Що таке октанове число

Октанове число (ОЧ) - це міра детонаційної стійкості пального, яке використовують для двигунів внутрішнього згоряння із зовнішнім типом сумішоутворення. Найчастіше його застосовують для маркування бензину, й у автовласників воно виражено звичними числовими значеннями 80, 92, 95 і 98 на автозаправках. Усі ОЧ відповідають різним типам двигуна і від цього залежать експлуатаційні характеристики автомобілів.

Що означає октанове число

Октановий показник свідчить про хімічну стійкість палива до займання, тобто. існує пряма залежність: що вищий ОЧ-показник, то більше стійке паливо до мимовільного загоряння, то більше стиснення воно здатне витримувати до детонації.
Сам термін не розкриває, що таке октанове число, тому що як еталонне паливо прийнята суміш ізооктану (а не октану) і н-гептану. Ці дві органічні сполуки були обрані як еталонні завдяки їх властивостям:

1. Ізооктан не вибухне мимовільно навіть при ступені стиснення набагато вище тієї, яка створюється в бензинових двигунах стандартної будови. Тобто ізооктан без домішок можна вважати бензином з ОЧ 100.
2. Гептану для мимовільного вибуху досить малого стиску.

Таким чином, ОЧ - це своєрідна шкала, що показує відсоткове співвідношення часток ізооктану та н-гептану. Таке визначення означає, що бензин, що позначається маркою А-95, характеризуватиметься детонаційними властивостями, аналогічними 95% суміші ізооктану та н-гептану.

Як визначити октанове число бензину

Найчастіше ступінь ОЧ визначається двома способами: дослідницьким (ОЧИ) і моторним (ОЧМ). Обидва способи відносяться до лабораторних та повинні відповідати ГОСТам 511/82 (для ОЧМ) та 8226 (для ОЧІ). Вимірювання ОЧИ засноване на роботі двигуна в режимі нижчого (проти ОЧМ) навантаження, тому його номінальне значення виходить більше, ніж ОЧМ. Умовно можна вважати, що ОЧІ – це паливна характеристика при експлуатації автомобіля в умовах міста, а ОЧМ – на шосе.

У РФ прийнято позначення, відповідні вимірюванням, проведеним дослідницьким методом, а, наприклад, в Америці беруть середнє арифметичне від ОЧМ та ОЧІ. Таким чином, у різних країнах маркування можуть відрізнятися, і це потрібно враховувати у подорожах на особистому транспорті, щоб не зашкодити двигуну.

Ступінь ОЧ вимірюють і самостійно, за допомогою спеціальних приладів – октанометрів, які можна знайти у вільному продажу. Проте важливо розуміти, що з їхньою допомогою не можна дізнатися безпосередньо ОЧ, йдеться про вимір імпедансної електропровідності бензину (тобто його діелектричної проникності). Цей параметр має деяку кореляцію із сумарною кількістю високооктанових ароматичних вуглеводнів, т.к. вони різко виділяються діелектричною проникністю на тлі інших вуглеводнів, що містяться в бензині.

Однак прямої функціональної залежності тут немає. Виходить, що вимірюється одне, а результат видається зовсім інше.Через це можливі помилки, коли, наприклад, при вимірюванні таким приладом ОЧ бензину високого екологічного класу, що містить мало токсичних похідних бензолу, але досить відносно нешкідливих високооктанових алканів, апарат покаже істотне заниження необхідного параметра.

Більш надійними є експрес-аналізатори, що працюють на основі інтегрального хімічного складу. Але вони мають бути налаштовані під технологічні процеси виробництва бензину, т.к. ці параметри істотно впливають на кінцевий результат. Без урахування цих деталей можливі помилки. До того ж такі прилади коштують дорого і доступні не кожному.

Ступінь стиску та ОЧ

Відповідність ступеня стиснення ОЧ регламентується різними ГОСТами. Відповідні значення можна переглянути в таблиці.

Вплив бензину з октановим числом вище або нижче рекомендованого виробником двигуна

Якщо автомобіль, двигун якого розрахований на 95 або 98 бензин, заправити паливом з низьким ОЧ, незабаром можна буде помітити нехарактерні шуми. Зменшиться продуктивність двигуна, зросте споживання паливної суміші, а вихлопний каталізатор почне надходити тепло, яке знизить його міцність. Якщо така ситуація сталася, слід не поспішаючи, стежачи за кількістю оборотів, доїхати до найближчої АЗС і залити марку бензину.

Про шкоду марок з низьким ОЧ знають багато автовласників і намагаються уникати їх. Однак існує й інша небезпека, яка полягає в омані, що високооктанове паливо завжди краще, що це просто якісніший бензин. Однак, це не так.

