Чем повысить октан бензина

Чем повысить октан бензина

Знания недостаточно — мы
должны применить его
желания недостаточно – мы
должны действовать
Брюс Ли.

Октановое число, скорость горения топлива и качественный состав – характеристики, отличающие хорошее топливо для турбодвигателя.

Качественный состав означает производство бензина без нежелательных примесей, приводящих к отложению в камере сгорания карбона (нагара). Впоследствии эти отложения раскаляются и являются причиной калильного зажигания (pre-ignition). Для борьбы с нагаром можно использовать различные присадки, устраняющие нагар. Кстати, система впрыск вода/метанол, очень хорошо с этим справляется.

Скорость горения топлива оказывает существенное влияние на детонационную стойкость топлива и камеры сгорания. При достаточно большой скорости горения небольшие количества смеси, скрытые в дальних участках камеры сгорания, не будут иметь времени для перегрева с последующим взрывом. Для увеличения скорости сгорания топлива существует много способов.
Толуол – дистиллят нефти, его еще называют метил-бензолом. Он – двоюродный брат бензина и, что интересно, один из компонентов тринитротолулола. Толуол имеет настолько высокую скорость горения, что может быть использовано совершенно невообразимое давления наддува. Он был легендарным автомобильным “ракетным топливом “ формулы-1 середины восьмидесятых. 1400 сил с полутора литров объема при давлении наддува 5 бар, подумайте об этом только… Если кого-то интересует более подробная информация о топливе – есть неплохая книженция Fuels and Lubricants Handbook – правда цена кусается, 350 долларов.
Октановое число. Сегодня это будет основная тема. Много раз я слышал и читал в комментариях, что в России паршивый бензин (Комментарий моего брата, который живет в Москве и я ему верю — сильное преувеличение, по крайней мере сейчас. Раскрученные бренды уже заботятся о своей репутации, а вот «дешевый сыр» в неизвестном месте сродни игре в лотерею) и поэтому, скажем, на субару с мотором ЕЖ257 невозможно на сток поршневой добиться 400 сил. Или такие заявления – это у вас в Европе хороший бензин, а вот попробуйте на нашем – это нереально. Я никого не хочу ни в чем убеждать, это просто рассуждения вслух.
Что значит октановое число? Все это выражение очень часто употребляют, но не все знают, что оно означает. Октановое число не имеет ничего общего с молекулой октана C5H18. В рамках рассматриваемых вопросов октановое число топлива является критерием его сопротивления детонации, определяемым при лабораторных испытаниях – ВСЕ, НИЧЕГО БОЛЬШЕ.
Октановое число это только показатель, характеризующий детонационную стойкость топлива в двигателе. Давным-давно, когда двигатели внутреннего сгорания только стали набирать популярность, производители обнаружили проблему детонации. Поэтому они решили создать специальный тест, позволяющий определить использование какого именно бензина приводит к этому неприятному эффекту.
Производители делали моторы с разной степенью сжатия и им было необходимо определится с ее пороговой величиной, соответствующей началу детонации. Поэтому были разработаны правила поведения тестов, которые используются и по сей день.
Для проведения тестов было решено использовать два вида углеводородов: изооктан (очень хорошие антидетонационные свойства) и гептан (наоборот, такими качествами не обладает). Антидетонационные свойства изооктана оценили значением 100, гептану приписали О (ноль).
Двигатель тестируют при 600 об/мин на определенном топливе и постепенно, до возникновения детонации, повышают степень сжатия. Затем, в тот же день, при той же степени сжатия, на том же двигателе проводятся тесты с использованием в качестве топлива смеси изооктана и гептана. При этом ищется такая пропорция смеси, которая будет обладать тем же порогом возникновения детонации, что и исследуемый бензин. Так вот, если смесь с содержанием 80% изооктана и 20% гептана показала точно такой же результат, как и бензин – значит это бензин с октановым числом 80. А если смесь 98% к 2%, так это будет 98 бензин. Данный метод называется Research Octane Number (RON), Эта классификация используется во многих странах, включая Россию.
Америкосы, как всегда, пошли своим путем и придумали свои правила. Это точно такой же тест, только температура воздуха выше и производится на 900 оборотах. Называется это — Motor Octane Number (MON). Результаты обычно отличаются на 8 -10 чисел в меньшую сторону (условия ближе к реальным). 98 RON будет 88 MON. Американцам и этого недостаточно, они решили у себя использовать для классификации бензина следующею схему — (RON + MON / 2). Значит сотый (100) бензин для Европы или России будет классифицироваться в Америке как 95 (100 + 90 / 2). Поэтому, если у вас машина из Америки, будьте осторожны.

