Что такое октановое число? — Комплекс Fresh
Октановое число представляет собой показатель, характеризующий устойчивость бензина к системе автоматического зажигания. Другими словами, это число, указывающее на то, насколько то или иное топливо устойчиво к возгоранию внутри автомобиля. Как известно, возгорание топлива способно полностью прекратить работу двигателя авто, вывести его из строя.
Октановое число «говорит» о способности топлива не воспламеняться в камере сгорания двигателя автомобиля при сжатии, характеризует его детонационную стойкость.
Как рассчитывается октановое число?
Существует два метода рассчитать октановое число — исследовательский и моторный. Важно обратить внимание на тот факт, что в лабораторных условиях моторный метод расчета октанового числа подойдет при исследовании 72-го и 76-го бензина, который практически не используется для заправки современных автомобилей. Современное 93, 95, 97 топливо (бензин) тестируется исключительно исследовательским методом.
Для тестирования применяется стандартный двигатель (одноцилиндровый), характеризующийся изменяемыми показателями степени сжатия. Исследуемое топливо заливается в двигатель, осуществляется измерение показателей его детонации. После этого в тот же двигатель заливается изооктан и Н-гептан — смесь топлива-эталона. На эталонном топливе двигатель осуществляет работу по той же схеме, что и при тестировании исследуемого бензина. Показатель стойкости бензина — это показатель содержащегося в эталонной смеси изооктана. Октановое число — процент содержания изооктана (напр., 65% = 65 ед.).
Как регулируется октановое число?
Повышение октанового числа бензина возможно при добавлении в его состав специализированных присадок-алканов — углеводородов, имеющих разветвленную структуру, а также ароматических углеводородов. Данные компоненты позволяют увеличить октановое число. Некоторые присадки (к примеру, цимантрен) дают возможность получить на выходе бензин, октановое число которого составляет больше ста единиц. При этом необходимо помнить, что длительное хранение такого бензина невозможно, поскольку высокооктановое топливо характеризуется высокими показателями летучести и со временем утрачивает свои свойства.
Поделитесь ссылкой со своими друзьями:
Октановое число — АЗС VIP | Пропан-бутан | Автономная газификация | Новокузнецк
Октановое число — важнейший показатель качества, характеризующий детонационную стойкость бензина, зависящий от строения углеводородов, фракционного состава, химической и физической стабильности, содержания серы и др. Октановое число определяется на одноцилиндровых установках ИТ9-2М и УИТ-65 по моторному (ГОСТ 511-82) или на установках ИТ9-6 и УИТ-65 по исследовательскому (ГОСТ 8226-82) методам. Сущность определения сводится к сравнительному сжиганию испытуемого бензина, октановое число которого нужно найти, с искусственно приготовленным эталонным топливом, октановое число которого известно. Эталонное топливо составляют из двух индивидуальных углеводородов: изооктана — высокая и n-гептана — низкая детонационная стойкость. Физические свойства этих углеводородов близки, но структурное строение молекул разное (см. рис.), чем и объясняется различная детонационная стойкость. По внешнему виду — это прозрачные, бесцветные жидкости, не содержащие непредельных углеводородов и осадка, имеющие низкие температуры кипения (около 99°С, плотность 692 и 683 кг/м3).
Октановое число (по моторному методу): для изооктана C8h28 составляет 100 единиц, n-гептана С7Н16 — 0 единиц. Установки ИТ9-2М, ИТ9-6 и УИТ-65 имеют однотипные двигатели, агрегаты и измерительную аппаратуру, но условия испытания разные.
Условия испытания бензина при определении октанового числа исследовательским методом более мягкие, а получаемое значение выше, чем по моторному методу. Эту разницу называют чувствительностью бензина. Она зависит от его химического состава. Чем меньше разница для бензина одной марки, тем лучше его эксплуатационные свойства. Испытание ведут следующим образом: одноцилиндровый двигатель установки заправляют испытуемым бензином. В процессе работы степень сжатия постепенно повышают до появления детонации. Ее интенсивность регистрируют детонометром. Фиксируются степень сжатия, при которой возникает детонация. После этого двигатель заправляют эталонным топливом и подбирают такую смесь изооктана и n-гептана, при которой интенсивность детонации будет такой же, как и на исследуемом бензине. Октановым числом называют процентное содержание (по объему) изооктана в эталонной смеси, состоящей из изооктана и n-гептана, по своей детонационной стойкости равноценной испытуемому бензину. Предположим, испытуемый бензин по своей детонационной стойкости, определенной на двигателе ИТ9-2М, оказался таким же, как эталонная смесь, состоящая из 78 % изооктана и 22 % гептана. Тогда октановое число данного бензина равно 78. Октановые числа по моторному и исследовательскому методу маркируются по-разному — ОЧМ и ОЧИ (MON и RON). Для оценки разных сортов товарного бензина обычно выбирается какой-то один индекс. Так, по ГОСТу, в марке бензина указывается октановое число, определенное по исследовательскому методу.
