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

Октановое число — это показатель соотношения изомеров и октана к гептану в бензине. Это число позволяет судить о характеристиках топлива и его эксплуатационных свойствах, таких как мощность, устойчивость к детонации и запас хода. Понимание октанового числа необходимо для того, чтобы максимально эффективно использовать топливо.

Можно повышать или понижать октановое число бензина. Это может существенно повлиять на эксплуатационные характеристики топлива.

Устойчивость бензина к самовозгоранию

Способность бензина противостоять самовозгоранию при работе двигателя измеряется и выражается в виде соотношения различных элементов. Чем выше октановое число, тем надежнее процесс горения. Для присвоения октанового числа топливу используются лабораторные испытания с использованием эталонной смеси и образца. Если образец содержит 5% гептана и 95% изооктана, то в маркировке будет указано «95», что означает количество негорючего изооктана. Таким образом, можно определить устойчивость бензина к воспламенению.

Влияние октанового числа

Топливо представляет собой комбинацию производных нефти, которая в изолированном виде имеет низкое октановое число (до 60). Для повышения октанового числа используются определенные технологические процессы и специализированные присадки.

Октановое число определяется количеством циклических и разветвленных углеводородов в составе. Для увеличения их содержания проводятся процессы риформинга и крекинга, а также добавляются дополнительные компоненты в топливо.

Неконтролируемое воспламенение топлива

Самопроизвольное, неуправляемое инициирование топлива внутри двигателя называется «детонацией». Это опасный процесс, так как он вызывает резкое повышение температуры и горения (скорость горения возрастает с 15 м/с до 1,5 км/с). Детонация приводит к закоксовыванию камеры сгорания, образованию ударных волн, перегреву, что в свою очередь вызывает выход двигателя из строя из-за несогласованной работы его деталей.

Детонация и качество топлива

Использование топлива с более низким октановым числом, чем рекомендовано производителем, или топлива низкого качества, содержащего легковоспламеняющиеся компоненты, может вызвать детонационную реакцию. Ученые изучили процесс детонации и установили, что некоторые вещества воспламеняются с разной скоростью. Например, N-гептан очень нестабилен и легко воспламеняется, а изооктан более стабилен и воспламеняется дольше.

Определение октанового числа

Стало очевидно, что для получения качественного газа, устойчивого к давлению, требуется большое количество изооктана и небольшая доля н-гептана. Как определить октановое число?

Для этого реализуются две стратегии: моторная (имитация работы двигателя в сельской местности) и исследовательская (имитация работы двигателя в городской местности). Результаты не совпадают, поскольку используются различные метрики. Различия между ними свидетельствуют о детонационной чувствительности бензина. Следовательно, необходимо учитывать детонационную стойкость, которая в каждой стране различается и указывается по-разному.

Одноцилиндровые двигатели, обеспечивающие неравномерную мощность при проведении экспериментов

Одноцилиндровые двигатели используются в измерениях, которые проводятся при неравномерной мощности. Основная цель экспериментов — найти образец, наиболее похожий на эталонную смесь с теми же параметрами. Самостоятельную оценку бензина облегчают экспресс-тесты, в ходе которых проводится сравнение результатов измерений с эталонной коллекцией. Точность зависит от добавленных производителем присадок к топливу.

Максимальная детонационная стойкость

С развитием технологий повысилось и качество продаваемого бензина. Испытания, проведенные с использованием различных форсунок, позволили получить детонационную стойкость до 140 единиц. Однако использовать его нельзя, так как он содержит металлоорганические соединения в своем составе. Неэтилированный бензин, напротив, может достигать октанового числа 109 единиц.

Повышение октанового числа

Авиационный бензин может достигать 115 единиц, в то время как обычные автомобили рассчитаны на 95 и 98 октановое топливо. Гоночные автомобили могут использовать до 102 единиц. Как повысить его еще больше?

Две возможности

Одним из способов повышения детонационной стойкости является изменение технологии производства. Это может быть сделано путем введения катализаторов на основе рения для увеличения количества разветвленных углеводородов.

Повышение стойкости выхлопных газов с помощью присадок

Использование тетраэтилсвинца больше не допускается из-за его вредности. Однако в бензин по-прежнему можно добавлять эфир, спирт и ароматические углеводороды. Это повышает устойчивость топлива к детонации на 10–12 пунктов. Хотя это и не влияет на экологию, но повышает риск образования паровых пробок. Кроме того, при длительном хранении качество топлива ухудшается.

