Степень сжатия и октановое число бензина таблица


Степень сжатия и октановое число бензина. Таблица

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.

ОЧСЖ
726,8–7,0
767,2–7,5
808,0–9,0
919,0
929,1–9,2
939,3
9510,5–12
9812–14
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.

Коэффициент сжатия

и детонация | HowStuffWorks

Для тех, кто никогда не узнал об этом или забыл, полезно знать: все двигатели внутреннего сгорания автомобилей работают практически одинаково. Подавляющее большинство автомобилей имеют четырехтактные газовые двигатели; каждый такт или такт сжатия - это когда баллон с газом и воздухом сжимается до значительно меньшего объема, прежде чем он зажигается свечой зажигания [источник: Arman].

Если быть более точным, поршень сжимает смесь топлива и воздуха в камере сгорания двигателя.И так называемая степень сжатия - и каждый двигатель имеет свое отношение - относится к тому, сколько из этой комбинации топлива и воздуха сжимает поршень. «В четырехцилиндровом 2-литровом двигателе каждый цилиндр имел бы емкость 500 куб. См», - говорит Джон Нильсен, директор утвержденного ремонта автомобилей в Американской автомобильной ассоциации (AAA). «Когда поршень движется вниз по цилиндру, он всасывает 500 куб. См воздуха и топлива. Клапаны закрываются, и поршень движется вверх, сжимая заряд объемом 500 куб. См. Если этот заряд сжимается до 50 куб. См, степень сжатия двигателя будет быть 10: 1."

Помните, что при нормальных условиях смесь сжатого воздуха и газа зажигается свечой зажигания. Но когда этого не происходит, и вместо этого смесь взрывается в камере сгорания, а не воспламеняется от свечи зажигания, это называется детонацией - или, как это более широко известно, стучит и пингует [источник: Nielsen].

Чтобы проиллюстрировать, что здесь происходит, Нильсен говорит подумать о велосипеде.Чтобы генерировать наибольшую мощность, оптимальный подход состоит в том, чтобы прикладывать нисходящее давление в верхней части хода и прикладывать равномерное давление примерно к нижней части хода. «То же самое относится и к поршню, движущемуся в цилиндре», - говорит он. «Когда цилиндр детонирует, топливо сгорает со сверхзвуковой скоростью и высвобождает свою энергию слишком быстро, что-то вроде быстрого нажатия на педаль велосипеда».

Что приводит нас к октановым числам бензина. Проще говоря, октановые числа являются мерой способности газа противостоять детонации.Большинство автозаправочных станций предлагают три сорта октана, с обычной оценкой, как правило, на уровне 87, средней ценовой категории на уровне 89 и премиальной ценой на уровне 92 или 93 [источник: Федеральная торговая комиссия]. Нетрудно определить, какое октановое число имеет газ: станции должны размещать их на ярко-желтых наклейках на каждом насосе.

Нажмите вперед, чтобы узнать, что такое степень сжатия и как двигатель может предупредить вас о детонации и пинге.

,
FOTW # 1043, 20 августа 2018 года: коэффициент сжатия двигателя и бензина октановое число расходится после запрета на использование этилированного бензина

Вы здесь

Домой »FOTW # 1043, 20 августа 2018: Коэффициент сжатия двигателя и бензина Расхождение октанового числа после запрета на использование этилированного бензина

Подписаться на факт недели

С 1920-х по 1970-е годы эволюция двигателей (измеряемая по степени сжатия) и эволюция топлива (измеряемая по октановому числу) происходили в тандеме.Улучшение октанового числа бензина в этот период (красные маркеры на графике ниже), вероятно, было связано с улучшением технологии переработки и добавлением свинца, который защищает от детонации двигателя. В 1973 году Агентство по охране окружающей среды (EPA) постановило сократить содержание свинца в бензине и в конечном итоге запретило использование свинца в топливе для дорожных транспортных средств. С того времени оксигенаты заменили свинец в качестве присадок, предотвращающих детонацию, и средняя октановая оценка бензина была довольно постоянной и составляла около 88-90 AKI (индекс против детонации).

Степень сжатия двигателя новых легковых автомобилей и легких грузовиков (черные метки ниже) увеличилась аналогичным образом с октановым числом с 1920-х по 1970-е годы. После этого средняя степень сжатия продолжала увеличиваться из-за усовершенствованной конструкции двигателя и органов управления, расходящихся с октановой тенденцией. Более высокие уровни октана могут обеспечить более высокие коэффициенты сжатия, что еще больше повысит эффективность двигателя.

,

Выбор правильного октанового топлива

Что такое октановый рейтинг?

Октановое число - это мера способности топлива противостоять «детонации» или «пингу» во время сгорания, вызванной преждевременной детонацией смеси воздух / топливо в двигателе.

В США неэтилированный бензин обычно имеет октановое число 87 (обычный), 88–90 (средний) и 91–94 (премиум). Бензин с октановым числом 85 доступен в некоторых высотных районах U.С. (подробнее об этом ниже).

Октановое число заметно отображается большими черными цифрами на желтом фоне на бензонасосах.

Какое октановое топливо я должен использовать в своем автомобиле?

Вы должны использовать октановое число, требуемое для вашего автомобиля производителем. Итак, проверьте руководство пользователя. Большинство автомобилей с бензиновым двигателем рассчитаны на работу с октановым числом 87, а другие рассчитаны на использование топлива с более высоким октановым числом.

Почему некоторые производители требуют или рекомендуют использовать бензин с более высоким октановым числом?

