Про бензин и компрессию

[Soarer]

Прочитал статью про бензин и компрессию, мне она показалась интересной. Может, кому еще будет интересно...


**********************************************************


По оценкам зарубежных экспертов, за последние 30 лет только в результате улучшения качества моторных масел удалось увеличить в 1,5 раза ресурс автомобильных двигателей без существенного изменения их конструкции. В России же только по причине принятия новых стандартов на бензин ресурс двигателей снизился в 1,5 - 2 раза. Бензиновым королям прибыль, автомобилистам - головная боль…

Ресурс механизма (если исключить внезапные отказы, обусловленные погрешностями изготовления, сборки и эксплуатации) определяется предельным износом отдельных наиболее нагруженных деталей. Для автомобильного поршневого двигателя таким базовым элементом, лимитирующим ресурс, является цилиндро-поршневая группа.
Износ цилиндропоршневой группы приводит к неполному сгоранию топлива, ухудшению очистки цилиндров от шламов и прорыву газов в картер. Эти факторы, в свою очередь, ухудшают условия работы кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов и вызывают их прогрессирующий износ. Предкризисное состояние бензиновых двигателей (при котором величина компрессии в одном или нескольких цилиндрах снижается до значений, меньших 10 атм) наступает при среднестатистических пробегах в России для автомобилей: «Таврия» -40-60 тыс. км, ВАЗ-2109 около 120 тыс. км, FORD SIERRA - 160 тыс. км, BMW - 320 - порядка 200 тыс. км.
Дальнейшая эксплуатация двигателя происходит в режиме самоуничтожения, при котором несгорающие тяжелые компоненты топлива стекают в картер и разбавляют моторное масло, увеличивается расход топлива, падают приемистость и мощность, увеличиваются дымность и токсичность отработавших газов, повышается нагароотложение и перегрев поршней.
Из-за чего же столь короток период нормальной эксплуатации двигателей в России и почему величина компрессии в 10 атм является пороговым значением, после достижения которого двигатель вступает в предкризисную стадию эксплуатации с быстрым ухудшением всех рабочих параметров?
В настоящее время в России (и других странах СНГ) с целью увеличения выхода бензина из нефти расширен фракционный состав бензинов. Если, согласно ГОСТам СССР, компоненты бензина должны испаряться в диапазоне 35 -185°С - для зимних и 195°С - для летних бензинов, то по действующим стандартам конец выкипания бензинов сдвинут до 215°С. Такое утяжеление фракционного состава крайне отрицательно сказывается на ресурсе двигателей. Повышение температуры конца перегонки бензина со 195°С до 215°С приводит к ускорению износа цилиндров двигателя в 1,5 - 2 раза, а при повышении данной характеристики топлива до 250°С износ увеличивается более чем в 5 раз.
Основная причина такой зависимости - смыв масляной пленки с поверхности цилиндров несгорающими компонентами топлива. В бензиновых двигателях (с принудительным воспламенением от искры) топливо в камере сгорания для полного сгорания должно находиться в газообразном состоянии. Степень испарения топлива перед воспламенением зависит от температурных пределов его выкипания (фракционного состава) и температуры, до которой разогревается рабочая смесь в процессе сжатия.
При снижении компрессии в цилиндрах одновременно уменьшается и температура, до которой разогревается топливная смесь в процессе сжатия. Для дизелей роль этого фактора в ухудшении работы очевидна: при снижении компрессии ниже 20 атм и температуры сжимаемой смеси ниже критического порога самовоспламеняемости (для дизельного топлива примерно 300-400°С) дизель просто не запускается. Разогрев топливной смеси в процессе сжатия не менее важен и для работы бензиновых двигателей: ведь при уменьшении температуры, до которой разогрета смесь перед воспламенением, увеличивается количество топлива, находящегося в камере сгорания не в газообразной, а в жидкой фазе. В результате этого уменьшается скорость горения и ухудшается полнота сгорания топлива. Для двигателей с высокими значениями компрессии в цилиндрах утяжеление фракционного состава топлива менее чувствительно. Для двигателей же с пониженной компрессией (при конструктивно заложенной невысокой степени сжатия, а также при уменьшении компрессии после более-менее продолжительной эксплуатации) ситуация оказывается более критичной.
При величине компрессии 16 атм температура рабочей смеси в конце такта сжатия достигает 250°С, и все компоненты бензина (с температурой кипения до 215° С) находятся перед воспламенением в газообразном состоянии. При компрессии 14 атм температура топливной смеси перед ее воспламенением превышает 180° С, и в этом случае примерно 90% топлива в камере сгорания находится в газообразной фазе, что обеспечивает как хорошие пусковые свойства, так и высокую полноту сгорания топлива. При давлении в надпоршневом объеме 12 атм температура смеси ниже 120°С, т.е. компоненты топлива с температурой кипения, превышающей это значение (до 50% от количества подаваемого бензина), находятся в жидком состоянии. Поэтому приемистость, мощностные характеристики, расход топлива и ресурс таких двигателей уступают соответствующим характеристикам двигателей с более высокими значениями компрессии.
При компрессии, меньшей 10 атм, повышение температуры смеси в камере сгорания перед воспламенением топлива составляет всего 50°С, а значит, более 80% бензина находится в жидком состоянии. В этом случае бензин может заливать свечи, двигатель работает неустойчиво (подтраивает), и топливо, конденсируясь на охлаждаемых стенках цилиндров, смывает масляную пленку и стекает затем в картер. Попадание бензина в масло происходит в любом случае при пуске холодного двигателя, но по мере прогрева двигателя легко-кипящие фракции топлива испаряются. Тяжелые же компоненты бензина с температурой кипения свыше 160 - 180°С постепенно накапливаются в моторном масле, ухудшая герметизирующие и смазывающие свойства масла. Этот процесс сопровождается увеличением расхода масла, снижением его давления.
Как видим, применение бензина с температурой выхода из нефти 215°С оправдано только в двигателях с высокой компрессией в цилиндрах (13 - 16 атм). В противном случае цилиндропоршневая группа работает в условиях постоянного масляного голодания из-за смыва с поверхности цилиндров масляного слоя несгоревшими тяжелыми фракциями бензина, что ведет к ускоренному износу ЦПГ и разбавлению моторного масла.
В такой ситуации, какое бы высококачественное моторное масло ни заливалось в двигатель, после непродолжительной эксплуатации и разбавления топливом оно теряет свои свойства.


********************************************************

Источник: Nika http://nika.ok.md/index.php?module=news ... ent&id=249
По материалам газеты «Компас»

[Колобок77]

Как раз в тему:позавчера залил на лукойле 95-го,вчера утром,когда завёл машину,началась дикая детонация,которая продолжалась около 20 минут,пока хорошо не прогрелся двигатель. С испугу позвонил мастеру,который делал мне движку. Он ответил,что за 2 дня я третий,кто обратился с этим вопросом. Одну машину уже успели протестировать по этой теме-все оказалось впорядке. Вывод был один :бензин-го@но!