Октановое число — это… Что такое Октановое число?
Указание октановых чисел на американской АЗС.Окта́новое число́ — 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.
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.
Виды октановых чисел: ОЧИ и ОЧМ
Исследовательское октановое число
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.[1]
Значения октанового числа углеводородов и различных видов топлива
| Вещество | ОЧМ | ОЧИ |
|---|---|---|
| Метан | 110,0 | 107,5 |
| Пропан | 100,0 | 105,7 |
| н-бутан | 91,0 | 93,6 |
| Изобутан | 99,0 | 101,1 |
| н-пентан | 61,7 | 61,7 |
| Изопентан (2-метилбутан) | 90,3 | 92,3 |
| Изогексан (2,2-диметилбутан) | 93,4 | 91,8 |
| 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 Н-80((ОЧИ+ОЧМ)/2)) | 76[t 1] | 84 |
| 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] |
- ↑
- ↑ 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 (если он не оборудован датчиком детонации). Подавляющее большинство современных инжекторных двигателей имеют датчики детонации, позволяющие использовать любой бензин с октановым числом 91—98, для двигателей с высокой степенью сжатия может быть необходимо использовать бензин с октановым числом не ниже 95 или даже 98.
См. также
Примечания
- ↑ Рыбальчик В. С., Поляков С. В., Герасименко В. Ф. ГЛАВА XII Топлива, масла и охлаждающие жидкости § 121. Оценка детонационной стойкости топлив // Теория поршневых авиационных двигателей / под ред. А. А. Добрынина. — М.: Воениздат, 1955. — С. 339. — 352 с.
Литература
- Гуреев А. А., Жоров Ю. M., Смидович E. В. Производство высокооктановых бензинов. М. 1981;
- Гуреев А. А., Серёгин Е. П., Азев В. С. Квалификационные методы испытания нефтяных топлив. М. 1984.
- http://www.lib.tpu.ru/fulltext/v/Bulletin_TPU/2011/v318/i3/16.pdf
Ссылки
Бензин. Октановое число. Способы повышения октанового числа
Тема: Предельные углеводороды
Урок: Бензин. Октановое число
Способы повышения октанового числа
Потребительские свойства бензина в первую очередь определяются его стойкостью к детонации в двигателе внутреннего сгорания.
Чтобы понять, что такое детонация в двигателе, рассмотрим работу стандартного четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.
В первом такте в цилиндр впускается смесь паров бензина и воздуха, во втором такте эта смесь сжимается поршнем. В третьем такте искра от свечи зажигания воспламеняет смесь; при сгорании происходит расширение газов и совершается полезная работа. В четвертом такте из цилиндра выбрасываются отработанные газы – продукты сгорания. Рис. 1.
Рис. 1. Работа четырехтактного двигателя внутреннего сгорания
Вся полезная работа совершается в третьем такте, и именно он сильнее всего зависит от качества бензина. Чем сильнее сжата смесь перед воспламенением, тем выше КПД двигателя. Очень важно, чтобы воспламенение бензиново-воздушной смеси происходило строго в нужный момент, поскольку движения поршня и работа клапанов впуска-выпуска сопряжены друг с другом с высокой точностью.
Из физики известно, что при сжатии газа происходит его разогрев. Поэтому в цилиндре двигателя возможна вспышка бензиново-воздушной смеси без искры, только за счет сжатия. Но гораздо хуже то, что при такой самопроизвольной вспышке во всем объеме обычно происходит не быстрое равномерное сгорание, а детонация – взрыв смеси. Скорость горения при переходе к детонации увеличивается с 15–20 м/с до 1500–2500 м/с. Детали при этом работают несогласованно и могут разрушиться от чрезмерных нагрузок.
Органические соединения, входящие в состав бензина, должны быть устойчивы к преждевременному воспламенению и детонации. Эта устойчивость характеризуется октановым числом бензина.
Шкала октановых чисел основана на двух алканах: н-гептане (tкип. 98,50) Рис. 2. и 2,2,4-триметилпентане (изооктане) (tкип. 99,20) Рис. 3.
У этих алканов почти одинаковые температуры кипения, но разное строение. Разветвленный изооктан гораздо более устойчив к детонации, чем «линейный» гептан.
