АВТО БЛОГ YAMAHA-VOLGA.RU

Октановое число бензина что: что такое, как повысить или понизить? Что такое детонация?

10 июля, 2023 by admin

Октановое число — Что такое Октановое число?

21 февраля 2013 в 11:16 , Обновлено 26 апреля 14:55

25822

Октановое число — это один из показателей детонационных свойств бензина.

Октановое число — это один из показателей детонационных свойств бензина.
Это мера способности топлива сопротивляться детонации при воспламенении в смеси с воздухом в цилиндре двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
Чем выше октановое число, тем тем стабильнее топливо. 

Розничные АЗС в РФ продают 3 основные марки бензина в зависимости от октанового числа:

• обычный — низкое октановое число, обычно 92;
• средний — 95-98;
• премиум — 100.

Нередко эти марки бензина называют по-разному: неэтилированный, супер и др.

Октановое число топлива определяют на стандартном одноцилиндровом двигателе с переменной степенью сжатия.
Неизвестный бензин сравнивают с эталонным топливом по их способности вызывать детонацию в двигателе.
Детонация происходит при самопроизвольном сгорании топлива, когда повышение температуры и давления от первичного сгорания вызывает воспламенение несгоревшего топлива.
Высокое давление в поршне при детонации может привести к серьезным повреждениям двигателя, таким как поломка коленчатого вала или клапанов. 

Эталонное топливо

Эталонное топливо составляют путем смешивания 2^х химически чистых углеводородов:

• изооктана, имеющего высокие антидетонационные свойства, условно принятые за 100 единиц;
• н-гептана, который легко детонирует, и антидетонационные свойства которого приняты за 0.

При смешивании изооктана и н-гептана в различных пропорциях получают линейку эталонного топлива с различными антидетонационными свойствами.
Чем больше изооктана содержится в смеси, тем выше ее антидетонационные свойства.

При испытании неизвестного бензина на одноцилиндровом двигателе повышают степень сжатия до появления детонации.
Затем на этом же двигателе подбирают эталонное топливо, начинающее детонировать при той же степени сжатия, при которой начал детонировать неизвестный бензин.

Допустим, что эталонное топливо состоит из 75 % изооктана и 25 % н-гептана.
В этом случае принимается, что неизвестный бензин имеет октановое число, равное 75.
Другими словами, октановое число — это процентная доля изооктана в эталонном топливе, которое по своим антидетонационным свойствам оказалось равнозначащим испытуемому бензину.

Последние новости

Октановое число бензина – ничего лишнего о важном

Тот бензин, что получается сразу после процессов нефтеперегонки, всегда имеет низкое октановое число, около 35 и этих параметров недостаточно для того, чтобы мотор заводился и работал исправно. Требуется получить марки высокооктановых бензинов, и для этого применяются методы высокотемпературной обработки (крекинга), риформинга, введение в «полуфабрикат» – сырой бензин – специальных присадок на установках компаундирования. Со стороны физико-химических процессов задача увеличения октанового числа решается на нефтеперерабатывающих предприятиях.

Но мериться размерами октанового числа не прочь и автовладельцы: это любимая тема для обсуждения, причина споров о качестве бензина, происхождений мифов и заблуждений. На что же на практике влияет октановое число бензина и что это, если обойтись без сложных формул и научных разъяснений?

Октановое число – просто о важном

Если коротко, любые бензины, поступая в камеру сгорания двигателя, способны сжиматься такого предела, чтобы начался процесс управляемого самовоспламенения – так работает свечное зажигание. Но до каких именно пределов могут сжиматься бензины, чтобы не сработало самопроизвольное воспламенение и последующая опасная детонация? Именно способность бензина сопротивляться нежелательной детонации и измеряется октановым числом. Параметр является важной составляющей безопасности для работы моторов, поскольку любая неконтролируемая, возникающая произвольно детонация является причиной оплавления, разрушения узлов мотора.  

