Химические особенности
	Расход топлива

Сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан). Он не имеет запаха, но при его изготовлении, в целях безопасности, ему специально придается неприятный запах. Приблизительно 1022 л пара пропана может быть сжато в 1 галлон (3,76 л) жидкости в специальном контейнере. Пропан при сгорании не образует ни одного из олефинов, или ароматических углеводородов, которые создают смог. Пропан имеет высокое октановое число - 104, что существенно повышает ресурс автомобиля. Применение пропана дает возможность менять моторное масло с интервалами а 5-10 раз большими, чем в случае бензина. Снижение эксплуатационных расходов и уменьшение износа двигателя являются прямыми преимуществами. Установлено, что двигатель на пропане работает в 2-3 раза дольше по сравнению с бензиновым. Пропан испаряется при температуре -42°С, и если окружающая температура падает ниже этого значения, то он не испаряется и не может гореть.

Октановое число

От свойств главного расходного материала - бензина - зависят как технические параметры двигателя, так и его надежность и долговечность. Основной характеристикой автомобильного бензина является октановое число, которым обозначается его детонационная стойкость.

Детонация - самопроизвольное воспламенение топливовоздушной смеси, которое нарушает правильный ход процесса сгорания, что приводит к падению мощности и повышению токсичности отработавших газов. К тому же при детонации происходят резкие удары, которые грозят износом двигателя. На российском автомобильном жаргоне эти звуки называют "стук пальцев".

Детонационные свойства бензина измеряют по аналогии. Одноцилиндровый мотор с переменной степенью сжатия доводят до появления детонации исследуемого топлива. Затем подбирается смесь двух видов углеводородов - изооктана, который считается абсолютно не склонным к детонации, и н-гептана, чья детонационная стойкость приравнена к нулю. Процентное содержание изооктана в смеси, детонирующей при той же степени сжатия, что и исследуемое топливо, и будет являться октановым числом (ОЧ) последнего.

В России автомобильные бензины обозначаются буквой "А" и цифрами, соответствующими октановому числу. Для высокооктановых бензинов оно определяется по исследовательскому методу, о чем свидетельствует буква "И" в обозначении. Хотя допускается выпуск бензинов А-80, А-92 и А-96, октановое число которых определено по исследовательскому методу. За рубежом результаты измерения моторным методом обозначают как MON, а исследовательским - RON (в немецкоязычных странах ROZ). Методы отличаются только условиями проведения испытаний: в моторном температура и обороты выше, поэтому октановое число, определенное по этому методу, ниже, чем полученное по исследовательскому. Например, по моторному методу ОЧ Аи-98 получилось бы равным 88. Отсюда следует возможность существования бензинов с октановым числом более 100, теоретически, казалось бы, невозможным (правда, они используются только в авиации). Прямой зависимости между результатами замеров по моторному и исследовательскому методам нет. В США и Канаде используется не октановое число, а октановый индекс -- среднее арифметическое MON и RON, так что их 91-й на самом деле имеет то же ОЧ, что и наш Аи-95.

Современные двигатели имеют высокую степень сжатия и требуют бензина с октановым числом 91 и выше. Получение такого топлива методами нефтепереработки обходится относительно дорого, поэтому используются различные присадки, повышающие октановое число. Самой эффективной и потому повсеместно применявшейся был тетраэтилсвинец. Он не только ядовит сам по себе, но и быстро выводит из строя каталитические нейтрализаторы и датчики (лямда-зонды), которые сейчас являются обязательными элементами конструкции автомобиля. Для некоторых двигателей устаревших конструкций осадок свинца необходим в качестве твердой смазки. В этих случаях используют специальные добавки в топливо, которые продаются отдельно. Сейчас этилированным легально может быть только авиационный бензин. Для повышения октанового числа иногда используют ферроцен. К сожалению, эта присадка имеет в своем составе железо и создает трудноудалимый токопроводящий налет на свечах, который уменьшает срок их службы до 5--7 тыс. километров. В России применялись также присадки на основе марганца, однако сейчас они запрещены. Безвредной для двигателя антидетонационной добавкой является МТБЭ - метилтретбутиловый эфир. На данный момент он наиболее широко применяется в России и Европе.

Среди автовладельцев широко распространено заблуждение, что "залить литров двадцать 98-го" -- вещь периодически очень полезная. На самом деле использование топлива с ОЧ выше рекомендованного не имеет практического смысла. На моделях со сравнительно простыми двигателями (без датчика детонации и автоматического корректора зажигания) это не дает никаких преимуществ. Многие современные автомобили рассчитаны на различные виды топлива с ОЧ от 91 до 95 или даже до 98, и на высокооктановом бензине их мощность и экономичность повышаются максимум на 5%.

Увы, потребитель практически не имеет возможности проверить качество заливаемого топлива, так что какие-либо советы по выбору давать нет смысла. Тут единственным критерием может быть только репутация той или иной АЗС.