Рис. 2. н — гептан(tкип. 98,5 0С)
Рис. 3. Изооктан ( 2,2,4 триметилпентан) tкип. 99,20 С
Для н-гептана принято октановое число 0, а для изооктана – 100. Бензины сравнивают по устойчивости к детонации со смесью н-гептана и изооктана.
В России продаваемые на заправках бензины имеют октановые числа АИ-80, АИ-92,
АИ-95 и АИ-98. Октановое число типа АИ определяют на специальном исследовательском двигателе с переменной степенью сжатия в режиме малых и средних нагрузок. Испытываемый бензин сравнивают со стандартной смесью н-гептана и изооктана и присваивают бензину октановое число, соответствующее содержанию изооктана в стандартной смеси. Например, бензин АИ-92 соответствует по детонации при малых и средних нагрузках смеси из 92% изооктана и 8% н-гептана.
Различные органические соединения обладают разной устойчивостью к детонации в двигателе, при этом нет прямой связи между строением вещества и его октановым числом.
Табл. 1. Значения октанового числа различных видов топлива.
|
Вещество |
Октановое число |
|
Метан |
107,5 |
|
Пропан |
105,7 |
|
Бутан |
93,6 |
|
Пентан |
61,7 |
|
н-гептан |
0 |
|
Изооктан (2,2,4-триметилпентан) |
100 |
|
Бензол |
113,0 |
|
Бензины прямой перегонки |
43–58 |
|
Бензины каталитического крекинга |
80–85 |
|
Бензины каталитического риформинга |
83–97 |
|
Бензин АИ-92 |
92 |
|
Этанол |
105 |
|
Метил-третбутиловый эфир |
117 |
Из таблицы 1 видно, что при обычной перегонке нефти невозможно получить бензин для современных двигателей – октановое число бензина прямой перегонки не превышает 60. Поэтому нефть подвергают специальной переработке в присутствии катализаторов.
При каталитическом крекинге нефть или ее тяжелые фракции нагревают до 510–5400С на катализаторе – шариках алюмосиликатов (цеолитах). Молярная масса исходных алканов уменьшается, из них получаются алкены и ароматические углеводороды. При этом удается превратить исходное сырье в бензин с выходом до 60%. Октановое число бензина каталитического крекинга – 91–92. В бензинах, полученных каталитическим крекингом, велика доля ароматических углеводородов, а также алкенов. Последние со временем полимеризуются, поэтому такой бензин не может долго храниться.
При каталитическом риформинге бензины прямой перегонки нагревают до 480–5200С при повышенном до 35 атм давлении на катализаторе – оксиде алюминия с добавками платины, рения и других металлов. При риформинге происходит образование ароматических углеводородов из циклоалканов. Исходное сырье превращается в бензин АИ-95 с выходом до 74%.
Кроме каталитических процессов для получения высокооктановых бензинов используют специальные добавки.
Самая эффективная из таких добавок – тетраэтилсвинец Pb(C2H5)4. Однако он очень ядовит, к тому же отравляет специальные каталитические дожигатели топлива, очищающие автомобильные выхлопные газы.
Наименее вредная добавка к бензину – метилтретбутиловый эфир СН3—O—C(СН3)3, имеющий октановое число 117. Этот эфир широко применяется в Европе и в России. Однако его доля в бензине велика (5–12%), и требуется массовое производство данного продукта.
Перспективным считается использование в качестве моторного топлива этилового спирта (октановое число 105), однако он пока дороже бензина.
Подведение итога урока
На уроке была рассмотрена тема: «Бензин. Октановое число. Способы повышения октанового числа». Вы узнали о самых востребованных продуктах переработки нефти – моторных топливах, о том, что представляет собой бензин и его октановое число, а также о существующих способах повышения октанового числа.
Список литературы
1. Рудзитис Г.Е. Химия. Основы общей химии. 10 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень / Г. Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – 14-е издание. – М.: Просвещение, 2012.
2. Химия. 10 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений/ В.В. Еремин, Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин и др. – М.: Дрофа, 2008. – 463 с.
3. Химия. 11 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений/ В.В. Еремин, Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин и др. – М.: Дрофа, 2010. – 462 с.
