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 более высокой теплоты, выделяемой 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 указано, 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 соответствующее 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. Вычислите два танка MPG. 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: ________________________

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

8.

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: [email protected]

Вернуться в меню транспорта

октановых чисел

• Октановое число топлива зависит от того, как топливо самовоспламеняется при сжатии.
• Основан на шкале, где изооктан равен 100 (минимальное воспламенение под давлением), а гептан равен 0 (легко воспламеняется под давлением).
• Например, бензин с октановым числом 92 имеет такую ​​же детонацию, как смесь 92% изооктана и 8% гептана.
• Октановое число уменьшается с увеличением длины углеродной цепи.
• Октановое число увеличивается с разветвлением углеродной цепи.
• Октановое число увеличивается в ароматических соединениях с одинаковым количеством атомов углерода.
• Очень важно знать октановое число бензина, потому что самовоспламенение топлива вызывает эффект детонации в бензиновых двигателях. Здесь он загорается дважды; один раз из-за высокого давления и еще раз, когда искра воспламеняет бензин. Это приводит к тому, что двигатель автомобиля работает менее эффективно, а также может привести к повреждению двигателя.
• Тем не менее, дизельные двигатели полагаются на этот эффект детонации, поскольку они не имеют свечей зажигания и полагаются на эффект сжатия для воспламенения своих топливно-воздушных смесей.

Как можно повысить октановое число топлива

• Есть два способа повысить октановое число топлива. Один из них заключается в добавлении в топливо специальных присадок, препятствующих самовоспламенению, а другой заключается в смешивании высокооктанового топлива с обычным бензином.

Антидетонационные добавки

• Антидетонационные присадки – это вещества, которые снижают склонность топлива к самовоспламенению и тем самым повышают октановое число.
• С 19В 20-х годах в качестве экономичных и эффективных антидетонационных присадок использовались небольшие количества соединений свинца.
• Озабоченность воздействием этилированного бензина на окружающую среду привела к постепенному отказу от этилированного бензина.
• Нефтяные компании сосредоточили свое внимание на очистке и смешивании для получения высокооктанового числа.

Правильный алкан

• Лучший вид алкана для топлива не самый распространенный в сырой нефти.
• Нефтеперерабатывающий завод готовит топливо для наших нужд.
• Чем короче алкановая цепь, тем выше октановое число. Однако летучесть углеводорода увеличивается с уменьшением длины цепи.
• Короткие алкановые цепи необходимо смешивать с бензином, чтобы снизить их летучесть и повысить октановое число бензина.
• Другим фактором, влияющим на октановое число, является степень разветвления алкановой цепи. Чем более разветвлен алкан, тем выше его октановое число.
• Сырая нефть содержит как алканы с прямой, так и разветвленной цепью, но она не содержит достаточного количества разветвленных алканов, чтобы придать ей высокое октановое число.
• Химики решили эту проблему; повышение октанового числа путем изомерии, риформинга и крекинга.

Изомерия

• Изомеризация включает нагревание алканов с прямой цепью в присутствии подходящих катализаторов, так что цепи разрываются.
• Когда цепи снова соединяются вместе, они, скорее всего, будут разветвленными.
• Нефтеперерабатывающие заводы делают это в больших масштабах с C ₆ H ₁₄ и C ₅ H ₁₂ .
• Реакция изомеризации обратима, и более высокие температуры благоприятствуют образованию изомеров с прямой цепью. Однако температура не может быть слишком низкой, иначе реакция займет слишком много времени, поэтому достигается компромисс между выходом и скоростью реакции. Используемая температура составляет 250 ^o C.
• Катализатором изомеризации является платина; затем продукты пропускают через форму цеолита, которая действует как молекулярное сито, отделяя прямые цепи от разветвленных цепей.

Реформирование

• Риформинг – это преобразование алканов в циклоалканы, а циклоалканов в ароматические углеводороды.
• Такие вещества, как гексан (которые часто встречаются в сырой нефти), превращаются в циклогексан. Также производится водород, который является ценным.

