Остались с nos

ДОБАВКИ К БЕНЗИНУ

Даже имея печальный опыт, многие по сей день верят любым обещаниям. Купил яркий флакончик, выплеснул содержимое в бак, и, о чудо, автомобиль преобразился... Такого эффекта ждут. А как на деле?

Взять, к примеру, очень известную в кругах любителей «дрег-рейсинга» или «стрит-рейсинга» фирму NOS (Nitrous Oxide Systems), от которой и пошло понятие «нитрос» (в том числе по-российски, см. ЗР, 2003, № 5). Конечно, интересы американской фирмы не сводятся к закиси азота: делает она и другие препараты, призванные улучшать показатели автомобилей. В частности, те, которые — заглянем в инструкцию, переведенную фирмой, как положено, на русский язык, — препятствуют «преждевременному воспламенению (детонации) горючей смеси»... и помогают «во многих ситуациях — от повышения тяги двигателя на крутых уклонах до езды по трассе». Так NOS рекламирует возможности выпускаемых ею «усилителей октанового числа». Будем и мы их так называть, в соответствии с переводом.

Давайте-ка проверим, что это за препараты.

Мы купили в магазине три «усилителя» (см. фото).

Street Formula (далее № 1). Применяется для большинства «пассажирских» автомобилей. Должен повысить октановое число топлива на три единицы. И все удовольствие — 280 руб.!

Off Road Formula (далее № 2). Рекомендован (это видно даже из названия) почему-то исключительно для вседорожников. Неужто обычный автомобиль с таким же двигателем стал бы ходить хуже? Ведь химикат должен увеличить октановое число на семь единиц! И всего-то за 330 руб.

Racing Formula (далее № 3). Этот «содержит нитрометан». Рекомендован для спортивных автомобилей. Октановое число тоже вроде бы повышает на семь единиц. Правда, уже за 440 руб.

Препараты расфасованы в емкости по 350 мл. Содержимое флакона нужно, согласно инструкции, смешать «с не менее чем 60,56 л бензина». Посчитали, что если зарядить 61 л, будет в самый раз.

Этих пропорций мы и придерживались. Опробовали три заморских чуда на карбюраторном VAZ 2104 (из тех, на которых русский автовладелец ездит всюду — от лучших автострад до горных дорог и полного бездорожья). Автомобиль самый что ни на есть обычный, лишь дооснащен (уже давно) электронным зажиганием с октан-корректором.

Чтобы упростить эксперимент и не расходовать сразу все запасы препаратов, не стали готовить смеси в бензобаке. Карбюратор питался из расходного бачка (от омывателя), который заправляли различными смесями.

Для начала залили чистый АИ-92, затем последовательно все три смеси. А закончили опять-таки чистым бензином — для контроля результатов. Чтобы те не были субъективными, на машину установили аппаратуру «Корсис» и отправились на полигон, где по обычной методике замеряли время разгона с места до 120 км/ч, а также разгон на четвертой и пятой передачах в диапазоне, соответственно, 60–100 и 80–120 км/ч (эластичность двигателя).

ИСТИНА ГДЕ-ТО ЗА УГЛОМ

Что же показали испытания на полигоне? Взгляните на график и таблицу.

На чистом АИ-92 детонация (кратковременная, как ей и положено), конечно же, была. При разгоне с места «четверка» достигала 100 км/ч за 20,2 с (угол опережения зажигания — по инструкции ВАЗа). Затем при этих же условиях опробовали смесь бензина с препаратами № 1–3. И тут начались странности: с присадками детонация усилилась, а машина поехала хуже. Цифры в таблице довольно убедительны, не правда ли! Особенно сильно машина «увядала» на больших скоростях. Если при разгоне до 100 км/ч смесь № 3 ухудшила динамику на 28%, то при разгоне до 120 км/ч — почти на 51%. Очевидный недобор мощности! Мы не замеряли максимальную скорость, но с «усилителями» она вряд ли превысила бы намного те самые 120 км/ч.

А детонация та еще!.. Ладно, попробуем от нее избавиться, уменьшив угол опережения. Загоняя детонацию в рамки приличий, пришлось для первого состава уменьшить УОЗ почти на 3°, а для второго и третьего — на 8°. Интересное совпадение с рекламируемым повышением октанового числа! Кстати, что показывает таблица? При уменьшении УО3 на 8° со смесями № 2 и 3 чуть быстрее стал разгон, но все-таки хуже, чем в начале тестов на АИ-92.

Тот, кто хоть немного разбирается в работе двигателя, сразу вспомнит, как, не имея другого выхода, заправлял «Жигули» бензином А-76: не допуская детонации, уменьшал УОЗ в сторону позднего зажигания. Важно не забывать, что здесь не простая закономерность! Ехать без детонации удавалось, но положенной мощности или крутящего момента мотор не выдавал, да и температурный режим часто отклонялся от нормы. С ярко выраженной детонацией (если УО3 не трогать) ехать было вообще невозможно — какая уж тут мощность, когда вот-вот прогорят поршни!

Приступили к завершающим заездам — снова на чистом АИ-92. Вот так штука: двигатель, несмотря на все старания взбодрить его регулировками, прежней мощности не развивает! Замедлился разгон с места, ухудшилась эластичность. Похоже, эксперименты с «усилителями» успели на нем сказаться...