4. Хомченко Г.П., Хомченко И.Г. Сборник задач по химии для поступающих в вузы. – 4-е изд. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2012. – 278 с.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
1. Interneturok.ru (Источник).
2. Органическая химия (Источник).
3. Химик (Источник).
Домашнее задание
1. №№ 15–17 (с. 75) Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия: Органическая химия. 10 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень/ Г. Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – 14-е издание. – М.: Просвещение, 2012.
2. Что такое октановое число?
3. Для чего применяется метод добавок? В чем его преимущества и недостатки?
Октановое число — это… Что такое Октановое число?
Указание октановых чисел на американской АЗС.Окта́новое число́ — 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.
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.
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.[1]
Значения октанового числа углеводородов и различных видов топлива
| Вещество | ОЧМ | ОЧИ |
|---|---|---|
| Метан | 110,0 | 107,5 |
| Пропан | 100,0 | 105,7 |
| н-бутан | 91,0 | 93,6 |
| Изобутан | 99,0 | 101,1 |
| н-пентан | 61,7 | 61,7 |
| Изопентан (2-метилбутан) | 90,3 | 92,3 |
| Изогексан (2,2-диметилбутан) | 93,4 | 91,8 |
| 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 Н-80((ОЧИ+ОЧМ)/2)) | 76[t 1] | 84 |
| 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 (если он не оборудован датчиком детонации). Подавляющее большинство современных инжекторных двигателей имеют датчики детонации, позволяющие использовать любой бензин с октановым числом 91—98, для двигателей с высокой степенью сжатия может быть необходимо использовать бензин с октановым числом не ниже 95 или даже 98.
См. также
Примечания
- ↑ Рыбальчик В. С., Поляков С. В., Герасименко В. Ф. ГЛАВА XII Топлива, масла и охлаждающие жидкости § 121. Оценка детонационной стойкости топлив // Теория поршневых авиационных двигателей / под ред. А. А. Добрынина. — М.: Воениздат, 1955. — С. 339. — 352 с.
Литература
- Гуреев А. А., Жоров Ю. M., Смидович E. В. Производство высокооктановых бензинов. М. 1981;
- Гуреев А. А., Серёгин Е. П., Азев В. С. Квалификационные методы испытания нефтяных топлив. М. 1984.
- http://www.lib.tpu.ru/fulltext/v/Bulletin_TPU/2011/v318/i3/16.pdf
Ссылки
Октановое число бензина — что это такое
Содержание статьи:
Различные виды бензина: в чем разница?
Многим из нас приходилось слышать, что бензин имеет некое «октановое число», но не каждый знает, что это такое. На самом деле октановое число является достаточно значимым показателем, который очень важен при работе двигателя.
Этот показатель определяет свойства того или иного топлива, которые напрямую влияют на характеристики работы двигателя автомобиля. Это число указывает на то, насколько топливо устойчиво к детонации.
Автомобильные двигатели подразделяются на типы, которые ориентированы на то или иное октановое число. Если использовать топливо с неподходящим для вашего двигателя октановым числом, то данный двигатель скоро выйдет из строя.
Что же это за число?
Понятие «октановое число» под собой подразумевает устойчивость воспламенения топлива в условиях сильного сжатия. На эти свойства напрямую влияет такой элемент, как изооктан. Также очень важно наличие в топливе н-гептана. Количество этих элементов в топливе и определяет октановое число.
Когда двигатель автомобиля эксплуатируется на топливе, в котором октановое число не соответствует заявленным требованиям (ниже требуемого), то при работе мотора отчётливо слышен металлический звон.
Данный звуковой эффект возникает из-за очень большой скорости горения топливной смеси в цилиндрах двигателя. При быстром горении давление увеличивается неимоверно быстро, что и приводит к возникновению металлического звука. В народе этот металлический звон называют «детонацией». Детонация очень вредна для двигателя.
Если число низкое
Когда вы по необходимости заправились бензином, который имеет низкое октановое число, то данное число можно повысить. Для того чтобы бензин сделать более качественным, есть два способа. А именно:
- Можно добавить в топливо специальные компоненты, которые носят название – антидетонаторы;
- Также используется метод, который подразумевает увеличение октанового числа с помощью сложной обработки топлива. Но это сложный способ.