Крекинг

• Крекинг — одна из самых важных реакций в нефтяной промышленности.
• Крекинг включает в себя расщепление крупных алканов, содержащих слишком много атомов углерода для бензина, на более короткие цепи, которые можно использовать в бензине.
• Эти более короткие цепи часто разветвляются, что дает им более высокое октановое число.
• Крекинг также помогает решить проблему спроса и предложения. Некоторых фракций в сырой нефти много, но они не нужны. Тем не менее, другие виды топлива пользуются большим спросом, но не распространены в сырой нефти.
• Большая часть крекинга осуществляется путем нагревания топлива в присутствии катализатора. Этот процесс называется кошачьим взломом. Нагреваемым топливом может быть керосин, дизельное топливо или любое другое более тяжелое топливо из остатка.
• Цеолиты снова используются в этом процессе, так как они действуют как превосходные катализаторы. Цеолит Y используется для крекинга топлива, поскольку он особенно эффективен при производстве топлива с высоким октановым числом.
• Наряду с короткоцепочечными алканами также образуются алкены. Они чаще бывают разветвленными и играют важную роль в нефтехимической промышленности.

• Одна из проблем крекинга заключается в том, что кокс (углерод) имеет тенденцию образовываться на поверхности катализатора, и поэтому катализатор в конечном итоге становится неактивным. Чтобы преодолеть это, катализатор циркулирует с продуктами и регенерируется после каждого цикла.

Полезные книги для повторения:

Октан | McKinsey Energy Insights

• Ресурсы ›
• Справочная служба нефтеперерабатывающего завода ›
• Октан

• A

• Б

• С

• Д

• Е

• Ф

• Г

• Н

• я

• Дж

• К

• Л

• М

• Н

• О

• П

• Q

• Р

• С

• Т

• У

• В

• Вт

• Х

• Д

• З

Также известен как: RON, DON

Октановое число является одним из наиболее важных качеств бензина. В частности, октановое число является мерой склонности бензина сопротивляться самовоспламенению при сжатии воздухом в двигателе с искровым зажиганием (цикл Отто).

В двигателе с искровым зажиганием смесь бензина и воздуха сжимается в камере сгорания двигателя перед воспламенением от высокотемпературной искры. Для эффективной работы двигателя важно, чтобы бензино-топливная смесь не воспламенялась до ее полного сжатия. Однако, поскольку сжатие повышает температуру смеси, некоторые углеводороды имеют тенденцию к самовоспламенению в неподходящий момент цикла двигателя. Октановое число является мерой устойчивости углеводорода к этому.

Материалы с более высоким октановым числом более ценны для нефтепереработчика, поскольку они позволяют нефтепереработчику производить бензин с более высоким октановым числом, который имеет более высокую цену. Кроме того, высокооктановый материал можно использовать для улучшения качества дешевых низкооктановых смесей, сохраняя при этом качество готового бензина.

У нефтепереработчиков есть несколько вариантов получения октана. Наиболее важным является реформер, который значительно повышает октановое число тяжелой нафты. Повышение октанового числа также достигается за счет изомеризации легкой нафты. Другими источниками материала со средним и высоким октановым числом являются FCC и алки-блок.

Высоко- и низкооктановые материалы

Некоторые химические структуры связаны с высоким и низким октановым числом. Вообще говоря, ароматические углеводороды, олефины и изопарафины (разветвленные парафины) будут иметь более высокое октановое число. Парафины с прямой цепью будут иметь более низкое октановое число. Молекулы, содержащие кислород, такие как спирты и эфиры, также будут иметь более высокое октановое число.

Следовательно, некоторые из запасов бензиновой смеси с более высоким октановым числом:

• Бензин FCC от FCC — Высокое содержание ароматических углеводородов и олефинов
• Риформат из установки риформинга – с высоким содержанием ароматических соединений
• Алкилат с установки алкилирования — парафин с разветвленной цепью
• Изомерат с установки изомеризации — парафин с разветвленной цепью
• Этанол — спирт
• МТБЭ — эфир

Бензиновые смеси с более низким октановым числом:

• Гидрокрекинг из установки гидрокрекинга — Насыщенные парафины с прямой цепью
• Легкая прямогонная нафта — Насыщенные парафины
• Тяжелая нафта — Насыщенные парафины и нафтены

Измерение октанового числа

Октановое число измеряется с помощью индекса, отражающего степень детонации топлива при определенных условиях эксплуатации. Индекс определяется на основе детонационных характеристик двух эталонных топлив. Изооктан обладает очень высокой детонационной стойкостью даже при высоких уровнях сжатия, и ему присваивается октановое число 100. Н-гептан имеет низкую детонационную стойкость даже при очень низких уровнях сжатия, и ему присваивается рейтинг 0. Другим видам топлива присваивается октановое число на основе смеси изооктана и н-гептана, что приводит к детонации при той же степени сжатия, что и рассматриваемое топливо. Например, топливо, которое детонирует при той же степени сжатия, что и смесь 75% изооктана, смешанного с 25% н-гептана, будет иметь октановое число 75.

