Наиболее важный показателем для правильной работы двигателя, который знают даже школьники — октановое число, которое определяет антидетонационную стойкость топлива. Для увеличения степени сжатия необходимо повысить октановое число. Например, для работы двигателей ВАЗ 2101…07 со степенью сжатия 8,5 требуется бензин АИ-91…93, а заправляется реально АИ-92. Е£ли залить 80-й, то двигатель будет детонировать, что приведет к его преждевременному выходу из строя. А для переднеприводных моделей ВАЗов со степенью сжатия 9,6 уже требуется АИ-95. Однако, тут намного проще, т. к. можно залить и 92-ой, но двигатель будет работать, как ни в чем ни бывало. А почему? А потому, что он уже инжекторный! Электроника динамически выставляет угол опережения зажигания в зависимости от данных с датчика детонации. Соответственно, для 92-го будет выставлено более позднее зажигание, естественно, с потерей мощности и некоторым
Ну что же с бензином в плане октанового числа разобрались. А как дела тут у газа?
Качественные и количественные показатели газов для автотранспорта регламентирует ГОСТ 27578-87 «Газы углеводородные сжиженные для автомобильного транспорта».
Вышеуказанный стандарт определяет следующие типы:
1) Пропан автомобильный (ПА) с содержанием пропана 85±10 %, сумма предельных углеводородов — не более 6 %, углеводороды С4 и выше не регламентированы:
2) Пропан-бутан автомобильный (ПБА) с содержанием пропана 50±10 %, сумма предельных углеводородов — не более 6 %, углеводороды С4 и выше не регламентированы.
Т.е. основа газового топлива по стандарту — пропан, а бутан уже как придется (не регламентируется).
Если кто не помнит: Пропан — С3
Н8, Бутан — С4Н10.А спрашивается — почему так? Чтобы проанализировать, смотрим таблицу 1.
По антидетонационной стойкости пропан вне конкуренции, а вот бутан очень близок к бензину. Т. е. используя пропан можно увеличить степень сжатия и, следовательно, мощность при тех же габаритах двигателя. Да, но понимающий суть дела человек воскликнет, что это ведь невозможно, т. к. конструкция двигателя уже предрешена. А значит, что это положительное свойство нереализуемо, а только лишь гарантирует отсутствие детонации на любых режимах работы двигателя.
А вот более интересный и значимый параметр — теплота сгорания. Тут бесспорно бензин впереди, тогда как пропан явный аутсайдер. А что этот параметр значит для двигателя. Давайте вспомним, что двигатель внутреннего сгорания — это тепловая машина. Чем выше теплота, тем больше можно получить энергии, а значит мощности при одинаковых объемах сгораемой смеси.
По необходимому объему воздуха опять-таки лидер бензин — ему его надо меньше всех, а пропану больше всех. Почему это так важно? Потому что это предъявляет повышенные требования к пропускной способности воздушного тракта. Забегая вперед, скажу; что увеличение количества потребляемого воздуха вынуждает чаще менять воздухофильтры.
А вот со скоростью распространения фронта пламени не все так однозначно. Отмечу, что этот параметр зависим от октанового числа. Это можно пронаблюдать по приведенной выше таблице. И это достаточно просто понять из определения детонации.
Детонация — это режим работы двигателя, при котором процесс сгорания топлива носит взрывной характер.
А взрывной — это значит сверхбыстрый процесс горения. Это как раз и характеризуется максимальной скоростью распространения фронта пламени. У пропана эта скорость минимальна, у бензина — максимальна. Но в отличие от октанового числа этот параметр очень важен и влияет на процесс горения в каждом конкретном двигателе.
С одной стороны, чем медленней распространяется пламя, тем медленней нарастает давление в цилиндре и тем меньше ускорение поршней, а, следовательно, автомобиля. Но с другой стороны — меньше ударная нагрузка на кривошипно-шатунный механизм, следовательно, выше ресурс двигателя.
Так в чем тогда преимущества пропана, почему же именно его содержание регламентируется?
А дело тут в физике. Газ, испаряясь в закрытом пространстве (у нас это баллон), образует паровую подушку, при этом создается определенное давление, которое в свою очередь препятствует дальнейшему испарению газа. Точнее сказать, газ-то испаряется постоянно, но часть его конденсируется обратно. Когда-нибудь видели графин с горячей водой? Там есть пар над водой и капли конденсата. При испарении жидкой фазы газа повышается давление
паровой фазы, образуется насыщенный пар, что при достижении определенного значения приводит к конденсации «лишнего» — давление падает. Вот так и происходит без всякой электроники поддержание постоянства давления в баллоне. Я думаю, не сложно догадаться, что этот процесс зависим от температуры. Выше температура — быстрей испаряется газ и повышается давление.