Что такое октановое и цетановое число
Цетановое и октановое число
Цетановое и октановое число
Одним из параметров классификации дизельного топлива является цетановое число, которое показывает степень его воспламеняемости. Качественный показатель для бензинов – октановое число – определяет стойкость бензина к детонации. Поэтому можно говорить, что цетановое и октановое число в дизельном топливе и бензине обратны друг другу.
Цетановое число (ЦЧ)
В дизельных двигателях топливо зажигается не от искры, как в бензиновых, а самостоятельно воспламеняется в результате высокого давления. Цетановое число характеризует воспламеняемость и качество сгорания дизельного топлива в двигателе. Топливная смесь с более высоким ЦЧ имеет меньший период задержки, сгорает спокойнее и полнее, чем с низким. Кроме того, такое ДТ легче и производит меньше дыма.
Оптимальное цетановое число дизельного топлива для стандартных моторов составляет от 40 до 55 по ГОСТу. Если ЦЧ выше 55, топливо не успевает полностью сгорать в цилиндрах. Цетановое число зимнего топлива выше, чем летнего, из-за необходимости работать при низких температурах. Также эти два вида топлива отличаются химическим составом.
Определение цетанового числа происходит путем расчета объемной доли цетана в специальной топливной смеси, у которой такой же период задержки воспламеняемости, как у тестируемого образца. Для этого цетан (по-другому гексадекан) смешивают с альфаметилнафталином и высчитывают объем цетана, принимая его индекс за 100.
Повышение цетанового числа
Размер цетанового числа зависит от наличия в составе дизеля парафинов, олефинов, нафтенов, ароматических углеводородов. Производство топлива с высоким ЦЧ не всегда возможно и требует больше затрат. Поэтому для повышения цетанового числа используют специальные присадки.
Присадка для увеличения цетанового числа улучшает воспламеняемость топлива, увеличивает полноту сгорания, облегчает запуск мотора и снижает количество выбросов в атмосферу. В основе присадок лежат алкилнитриты, которые в будущем могут быть вытеснены алкилпероксидами.
Октановое число (ОЧ)
Октановое число бензина показывает его устойчивость к детонации – воспламенению при сжатии в цилиндрах. Требования к детонационной стойкости топлива зависят от параметров двигателя, поэтому октановое число – показатель не столько качества бензина, сколько его соответствия характеристикам мотора.
Методы определения ОЧ
Эту процедуру называют исследовательским методом измерения октанового числа, отсюда буква И в маркировке АИ. Также может применяться моторный метод, при котором испытания проводятся в условиях реальной езды.
Для каждой величины октанового числа устанавливается своя степень сжатия для обоих методов измерения, эти стандартные параметры приведены в таблице октановых чисел.
Как повысить октановое число
Топливо с низким октановым числом воспламеняется раньше, чем с высоким, и при несоответствии требованиям двигателя может привести к детонации, то есть взрыву. Для повышения ОЧ часто используют антидетонационные присадки, наиболее безопасной из которых является метил-трет-бутиловый эфир. Это нетоксичное вещество имеет октановое число выше 100, обеспечивает полное сгорание топлива и снижает выбросы углекислого газа.
Сегодня появились специальные приборы для проверки октанового числа, которые позволяют за короткое время проверить бензин прямо на АЗС.
Октановое и цетановое число солярки
Даже не специалисты по автомобильной тематике, знают, что такое октановое число не только бензина, но и дизельного топлива. Насчет солярки есть другое название, характеризующее горючее.
Сегодня попробуем узнать семантику слов и установить, что родник октановое и цетановое число и в чем их различия.
Определение октанового числа
Известно со школьной скамьи возгорание бензиновой воздушной смеси в камере цилиндров двигателей. Смесь поджигается искровым зарядом, генерируемым свечами зажигания. Это может произойти при одном условии — в момент окончания стойкости бензина к возгоранию. Этот предел и называют октановым числом. Его величину принято принимать за 100 единиц.