Широкое распространение получил первый способ увеличения числа, так как он является очень простым и легко осуществимым.
Для этого лишь нужно иметь антидетонатор, и знать пропорции, в которых нужно смешивать данный элемент с топливом.
К наиболее распространенным антидетонаторам можно отнести такой популярный компонент, как тетраэтилсвинец. Наряду с этим элементом широко используются всякого рода добавки в топливо, которые в основе своей имеют спирт.
Спиртовые добавки
Ранее среди автолюбителей был очень популярный способ увеличения октанового числа бензина — банальное добавление спирта в топливо. Широко использовались разные виды спирта, как метиловый, так и этиловый.
И если взять бензин 92, и добавить в него одну десятую часть, скажем, этилового спирта, то с помощью этого нехитрого действия можно сделать из 92-го бензина — 95-ый. Также эта манипуляция очень хорошо сказывается на экологичности отработавших газов. Вредность выхлопа уменьшается в разы.
Если вы решили таким способом повысить октановое число бензина и заготовили его впрок, то нужно помнить, что спирт обладает очень высокими показателями гигроскопичности. Смешанный со спиртом бензин требует особых методов хранения.
Условия хранения должны полностью исключать присутствие сырости и влаги в помещении, так как спирт притягивает влагу, и в вашем обогащенном спиртом топливе может появиться вода. А вода с топливом в двигатель — это немыслимо.
Добавление тетраэтилсвинца
Данный элемент по сути является наиболее предпочтительным в использовании. Тетраэтилсвинец имеет достаточно высокие показатели в плане вязкости и температуры закипания. Этот компонент в качестве добавки начал применяться ещё в начале 20 века. Тетраэтилсвинец позволяет повысить октановое число бензина более чем на 15 единиц.
Тетраэтилсвинец используется только для добавки в топливо, а не в чистом виде, и его регулярное использование приводит к небольшому отложению на деталях двигателя в виде нагара.
Этот нагар не что иное как оксид свинца, и чтобы он излишне не накапливался на деталях двигателя, применяются специальные средства, которые препятствуют возникновению нагара. К их числу можно отнести:
- Очень эффективный элемент- диромэтан;
- Также очень хорошо справляется с нагаром — бромистый этил;
- Не менее эффективен и дибромпропан.
Понижаем число
В наше время перед автолюбителями порой встаёт вопрос не повышения октанового числа, а его понижения. Это связано с тем, что на современных заправках уже не встретить бензин — 80, и тем более — 76.
Бензин с низким октановым числом используется ещё многочисленной Советской техникой, и бережливые хозяева данной техники, чтобы не нанести ущерб двигателю высоким октановым числом топлива, разными способами стараются это число понизить. В народе существуют несколько способов понижения октанового числа. К ним относятся:
- Добавление в бензин некоторого количества керосина, но здесь нужна сноровка, чтобы не «промазать» с пропорциями;
- Можно также на некоторое время оставить не закрытую пробкой канистру на свежем воздухе, и на несколько дней. При использовании данного метода вы получите ежесуточное снижение числа на 0,5.
Первый метод требует максимально точного знания текущего октанового числа и количества керосина, который будет добавлен в бензин, чтобы получить желаемое число на выходе.
Как измерить октановое число?
Чтобы измерить данное число, нужно иметь — октанометр. Определение числа происходит очень просто и быстро.
Принцип работы данного устройства тоже несложный. Он основан на принципе диэлектрической проницаемости. Октанометром определяют число не только бензина, но и дизтоплива.
Заключение
Из всего вышесказанного можно заключить, что октановое число является очень важным показателем качества топлива, которое сильно влияет на работу и долговечность двигателя автомобиля.
Каждый автопроизводитель четко указывает, какое октановое число должно быть у топлива, которое применяется на том или ином автомобиле. Нарушение требований касательно октанового числа ведёт к самым непредсказуемым результатам во время эксплуатации двигателя.
Несоответствие октанового числа может не только отправить двигатель в капремонт, но и привести двигатель в более плачевное состояние.
Уважаемые автомобилисты! Внимательно следите за октановым числом применяемого вами топлива, и тогда ваш двигатель своим приятным «шёпотом» будет радовать вас долгие и долгие годы.
