Улучшит ли более высокооктановое топливо тяговые характеристики?

Здесь было много полезной информации, особенно от Лоуренса Уэйда (с моей точки зрения). Но мы так и не получили ответов на два тесно связанных фундаментальных вопроса из исходного поста:

Повысит ли более высокооктановое топливо мощность при буксировке?

и

Повлияет ли использование топлива с более высоким октановым числом на мощность обычного шестицилиндрового двигателя, работающего на газе?

Строго говоря, нет, топливо с более высоким октановым числом не увеличивает мощность при буксировке по сравнению с «обычным» топливом.

Во-вторых, если предположить, что двигатель работает должным образом, хорошо настроен и не перегревается, нет, то более высокооктановое топливо не повлияет на доступную мощность двигателя с естественным всасыванием, такого как ваш Honda V6.

Однако...

Это не значит, что высокооктановое топливо премиум-класса не рекомендуется. Поскольку при работе двигателя не в соответствии с техническими характеристиками может произойти потеря мощности и возможны механические повреждения, высокооктановое топливо — это дешёвая страховка, которая гарантирует, что неблагоприятные условия эксплуатации, такие как буксировка тяжёлого груза или подъём в гору, не приведут к преждевременному воспламенению или детонации.

В ответах уже говорилось о том, что преждевременное воспламенение и детонация вредны для двигателя, а также о причинах и усугубляющих факторах, которые могут привести к этим состояниям. (Это разные состояния, но они не исключают друг друга.) Но пока эти состояния не возникают, топливо премиум-класса вам ничем не поможет.

Это связано с тем, что два других ваших примера ответов на вопрос об экономике на самом деле не являются противоположными — оба они верны, но с важными нюансами.

Для большинства транспортных средств использование топлива с более высоким октановым числом может повысить производительность и снизить расход топлива, а также уменьшить выбросы углекислого газа (CO2) на несколько процентов при эксплуатации в тяжелых условиях, например при буксировке прицепа или перевозке тяжелых грузов, особенно в жаркую погоду. Однако при обычных условиях вождения вы можете практически не заметить никаких преимуществ.

Это верно, потому что автор описывает условия, при которых рабочие параметры вашего двигателя приближаются к предельным значениям, и может произойти небольшое преждевременное воспламенение, когда вы будете тащить этот прицеп на Пайкс-Пик. Использование высокооктанового топлива сохранит вашу мощность (какой бы она ни была — на большой высоте она всё равно сильно снизится) за счёт предотвращения преждевременного воспламенения. Таким образом, он может «повысить производительность» по сравнению с обычным газом если при использовании обычного газа вы обычно теряете мощность и производительность.

Но по своей сути он не добавляет энергии или мощности по сравнению с обычным топливом. И, как говорится, при нормальных условиях вождения особой пользы от него нет. Я понимаю это так: подача топлива в двигатель и зажигание (и общее состояние «настройки») находятся в пределах нормы.

Один из секретов снижения общих затрат на топливо заключается в том, чтобы использовать обычный бензин, если только в руководстве по эксплуатации не указано, что требуется бензин с более высоким октановым числом. Большинству автодомов не требуется высокооктановое топливо, поэтому вы заплатите как минимум на 20 долларов больше за бак без каких-либо дополнительных преимуществ.

В этом утверждении не упоминаются экстремальные условия вождения, поэтому подразумевается «нормальная эксплуатация» транспортного средства, и делается тот же вывод, что и в другом ответе: никакой пользы.

И раз уж мы об этом заговорили, вот ещё кое-что:

Топливо с более высоким октановым числом на самом деле содержит немного меньше энергии (оно просто обеспечивает более контролируемое сгорание, что позволяет использовать его в двигателях с более высокой степенью сжатия).

...тоже верно, хотя запас энергии очень мал — менее 1 %.

Хотя теория глубинных двигателей, органическая химия, физическая химия и термодинамика — это увлекательная тема, и я бы с радостью углубился в неё, если бы в этом была необходимость, в конечном счёте мы приходим к одному и тому же выводу:

При указанных условиях, при условии исправной работы двигателя с естественным всасыванием, использование бензина с более высоким октановым числом не повышает тяговую мощность.

Как только вы добавите турбонаддув, перегрев, грязные форсунки, загрязнённые свечи зажигания или другие факторы, препятствующие нормальному контролю зажигания, вы измените уравнение и, возможно, вам придётся повысить октановое число, чтобы избежать проблем.