Моторный и исследовательский методы предусматривают определение детонационной стойкости бензина на постоянных режимах работы одноцилиндрового двигателя. Однако для обеспечения высоких динамических показателей и надежной работы современных многоцилиндровых двигателей важное значение имеет бездетонационная работа и на переменных режимах. При повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя испаряющиеся фракции топлива поступают в камеру сгорания раньше тяжелых углеводородов, которые в это время движутся в виде пленки по стенке впускного коллектора. Многоцилиндровому двигателю свойственна неравномерность распределения топлива по цилиндрам, как по качеству смеси, так и по фракционному составу. Детонационную стойкость бензина на различных режимах работы можно оценить дорожным октановым числом, определяемым методом дорожных детонационных испытаний автомобиля М-2140 в условиях, имитирующих езду в городских условиях по ГОСТ 10373-75. Величина дорожного октанового числа хорошо согласуется со значением антидетонационной стойкости легких фракций и наиболее точно характеризует свойства современных высокооктановых бензинов. По этой причине основным фактором, определяющим детонационную стойкость бензина, является коэффициент распределения детонационной стойкости по фракциям (отношение ОЧ низкокипящей фракции до 100°С, к ОЧ высококипящей фракции выше 100°С) и октановое число легких фракций, перегоняющихся до 100°С. Распределение ОЧ по фракциям зависит от компонентного состава бензина.
Октановое Число | PetroDigest.ru — PetroDigest.ru
Октановое число (ОЧ) — показатель, который характеризует детонационную стойкость топлива, т.е. способность топлива противостоять самовоспламенению при сжатии.
ОЧ отражает процентное объемное содержание изооктана (2,2,4-триметилпентана) в его смеси с н-гептаном, при котором эта смесь будет эквивалентна по детонационной стойкости исследуемому топливу в стандартных условиях.
Вследствие устойчивости изооктана к окислению, его детонационная стойкость принята за 100 единиц. Сгорание н-гептана уже при невысоких степенях сжатия, наоборот, сопровождается детонацией, вследствие чего его детонационная стойкость принята за 0. Для бензинов с ОЧ свыше 100 единиц, создана условная шкала, для расчета по которой используется смесь изооктана и тетраэтилсвинца.
Методы определения
На полноразмерном автомобильном двигателе
- Фактическое октановое число (ФОЧ)
- Дорожное октановое число (ДОЧ) — в дорожных условиях
На специальных установках с одноцилиндровым двигателем
- Моторное октановое число (ОЧМ) — моторный метод. Определяется при частоте вращения коленчатого вала 900 об/мин, температуре всасываемой смеси 149 ⁰С и переменном угле опережения зажигания. ОЧМ характеризует поведение бензина в режиме больших нагрузок.
- Исследовательское октановое число (ОЧИ) — исследовательский метод. Определяется с переменной степенью сжатия, при частоте коленчатого вала 600 об/мин, температуры всасываемого воздуха 52 ⁰С и угле опережения зажигания 13 градусов. Является показателем поведения бензина в режимах малых и средних нагрузок и имеет более высокие значения, чем ОЧМ для данного образца.
В ряде стран, таких как США, Канада, Бразилия и др., используется октановое число AKI, которое является средним арифметическим между ОЧИ и ОЧМ.
Стандарты определения октанового числа
- ГОСТ 511-82
- ГОСТ 8226-82
- ГОСТ Р 52946-2008
- ГОСТ Р 52947-2008
- ГОСТ 32340-2013
- ГОСТ 32339-2013
- ASTM D 2700-14
- ASTM D 2699-13b
- ASTM D 2885-13
- ISO 5163:2014
- ISO 5164:2014
Распределение октанового числа
Во время эксплуатации полноразмерного двигателя при различных режимах происходит разделение бензина на фракции, которые имеют разную детонационную стойкость. Для учета поправки на фракционирование ввели понятие Распределение октанового числа (ОЧР).
Для косвенного определения ОЧ разработаны специальные методы оценки детонационной стойкости по физико-химическим показателям и характеристикам низкотемпературной реакции газофазного окисления, которое имитирует предпламенные процессы в двигателе.