Название такого показателя антидетонационной устойчивости бензинов возникло, конечно же, не просто так, в расчёте участвуют такие химические соединения, как n-гептан и изооктан. Вещества обладают противоположными характеристиками относительно устойчивости к детонации, а их соотношение в итоге и показывает что такое октановое число.   

Детонация, изооктан и гептан

Это три основных параметра в системе расчёта октановых чисел. Если детонация – это неконтролируемый самопроизвольный взрыв, физико-механический процесс, то изооктан и n-гептан – химические соединения, являющиеся эталонами по отношению к взрывам. 

Изооктан – вещество с максимальной устойчивостью к сжатию, такое соединение способно выдержать нагрузки, превышающие те, что характерны для двигателей, работающих на бензине.  

N-гептан – смесь, не выдерживающая даже минимальной нагрузки сжатия. 

Октановое число – это пропорция, демонстрирующая, как поведёт себя та или иная марка бензина, будь на её месте смесь изооктана и n-гептана. Цифра в наименовании топлива указывает, сколько изооктана потребовалось бы для корректной работы мотора. 

Бензин АИ-95 – это расчёт антидетонационной устойчивости, аналогичный смеси из 95 единиц изооктана и 5 единиц n-гептана. Чем выше цифра в октановом числе, тем меньше нужно опасаться за взрывоопасность такого горючего в камере сгорания.   

Значения ГОСТ для октановых чисел бензина

Существует два основных документа, в каждом из которых установлены минимальные значения октановых чисел для автомобильных марок бензинов. На территории РФ хождение имеет топливо четырёх марок: 

• Нормаль-80, Регуляр-92 – октановое число установлено в ГОСТ Р 51105-97 

• Высокооктановые Премиум-95 и Супер-98 – для каждого из этих видов горючего октановое число прописано в ГОСТ Р 51866-2002

Также общие характеристики для автомобильных топлив указаны в ТУ 0251-001-12150839-2015. И каждый из документов описывает свойства только неэтилированных видов бензина, поскольку предшественник современного горючего, этилированный состав, запрещен почти во всех странах мира, включая Россию. Решение было принято в 2003 году из-за высочайшей токсичности этилированного бензина для человека и огромного вреда для экологии. 

Конечно, стоит упомянуть и новые сорта бензинов – ЭКТО-100, также продаётся под наименованиями АИ-100, Ultimate 100 или Pulsar 100, а также гоночные (спортивные) смеси, в которых октановое число заявлено не менее 100, 102 и даже 105 ед. Но пока ни один ГОСТ характеристики таких марок не описывает. 

В регламентах ГОСТ и ТУ к одному и тому же бензину всегда указывается два числа устойчивости к детонации, и оба верны, хотя и получены в разных условиях тестирования топливно-воздушных смесей. Речь идёт о замерах октановых чисел моторным и исследовательским методом. 

Исследовательский метод замера октановых чисел

Именно этот способ определения антидетонационного числа отражён в маркировке на АЗС – АИ-80 / 92 / 95 / 98. Цифры получены, исходя из тестов на профессиональных установках, настроенных на определенные параметры работы двигателя. Исследовательский метод проводится с имитацией нагрузок на мотор и, соответственно, на бензин, как если бы автомобиль ехал в режиме «город». 

Методика тестирования определена в ГОСТ 8226-82 и ГОСТ Р 32339-2013, исследование выполняется на установках УИТ и СFR, имитирующих работу одноцилиндрового четырехтактного двигателя, и такая работа позволяет оценить октановое число от 40 до 120 единиц.  

Метод показывает антидетонационные качества топливно-воздушной смеси при работе ДВС на 600 об/мин, при условии t впрыска горючего +52С. 

Моторный тест для определения октанового числа

Такие результаты больше необходимы для сертификации нефтепродуктов, а в бытовом применении достаточно показателей по исследовательскому методу. В этом случае, в отличие от первого способа, октановое число бензина выявляется уже при максимальных нагрузках на двигатель: это 900 об/мин и температуре впрыска топлива +149 С.