С практической точки зрения велика вероятность того, что во время поездки вы столкнётесь с детонацией. Я рекомендую использовать высокооктановый бензин в качестве страховки во время поездок по горам. Если вы действительно предпочитаете обычный бензин, возьмите с собой бутылку высокооктанового присадки в качестве запасного варианта.

Мой опыт: механик по планерам и силовым установкам, сертифицированный FAA.

А ещё я люблю свой Subaru с турбонаддувом, когда еду в горы.

Счастливого пути!!

Уже два отличных комментария; добавлю ещё пару слов.

Октановое число необходимо для того, чтобы топливо с более низким октановым числом воспламенялось при более низких температурах (т. е. при контакте с горячими металлическими деталями внутри камеры сгорания, а не от искры свечи зажигания) или при более низком давлении сжатия (т. е. при сжатии, как в дизельном двигателе).

Октановое число исторически было показателем содержания химического вещества «октана» в топливе. Октановое число — это показатель содержания в бензине углеводородов с относительно длинной цепью. Чем длиннее цепь H-C, тем сложнее её воспламенить. (Что легче воспламеняется? Пропан или парафин?)

Детонация — это огромная потеря мощности, не говоря уже о том, что она разрушительна. Подумайте вот о чём: поршень пытается сжать топливно-воздушную смесь, и до того, как свеча зажигания воспламенит её, топливно-воздушная смесь начинает сгорать, пытаясь толкнуть поршень обратно вниз, прежде чем он достигнет верхней мёртвой точки. Давление при сгорании превышает расчётное для двигателя и пробивает отверстия в поршнях, разрушает прокладки головки блока цилиндров, ломает шатуны и т. д.

Системы управления двигателем в обычных автомобилях, как правило, не изменяют угол опережения зажигания, чтобы увеличить его сверх нормы. Двигатель рассчитан на работу с определённой эффективностью при заданном октановом числе, поэтому изменять его настройки, указанные производителем, не рекомендуется.

Если условия не оптимальны и система управления двигателем обнаруживает проблему, например нарушение состава топливной смеси или детонацию, она замедляет синхронизацию и/или переключается на вторую карту синхронизации и подачи топлива, которая предназначена для обеспечения безопасности на время устранения проблемы.

Таким образом, если проблема вызвана преждевременным воспламенением (до появления искры, после такта сжатия), может помочь более высокооктановое топливо, которое сгорает медленнее.

При детонации может произойти несколько вещей: поршень может вылететь из двигателя, порваться прокладка и т. д. Разные двигатели по-разному реагируют на детонацию, и в некоторых случаях детонация более серьёзная, чем в других. Есть двигатели, которые не переносят детонацию, а есть такие, которые могут работать с ней какое-то время.

Детонация — это плохо. Если она происходит, значит, случилось что-то серьёзное, и немного более высокое октановое число, скорее всего, не поможет.

Некоторое преждевременное воспламенение можно устранить с помощью топлива с более высоким октановым числом, и это будет нормально, если оно вызвано только высокой нагрузкой, нехарактерной для обычного режима работы двигателя.

Без перепрограммирования ЭБУ на другую топливно-воздушную смесь и опережение зажигания вы не получите преимуществ от использования топлива с более высоким октановым числом, чем указано в спецификации, если только у вас не неоптимальный цикл сгорания, что означает либо чрезмерную нагрузку, либо проблему, и вы вряд ли заметите какие-то изменения, разве что работа двигателя станет немного более плавной.

Форсунки запрограммированы на подачу фиксированного количества топлива при работе в разомкнутом контуре, в котором вы, скорее всего, будете проводить большую часть времени.

Таким образом, если в цилиндры впрыскивается одинаковое количество топлива за цикл, то и расход топлива будет одинаковым, независимо от его типа. Эта таблица зафиксирована в ЭБУ, и обычно единственной обратной связью является датчик детонации. Здесь приходится обобщать, потому что некоторые двигатели не соответствуют этому стандарту.

Вы не подаёте в цилиндр больше или меньше топлива из-за разного октанового числа, давление топлива одинаковое, время открытия форсунок одинаковое. ЭБУ с разомкнутым контуром использует те же параметры синхронизации/смеси.

Некоторые автомобили поддерживают широкополосную связь и могут работать в режиме замкнутого контура вплоть до WOT, но такие автомобили встречаются реже.

