Двигатели отечественных легковых автомобилей, выпущенные в последние двадцать лет, как правило, рассчитаны на бензин АИ-92, АИ-93. У иномарок требования к октановому числу нередко еще выше. Между тем низкооктановое топливо (А-76) доступнее и дешевле, поэтому многие владельцы используют его, нередко без каких-либо переделок в двигателе. Однако надо иметь в виду, что и у АИ-92, АИ-93 фактическое («дорожное») октановое число зачастую бывает ниже обозначенного. Какими последствиями чревата эксплуатация мотора на неподходящем бензине, как избежать этих бед, рассказывает наш давний автор кандидат технических наук А. ДМИТРИЕВСКИЙ.
Использование бензина, октановое число которого не соответствует конструктивным особенностям (прежде всего, степени сжатия) данного двигателя, вызывает аномальные —неправильные, идущие с отклонениями —процессы сгорания: детонацию, грохот, доискровое воспламенение (калильное зажигание). Работа двигателя в таких условиях приводит, как правило, к печальным итогам: ломаются перемычки на поршнях между канавками для колец, прогорает прокладка головки цилиндров, обгорают и выходят из строя свечи зажигания, а еще оплавляется или прогорает поршень, появляется «сыпь» (эрозия) на поверхности камеры сгорания, прогорают выпускные клапаны. Причем такое случается и у опытных водителей, которые утверждают, что не допускали длительной работы мотора с детонацией.
Каковы же признаки и особенности этого коварного врага двигателя?
Детонацией называют сгорание с очень высокой скоростью (1200—м/с) последней, совсем небольшой части заряда смеси, как правило, наиболее удаленной от свечи. Это явление возникает на низких и средних частотах вращения коленчатого вала, поэтому довольно хорошо прослушивается —в виде звонких металлических стуков, по традиции (но ошибочно) приписываемых поршневым пальцам. По мере удаления фронта пламени от свечи растут давление и температура оставшейся части заряда. В ней развиваются химические реакции, способствующие почти, мгновенному сгоранию. На малых оборотах время подготовки смеси к взрыву увеличивается, соответственно возрастают требования к октановому числу. Этот же фактор —взрывоподобное сгорание какой-то части заряда —определяет повышенную склонность к детонации двигателей с большим диаметром цилиндров, в которых фронт пламени движется дольше.
У большей части современных моторов степень сжатия выбрана так, чтобы на небольших оборотах (1000—об/мин) детонация начиналась бы не при наивыгоднейших углах опережения, а при тех, что соответствуют некоторому (до 10 %) падению мощности. На средних и высоких оборотах (2500 об/мин и выше) двигатель не должен детонировать при оптимальном опережении зажигания. Это достигается подбором характеристики центробежного автомата, который изменяет угол опережения таким образом, чтобы оставался запас (2—") до появления детонации —на случай использования бензина, фактическое октановое число которого ниже указанного, или изменения температурного режима двигателя.
Познакомившись с основными причинами, вызывающими детонацию, перейдем к тому, как от нее избавиться. Если она возникла вследствие изменения условий эксплуатации (из-за увеличения нагрузки) или после заправки низкооктановым бензином, нужно «подвинуть» характеристику центробежного автомата так, чтобы во время разгона при полной нагрузке двигателя слышался бы только слабый детонационный стук. Делают это при помощи октанкорректора (на двигателях АЗЛК, ЗМЗ, ЗИЛ) или поворотом корпуса распределителя, предварительно ослабив его крепление (двигатели ВАЗ с центробежно-вакуумным автоматом). На моторах «жигулей» первого поколения, с распределителем без вакуумного автомата, есть октан-корректор, который поворачивает площадку с контактами прерывателя, но на небольшой угол. Поэтому иногда и здесь приходится поворачивать корпус прерывателя.
