• Deutsch
  • English
  • Русский

Бензины, бензиновые присадки, моторные масла

Ниже приведены основные характеристики автомобильных бензинов и краткий обзор основных бензиновых присадок с описанием их влияния на свойства и качество бензинового топлива. В заключении находится краткий обзор свойств моторных масел. Также показаны основные отличия и преимущества гоночного топлива ELF и моторных масел ELF по сравнению с обычными ГСМ.

Бензины

Основные важные свойства бензинового топлива

Чтобы добиться максимальной мощности и производительности двигателя в зависимости от его типа и эксплуатационных условий, необходимо использовать специально разработанное топливо, которое отличается по своему составу и характеристикам от обычных колоночных бензинов и наилучшим образом соответствует поставленным задачам. При этом бензин с более высоким октановым числом необязательно автоматически будет лучшим решением. Основные характеристики бензинового топлива:

1) Октановое число - показатель, характеризующий детонационную стойкость бензина, т.е. его стабильность и способность противостоять самовоспламенению (неконтролируемому сгоранию) при сжатии и воздействии температуры. Бензиновое топливо с более высокими октановыми числами менее склонно к самовоспламенению, позволяя двигателю работать без детонации и таким образом обеспечивая более высокую степень сжатия и соответственно более высокий КПД и мощность двигателя. Детонация проявляется в металлических стуках, дымном выхлопе, вибрации и перегреве двигателя и ведёт к прогоранию поршней и клапанов, пригоранию колец и как следствие к потере мощности двигателя. Кроме того, чем выше октановое число, тем выше плотность бензина, сгорание топлива происходит эффективней и благодаря этому двигатель работает более устойчиво. Октановое число может быть определено исследовательским (RON) и моторным методом (MON). Как правило, октановое число падает с ростом оборотов двигателя. На холостых оборотах октановое число примерно равно числу, измеренному по исследовательскому методу (RON). С ростом оборотов фактическое октановое число снижается до значения, измеренного по моторному методу (MON). Именно поэтому в авто и мотоспорте  важную роль играет именно MON. Следует заметить, что не только октановое число влияет на мощность двигателя. Не менее важны такие характеристики топлива, как скорость и теплота сгорания и охлаждающий эффект. Например, для моторов Формулы-1 более высокая скорость горения топлива предпочтительнее, чем более высокое октановое число.

2) Скорость горения - это скорость, с которой топливо сгорает и высвобождает свою энергию. Давление расширяющихся газов после воспламенения топливной смеси наиболее полно используется только при условии, если топливо сгорит быстро и полностью! Это должно произойти в момент наивысшего сжатия в цилиндре. Если топливо загорается до этого момента или продолжает гореть после него, то это приводит к снижению внутреннего давления в цилиндре, и как следствие мощность и производительность двигателя уменьшаются. Длительность временного промежутка от верхней мертвой точки и зажигания топливной смеси до нижней мертвой точки и открытия выпускных клапанов при холостых (длинный впускной тракт) и максимальных оборотах (короткий впускной тракт) отличается в несколько раз. При этом топливо должно успевать сгорать, как на низких, так и на максимальных оборотах. Скорость горения топлива в первую очередь зависит от коэффициента избытка воздуха (степень обогащения топливной смеси). Богатая смесь, имеющая большое количество топливных паров сгорает в несколько раз быстрее.

3) Теплота сгорания (калорийность) - это количество выделившейся теплоты при полном сгорании топлива, иначе говоря - это потенциальная энергия топлива. Чем больше теплота сгорания бензина, тем больше энергии он передает двигателю и тем меньше расход топлива. Высокооктановые бензины имеют большую теплоту сгорания.

4) Охлаждающий эффект бензина зависит от температуры его испарения во впускной системе двигателя и сопровождается охлаждением топливовоздушной смеси и металлических деталей впускной системы. Благодаря этому обеспечивается более высокая степень сжатия и снижение склонности к детонации, что повышает в итоге мощность и эффективность работы двигателя. Спирты выдерживают более высокую степень сжатия благодаря сильному охлаждению во время перехода в парообразное состояние. Марки бензинов ELF с высоким содержанием спиртов: E85, CM G2 и EF G2.

