чем больше октановое число тем меньше расход
От АИ-92 до АИ-100: кому полезен и кому вреден высокооктановый бензин
Для автомобилиста-обывателя зачастую непонятно, почему дорогой бензин – не всегда лучшее решение именно для его автомобиля. Казалось бы, всё логично: все разновидности бензина несут одну и ту же функцию, и, соответственно, чем дороже топливо, тем лучше это скажется на работе двигателя автомобиля.
Маркетологи нефтяных компаний пользуются этим без зазрения совести: каждой неопытной водительнице «Матиза» будут убедительно доказывать, что лишь заливая АИ-98, она получит должное очищение двигателя от всего вредоносного, что есть в бензине с октановым числом 92, сокращение расхода топлива, и даже прирост мощности. На самом деле, это не так.
Так как же это работает?
Фактически, каждый автомобиль нуждается не в высокооктановом, а в оптимальном для своего агрегата топливе. В случае, если мотор средний по всем своим характеристикам, и представляет собой обычный гражданский ДВС для передвижения по городу, но не участия в гонках, то смысла заливать в него бензин с октановым числом выше 95 просто нет.
Мало того, что это не принесёт пользы, это может ещё и причинить вред. Октановое число – процентное содержание изооктана в смеси с н-гептаном, отражающее эквивалент детонационной стойкости относительно исследуемого топлива. Однако существуют бензины с числом, равным 100 и даже выше – АИ-102, АИ-105 и более. Объяснение простое – когда выводилась первичная шкала, ещё не применяли жидкости с повышенным октановым числом, такие как некоторые спирты или анилин. Таким образом, современная шкала смогла уйти за сто процентов.
Если всё в тот же «Матиз» стабильно заливать только АИ-100, который с недавнего времени в открытом доступе продаётся на некоторых российских АЗС, это может привести к закоксовыванию форсунок – двигатель просто не сможет корректно сжигать такой бензин, не хватит сжатия. В то же время, если в высокофорсированный турбированный мотор неглядя лить АИ-95, или даже АИ-92, то мотор не сможет давать своей реальной выработки и корректно сжигать топливо. А значит, каждому автомобилю свой бензин.
В качестве эксперимента мы залили бензин АИ-100 в автомобиль BMW 318i с двухлитровым атмосферным двигателем. Полный бак вышел на тысячу рублей дороже, чем при заправке АИ-92, который заливается обычно. Вопреки ожиданиям, сотый бензин израсходовался быстрее. Почистил ли высокооктановый бензин мотор – сказать сложно, но прибавки мощности или чего-то в таком духе для двухлитрового двигателя объёмом 136 сил заметно не было.
И это, опять же, не означает, что мотор плохой. У него другая степень сжатия, другие углы опережения зажигания, другой софт, контролирующий мотор через ЭБУ. И, как минимум, нет турбины. Это гражданская машина для спокойной езды в потоке, на трассе и по городу. Гоночных задатков и амбиций тут нет.
В то же время, если мы возьмем автомобиль Porsche Panamera Turbo, его так же некорректно будет заправлять АИ-92 или АИ-95. Данный агрегат с его сжатием и настройками требует, по крайней мере, АИ-98, а лучше «сотый» бензин. Если АИ-92 попросту не даст мотору раскрыть потенциал и со временем загубит его, то высокооктановые бензины покажут разницу как в крутящем моменте, так и в лошадиных силах. Свой максимум мотор выдаст на бензине от АИ-100 и выше, АИ-98 покажет меньшие цифры, но также позволит ему корректно работать.
При чем здесь чип-тюнинг?
Чип-тюнинг предполагает перенастройку двигателя. Для турбированного мотора это новые сигналы и команды, подаваемые ЭБУ. Соответственно, новые настройки предполагают изменение характеристик. Сильнее дует турбина – по-другому сгорает топливо. ЭБУ подаёт другие команды – опять же, по-другому сгорает топливо в камере.
Готовя свой автомобиль к прошивке до Stage 1, Stage 2 или выше, нужно быть готовым и к тому, что двигатель с этих пор будет требовать другое топливо, с более высоким октановым числом. Более того, на саму процедуру прошивки нужно приезжать уже с баком АИ-98 и выше.
В работе мы сталкивались с опытом, когда автомобиль после прошивки не показывал на динамометрическом стенде реальной прибавки мощности. После недолгих разбирательств выясняли, что проблема как раз в баке низкооктанового бензина. В таком случае приходится осущать бак и заправлять его «сотым» – и только тогда машина демонстрирует новые показатели, полученные путем прошивки ЭБУ.
