Прогрев двигателя охватывает время от момента его запуска до достижения плавной устойчивой работы. Чем быстрее прогревается двигатель, тем меньше непроизводительные затраты времени и бензина, меньше износ деталей двигателя. Скорость прогрева в значительной мере зависит от фракционного состава бензина. Если бензин по фракционному составу не отвечает требованиям двигателя, то увеличивается время прогрева и работа двигателя при этом сопровождается рывками. Иногда во время прогрева двигатель глохнет.
Проведенные исследования позволяют считать, что время прогрева двигателя зависит главным образом от температуры выкипания средних фракций бензина. К такому выводу приходят практически все исследователи. Однако во многих работах отмечается влияние на прогрев головных и хвостовых фракций. Влияние этих фракций сказывается, по-видимому, в разные периоды прогрева. В начальный период имеет значение количество головных фракций, в конце прогрева сказывается присутствие хвостовых фракций. Кроме того, головные фракции бензина оказывают существенное влияние на характеристики прогрева в том случае, если используется бензин с высокой температурой выкипания средних фракций при относительно низкой температуре окружающего воздуха.
Выведена зависимость, связывающая температуры перегонки 10, 50 и 90% топлива с величиной пробега до полного прогрева двигателя при различных температурах окружающего воздуха.
Для количественного выражения данных о влиянии фракционного состава на прогрев двигателя введено понятие «неполноценности», которое характеризует данное топливо по сравнению с «идеальным». Балл неполноценности равен разности скоростей разгона (в км/ч) для испытуемого и идеального топлива в строго определенных условиях. Чем балл выше, тем топливо хуже. Исследования показали, что неполноценность топлива незначительно меняется при изменении температур перегонки 10 и 90% бензина и резко ухудшается с повышением температуры перегонки 50% бензина. Характер изменения неполноценности в зависимости от температуры перегонки 50% бензина позволяет полагать, что существует оптимальное значение температуры перегонки 50% бензина, ниже которого этот показатель перестает влиять на прогрев двигателя.
Естественно, что оптимальное значение температуры перегонки 50% бензина зависит от температуры воздуха, при какой происходит прогрев двигателя. С понижением температуры воздуха необходима более низкая температура перегонки 50% бензина.
При оценке влияния фракционного состава на прогрев двигателя различные исследователи характеризуют средние фракции не только температурой перегонки 50% бензина. Найдена прямолинейная зависимость времени прогрева двигателя от полусуммы температур перегонки 50 и 80% топлива (рис. 4.18). Обнаружена зависимость времени прогрева от температуры перегонки 65% бензина, от наклона кривой разгонки в интервале от 40 до 90% и т.д. Критическое рассмотрение опубликованных результатов исследований позволяет рекомендовать для отечественных автомобильных бензинов (до проведения специальных исследований) следующие требования к температуре выкипания 50% сезонных и зональных бензинов: северный бензин — не выше 90°С; зимний бензин — не выше 100°С; летний бензин — не выше 110°С и южный бензин — не выше 120°С.
Весьма близкие требования предъявляются к фракционному составу бензинов для обеспечения хорошей приемистости двигателя. Под приемистостью двигателя принято считать его способность быстро набирать нужную скорость (число оборотов) после резкого открытия дроссельной заслонки. Приемистость двигателя зависит от фракционного состава бензина (главным образом, температуры перегонки 50%) и конструктивных особенностей карбюратора и впускной системы двигателя. Оптимальный разгон достигается в том случае, если испаряемость топлива обеспечивает создание смеси воздуха с парами топлива в соотношении 12:1. Если бензин имеет худшую испаряемость, то образуются более бедные смеси состава 16:1, 18:1 и 20:1, при этом, как показали эксперименты, длительность разгона увеличивается на 9, 37 и 170%, соответственно.
Проведено [6] исследование влияния температуры перегонки 50% бензина на характеристики разгона при различных температурах воздуха (рис. 4.19). Изменение температуры перегонки 50% бензина в довольно широких пределах не оказывает существенного влияния на характеристики разгона при температуре воздуха 16°С. По мере снижения температуры воздуха влияние температуры перегонки 50% топлива прогрессивно усиливается. Уже при температуре окружающего воздуха -10 способность к разгону уменьшается приблизительно на 1% при увеличении температуры перегонки 50% бензина на каждые 5,6°С.
Результаты работ зарубежных исследователей показывают, что требования к температуре перегонки 50% бензина, которые обусловлены прогревом двигателя, обеспечат и высокую приемистость двигателя.