Октанове число бензину

Бензин - легкозаймиста рідина, яка не має кольору або з легким жовтуватим відтінком (якщо відсутні спеціальні добавки). З метою поліпшення робочих властивостей моторного палива, застосовуваного в двигунах внутрішнього згоряння, виробники намагаються збільшити октанове число бензину. Для цього в нього додають відповідні компоненти. Якщо при згоранні палива чути характерний металевий звук, створюваний детонаційної хвилею при багаторазовому відбитті її від стінок циліндра, то ККД двигуна знижується, крім того, прискорюється його знос.

У цьому випадку говорять, що якість палива незадовільний, оскільки октанове число низьке. Детонаційну стійкість моторного палива, тобто здатність протистояти самозаймання через стиснення в циліндрах працюючого двигуна і характеризує цей показник. Чисельно він дорівнює об`ємній частці изооктана (інша його назва: 2,2,4-триметилпентан) в двухкомпонентной суміші, що містить ще й н-гептан. Така суміш при визначенні її детонаційної стійкості в стандартних умовах випробування створює ефект, еквівалентний досліджуваного паливу.

Ізооктан - граничний вуглеводень C8H18 изостроения. Він, завдяки своїм властивостям, важко окислюється навіть при високій ступеня стиснення, тому його детонаційну стійкість умовно прийняли рівної 100 одиницям. Н-гептан в двигуні поводиться інакше: навіть при невисоких ступенях стиснення процес його згоряння супроводжується детонаційними ефектом, тому величина цього показника для нього прийнята за 0 одиниць. У тих випадках, коли октанове число бензину вище 100 одиниць, для оцінки його якості застосовується умовна шкала сумішей, де в основний компонент - ізооктан - додані різні дози тетраетилсвинцю.

Тому можна стверджувати, що цей показник є найзначнішою характеристикою моторного палива. Він показує, наскільки бензин стійкий до детонації, тобто до довільного займання в циліндрах двигуна. Вірогідність вибуху пального в ДВС буде максимально знижена, якщо цей показник буде високим. Якщо октанове число бензину відповідає 95 одиницям, то він детонує як суміш, що складається з 95% 2,2,4-триметилпентана і 5% нормального гептану. Після первинної обробки нафти для продукту, званого прямогонний бензин, дана характеристика рідко перевищує величину в 70 одиниць. Тому, щоб підвищити якість низькосортного бензину, застосовують не тільки компаундує (змішання з високооктановими продуктами), але і вводять антидетонатори в кількості до 0,3%.

Якість палива залежить багато в чому від складу природного викопного, з якого його одержують фракціонуванням або перегонкою, - нафти. Для неї важливі такі показники, як в`язкість, фракційний склад, присутність сірчистих сполук і парафінів, а також вміст води і розчинений в ній солей. Однак перераховані фактори скоріше впливають на особливості переробки та вибір технології. Якість бензину, тобто величину його октанового числа, визначає вуглеводневий склад нафти, а потім і спосіб її переробки, від якого також залежить, скільки в бензині буде изооктана, н-гептану, ароматичних сполук і так далі.

Антидетонаційні властивості бензину підвищують містяться в ньому ароматичні вуглеводні. Високий вміст бензолу, насамперед, впливає на стан навколишнього середовища, так як є джерелом бензапирена (канцероген). Підвищений вміст висококиплячих ароматичних сполук сприяє підвищенню нагарообразования в камері згоряння і на клапанах двигуна. Все це погіршує такі робочі показники, як потужність двигуна, ККД, екологічні та економічні аспекти його роботи. Нагар, що утворився в камері згоряння, змушує власника авто вибирати моторне паливо таким чином, щоб октанове число бензину було високим. В іншому випадку значно знижується потужність або мотор працює з детонацією.