Важно помнить: каждый автопроизводитель обозначает рекомендуемое октановое число для конкретно взятого двигателя. Если в руководстве по эксплуатации для вашего автомобиля указано «Не ниже АИ-95», следует лить бензин от АИ-95, а лучше — с более высоким октановым числом. Если прописано октановое число «Не ниже АИ-91», допустима заправка бензином АИ-92 и выше.
В то же время не стоит забывать, что если вы подвергаете мотор чип-тюнингу и перенастраиваете его, то алгоритмы работы изменяются, и новые настройки подразумевают новое топливо. Октановое число не говорит о качестве, а лишь о том, как сгорает бензин, и для какого типа двигателя он будет оптимален.
Лейте только подходящий бензин, а за качественным чип-тюнингом звоните в AVT Performance: 8 (800) 234-30-40.
Влияние октанового числа на расход топлива
Октановое число бензина определяет его устойчивость к детонации. Чем больше октановое число, тем дольше бензин не взрывается при сжатии, тем сильнее его можно сжать. То есть, если двигатель хочет выжать из топлива больше энергии, он должен сжать топливо сильнее, а бензин от этого может взрываться (не в баке, а в цилиндре двигателя). Поэтому для таких двигателей придумывают бензины, которые выдерживают большее сжатие, не взрываясь. Чем больше степень сжатия топлива в двигателе, тем выше должно быть октановое число бензина.
Как это влияет на расход?
Возьмём абстрактный двигатель одной абстрактной современной легковой машины. Степень сжатия топлива в этом двигателе не зависит от вида топлива, это характеристика, связанная исключительно с геометрическими параметрами: (Vc+Vh)/Vc, см. картинку. На расход может повлиять только выделяемая при сгорании топлива энергия. А отличается ли энергия сгорания 95-го бензина от энергии сгорания 92-го? Судя по данным википедии, удельная теплота сгорания бензина 42-44 МДж. Даже если предположить, что 42 — это для 92-го, а 44 — для 95-го (это предположение изначально ложно, так как есть ещё 80-й и 98-й), то всё равно говорить о приросте 15% мощности нельзя вообще никак.
Для нашего абстрактного двигателя разница между бензинам следующая: если двигатель имеет степень сжатия 6-8, то ему достаточно, чтобы октановое число было 76/80 — бензин уже не будет детонировать в цилиндрах, но если 80-й бензин залить в наш абстрактный двигатель, у которого степень сжатия 8-9, то 80-й бензин начнёт взрываться (детонировать) раньше, чем его подожжёт искра от свечи, и пользы двигателю от этого будет мало: бензин не должен взрываться внутри цилиндра в нормальном режиме, он должен сгорать. Если же в этот двигатель залить 98-й, то он точно не будет детонировать раньше времени, зато он будет слишком медленно гореть после поджига (потому что рассчитан на большее сжатие) и поэтому будет вытекать недогоревшим в выхлопную трубу (от этого, кстати, клапана и прогорали раньше).
К счастью, в современных двигателях есть «мозги», которые позволяют ему самому решать, в какой момент поджигать топливо в цилиндре, поэтому в обоих случаях топливо поджигается раньше, чем если бы был залит родной 92/95. В случае с пониженным октановым числом это приводит к тому, что топливо сгорает слишком рано, расход растёт, движок ощутимо «не тянет». В случае с повышенным октановым числом просто снижается КПД (из-за растянутого времени сгорания топлива), расход растёт некритично, возможно ощущение что «не тянет» (на раннем зажигании так будет, даже с родным бензином).
Итак, правильный ответ на вопрос «влияет ли октановое число на расход»: если лить бензин с октановым числом ниже, чем расчётное, то расход повысится, если выше — то как минимум не снизится, может тоже повыситься.
Если двигатель рассчитан на 95-й — на 92-м расход повысится. Если двигатель рассчитан на 92-й, то на 95-м никаких преимуществ не будет.
1. Если бензин разбавлять ослиной мочой, то его энергия сгорания снизится, соответственно расход увеличится. Так что расход зависит от заправки. Если на заправке бодяжат только 95-й или только 92-й, то расход может изменяться при переходе с одного на другой (вопреки вышеизложенной теории), но в данном случае это происходит из-за ослиной мочи, а не из-за октанового числа бензина.