Ну, а как насчет токсичности? Фирма обещала «сокращение выхлопов углеводорода и углеродного монооксида».

Проверили состав отработавших газов на холостом ходу (фото). Выбросы СО и СН при применении УОЧ в самом деле несколько снизились.

Какое же объяснение придумать странным результатам? Скорей всего, нам скажут, что использовали «неправильный» бензин: вот был бы американский — другое дело! С ним препараты работали бы рука об руку, полюбовно. Но коли так, зачем их в России продавать?

ЧТО В ОСАДКЕ?

Нужно ли теперь проверять другие «преимущества» препаратов? Например, «улучшение технических показателей топлива» (нечто для нас туманное), «защиту от коррозии», «предотвращение застревания клапанов». Решили не тратить на это время и деньги. Достаточно денежек, уже зарытых нами «на поле чудес в стране дураков».

Понятию «октановое число» (ОЧ) можно дать несколько определений. Например, такое: ОЧ характеризует детонационную стойкость топлива или, что тоже верно, его способность противостоять преждевременному самовоспламенению. Октановое число — понятие эмпирическое, то есть введенное инженерами и определяемое экспериментальным путем. Зачем?

У бензиновых двигателей есть система зажигания, задача которой — в нужный момент поджечь топливно-воздушную смесь в цилиндре. Если бензин «правильный», все так и происходит. Но если ОЧ у бензина низкое, смесь пытается гореть не так, как хотели создатели двигателя: в цилиндре возникают ударные волны, которые в критических случаях разрушают детали мотора. Когда эти волны «бьют» по металлическим деталям, образующим камеру сгорания, слышен звонкий стук (некоторые говорят — «стучат пальцы»).

Почти все мероприятия, призванные увеличить мощность или приемистость двигателя, снизить расход топлива — в общем, сделать мотор «лучше» — приводят к появлению детонации. Неудивительно, что увеличить октановое число, как по взмаху волшебной палочки, пытаются очень многие. Ведь это прямая дорога к улучшению характеристик мотора.

КАК ОПРЕДЕЛЯЮТ ОЧ

Для экспериментов используют установку УИТ-85 (раньше применяли УИТ-65, что, впрочем, непринципиально). Это одноцилиндровый модуль; в нем есть цилиндро-поршневая группа, но кривошип (коленчатый вал) приводится во вращение электродвигателем.

Результат испытаний бензина сравнивают с тем, что показала на той же установке эталонная смесь двух веществ — изооктана, обладающего очень высокой стойкостью к детонации, и нормального гептана, чьи антидетонационные свойства крайне низки. Исходя из этого, приняли ОЧ изооктана за 100, а нормального гептана — за ноль. Таким образом, ОЧ бензина, равное 92 единицам, означает, что он ведет себя в указанной установке точно так же, как смесь 92% изооктана и 8% нормального гептана.

Раньше различали ОЧ по моторному и исследовательскому методам — одну и ту же установку гоняли в разных режимах. Но в последние годы пользуются только ОЧ, определенным по исследовательскому методу.

Препараты NOS для «усиления» октанового числа.

Проверим-ка токсичность...

Влияние препаратов № 1–3 на динамику разгона при стандартном УОЗ и уменьшенном на 8°. На вертикальной оси — увеличение времени разгона в процентах по сравнению с началом теста на бензине.

НАША СПРАВКА

С этой целью применяют большое количество присадок. Однако их типов совсем немного, а максимально допустимая концентрация каждого ограничена. Наибольшее распространение получили присадки на основе МТБЭ (метил-трет-бутиловый эфир) и производные ферроцена, содержащего железо. Превышение дозировки первого препарата не лучшим образом сказывается на токсичности выхлопа, второго — вызывает вредные отложения на свечах. Часто в бензины при промышленном производстве добавляют производные монометиланилина. Этот компонент ядовит.

На этикетках испытанных нами присадок в качестве основного компонента указан некий ММТ (англ.). Русское название этого вещества, вероятно, самое длинное в нашей речи: метилциклопентадиенилтрикарбонил марганца.

Это средство относится к группе марганецсодержащих присадок, которые в нашей стране, да и во многих других, почти вышли из обращения. Во-первых, они тоже вредны, а во-вторых, нестабильны.

Для испытания «по науке» мы отдали препараты специалистам на установку УИТ-85. Результат процитируем: «ни у одного образца не выявлено (с учетом погрешности опыта)... положительного эффекта по повышению октанового числа».

Почему так случилось? Могла сказаться та самая нестабильность. Пока из далекой Америки баночки к нам ехали, эффективность присадок таяла, таяла...

Вторая возможная причина еще более интересна. По расчетам специалистов, в рекомендованной концентрации вещество с самым длинным названием должно было значительно повысить свойства эталонной смеси изооктана с гептаном, имеющей ОЧ около 60 единиц. Если качество топлива выше — результат может оказаться скромным. А что получится, если вместо смеси химически чистых веществ взять реальный товарный бензин, уже содержащий несколько присадок, не возьмется предсказать никто, пока не проведет испытаний. Недаром все присадки вводят в топливо на заводе, а не на бензоколонке или где-нибудь еще.