Макгруп McGrp.Ru |
- Контакты
- Форум
- Разделы
- Новости
- Статьи
- Истории брендов
- Вопросы и ответы
- Опросы
- Реклама на сайте
- Система рейтингов
- Рейтинг пользователей
- Стать экспертом
- Сотрудничество
- Заказать мануал
- Добавить инструкцию
- Поиск
- Вход
- С помощью логина и пароля
Или войдите через соцсети
- Регистрация
- Главная
- Страница не найдена
- Реклама на сайте
- Контакты
- © 2015 McGrp.Ru
Октановое число — это… Что такое Октановое число?
Указание октановых чисел на американской АЗС.Окта́новое число́ — 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.
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.
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.[1]
Значения октанового числа углеводородов и различных видов топлива
| Вещество | ОЧМ | ОЧИ |
|---|---|---|
| Метан | 110,0 | 107,5 |
| Пропан | 100,0 | 105,7 |
| н-бутан | 91,0 | 93,6 |
| Изобутан | 99,0 | 101,1 |
| н-пентан | 61,7 | 61,7 |
| Изопентан (2-метилбутан) | 90,3 | 92,3 |
| Изогексан (2,2-диметилбутан) | 93,4 | 91,8 |
| 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 Н-80((ОЧИ+ОЧМ)/2)) | 76[t 1] | 84 |
| 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 (если он не оборудован датчиком детонации). Подавляющее большинство современных инжекторных двигателей имеют датчики детонации, позволяющие использовать любой бензин с октановым числом 91—98, для двигателей с высокой степенью сжатия может быть необходимо использовать бензин с октановым числом не ниже 95 или даже 98.
См. также
Примечания
- ↑ Рыбальчик В. С., Поляков С. В., Герасименко В. Ф. ГЛАВА XII Топлива, масла и охлаждающие жидкости § 121. Оценка детонационной стойкости топлив // Теория поршневых авиационных двигателей / под ред. А. А. Добрынина. — М.: Воениздат, 1955. — С. 339. — 352 с.
Литература
- Гуреев А. А., Жоров Ю. M., Смидович E. В. Производство высокооктановых бензинов. М. 1981;
- Гуреев А. А., Серёгин Е. П., Азев В. С. Квалификационные методы испытания нефтяных топлив. М. 1984.
- http://www.lib.tpu.ru/fulltext/v/Bulletin_TPU/2011/v318/i3/16.pdf
Ссылки
Октановое число — это… Что такое Октановое число?
Указание октановых чисел на американской АЗС.Окта́новое число́ — 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.
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.
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.[1]
Значения октанового числа углеводородов и различных видов топлива
| Вещество | ОЧМ | ОЧИ |
|---|---|---|
| Метан | 110,0 | 107,5 |
| Пропан | 100,0 | 105,7 |
| н-бутан | 91,0 | 93,6 |
| Изобутан | 99,0 | 101,1 |
| н-пентан | 61,7 | 61,7 |
| Изопентан (2-метилбутан) | 90,3 | 92,3 |
| Изогексан (2,2-диметилбутан) | 93,4 | 91,8 |
| 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 Н-80((ОЧИ+ОЧМ)/2)) | 76[t 1] | 84 |
| 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 (если он не оборудован датчиком детонации). Подавляющее большинство современных инжекторных двигателей имеют датчики детонации, позволяющие использовать любой бензин с октановым числом 91—98, для двигателей с высокой степенью сжатия может быть необходимо использовать бензин с октановым числом не ниже 95 или даже 98.
См. также
Примечания
- ↑ Рыбальчик В. С., Поляков С. В., Герасименко В. Ф. ГЛАВА XII Топлива, масла и охлаждающие жидкости § 121. Оценка детонационной стойкости топлив // Теория поршневых авиационных двигателей / под ред. А. А. Добрынина. — М.: Воениздат, 1955. — С. 339. — 352 с.
Литература
- Гуреев А. А., Жоров Ю. M., Смидович E. В. Производство высокооктановых бензинов. М. 1981;
- Гуреев А. А., Серёгин Е. П., Азев В. С. Квалификационные методы испытания нефтяных топлив. М. 1984.
- http://www.lib.tpu.ru/fulltext/v/Bulletin_TPU/2011/v318/i3/16.pdf