Почему произошел взрыв? В бочке оказались пары бензина, легковоспламеняющаяся смесь бензина и воздуха. В цилиндре двигателя, чтобы происходили взрывы, надо иметь такую же горючую смесь.
Почему для двигателей автомобилей и мотоциклов применяется бензин? Разве нет лучшего топлива? Да, среди других видов горючих материалов бензин оказался наиболее подходящим. Мы уже знаем, что в двигателе теплота превращается в механическую работу. Чем больше топливо выделит теплоты, тем большее ее количество превратится в механическую работу.
Килограмм бензина, сгорая, может выделить около 10 500 калорий. Интересно отметить, что при взрыве килограмма нитроглицерина выделяется 1485 калорий, а пороха — всего лишь 697, а ведь порох и нитроглицерин считаются сильнейшими взрывчатыми веществами. Вот какая сила заключена в бензине.
Значит, первое достоинство бензина — его высокая теплотворная способность. Другим важным качеством бензина является легкая испаряемость. Чтобы могла образоваться горючая смесь, надо бензин превратить в мельчайшие капельки, надо его испарить. Чем лучше испаряемость бензина, тем пригоднее он как топливо для двигателя. Испаряемость бензина характеризуется процентом превращения его в пар при нагревании до 20–50°. Очень важна для бензина температура вспышки и самовоспламенения. Температурой вспышки условились называть температуру, при которой пары бензина воспламеняются, соприкасаясь с открытым пламенем. Чем ниже эта температура, тем легче воспламенить бензин в холодную погоду, а следовательно, и легче пустить двигатель. Мы уже знаем, что при сжатии горючей смеси температура ее повышается. Температура может повыситься настолько, что смесь загорится без появления искры, или, как говорят, самовоспламенится. Температура самовоспламенения имеет очень важное значение. Для получения максимальной мощности от двигателя горючую смесь в цилиндре перед воспламенением надо возможно сильнее сжать. Если температура самовоспламенения будет достаточно высока, горючую смесь можно сжать больше. А как же узнать, хорошо или плохо переносит бензин высокое сжатие? На этот вопрос можно ответить, зная октановое число бензина.
Октановое число — величина условная. В природе существует два вещества — гептан и изооктан. Гептан почти не переносит сжатия. Поэтому условились считать октановое число гептана равным нулю. Другое дело изооктан: его можно сжимать во много раз, и все же детонировать он не будет. Условились считать, что его октановое число равно 100. А каково будет октановое число смеси этих жидкостей? Допустим, что в составе смеси 40 % изооктана, тогда октановое число будет равно 40; если же изооктана будет в смеси 70 %, то октановое число смеси будет равно 70. Решили сравнивать октановое число бензина с октановым числом смеси. Если бензин переносит степень сжатия такую же, как и смесь, содержащая 70 % изооктана, то считают октановое число его равным 70. Чем больше октановое число бензина, тем большую степень сжатия он может допускать. Октановое число бензина можно повысить искусственно — добавлением к нему этиловой жидкости. Даже небольшое ее количество позволяет заметно повысить степень сжатия двигателя. Такой бензин называется этилированным.