2. Производитель автомобиля может заявлять заниженное октановое число в требованиях к топливу, чтобы привлечь больше нищебродов покупателей. Стоит проверить степень сжатия своего двигателя, чтобы знать, имеет ли смысл попробовать более дорогой бензин, не рискуя нарваться на эффект плацебо. Занижение минимального октанового числа может приводить ко всяким спецэффектам, например, я замечал, что после каждой заправки (я заправляюсь 95-м) моя машина «не тянет» несколько первых километров. Это потому что мозги ещё не определили, что там залито в бак, и настроились на дефолтный 92-й, то есть, включили раннее зажигание.
3. 95-экто, 95-G-drive и т.п. — надо понимать, что даже если они и работают, то есть даже если они и прибавляют мощи, то точно не за счёт изменения октанового числа. Октановое число — 95, это указано в чеке. Соответственно:
1 как я отмечал выше, у этого топлива может быть повышена теплота сгорания (за счёт присадок),
2 у него могут быть присадки, повышающие другие характеристики, влияющие на общий КПД (вязкость, количество и вид образуемых газов, скорость сгорания, etc),
3 у него может отсутствовать ослиная моча в составе (это даёт эффект по сравнению с топливом, у которого этот компонент присутствует),
4 либо у него могут быть присадки, вызывающие эффект плацебо.
Что примечательно, нефтяники этот момент скрывают, то есть узнать, какой именно вариант используется для G-drive, а какой для 95-экто, — достаточно проблематично. Я склонен считать, что это комбинация из 3 и 4, но народ утверждает, что некоторые виды такого бензина смывают осадок в бензобаке, что намекает на элементы варианта 2 (очевидно, что смывают осадок они прямо в двигатель, так что с этим нужно поаккуратнее).
4. «95-й делают из 92-го, добавляя присадки». На самом деле — пофиг, хоть из 80-го, если у него октановое число 95 — значит, он 95-й, если он горит как бензин — значит это бензин, если он выделяет нужно количество энергии — машина будет ехать на нём, как на 95-м. До тех пор, пока в составе нет ослиной мочи и эти присадки не разъедают чего не надо (например, они могут убивать катализатор — но на расходе это не отразится) — этот бензин является нормальным 95-м. Если же он выпадает хлопьями в осадок на второй день — то здесь уже снова не в октановом числе проблема.
5. Есть разные способы определения октанового числа бензина, которые применяются в разных странах по дефолту. Американский способ определения октанового числа покажет на нашем 95-м примерно 90-92 своих попугая. Если в руководстве от американского автомобиля написано «лить 92-й», то при переходе на 95-й вы получите улучшение всех характеристик в точном соответствии с теорией, изложенной выше: расчётным бензином для такой машины является аналог нашего 95-го. Можно ориентироваться на степень сжатия, чтобы проверить, не занижает ли производитель требования и не скопипастил ли он октановое число из доков на американские запчасти.
Октановое число / Степень сжатия:
92 / до 10,5
95 / 10-12,5
98 / 12-14,5
102 / 13,5-16
109 15,5-18.
Двигатель 2111 имеет степень сжатия 9,8 — 9,9
Популярные автомобили
Влияние октанового числа на расход топлива
Юристы у нас есть, компьютерщики есть, нужны ещё инженеры и прочие химики. 
Октановое число бензина определяет его устойчивость к детонации. Чем больше октановое число, тем дольше бензин не взрывается при сжатии, тем сильнее его можно сжать. То есть, если двигатель хочет выжать из топлива больше энергии, он должен сжать топливо сильнее, а бензин от этого может взрываться (не в баке, а в цилиндре двигателя). Поэтому для таких двигателей придумывают бензины, которые выдерживают большее сжатие, не взрываясь. Чем больше степень сжатия топлива в двигателе, тем выше должно быть октановое число бензина.
Как это влияет на расход? Под кат.
Возьмём абстрактный двигатель одной абстрактной современной легковой машины. Степень сжатия топлива в этом двигателе не зависит от вида топлива, это характеристика, связанная исключительно с геометрическими параметрами: (Vc+Vh)/Vc, см. картинку к топику. На расход может повлиять только выделяемая при сгорании топлива энергия. А отличается ли энергия сгорания 95-го бензина от энергии сгорания 92-го? Судя по данным википедии, удельная теплота сгорания бензина 42-44 МДж. Даже если предположить, что 42 — это для 92-го, а 44 — для 95-го (это предположение изначально ложно, так как есть ещё 80-й и 98-й), то всё равно говорить о приросте 15% мощности нельзя вообще никак.
