Октановое число что это, показатели, как определить, как повысить, понизить

Октановое число — это соотношение изомеров и октана к гептану в бензине. Оно используется для оценки эксплуатационных характеристик, таких как запас хода, детонационная стойкость, мощность и др. Понимая значение октанового числа, можно изменять характеристики топлива, увеличивая или уменьшая их по мере необходимости.

Расчет сопротивления зажиганию

Измеряется сопротивление воспламенению бензина при работе двигателя, который представляет собой сочетание различных элементов в определенной пропорции. Чем выше октановое число, тем устойчивее воспламенение. Назначение бензина определяется лабораторными испытаниями, в ходе которых эталонная смесь сравнивается с испытуемым образцом. Если образец состоит из 5% гептана и 95% изооктана, то топливо обозначается как «95». Таким образом, можно определить количество присутствующего в нем негорючего изооктана.

Что влияет на октановое число?

Бензин в чистом виде имеет низкую детонационную стойкость, обычно до 60 единиц. Поэтому необходимы меры по повышению детонационной стойкости. Октановое число определяется количеством углеводородов с циклической и разветвленной структурой.

Для повышения октанового числа

Для увеличения количества необходимых углеводородов используются различные процессы, такие как риформинг и крекинг. Кроме того, для повышения октанового числа в топливо добавляются специальные присадки. Это делается для достижения желаемых характеристик топлива.

Топливо представляет собой сложную смесь, получаемую, по сути, путем фракционирования сырой нефти. Поэтому октановое число зависит от компонентов топлива и может быть изменено с помощью технологических процессов и присадок.

Неконтролируемое воспламенение топлива в двигателе

Детонация — это явление, связанное с самопроизвольным и неконтролируемым воспламенением топлива в двигателе. Это опасный процесс, который приводит к повышению температуры в двигателе и значительному увеличению скорости сгорания топлива с 15 м/с до 1,5 км/с. Этот процесс может привести к коксованию в камере сгорания, возникновению ударных волн и выделению чрезмерного количества тепла. Это может привести к быстрому износу двигателя из-за его нестабильной работы.

Детонация и ее связь с н-гептаном и изооктаном

Использование бензина с более низким октановым числом, чем рекомендует производитель, или покупка некачественного топлива может привести к возникновению детонации. Ученые проводили исследования по определению стабильности различных элементов с точки зрения скорости их воспламенения. Установлено, что н-гептан является нестабильным соединением, которое быстро искрит, в то время как изооктан более стабилен.

Качественный бензин и устойчивость к давлению

Установлено, что высококачественный бензин, устойчивый к давлению, должен содержать значительное количество изооктана и незначительное количество н-гептана. Как измерить октановое число?

Измерение октанового числа

Для определения октанового числа используются два подхода: моторный (на примере работы двигателя за городом) и исследовательский (работа двигателя в черте города). Результаты этих двух методов различаются, что связано с разными измерениями. Разница между показаниями свидетельствует о детонационной стойкости топлива, поэтому важно обращать внимание на указанный уровень детонационной стойкости, который в каждом государстве различается и определяется по-разному.

Сравнение образцов с эталонной смесью

Для проведения измерений используются одноцилиндровые двигатели, не обладающие одинаковой мощностью. Цель испытаний — определить, какой образец наиболее близок к эталонной смеси и будет обладать теми же характеристиками.

Самооценка бензина может быть проведена с помощью экспресс-тестов. Они проводятся путем сравнения показаний с признанной основой. Точность зависит от присадок, которые производитель вводит в топливо.

Максимальная детонационная стойкость

Постоянный технический прогресс требует повышения качества реализуемого бензина. Благодаря использованию различных форсунок можно получить результаты исследований с уровнем детонационной стойкости 140 единиц. Однако эти показатели не являются экологически чистыми, так как в состав присадок входят металлоорганические компоненты. Неэтилированное топливо может иметь октановое число 109 единиц.

Повышение октанового числа

Для повышения детонационной стойкости авиационного бензина его октановое число может быть повышено до 115. В то время как обычные автомобили рассчитаны на использование 95 или 98 бензина. Для гоночных автомобилей может потребоваться более высокое октановое число — до 102.

Способы повышения октанового числа

Повысить октановое число можно двумя способами:

1. Изменение технологического процесса. Добавление катализаторов на основе рения позволяет увеличить количество разветвленных углеводородов.

2. Второй способ — смешивание топлива с присадками. Эти присадки могут быть как химическими, так и органическими, например, метанол и этанол.

Повышение детонационной стойкости бензина за счет присадок

Добавление присадок, таких как тетраэтилсвинец (токсичность привела к его запрету) или эфир, спирт, ароматические углеводороды, повышает детонационную стойкость бензина на 10–12 единиц. Это не представляет угрозы для окружающей среды, но повышает риск образования паровой пробки. Однако при длительном хранении такая топливная смесь теряет свои качества.

