Почему у октана такое низкое октановое число? Детонация и теплотворность

октановое число

 

Почему октановое число октана такое низкое? Очень часто происхождение понятия октановое число объясняют количеством октана в бензине. Дескать, чем больше процентов октана, тем выше это число. Правда вопрос почему октановое число самого октана всего 17-19 остается обычно без ответа. Также без ответа остается вопрос об октановом числе выше 100. Ведь понятно, что если процентов доли вещества больше ста, то явно что-то не так с подсчетами.

Правильный ответ можно разделить на 2 части. Во-первых, речь идет не о количестве какого-то конкретно вещества в топливе, а о степени детонационной стойкости топлива в сравнении с эталоном. Соответственно и число 100 лишь ориентир, а не максимально возможное значение. И во-вторых, в качестве эталона выступает вовсе не октан, а изооктан. Октановое число которого как вы можете догадаться именно 100. Видимо неудобно и долго произносить длинное словосочетание «изооктановое число», вот и сократили до октанового. Отсюда понятно, что непосредственно о наличии или отсутствии изооктана, и, тем более, октана речь не идет.

Детонация от горения отличается гораздо более высокой скоростью сгорания. Если горением считаются дозвуковые значения скорости распространения, то при детонации они выше километра в секунду. Значения этих скоростей при горении и детонации топлива могут различаться на 2 порядка. Если скорость послойного горения бензина обычно 15-20 м/сек, то при детонации скорость может превышать 2 000 м/сек.

Зачем нам вообще нужно знать о детонационной стойкости? Дело в том, что мотор не приспособлен для работы режиме детонации. При детонировании ударные волны сдирают масляную плёнку со стенок гильзы, увеличивается износ цилиндра и колец. Страдает все. И перегородки между кольцами, и поршни, и гильзы, и головки. Перегревается движок. Мощность его снижается. Сопровождается это локальными разрушениями камеры сгорания и поверхности поршня, детонация неминуемо приближает ремонт. За перегревом двигателя следует перегрев масла. Что приводит к ускоренной деградации автомасла и выгоранию. В общем последствия крайне неприятные.

Поэтому устойчивость к детонации важнейшее качество топлива. Только не нужно путать ее с теплотворностью (Уде́льная теплота́ сгора́ния то́плива). Бензины с более высоким октановым числом совершенно не обязательно выделяют больше тепла и энергии.

Отдельно стоит выделить такой момент как самовоспламенение. Каждому понятно, что высокий риск самовоспламения прямо связан с низкой детонационной стойкостью. И поскольку самовоспламенение сам по себе очевидно вредный процесс, то многие считают именно его главной и единственной проблемой. Хотя именно переход горения во взрыв представляет главную опасность.

Вероятно вы знаете, но на всякий случай стоит отметить, что стандарты обозначения октанового числа топлива могут в разных странах подразумевают под собой или определение его моторным методом, или исследовательским, или усредненное значение от обоих методов. То есть одно и то же число может подразумевать разные по факту значения стойкости ко взрывному горению. Числа полученные разными способами могут отличаться друг от друга более чем на 10. В конце статьи приведена информация каждом из методов.

Так что прежде чем делать выводы об октановом числе нужно узнать каким образом это число получено.

 

Какое же топливо обладает наибольшей стойкостью к детонации? И какая разница по числам ОЧ у самых популярных видов бензина Надеюсь таблицы ответят на все ваши вопросы.

 

Таблица соответствия октанового числа полученного исследовательским и моторным методами.

Марка топлива

ГОСТ

ОЧ

СЖ

Исследовательский

Моторный

АИ-98

Р51105-97

98

87

10

АИ-96

ТУ 38.0011165-97

96

85

9,6

АИ-95

Р51105-97

95

85

9,5

АИ-93

2084-77

93

85

9,3

АИ-92

ТУ 38.001165-97

92

85

9,2

АИ-91

Р51105-97

91

82,5

9

АИ-80

ТУ 38.001165-97 (экспорт)

Р51105-97

80

76

8

А-76

2084-77

76

7,5

А-72

2084-77

72

7

 

таблица октановое число

 

Исследовательское октановое число определяется на одноцилиндровой установке с переменной степенью сжатия, при частоте вращения коленвала 600 оборотов в минуту, температуре всасываемого воздуха 52°C и угле опережения зажигания 13°. Оно показывает, как ведёт себя бензин в режимах малых и средних нагрузок.

Моторное октановое число определяется также на одноцилиндровой установке, при частоте вращения коленчатого вала 900 об/мин, температуре всасываемой смеси 149 °C 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

Октановое число AKI — среднее арифметическое между ОЧИ и ОЧМ. Используется на АЗС в США, Канаде, Бразилии и некоторых других странах.

Главная