Что такое октановое число и что оно показывает

Октановое число: что это такое и его как определить

Октановое число – это одна из основных характеристик топлива, помогающая определить склонность топлива к воспламенению. Вместе с химической стабильностью, фракционным составом и содержанием примесей данный показатель сигнализирует о качестве горючего вещества.

Что такое октановое число

Октановое число – это показатель, который обозначает степень стойкости топлива к возгоранию под напором сжатия. От присвоенного топливу ОЧ зависят его качество и стоимость. Данный показатель встречался всем водителям, хоть раз заправлявшим машину на автозаправке. Современная классификация бензинов основывается на присваиваемом им октановом числе:

92, 95, 98 и т.д. – это процентное соотношение содержания изооктана по отношению к к гептану. К примеру, в топливе Нормаль на изооктан приходится 80% от общего состава. А в топливе ЭКТО – все 100%. Чем выше содержание изомеров октана, тем выше устойчивость топлива к воспламенению.

У каждого ОЧ есть своя мера сжатия (соотношение объема цилиндра к объему камеры сгорания). Степень сжатия и октановое число – взаимосвязанные показатели. Чем выше ОЧ, тем выше степень сжатия. Ее повышение улучшает две характеристики топлива: уровень мощности и расходование топлива.

От чего зависит октановое число

Топливо – это многокомпонентный состав, получаемый путем фракцирования сырой нефти. В необработанном виде бензин отличается низкой детонацией (максимальное значение – 60 единиц). Низкое детонационное число приводит понижает и качество топлива. Низкооктановый бензин приводит к обильному черному выхлопу из трубы и резким звукам, доносящимся из двигателя.

Это значит, что бензин в цилиндрах детонирует (или сгорает) со скоростью от 2 000 м/с, вместо положенных 15–60 м/с. Детонационная волна неоднократно отражается от стенок цилиндра, что приводит к понижению мощности двигателя и его ускоренному износу. Чтобы, предотвратить этот процесс используют антидетонаторы: тетраэтилсвинец или спиртовые составы.

А также на октановом числе топлива сказываются углеводороды с циклическим и разветвленным строением. Чем больше углеводородов, тем выше качество бензина. Для увеличения этого показателя прибегают к специальным операциям: риформингу и крекингу.

Как измерить октановое число

Расчет показателя проводится в лабораторных условиях на основании двух критериев:

Значения этих показателей не совпадают, поскольку получаются на основании разных систем измерений. У основных марок бензина Аи-92, Аи-95 и Аи-98 значения, получаемые исследовательским методом всегда меньше значений, получаемых моторным. Разница между этими двумя методами имеет свое название – чувствительность топлива.

При проведении исследований применяют одноцилиндровые моторы, работающие с разной мощностью. Смысл проведения экспериментов состоит в сравнении образцов со смесью-эталоном. «Выигрывает» тот образец, чьи показатели наиболее приближены к нормативам. Для самостоятельного изменения октанового числа берутся экспресс-тесты, автоматически сравнивающие полученные данные с эталонной базой.

Наиболее близким к реальности считаются две меры:

Дорожный показатель высчитывается у движущегося автомобиля. Для расчета фактического используется агрегат, который устанавливается в процессе стендовых испытаний.

В процессе измерения ОЧ всегда присутствуют погрешности. В лабораторных условиях исследователи ориентируются на эталонный образец. В разных центрах эталоны разные, что сказывается на конечном результате. В качестве установок для измерения октанового числа используются отечественные и зарубежные приборы:

Детонационная стойкость

Детонационная стойкость – это способность топлива противостоять возгоранию при максимальном сжатии в камере сгорания цилиндра. У бензинового и дизельного горючего устойчивость к детонации определяется разными параметрами:

Если с вопросом о том, что такое октановое число бензина, все понятно, то характеристики дизеля остаются загадочными. Чтобы лучше понять работу этого горючего вещества, необходимо ввести новый термин.

При работе с дизелем применяется понятие «цетановое число». Данный показатель выделяет склонность топлива к воспламенению, основанную на продолжительности задержки горения рабочей смеси. С повышением цетанового показателя уменьшается задержка, что приводит к плавному и спокойному горению дизеля.