Тетраэтилсвинец: Популярный антидетонатор

Тетраэтилсвинец — широко распространенный антидетонатор с высоким индексом вязкости. Это позволяет повысить октановое число на 17 единиц. Однако тетраэтилсвинец нельзя использовать самостоятельно, так как при сгорании он образует оксид свинца, что приводит к накоплению углеродистых отложений на деталях двигателя.

Поэтому его смешивают с дибромпропанолом, бромистым этилом или дирометаном, что позволяет удалить оксид свинца и снизить нагрузку на элементы двигателя.

Повышение октанового числа

В домашних условиях можно легко повысить октановое число с помощью различных присадок. Наиболее известными из них являются:

• Lavr Next Octane Plus — до 6 пунктов;

• Astrohim Octane Plus — 3–5 баллов;

• Octane Plus — 2–2,5 балла;

• Liqui Moly Octane Plus — 2–5,5 балла.

В зависимости от используемого вещества изменяется не только детонационная стойкость, но и другие элементы бензина, влияющие на работу двигателя внутреннего сгорания.

Понижение октанового числа

Низкооктановое топливо выпускается нечасто, но машины, работающие на таком топливе, все еще существуют. Чтобы снизить октановое число, можно воспользоваться следующими способами:

Добавление керосина

Для этого необходимо найти идеальные пропорции.

Естественное снижение

Используемые присадки содержат компоненты, которые испаряются. При снятии крышки топливного бака получается низкооктановый бензин. Скорость снижения составляет около 0,5 единиц в сутки.

Поддержание качества топлива

Необходимо следить за качеством топлива и его октановым числом.

Какое топливо использовать?

Для каждого автомобиля производитель предлагает точное октановое число, основанное на технических характеристиках. Несмотря на то, что в автомобилях установлена система предотвращения детонации, пренебрежение этими указаниями может привести к увеличению расхода такого топлива, снижению мощности двигателя, появлению металлического звона, дефектам в системе зажигания, охлаждения и т. д.

Октановое число топлива

Использование топлива с октановым числом выше, чем указано производителем, не является выгодным. Это не только приведет к увеличению расходов, но и может привести к неполному сгоранию топлива.

Как измеряется октановое число?

Детонационная устойчивость измеряется путем сравнения пропорций калибровочного образца. Этот метод стал возможен благодаря технологии компандирования, используемой при производстве бензина.

Недостатки идентификации топлива

Распознать особенности неидентифицированного топлива вряд ли удастся. Не существует единого шаблона для топлива, полученного разными способами (крекинг, риформинг). Кроме того, необходимо изготовить ряд приборов для топлива с различными октановыми числами, которые устанавливаются в качестве эталонных образцов.

Измерение: Влияние внешних факторов

На рынке представлены различные приборы для измерения, как зарубежные, так и отечественные, такие как OCTIS, Digatron, OCTANE-IM, OCTANOMETER PE-7300M, SHATOX SX-100M. Все они работают по одному и тому же принципу: октановое число измеряется в сравнении с эталонными данными. Однако, учитывая, что у разных производителей качество топлива разное, результаты также отличаются. Чтобы избежать необходимости перекалибровки, в качестве эталона берется топливо одного производителя.

Заблуждения относительно октановых чисел

Поскольку большинство автовладельцев имеют лишь смутное представление о топливной экономичности, возник ряд заблуждений. Вот некоторые из наиболее распространенных:

Предположение о том, что чем выше температура сгорания топлива, тем больше мощность двигателя. Это ошибочно, поскольку температура и выделяемое тепло практически одинаковы для всех марок топлива, независимо от октанового числа.

Портативные устройства демонстрируют точные уровни октанового числа

Наиболее точные результаты дают стендовые испытания. Остальные оценки являются лишь приблизительными, поскольку зависят от множества факторов. 92-й бензин не содержит никаких присадок и безопасен для двигателя. Бензин с октановым индексом выше 90 содержит загрязняющие вещества, которые полностью сгорают, поэтому двигатель не подвергается опасности.

Octane: Ключ к высококачественному топливу

Октановое число — самый важный элемент топлива. Его обозначение имеет второстепенное значение. Загрязняющие вещества в бензине могут нанести вред окружающей среде. Октановое число не может смешиваться с топливом, поскольку его стабильность ниже, чем стабильность н-гептана. Изооктан служит стандартом для маркировки бензина. Он является показателем качества топлива.

Преимущества высококачественного высокооктанового топлива

Благодаря техническому прогрессу стало возможным приобрести высококачественное высокооктановое топливо, не содержащее вредных химических соединений. Самое главное, на что следует обратить внимание,— это то, что топливо должно обеспечивать бесперебойную работу двигателя. Октановое число существенно влияет на этот аспект. Однако не стоит экспериментировать, заправляя автомобиль бензином с более или менее высоким октановым числом. Использование проверенного топлива обеспечит длительную и надежную работу автомобиля, исключит выход из строя отдельных систем и предотвратит отказ двигателя.