Для нашего абстрактного двигателя разница между бензинам следующая: если двигатель имеет степень сжатия 6-8, то ему достаточно, чтобы октановое число было 76/80 — бензин уже не будет детонировать в цилиндрах, но если 80-й бензин залить в наш абстрактный двигатель, у которого степень сжатия 8-9, то 80-й бензин начнёт взрываться (детонировать) раньше, чем его подожжёт искра от свечи, и пользы двигателю от этого будет мало: бензин не должен взрываться внутри цилиндра в нормальном режиме, он должен сгорать. Если же в этот двигатель залить 98-й, то он точно не будет детонировать раньше времени, зато он будет слишком медленно гореть после поджига (потому что рассчитан на большее сжатие) и поэтому будет вытекать недогоревшим в выхлопную трубу (от этого, кстати, клапана и прогорали раньше).
К счастью, в современных двигателях есть «мозги», которые позволяют ему самому решать, в какой момент поджигать топливо в цилиндре, поэтому в обоих случаях топливо поджигается раньше, чем если бы был залит родной 92/95. В случае с пониженным октановым числом это приводит к тому, что топливо сгорает слишком рано, расход растёт, движок ощутимо «не тянет». В случае с повышенным октановым числом просто снижается КПД (из-за растянутого времени сгорания топлива), расход растёт некритично, возможно ощущение что «не тянет» (на раннем зажигании так будет, даже с родным бензином).
Итак, правильный ответ на вопрос «влияет ли октановое число на расход»: если лить бензин с октановым числом ниже, чем расчётное, то расход повысится, если выше — то как минимум не снизится, может тоже повыситься.
Если двигатель рассчитан на 95-й — на 92-м расход повысится. Если двигатель рассчитан на 92-й, то на 95-м никаких преимуществ не будет.
1. Если бензин разбавлять ослиной мочой, то его энергия сгорания снизится, соответственно расход увеличится. Так что расход зависит от заправки. Если на заправке бодяжат только 95-й или только 92-й, то расход может изменяться при переходе с одного на другой (вопреки вышеизложенной теории), но в данном случае это происходит из-за ослиной мочи, а не из-за октанового числа бензина.
2. Производитель автомобиля может заявлять заниженное октановое число в требованиях к топливу, чтобы привлечь больше нищебродов покупателей. Стоит проверить степень сжатия своего двигателя, чтобы знать, имеет ли смысл попробовать более дорогой бензин, не рискуя нарваться на эффект плацебо. Занижение минимального октанового числа может приводить ко всяким спецэффектам, например, я замечал, что после каждой заправки (я заправляюсь 95-м) моя машина «не тянет» несколько первых километров. Это потому что мозги ещё не определили, что там залито в бак, и настроились на дефолтный 92-й, то есть, включили раннее зажигание.
3. 95-экто, 95-G-drive и т.п. — надо понимать,что даже если они и работают, то есть даже если они и прибавляют мощи, то точно не за счёт изменения октанового числа. Октановое число — 95, это указано в чеке. Соответственно:
1 как я отмечал выше, у этого топлива может быть повышена теплота сгорания (за счёт присадок),
2 у него могут быть присадки, повышающие другие характеристики, влияющие на общий КПД (вязкость, количество и вид образуемых газов, скорость сгорания, etc),
3 у него может отсутствовать ослиная моча в составе (это даёт эффект по сравнению с топливом, у которого этот компонент присутствует),
4 либо у него могут быть присадки, вызывающие эффект плацебо.
Что примечательно, нефтяники этот момент скрывают, то есть узнать, какой именно вариант используется для G-drive, а какой для 95-экто, — достаточно проблематично. Я склонен считать, что это комбинация из 3 и 4, но народ утверждает, что некоторые виды такого бензина смывают осадок в бензобаке, что намекает на элементы варианта 2 (очевидно, что смывают осадок они прямо в двигатель, так что с этим нужно поаккуратнее).
