детонации. Но на самом деле это помогает далеко не всегда, поскольку у бензина в процессе сгорания слишком много времени для детонирования. Ведь волны сжатия от расширяющегося горячего газа распространяются по камере сгорания со скоростью звука, а фронт пламени – значительно медленнее. А раз есть волны сжатия, да еще и плоская горячая камера сгорания, то на отдаленных ее уголках топливо, не дожидаясь фронта пламени, начинает воспламеняться само, и в нем происходит цепная реакция детонации: камера буквально наполняется множеством маленьких взрывов.
Скорость распространения детонации в десятки раз выше чем у нормального фронта пламени. Но вместо того, чтобы толкать поршень, она создает очень мощные волны сжатия, которые, к тому же, имеют резонаторный характер: взрывные волны порождают себе подобных. Камера сгорания бьется в конвульсиях и звенит, не проводя при этом нормальной работы, мощность падает.
Кстати, при детонации водитель слышит звон детонационных волн, а не звук соударения металлических деталей, как это принято считать…
Соответственно, для избавления от детонации необходимо либо добавить топлива с более высоким октановым числом, которое не так жизнерадостно заниметься самоподрывом, либо поджигать топливо попозже, чтобы фронт пламени распространялся уже в момент рабочего хода поршня, когда камера сгорания расширяется и давление потихоньку падает. Но вот беда – если бензин горит не в верхней мертвой точке, а опосля, он успевает сделать меньше работы. Расход топлива растет, мощность двигателя падает.
Собственно, умение инжекторных машин экономить бензин заключается именно в способности определять зарождение детонации (с помощью специального датчика) и поддерживать момент поджигания смеси на тонкой границе между предельно ранним зажиганием и возникновением детонации.
12.1.4
Что бывает, если мы заливаем не тот бензин? Из всего вышесказанного, наверное, уже ясно самое главное – чем выше октановое число, спокойнее происходит горение и распространяется фронта пламени. Далее следуют примитивные, но правильные выводы:
1) Если используется топливо с меньшим октановым числом, то неизбежно возрастут ударные нагрузки, проявляющие себя в виде детонационных стуков и звонов. Следствие этого – повышенный износ двигателя, а иногда и облом перегородок между уплотнительными кольцами на поршнях.
– кроме того, топливо сгорает не полностью и может догорать в нейтрализаторе;
– кроме того, мощные детонационные волны, распространяясь по деталям двигателя, способствуют не равномерной смазке, а просто сгоняют, «стряхивают» масло с некоторых частей деталей.
2) Если использовать бензин с октановым числом выше, чем это предусмотрено конструкций двигателя, то и гореть бензин будет старательнее, отдавая большее количество тепла. Следовательно, детали части двигателя будут перегреваться, особенно это сильно скажется на клапанной группе, кроме того, вырастет расход масла, возможен даже перегрев всего двигателя. Так что при этом двигатель работает на износ.
Но самое главное то, что пользы нормально отрегулированному двигателю от бензина с повышенным октановым числом не будет никакой. И если, заливая бензин с повышенным октановым числом в «жигуль», вы чувствуете, что он стал лучше тянуть, то вам стоит отрегулировать двигатель и он станет тянуть еще лучше и на обычном бензине, и детонация исчезнет практически на всех режимах.
12.1.5
Чтобы не производить бензин с большим октановым числом по сложной технологии многократного крекинга, гении химической мысли однажды придумали добавлять в него тетраэтил свинца как антидетонационную присадку, чтобы замедлить горение топлива, а значит – придать ему свойства более высокооктанового. Что это дает?
– для обычного мотора это плохо, но не очень, хотя свинец оседает в карбюраторе, на клапанах, свечах и вообще всюду, куда попадает. Некоторые старые моторы даже используют свинец как дополнительную жесткую смазку клапанов, и им этилированный бензин жизненно необходим. Для таких моторов выпускаются специальные присадки – заместители свинца.
– для мотора с инжектором этилированный бензин – это форменный яд. 10-20 литров этилированного бензина неминуемо выводят из строя лямда-зонд (датчик кислорода). Дохлый зонд начнет говорить, что много воздуха остается неиспользованным и инжекторный компьютер начинает обогащать топливо. Более богатая смесь – это перегрев и догорание топлива в глушителе. Если там вдобавок установлен нейтрализатор (а он может работать только в очень узком диапазоне температур, не выше 900—950 градусов). Нейтрализаторы имеют керамическую (реже из фольги) основу, которая под воздействием повышенной температуры спекается и затыкает выход выхлопным газам. Кроме того, повысится температура в камере сгорания, и все начнет подгорать – поршни, клапана.
Как отличить этилированный бензин? Практически никак – при желании все равно обманут.
– цвет не является присущим для этилированного бензина признаком, его специально подкрашивают. Могут подкрасить, а могут и нет.
– теоретически, в бак инжекторной машины не должен влезать пистолет колонки с этилированным бензином (по диаметру он должен быть больше 22 м, а 22 м – только для неэтилированного). Но это тоже вопрос честности.
– «АИ-93» вообще запрещено производить этилированным, но и это вопрос честности.
12.1.6
Длительное и не длительное хранение бензина, особенно неправильное, способно его сильно попортить. С одной стороны, из него начинают выпадать смолы, с другой – он довольно быстро расслаивается на составляющие, с третьей – из него выпариваются наиболее ценные фракции, быстро снижая октановое число.
Дело в том, что темная и малопонятная наука химия за эталон энергоемкости и антидетонационной устойчивости издавна приняла изооктан. А он, как позднее выяснилось, является отнюдь не самым устойчивым веществом. На самом деле существуют топлива, имеющие октановое число заметно больше 100%. Например:
Пропан – 105%
Метан – 107%
Бензол – 113%
Толуол – 115%
антидетонационная присадка
МТБТЭ – 117%
Добавкой пропана или метана можно заметно повысить октановое число бензина, но и испаряются они буквально на глазах. Поэтому, во избежание ругани со стороны вашего двигателя, шума, звона и скрежета, лучше покупать бензин, произведенный не слишком далеко, и не запасаться топливом впрок – экономия получается весьма сомнительной.
12.2.1
По сути своей является просто жидким углем.
Существует широко известная гипотеза о том, что изначально данный двигатель разрабатывался как двигатель внутреннего сгорания, работающий на угольной пыли. Отсюда и странный способ подачи топлива – впрыск прямо в рабочую зону, и странный метод поджигания – путем разогревания воздуха. Теоретически, дизель способен работать на любом топливе, от спирта и бензина до солярки и мазута. Но на практике нам приходится сталкиваться со множеством мелких нюансов, превращающих сухую теорию в бесполезное словоблудие. Эти нюансы называются ТНВД, форсунки и топливный цикл.
Собственно, сама конструкция мотора грудью встала на пути у конструктора, не желая работать с абразивными материалами, в результате чего уголь так и не стал для нефти конкурентом. Зато в дизелях нашлась работа для остающихся в нефти после выделения бензина тяжелых фракций, тоже обладающих не самым лучшим характером. Так что дело изобретателя живет, и мы продолжаем мужественно сражаться с теми же проблемами, что и он. Они связаны:
1) Запросы Топливного Насоса Высокого Давления (ТНВД).
Это довольно сложный механизм, детали которого сопрягаются с очень высокой точностью. Достаточно сказать, что поршни его ходят в цилиндрах без всяких уплотнений (плунжерная пара), но при этом топливу