Под нормальным ОЧ понимается горение, при котором от свечи фронт пламени в цилиндре распространяется в разные стороны на скорости от 20 до 50 м/с. Характер горения топлива зависит от двух факторов:

На устойчивость топлива к воспламенению влияют два вещества:

Пропорции этих соединений в топливе определяют его качество и способность противостоять повышенному давлению. В хорошем бензине содержится много изооктана, в то время как присутствие n-гептан минимально.

Октановое число для нефтепродуктов и газопродуктов

Таблица 1. ОЧ для бензина

Повышение и понижение октанового числа

Представление о том, что высокое октановое число всегда лучше низкого неверно. Каждый вид топлива предусматривает свой оптимальный уровень октана. Для изменения ОЧ производители используют два метода: пересмотр технологии изготовки топлива и добавление новых компонентов.

Как повысить октановое число

Увеличение детонационной устойчивости происходит следующим образом:

Скорректировать показатели топлива можно и в домашних условиях. Перед тем как повысить октановое число бензина, вам понадобятся специальные средства, которые продаются в специализированных магазинах.

Таблица 2. Средства для повышения ОЧ

При изменении изначальной формулы бензина следует учитывать, что используемое вещество меняет не только степень сопротивляемости воспламенению. Изменяются и другие характеристики топлива, влияющие на работу двигателя внутреннего сгорания.

Как понизить октановое число

Производство низкооктанового топлива сегодня мало распространено. Однако техника, потребляющая такие составы, осталась. Для понижения ОЧ прибегают к следующим методам:

Присадки – это препараты, добавляемые в состав топлива для улучшения его характеристик. Формула присадки решает три задачи: повышает износостойкость, улучшает горение и увеличивает период службы горючего. В составе таких препаратов присутствует металлоорганика, которая понижает ОЧ.

Как подобрать оптимальное топливо для своего авто

Автомобилисту не приходится самостоятельно выбирать бензин для своей машины. Компании, выпускающие автомобили, указывают в рекомендациях к каждой модели топливо с точным ОЧ. Такой ход совершается, чтобы пользователи не задавались вопросом: октановое число бензина: что это такое и как его подобрать.

ОЧ определяют на основании технических показателей еще на стадии производства транспорта. Все, что нужно от владельца машины – следовать указаниям. Если же водитель подбирает топливо, которое не подходит его автомобилю, он может столкнуться с двумя проблемами:

Знания о том, как вычисляется октановый показатель и от каких переменных зависит, не нужны водителю на дороге. Однако базовые представления об ОЧ важны, поскольку доступно объясняют автомобилисту, что экспериментировать с бензином не стоит. Для каждого двигателя предусмотрена своя формула топлива, которая удлиняет машине жизнь и улучшает качество езды.

Источник

Все об октановом числе: полезный справочник

Любой автомобильный мотор разрабатывается под определенный тип топлива. Именно характеристики топливной смеси позволяют инженерам корректно рассчитать нужный объем камер сгорания, конфигурацию поршней. Водителю нужно обязательно учитывать рекомендации производителя, неверно подобранное октановое число бензина не просто не позволяет двигателю работать с должной эффективностью, но представляет опасность, может спровоцировать серьезные внутренние повреждения, для устранения которых потребуется капитальный ремонт. Что такое октановое число? Как оно рассчитывается, как влияет на функционирование силовой установки?

Что такое октановое число топлива?

Октановое число — это показатель, который характеризует детонационную стойкость топлива, применяемого в двигателях внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием.

Автомобилист должен знать, какое октановое число бензина подходит его автомобилю. Почему это важно? Показатель определяет, насколько хорошо топливо сопротивляется детонациям, неконтролируемым воспламенениям рабочей смеси. Внутри цилиндра ДВС расположен поршень, при движении которого вниз цилиндр наполняется топливовоздушной смесью, движение вверх провоцирует сжатие и дальнейшее воспламенение за счет искры, воспламенение толкает поршень вниз, за счет чего формируется сила, вращающая вал мотора. Чем выше характеристика, тем большее давление выдерживает смесь до воспламенения, тем больше энергии она способна произвести.

Октановое число определяется в процессе лабораторных исследований, на одноцилиндровых стендах. Тестовый состав сформирован парой углеводородов, изооктаном, показатель которого равен 100, и н-гептаном, с нулевым значением. Компоненты смешиваются в нужной пропорции. Если эталонный состав содержит 95% изооктана, то его характеристики идентичны бензину марки АИ-95. Далее работа состава сравнивается с бензином аналогичной марки. Если ДВС функционирует так же, то октановое число топлива соответствует норме, если же имеются отклонения, оно нуждается в корректировке.

Что такое детонация и на что она влияет?

Под детонацией понимается процесс самопроизвольного воспламенения топливной смеси. Если мотор функционирует корректно, то сгорание плавное, искра формирует вспышку в момент, когда поршень достигает крайнего верхнего положения. Самопроизвольный процесс имеет место, когда вспышка возникает в процессе сжатия, из-за чего увеличивается нагрузка на поршень и стенки цилиндра, как механическая, так и термическая.

На что влияет детонация? На все рабочие характеристики ДВС. При ее возникновении мотор просто не может работать нормально. Корректное сгорание предполагает, что пламя распространяется со скоростью от 20 до 40 метров в секунду, отсутствие контроля увеличивает этот показатель до 2000, что идентично взрыву. Определить опасную ситуацию можно по характерным хлопкам, металлическим звукам. Из-за нее мотор сильно греется, теряет мощность, камеры сгорания быстро загрязняются. Если не понимать, что значит детонация, игнорировать ее признаки, продолжать использовать горючее низкого качества или неправильной марки, то очень скоро придется столкнуться с необходимостью капитального ремонта, а то и замены силовой установки.

Как определить октановое число?

Определение октанового числа с максимальной точностью возможно только в условиях специализированной лаборатории. Специалисты используют две технологии:

Многих водителей интересует, как определить октановое число самостоятельно, чтобы определить одну из вероятных причин поломки авто. К сожалению, с высокой точностью сделать это невозможно. Перед тем, как проверить октановое число, можно прочитать массу специализированной литературы и даже обзавестись специальным прибором, октанометром, но даже у наиболее совершенных моделей погрешность доходит до 5 единиц, а у большинства простых – до 10. Это очень много.

Если говорить о минимальных и максимальных показателях, то когда-то на АЗС был распространен бензин АИ-76. Нетрудно понять, чему равно октановое число этой марки – 76 единицам. Сейчас марка уже не продается, машины, использующие ее, давно сняты с производства, минимальное значение, которое можно увидеть на информационных щитах заправочных станций – 80. Максимальное октановое число – 130-140, но оно запрещено экологическими актами, присадки, позволяющие достичь таких цифр, довольно опасны. Гоночные новые авто используют топливо с ОЧ 102, авиатехника – 115.

Инструкция: как повысить октановое число?

Как повысить октановое число, если у купленной партии горючего оно оказалось ниже заявленного? Это довольно трудно. В рамках производства нефтеперерабатывающие заводы могут вносить коррективы в технологию, применять специальные катализаторы, за счет которых формируются соответствующие углеводороды.

Стоит знать, чем повысить октановое число и водителю. В магазинах автомобильной химии доступны специальные присадки, основные компоненты которых – ароматические углеводороды, спирты, тетраэтилсвинец. Они весьма эффективны, рост составляет до 12 единиц, при этом, вред для экологии отсутствует. Минус – высокая летучесть присадок, их имеет смысл заливать непосредственно в бак, при долговременном хранении топливо однозначно растеряет достигнутые свойства.

Инструкция: как понизить октановое число?

Над тем, как понизить октановое число бензина правильно и безопасно, часто задумываются владельцы старых машин, моторы которых просто не рассчитаны на современные марки. Самый простой способ – ожидание. Открытую емкость с топливом нужно просто выдержать в течение определенного времени. В среднем, значение падает на 0.5 единицы в сутки, что объясняется испарением летучих компонентов.

Если говорить о том, как понизить октановое число быстро, то допустимо, но не рекомендовано добавление керосина. Методика сложна в расчетах, непросто определить необходимые пропорции, а ошибка стоит очень дорого.

Как влияет на двигатель бензин с низким и высоким октановым числом?

Причины возникновения детонации – ошибки водителя, эксплуатация топлива со слишком низким ОЧ, обман на АЗС. Длительная работа в таком режиме категорически не рекомендована. Сначала начинают доноситься посторонние звуки, потом мощность ДВС сильно падает, растет топливный расход. Страдает и выхлопная система, по которой выходят раскаленные газы. Лучшее решение в такой ситуации – сбросить обороты и осторожно доехать до заправки за нужным горючим. Стоит вновь прочесть, что значит детонация, чтобы понять всю опасность явления.

Использовать бензин с большим октановым числом – это тоже ошибка, несмотря на то, что многие водители считают иначе. В первую очередь, придется столкнуться с увеличением расхода, если же работа длительная, то на свечах, клапанах, поршнях начнет формироваться нагар, мощность серьезно упадет, потеряется динамика. Все это объясняется тем, что топливовоздушная смесь просто не будет в достаточной мере сжиматься, это не предусмотрено конструктивными особенностями двигателя, ее горение станет медленным, неполным. Постепенно ситуация усугубится, выпускные клапаны перегреются, а в критическом случае – прогорят. Замена клапанов – одна из наиболее сложных восстановительных задач, без капитального ремонта не обойтись, а это долго и дорого.

Если даже примерно понимать, что представляет собой октановое число, это простыми словами поможет объяснить и нежелательные последствия, связанные с некорректным выбором. Чтобы работа ДВС была безаварийной, нужно грамотно подбирать топливо.

Источник

Октановое Число (простыми словами) – Суть, Влияние и методы изменения

Что такое Октановое Число бензина и в чем отличия. Как определить октановое число и как оно влияет на двигатели и качества использования. Повышения и понижения ОЧ.

В эпоху повсеместного распространения двигателей внутреннего сгорания трудно найти человека, который не слышал бы выражения «октановое число бензина». При этом даже среди владельцев автомобилей не так много людей, четко представляющих себе, что такое октановое число и для чего оно нужно.

Между тем, данная информация необходима при выборе топлива, оптимального для различных видов техники, и пренебрежение ею может стать причиной серьезной поломки. Ниже подробная информация о том, что такое октановое число автомобильного топлива, от чего оно зависит и к чему может привести использование бензина, не подходящего для конкретного типа двигателя.

Что такое октановое число простыми словами

Октановое число – это показатель, количественно описывающий детонационную стойкость бензина (для описания других видов топлива данный параметр практически не применяется).

Более простыми словами, октановое число – это устойчивость горючего к самопроизвольному воспламенению (детонации) в момент сжатия в процессе работы двигателя. Чем устойчивее топливо к детонации, тем выше его октановое число.

Для того, чтобы сравнить различные виды топлива между собой, необходимы определенные эталоны. В качестве таковых были выбраны вещества н-гептан и изооктан, при этом детонационной стойкости н-гептана было присвоено значение «0», изооктану – «100».

С развитием технологий были получены образцы бензина с детонационной стойкостью выше, чем у изооктана. Для характеризации подобных видов топлива используется расширенная шкала, в которой в качестве эталонной смеси применятся изооктан с добавками тетраэтилсвинца или толуола.

От чего зависит октановое число

Автомобильное топливо представляет собой многокомпонентную смесь органических веществ, поэтому октановое число главным образом определяется составом бензина.

Минимальную детонационную стойкость имеют так называемые «нормальные» углеводороды с линейным строением. Высокое октановое число характерно для углеводородов с разветвленным и циклическим строением.

Бензин, так называемый «прямой перегонки», получаемый фракционированием сырой нефти, отличается низкой детонационной стойкостью, в среднем на уровне 40-60 единиц.

Для получения высокооктанового бензина в нефтехимической промышленности применяют процессы каталитического крекинга и риформинга, в результате которых в составе бензина увеличивается количество углеводородов с разветвленными цепями и циклическими структурами. Так же октановое число сильно зависит от наличия в топливе специализированных добавок, так называемых «присадок»

Октановое число и детонация

Как было отмечено выше, детонация – это неконтролируемое самовоспламенение топлива в цилиндре двигателя. В результате горение протекает во взрывном режиме, в результате чего возникают ударные волны в камере сгорания. Обнаружить это явление достаточно легко по характерному стуку в силовом агрегате.

При стабильной работе бензинового двигателя топливо воспламеняется от искры, когда поршень находится практически в верхней мертвой точке. В случае детонации данный процесс протекает на такте сжатия, возникает противодействие движению поршня, что ведет к перегреву, снижению мощности, и повышенному износу двигателя.

Мощные двигатели внутреннего сгорания рассчитаны на высокую степень сжатия топливно-воздушной смеси. И если в автомобиль, допускающий использование в качестве горючего только 95-й бензин, заправить топливо с октановым числом 80, во время работы двигателя под нагрузкой будет наблюдаться детонация.

Методы определения октанового числа

Официально на территории России октановое число измеряется двумя способами – «исследовательским» и «моторным». Указанные методы предусматривают использование специализированных установок на основе одноцилиндровых моторов с возможностью контроля степени сжатия и температуры топливной смеси. Алгоритмы измерения детонационной стойкости для указанных методов совпадают.

Образцы бензина сравниваются с эталонными смесями. Задачей исследования является выбор эталона, который будет детонировать с той же интенсивностью, как и исследуемое топливо.

Значения исследовательского и моторного октановых чисел, как правило, не совпадают. Разница между ними называется чувствительностью топлива. В связи с этим при выборе топлива необходимо обращать внимание на то, каким методом производилось определение детонационной стойкости. Кроме того, в разных странах маркировка топлива может различаться.

К примеру, в Европе основным показателем является RON. В США и Канаде распространен другой параметр – AKI – среднее значение между исследовательским и моторным октановыми числами.

В связи с тем, что в руководстве по эксплуатации техники указываются требования к бензину с маркировкой страны-производителя, владельцу автомобиля иностранного производства следует использовать таблицы октановых чисел, чтобы выбрать наиболее подходящее топливо.

Указанные выше методы определения детонационной стойкости трудоемки и требуют наличия специализированного оборудования и реактивов. При этом многих автолюбителей интересует вопрос, как проверить октановое число бензина в домашних условиях. В связи с этим широкое распространение получил способ экспресс-оценки октанового числа с помощью так называемых «октанометров».

Указанные приборы измеряют диэлектрическую проницаемость бензина и сравнивают полученное значение с базой данных, заложенной в память прибора. Однако данный способ не отличается высокой точностью, поскольку показания прибора сильно зависят от типа топливных присадок, используемых производителями бензина.

Максимальное октановое число бензина

Развитие технологии двигателей внутреннего сгорания идет по пути наращивания мощности и увеличения экономичности. С увеличением этих параметров повышаются требования к используемому топливу.

Применение присадок на основе металлоорганики (тетраэтилсвинец, ферроцен и др.) позволяет получить бензин с детонационной стойкостью на уровне 130-140 единиц. Однако в большинстве развитых стран подобные добавки к автомобильному топливу запрещены по экологическим причинам. Неэтилированные (не содержащие тетраэтилсвинец) бензины могут иметь октановое число до 109 единиц.

Большинство современных автомобилей рассчитано на использование бензина с октановым числом 95 или 98.

Гоночные автомобили применяют топливо с повышенным октановым числом – до 102 (согласно техническому регламенту FIA). Высшее октановое число бензина характерно для некоторых видов авиационного топлива – до 115.

Как повысить октановое число

Повысить октановое число можно двумя путями. Первый способ заключается во внесении изменений в производственный процесс и применении катализаторов на основе рения. В результате в бензине увеличивается содержание разветвленных, циклических и ароматических углеводородов за счет чего детонационная стойкость повышается.

Альтернативой может служить применение различных топливных присадок. Одной из самых эффективных антидетонационных добавок является тетраэтилсвинец. Данное вещество применяется в топливной промышленности с 1921 года, однако в настоящее время его применение запрещено по причине токсичности и опасности для окружающей среды.

На сегодняшний день наибольшее распространение получили добавки на основе спиртов, эфиров и ароматических углеводородов. Использование таких присадок дает возможность увеличить октановое число на 10-12 единиц и положительно влияет на экологичность топлива.

Недостатком такого подхода является то, что многие присадки являются летучими и быстро испаряются из топлива. Данное явление приводит к тому, что качество бензина снижается при хранении.

Кроме того, высокая скорость испарения отдельных видов топлива может приводить к образованию воздушных пробок в топливопроводе автомобиля. Наиболее безопасной топливной присадкой считается метилтретбутиловый эфир, широко применяющийся на территории Европы и стран СНГ.

Как понизить октановое число

В связи с переходом на экологические стандарты «Евро» производство низкооктанового бензина в России сильно упало. Сегодня увидеть его на заправке практически невозможно.

Вместе с тем в эксплуатации остается большое количество техники, чьи двигатели для стабильной работы требуют как раз такое топливо. В связи с этим перед владельцами встает вопрос о том, как понизить октановое число.

Существует два действенных метода.

Как было отмечено выше, многие из современных антидетонационных присадок к топливу способны легко испаряться. Поэтому если оставить емкость с бензином открытой на несколько дней, его детонационная стойкость существенно снизится.

Второй способ заключается в добавлении к бензину керосина. При этом точные пропорции подобрать достаточно сложно, поэтому качество топлива необходимо контролировать.

Рекомендованное для автомобиля октановое число

На вопрос, какое топливо лучше использовать для автомобиля можно дать однозначный ответ – то, которое предписано для конкретного типа двигателя. Применение низкоктанового бензина, как было сказано ранее, приведет к детонации.

Однако и использование горючего с октановым числом, превышающим рекомендуемое, не принесет пользы. В лучшем случае это обернется повышенными расходами в силу более высокой стоимости высокооктанового топлива. В худшем может наблюдаться неполное сгорание бензина.

Мифы об октановом числе

В начале статьи отмечалось, что лишь немногие автовладельцы четко представляют себе, что такое октановое число. Результатом этого стало появление большого количества мифов. И если некоторые из них относительно безвредны, то вера в другие может обернуться серьезным ущербом для автомобиля.

Миф 1. Температура сгорания высокооктанового бензина выше, поэтому двигатель на нем развивает большую мощность. Октановое число никак не связано с температурой горения и выделяемым количеством теплоты. Все марки бензина обладают близкой по величине теплотворной способностью, поэтому не стоит рассчитывать увеличить мощность двигателя за счет применения высокооктанового топлива.

Миф 2. Октановое число можно измерить портативным прибором. Всевозможные «октанометры» выдают достаточно приблизительное значение октанового числа, поэтому не стоит на них всецело полагаться. Точное значение детонационной стойкости может быть получено лишь путем стендовых испытаний.

Рекомендуем посты по теме:

Миф 3. 92-й бензин не содержит присадок, поэтому менее вреден для двигателя, чем 95-й и 98-й. Все сорта бензина с октановым числом выше 90 содержат антидетонационные присадки. При этом современные топливные добавки полностью сгорают в процессе эксплуатации двигателя, не нанося ему ущерба, и даже способствуют очистке топливной системы.

Миф 4. Чем выше октановое число, тем качественнее бензин. Детонационная стойкость не является единственным параметром, определяющим качество бензина. Даже высокооктановый бензин может содержать примеси, негативно влияющие на работу двигателя и загрязняющие окружающую среду.

Заключение

Основным требованием, предъявляемым к автомобильному бензину, является обеспечение бесперебойного функционирования двигателя в штатном режиме. И октановое число является одной из важнейших характеристик топлива.

Не стоит пытаться экспериментировать с разными видами горючего и пытаться залить в бак бензин неподходящего качества в надежде на выгоду.

Только применение топлива с проверенных заправок и соответствующего двигателю по своим характеристикам является залогом долгой и надежной службы автомобиля.

Источник