4. «95-й делают из 92-го, добавляя присадки». На самом деле — пофиг, хоть из 80-го, если у него октановое число 95 — значит, он 95-й, если он горит как бензин — значит это бензин, если он выделяет нужно количество энергии — машина будет ехать на нём, как на 95-м. До тех пор, пока в составе нет ослиной мочи и эти присадки не разъедают чего не надо (например, они могут убивать катализатор — но на расходе это не отразится) — этот бензин является нормальным 95-м. Если же он выпадает хлопьями в осадок на второй день — то здесь уже снова не в октановом числе проблема.
Влияние октанового числа топлива на конечную мощность…
Всем привет. Раз уж, как показал опрос, есть люди, которым интересно читать мой БЖ, я буду продолжать вести его в том же стиле, что и вёл его ранее. Очередной пост для тех, кто хочет получить немного больше понимания о том, как работают физические взаимосвязи в двигателе и как они влияют на конечный результат. Сегодня пост будет о том, как октановое число бензина влияет на отдачу двигателя, т е на его КПД. Некоторые «специалисты», мешая всё в кучу, приписывают мне утверждение о том, что высокооктановые виды топлива горят быстрее низкооктановых, и, естественно, ставят под сомнение «сказанную» мной фразу. Вообще, честно говоря, я привык, что многие мои фразы люди трактуют так, как им понятнее, в соответствии со своим уровнем знаний, а не с тем, как оно происходит в реальности. Меня это абсолютно не волнует, в конце концов это личное дело каждого, во что верить, а во что нет – каждому не объяснишь, как правильно. Да и не зачем этого делать. Но вот на что мне не всё равно- это когда меня начинают приплетать к каким-то темам, к которым я не имею ни малейшего отношения. Т е от моего имени выдаются какие-то вещи, которые я якобы где-то когда-то утверждал. Данная тема одна из таких и именно поэтому я решил озвучить ее лично, чтобы ни у кого не было никаких кривотолков или сомнений.
Итак, давайте, как обычно разбираться, что в этой теме реальность, а что вымысел. 1 тезис- высокооктановые виды топлива горят быстрее низкооктановых. Действительно, я так говорил, но речь шла целенаправленно о сравнении спиртов и бензина. Здесь, на мой взгляд, настолько всё очевидно, что на это даже не стоит тратить время, чтобы что-то подробно объяснить. Гугл объяснит любому желающему всё за 5 минут гораздо лучше меня. Если кому-то лень искать информацию на эту тему, то я оставлю 2 наглядные картинки для лентяев. Напомню, что у этанола октановое число в районе 105-110, у метанола 111-114 по исследовательском методу, и, как видно по этим двум картинкам, оба этих высокооктановых вида топлива горят быстрее бензина. Спортивные, высокооктановые виды бензина, как правило, горят еще медленнее обычных видов бензина и здесь всё тоже очевидно и не стоит потраченного времени. Единственный момент, который здесь обязательно нужно упомянуть, это то, что за все время изучения данного вопроса о скорости горении спортивных бензинов, я нигде не смог найти информацию о скорости горения высокооктановых кислородосодержащих видов спортивного бензина, как например Q16 или Import от VP. Единственное, что я смог найти – это упоминание, что они создавались так, чтобы скорость их горения была не медленнее, чем у спиртов. Так это или нет, можно проверить только на стенде (и, возможно, в этом году я проведу такой тест), но в сети информации об этом я не мог найти.
Здесь нужно расшифровать, что подразумевается под увеличением КПД двигателя- получение максимально возможной мощности при сжигании той же массы топлива. В автоинженерии есть такая характеристика, BSFC – Break Specific Fuel Consumption, которая показывает, сколько фунтов топлива в час требуется двигателю для выработки 1 лошадиной силы. Естественно, чем меньше эта цифра, тем более эффективен мотор и выше его КПД. Если немного изменить данную концепцию и взять два мотора с разным КПД, заливать в них одинаковое количество топлива пропорционально объему, то тот, у которого КПД больше, будет производить больше мощности на единицу объема. Это в случае, когда есть разница в КПД и всё очевидно. А как будет обстоять дело, если у нас есть два абсолютно одинаковых двигателя с абсолютно одинаковым потенциальным КПД и вся разница состоит только лишь в используемом виде бензина, 95 или 98- у какого двигателя будет больше КПД на выходе, какой из них выработает больше мощности и почему?