Повышение октанового числа (улучшение детонационной стойкости)
- Применение метил-трет-бутилового эфира — нетоксичной жидкости с ОЧ 117. При содержании не более 11 % не влияет на другие эксплуатационные характеристики бензина.
- Добавление этиловой жидкости, которая представляет собой смесь свинцового антидетонатора с так называемыми выносителями продуктов сгорания — галогензамещенными углеводородами. Эффективность этиловой жидкости, т.е. ее влияние на повышение ОЧ зависит от химического состава бензина. Наибольше влияние свинцовые антидетонаторы оказывают на низкоактановые бензины. С 2003 года производство этилированного бензина в России официально прекращено.
- Добавление этилового спирта. Действительно, введение 10 % абсолютного этилового спирта способно повысить октановое число на 3 единицы, а также существенно сократить содержание СЩ в выхлопе. Но этиловый спирт чрезвычайно гигроскопичен, в результате хранение бензина с добавкой этилового спирта становится довольно трудоемкой задачей. Зачастую нормы хранения не выполняются, в результате чего в бензине появляется существенный процент воды, что естественно не лучшим образом сказывается на его эксплуатационных характеристиках.
- Азотсодержащие антидетонационные присадки.
«Юбилейный» октан — Журнал «Сибирская нефть» — №152 (июнь 2018)
«Газпром нефть» начала продажи в России бензина под брендом G-Drive с октановым числом 100. Отличительная особенность нового топлива — его производят исключительно из собственных высокооктановых компонентов на Омском нефтеперерабатывающем заводе, что гарантирует стопроцентное качество продукта и стабильность эксплуатации автомобильных двигателей. О том, каковы перспективы нового топлива на отечественном рынке и с какими мифами предстоит бороться производителю, — в материале «Сибирской нефти»
Вслед за Новосибирском весной 2018 года бензин G-Drive 100 появился также на заправках в Москве, Санкт-Петербурге и Нижнем Новгороде, а до конца 2018 года начнутся его продажи в других регионах, где представлена сеть АЗС «Газпромнефть».
Строго говоря, на зарубежных рынках сотый бензин активно присутствует уже многие годы. Несколько лет он представлен и на Балканах — на заправках сербской «дочки» «Газпром нефти» — компании «НИС» («Нефтяная индустрия Сербии»). Что же подтолкнуло компанию именно сейчас начать экспансию на отечественный рынок нового продукта премиального класса? «Долгое время топовым в линейке бензинов на АЗС „Газпромнефть“ был G-Drive 98. В прошлом году был проведен целый ряд исследований, потребительских опросов и тестов, показавших, что эволюция автопарка и изменения в предпочтениях автомобилистов подготовили рынок России к технологическому рывку. Это дает возможность лидерам отрасли предлагать наиболее совершенные виды топлив», — отмечает начальник департамента маркетинга блока логистики, переработки и сбыта «Газпром нефти» Илья Иванов.
Процесс от начала разработки рецептуры до промышленного производства нового G-Drive 100 был завершен в рекордно короткие сроки — и занял около полугода.
Технологическое лидерство
В России сегодня лишь несколько нефтеперерабатывающих заводов, на которых автономно, без закупок компонентов со стороны, может быть произведен бензин с октановым числом 100. Крупнейший среди них — «Газпромнефть-ОНПЗ».
«Набор технологических процессов, который позволяет нам производить бензины с октановым числом 100, отличает Омский НПЗ от многих в России, — говорит Дмитрий Храпов, главный технолог „Газпромнефть-ОНПЗ“. — У нас выпускается довольно редкий компонент, который многие предприятия вынуждены покупать — метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ, см. глоссарий). Вместе с алкилбензином и толуолом, которые также производятся не на каждом заводе, он составляет основу G-Drive 100».
В состав G-Drive 100 входят только продукты нефтепереработки, и он не содержит октаноповышающих присадок. Точности соблюдения рецептуры нефтепереработчики достигают за счет совершенствования процесса смешения — новая автоматическая станция была построена на заводе в рамках программы модернизации.
«Промышленный выпуск бензина с октановым числом 100 без использования октаноповышающих присадок — очередное подтверждение технологического лидерства Омского НПЗ. Оснащение предприятий самым современным оборудованием в рамках масштабной программы модернизации позволяет „Газпром нефти“ обеспечивать российский рынок продукцией высочайшего качества», — подчеркнул заместитель генерального директора «Газпром нефти» по логистике, переработке и сбыту Анатолий Чернер.
