время года. Значительные изменения температуры окружающей среды (40 градусов по Фаренгейту) или изменения высоты над уровнем моря (4000 футов) могут вызвать серьезную детонацию двигателя. Эта проблема обычно решается заправкой бака «местным» топливом, соответствующим сезону и высоте.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ:: 1. Из руководства по эксплуатации определите требования к октановому числу для личного или семейного автомобиля. Если руководство по эксплуатации недоступно, позвоните, напишите или посетите официального дилера для этого автомобиля, чтобы определить подходящее топливо с октановым числом для этого автомобиля.; 2. Перед началом этой операции убедитесь, что уровень в резервуаре составляет ¼ или меньше. Выполните «тест MPG, как указано в руководстве «Расчет расхода топлива» с самым высоким октановым числом (9с октановым числом 1+) доступно для двух последовательных баков. Рассчитайте MPG для двух баков. В рабочем листе отметьте любые необычные шумы двигателя или проблемы с производительностью во время этого теста и отметьте стоимость за галлон.; 3. Повторите шаг «2» для следующего топлива с более низким октановым числом (октановое число 89). В рабочем листе отметьте любые необычные шумы двигателя или проблемы с производительностью во время этого испытания и укажите стоимость за галлон.; 4. Если применимо, повторите шаг «2» в третий раз с топливом самого низкого качества (октановое число 87). В рабочем листе отметьте любые необычные шумы двигателя или проблемы с производительностью во время этого испытания и укажите стоимость за галлон.; 5. Для каждого сорта топлива используйте MPG и стоимость за галлон, чтобы спрогнозировать стоимость топлива для эксплуатации этого автомобиля на 10 000 миль.

ЗАВЕРШЕНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ:: 1. Подготовьте краткий отчет о необходимости определения октанового числа для выбранного автомобиля.; 2. Используя данные о расходах на галлон для каждого сорта топлива, сравните эксплуатационные расходы за десять лет при пробеге 10 000 миль в год.

Предположим, топливо стоит 1,25 доллара за октановое число 87, 1,45 доллара за 89.октановое число и 1,65 доллара за октановое число 91+.

ТАБЛИЦА ОКТАНИРОВАНИЯ ТОПЛИВА

1. Рекомендуемое октановое число (источник: руководство пользователя): _______

2. Заполните бак топливом с октановым числом 91+; показания одометра: ______

3. Заполните бак топливом с октановым числом 91+; показания одометра: ______
Приобретено галлонов: ______
Смешанный трафик: ________________________

4. Заполните бак топливом с октановым числом 89; показания одометра: ______
Приобретено галлонов: ______
Смешанный трафик: ________________________

5. Заполните бак топливом с октановым числом 89; показания одометра: ______
Приобретено галлонов:______
Стоимость за галлон: ______

Смешанный трафик:_____________________________

6. Заполните бак топливом с октановым числом 87; показания одометра: ______
Приобретено галлонов: ______
Стоимость за галлон: ______
Смешанный трафик: ________________________

Заполните бак топливом с октановым числом 87; показания одометра: ______
Приобретено галлонов:______
Стоимость за галлон:______
Смешанный трафик:_____________________________


Тип топлива	Стоимость/галлон	миль на галлон	Стоимость за 10 000 миль
Октановое число 91+
Октановое число 89
Октановое число 87

ПРОВЕРКА ИНФОРМАЦИИ: Поместите « T » перед верными утверждениями и « F » перед ложными утверждениями. После каждого ложного утверждения объясните, почему оно ложно.; _______1. Топливо с октановым числом 91 обладает большей потенциальной мощностью, чем топливо с октановым числом 87.; _______2. Чтобы высвободить всю потенциальную мощность бензина с октановым числом 91, необходимо, чтобы двигатель имел степень сжатия выше 9,3:1.; _______3. Любой бензиновый двигатель будет эффективно сжигать топливо с любым октановым числом.; _______4. Степень сжатия двигателя является наиболее важным фактором при выборе октанового числа бензина.; _______5. Заявленные октановые числа топлива являются результатом испытаний топлива в лаборатории и в реальных условиях эксплуатации.; _______6. Для дизельных двигателей требуется топливо с низким октановым числом.; _______7. Детонация или стук в двигателе всегда являются результатом некачественного топлива.; _______8. Бензины смешиваются в зависимости от сезона и региона.

ЗАМЕТКИ УЧИТЕЛЯ: Это важное мероприятие по энергосбережению для учащихся. За прошедшие годы наше общество каким-то образом усвоило неправильное представление о том, что топливо сорта «Премиум» лучше для автомобиля, чем топливо сорта «Обычный». Большинство владельцев транспортных средств никогда не обращаются к руководству по эксплуатации, чтобы определить приемлемое октановое число топлива для своего автомобиля. Кроме того, когда автомобиль начинает стучать и гудеть при ускорении, многие владельцы применяют «быстрое решение», переключаясь на топливо премиум-класса. Это правда, что чрезмерный и продолжительный стук и стук вредны для двигателя, и это ДОЛЖЕН немедленно принять меры, иначе это приведет к серьезному повреждению двигателя. Очень немногим недавно выпущенным автомобилям требуется топливо премиум-класса с высоким октановым числом. Эксплуатация этих автомобилей на топливе с более низким октановым числом, чем требуется, может привести к немедленному и серьезному внутреннему повреждению двигателя. Большинству двигателей, которые звенят или стучат при легком ускорении, не требуется топливо премиум-класса; эти двигатели нуждаются в надлежащем обслуживании, таком как регулировка фаз газораспределения, устранение утечек вакуума или обслуживание клапанов управления выбросами. Для работы правильно настроенного двигателя, рассчитанного на октановое число 87, с 89или топливо с октановым числом 91 только увеличит стоимость эксплуатации. Топливо с более высоким октановым числом не даст никакой дополнительной мощности, экономии топлива или долговечности.