И здесь очень важно понять следующий шаг, который мы обсудим – от чего вообще зависит максимально возможная мощность, чем она ограничивается. Давайте разложим мощность на составляющие. Все мы прекрасно знаем, что мощность это производная оборотов и крутящего момента с определенным коэффициентом. Коэффициент мы изменить не можем, он стандартен, максимальные обороты мы сильно менять не можем без существенных конструктивных изменений геометрии мотора, остаётся крутящий момент. Т е в основном, чаще всего, ограничителем мощности является величина крутящего момента. Именно увеличивая ее, мы можем увеличивать мощность. Закономерно возникаем вопрос- от чего зависит максимальный крутящий момент, чем ограничивается он? В реальной жизни на величину максимально возможного крутящего момента влияет много вещей- Степень Сжатия, температура воздуха на впуске, геометрия КС и самого двигателя, плотность прилегания поршневых колец к стенкам цилиндра, пропускная способность ГБЦ, обороты двигателя и энергия потока воздуха на впуске, фазы открытия и закрытия клапанов, топливно-воздушная смесь, величина наддува ( если он есть), вид используемого топлива, теплопроводность металла блока цилиндров и т д. Как видим, факторов много. Но, в свете разговора о влиянии вида бензина на конечный результат, нас не интересуют все эти факторы, кроме использования разных видов бензина – высокооктанового и низко октанового. Как мы договорились чуть выше, у нас два абсолютно одинаковых двигателя и все остальные факторы в нашем случае нивелируются за исключением одного- разница в бензине.
Как я писал в предыдущем посте о максимально возможном крутящем моменте на атмо двигателе- количество энергии, которое можно получить из 95 и из 98 бензина практически ничем не отличается и составляет чуть менее 44 МДж на 1 кг. (АИ 95 — 33,00 МДж/литр. АИ 98 — 33,66 МДж/литр. Среднее значения плотности: для АИ-95 — 0,750 г/куб. см, для АИ-98 — 0,765 г/куб. см.). Как мы видим, с точки зрения трансформации энергии, содержащейся в углеводородах, в механическую работу оба вида бензина находятся в равных условиях, но тем не менее, на 98 мы сможем получить больше мощности.
Как уже было сказано, низкооктановый бензин сгорает как правило быстрее высокооктанового и это, по идее, должно быть преимуществом. Раз низкооктановый бензин горит быстрее, то его можно поджигать позже в процессе движения поршня к ВМТ. Все логично- поршень движется к ВМТ, сжимает топливно-воздушную смесь и на это приходится тратить часть энергии, вырабатываемой в других цилиндрах. Если мы в какой-то момент подожжем топливно-воздушную смесь, то она начнет гореть, температура и давление так же начнут увеличиваться внутри сжимаемого объема цилиндра, соответственно и сопротивление поршню, двигающемуся в направлении ВМТ, так же возрастет и на преодоление данного сопротивления придется тратить энергию, вырабатываемую в других цилиндрах. Чем больше мы потратим энергии на сжатие, тем меньше энергии дойдет до маховика двигателя, там самым снизится мощность, вырабатываемая двигателем. Чем позже мы подожжем топливно-воздушную смесь, тем меньше энергии мы потратим на сжимание горящей смеси (т е на преодоление сопротивления), тем больше мощности двигатель выработает на маховике. Пока все просто и понятно…
Но возникает один логичный вопрос- а зачем нам вообще поджигать смесь в тот момент, когда поршень движется к ВМТ? Почему нельзя поджечь смесь тогда, когда поршень уже дошел до ВМТ (т е сжал топливно-воздушную смесь без какого-либо излишнего сопротивления), либо же когда он уже прошел ВМТ и начал свое движение к Нижней Мертвой Точке? Логика подсказывает, что при такой схеме мы не тратим лишнюю энергию и получаем больше мощности… Или нет?