Поскольку характер детонации меняется в зависимости от условий работы двигателя, рассматривается несколько различных шкал октанового числа. Двумя наиболее распространенными являются RON (исследовательское октановое число) и MON (моторное октановое число). Оба они измеряются с использованием одного и того же метода на основе изооктана и н-гептана, но при разных условиях работы двигателя. Условия RON предназначены для отображения довольно стабильных крейсерских условий. Условия MON предназначены для отражения более сложных условий, таких как высокие скорости или буксировка тяжелого груза. Как правило, RON примерно на 10 пунктов выше MON для того же топлива.

В Северной Америке также широко используется третий октановый индекс, который представляет собой просто среднее значение RON и MON. Это называется ДОН. ОПП или R+M/2.


УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

---

 

• Возможности нисходящего потока

  Посмотреть наши последующие услуги

• аналитика

  Ознакомьтесь с нашими последними аналитическими статьями

• Справочная служба нефтеперерабатывающего завода

  Вернуться на главную

• Веб-сайт Energy Insights

  Узнайте больше об Energy Insights

Difference Engine: Кому нужен премиум?

ДАЖЕ на самой дешевой заправке в районе вашего корреспондента, заправив семейный детский автомобиль премиум-классом (91 октановое число) теперь стоит более 70 долларов. Пока счетчик показывает головокружительные суммы в долларах, он с тоской смотрит на обычный (87-й октан) насос. Переход с рекомендованного для его автомобиля топлива премиум-класса на более дешевое снизит его счет за топливо как минимум на 20 центов за галлон (более пяти центов за литр). Вопрос в том, стоило ли оно того?

На первый взгляд решение кажется простым. Поскольку название «премиум» подразумевает форсированное топливо, дающее дополнительную мощность, многие автомобилисты на самом деле считают, что оно дает больше мощности или миль на галлон — и поэтому может представлять собой хорошую ценность. Однако правда в том, что премиум-класс содержит не больше энергии, чем обычный бензин — около 114 000 британских термальных единиц на галлон, в зависимости от сезона, региона, местных требований к загрязнению и количества биоэтанола, которое необходимо добавить в бензин. бензина в Америке по закону, чтобы держать производителей кукурузы в стране припеваючи (см. «Конкуренция на заправке», 20 августа 2012 г. ). Разница между премиальным и обычным бензином заключается в смеси углеводородов, используемых для производства топлива, и в пакете присадок, вмешанных в него.

В настоящее время бензин состоит из углеводородов (главным образом парафинов, нафтенов и олефинов), получаемых в установках каталитического крекинга или риформинга. В процессе нефтепереработки большие молекулы углеводородов сырой нефти разбиваются на более мелкие путем их испарения в присутствии порошкообразного катализатора (абсорбирующего минерала, такого как цеолит). Состав смеси варьируется в зависимости от того, откуда поступила нефть, используемого нефтеперерабатывающего оборудования и сорта производимого бензина.

Включены присадки для уменьшения нагарообразования внутри двигателя, улучшения сгорания, подавления коррозии и облегчения запуска в холодном климате. Топливо, отвечающее требованиям «Бензин с детергентами высшего уровня» (добровольный стандарт, одобренный BMW, General Motors, Honda, Toyota и Volkswagen), содержит в своих пакетах присадок больше детергента, чем минимум, требуемый властями.

Еще одной ключевой добавкой, которую блендеры добавляют в свое пиво, является этанол. В наши дни это делается в первую очередь для повышения октанового числа топлива. Более высокое октановое число позволяет двигателю использовать степень сжатия, скажем, 12 к одному вместо более обычного десяти к одному. Чем больше степень сжатия, тем выше температура в камере сгорания. И чем выше температура, тем больше тепловой КПД и вырабатываемая мощность. Короче говоря, двигатели с высокой степенью сжатия, предназначенные для повышения производительности, нуждаются в высокооктановом бензине.