Ясно, что октановое число напрямую связано с детонацией. Чем оно больше, тем меньше вероятность проявления детонации. Теперь самое время поговорить об этом на примере турбированных двигателей, т.к. детонация является основной причиной осыпания перегородок в поршнях, перегревов мотора и т.д.
Увеличение температуры в камере сгорания прямая дорога к детонации. Одной из причин этого является повышение давления в КС (увеличение степени сжатия или поднятие наддува). При форсировании турбомоторов эту проблему многие решают следующим образом:
— уменьшение степени сжатия
— уменьшение углов опережения зажигания
— использование более богатых смесей
Все эти процедуры направлены на то, чтобы увеличить буст, наддув. Однако все вышеуказанные приемы, к сожалению, приводят к уменьшению мощности двигателя. Если уменьшение степени сжатия и углов понятно большинству, то о богатой смеси стоит поговорить отдельно.
Для чего производители используют очень богатую смесь (на сток субару СТИ может быть и 10.0/1)? Да все очень просто – охладить КС и поршня и тем самым обезопасить двигатель от возникновения детонации. Но там и нет большого наддува – 1 бар, да это тьфу, смешно.
Ход мысли многих тюнеров – охладить и поднять наддув, понятен. Но есть одна проблема богатая смесь существенно поднимает температуру выхлопных газов, а они, в свою очередь, температуру в камере сгорания и, как следствие, порог детонации приближается.
Многие для борьбы с такими явлениями усиливают поршневую двигателя. Поверьте, я ничего не имею против кованых поршней и т.д., но мне кажется всему свое время, тем более, что ковка кардинально проблему дерьмового бензина не решит. Да, конечно, она позволит какие-то пропуски детонации, но не больше. Предлагаю посмотреть на рисунок.
Так выглядит детонация:

Читайте также:  Шестерня впускного распредвала z18xer

А теперь предлагаю посмотреть на график

Теперь представим, что у нас турбомотор работает при максимальной нагрузке (наддуве). Давление в камере сгорания (cylinder pressure) где-то 100 бар. При детонации давление подскакивает еще почти в два раза – вот это я понимаю нагрузка. Как минимум, у вас выдует прокладку. Хотя, конечно, можно заменить болты ГБЦ на качественные шпильки в надежде выдержать подобный удар. Так там еще много, чего нехорошего произойдет — большое давление поднимет температуру и т.д., по кругу. Как видно из этого примера, усиление поршневой не очень то и поможет, и решением проблемы борьбы с детонацией не является.
Мы, у нас на фирме, уделяем этой проблеме очень много внимания. Я предпочитаю говорить не бензин плохой, а машина не подходит этому бензину. Поэтому все наши усилия при форсировании мотора направлены на устранения самих причин возникновения детонации и мы считаем такой подход самым эффективным в борьбе с ней. При тюнинге мотора мы повышаем октановое число САМОЙ МАШИНЫ.
Принцип очень простой – больше мощность, больше выделяется энергии. Больше энергии – выше температура в КС, двигателя, масла. Поэтому необходимо создать тепловую карту мотора. Для этого я использую профессиональную и достаточно дорогую программу, которой пользуются многие специализирующиеся в постройке гоночных моторов инженеры. Но для тех кому интересно постараюсь в следующем посте рассказать, как это можно сделать с помощью ручки и калькулятора. Поговорим немного о термодинамике, сделаем акцент на адиабатический процесс. Так что следующий пост будет для тех, кто любит расчеты, формулы и т.д.
Мы не производители бензина, поэтому не можем никак повлиять на его качество, но увеличить октановое число автомобиля в наших силах. Поднимая октановый индекс на три пункта вы можете совершенно безопасно увеличить наддув на 0.15 бар, а это в свою очередь даст Вам прирост 6% мощности. А ведь можно поднять индекс на 10 и больше единиц…
Продолжение следует

Глядя на рост стоимости топлива на заправках, у многих автолюбителей возникает шальная мысль повысить октановое число бензина. Почему бы и нет?