Обратные хлопки в автомобильных газотопливных системах

Обратным хлопком называется воспламенение топливной смеси во впускном коллекторе. Поэтому хлопки бывают при работе двигателя не только на газе, но и на бензине.

В топливных системах с центральной подачей топлива во впускном коллекторе присутствует готовая топливная смесь. У топливных систем с распределенной подачей топлива во впускном коллекторе присутствует лишь воздух, а топливо подается к каждому цилиндру индивидуально.

Воспламенение готовой топливной смеси во впускном коллекторе происходит в основном при случайном, не синхронизированном с работой впускного клапана срабатывании системы зажигания. Если в этот момент в цилиндре присутствует топливная смесь, она загорается. Если впускной клапан приоткрыт, пламя от вспышки в цилиндре вырывается во впускной коллектор и поджигает подготовленную в нем для впуска в цилиндры топливную смесь. Иногда хлопок вызывается прорывом пламени из цилиндра во впускной коллектор через закрытый, но неисправный (плохо прилегающий к седлу) впускной клапан.

Поскольку любая, в том числе полностью исправная система зажигания характеризуется конечным значением вероятности сбоя, обратный хлопок - это явление, присущее всем топливным системам с центральным подводом топлива. Поэтому впускные коллекторы таких топливных систем имеют достаточный запас прочности и в них отсутствуют детали, которые могут быть повреждены в случае обратного хлопка.

Обратные хлопки присущи только газотопливным системам с центральным подводом газа. Вероятность хлопка определяется состоянием системы зажигания и механизма газораспределения.

Впускные коллекторы систем с распределенной подачей топлива не рассчитаны на противостояние обратным хлопкам. Поэтому при установке газотопливной системы с центральной подачей газа на автомобиль с распределенным впрыском бензина неизбежно возникает риск повреждения штатной системы питания обратным хлопком.

На рисунке схематично показан обратный хлопок во впускном коллекторе двигателя, оснащенного системой дискретного впрыска бензина и газотопливной системой с центральным подводом газа.

Видно, что, если впускной коллектор - металлический, то наиболее уязвимой деталью в случае хлопка является заслонка датчика расхода воздуха. Видно также, что прикрытая дроссельная заслонка экранирует расположенные перед ней детали штатной топливной системы от воздействия хлопка. Чем сильнее открыта дроссельная заслонка, тем слабее ее экранирующее действие и тем выше абсолютное давление во впускном коллекторе (больше масса присутствующей в коллекторе топливной смеси). Следовательно, чем сильнее открыта дроссельная заслонка, тем разрушительнее последствия хлопка.

Особый случай - обратные хлопки в некоторых моторах, оснащенных системами зажигания, не имеющими механических распределителей. Классический вариант - система зажигания с двумя катушками и двухканальным коммутатором, обслуживающая четырехцилиндровый двигатель. В нее конструктивно заложено "холостое" зажигание в каждом из четырех цилиндров в конце такта выпуска (перед началом такта впуска). Именно эта конструктивная особенность позволяет некоторым последним моделям "Жигулей" и "Волг" иметь только по две, а не по четыре катушки зажигания и по одному, а не по два двухканальных коммутатора.

На рисунке показано положение впускных и выпускных клапанов во время "холостого" зажигания.

Видно, что в это время оба клапана открыты. Считается, что перекрытие открытых состояний клапанов улучшает наполнение цилиндров и очистку их от отработавших газов, а также предохраняет двигатель от перегрева (например: Вершигора В.А., Игнатов А.П. и др. "Переднеприводные автомобили ВАЗ". - М.: ДОСААФ, 1989, с.48, 49).

Угол опережения зажигания (как "рабочего", так и "холостого") при повышении нагрузки на двигатель корректируется (по разрежению во впускном коллекторе) в сторону уменьшения. Значит, момент "холостого" зажигания при резком и полном открытии дроссельной заслонки смещается по времени в сторону большего открытия впускного клапана в начале такта впуска. Таким образом, возникает очень подходящая для хлопка ситуация: сильно открытая дроссельная заслонка, наличие топливной смеси в цилиндре,приоткрытый впускной клапан и полноценная (а не возникшая в результате сбоя системы зажигания) искра.

Разрушительные последствия обратного хлопка уменьшают, монтируя на впускном коллекторе устройство, называющееся "хлопушка", "антихлоп" или "защитный клапан" и предназначенное для сброса возникающего при хлопке избыточного давления.

Ни одна из существующих конструкций "хлопушек" не гарантирует абсолютной защиты от обратного хлопка!
Единственный хлопок в емком пластмассовом впускном коллекторе гарантирует его разрушение!
Полного отсутствия обратных хлопков можно достичь, отказавшись от газотопливной системы с центральным подводом газа в пользу газотопливной системы с распределенным впрыском газа!