Тестирование проходит по условиям ГОСТ 511-2015, на тех же установках, имитирующих работу мотора, диапазон замера октановых чисел от нуля до 120 единиц. 

Бытовые приборы, измеряющие октановое число

Октанометры – распространённые, но относительно точные устройства, показывающие октановое число жидкости, которая находится в ёмкости, а не рабочих качеств бензинов в камере сгорания. Теоретически, любой подобный аппарат  с большой вероятностью покажет погрешность, при этом калибровка таких приборов также является неточной. Но если в функционале предусмотрено определение запрещенных присадок, это можно узнать с помощью октанометров.    

Нужно ли повышать октановое число – мифы и заблуждения

Если вы помните из начала обзора, нефть, прошедшая первичный этап переработки, то есть, деления на фракции, уже является бензином, но не тем, который можно заливать в баки автомобилей и даже техники. Поэтому получение высокооктановых марок топлива – задача, в идеале, для производителей, несмотря на соблазн воспользоваться одной из присадок, обещающих повысить октановое число до 5-6 единиц. Такие составы предназначены для заливки в бак и продаются в специализированных  магазинах. 

А зачем дополнительно повышать октановое число?

Высокая степень сжатия топлива – это большее давление в камере сгорания. Чем выше давление, тем больше потребность в высокооктановом топливе. 

Но производитель авто всегда указывает на внутренней стороне крышки люка бензобака минимальный показатель детонационной устойчивости. Это означает, что конструкция двигателя рассчитана на работу именно с бензинами указанного качества. При добавлении октанокорректоров добиться большей экономичности или КПД от мотора точно не получится, поскольку конструкция мотора вряд-ли имеет секретную запасную мощность на случай добавления присадок. 

Магазинные присадки в бензобак для повышения октанового числа

Стоит помнить, что присадки, имеющие в составе магний, железо и свинец запрещены регламентом таможенного союза ТР ТС 013/2011, этот же документ предупреждает о нежелательности применения составов с N-метиланилином (монометиланилинов). Лояльность к присадкам для увеличения октановых чисел проявляется надзорными органами, пожалуй, только в отношении продуктов на основе МТБЭ – трет-бутилметиловых эфиров. 

Это правило стоит применять не только по отношению к присадкам, повышающим октановое число. Как правило, такие смеси являются мультифункциональными и работают, как антикоррозийные средства, моющие, антигелевые и т.д. Выбирая многофункциональный состав, стоит обратить внимание на его компоненты, даже если придание бензину лучших антидетонационных параметров  не является приоритетной задачей. 

Увеличение октанового числа на этапе производства

Этот этап неизбежен и регламентирован ГОСТами, но преимущество метода состоит в том, что присадки к бензину добавляются на специальных установках компаундирования. Подобные конструкции позволяют добиться равномерного смешивания разных масс, также допускается введение до 5 составов. Дополнительно производитель проводит тестирование и сертификацию бензинов, что существенно снижает риск заправки некачественным топливом.  

Конечно,  выбор надёжных, проверенных АЗС, где можно заправиться чистым, качественным бензином, основывается на официальных и негласных, «народных» рейтингах доверия. Напоминаем, что даже если вы находитесь далеко от привычных локаций, для поиска и выбора одного из проверенных вариантов можно пользоваться нашей картой – здесь указаны все рейтинговые автозаправочные станции. Кроме того, все они являются участниками всероссийской программы топливных карт.

Объяснение бензина — глубинное октановое число

• Основы
• Глубина октана
• +Меню

Что такое октан?

В последние годы производители автомобилей требуют или рекомендуют бензин премиум-класса (высокооктановый сорт топлива) для использования в большем количестве моделей своих автомобилей. Также увеличилась разница в цене между премиальными и низкооктановыми сортами.

