Октановое число
Октановое число — показатель, характеризующий детонационную стойкость топлива (способность топлива противостоять самовоспламенению при сжатии) для двигателей внутреннего сгорания. Число равно содержанию ( в процентах по объёму ) изооктана ( 2,2,4-триметилпентана ) в его смеси с н-гептаном, при котором эта смесь эквивалентна по детонационной стойкости исследуемому топливу в стандартных условиях испытаний.
Изооктан трудно окисляется даже при высоких степенях сжатия, и его детонационная стойкость условно принята за 100 единиц. Сгорание в двигателе н-гептана даже при невысоких степенях сжатия сопровождается детонацией, поэтому его детонационная стойкость принята за 0. Для бензинов с октановым числом выше 100 создана условная шкала, в которой используют изооктан с добавлением различных количеств тетраэтилсвинца.
Характерный металлический звон при детонации создаётся детонационной волной, многократно отражающейся от стенок цилиндра. При детонации снижается мощность двигателя и ускоряется его износ.
Октановое число является характеристикой топлива , которая отражает его устойчивость к детонации Детонация происходит, если топливо сгорает преждевременно или взрывается в двигателе, в результате чего мы слышим отличительный звук, напоминающий стук. Детонация двигателя, при применении топлива с низким октановым числом, нежелательна, так как это может привести к повреждению двигателя, и он не работает эффективно. Для каждого конкретного двигателя производителем рекомендуется применять топливо определенного октанового числа .
Октановое число у партии топлива определяют путем тестирования в определенных условиях. Применяют два метода определения числа топлива – исследовательский и моторный методы. Топливу присваивается определенное число в результате проведения тестов в лаборатории, на работающем двигателе с приложением различных нагрузок и испытаний на всех режимах, чтобы определить, как ведет себя топлива в разных ситуациях.
Испытание топлива
Испытания на детонационную стойкость проводят или на полноразмерном автомобильном двигателе, или на специальных установках с одноцилиндровым двигателем. На полноразмерных двигателях при стендовых испытаниях определяют т. н. фактическое октановое число ( ФОЧ ), а в дорожных условиях — дорожное октановое число ( ДОЧ ). На специальных установках с одноцилиндровым двигателем определение октанового числа принято проводить в двух режимах: более жёсткий ( моторный метод ) и менее жёсткий (исследовательский метод). Октановое число топлива, установленное исследовательским методом, как правило, несколько выше, чем октановое число, установленное моторным методом. Точность определения октанового числа, более правильно именуемая воспроизводимостью, составляет единицу. Это означает, что бензин с октановым числом 93 может показать на другой установке при соблюдении всех требований метода определения октанового числа ( ASTM D2699, ASTM D2700, EN 25163, ISO 5163, ISO 5164, ГОСТ 511, ГОСТ 8226 ) совсем другую величину, например 92. Существенным является то, что обе величины, 93 и 92, являются и точными, и правильными и при этом относятся к одному и тому же образцу топлива.
Исследуемое топливо сравнивается со смесью гептана и изооктана , которые используются для определения и калибровки октановой шкалы топлива. Октановое число гептана принята за 0, изооктана – 100 . Когда топливо испытывают в двигателе, его сравнивают со смесью этих веществ, чтобы определить , при каком соотношении смесь близка по характеристикам к испытуемому топливу. Если смесь содержит 20% гептана и 80% изооктана, то топливо будет иметь октановое число 80. Эта характеристика может быть скорректирована, чаще в сторону увеличения , с помощью добавок в топливо , которые будут уменьшать уровень детонации .
Можно получать топливо, с октановым числом более 100. Это требуется для высокой производительности топлива, например в ракетном топливе. Чем выше октановое число, тем сильнее можно сжимать топливо, без опасности взрыва. Это требуется для предотвращения фактического взрыва , для создания управляемого воспламенения топлива при большом давлении. Если применять в двигателе , предназначенного для топлива с высоким октановым числом, топливо с низким числом, то топливо будет взрываться раньше от приложенного давления, чем от свечи зажигания.
При выборе топлива для своего автомобиля рекомендуется применять топливо с рекомендованным октановым числом. При применении более дешевого топлива, его расход увеличивается, мощностные характеристики падают, увеличивается износ двигателя и вся экономия выльется в ремонт автомобиля. При использовании топлива с более высоким октановым числом, чем рекомендуется, улучшения характеристик не наблюдается .
Виды октановых чисел: ОЧИ и ОЧМ
Исследовательское октановое число (ОЧИ) определяется на одноцилиндровой установке с переменной степенью сжатия, называемой УИТ-65 или УИТ-85, при частоте вращения коленчатого вала 600 об/мин, температуре всасываемого воздуха 52°С и угле опережения зажигания 13 град. Оно показывает, как ведёт себя бензин в режимах малых и средних нагрузок.