Гоночные бензины ELF

Гоночные бензины ELF - это высококачественное топливо с превосходными мощностными характеристиками и высокой детонационной стойкостью, которое изготавливается из специальных сортов нефти высокого качества. Бензины ELF не содержат металлических присадок и МТБЭ, а содержание олефинов и бензола в них гораздо ниже по сравнению с обычными бензинами. Вместо этого в гоночном топливе ELF присутствует большое количество наиболее эффективно сгорающих фракций, благодаря которым существенно возрастает мощность двигателя. А содержащиеся в бензинах ELF соединения кислорода повышают теплоту парообразования, благодаря чему обеспечивается более высокий коэффициент наполнения.

Для получения наилучших свойств и характеристик при изготовлении гоночного бензина ELF используются современные запатентованные высокотехнологичные компоненты, способствующие помимо прочего более значительному увеличению мощности двигателя как на низких так и на высоких оборотах (до 15 000 об./мин) и которые из-за высокой стоимости по соображениям рентабельности не применяются в производстве обычных бензинов. Бензины ELF также отличаются от обычных бензинов стабильностью и постоянством качества, что является необходимым условием для быстрой и оптимальной настройки двигателя.

Некоторые преимущества от использования гоночного топлива ELF:
- увеличение крутящего момента, мощности и приемистости двигателя
- более устойчивая работа двигателя во всех диапазонах
- более высокое давление наддува в турбо моторах
- лучшая детонационная стойкость топлива
- более высокая скорость горения топлива
- постоянное и эффективное очищение топливной системы

Хотя гоночный бензин ELF хорошо смешивается с обычными колоночными бензинами, однако для получения максимального эффекта его рекомендуется первоначально заправлять в пустой бак. Блок управления двигателем в автомобилях, оборудованных электронной системой зажигания, распознает «новый» бензин и автоматически откорректирует зажигание для устранения детонации. По этой же причине не стоит опасаться повреждения мотора при переходе на высокооктановые бензины ELF. Частичное увеличение мощности станет сразу заметно. Однако для получения наибольшего эффекта от использования гоночного топлива ELF, рекомендуется провести дополнительные настройки двигателя (фазы газораспределения, угол опережения зажигания, степень сжатия) и в некоторых случаях бортового компьютера. Для процедуры настройки двигателя обычно требуется около 15-25 литров бензина.

Каждая марка топлива ELF разработана специально для целевого применения (для атмосферных или турбо моторов, 2-х или 4-тактных двигателей) и прежде чем поступить в продажу тщательно тестируется знаменитыми производителями автомобилей и мотоциклов (BMW, Porsche, Honda, Kawasaki, Ducati и т.д.). Гоночное топливо ELF может храниться в бензобаке более месяца без потери свойств, а в закрытой металлической таре - более года.


Бензиновые присадки

Из всех существующих технологий производства бензинов лишь каталитический риформинг  позволяет сразу получить высококачественный неэтилированный бензин с высоким октановым числом. Процессы каталитического риформинга осуществляются в присутствии бифункциональных катализаторов - платины, чистой или с добавками рения, иридия, галлия, германия, олова, нанесенной на активный оксид алюминия с добавкой хлора и являются высокозатратными. Поэтому для получения высокооктанового топлива очень часто используют процедуру химизации, то есть достижение нужного октанового числа за счет добавок различных присадок в сравнительно дешевые прямогонные и низкооктановые бензины. Основными путями получения высокооктановых бензинов путем химизации являются применение присадок на базе:
1) свинца, железа, никеля, марганца и других металлов (металлосодержащие присадки)
2) ароматических углеводородов
3) спиртов или эфиров

Прирост октанового числа нелинейно зависит от концентрации добавки и для каждой присадки существует максимальная концентрация, превышение которой может привести к значительным ухудшениям характеристик бензинов, и как следствие к негативным последствиям для двигателя, а также топливной и выпускной систем автомобиля. Также некоторые присадки приводят к увеличению расхода топлива. Ниже приведены основные виды присадок:

1) Металлосодержащие присадки

Тетраэтилсвинец (ТЭС, макс. прирост ОЧ - 10) некоторое время был основной антидетонационной присадкой, повышающей октановое число. ТЭС применяют в соединении с выносителями (обычно хлор- или бромсодержащие соединения). Эта смесь называется этиловой жидкостью, а бензин, содержащий эту присадку - этилированным. Добавка долей процента этиловой жидкости в бензин позволяет увеличить его октановое число на 5-10 пунктов. Применение ТЭС приводит к образованию нагара в камере сгорания. В развитых странах эта присадка уже давно запрещена к использованию по причине ее токсичности и опасности для экологии. 