Нет, не получаем. И дело здесь вот в чем (мы возвращаемся к вопросу о том, от чего же зависит максимальный крутящий момент) – в возможности получить максимальный крутящий момент. Для получения максимально возможного крутящего момента необходимо соблюсти 2 условия (напомню, все факторы мы пока временно аннулировали для облегчения понимания процесса, оставили только 2 разных бензина): первое- необходимо получить максимально возможное давление в камере сгорания (при нормально горении бензина), второе- максимальное давление в камере сгорания должно возникнуть в определенном диапазоне, от 10 до 20 градусов поворота коленвала после ВМТ ( в зависимости от модели двигателя). Почему именно от 10 до 20 градусов? Эта зона высчитана геометрически, когда поршень находится именно в этой зоне поворота коленвала, он оказывает максимальное давление на сам коленвал через шатун. Если смесь поджечь так, что когда поршень будет именно в этой зоне, в камере сгорания создаться максимально возможное давление, то на выходе мы получим максимально возможный крутящий момент. Грубо говоря, наша задача поджечь топливо в такой момент, чтобы, когда большая часть топлива сгорела и создалось максимальное давление в камере сгорания, поршень находился в зоне 10-20 градусов поворота коленвала после ВМТ. Именно при такой схеме мы получим максимально возможный крутящий момент и, как следствие, максимальную мощность…
Те, кто имел возможность видеть карту зажигания в прошивке ЭБУ двигателя, прекрасно знают, что в карте указаны градусы зажигания до ВМТ. Именно по этой причине зажигание и происходит до ВМТ, а не после – все ходят создать максимальное давление в камере сгорания как можно ближе к этой зоне, 10-20 градусов после ВМТ. Ведь топливно-воздушной смеси требуется какое-то время, чтобы сгореть и, к тому же, смесь горит неравномерно по времени. Тот угол зажигания, при котором удается создать максимальное давление в камере сгорания в этой зоне, называется точка МВТ – Maximum Break Torque или точка максимального крутящего момента. Увеличивая угол опережения зажигания больше значения МВТ, мы не сможем увеличить максимальное давление в камере сгорания, поскольку пик давления придет слишком рано и сила, давящая на поршень, будет меньше максимально возможной, плюс возрастут потери на сжатие горящей и увеличивающейся в объеме топливно-воздушной смеси.
Теперь давайте смотреть, как поведут себя наши бензины в тех условиях, которые мы озвучили. 95 бензин – горит быстрее 98, можно поджигать ближе к ВМТ и получить меньше потерь мощности. Проблема в том, что даже при высокой скорости горения, 95 бензин не дает создать максимально возможное давление в КС в зоне нахождения поршня 10-20 градусов после ВМТ. Для этого он горит слишком медленно и пик давления создается в камере сгорания слишком поздно, когда поршень ушел от ВМТ слишком далеко. Мы прекрасно понимаем, что чем дальше поршень от ВМТ, тем больше объем, в котором расширяются отработанные газы, соответственно давление растет намного медленнее и пик давления намного меньше максимально возможного, т е двигатель недовырабатывает мощность… Казалось бы, что решить эту проблему можно очень просто – увеличить Угол Опережения Зажигания и поджечь смесь раньше, получив пик давления в цилиндре в зоне ближе к 10-20 градусам после ВМТ.
Но тут в дело вступает тот фактор, с которого начался этот пост- Октановое число или способность бензина противостоять детонации. Поскольку у 95 бензина эта характеристика хуже, чем у 98, то при увеличении угла опережения зажигания 95 бензин начинает детонировать. Увеличивая УОЗ, мы поджигаем смесь раньше, и из-за этого греем камеру сгорания, что способствует возникновению детонации. Как мы уже говорили, детонация – это процесс, разрушительно действующий на компоненты ДВС из-за чрезмерного давления в КС. Естественно, сразу же приходится уменьшать УОЗ до тех значений, когда детонация пропадает, но при этом пик давления снова отодвигается от зоны 10-20 градусов после ВМТ и двигатель не может развить больше мощности.
Теперь 98 бензин –горит немного медленнее 95, но более устойчив к детонации. Это позволяет увеличивать УОЗ так, что даже с чуть более долгим временем сгорания, пик давления на поршень создается в зоне, находящейся гораздо ближе к зоне 10-20 градусов после ВМТ, т е создается больший крутящий момент и, как следствие, больше мощности.
Вот, собственно, и вся разница между этими двумя видами топлива и влиянием ОЧ на получение максимальной мощности…
Как все уже поняли, если мы возьмем бензин с еще большим Октановым числом (например, 100), то это позволит нам увеличить УОЗ еще больше и приблизить пик давления на поршень в камере сгорания еще ближе к зоне 10-20 градусов после ВМТ. Здесь так же есть ограничение по максимально необходимому Октановому Числу- как только мы дойдем до топлива с ОЧ, которое позволит выставить зажигание, соответствующее МВТ – Maximum Break Torque, то в дальнейшем увеличении ОЧ топлива не будет никакого смысла, поскольку, как уже было сказано, это не даст никакого прироста крутящего момента, ведь точка Maximum Break Torque уже была достигнута и двигатель просто физически и механически на сможет создать больше давления в Камере Сгорания …