• Обычный (бензин с самым низким октановым числом – обычно 87)
• Midgrade (топливо со средним октановым числом — обычно 89–90)
• Premium (топливо с самым высоким октановым числом — обычно 91–94)

Некоторые компании называют эти сорта бензина по-разному, например, неэтилированный бензин, супер- или супер-премиум, но все они относятся к октановому числу.

Бензонасос с указанием различных марок бензина и октанового числа на желтых этикетках

Источник: стоковая фотография (защищено авторским правом)

знаете ли вы

?

Большое число на желтой этикетке октанового числа бензонасоса означает минимальное октановое число. (R+M)/2 Метод на этикетке относится к используемому методу определения октанового числа, где R — октановое число по исследовательскому методу, а M — октановое число по моторному топливу.

Из 18 изомеров нормального октана (C ₈ H ₁₈ ) октан получил свое название от соединения 2,2,4-триметилпентана, обладающего высокой устойчивостью к самовозгоранию. Этому изооктану было присвоено эталонное значение 100 для целей тестирования. Чрезвычайно нестабильный нормальный гептан (C ₇ H ₁₆ ) молекула является эталонным топливом с октановым числом 0.

Как октановое число влияет на мой автомобиль?

Двигатели предназначены для сжигания топлива в регулируемом сгорании . Пламя начинается у свечи зажигания и горит по всему цилиндру, пока не сгорит все топливо в цилиндре. Для сравнения, самовозгорание , также называемое самовозгоранием , детонацией или детонацией , происходит, когда повышение температуры и давления от первичного сгорания вызывает воспламенение несгоревшего топлива. Это неконтролируемое вторичное сгорание вызывает резкое повышение давления в цилиндре и вызывает детонацию.

Конкуренция между преднамеренным (управляемым) и непреднамеренным (самопроизвольным) сгоранием приводит к тому, что энергия горящего топлива распределяется неравномерно, что может привести к повреждению и оказать высокое давление на поршень двигателя до того, как он войдет в рабочий такт (часть цикл, когда движение поршня генерирует мощность).

Нормальное сгорание в цилиндре бензинового двигателя

Источник: General Chemistry: Principles, Patterns, and Applications , 2011 (авторское право)

Самовозгорание в цилиндре бензинового двигателя, вызывающее детонацию двигателя : Принципы, Шаблоны , и Applications , 2011 (защищено авторским правом)

До того, как электрическое компьютеризированное зажигание стало широко использоваться, эта детонация часто происходила и могла привести к значительному повреждению двигателя. Большинство современных двигателей имеют датчики для обнаружения детонации. При обнаружении компьютер задерживает начальную искру, что приводит к тому, что контролируемое сгорание происходит в точке, когда сжатие не достигает максимальной точки. Хотя это устраняет детонацию, это может привести к снижению эффективности работы двигателя.

Подобное нежелательное состояние называется преждевременным зажиганием, когда топливо воспламеняется само по себе до того, как его подожжет искра. Современные компьютеры двигателя минимизируют это состояние, контролируя синхронизацию клапанов и впрыск топлива; однако этот механизм контроля также может привести к снижению эффективности использования топлива или выбросов.

Как измеряется октановое число?

Стандартным средством проверки октанового числа является двигатель для проверки октанового числа. Этот тест аналогичен тому, как можно определить массу объекта, сравнивая его с объектами (эталонами) известной массы на весах. Первичные эталонные топлива (PRF) с точно известным октановым числом образуются путем объединения изооктана, гептана и других известных стандартов, таких как толуол. Эти PRF используются для определения заданного образца топлива для определения давления, при котором наблюдаются аналогичные интенсивности детонации. Это измерение выполняется путем регулировки высоты цилиндра двигателя с октановым числом, которая изменяет степень сжатия / давление в двигателе до тех пор, пока детонация не достигнет определенного уровня интенсивности.

(R+M)/2, которые вы видите на этикетке, относится к среднему значению октанового числа по исследовательскому методу ( R ON) и октанового числа двигателя ( M ON). Для определения RON топливо испытывают на холостом ходу двигателя при низкой температуре воздуха и малых оборотах двигателя. Для определения MON топливо испытывается в более напряженных условиях при более высокой температуре воздуха и частоте вращения двигателя.