Ферроцен (дициклопентадиенил железа, макс. прирост ОЧ - 4) – дешевая и одновременно эффективная антидетонационная и октаноповышающая присадка. Одного килограмма этого порошка хватает для изготовления до 50 тонн высокооктанового бензина. Однако наличие этой присадки в бензине порождает образование нагара в камере сгорания, на клапанах и свечах зажигания, а также страдают детали выпускной системы (лямбда-зонды, катализаторы). Помимо этого, бензин с железосодержащими присадками по экологическим нормам не дотягивает даже до Евро-3. В большинстве цивилизованных странах использование ферроцена запрещено.

Марганцевые присадки (макс. прирост ОЧ - 6) ведут себя крайне нестабильно и требуют добавления в их состав стабилизаторов, удорожающих производство. Несмотря на высокую эффективность, их применение ограничено экологическими требованиями. Кроме того, марганецсодержащие присадки приводят к появлению нагара в камере сгорания и на свечах зажигания и негативно сказываются на работе катализаторов.

Производные щелочных металлов (литий, калий, натрий) эффективно воздействуют на детонационное сопротивление и скорость горения топлива, но при этом они негативно сказываются на работе системы выпуска и при больших концентрациях разрушают выпускные клапаны и детали турбин.

2) Присадки на базе ароматических углеводородов

Бензол, толуол и пр. имеют октановое число выше 100 и используются как октаноповышающие присадки.  Однако эти вещества являются сильными растворителями, и их большое содержание в бензине приводит к сильной коррозии двигателя, разрушая практически все его эластичные детали.

Олефиновые углеводороды (олефины) - высокооктановые компоненты, однако их  высокая концентрация (в колоночном 98-м бензине их содержание может достигать 4% и более) приводит к детонации.

Монометиланилин (N-метиланилин, ММА, макс. прирост ОЧ - 6) с октановым числом по исследовательскому методу 280 обладает высоким антидетонационным эффектом. Его существенным недостатком является склонность к смолообразованию, отложения в камере сгорания и увеличение износа деталей двигателя.

Нафталин способен повысить октановое число на несколько единиц, однако он образует значительное количество нагара и быстро забивает топливную систему.

Ацетон также способен поднять октановое число, однако его смесь с бензином вызывает коррозию, разрушая двигатель.

3) Присадки на базе спиртов и эфиров

Оксигенаты (макс. прирост ОЧ - 6) являются одними из самых популярных октаноповышающих присадок, которые также содержат соединения кислорода, что повышает полноту сгорания топлива и снижает токсичность отработавших газов. Сегодня в некоторых странах в опалу попадает самая распространенная присадка этой группы -  метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) – из-за его канцерогенности и способности накапливаться в почвенных водах. Эта метиловая присадка не позволят уложиться в экологические нормы Евро-4, поэтому ее заменяют этил-трет-бутиловым эфиром (ЭТБЭ), который стоит дороже, но в меньшей степени вредит окружающей среде. Данные присадки имеют сравнительно низкое октановое число (RON 110-120), поэтому их концентрация в бензине должна быть высокой, однако не более 15%. По этой причине оксигенаты можно считать уже не присадками, а компонентами бензина. Однако большой процент содержания этих добавок существенно снижает теплоту сгорания топлива, что ведет к снижению мощности двигателя. Недостатками также являются улетучивание эфиров в жаркую погоду (что приводит к понижению октанового числа) и агрессивность топлива с завышенной концентрацией данных присадок по отношению к резинам.