Топливо с более высоким октановым числом часто требуется или рекомендуется для двигателей, которые используют более высокую степень сжатия и / или используют наддув или турбонаддув для нагнетания большего количества воздуха в двигатель.Повышение давления в цилиндре позволяет двигателю извлекать больше механической энергии из данной воздушно-топливной смеси, но требует более высокооктанового топлива для предотвращения предварительной детонации смеси. В этих двигателях высокооктановое топливо улучшит производительность и экономию топлива.

Что, если я использую топливо с более низким октановым числом, чем требуется для моего транспортного средства?

Использование топлива с более низким октановым числом, чем требуется, может стать причиной плохой работы двигателя и со временем повредить двигатель и систему контроля выбросов.Это также может привести к аннулированию вашей гарантии. В старых автомобилях двигатель может издавать слышимый «стук» или «пинг». Многие новые автомобили могут регулировать время зажигания, чтобы уменьшить детонацию, но мощность двигателя и экономия топлива все равно пострадают.

Будет ли использование топлива с более высоким октановым числом, чем требуется, улучшить экономию топлива или производительность?

Это зависит. Для большинства автомобилей более высокооктановое топливо может улучшить эксплуатационные характеристики и пробег газа и сократить выбросы диоксида углерода (CO 2 ) на несколько процентов при работе в тяжелых условиях, например при буксировке прицепа или при перевозке тяжелых грузов, особенно в жаркую погоду.Тем не менее, при нормальных условиях вождения вы можете получить мало или вообще ничего не получить.

Почему высокооктановое топливо стоит дороже?

Топливные компоненты, которые повышают октан, как правило, более дороги в производстве.

Стоит ли высокооктановое топливо за дополнительную плату?

Если ваше транспортное средство требует среднего или премиального топлива, абсолютно. Если в руководстве вашего владельца сказано, что ваш автомобиль не требует премиум-класса, но говорится, что ваш автомобиль будет работать лучше при использовании топлива с более высоким октановым числом, это действительно ваше дело.Увеличение стоимости обычно выше, чем экономия топлива. Тем не менее, снижение выбросов CO 2 и сокращение использования нефти даже на небольшое количество может быть более важным, чем стоимость для некоторых потребителей.

Что такое 85 октан, и безопасно ли его использовать в моем автомобиле?

Продажа топлива с октановым числом 85 первоначально была разрешена в регионах с высокими высотами, где атмосферное давление ниже, потому что оно было дешевле и потому, что большинство карбюраторных двигателей переносили его довольно хорошо.Это не относится к современным бензиновым двигателям. Таким образом, если у вас нет более старого автомобиля с карбюраторным двигателем, вы должны использовать рекомендованное производителем топливо для вашего автомобиля, даже если доступно топливо с октановым числом 85.

Может ли этанол повысить октановое число бензина?

Да. Этанол имеет гораздо более высокое октановое число (около 109), чем бензин. Нефтеперерабатывающие заводы обычно смешивают этанол с бензином, чтобы повысить его октановое число - большинство бензина в США содержит до 10% этанола.Смеси до 15% этанола доступны в некоторых областях, и несколько производителей одобряют использование этой смеси в автомобилях последних моделей.

Форд Мотор Компани. 2013. Руководство пользователя Ford Fiesta. п. 120.

Szybist, J. и B. West. 2013. Влияние низко октановых потоков смешивания углеводородов на предел детонации "E85". SAE Int. J. Fuels Lubr. 6 (1): 44-54, 2013, doi: 10.4271 / 2013-01-0888.

Штейн Р., Д. Половина, К.Рот, М. Фостер и др. 2012. Влияние теплоты испарения, химического октана и чувствительности на предел детонации для смесей этанол - бензин. SAE Int. J. Fuels Lubr. 5 (2): 823-843, 2012, doi: 10.4271 / 2012-01-1277.

Leone, T., E. Olin, J. Anderson, H. Jung, et al. 2014. Влияние октанового числа топлива и содержания этанола на детонацию, экономию топлива и СО2 для дизельного двигателя с турбонаддувом. SAE Int. J. Fuels Lubr. 7 (1): 9-28, 2014, doi: 10.4271 / 2014-01-1228.

г. Калгхаджи, Г.2014. Топливо / Двигатель Взаимодействия. Warrendale: Общество Автомобильных Инженеров.

Heywood, J. 1988. Основы двигателя внутреннего сгорания. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.

Gibbs, L., B. Anderson, K. Barnes, et al. 2009. Технический обзор автомобильных бензинов. Корпорация Шеврон.

Thomas, J., B. West и S. Huff. 2015. Влияние высокооктановых этанольных смесей на четыре устаревших автомобиля на гибком топливе и на автомобиль с турбонаддувом GDI. ОРНЛ / ТМ-2015 /. 116 Ок Ридж Национальная лаборатория.

Prakash A., Jones A., Nelson E., Macias J. et al. 2013. Octane Реакция автомобилей, рекомендованных на премиум. Технический документ SAE 2013-01-0883, doi: 10.4271 / 2013-01-0883.

Prakash A., R. Cracknell, V. Natarajan, D. Doyle et al. 2016. Понимание октанового аппетита современных транспортных средств. SAE Int. J. Fuels Lubr. 9 (2): 345-357, дои: 10.4271 / 2016-01-0834.

West, B., S. Huff, L. Moore, M. DeBusk и S. Sluder. 2018. Воздействие высокооктанового E25 на два транспортных средства, оснащенных турбированными двигателями с непосредственным впрыском.ORNL / TM-2018/814. Ок Ридж Национальная лаборатория.

близко ,

Смотрите также