Многие путаются в октановых числах. Октановое число — это показатель устойчивости топлива к детонации, то есть к воспламенению топливно-воздушной смеси под воздействием давления. Когда это происходит, горение становится очень интенсивным и может легко привести к серьёзному повреждению двигателя. При нормальном сгорании топливно-воздушной смеси поршень постепенно опускается; при детонации происходит взрыв, который больше похож на удар молотком по поршню.

Само по себе топливо с более высоким октановым числом не даст больше мощности. Топливо с более высоким октановым числом, как правило, имеет чуть более низкую энергетическую ценность (в конце концов, присадки, используемые для повышения октанового числа, сами по себе не являются хорошим топливом). Ещё один способ повысить октановое число топлива — просто сделать так, чтобы оно сгорало немного медленнее (чтобы давление в цилиндрах повышалось медленнее).

Если у вас достаточно высокооктановое топливо, чтобы избежать детонации, то использование высокооктанового топлива в базовом двигателе не даст никаких преимуществ.

Однако бывают пограничные ситуации, когда октановое число находится на грани допустимого, а высокая нагрузка может привести к детонации (например, при подъёме на очень крутые холмы).

Есть и исключения.

Если в вашем автомобиле есть датчик детонации и ЭБУ может регулировать угол опережения зажигания на основе его показаний, то, возможно, использование топлива с более высоким октановым числом позволит получить больше мощности (и, возможно, снизить расход топлива за счёт использования меньшего количества топлива для получения той же мощности). Разница, скорее всего, будет незначительной.

Более распространённым (но, вероятно, не в автодомах) является автомобиль с турбонаддувом и датчиком детонации, что позволяет увеличить наддув и использовать топливо с более высоким октановым числом. Разница может быть существенной (на одном из наших автомобилей вы можете легко почувствовать разницу в мощности между европейским топливом с октановым числом 95 и 98 при увеличении наддува).

Конечно, можно вручную увеличить угол опережения зажигания (либо с помощью перенастройки, либо, как в старых автомобилях, просто слегка повернув распределитель) и/или повысить степень сжатия, чтобы использовать преимущества топлива с более высоким октановым числом. Но если вы сделаете это, а затем будете вынуждены заправиться топливом с более низким октановым числом, вы рискуете серьёзно повредить двигатель, если предварительно не отрегулируете его.

Так что в целом всё зависит от ситуации. На базовом двигателе с низким уровнем настройки прирост мощности будет нулевым. На современном атмосферном двигателе возможен незначительный прирост мощности (но я сомневаюсь, что его будет достаточно, чтобы компенсировать более высокую стоимость высокооктанового топлива). На двигателе с турбонаддувом есть хороший шанс повысить мощность и, возможно, топливную экономичность (если вы сможете удержаться от использования более высокой доступной мощности).

...
Поскольку на больших высотах воздух разрежен, соотношение воздух/топливо будет стараться оставаться неизменным (выбросы, производительность, топливная экономичность), если вы управляете автомобилем с помощью ЭБУ в режиме замкнутого цикла.

Рассмотрим датчик массового расхода воздуха, который определяет общую массу (а не объём!) воздуха, поступающего в двигатель, с помощью резистивного датчика с горячим проводом.

Обратите внимание, что у меня нет опыта работы с системами электронного впрыска топлива Honda, но я работал с системами управления двигателями на кораблях. (Конечно, на кораблях высота над уровнем моря редко была проблемой...) И у меня большой опыт буксировки легковых и грузовых автомобилей.

Таким образом, теперь двигатель испытывает огромную нагрузку и становится менее мощным (меньше воздуха = меньше топлива = меньше мощности...). Наддув был изобретён для самолётов с поршневыми двигателями, чтобы поддерживать мощность на высоте.

При этом вам придётся сильно нагружать двигатель:

Повышение температуры двигателя (жаркая погода, большие нагрузки: буксировка, аэродинамические нагрузки, подъёмы в гору) усугубляет проблему преждевременного воспламенения топлива. Если показания датчика температуры выше, чем при обычной езде без буксировки, это повышает вероятность детонации.