Поскольку кулачок прерывателя вращается вдвое медленнее коленвала, поворот корпуса прерывателя, скажем, на 5° соответствует смещению угла опережения на 10", а установка слишком позднего зажигания (после ВМТ в зоне минимальных оборотов) резко повышает температуру отработавших газов. В результате обычно прогорают клапаны, появляются трещины в выпускном коллекторе. Поэтому, заправив высокооктановый бензин, сразу верните прерыватель в исходное положение.
Правильность установки зажигания лучше всего проверить стробоскопом. В двигателях с классической системой зажигания можно воспользоваться вольтметром или лампой-пробником, подключив ее к одному из контактов провода, соединяющего катушку с прерывателем. Последовательность операций проверки, уверены, хорошо известна читателям.
А что произойдет, если залить низкооктановый бензин и не изменять исходного положения прерывателя? В таком случае водитель начинает разгон с прикрытой дроссельной заслонкой, стараясь, чтобы при низкой частоте вращения коленвала не возникла детонация. Однако у некоторых двигателей характеристика центробежного автомата опережения протекает слишком круто, поэтому детонация может проявиться на средних оборотах, соответствующих скорости 50—80 км/ч. Это может произойти и при частичных нагрузках, если слишком рано вступит в работу ааккумный автомат (например, из-за поломки пружины, уменьшения ее жесткости и т. п.).
При движении с постоянной скоростью, когда нагрузка на двигатель невелика, детонации, как правило, нет. Однако стоит нагрузке увеличиться, например на крутом подъеме,—послышится характерный стук: приходится включать низшую передачу. При той же мощности двигатель станет работать на более высоких оборотах при меньшем наполнении цилиндров, то есть в зоне, лежащей за пределами детонации. Однако расход топлива увеличится, так что при снижении нагрузки следует вернуться на более высокую передачу.
Необходимо помнить, что даже «осторожная» езда на низкооктановом бензине без соответствующей регулировки опережения ведет к повышенному износу двигателя, ухудшению экономичности и динамики (вплоть до создания аварийных ситуаций). А главное —это реальная опасность вывести двигатель из строя.
Если приходится то и дело использовать разные сорта топлива или смесь А-76 и АИ-93, а также если поступающий в продажу бензин заметно различается величиной «дорожного» октанового числа (в одних случаях —с добавкой тетраэтилсвинца, в других —без нее, АИ-92 или АИ-93 и т. п.), целесообразно установить электронный октанкорректор. Он позволяет изменять угол опережения зажигания переключателем на панели прибора, добиваясь бездетонационной работы мотора.
Корректоры выпускают различных типов в зависимости от того, для какой системы зажигания (классической тиристорной, бесконтактной) они предназначены. При покупке прибора следует обращать внимание на то, соответствует ли он системе зажигания вашего автомобиля. О некоторых приборах рассказывал журнал. В продаже появляются новые модели корректоров, поэтому ограничимся общими рекомендациями по их применению.
Чтобы выбрать наивыгоднейший угол опережения после заправки бензином, октановое число которого точно неизвестно, выберите ровный участок шоссе и, включив IV передачу, на скорости 30—40 км/ч нажмите педаль акселератора до отказа, разогнавшись до 80—км/ч. Если детонация прослушивается в широком диапазоне скоростей (15 км/ч и более), переключателем прибора установите более поздний угол опережения. Двигаясь дальше, в удобный момент повторите проверку —и так до тех пор, пока при разгоне станет возникать лишь легкая детонация в диапазоне скоростей 5—10 км/ч.
Если при следующей заправке залили высокооктановый бензин, снова увеличьте угол опрежения зажигания, чтобы исключить перегрев двигателя и перерасход топлива, улучшить динамику. Признаком правильной установки угла и здесь служит кратковременно возникающая детонация.
Электронные устройства особенно удобны для тех автомобилей, на которых нет октанкорректора («Жигули», имеющие распределитель с вакуум-регулятором), поскольку без них каждая подрегулировка опережения зажигания занимает довольно много времени.