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

Октановое число бензина — это соотношение изомеров и октана к гептану. Оно позволяет судить об эксплуатационных качествах топлива, таких как запас хода, детонационная стойкость и мощность. Зная октановое число, вы сможете лучше определить, какой бензин лучше всего подходит для вашего автомобиля. Кроме того, можно узнать, как повысить или понизить октановое число топлива.

Расчет сопротивления воспламенению топлива

Устойчивость бензина к самовозгоранию в процессе работы двигателя определяется путем определения состава смеси веществ, входящих в топливо, исходя из относительного соотношения компонентов. Более высокое октановое число отражает большую стабильность процесса воспламенения.

Для маркировки топлива проводятся лабораторные испытания, в ходе которых эталонная смесь сравнивается с образцом. Если образец состоит из 5% гептана и 95% изооктана, то топливо маркируется цифрой «95». Эта цифра указывает на количество изооктана, который не воспламеняется.

Какие параметры влияют на октановое число?

Топливо, получаемое из сырой нефти, представляет собой соединение различных компонентов. В чистом виде оно имеет низкую детонационную стойкость (до 60). Для повышения детонационной стойкости используются различные технологические процессы и присадки.

Октановое число зависит от количества углеводородов с циклической и/или разветвленной структурой. Для увеличения количества этих компонентов применяются процессы рафинации и крекинга, также в топливо могут вводиться присадки.

Неконтролируемое воспламенение топлива в двигателе

Неконтролируемое, внезапное воспламенение топлива в двигателе называется «детонацией». Это опасный процесс, так как он приводит к резкому повышению температуры и взрыву (скорость горения ускоряется с 15 м/с до 1,5 км/с). Детонация вызывает закоксовывание камеры сгорания, ударные волны, чрезмерное нагревание, что в конечном итоге приводит к быстрому износу двигателя из-за неравномерной работы его узлов.

Контрастный взгляд на детонацию

Использование топлива с более низким октановым числом, чем рекомендовано производителем, может привести к детонации. К такому же результату может привести и использование низкосортного бензина с легко испаряющимся содержимым. Тем не менее, изучение явления детонации привело к признанию устойчивости различных веществ. То есть каждый материал имеет различную скорость горения. Так, ученые отметили, что н-гептан восприимчив к воспламенению, тогда как изооктан в этом отношении гораздо надежнее.

Определение октанового числа

Установлено, что качественный и эластичный бензин должен содержать значительное количество изооктана, а также минимальное количество н-гептана. Для определения октанового числа используются два подхода: моторный (напоминает работу двигателя в сельской местности) и исследовательский (применение двигателя в городе). Их показания отличаются, поскольку применяются разные критерии измерения. Расхождение между результатами показывает чувствительность бензина. Следовательно, необходимо обратить внимание на детонационную стойкость, которая у каждого государства выражается и количественно оценивается по-разному.

Эксперименты с двигателями неравной мощности

Для проведения экспертиз используются одноцилиндровые машины, которые имеют неравномерную мощность. Цель экспериментов — рассмотреть различные образцы в сравнении с эталонной смесью и выбрать наиболее близкий к ней по своим показателям. Самотестирование бензина проводится с помощью специальных приборов, которые измеряют данные и сравнивают их с эталонной базой. Точность результатов определяется добавляемыми производителем усилителями топлива.

Индикатор максимума

С постоянным развитием технологий марки бензина должны соответствовать более высоким стандартам. Исследования показали, что при использовании некоторых форсунок можно достичь показателей детонационной стойкости до 140 единиц, однако эти показатели не являются идеальными с точки зрения экологии из-за наличия в присадках металлоорганических соединений. Неэтилированное же топливо может иметь октановое число до 109 единиц.

Повышение октановых чисел

Авиационный бензин обычно имеет октановое число до 115 единиц. Современные автомобили рассчитаны на работу с 95 и 98 бензином. Но для гоночных автомобилей максимальное значение может достигать 102 единиц. Как же повысить октановое число?

Повысить детонационную стойкость можно двумя способами:

1. Изменения в технологическом процессе. Введение катализаторов на основе рения позволяет увеличить количество разветвленных углеводородов.

Топливные смеси и присадки

Для повышения детонационной стойкости бензина на 10–12 единиц в него могут добавляться присадки, такие как тетраэтилсвинец (в настоящее время запрещен из-за своей токсичности), присадки на основе эфиров, спиртов и ароматических углеводородов. Хотя это и не опасно для окружающей среды, но повышает риск образования паровых пробок. Кроме того, такие топливные смеси теряют свои качества при длительном хранении.