Исторически RON и MON определялись на отдельных испытательных машинах, специально настроенных для каждого испытания. Текущие конструкции (см. изображение ниже) позволяют одному и тому же двигателю выполнять оба теста. Несмотря на такую ​​гибкость, многие тестировщики по-прежнему предпочитают использовать более одной машины, каждая из которых специально настроена и откалибрована для выполнения тестов RON или MON.

Двигатель для проверки октанового числа

Последнее обновление: 17 ноября 2022 г.

• Также в

  Объяснение бензина
• Бензин
• Глубина октана
• Откуда наш бензин
• Использование бензина
• Цены и перспективы
• Факторы, влияющие на цены на бензин
• Региональные различия в ценах
• Колебания цен
• История бензина
• Бензин и окружающая среда

• Узнать больше

• Анализ затрат на октан: 28 ноября 2018 г.
• На этой неделе в нефтяной промышленности
• Обновление бензина и дизельного топлива
• Еженедельные розничные цены на бензин и дизельное топливо
• Моторное топливо: понимание факторов, влияющих на розничную цену бензина
• Статьи по бензину

• Часто задаваемые вопросы

• За что я плачу за галлон обычного бензина и дизельного топлива?
• Сколько этанола содержится в бензине и как это влияет на экономию топлива?
• Каковы прогнозы цен на бензин и дизельное топливо в США?

Выбор топлива с правильным октановым числом

Что такое октановое число?

Октановое число является мерой способности топлива сопротивляться «детонации» или «звону» во время сгорания, вызванным преждевременной детонацией топливно-воздушной смеси в двигателе.

В США неэтилированный бензин обычно имеет октановое число 87 (обычный), 88–90 (средний) и 91–94 (премиум). Бензин с октановым числом 85 доступен в некоторых высокогорных районах США (подробнее об этом ниже).

Октановое число отображается крупными черными цифрами на желтом фоне на бензоколонках.

Топливо с каким октановым числом следует использовать в моем автомобиле?

Вы должны использовать октановое число, требуемое производителем для вашего автомобиля. Итак, проверьте руководство пользователя. Большинство бензиновых автомобилей предназначены для работы на бензине с октановым числом 87, но другие предназначены для использования топлива с более высоким октановым числом.

Почему некоторые производители требуют или рекомендуют использовать бензин с более высоким октановым числом?

Топливо с более высоким октановым числом часто требуется или рекомендуется для двигателей, которые используют более высокую степень сжатия и/или используют наддув или турбонаддув для подачи большего количества воздуха в двигатель. Повышение давления в цилиндре позволяет двигателю извлекать больше механической энергии из данной воздушно-топливной смеси, но требует топлива с более высоким октановым числом, чтобы смесь не детонировала. В этих двигателях топливо с высоким октановым числом улучшит рабочие характеристики и топливную экономичность.

Что делать, если я использую топливо с более низким октановым числом, чем требуется для моего автомобиля?

Использование топлива с более низким октановым числом, чем требуется, может привести к плохой работе двигателя и со временем повредить двигатель и систему контроля выбросов. Это также может привести к аннулированию гарантии. В старых автомобилях двигатель может издавать слышимый «стук» или «стук». Многие новые автомобили могут регулировать момент зажигания, чтобы уменьшить детонацию, но мощность двигателя и экономия топлива все равно будут страдать.

Будет ли использование топлива с более высоким октановым числом, чем требуется, улучшить экономию топлива или производительность?

Это зависит. Для большинства транспортных средств топливо с более высоким октановым числом может улучшить производительность и расход бензина, а также снизить выбросы углекислого газа (CO ₂ ) на несколько процентов в тяжелых условиях эксплуатации, таких как буксировка прицепа или перевозка тяжелых грузов, особенно в жаркую погоду. Однако в нормальных условиях вождения вы можете получить мало пользы.