Хотя у этанола меньше энергии на галлон, чем у бензина, он имеет значительно более высокое октановое число по исследовательскому методу (RON) — от 108 до 97 у премиум-класса. Следует отметить, что это не то октановое число, которое используется на насосах в Америке. Показатель RON получен в результате лабораторных испытаний, проведенных с использованием специального двигателя с переменной степенью сжатия.

При испытании топлива компрессию повышают до тех пор, пока двигатель не начнет «стучать», т. е. топливо в цилиндре перестанет сгорать ровно и вместо этого детонирует до того, как оно сможет воспламениться от свечи зажигания. Затем давление в цилиндре, при котором это происходит, сравнивается с давлением, достигаемым при работе двигателя на эталонном топливе (смесь изооктана и н-гептана). Соотношение двух давлений обеспечивает RON рассматриваемого топлива.

Лучшим способом измерения способности топлива сопротивляться детонации под нагрузкой является так называемое определение октанового числа двигателя (МОЧ). При этом используется аналогичный тестовый двигатель, но с предварительно подогретой топливной смесью, более высокой частотой вращения двигателя и регулируемым углом опережения зажигания. Поскольку он использует более реальные условия, рейтинг MON обычно на восемь-десять пунктов ниже, чем эквивалентный показатель RON.

В Европе октановое число на насосе — это просто число RON. Америка, напротив, использует среднее значение RON и MON, называемое AKI (антидетонационный индекс). Таким образом, 9«Супер неэтилированный бензин» с октановым числом 7 в Великобритании примерно соответствует октановому числу 91 премиум в США.

Каким бы ни был тест, суть в том, что стука нужно избегать любой ценой. Если позволить продолжить, это может быстро привести к разрушению двигателя. Это связано с тем, что когда топливно-воздушная смесь в цилиндре самопроизвольно детонирует, не достигнув вершины такта сжатия, поднимающийся поршень сталкивается со стеной быстро расширяющихся газов от взрыва, которые пытаются заставить поршень вернуться вниз по цилиндру. Напряжения, вызванные внезапной попыткой изменить направление вращения двигателя, могут стать достаточно высокими, чтобы разрушить поршни, шатуны и детали коленчатого вала.

Чтобы этого не произошло, в двигателе с высокой степенью сжатия используется смесь углеводородов, которая несколько менее горючая, чем обычно. Этанол имеет температуру самовоспламенения 362ºC, в то время как бензин воспламеняется без искры при температуре от 246ºC до 280ºC, в зависимости от смеси. Таким образом, добавление небольшого количества этанола в бензин может поднять температуру самовоспламенения настолько, чтобы предотвратить воспламенение смеси исключительно от тепла, выделяемого при сжатии.

На первый взгляд автомобилисту не рекомендуется использовать обычный бензин в автомобиле с двигателем с высокой степенью сжатия. Это, безусловно, имело место в прошлом. Но сегодня в автомобилях есть датчики, которые внимательно прислушиваются к звуку стука и мгновенно замедляют работу системы зажигания, когда обнаруживают, что вот-вот должна произойти детонация.

Задержка подачи запаздывающей искры позволяет поршню начать движение вниз в такте расширения до фактического зажигания. Это обеспечивает дополнительное пространство в головке блока цилиндров для расширения газов и, таким образом, снижения их разрушительного пикового давления — и, таким образом, сгорание происходит более контролируемым образом.

Подводя итог, можно сказать, что если в руководстве по эксплуатации автомобиля сказано, что бензин премиум-класса «рекомендуется» (а не настаивает на том, что он «требуется»), то двигатель автоматически настраивается на плавную работу на топливе с более низким октановым числом. Из-за замедленного зажигания двигатель, конечно, будет производить меньшую мощность и иметь несколько больший расход топлива. Но более плохая экономия топлива, вероятно, будет перевешена экономией на насосе.

Несмотря на это, ваш корреспондент по-прежнему не хочет переключаться. Одна из причин заключается в том, что никто не смог сказать ему, какой ущерб причинен, если таковой имеется, из-за того, что двигатель постоянно работал в замедленном режиме и заставлял антидетонационную систему оставаться активной все время.