Спирты значительно повышают степень сжатия топлива и его антидетонационное сопротивление, имеют отличный охлаждающий эффект, а также обладают прекрасной очищающей способностью и низким содержанием вредных веществ в продуктах сгорания. При высоком содержании спиртов расход топлива на стандартном двигателе может увеличиться, поэтому иногда требуется его перенастройка. Однако при этом возможно достижение более агрессивных углов зажигания и больших давлений наддува, что в свою очередь способствует увеличению мощности двигателя. Несмотря на коррозионную активность и нестабильность спиртов вследствие их способности накапливать воду, что требует дополнительного пакета присадок, они находят все большее применение во всем мире в качестве добавок в бензин, а в некоторых странах и в качестве замены ему. В ряде стран законодательно закреплено обязательное наличие в колоночных бензинах метанола, этанола, изобутанола и их смесей с эфирами.

В качестве антидетонаторов возможно также применение трет-амилметилового эфира, а также простых метиловых эфиров, полученных из олефинов, а также спиртов: метиловый, этиловый, втор-бутиловый и трет-бутиловый.

Причины некачественного бензина

В России и Казахстане все бензины производятся на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) по стандартным технологиям и должны соответствовать государственным стандартам. Однако оборудование на различных НПЗ, а также качество используемого сырья и присадок неодинаковы, поэтому состав и качество бензина может сильно отличаться от партии к партии (даже на одном и том же НПЗ). Одна партия может быть произведена из качественной нефти с оптимальной концентрацией качественных присадок, а следующая может содержать, например большую долю МТБЭ, которая снижает теплоту сгорания топлива, что может привести к снижению мощности и производительности двигателя. Если присадки добавлены в топливо с нарушением технологии или в неправильных пропорциях, то использование такого бензина может привести к неисправностям двигателя, а также топливной и выпускной систем автомобиля.

Наряду с нарушением технологических процессов в производстве бензина на НПЗ наличие некачественного бензина может быть также связано со следующими причинами:
- долгое хранение бензина при высокой температуре;
- смешение с низкокачественным топливом в процессе транспортировки;
- добавление в менее качественные и соответственно более дешевые бензины дополнительного количества разнообразных присадок с целью повышения их октанового числа и последующей реализации под видом высокооктанового топлива. 

Даже самое дорогое топливо с самым высоким октановым числом на АЗС автоматически не гарантирует максимальную мощность двигателя, а  всего лишь предлагает защиту от детонации и в некоторых случаях пакет присадок, улучшающих состояние двигателя, а также при постоянном использовании, возможно, и его производительность. Однако это относится только к действительно качественным бензинам, произведенным по современным технологиям и содержащим сбалансированный набор качественных присадок. Многие так называемые премиум бензины на АЗС также не увеличивают мощность двигателя, так как отличаются от обычных бензинов не более высоким октановым числом или более высокой теплотой и скоростью сгорания, а лишь  повышенным содержанием моющих присадок, которые замедляют нагарообразование в камере сгорания.

Присадки в бензинах ELF

Гоночное топливо ELF произведено на высокотехнологичном современном оборудовании и отличается от обычных высокооктановых бензинов высоким и стабильным качеством. Качественное топливо должно содержать минимальный набор только действительно необходимых присадок. В колоночных бензинах находится около 250-300 различных составляющих, тогда как соответствующие требованиям Международной федерации автоспорта (FIA) сорта топлива ELF имеют в своем составе менее 100 компонентов, а нерегламентированные FIA гоночные бензины ELF - всего 30-50. Благодаря многочисленным лабораторным экспериментам и тестам на различных гоночных трассах, а также 50-летнему опыту ELF и TOTAL в производстве топлива для авто и мотоспорта все бензины ELF содержат тщательно подобранный и сбалансированный набор присадок.


Моторные масла

Применение правильно подобранного моторного масла гарантирует оптимальную защиту и долговечность работы двигателя, а также повышает его мощность. Рабочее число оборотов у разных двигателей разное,  впрочем, как и многие другие параметры, поэтому для нормальной работы разных двигателей необходимо масло с совершенно разными параметрами. Синтетические моторные масла, в отличие от минеральных, имеют более лучшие характеристики при различных температурах, а также дольше сохраняют свои свойства в процессе эксплуатации.

Моторные масла делятся на три основных класса: для бензиновых двигателей, для дизельных двигателей и универсальные. Также масла подразделяют на всесезонные, летние и зимние. Специализированные масла (летние, зимние) в настоящее время практически не встречаются, их постепенно вытесняют всесезонные.