ОТВЕТЫ НА ПРОВЕРКУ ИНФОРМАЦИИ:: 3. Ложь . Чтобы эффективно сжигать любое топливо с любым октановым числом, степень сжатия двигателя должна быть достаточно высокой, чтобы высвободить всю потенциальную энергию топлива.; 6. Ложь . Топливо для дизельных двигателей оценивается по цетановым числам, а не по октановым числам.; 7. Ложь . Детонация или стук в двигателе могут быть результатом слишком низкого октанового числа для степени сжатия этого двигателя; большинство стуков и стуков в двигателе являются результатом ненастроенного двигателя или обслуживания системы контроля выбросов.

РЕКОМЕНДУЕМОЕ ЧТЕНИЕ:: Эллингер, Герберт Э. Автомеханика, четвертое издание. Prentice Hall, Englewood Cliffs, Нью-Джерси. 1988.; _____ Министерство энергетики США. Информация по энергосбережению для владельцев транспортных средств. Типография правительства США: 1991-289-606.; Нефтяная компания Шелл. Как получить больше миль на галлон. Книга «Лучший пробег». 1991.

Комментарии или вопросы по адресу: TechAsmt@LA.GOV

Вернуться в меню транспорта

Что такое октан? (И стоит ли того бензин премиум-класса?)

Водители в США ежегодно тратят миллиарды долларов на бензин премиум-класса, который им не нужен. Как правило, эти автомобилисты ошибочно полагают, что бензин премиум-класса имеет более высокую энергоемкость, чем обычный бензин, поскольку он имеет более высокое октановое число. В сознании многих людей «высокий октан» является синонимом большей мощности и эффективности. В этом посте мы ответим на вопросы: «Что такое октан?» И «Стоит ли премиальный бензин?»

Что такое октан?

Октановое число не имеет ничего общего с содержанием энергии или качеством — это измерение способности бензина противостоять детонации в двигателе . Более высокое октановое число означает лучший контроль детонации.

Что это значит для вас?

Если вы не водите высокопроизводительный автомобиль, то немного. Чтобы понять почему, нам нужно нырнуть под капот и поговорить о степени сжатия вашего двигателя.

Степень сжатия – это отношение объема камеры сгорания от наибольшего объема к наименьшему.

Например, скажем, камера сгорания и цилиндр могут вместить 1000 см3 воздуха, когда поршень находится в нижней мертвой точке. Во время такта сжатия поршень движется вверх по цилиндру, уменьшая объем, скажем, до 100 куб.см. Мы используем эти два значения для определения степени сжатия двигателя — 1000:100 уменьшается до 10:1, поэтому наш гипотетический двигатель имеет степень сжатия 10:1.

Детонация в двигателе может повредить поршни

Сжатие топлива/воздуха перед сгоранием увеличивает тепловыделение и улучшает эффективность сгорания, улучшая работу двигателя.

Однако то, какое давление может выдержать бензин, прежде чем он сгорит, является прекрасным балансом.

Слишком большое давление, и топливно-воздушная смесь может взорваться в неподходящее время (так называемый детонационный стук в двигателе), что может привести к поломке поршней.

Большинство стандартных газовых двигателей имеют степень сжатия около 10:1 и прекрасно работают на обычном бензине с октановым числом 87. Однако некоторые высокопроизводительные двигатели имеют более высокую степень сжатия. Кроме того, некоторые из современных сложных двигателей с турбонаддувом имеют более высокую степень сжатия, чем двигатели прошлых лет, что помогает им соответствовать строгим требованиям экономии топлива.

Это также вызывает относительно новую проблему под названием низкоскоростное раннее зажигание , о которой вы можете прочитать здесь.

Повышенное давление в камере сгорания может вызвать спорадическое воспламенение обычного газа, что приведет к детонации двигателя. Бензин премиум-класса с более высоким октановым числом лучше выдерживает повышенное давление и предотвращает детонацию двигателя для достижения максимальной производительности.

Газ премиум-класса также не может очищать лучше

Другое распространенное заблуждение заключается в том, что газ премиум-класса содержит более высокую концентрацию чистящих средств и других добавок, повышающих эффективность.

В то время как многие разработчики рецептур продают высококачественный бензин премиум-класса, например Shell V-Power Nitro+ или ExxonMobil Synergy, бензин премиум-класса на вашей местной заправочной станции не может быть разработан для улучшения каких-либо характеристик, кроме октанового числа. Качество может варьироваться от бренда к бренду и от станции к станции.

Для поддержания чистоты камеры сгорания и топливной системы следует периодически использовать присадку к топливу, содержащую чистящие средства.