Конечно, на практике данная работа ложится на «плечи» нефтеперегонных заводов, у которых методы такого преобразования весьма сложные. Но иногда столь оригинальна задача по силам и обычному автолюбителю.

В чем суть

Для начала разберемся, что это за показатель такой и для чего его, собственно, улучшать.

Итак, октановое число характеризует детонационные свойства бензина, то есть его способность воспламеняться в нужное время и с необходимым качеством.

Это основной показатель, которому уделяется особое внимание. К примеру, если октановый показатель бензина АИ-95, то это говорит о его детонации на 95% (как изооктана) и на 5% (как гептана).

В первый же момент после нефтеперегонки бензин имеет минимальное октановое число – 70. В дальнейшем с помощью различных методов и присадок данный показатель можно поднять до желаемого уровня.

Определение октанового числа производится на специальном стенде (часто он имеет вид специального мотора для испытаний). Проверка выполняется при различных нагрузках – малых и средних.

Но в последнее время начали появляться специальные приборы, которые упрощают проверку.

Параметры топлива, используемого для эксперимента, сравниваются со стандартными составами изооктана и гептана. После этого бензину присваивается своя «цифра».

К слову, каждое органическое соединение имеет свой уровень детонационной устойчивости.

К примеру, метан имеет показатель октанового числа 107,5; пропан – 105,7; бензол – 113; бутан – 93, 6; бензины прямой перегонки – около 58, каталитического крекинга — около 80-85 и каталитического риформинга – 83-97.

Зачем изменять параметр октана?

При низком октановом числе бензин может воспламеняться много раньше, чем это необходимо. В таком случае мощность двигателя снижается, появляется хорошо известный многим автолюбителям процесс детонации.

Читайте также:  Реле дворников рс 514

Кроме этого, применение низкооктанового бензина приводит к детонации двигателя, сокращению срока службы целой группы его основных элементов – седел, клапанов, свечей и так далее. Если злоупотреблять топливом низкого качества, то капремонт двигателя придется делать намного раньше срока.

Так что для повышения качества бензина и существенного улучшения его эксплуатационных качеств, повышать октановое число все-таки нужно.

Как это делается? В чем особенности каждого из методов? Именно об этом мы и поговорим более подробно.

Основные методы

На сегодня можно выделить несколько основных способов повышения октана.

Процесс, который можно реализовать только в условиях нефтеперерабатывающего завода. Этот метод подразумевает, нагрев нефти на катализаторе до температур немногим выше 500 градусов Цельсия.

Во время нагрева в Алканах снижается молярная масса, что позволяет получить на выходе два элемента – ароматические углероды и Алкены.

Как итог, бензин с октановым числом 91-92. Минус такого топлива — в большой концентрации ароматических углеводов. Следовательно, при длительном хранении топлива октановое число может уменьшиться.

Здесь полученное после прямой перегонки топливо нагревается до 500-520 градусов Цельсия. Одновременно с этим катализатор (рений, оксид алюминия с платиной и прочие металлы) находится под давлением около 35 атмосфер. На завершающем этапе получается 95-й бензин. КПД – около 75%.

Как и в первом случае, такой вид работ выполняется только в специальных условиях на заводе.

Это одна из наиболее популярных добавок для повышения октанового числа топлива. Ее особенности – бесцветность, способность к легкому воспламенению, низкая токсичность, сильный запах и высокий уровень октана.

Достаточно долить в бензин около 15% данного эфира (от общего объема топлива), чтобы повысить октановое число на 8-12 пунктов.

Чаще всего именно этот метод используется для увеличения «октана». Но у него есть недостаток – полученный таким способом бензин много быстрее испаряется в солнечную погоду из-за своей повышенной летучести.

Спиртовые добавки (на основе этилового или метилового спирта).

Также применяются для повышения качества топлива. К примеру, добавив 1/10 части этилового спирта в бензин АИ-92 можно сделать его 95-м. При этом на авто существенно снижается токсичность выхлопов.