От того, с каким октановым числом используют бензин, зависит стабильная работа двигателя. Если смесь детонирует раньше, то слышны звон в цилиндрах, другие характерные звуки. Поэтому важно использовать то горючее, которое указал производитель моторов в сопроводительной инструкции. То есть заливать в топливный бак бензин с октановым числом, например, А-96 или другого обозначения.
Цетановое число солярки
Дизельный мотор (так назван в честь конструктора немецкого иммигранта Рудольфа Дизеля), работает по особому принципу. Двигатель лишен свечей зажигания. Топливо воспламеняется за счет степени высокого сжатия в цилиндре.
Следует заметить, цетановое число показатель дизельного топлива состоит в том, что указывает на момент, при котором происходит воспламенение горючего. Для высокого показателя характерна меньшее сжатие топливной смеси, то есть детонация ее произойдет быстрее.
Если сравнивать с октановым числом бензина, не трудно заметить обратный процесс действия. Поможет лучше разобраться с цетановым числом солярки, если призвать в помощь химию, узнать ее молекулярный состав. Лабораторные исследования показали, из каких компонентов состоит горючее.
В солярке содержатся:
Из предложенного списка «полезными» являются парафины и молекулярные вкрапления нефти. Оказалось, увеличение компонентов в горючей смеси повышает качественные показатели топлива.
Практическое установление метанового числа
Соседствующие химсоединения являются активными противниками цетана, оказывают угнетающее воздействие на горение солярки. А некоторые, вообще, вычленены, как опасные для здоровья человека химические соединения.
Устанавливают цетановое число для дизельного топлива эмпирическим путем на соответствующих установках. Стенд собой представляет одноцилиндровый дизельный мотор, оборудованный устройством, позволяющим изменять условия проводимых экспериментов. Механический тест дает немного искаженные результаты. Более точные измерения достигаются спектральным анализом топлива.
Какую солярку заливать в топливный бак?
Эталоном для определения метанового числа является химическая формула жидкости C16H34. Она представляет консистенцию без конкретного цвета. Начинает кипеть при температуре 286,5 C°.
Здесь принцип, чем больше значение, тем лучше, не срабатывает. Полученные результаты исследований установили точные результаты для практического использования.
Рекомендуют применять в современных автотранспортных средствах с дизельными силовыми агрегатами цетановые числа, находящиеся в диапазоне 50 — 60.
Не запрещено использовать дизельное топливо с более низкими показателями.
Государственным стандартом указано число 45, ниже которого топливо нельзя использовать. Европейские стандарты ISO выбрали 48.
У каждого своя логика, основанная на испытаниях топлива, предназначенного для своих автомобилей. В Объединенной Европе они лучше отечественных аналогов.
Но есть отступления. Грузовые автомобили, оборудованные дизельными силовыми агрегатами, заливают в топливные баки солярку с индексом 40. А морские суда мощные дизели заправляют маркой 20.
Что ходовое на отечественном топливном рынке?
Если провести анализ солярок, предназначенных для заправки дизельного автотранспорта, то есть разбежка в использовании цетанового числа. Обычно в ходу жидко-воздушные горючие смеси с индексов от 45 до 48. А если необходимо заправить автомобиль соляркой другим цетановым числом, ищут нужные автозаправочные станции. Они есть в каждом регионе.
Кроме основного показателя, есть иные, характеризующие солярку. Это предельное сопротивление к окислению, температуре превращения топлива в лед и так далее. Специальные присадки повышают значение. Процесс несложный по исполнению. В топливный бак добавляют присадки, повышающие возгорание солярки.
Цетановая корректировка
Продуктивным способом корректировать цетановое число является использование, вмонтированного в двигатель парогенератора. Подогреется вода от выхлопных газов двигателя. Пар в нужной процентной дозировке направляется в коллектор впускной. Пар должен составлять от 2 до 5 процентов от объема впрыскиваемой в камеру сгорания солярки. От смешивания, горение активизируется, доводит значение Цетан до 55 пунктов.
Сегодня корректоров на отечественном рынке много как отечественных, так и импортного изготовления.
Что такое октановое число для дизеля?
Это показатель стойкости топлива к детонации. Чем, октановое выше число дизельного топлива, тем меньшая вероятность детонации, попадающей в камеры сгорания смеси. То есть взрыва горючего. Солярку можно сжать до критического показателя, а самопроизвольного возгорания не произойдет. При резком сжатии с топливом происходят сложные химические изменения в ее составе.
Детонация — опасный процесс, сравнимый с резким подъемом артериального давления у людей. Это похоже на гипертонию у человека. Может протекать скрытно, может показать неожиданно высокое давление, вызвать инфаркт. Детонация дизельного двигателя способна разрушить силовую установку. Словом, есть существенные отличия октанового числа, от силового агрегат, работающего на бензине.
Видео обзор о качестве дизельного топлива
Всё про октановое и цетановое числа
Октановое число – характеристика, отображающая, насколько эффективно топливо противостоит воспламенению при сжатии в цилиндрах. Фактически этот показатель описывает детонационную стойкость бензина: чем выше оно, тем меньше топливо склонно к детонации.
Если оно будет ниже нормативных показателей, нарушится ровная работа ДВС: вместо горения со скоростью до 60 м/с, топливо будет взрываться со скоростью до 2500 м/с. Это сопровождается неприятным звуком, снижением мощности, ускоренным износом двигателя.
Детонация связана с повышенным образованием гидропероксидов в бензиновых парах. Они окисляются кислородом, который содержится в воздухе, и происходит резкий энерговыброс.
Взрывной процесс представляет собой разветвленно-цепную реакцию. А чтобы повысить детонационную стойкость, используют один из двух методов:
Именно последний метод применяют на российских АЗС. Если улучшенный таким образом бензин не соответствуют техническим параметрам качества, после заправки на свечах образуется нагар.
Методика определения октанового числа
Еще в 30-х годах прошедшего столетия разработали специальную шкалу. По ней сравнивается детонационная стойкость исследуемого бензина и стандартной смеси. Как стандартные эталоны используют 2 вещества:
1) Гептан
Воздушная смесь, сочетаясь с парами гептана, способна быстро детонировать. Качество такого топлива – «нулевое».
2) Изооктан
Он представляет собой разветвленный углеводород с высокой устойчивостью к детонации. Его качество условно приравняют к максимальному – 100.
Для исследования готовят смесь изооктана с гептаном, характеристики которой такие же, как у тестируемого бензина. Далее просто определяют процентную долю изооктана в смеси.
Благодаря добавлению уникальных горючих жидкостей добиваются повышения ОЧ до более высокого уровня – свыше 100. В таких случаях руководствуются условной шкалой, где за основу взят изооктан с тетраэтилсвинцом.
Достаточно знать, сколько тетраэтилсвинца нужно добавить в изооктан для приготовления смеси, аналогичной тестируемому бензину, чтобы определить, каким будет ОЧ – 101, 102, 103 и т. д.
Разновидности
Для определения ОЧИ служит одноцилиндровая установка. Коленвал вращается с частотой 600 оборотов в минуту. Степень сжатия – переменная. Угол опережения зажигания – 13°. ОЧИ демонстрирует, как бензин поведет себя при малой или средней нагрузке.
Задействуют ту же одноцилиндровую установку. Но коленвал вращается уже с частотой 900 оборотов в минуту. А смесь всасывается при температуре большей на 97°С, нежели в первом случае. От ОЧМ зависит, как бензин будет вести себя при солидных нагрузках.
Для большинства инжекторных моторов оно должно варьироваться в пределах от 91 до 98. Так как многие российские АЗС продают низкосортное топливо под видом высокооктанового, есть смысл обезопасить себя.
Достаточно просто добавить в бензин присадку FuelEXx, чтобы увеличить октановый показатель на 3–5 единиц. Катализатор горения не изменит химического состава бензина, но преобразит молекулы углеводорода. В итоге смесь будет сгорать более полноценно. Благодаря этому экономия достигнет 10–15%, а крутящий момент возрастет до 10%.
Цетановое число дизтоплива
Является главной характеристикой воспламеняемости и сгорания дизтоплива в моторе. Чем оно выше, тем спокойнее и полноценней выгорает топливная смесь.
В численном выражении этот показатель сопоставим с объемной долей цетана в специально приготовленной смеси. Эта смесь состоит из гексадекана и α-метилнафталина с таким же периодом задержки, как и в тестируемом топливе.
Для стандартных моторов оптимальным считается дизтопливо, цетановое число которого варьируется от 40 до 55. Наиболее качественным признано дизтопливо с показателем от 51 до 55 ед. Премиальная солярка легче, в ней содержатся легковоспламеняющиеся фракции, которые способствуют быстрому запуску мотора при минусовых температурах. При её использовании заметно снижается дымность.
Цетановое число дизтоплива зависит от того, какие парафины, ароматики, олефины и нафтены входят в его состав. Для измерения используют стандартную силовую установку Waukesha либо ИДТ-90. Альтернативой может стать камера с постоянным объемом, тестирование этим методом, в отличие от первого, занимает не более 20 мин.
Эффективным способом повышения признан FuelEXx Diesel. Он увеличивает этот показатель на 3–5 единиц. Вместе с этим из топлива удаляется вода, происходит раскоксовка поршневых колец, очистка камеры сгорания. Это подтверждено стендовыми и дорожными испытаниями.
Что такое цетановое и октановое число топлива
Качество используемого топлива и его основные характеристики напрямую влияют на то, как долго прослужит машина. Октановое и цетановое число – это базовые характеристики качества жидкого топлива.
Бензин – это смесь углеводородов, количество каждого из компонента в этой смеси определяют марку бензина и его эксплуатационные характеристики. Фото: tuning-lada-2109.ru
В общих чертах
Октановое число показывает нам устойчивость топлива к детонации (способность топлива к самовоспламенению) для двигателей.
[stextbox в марке бензина показывает содержание изооктана в его смеси с гептаном. Чем больше значение числа, тем ниже вероятность, что топливо может детонировать.[/stextbox]
Снижение значения октанового числа может нарушить ровную работу двигателя. При высоком значении давления, она способна к самовоспламенению. Возникает резкий неприятный звук, снижается мощность. При детонации могут быть повреждены внутренние детали двигателя, и он потребует ремонта.
У нас вы найдете подробную информацию о новом Lexus GX 460 2018 года.
У нас вы найдете подробную информацию о новом Lexus GX 460 2018 года.О преимуществах нового GMC Acadia 2018 года можно узнать здесь.
Для повышения устойчивости к детонации используются различные виды присадок. Данный способ довольно часто применяется на заправках в России. При заправке на станции улучшенным подобным способом бензином, необходимо обращать внимание на свечи. Если появился нагар, то это признак несоответствия бензина техническим характеристикам.
Шкала значений и виды октанового числа
В составе стандартного эталона два вещества: гептан, пары которого способны быстро детонировать и изооктан, устойчивый к детонации. Для анализа бензина берется смесь этих веществ, которая имеет характеристики исследуемого бензина, и вычисляется количество изооктана в смеси. Если добавлять в бензин уникальные горючие жидкости, то ОЧ (октановое число) может повышаться и более чем до 100. В этом случае руководством служит условная шкала, основой которой служат смесь тетраэтилсвинца и изооктана.
Виды октановых чисел
ОЧИ – это исследовательское ОЧ. Для его определения применяется одноцилиндровая установка имеющая переменную степенью сжатия. ОЧИ показывает, как поведет себя бензин при невысоких нагрузках.
ОЧМ – октановое число моторное. Определяется аналогично ОЧИ, но с увеличенной частотой вращения коленвала. ОЧМ имеет меньшее значения, чем ОЧИ и показывает поведение топлива при высоких нагрузках.
Цетановое число дизтоплива
В численном выражении эта характеристика сравнима с объемом цетана в специальной смеси, имеющей период задержки аналогичный топливу, взятому для проведения теста.
[stextbox цетанового числа 40-55 – это стандарт для дизтоплива. Более качественное топливо имеет показатель от 51 до 55 единиц. [/stextbox]
Такое топливо класса Премиум содержит фракции, которые позволяют быстро запускать двигатель даже зимой.
Методы увеличения значения октанового числа
В соответствии с ГОСТ 2084-77, марки А-72 и А-76 по моторному методу имеют октановое число 72 и 76 соответственно, а АИ-93 и АИ-95 по исследовательскому методу имеют детонационную стойкость 93 и 95. Будьте внимательны при заправке своего автомобиля. Бензина с маркой АИ-76 быть не может. Для него не применяется исследовательский метод.
Повышения октанового числа возможно несколькими способами:
К сожалению, как выяснил Росстандарт, на заправках из бензина частенько испаряется его качество и октановое число в половине случаев ниже заявленного. Это приводит к проблемам с двигателем машины. По внешнему виду такое топливо трудно отличить от качественного. Лучше найти для себя заправку, качество бензина на которой вам хорошо известно.
О результатах тестов топлива вы узнаете из этого видео:
Как влияет октановое и цетановое число на работу двигателя
Чем отличается цетановое число дизельного топлива от октанового числа бензина
Разница между цетановым и октановым числом начинается уже с того, что первое определение применимо к дизельному топливу, а второе к бензину. Оба показателя, в первую очередь говорят о химическом составе.
Сырьё для дизельного топлива и для бензина — конечно же, одно, то есть нефть. Только вот в процессе её переработки и разделения на разные фракции, одни химические элементы уходят на производство бензина, а другие больше подходят для создания дизельного топлива.
Так и получается два вида нефтепродукта с совершенно разными химическими составами. Соответственно и определение их рабочих параметров происходит путём исследования разных химических элементов. В случае с дизелем — цетановое число, а в случае с бензином — октановое число. Исследуя эти числа, на производстве добиваются правильного состава топлива для дизельного и бензинового двигателя.
Определение цетанового и октанового числа
Показатель гексадекана (второе название цетана), не применим к определению качества бензина. И не только потому, что отсутствует в нём. Простым языком, цетановое число — это показатель скорости воспламеняемости. Бензин же исследуют на совершенно противоположный показатель — устойчивость к воспламеняемости.
Получается, что от дизеля добиваются того, чтобы он начал воспламеняться, а от бензина, наоборот, чтобы он был устойчив к возгоранию.
Научное определение обеих величин, ЦЧ и ОЧ, очень простое.
Цетановое число — число, которое определяет, сколько необходимо времени от попадания дизеля в цилиндр двигателя до начала горения. Чем оно выше, тем быстрее произойдёт преобразование топливной смеси в энергию.
Октановое число — число, которое определяет детонационную стойкость бензина. Чем оно выше, тем в более мощном двигателе можно будет применять топливо.
Как видно из определения, обе характеристики в принципе о разных вещах. И поэтому, октановое и цетановое число не имеет смысла сравнивать между собой.
Влияние цетанового числа на работу двигателя
От количества цетана или октана напрямую зависит работа двигателя и не только.
Если использовать дизельное топливо с характеристиками, которые рекомендовал автопроизводитель конкретной модели, то машина будет:
ехать со стабильной мощностью;
выбрасывать в атмосферу элементы горения на разрешённом уровне.
Соответственно, если заправиться дизелем с октановым числом, которое не подходит машине, то будет обратная реакция: медленный старт, потеря мощности и клубы чадящего дыма из выхлопной трубы. Не исключена и поломка узлов двигателя. Ведь дым — это уже видимый результат. Ему же сначала предшествует отложение копоти на внутренних механизмах мотора. И как итог — двигатель быстро выходит из строя.
Для современных автомобилей используется дизельное топливо с цетановым числом от 40 до 60 единиц. Это именно тот минимум и максимум, при котором транспортное средство будет работать по стандартам производителя.