Другая причина заключается в том, что все испытания автомобиля на выбросы проводились с использованием рекомендуемого сорта топлива. Несмотря на то, что современные системы впрыска топлива подстраивают топливовоздушную смесь под изменяющиеся условия, ваш корреспондент до сих пор не представляет, насколько больше загрязнений может выбросить в атмосферу автомобиль, если перейдет на штатный режим. Премиум, безусловно, имеет лучший пакет присадок, который помогает поддерживать чистоту выхлопной трубы, а также внутренней части двигателя.

Но главная причина, по которой он придерживался премиум-класса, заключалась в том, что он прекрасно понимал, что машине нужно октановое число 91, чтобы работать должным образом, когда он ее купил. И, заплатив авансом за более высокую производительность, теперь он не хочет отказываться от этого преимущества.

Что касается тех, кто искренне верит (а таковых немало), что заправка семейной Toyota премиальными автомобилями каким-то образом заставит ее ехать быстрее или проехать больше миль на галлон, все, что можно сказать, — не беспокойтесь. Как заметил один остроумец, единственное, что заставит его бежать быстрее, — это деньги из вашего кармана.

Преимущества и недостатки высокооктанового топлива

14 Июн Преимущества и недостатки высокооктанового топлива

Опубликовано в 13:01 в блогах by Shubham

Вы, наверное, видели, как ваши друзья используют высокооктановое топливо. Они, вероятно, предложили вам сделать это, потому что это повысит производительность вашего автомобиля, скорость и другие аспекты. Хоть это и неправда, по крайней мере, вы слышали о высокооктановом топливе. Когда вы находитесь на заправке, вы заметите, что есть разные виды топлива, а именно обычное, премиум и плюс. Всегда существуют разные цены на эти различные виды топлива, но они также означают разные вещи, когда речь идет о транспортных средствах. При покупке автомобиля вам будет рекомендован тип топлива, которое вы должны использовать, если хотите, чтобы ваш двигатель работал долго.

Высокооктановое топливо в основном используется в высокопроизводительных транспортных средствах, таких как нагнетатели и турбокомпрессоры. Несмотря на то, что вы, возможно, слышали много мифов о преимуществах использования высокооктанового топлива, некоторые из них являются ложными. Высокооктановое топливо выгодно для высокопроизводительных двигателей и не так полезно для обычных двигателей. Как и любое другое топливо, высокооктановое топливо имеет свои преимущества и недостатки, о которых мы поговорим далее в статье.

Что означает октановое число автомобильного топлива?

Октановое число можно просто определить как меру термостойкости топлива для предотвращения детонации. Все эти утверждения могут показаться бормотанием, поэтому мы объясним их более подробно. При заправке вашего автомобиля вы обычно видите несколько сортов топлива, из которых вы можете выбирать, например, обычное, плюс и премиум. Разница между этими сортами топлива заключается в их октановом числе. Самый распространенный миф заключается в том, что топливо с более высоким октановым числом даст вашему автомобилю большую мощность или больший пробег, но это не совсем то, что это означает.

Для работы автомобилей с бензиновым двигателем воздух и топливо смешиваются через определенные промежутки времени со свечой зажигания, чтобы вызвать воспламенение. Двигатель вашего автомобиля сжимает цилиндр, наполненный воздухом и газом, до минимального объема, прежде чем воспламенить его от свечи зажигания. Различные двигатели имеют разную степень сжатия. Сжатие часто создает огромное количество тепла, а топливо должно выдерживать огромное количество тепла; в противном случае это может привести к преждевременному пропуску зажигания. Действие топливовоздушной смеси, воспламеняющейся самопроизвольно, а не от свечи зажигания, известно как «детонация». Стук также является звуком, который он издает в этом действии. Октановое число просто относится к измерению термостойкости топлива для предотвращения детонации. Октановое число предназначено не для улучшения сгорания, а для предотвращения преждевременного воспламенения топливно-воздушной смеси внутри двигателя.

Таким образом, чем выше октановое число вашего топлива, тем более устойчив ваш двигатель к детонации. Если вы слышите стук, скорее всего, вы используете неправильное октановое число для своего автомобиля. Октановое число варьируется от автомобиля к автомобилю. Вы можете проверить руководство по эксплуатации вашего автомобиля или спросить профессионала об октановом числе вашего автомобиля. Октановое число имеет решающее значение, потому что если ваш автомобиль будет продолжать стучать, это приведет к серьезным повреждениям. Некоторым автомобилям требуется более высокое октановое число, потому что они имеют двигатели с наддувом или турбонаддувом, которые создают более высокие уровни сжатия.

Имеет ли значение бензин с более высоким октановым числом?

Как упоминалось выше, более высокое октановое число в большей степени соответствует антидетонационной стойкости. Это означает, что бензин с более высоким октановым числом не изменяет энергоемкость галлона бензина. Более высокое октановое число означает, что ваш двигатель более устойчив к детонации. Таким образом, его покупка будет пустой тратой денег, если только вашему двигателю не требуется бензин с более высоким октановым числом. Вы обнаружите, что бензин премиум-класса часто на 15-20 центов выше за галлон, чем обычный бензин. Прежде чем покупать бензин с более высоким октановым числом, убедитесь, что он нужен вашему автомобилю, и что вы покупаете его не потому, что считаете, что он повысит производительность вашего автомобиля.

Исследования показывают, что большинство водителей тратят много денег, что приводит к тратам сотен миллионов долларов на «премиальный» бензин, который им не нужен. Проще говоря, бензин с более высоким октановым числом не приведет к улучшению характеристик автомобиля, увеличению скорости, увеличению пробега или более чистому движению автомобиля. Большинству автомобилей требуется обычный бензин, а использование более высокого октанового числа означает пустую трату монет. Вам нужно будет переключиться на бензин с более высоким октановым числом, только если ваша машина начнет стучать (что бывает довольно редко), и вы использовали рекомендуемое топливо. Если вы считаете, что ваш автомобиль получит больше преимуществ от бензина с более высоким октановым числом, вы должны знать, что технически бензин с более низким октановым числом обладает большей энергией по сравнению с бензином с высоким октановым числом. Газ премиум-класса не обязательно означает «более сильный» газ.

Что дает вашему автомобилю бензин с более высоким октановым числом?

Бензин с более высоким октановым числом позволяет вашему двигателю иметь более высокую степень сжатия. С бензином с более высоким октановым числом ваш автомобиль будет иметь более опережающее опережение зажигания или принудительную подачу воздуха. Большинству нагнетателей и турбокомпрессоров нужен бензин с более высоким октановым числом. Эти двигатели работают лучше на бензине премиум-класса. При покупке автомобиля вы увидите рекомендуемое октановое число для вашего автомобиля. Всегда нужно следить за октановым числом. Покупка бензина с более высоким октановым числом ничего не даст вашему автомобилю.

С другой стороны, использование бензина с более низким октановым числом, чем рекомендовано производителем, может привести к повреждению двигателя автомобиля. Топливо с более низким октановым числом приведет к детонации и не позволит вашему автомобилю достичь заявленной экономии топлива. Если вы продолжите использовать топливо с более низким октановым числом в течение длительного периода, у вас будет поврежден двигатель и система контроля выбросов. Но если вы используете бензин с более высоким октановым числом, чем нужно вашему автомобилю, это не принесет никакого вреда и не принесет пользы вашему автомобилю.

Что будет, если поставить 93 газа вместо 87?

Допустим, вы заправляете машину не тем топливом и удивляетесь, какой вред вы причинили. В зависимости от октанового числа вашего автомобиля может быть некоторый вред или никакого вреда. Если вашему двигателю требуется 87, а вы заливаете в него 93, то никакого вреда не будет. Вы можете идти своим веселым путем, не беспокоясь. Это также означает, что никаких преимуществ тоже нет. Тот факт, что вы использовали бензин с более высоким октановым числом, не означает, что производительность вашего автомобиля также улучшится. Так что, если есть возможность, в этом случае лучше сэкономить.

Допустим, ваш производитель рекомендует вам использовать 93 и заполнить его 87; теперь у вас будут проблемы. Если вы делаете это часто, вы можете услышать стук двигателя и стук клапанов, потому что топливо не сгорает должным образом. Оба эти действия означают, что ваш двигатель будет поврежден, и вам потребуется визит механика. Таким образом, лучше всего придерживаться премиального газа для премиальных пользователей. Но если вы не можете найти бензин премиум-класса в своем районе, вы можете использовать вместо него обычный газ. Современные автомобили имеют встроенный компьютер двигателя, который предотвращает детонацию и повреждение двигателя в долгосрочной перспективе. Не рекомендуется часто пользоваться обычным газом; используйте его только тогда, когда у вас не осталось других вариантов.

Преимущества и недостатки высокооктанового топлива

Если у вас есть высокопроизводительный автомобиль, вы, скорее всего, увидите преимущества и недостатки использования высокооктанового топлива.

Преимущества высокооктанового топлива

Высокооктановое топливо имеет много преимуществ для потребителя, производителя и даже поставщика топлива. К этим преимуществам относятся: 

Повышенный крутящий момент в высокопроизводительных приложениях

Доказано, что высокопроизводительные автомобили лучше работают при использовании высокооктанового топлива. К высокопроизводительным транспортным средствам относятся автоспорт и тяжелая техника. Производители всегда разрабатывают или создают автомобили, которые работают лучше, чем те, которые производились ранее. Сочетание топлива премиум-класса и передовых технологий двигателя становится беспроигрышным как для производителя, так и для потребителя.

Сокращение выбросов парниковых газов 

Когда вы являетесь известным производителем, вы должны платить налоги за выбросы парниковых газов. Автомобили, изготовленные с использованием высокооктанового топлива, имеют более низкие выбросы, чем автомобили с более низким октановым числом. Это означает, что производители этих транспортных средств будут платить меньше налогов. Когда газ производит меньше парниковых газов, это лучше для окружающей среды, потому что он вызывает меньшее загрязнение воздуха. Если вам нравится осознавать свое влияние на окружающую среду, то использование автомобиля с высоким октановым числом — хороший выбор.

Предотвращает детонацию двигателя.

Если ваш двигатель начинает стучать, это означает, что вы используете топливо с более низким октановым числом по сравнению с тем, что предлагает ваш производитель. В этом случае вам нужно будет прибегнуть к высокооктановому топливу. Когда вы начинаете использовать высокооктановое топливо, в этом случае двигатель распознает высокооктановое топливо и автоматически изменит момент зажигания. Когда ваш двигатель детонирует, это часто может привести к серьезным проблемам с автомобилем, которые обходятся вам в тысячи долларов. Так что вместо того, чтобы рисковать, лучше использовать высокооктановое топливо на высокопроизводительном автомобиле. В противном случае это повлияет на производительность автомобиля и выходную мощность двигателя.

Недостатки высокооктанового топлива

Несмотря на то, что высокооктановое топливо имеет много преимуществ для высокопроизводительных автомобилей, оно не лишено недостатков.

Дорогой 

Высокооктановое топливо стоит на несколько долларов за галлон по сравнению с обычным бензином. Когда вы хотите заправить свой автомобиль, вы заметите, что сдача составляет значительную сумму. Теперь предположим, что вам нужно использовать высокооктановый бензин, потому что это требование для вашей машины; ну тогда ты в горячем супе. Цены всегда выше, и за ними сложно угнаться, если только автомобиль не предназначен для коммерческого использования.

Заключительные мысли 

Использование высокооктанового топлива зависит от вашего двигателя, и большинству обычных двигателей оно не требуется. Но важно отметить, что октановое число двигателя может меняться со временем. Чем больше стареет двигатель, тем больше он накапливает отложений в камере сгорания. Эти отложения в конечном итоге уменьшают объем цилиндра, повышая степень сгорания двигателя. В результате довольно часто можно найти двигатели, которые пингуются по мере их старения, хотя они никогда не гудели и не стучали, когда были еще новыми. Если пинг становится регулярным и более заметным, вам может потребоваться купить топливо с более высоким октановым числом, чтобы контролировать его. В некоторых случаях звон или стук могут привести к серьезному повреждению двигателя. Вам следует обратиться к руководству пользователя за советом или проконсультироваться с дилером, чтобы узнать, какой уровень пинга приемлем для вашего автомобиля, особенно когда он стареет.

Переход на более высокое октановое число | MIT News

Если бы большинство легковых автомобилей в Соединенных Штатах работали на бензине с более высоким октановым числом, автомобильная промышленность в целом сократила бы выбросы углекислого газа на 35 миллионов тонн в год, сэкономив до 6 миллиардов долларов на расходах на топливо. , согласно новому анализу исследователей Массачусетского технологического института.

В исследовании, опубликованном в журнале Environmental Science & Technology , команда рассмотрела сценарий, в котором топливо производится с переопределенным октановым числом — мерой способности бензина противостоять детонации двигателя во время сгорания.

В настоящее время в Соединенных Штатах октановое число автомобилей основано на антидетонационном индексе (AKI) — характеристике состава топлива, которая определяется стандартным исследовательским октановым числом (RON) и моторным октановым числом (MON). Полученные в результате октановые числа для современных автомобильных двигателей обычно варьируются от 87 (обычное топливо) до 93 (премиальное или высокооктановое топливо) — числа, которые обычно отображаются на заправке. Чем выше октановое число, тем более устойчиво топливо к детонации.

Однако исследователи Массачусетского технологического института сочли, что AKI — и, в частности, MON — является устаревшим показателем характеристик двигателя, изначально предназначенным для применения к старым карбюраторным двигателям, а не к современным двигателям с впрыском топлива. Чтобы обновить систему октанового числа, команда решила отказаться от MON и основывать характеристики двигателя исключительно на RON.

Пересмотренная система октанового числа повысит класс топлива обычного бензина до 93, а бензин премиум-класса до 98. Исследователи пришли к выводу, что более высокие сорта топлива, хотя и подходят для использования в современных двигателях, также могут дать нефтеперерабатывающим предприятиям возможность производить топливо с более высоким октановым числом, что, в свою очередь, могло бы побудить производителей разрабатывать автомобили для работы на более высоком октановом числе — новшество, которое могло бы привести к созданию более эффективных транспортных средств.

«Эффективность бензиновых двигателей зависит от октанового числа, но это не то, что изменилось за последнее время», — говорит Рэймонд Спет, научный сотрудник отдела аэронавтики и астронавтики Массачусетского технологического института. «Если [производители] знают, что у бензина более высокое октановое число, они могут спроектировать двигатели с более высокой степенью сжатия, что сделает двигатель меньше и эффективнее, а оба преимущества — преимущество».

Жизненный цикл высокооктанового бензина

Чтобы изучить экономические и экологические последствия использования высокооктанового бензина, Спет и его коллеги сначала смоделировали переход автопарка с обычного бензина на высокооктановый. Команда учитывала, что период принятия политических решений составляет около трех лет, чтобы ввести в действие пересмотренную систему оценки октанового числа, и дополнительные три-пять лет для производителей, чтобы перепроектировать двигатели в соответствии с новыми стандартами. Основываясь на этих ограничениях, исследователи подсчитали, что к 2040 году 80 процентов легковых автомобилей в США перейдут на топливо с более высоким октановым числом.

Исследователи оценили экологические и экономические издержки такого сценария, запустив моделирование процесса нефтепереработки и производительности автомобиля, а также проведя анализ жизненного цикла полученных выбросов углекислого газа.

Группа обнаружила, что автомобили, работающие на высокооктановом топливе, будут более эффективными, потребляя на 3–4,5% меньше бензина, что позволит к 2040 году сэкономить до 6,4 млрд долларов в год. группа обнаружила, что производство топлива с более высоким октановым числом увеличит выбросы нефтеперерабатывающего завода на 6 процентов — увеличение, которое незначительно по сравнению с балансом выбросов от производства топлива. При оценке выбросов, производимых всем, от добычи сырой нефти до ее транспортировки на нефтеперерабатывающие заводы и сжигания в автомобильных двигателях, команда обнаружила, что парк транспортных средств с более высоким октановым числом сократит общие выбросы углекислого газа на 35 миллионов тонн в год. в основном от более эффективных двигателей.

«В ​​целом вы сокращаете выбросы углекислого газа на 3–4% при отрицательных затратах», — говорит Стивен Барретт, доцент кафедры аэронавтики и космонавтики и соавтор статьи. «Это одна из немногих вещей, которые вы можете сделать, чтобы уменьшить выбросы углекислого газа и в то же время сэкономить деньги».

Таким образом, исследователи обнаружили, что пересмотр системы оценки октанового числа в США для поощрения потребления автомобилей с более высоким октановым числом имел бы как экономические, так и экологические преимущества. Однако для изменения системы потребуется консенсус многих сторон.

«Это вопрос, с которым придется согласиться многим заинтересованным сторонам, — говорит Спет.