Но данный метод имеет целый ряд недостатков.

Так, проявляется способность спирта впитывать в себя влагу, что требует от автолюбителя дополнительных мероприятий по «осушению» бензина.

Кроме этого, есть высокий риск появления пробок в топливной системе.

К слову, если не предпринимать никаких мер, то в топливе появляется вода, а это повышенный расход, неполное сгорание топливной смеси, высокий риск замерзания бензина в системе и прочие проблемы. Поэтому придется удалять воду из бензина.

Одна из наиболее качественных добавок, которая активно применяется еще с 1921 года.

Достаточно 1/20 части этого вещества, чтобы поднять уровень октана на 15-18 позиций.

Тетраэтилсвинец применяется в комплексе со специальными «веществами-выносителями», который убирают образовавшийся при сгорании добавки оксид свинца.

Сегодня этот метод запретили из-за опасных паров свинца и их негативного действия на организм человека. Пары вещества очень ядовиты.

Кроме этого, такое топливо нельзя использовать в машинах с каталитическими нейтрализаторами (техника выходит из строя уже через несколько часов работы).

Влияние добавок

Безусловно, высокооктановое топливо – это большой плюс для двигателя. Последний работает стабильнее, повышается мощность, снижается расход топлива и так далее.

Именно поэтому из обихода постепенно выходят устаревшие и неэффективные виды топлива АИ-76 и АИ-80. Но и здесь есть определенные риски.

Если заправить машину бензином с «кустарно» повышенным октановым числом, можно столкнуться с целым рядом проблем, начиная обычной заменой свечей и заканчивая капитальным ремонтом двигателя.

Предложения на рынке.

Выводы

Таким образом, увеличить октановое число реально, и способов существует предостаточно. Но помните, что заниматься таким «искусством» в домашних условиях крайне опасно.

Лучше, когда такая работа производится профессионалами и только в специально оборудованных помещениях.

Что касается применения различных добавок, то на них не очень положительно реагирует двигатель – помните об этом.

Что означает октановое число

Октановое число бензина — это мера детонационной стойкости, а точнее показатель различных видов топлива и их воспламенения во время работы ДВС. При низких показателях октанового числа, использование такого топлива чревато негативными последствиями для двигателя, по причине детонации топлива. Из наиболее распространенного: преждевременный износ клапанов и седел, а также остатки гари на стенках и поверхностях. Поэтому октановое число должно быть подходящим для того или иного двигателя, а как повысить октановое число мы разберем в этой статье.

Методы повышения октанового числа

По описанным выше причинам было проведено не одно исследование, целью которых было получить бензин с показателем октанового числа выше среднего. Одним из таких, является технологически сложный метод, в основе которого тяжелый процесс нефтеперегона на заводах при помощи разделения и преобразования фракций, а именно благодаря физическому явлению катализа. Этот метод позволяет производить бензин с высокой себестоимостью, улучшенного качества, и с повышенным показателем энергетической ценности. Благодаря стараниям и исследователям, удалось найти методику, благодаря которой схожих значений можно добиться в домашних условиях собственноручно, прибегая к добавлению специальных добавок под названием "антидетонаторы".

Читайте также:  Что такое диски реплика

Метилтретбутиловый эфир

На сегодняшний день это наиболее популярный метод. Метилтретбутиловый эфир (МТБЭ) имея огромный показатель детонационной стойкости (более 100 единиц) обеспечивает положительное влияние на работу двигателя: обогащенный кислородом он обеспечивает полноту сгорания понижая выхлопы содержащие элементы СО и СН. К минусам можно отнести тот факт, что повышенное содержание МТБЭ (больше 20%) является причиной снижения ресурса и роста выбросов окислов азота (NOx) в атмосферу. Однако, у такого метода есть свои негативные последствия — красный нагар на свечах зажигания, или камерах сгорания. При этом в симптоматике снижения ресурса и мощностей автомобиля, свечи постоянно троят а то и выходят из строя.