Почему топливо с более высоким октановым числом стоит дороже?

Компоненты топлива, повышающие октановое число, обычно дороже в производстве.

Стоит ли дополнительных затрат на топливо с более высоким октановым числом?

Если вашему автомобилю требуется топливо среднего или высшего качества, обязательно. Если в руководстве по эксплуатации указано, что ваш автомобиль не требует премиум-класса, но говорится, что ваш автомобиль будет работать лучше на топливе с более высоким октановым числом, это действительно зависит от вас. Увеличение затрат, как правило, выше, чем экономия топлива. Тем не менее, снижение выбросов CO ₂ и сокращение потребления нефти даже на небольшую величину может быть важнее затрат для некоторых потребителей.

Что такое октановое число 85 и безопасно ли его использовать в моем автомобиле?

Первоначально продажа топлива с октановым числом 85 была разрешена в высокогорных районах, где атмосферное давление ниже, поскольку оно было дешевле и потому что большинство карбюраторных двигателей довольно хорошо его переносили. Это не относится к современным бензиновым двигателям. Таким образом, если у вас нет старого автомобиля с карбюраторным двигателем, вам следует использовать топливо, рекомендованное производителем для вашего автомобиля, даже если доступно топливо с октановым числом 85.

Может ли этанол повысить октановое число бензина?

Да. Этанол имеет гораздо более высокое октановое число (около 109), чем бензин. Нефтепереработчики обычно смешивают этанол с бензином, чтобы повысить его октановое число — большая часть бензина в США содержит до 10% этанола.

Форд Мотор Компани. 2013. Руководство по эксплуатации Ford Fiesta 2014 года. п. 120.

Шибист, Дж. и Б. Вест. 2013. Влияние низкооктановых углеводородных смесей на предел детонации «E85». САЕ Интерн. J. Топливная смазка. 6(1):44-54, 2013, doi:10.4271/2013-01-0888.

Штейн Р., Д. Половина, К. Рот, М. Фостер и др. 2012. Влияние теплоты испарения, химического октана и чувствительности на предел детонации для смесей этанол-бензин. САЕ Интерн. J. Топливная смазка. 5(2):823-843, 2012, doi:10.4271/2012-01-1277.

Леоне Т., Э. Олин, Дж. Андерсон, Х. Юнг и др. 2014. Влияние октанового числа топлива и содержания этанола на детонацию, экономию топлива и выбросы CO2 для двигателя с прямым нагнетанием с турбонаддувом. САЕ Интерн. J. Топливная смазка. 7(1):9-28, 2014, doi:10.4271/2014-01-1228.

Kalghatgi, G. 2014. Взаимодействие топлива и двигателя. Уоррендейл: Общество автомобильных инженеров.

Хейвуд, Дж. 1988. Основы двигателя внутреннего сгорания. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.

Гиббс Л., Б. Андерсон, К. Барнс и др. 2009. Технический обзор автомобильных бензинов. Корпорация Шеврон.

Томас Дж., Б. Уэст и С. Хафф. 2015. Влияние смесей высокооктанового этанола на четыре старых автомобиля с гибким топливом и автомобиль GDI с турбонаддувом. ОРНЛ/ТМ-2015/116. Окриджская национальная лаборатория.

Пракаш А., Джонс А., Нельсон Э., Масиас Дж. и др. 2013. Октановое число автомобилей, рекомендованных премиум-классом. Технический документ SAE 2013-01-0883, doi: 10.4271/2013-01-0883.

Пракаш А., Р. Крэкнелл, В. Натараджан, Д. Дойл и др. 2016. Понимание октанового аппетита современных автомобилей. Международный SAE. J. Топливная смазка. 9(2):345-357, doi:10.4271/2016-01-0834.

Уэст, Б., С. Хафф, Л. Мур, М. ДеБаск и С. Слудер. 2018. Влияние высокооктанового бензина E25 на два автомобиля, оснащенных двигателями с прямым впрыском и турбонаддувом.

Comments |0|