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

Октановое число — это соотношение изомеров и октана к гептану в бензине, которое дает полезную информацию о свойствах топлива, таких как запас хода, устойчивость к детонации, мощность и т. д. Для определения и корректировки октанового числа можно использовать различные методы.

Глубокий взгляд

Способность бензина противостоять самовозгоранию при работе двигателя определяется путем вычисления смеси веществ в определенном долевом соотношении. Чем выше октановое число, тем надежнее процедура воспламенения. Для определения октанового числа бензина проводятся лабораторные испытания, в ходе которых сравнивается стандартная смесь и исследуемый образец. Если, например, образец состоит из 5% гептана и 95% изооктана, то топливо имеет октановое число «95». Таким образом, можно определить количество невоспламеняющегося изооктана.

Факторы, влияющие на октановое число

Бензин в чистом виде имеет низкую детонационную стойкость — до 60 единиц. Для повышения этой стойкости применяются различные технологические процессы и добавляются специализированные присадки. Октановое число определяется количеством углеводородов с циклической и разветвленной структурой. Для повышения этих показателей применяются процессы риформинга и крекинга, а также добавляются присадки в топливную смесь для получения более высокого октанового числа.

Взрыв в двигателе

Неконтролируемое, самопроизвольное воспламенение топлива в двигателе называется «детонацией». Это опасный процесс, так как при резком повышении температуры возникает детонация (скорость горения возрастает с 15 м/с до 1,5 км/с). Детонация инициирует закоксовывание камеры сгорания, появление ударных волн и нагрев, что приводит к быстрому повреждению двигателя из-за неравномерной работы его компонентов.

Детонация и ее связь с N-гептаном и изооктаном

Неправильное использование топлива может привести к детонации, когда топливо воспламеняется слишком быстро. Это может произойти при использовании топлива с более низким октановым числом, чем рекомендует производитель, или при покупке низкокачественного бензина, содержащего компоненты, которые быстро испаряются.

Исследования процесса детонации привели к выявлению различной устойчивости различных веществ. Установлено, что н-гептан является нестабильным соединением при воспламенении, в то время как изооктан — стабильным.

Определение октанового числа

Высококачественный бензин, устойчивый к давлению, требует значительного содержания изооктана и минимального количества н-гептана. Для определения октанового числа используются два метода: моторный (работа двигателя за городом) и исследовательский (работа двигателя в городе). Результаты этих двух методик различаются, так как измеряются разные параметры. Разброс между двумя значениями свидетельствует о чувствительности топлива. Поэтому необходимо внимательно относиться к показателю детонационной стойкости, который в разных странах маркируется и определяется по-разному.

Двигатели неравномерной мощности анализ топлива

Для проведения измерений используются одноцилиндровые двигатели с неравномерной мощностью. Цель испытаний — сравнить образцы с эталонной смесью и выбрать ту, которая обладает теми же качествами. Для оценки бензина используются экспресс-тесты. В них измерения оцениваются по эталонной базе данных. Точность зависит от присадок, добавляемых производителем в топливо.

Максимальная детонационная стойкость

Постоянно развивающиеся технологии требуют от марок бензина соответствия более высоким стандартам. С помощью различных форсунок детонационная стойкость может достигать максимум 140 единиц. Однако такие показатели не могут быть достигнуты из-за экологических проблем, поскольку присадки содержат металлоорганику. Однако неэтилированное топливо может иметь октановое число до 109 единиц.

Повышение октанового числа

Верхний предел авиационного бензина составляет 115, в то время как современные автомобили рассчитаны на использование топлива 95 и 98. Гоночные автомобили, напротив, рассчитаны на использование до 102.

Повышение детонационной устойчивости

Для повышения детонационной устойчивости можно использовать два подхода:

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

Использование присадок

Для создания присадок может быть использовано включение тетраэтилсвинца — токсичного вещества, а также спирта, эфира и ароматики. Они позволяют повысить антиблокировочный индекс топлива на 10–12 пунктов, не оказывая при этом влияния на окружающую среду. Однако при длительном хранении такие смеси могут со временем разлагаться.

Заменитель тетраэтилсвинца

Тетраэтилсвинец является наиболее распространенным антидетонатором благодаря высокому индексу вязкости и способности повышать октановое число на 17 единиц. Однако использовать его в чистом виде не рекомендуется, так как при сгорании образуется оксид свинца, приводящий к отложению нагара на элементах двигателя. Поэтому для снижения количества образующегося оксида свинца и предотвращения перегрузки элементов двигателя более безопасным является сочетание тетраэтилсвинца с дибромпропанолом, бромистым этилом или дирометаном.