Добавки на основе спиртов

Кроме того, в топливо активно практикуют добавление этилового и метилового спиртов. Такой метод позволяет добиваться значительных показателей по повышению октанового числа. С помощью умеренного количества 10-процентного этилового спирта, бензин типа Аи-92, с легкостью можно повысить до Аи-95. Спирт увеличивая плотность заряда, одновременно снижает показатель детонации и влияние высоких температур на двигатель. Всё это объясняется охлаждением горючей смеси благодаря повышенной газификации и испарениям при работе.

Тетраэтил свинца

Сам по себе театратил свинца имеет множество положительных сторон: после добавление этой присадки резко снижается "дымность" выхлопов, двигатель работает тише привычного и даже немного мощнее прежнего. Все это суммируется со снижением показателя детонации. Однако, имея при этом значительно повышенную токсичность, театратил свинца можно смело считать одним из наиболее опасных для живого организма. Кроме того, что канцерогенность этого химического элемента выше нормы, так еще и испарения из автомобиля могут попадать в организм человека не только через верхние дыхательные пути, но и через открытые раны на теле. Крайне высок и показатель нервно-паралатического воздействия на человека, что приводит к параличам и даже смерти. Но кроме человека страдает и автомобиль. Свинец в составе оседает на трубках и патрубках и чреват негативными последствиями, особенно для карбюраторных автомобилей, и тем у о кого установлен впрысковый нейтрализатор.

Нафталин

Старое, позабытое всеми, кроме наших бабушек, средство борьбы с молью и прочей живностью приобрело новое дыхание как один из видов присадок. Всего 500 грамм этого вещества в одну канистру бензина повышает показатель октанового числа на целых три деления. Но безобидный помощник в виде порошка, взаимодействуя с топливом начинает медленно и прагматично наносить вред основным системам автомобиля. В первую очередь это продукты нагара в камере сгорания, а именно их повышенное количество. Кроме того, значительно повышается уровень токсичности выхлопных газов. Кроме того, нафталин способен кристаллизоваться и забивать бензонасосное отделение.

Ацетон

Ацетон в небольших количествах значительно повышает детонационную стойкость. Добавление подобной присадки нормируется государственными нормами и положениями, потому многие производители не брезгуют повышать октановое число этим методом. Проблема заключается в дальнейшем добавлении этого вещества в составы бензинов низкого качества, пытаясь таким образом получить больше положенного "навара". В итоге получается многократное преувеличение разрешаемой дозы, что в свою очередь чревато распадением ацетона на вредные и токсичные для человека компоненты.

Марганцевые присадки

Марганцевые присадки увеличивают детонационную стойкость на 4—5 единиц. К минусам такого средства можно отнести периодичный выход из строя нейтрализаторов, тем самым снижения эксплуатационных сроков работы двигателя.

Монометиланилин

Монометиланилин(ММА) в небольших дозах (в пределах 1,3%) не имеет негативного влияния на системы двигателя, и при этом повышает октановое число. А вот если переборщить с концентрацией это может вызвать повышенное нагарообразование, и "зависаниям" клапанов и насосов. ММА довольно токсичен для человека, и при попадании в организм паров содержащих его может быть вызвано сильное отравление с серьезными последствиями.

Моющие присадки

Моющие присадки, как принято считать безвредны, так как они имеют достаточный баланс из ингибиторов коррозийных явлений, деэмульгатора (именно он поглощает воду) и непосредственно самого моющего компонента, среди которого наиболее популярным является ПАВ (поверхностно-активные вещества). Благодаря использованию подобного вещества лучшим образом "разъедается" нагар и отложения другого характера. Но крайне важно учесть концентрацию подобного вещества. Передозировка (использование более 10%) чревата плохим запуском двигателя, вплоть до полной потери работоспособности.

Влияние добавок на работу двигателя

Как уже было отмечено в описания всех названных выше присадок, их срок действия достаточно мал, а потом они быстро разрушатся и распадаются. Всё это становится серьезной угрозой, так как образованные частички попадают в клапаны и проводят их закупорке. Наиболее важным моментом использования некачественного бензина, разбавленного значительным количество присадок является его способность проводить электричество, в отличие от заводских аналогов с повышенным качеством производства. Такое "свойство" чревато возгоранием двигателя, и потенциально небезопасно для участников дорожного движения.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector