Этого и следовало ожидать. Нагнетатель уплотняет рабочую смесь еще до поступления в цилиндр. Потом ее еще сдавливает поршень. И в конечном счете под действием высокого давления и высокой температуры часть бензиновых паров снова превратится во взрывчатое соединение!
Как же избежать детонации? Не заменить ли бензин другим, лучшим топливом?
Но для авиационных моторов и так отбирается лучшее топливо, какое только можно найти в природе.
Хороший бензин — это благородное, первоклассное топливо. Он легко испаряется в двигателе и великолепно горит. Он не оставляет после себя золы и не содержит никаких вредных примесей. Он чист и прозрачен, как вода. Он дает огромное количество тепла — больше, чем уголь, больше, чем спирт, больше, или, во всяком случае, не меньше, чем любое другое твердое или жидкое топливо.
Никакое другое топливо не подходит так хорошо к быстроходным авиационным и автомобильным моторам, как бензин. Но говорят, и на солнце есть пятна: даже самый первосортный бензин не может дать больше того, что в нем заложено.
На все попытки взять от малого мотора большую мощность бензин отвечает детонацией.
Выход из положения удалось найти лишь тогда, когда на помощь механикам-конструкторам моторов и самолетов пришли химики.
Химики решили: если в природе не существует такого топлива, какое нужно авиации, то надо его создать искусственно.
И искусственное топливо было создано!
Над этим работали сотни исследователей в течение двух десятилетий.
Сначала удалось подобрать вещество, которое сильно уменьшает склонность обычного бензина к детонации. Его химическое название — тетраэтилсвинец, или сокращенно, ТЭС.
Тетраэтилсвинец очень ядовитая жидкость с приятным фруктовым запахом. Достаточно прибавить несколько десятков капель этого ароматного яда на литр бензина, чтобы исчезла всякая детонация, даже при довольно высокой степени сжатия.
У нас в СССР ядовитый ТЭС окрашивают безопасности ради в ярко-красный цвет, чтобы механики по ошибке не спутали его с чем-нибудь другим. Если вам придется летать на самолете, не удивляйтесь, что вашу машину заправляют розовым горючим.
ТЭС позволил конструкторам сильно увеличить мощность авиационных моторов. Но скоро опять был достигнут предел мощности, и даже «свинцовый» бензин перестал удовлетворять конструкторов.
Тогда химики изготовили совершенно новый вид топлива для Моторов — изооктан.
Изооктан так мало подвержен детонации, что его избрали мерилом антидетонационных свойств, подобно тому как алмаз служит мерилом твердости.
Что же такое изооктан?
Химик скажет вам, что это углеводород — вещество, состоящее из углерода и водорода.
Но если проделать химический анализ обыкновенного бензина, то окажется, что он тоже состоит из углерода и водорода.
И керосин состоит из углерода и водорода.
И смазочные масла, которые применяются в технике, это тоже углеводороды. И твердый белый парафин, идущий на изготовление свечей, состоит из углеводородов. Сама нефть, из которой получают и бензин, и керосин, и смазочные масла, и парафин, — это не что иное, как смесь углеводородов.
Много еще есть на свете похожих и не похожих друг на друга веществ, состоящих только из углерода и водорода. Всем известный нафталин, который служит нам защитой от моли; болотный газ, вспыхивающий по ночам таинственными огоньками на болотах; ацетилен, которым пользуются для автогенной резки и сварки металлов, — это все химические «родственники», представители обширного семейства углеводородов.
Пусть вам не покажется странным, что соединение одних и тех же элементов — углерода и водорода — порождает такое множество различных веществ. Дело в том, что атомы, то есть мельчайшие частицы, углерода и водорода могут соединяться друг с другом в бесчисленных комбинациях. При этом получаются молекулы различных углеводородов.
На рисунке вы видите пять разных молекул углеводородов. Но это лишь ничтожная часть возможных сочетаний из атомов углерода и водорода. Химикамизвестно сейчас несколько сотен тысяч углеводородов различного строения.
И вот оказалось, что разные углеводороды обладают разной склонностью к детонации.