Повышение октанового числа в домашних условиях

Для повышения октанового числа бензина в домашних условиях можно использовать различные присадки. Популярными продуктами являются: — Lavr Next Octane Plus (до 6 единиц) — Astrohim Octane Plus (3–5 единиц) — Octane Plus (2–2,5 единицы) — Liqui Moly Octane Plus (2–5,5 ед.)

Следует отметить, что при использовании этих веществ изменяется не только детонационная стойкость, но и другие характеристики бензина, оказывающие влияние на работу двигателя внутреннего сгорания.

Понижение октанового числа

Низкооктановое топливо практически не создается, но техника, которой требуется такое топливо, продолжает работать. Для снижения октанового числа существует два метода:

1. Добавление керосина. Сложность состоит в том, чтобы найти идеальную пропорцию.

2. Естественное убывание. Используемые присадки состоят из веществ, которые испаряются. Открыв топливные баки, можно снизить октановое число. Скорость снижения оценивается примерно в 0,5 пункта в день.

Регулирование качества топлива

При использовании этих методик необходимо следить за качеством топлива и его октановым числом.

Вид используемого топлива

Для каждого автомобиля производитель предлагает определенное октановое число, исходя из технических характеристик. Однако нарушение этих рекомендаций может привести к увеличению расхода топлива, снижению мощности двигателя, появлению металлического звона и неисправностей в системе зажигания, охлаждения и т. д.

Высокооктановое топливо: не выгодно

Использование топлива с более высоким октановым числом, чем заявлено производителем, не выгодно. Это может привести как к дополнительным затратам на бензин, так и к его неполному сгоранию.

Определение октанового числа

Методы определения детонационной устойчивости основаны на сравнении пропорциональных калибровочных зависимостей. Для этого используется эталонный образец. Данная методика возможна благодаря особой технологии компаундирования при производстве бензинов.

Недостатки измерения качества топлива

Невозможно определить метрические характеристики неизвестного топлива. Кроме того, не существует единого подхода к получению топлива, например, крекинга или риформинга. Для измерения топлива с различными октановыми числами необходимо изготавливать различные приборы, которые калибруются по определенным стандартным образцам.

Процесс измерения под влиянием внешних факторов

На процесс измерения могут оказывать влияние различные внешние факторы, которые трудно выявить и устранить. На рынке представлено множество средств измерений, как отечественных, так и зарубежных, таких как OCTIS и Digatron, и специальных установок, в том числе OCTANE-IM, OCTANOMETER PE-7300M, SHATOX SX-100M.

Принцип работы у всех них одинаков — они измеряют октановое число путем сравнения с эталонными данными. Поскольку топливо разных производителей различается, то и результаты измерений могут отличаться. Поэтому в качестве эталона выбирается топливо одного производителя, иначе необходимо проводить калибровку.

Мифы об октановых числах

Ходят слухи о влиянии октанового числа на мощность двигателя. Однако на самом деле использование топлива с более высоким октановым числом не приводит к увеличению мощности. Температура сгорания и теплоотдача различных видов топлива удивительно похожи.

Портативные приборы измеряют точный уровень октанового числа

Портативные приборы позволяют точно определить октановое число. Единственный способ получить точные показания — провести стендовые испытания. Все остальные измерения являются лишь приблизительными, поскольку на результат влияет множество факторов. 92-е топливо не содержит никаких присадок и безопасно для использования в двигателе. Если октановый индекс выше 90, то в топливе присутствуют примеси, которые полностью сгорают, оставляя систему невредимой.

Октановое число имеет значение

Чем выше октановое число, тем более совершенным является топливо. Основным фактором, определяющим превосходство, является количество октана, а не его описание. Примеси в бензине могут наносить вред окружающей среде. Октановое число является наиболее фундаментальным элементом. Изооктан служит стандартом обозначения для маркировки топлива. Октан не может быть включен в состав топливной смеси, так как он обладает пониженным состоянием нестабильности в отличие от н-гептана.

Проверенное топливо для бесперебойной работы

Развитие технологий позволяет получать высококачественное высокооктановое топливо, не содержащее вредных веществ. Октановое число играет важную роль в обеспечении бесперебойной работы двигателя. Тем не менее, не стоит экспериментировать с топливом для автомобиля, используя более или менее высокое октановое число. Только использование проверенного топлива гарантирует длительную и надежную работу автомобиля, а также предотвращает сбои в работе отдельных систем и поломки двигателя.