Завищене порівняно з рекомендованим ОЧ стане причиною перегрівання сідел та тарілки випускного клапана. Клапани швидко прогорять і буде потрібний тривалий ремонт двигуна за високою ціною. Аналогічно попередній ситуації зросте витрата палива, ККД почне знижуватися, на поршнях, клапанах та електродах свічок запалення з'явиться нагар.

Щоб уникнути всіх цих проблем, у паливний бак можна заливати тільки бензин, рекомендований виробником.

Згоряння бензину з різною величиною октанового числа

Швидкість згоряння бензину пов'язана з величиною ОЧ. Високооктанове паливо характеризується плавним та тривалим часом згоряння. Двигун при цьому працює більш плавно і рівномірно, порівняно з розрахованими на низькооктанове паливо моторами. І навпаки, що нижчий октановий показник, то менший період потрібен для займання бензоповітряної суміші. Це впливає витрата палива, т.к. швидке згоряння означає і швидке надходження бензину в камеру згоряння.

Проте слід враховувати, що простим збільшенням ОЧ не можна досягти економії, т.к. ще потрібно враховувати конструктивні особливості двигунів.

У чому полягає згубність детонації для двигуна

Детонаційна стійкість є здатністю палива спалахувати, а потім згоряти в циліндрах автомобільного двигуна, минаючи небажані вибухові процеси. Хоча детонаційне згоряння бензоповітряних сумішей не зруйнує повністю двигун, подібно до тротилової шашки, все ж таки слід враховувати, що при детонації фронт полум'я може поширюватися зі швидкістю приблизно 2000 м/с (замість необхідних 20-40 м/с), що можна порівняти з дією класичною вибухівки.

Все це призводить до дзвінких постукувань, наслідки яких можуть виявитися руйнівними для двигуна: масляна плівка на стінках гільзи здирається гіперзвуковими ударними хвилями, збільшуючи знос поршневих кілець і циліндрів. Димність вихлопу зростає, мотор починає перегріватися, його потужність знижується, руйнуються камера згоряння та поверхня поршня. Як наслідок, усі ці фактори знижують нормальний термін експлуатації двигуна.

Підвищення та зниження октанового числа бензину

Бензин, який одержують із нафти методом простої перегонки, називають прямогонним. Цей сорт характеризується низьким ОЧ у межах від 41 до 56. Для сучасних двигунів таке паливо не підходить, тому в промислових умовах використовують методики риформінгу, а також каталітичного та термічного крекінгу для підвищення ОЧ до прийнятих стандартів.

Але іноді виникають побутові ситуації, коли необхідно підвищити чи знизити рівень октанового числа. Наприклад, сучасні АЗС вже майже не реалізують паливні марки 76/80, але техніка, розрахована на низькооктановий бензин, все ще є, тому існує потреба в такому паливі.

Може виникнути і зворотна ситуація, коли двигун розрахований на високооктановий бензин 95/98, а на заправці є лише 92 марки бензину. На допомогу приходить сучасна хімія, яка дозволить зберегти двигун, самостійно підвищивши ОЧ за допомогою спеціальних речовин — присадок універсального типу та отан-коректорів.

Найпоширеніші присадки

Для перетворення бензину на низькооктановий найчастіше використовують додавання гасу. Недолік методу полягає у складності підбору необхідних пропорцій.Незважаючи на недосконалість побутових вимірювальних приладів, для збільшення точності рекомендується визначати ОЧ одержуваної суміші за допомогою октанометрів.

Для підвищення ОЧ сучасного бензину використовують спеціальні присадки, які також називають антидетонаторами, що складаються зі спиртів та ефірів, максимальне ОЧ яких може досягати 120. Прикладами найбільш поширених присадок є:

1. Октан Плюс від американського виробника Hi Gear - здатний збільшити ОЧ на 5-6 одиниць, сприяє зниженню витрати палива та зносу клапанів та поршневих кілець.
2. Octane Plus від популярного німецького виробника Liqui Moly підвищує ОЧ від 2 до 5,5 одиниць. Важливим фактором є марка бензину, що використовується: для однакового обсягу палива ОЧ марки 92 підвищиться більше, ніж ОЧ 95 бензину.
3. Тотек УМТ російського виробництва, крім підвищення ОЧ, сприяє збільшенню ККД двигуна, зниженню витрати палива, видаленню вологи в паливній системі, а також захищає робочу поверхню клапанів і форсунок від нагару і т.п.

Крім цих присадок, автовласникам пропонується велика кількість та інших засобів з різними характеристиками, але слід враховувати, що всі присадки характеризуються високою випаровуваністю, тому сучасне паливо з їх високим вмістом не підходить для тривалого зберігання.