В спорах очень часто возникают недоразумения из-за возможности различного толкования термина 'октановое число'. В этой статье автор проясняет очевидные неясности и дает более или менее строгие определения расхожим терминам, используемым при обсуждении качества топлива.
Октан
'Октановое качество' бензина - это его способность противостоять детонации, являющейся нарушением нормального процесса сжигания топлива. Детонация возникает тогда, когда топливо - воздушная смесь достигает температуры и давления, при которых неизбежно возникает самовозгорание. Вообще, существуют два типа нерасчетного сгорания топлива в двигателе: первый - детонация, а второй - опережающее зажигание.
Детонация возникает после того, когда свеча воспламеняет топливо - воздушную смесь и возникает волна горения, равномерно распространяющаяся по всей камере сгорания. Если во время процесса горения еще несгоревшая часть топливо - воздушной смеси в цилиндре достигнет температуры и давления, при которых не сможет оставаться длительное время, эта часть смеси мгновенно вспыхнет, создавая еще одну волну горения, которая столкнется с волной горения, созданной свечой зажигания. В результате максимальное давление в цилиндре возникает прежде, чем поршень достигнет верхней мертвой точки, и начнет давить на рабочую поверхность поршня, пытаясь заставить его двигаться вниз. Итогом такого развития процесса будет повреждение рабочей поверхности поршня и его шатуна.
Опережающее зажигание - еще один отрицательный фактор, который возникает в камере сгорания в самой разогретой его области, где топливо - воздушная смесь воспламенится прежде, чем сработает свеча. Если регулятор газа открыт полностью, опережающее зажигание может за несколько секунд разрушить поршень.
Исследовательское октановое число (RON)
Число RON определяется в одноцилиндровом двигателе с переменной степенью сжатия при 600 об/мин. и температуре воздуха на впускном клапане 125 градусов при нормальном атмосферном давлении. Свеча настроена на угол опережения впускного клапана 13 градусов, определяемый по расстоянию до верхней мертвой точки.
На моторах дорожных автомобилей исследовательское октановое число RON должно быть таким, чтобы не было детонации при не полностью открытой заслонке подачи топлива.
Качественный бензин для гоночных автомобилей имеет исследовательское октановое число RON в диапазоне от 110 до 115. Диапазон изменений исследовательского RON не имеет большого значения для моторов гоночных автомобилей.
Методика испытания и оборудование для него были разработаны в 1931 году. В 1946 году методика была пересмотрена, а в конце 1960-х гг. последний раз пересматривалась методика испытаний.
Моторное октановое число (MON)
Моторное октановое число MON определяется в одноцилиндровом моторе, как и исследовательское число, однако этот мотор работает в несколько измененных условиях, что дает несколько меньшие значения октанового числа.
Число MON определяется при оборотах двигателя 900 об/мин. и температуре топливо - воздушной смеси 300 градусов. Угол опережения зажигания зависит от степени сжатия. На моторах дорожных автомобилей моторное октановое число должно быть таким, чтобы не возникала детонация при полностью открытой подаче топлива.
Число MON имеет очень большое значение для моторов гоночных автомобилей, которые большую часть срока своей эксплуатации проводят на больших оборотах и, под большой нагрузкой. Моторы гоночных автомобилей не могут экономить на октановых характеристиках топлива, поскольку детонация или опережающее зажигание способны в кратчайшие сроки вывести мотор из строя.
Потребность мотора в октановом числе, к примеру, при степени сжатия 13:1 и внутреннем диаметре цилиндров в 10 см при обычных условиях эксплуатации, составляет 101. Бензин хорошего качества для моторов спортивных автомобилей должен иметь моторное октановое число в диапазоне от 100 до 115.
Если Вашему мотору требуется бензин с MON 101, не следует 'кормить' его бензином со 115 MON. Обеспечить высокие тяговые характеристики мотора в экстремальных условиях повышенное октановое число, безусловно, поможет, однако нет никакого резона завышать MON в обычных условиях.
Метод определения моторного октанового числа MON был разработан в 1932 году. С учетом значительных изменений, происшедших в моторостроении, в 1948 году метод был усовершенствован, последние изменения были внесены уже в 1960-х гг.
(R+M)/2
Это среднее арифметическое между RON и MON, которое иногда называется AKI или антидетонационным коэффициентом. Законы большинства штатов в США требуют от владельцев бензоколонок указывать число AKI на всех бензозаправочных колонках.
В настоящее время эта цифра является наиболее часто используемой. Предложенное в рекламных целях около 20 лет назад как компромисс между числами RON и MON, число AKI помогает потребителю разобраться в характеристиках топлива, когда на одной бензоколонке присутствует множество марок бензина. Его иногда называют насосным октановым числом.
Дорожное октановое число RdON
Дорожное октановое число определяется для многоцилиндровых моторов серийных автомобилей, обычно при полностью открытой заслонке дросселя. Тест этот был разработан около 70 лет назад, но до сих пор широко применяется по причине своей простоты и надежности.
Испытания чаще всего проводятся в автомобиле, движущемся по дороге, хотя вся суть испытания сводится к измерению создаваемой мощности на колесах при помощи динамометров. Тем самым исключается влияние большого количества переменных факторов, да и многие могут самостоятельно изготовить простейшее динамометрическое устройство, которое позволит проконтролировать и значительно улучшить эксплуатационные характеристики автомобиля.
Специалисты компании '76' переработали этот тест с тем, чтобы его можно было применять и на моторах спортивных автомобилей. Так появилась возможность проводить лабораторные тесты во время приготовления гоночного бензина из смесей бензинов, по отдельности имеющих хорошие октановые числа RON и MON, но вместе не удовлетворяющие требованиям к гоночным моторам, которые большую часть времени работают при полностью открытой заслонке дросселя во всем диапазоне оборотов.
По мнению инженеров компании, лучший бензин должен обладать именно такими характеристиками. При тестировании новой методики специалисты компании установили, что марки смешиваемых бензинов и их пропорции для работы моторов спортивных автомобилей имеют значительно большее значение, чем просто высокие октановые числа RON и MON, определенные в старой лаборатории на одноцилиндровом моторе, имеющем камеру сгорания, место которой - музей древностей. Числа RON и MON можно использовать только для качественной оценки бензина, однако окончательное заключение о возможности применения той или иной его марки следует делать по величине дорожного октанового числа.