Тетраэтилсвинец: Высоковязкий антидетонатор

Тетраэтилсвинец — высокоэффективный антидетонатор с высоким коэффициентом вязкости, позволяющий повысить октановое число до 17 пунктов. Однако в чистом виде он не применяется, так как при сгорании образует оксид свинца, что приводит к образованию углеродистых отложений на деталях двигателя. Чтобы избежать этого, тетраэтилсвинец смешивают с дибромпропанолом, бромистым этилом или дирометаном, что позволяет избавиться от побочных продуктов образования оксида свинца и снизить нагрузку на элементы двигателя.

Самостоятельное повышение октанового числа

Повысить октановое число можно с помощью различных компонентов, добавляемых в бензин. Наиболее популярными из них являются:

• Lavr Next Octane Plus — до 6 ед.

• Astrohim Octane Plus — 3–5 единиц

• Octane Plus — 2–2,5 ед.

• Liqui Moly Octane Plus — 2–5,5 ед.

При использовании этих веществ изменяются не только антиблокировочные свойства, но и другие характеристики бензина, влияющие на работу двигателя.

Понижение октанового числа

Низкооктановое топливо не так часто встречается в продаже, однако техника, использующая его, все еще существует. Для снижения октанового числа обычно используются два способа:

1. Добавление керосина. Сложность заключается в том, чтобы правильно подобрать пропорции.

2. Естественное снижение. Используемые присадки имеют испаряющиеся компоненты. Если оставить топливные баки открытыми, можно получить низкооктановое топливо. Этот процесс может снижать октановое число примерно на 0,5 единицы каждый день.

Качество и октановое число топлива

Необходимо следить за качеством и октановым числом топлива.

Какое топливо использовать

Каждый автомобиль имеет определенное октановое число топлива, установленное производителем. Несоблюдение этих требований может привести к повышенному расходу топлива, снижению мощности двигателя, различным проблемам с зажиганием и системой охлаждения.

Не используйте топливо с более высоким октановым числом, чем рекомендовано производителем

Использование топлива с более высоким октановым числом, чем указано производителем, не выгодно. Это может привести к увеличению расходов на топливо и неполному сгоранию топлива.

Как измерить октановое число?

Детонационная устойчивость измеряется путем сравнения пропорциональной калибровочной зависимости с эталонным образцом. Такой подход возможен благодаря особой технологии производства бензина — компандированию.

Недостатки измерения топлива

Выяснить свойства не отслеживаемого топлива не представляется возможным. Кроме того, не существует единой модели для топлива, получаемого в результате различных процессов (крекинг, риформинг). Кроме того, для топлива с разными октановыми числами необходимо изготавливать несколько приборов, откалиброванных под конкретные эталонные образцы.

Измерительные процессы и их влияние

На процесс измерения чего-либо могут влиять внешние факторы, которые невозможно идентифицировать или устранить. На рынке представлены приборы для измерения как отечественного, так и зарубежного производства: OCTIS; Digatron. Имеются специальные установки, к которым относятся: ОКТАН-ИМ, ОКТАНОМЕТР ПЭ-7300М, SHATOX SX-100М. Принцип их работы одинаков: оценка октанового числа путем сравнения с эталонными значениями. Однако топливо разных производителей может отличаться, поэтому результаты будут расходиться. В качестве эталона используется топливо одного производителя, в противном случае необходимо проводить калибровку.

Заблуждения об октановом числе

В связи с тем, что большинство автовладельцев плохо ориентируются в вопросах топливной емкости, возникло множество мифов. Ниже приведены некоторые примеры:

Считается, что с повышением температуры сгорания топлива увеличивается мощность двигателя. Это не так, поскольку тепловыделение и температура всех видов топлива в основном одинаковы, независимо от октанового числа.

Портативные устройства показывают точно

Портативные устройства точно определяют октановое число. Точные результаты могут быть получены только при стендовых испытаниях. Остальные оценки являются лишь приблизительными, так как на них влияют различные переменные. В 92-м бензине нет никаких дополнительных компонентов, и он безвреден для двигателя. Бензин с октановым индексом выше 90 содержит загрязняющие вещества, которые полностью сгорают. Таким образом, система остается невредимой.

Качество топлива

Октановое число является основным показателем качества топлива. Денотация не является единственным фактором при оценке качества. Бензин содержит загрязняющие вещества, которые наносят вред окружающей среде. Октановое число — наиболее ценная составляющая топлива. Изооктан — это стандарт обозначения, позволяющий определить качество топлива. Октановое число не может быть смешано с топливной смесью, так как его нестабильность слабее, чем у н-гептана.

Преимущества высококачественного бензина

Современные технологии позволяют приобретать высокооктановое топливо, не содержащее опасных компонентов. Октановое число является важным фактором, обеспечивающим хорошую работу двигателя. Не стоит экспериментировать с более низким или более высоким октановым числом, поскольку только проверенное топливо гарантирует бесперебойную работу автомобиля, исключая проблемы с его системами и поломки двигателя.