Моторное октановое число (ОЧМ) определяется так же на одноцилиндровой установке, при частоте вращения коленчатого вала 900 об/мин, температуре всасываемой смеси 149°С и переменном угле опережения зажигания. ОЧМ имеет более низкие значения, чем ОЧИ. ОЧМ характеризует поведение бензина на режимах больших нагрузок. Оказывает влияние на высокую скорость и детонацию при частичном дроссельном ускорении и работе двигателя под нагрузкой, движении в гору и т. д.
По крайней мере в 1950-х годах использовалось также октановое число по температурному методу.
Значения октанового числа углеводородов и различных видов топлива
|
Вещество |
ОЧМ |
ОЧИ |
|
Метан |
110,0 |
107,5 |
|
Пропан |
100,0 |
105,7 |
|
Бутан |
91,0 |
93,6 |
|
Изобутан |
99,0 |
101,1 |
|
Пентан |
61,7 |
61,7 |
|
Пентан(2-Метилбутан) |
90,3 |
92,3 |
|
2,2,3-Триметилбутан |
101,0 |
105,0 |
|
н-Гептан |
0 |
0 |
|
Изооктан (2,2,4-триметилпентан) |
100 |
100 |
|
1-Пентен |
77,1 |
90,9 |
|
2-Метил-1-бутен |
81,9 |
101,3 |
|
2-Метил-2-бутен |
84,7 |
97,3 |
|
Метилциклопентан |
80,0 |
91,3 |
|
Циклогексан |
77,2 |
83,0 |
|
Бензол |
111,6 |
113,0 |
|
Толуол |
102,1 |
115,7 |
|
Бензины прямой перегонки |
41-56 |
43-58 |
|
Бензины термического крекинга |
65—70 |
70—75 |
|
Бензины каталитического крекинга |
75—81 |
80—85 |
|
Бензины каталитического риформинга |
77—86 |
83—97 |
|
Бензин АИ-80 |
76[t 1] |
80 |
|
Бензин АИ-92 |
83,5[t 1] |
92 |
|
Полимербензин |
85 |
100 |
|
Алкилат |
90 |
92 |
|
Алкилбензол |
100 |
107 |
|
Этанол |
100 |
105 |
|
Метил-трет-бутиловый эфир |
— |
117[t 2] |
- ↑ 1 2 Ориентировочно, может слегка варьироваться в зависимости от состава конкретных образцов бензина.
- ↑ Октановое число было определено при смешении с бензином.
Разность между ОЧИ и ОЧМ характеризует чувствительность топлива к режиму работы двигателя.
Распределение октанового числа
Поскольку при эксплуатации полноразмерного двигателя при переменных режимах происходит фракционирование бензина, необходимо раздельно оценивать детонационную стойкость его различных фракций. Октановое число бензина, с учётом его фракционирования в двигателе, получило название «распределение октанового числа» ( ОЧР ). В связи со сложностью определения октанового числа на двигателях, разработаны методы косвенной оценки детонационной стойкости по физико-химическим показателям и характеристикам низкотемпературной реакции газофазного окисления, имитирующего предпламенные процессы.
Углеводороды, которые содержатся в топливах, значительно различаются по детонационной стойкости: наибольшее октановое число имеют ароматические углеводороды и парафиновые углеводороды ( алканы ) разветвлённого строения, наименьшее октановое число имеют парафиновые углеводороды нормального строения. Топлива нефтяного происхождения, полученные каталитическим риформингом и крекингом, имеют более высокие октановые числа, чем полученные при прямой перегонке.
Для повышения октанового числа топлив используются высокооктановые компоненты и антидетонационные присадки. Многие из них ( например, МТБЭ ) испаряются легче, чем бензин, что приводит к интересному эффекту у машин с негерметичным бензобаком — по мере расходования топлива и испарения присадки октановое число бензина, оставшегося в баке, уменьшается на несколько единиц. Это приводит к лёгкому звону при полной мощности мотора ( необорудованного датчиком детонации ). Подавляющее большинство современных инжекторных двигателей имеют датчики детонации, позволяющие использовать любой бензин с октановым числом 91—98, в двигатели с высокой степенью сжатия можно заливать бензин с октановым числом не ниже 95 или даже 98.
Специалисты организации Независимая Экспертиза готовы помочь как физическим, так и юридическим лицам в определении качества промышленных товаров, независимую экспертизу октанового числа в бензине
У Вас нерешенные вопросы или же Вы захотите лично пообщаться с нашими специалистами или заказать независимую экспертизу октанового числа в бензине, всю необходимую для этого информацию можно получить в разделе "Контакты".
С нетерпением ждем Вашего звонка и заранее благодарим за оказанное доверие
Экспертиза нефтепродуктов проводится
400074, г. Волгоград, ул. Иркутская, 7 (остановка ТЮЗ, отдельный вход с торца здания).
Заключение независимой экспертной организации имеет статус официального документа доказательного значения и может быть использовано в суде.