Вязкость (способность масла оставаться на поверхности внутренних деталей двигателя и при этом сохранять текучесть) является одной из важнейших  качественных характеристик масла и зависит от качества его базовых компонентов. Именно от вязкости зависит степень распределения масла по поверхностям трения, и как следствие ресурс и производительность двигателя. В маркировке всесезонных масел присутствуют два числа вязкости, например 0W-30, 10W-60 и т.д. Чем больше эти числа, тем больше вязкость масла.

Первое число перед буквой W (Winter - зима) означает вязкость масла при низких температурах, что очень важно для запуска двигателя в холодное время года (чем ниже температура окружающей среды, тем меньше должна быть вязкость масла). На работу прогретого двигателя этот параметр уже никак не влияет.

Второе число - это высокотемпературная (или рабочая) вязкость, то есть вязкость масла уже в прогретом до рабочих температур моторе. Это комплексный показатель, который указывает на минимальную и максимальную вязкость масла при высоких рабочих температурах (100 и 150°С по SAE). Масло с меньшей рабочей вязкостью (более текучее) обеспечивает более высокую мощность двигателя благодаря уменьшению трения, однако более вязкое масло обеспечивает лучшую защиту горячего двигателя. Вязкость и температура моторного масла динамически изменяются в определенных диапазонах (в зависимости от количества оборотов и прочих параметром), поэтому эффективность работы двигателя зависит не от абсолютного значения вязкости масла при определенной температуре, а от динамики ее изменения при работе в диапазоне температур.

В двигатели серийных автомобилей рекомендуется заливать масло с высокотемпературной вязкостью рекомендуемой производителем автомобиля. Необходимую информацию можно найти в руководстве по эксплуатации автомобиля. В случае, если высокотемпературная вязкость используемого масла выше пределов, предусмотренных производителем, то двигатель постоянно будет работать в режиме повышенных температур, от чего быстрее изнашиваются его детали. Если же рабочая вязкость будет ниже нормы, то при высоких рабочих температурах (при высоких оборотах) пленка, создаваемая на парах трения (поршень-цилиндр) становится слишком тонкой, в результате чего снижается эффективность смазки и существенно возрастает расход масла на угар. Следует заметить, что со временем зазоры в парах трения двигателя могут становиться больше, что требует применения более вязкого масла для обеспечения необходимого давления в смазочной системе. Это особенно важно при работе двигателя в высоких температурных режимах.

В авто и мотоспорте к качеству моторных масел выдвигаются очень высокие требования, так как двигатели эксплуатируются в экстремальных условиях и рабочая температура масла постоянно находится в высоком и относительно узком диапазоне. Эти условия в полной мере учитываются при производстве моторных масел серии ELF HTX.

100% синтетические масла серии ELF HTX специально разработаны для мощных двигателей (до 900 л.с.) спортивных автомобилей, тогда как автомасла для серийных автомобилей обычно рассчитаны на двигатели с максимальной мощностью в 200 л.с. Благодаря содержанию ультрасовременных компонентов, масла ELF HTX значительно уменьшают трение в двигателе, что автоматически ведет к уменьшению внутренней температуры и снижению потерь энергии и, как следствие, двигатель приобретает большую мощность и не испытывает дополнительных нагрузок. Таким образом, при использовании масел ELF HTX двигатель получает несколько дополнительных лошадиных сил.

При этом моторные масла ELF HTX обычно не рассчитаны на большой пробег, вместо этого их основной целью является обеспечение максимальной мощности двигателя и наилучшая его защита. Это достигается за счет использования сбалансированного и тщательно подобранного состава различных синтетических присадок, обеспечивающих помимо прочего превосходные противоизносные, вязкостные, антикоррозийные, противозадирные, антиокислительные  и противопенные качества. Инженеры TOTAL постоянно совершенствуют эту марку масел в следующих направлениях:
- оптимизация вязкости (реология) для обеспечения достаточной толщины масляной пленки между подвижными частями;
- разработка более эффективных компонентов и добавок с целью сокращения трения (уменьшение изнашивания деталей двигателя), предотвращения вспенивания масла, эффективного отвода тепла и т.д.

По мнению многих профессиональных гонщиков ELF HTX является одним из самых лучших масел для авто и мотоспорта.

© Copyright 2011-2019 BSG Invest GmbH