Тетраэтилсвинец: Популярный антидетонатор

Тетраэтилсвинец является популярным антидетонатором, так как обладает высоким индексом вязкости, позволяющим повысить октановое число на 17 единиц. К сожалению, из-за образующегося при сгорании оксида свинца он может вызывать нагарообразование на элементах двигателя, поэтому в чистом виде его не применяют. Во избежание этого его комбинируют с дибромпропанолом, бромистым этилом или дирометаном, чтобы уменьшить количество продуктов сгорания оксида свинца и нагрузку на элементы двигателя.

Повышение октанового числа

В домашних условиях можно изменять октановое число бензина путем введения в него различных элементов. Наиболее популярными из них являются:

• Lavr Next Octane Plus — до 6 ед.

• Astrohim Octane Plus — от 3 до 5 единиц

• Octane Plus — от 2 до 2,5 единиц

• Liqui Moly Octane Plus — от 2 до 5,5 единиц

Эти компоненты изменяют не только детонационную стойкость, но и другие характеристики топлива, влияющие на работу двигателя.

Понижение октанового числа

Низкооктановое топливо производится редко, однако машины, работающие на нем, остаются. Для снижения октанового числа существуют следующие варианты:

1. Смешивание с керосином: Сложность состоит в том, чтобы найти правильные пропорции.

2. Естественная редукция: Используемые присадки содержат вещества, которые могут испаряться. Открыв топливные баки, можно получить низкооктановый бензин. Его октановое число может снижаться на 0,5 единицы в сутки.

Контроль качества топлива и его октанового числа

При использовании этих методик необходимо контролировать качество топлива, а также его октановое число.

Какое топливо использовать

Каждый производитель автомобилей предлагает определенное октановое число, определяемое техническими характеристиками. Несмотря на то что автомобили оснащены системой предотвращения детонации, пренебрежение этими рекомендациями может привести к повышенному расходу топлива, снижению мощности двигателя, появлению металлического звона и неисправностей в системе зажигания, охлаждения и т. д.

Избегайте превышения технических характеристик топлива

Не стоит выходить за рамки марки топлива, предложенной производителем. Это не только приведет к увеличению стоимости, но и к неполному сгоранию топлива.

Измерение октанового числа

Детонационная стойкость исследуется путем оценки пропорциональной калибровочной зависимости. Для этого используется стандартный образец. Этот метод возможен благодаря особому способу образования газа в результате компаундирования.

Недостатки измерения топлива

Невозможно определить параметры неизвестного топлива; не существует единой модели для топлива, которое образуется в результате различных процессов (крекинг, риформинг); для измерения топлива с различным октановым числом необходимо изготавливать разрозненные измерительные приборы, калиброванные по определенным эталонам.

Влияние на процесс измерений

На процесс выполнения измерений могут оказывать влияние внешние факторы, которые невозможно определить или устранить. На рынке представлены приборы как отечественного, так и зарубежного производства, такие как OCTIS и Digatron. Сюда же относятся и специальные установки, такие как OCTANE-IM, OCTANOMETER PE-7300M и SHATOX SX-100M. Все они используют один и тот же принцип работы — измерение октанового числа с эталонными значениями. Тем не менее, поскольку топливо разных производителей отличается, то и показатели у них разные. За норму принимается топливо одного производителя, в противном случае необходима калибровка.

Мифы об октановых числах

Поскольку автовладельцы обычно мало знают о характеристиках топлива, появилось множество заблуждений. Ниже приведены некоторые из них:

Мнение о том, что повышение температуры сгорания топлива приведет к увеличению мощности двигателя. Это не так, поскольку большинство марок топлива выделяют одинаковую температуру и количество тепла. Использование более высокооктанового топлива не приводит к увеличению мощности.

Портативные приборы показывают точное количество октана

Наиболее точные результаты дают стендовые испытания. Другие измерения, кроме этих, являются лишь грубыми оценками из-за многочисленных переменных. 92-октановое топливо не содержит присадок и безопасно для двигателя. Бензин с октановым числом 90+ содержит горючие примеси, но не вредит системе.

Октановое число в бензине

Чем больше октановое число, тем выше качество топлива. Номинальное значение — не единственная мера качества. Бензин содержит примеси, которые могут загрязнять окружающую среду. Наиболее благоприятным фактором является октановое число. Изооктан — основа обозначения, по которому топливу присваивается класс. Добавление октана в смесь нецелесообразно из-за его меньшей нестабильности по сравнению с н-гептаном.

Преимущества высококачественного топлива

Благодаря техническому прогрессу появилась возможность получать высокооктановое топливо без содержания опасных веществ. Очень важно, чтобы топливо обеспечивало оптимальную работу двигателя. Октановое число оказывает на это большое влияние. Но не стоит испытывать автомобиль, заправляя его топливом с более или менее высоким октановым числом. Использование проверенного топлива обеспечит длительную работу автомобиля без каких-либо проблем с отдельными системами или отказов двигателя.