Если вы используете более разреженный воздух, соотношение A/F должно регулироваться... до тех пор, пока вы не перейдёте в режим разомкнутого контура (по сути, часть карты выходит за рамки параметров). Загорится индикатор «ПРОВЕРЬТЕ ДВИГАТЕЛЬ». И ЭБУ, скорее всего, будет подавать топливо в двигатель, чтобы избежать детонации... Если делать это слишком долго, выхлопная система (особенно каталитические нейтрализаторы) будет перегреваться. Более незаметным, но, возможно, более разрушительным, чем раскалённая докрасна выхлопная система, будет длительный стук, поскольку подача топлива и синхронизация не могут быть оптимизированы, чтобы избежать этого.

Степень сжатия большинства современных двигателей составляет более 9,0:1, то есть находится на том уровне, когда использование бензина со средним или высоким октановым числом может иметь значение. Но при нормальной работе (не в вашем случае) ЭБУ, скорее всего, сможет компенсировать недостаток и избежать детонации, что позволит большинству автомобилей «без проблем» работать на бензине с октановым числом 87. Charliex отметил проблему чрезмерной нагрузки. Рассматривайте снижение мощности на высоте как чрезмерную нагрузку, рассматривайте подъем в гору как чрезмерную нагрузку, рассматривайте перегрев как чрезмерную нагрузку, рассматривайте прицеп как чрезмерную нагрузку.

И наоборот, если степень сжатия двигателя достаточно низкая и ему не грозит перегрев, то заливать в него бензин Mid/Premium — пустая трата денег. Мой любимый двигатель — Chrysler Slant-6. Это пример простого и надёжного старого двигателя, который работает на обычном неэтилированном бензине с октановым числом 87 только в том случае, если есть проблемы с синхронизацией или перегревом.

Скорее всего, двигатель будет сильно нагреваться. Более устойчивое к воспламенению высокооктановое топливо — ваш актив. Помните, как я уже отмечал, при детонации теряется огромное количество энергии, поэтому, даже если количество джоулей на литр топлива немного уменьшится, вы всё равно выиграете — мощность ничего не значит без контроля. (Представьте себе водородную бомбу против мистера Фьюжена из «Доктора Кто».)

Если в руководстве по эксплуатации рекомендуется использовать топливо с более высоким октановым числом (особенно в данной ситуации), используйте его. Если показания датчика температуры превышают норму для вашего автомобиля, используйте его.

Проведите полную диагностику. Я бы порекомендовал обратиться в дилерский центр вашей марки. Сообщите им, что вы планируете сделать, и попросите провести проверку. Тщательно проверьте систему охлаждения и топливную систему.

И пока вы этим занимаетесь, убедитесь, что трансмиссия, рулевое управление, тормоза и шины в идеальном состоянии. А также тормоза и шины на вашем прицепе.

Для этой задачи подойдёт турбодизельный пикап с прицепом-платформой. Если это нецелесообразно, не торопитесь, выключите кондиционер и продумайте запасной план. Премиум-топливо — это как дешёвая страховка.

Лоуренс

Это отличный вопрос. Я считаю, что правильный ответ здесь — «это зависит от обстоятельств».

Как и во многих других случаях, если ваш автомобиль не может работать на топливе с более высоким октановым числом, оно не принесёт ему никакой пользы. Следует помнить, что более высокое октановое число не означает, что топливо более энергоёмкое. Более высокое число указывает на то, что топливо на самом деле сложнее воспламеняется. Это кажется нелогичным, но если подумать, всё становится на свои места. Топливо с более высоким октановым числом используется для предотвращения преждевременного воспламенения или детонации. Это явление возникает, когда топливо самовоспламеняется по одной из нескольких причин до того, как появляется искра. Это приводит к появлению шума, который мы обычно называем «стуком» или «дребезжанием», и может привести к повреждению двигателя, если происходит слишком часто и в больших количествах.

С появлением электронного впрыска топлива преждевременное воспламенение происходит гораздо реже. Датчики детонации, которые фиксируют детонацию, корректируют угол опережения зажигания. При этом снижается выходная мощность.

Если при буксировке в горах Скалистых гор в двигателе происходит преждевременное воспламенение, то при использовании топлива с более высоким октановым числом он определенно будет работать мощнее, чем при использовании топлива с более низким октановым числом. При этом топливо с более высоким октановым числом не дает ему дополнительной мощности напрямую. Если двигателю это необходимо, то топливо с более высоким октановым числом обеспечит условия, при которых двигатель сможет поддерживать нормальную мощность. Преждевременное воспламенение может происходить из-за повышенной нагрузки на двигатель, а буксировка — это яркий пример повышенной нагрузки, особенно при движении в гору.