Весной прошлого года бензин марки G-Drive 100 успешно прошел стендовые квалификационные испытания во Всероссийском научно-исследовательском институте по переработке нефти (ВНИИ НП) и получил положительное заключение на соответствие требованиям технического регламента Таможенного союза к топливам экологического класса К5 (соответствующего «Евро-5»). Топливо также получило подтверждение соответствия европейским требованиям к качеству топлив в международной лаборатории SGS.
Впрочем, в рабочих условиях G-Drive 100 тоже испытывали, причем условия эти были максимально жесткими. «Мы протестировали новое топливо G-Drive 100 на болидах в гоночных условиях и на обычных автомобилях, и оно подходит для всех современных бензиновых двигателей, — отметил директор по региональным продажам „Газпром нефти“ Александр Крылов. — Уже три года сотый G-Drive продается на наших станциях в Восточной Европе, где он приобрел высокую популярность. Я рад, что теперь и российские автомобилисты смогут оценить это высокотехнологичное топливо, почувствовать всю мощь своего автомобиля и получить максимум удовольствия от вождения».
Метод Эдгара
В 1926 году американский химик Грэхем Эдгар предложил измерять способность бензина противостоять детонации октановым числом по предложенной им шкале. В основу он положил характеристики двух углеводородов, входящих в состав бензина, — очень низкие анти детонационные свойства гептана (октановое число 0) и очень высокие — изооктана (октановое число 100). Например, октановое число 93 означает, что бензин детонирует при тех же условиях, что и смесь из 93% (по массе) изооктана и 7% гептана. В те годы октановое число, которое удавалось получить, колебалось от 40 до 60, но двигатели имели малую литровую мощность, и этого было достаточно.
Споры о высоком
Среди автомобилистов бытует мнение, что бензин с высоким октановым числом подходит исключительно для профессиональных гонок, дорогих спорткаров, а обычным автомобилям может даже навредить.
«Вокруг высокооктановых бензинов существует множество мифов, — говорит Илья Иванов. — Часть из них связаны с тем, что недобросовестными производителями зачастую используются сомнительные октаноповышающие присадки, которые могут повредить топливной системе автомобиля. В результате потребитель не только не получает заявленных преимуществ, но и видит существенное ухудшение работы мотора. Кроме того, многие автомобилисты вообще уверены в том, что более высокий октан сам по себе является фактором дополнительного риска. В этой связи хочу отметить, что маркировка на лючке бензобака „92+“, „95+“ или „98“ вовсе не означает невозможность использования топлива с октановым числом 100. Чтобы преодолеть подобные предрассудки, мы стараемся не просто предлагать клиентам АЗС „Газпромнефть“ самый высокотехнологичный бензин 100-го октана, но и доносить до потребителей максимально полную и достоверную информацию о данном продукте».
Снять все сомнения в совместимости нового топлива и двигателей различных автомобилей, в том числе отечественных марок, поможет ряд эксплуатационных испытаний, которые «Газпром нефть» проводит в настоящее время в российских и европейских лабораториях. Те же, кто уже пробует новое топливо, чаще всего отмечают, что наилучшие результаты от повышенного октана можно получить в современных двигателях с маркировкой «95+», а также если мотор турбирован. Улучшение ходовых качеств, сокращение времени разгона замечают в первую очередь автомобилисты с динамичной манерой вождения.
При этом, по мнению экспертов, совсем не обязательно, чтобы сам мотор был новым, иногда даже наоборот — сотый октан может вернуть двигателю с пробегом былую напористость. «Уловить разницу между RON98 и RON100 (см. глоссарий) без специальных приборов довольно сложно. Тем не менее высокооктановый бензин очень стоек к детонации, и она возникает реже или вообще не возникает в тех режимах, когда она возникала раньше, — говорит эксперт крупнейшего европейского испытательного центра APL Павел Карташов. — Для двигателей с пробегом, в камере сгорания которых имеются отложения, предпочтителен бензин с более высоким октаном. Это связано с тем, что отложения негативно влияют на теплообмен рабочей топливно-воздушной смеси: свежая смесь дольше нагревается в цилиндрах, а продукты сгорания медленнее охлаждаются. Так как детонация чаще возникает при повышении температуры и давления в самом конце горения, то отложения приводят к более высокой температуре и повышают вероятность детонации. Именно поэтому для двигателей с отложениями в камере сгорания рекомендуется использовать бензин с повышенным (до 5 единиц) октановым числом».
До конца года «Газпром нефть» планирует полностью заменить G-Drive 98 на своих заправках топливом с октановым числом 100. В компании уверены, что новый высокотехнологичный продукт по достоинству оценят не только постоянные покупатели брендированного бензина премиум-класса, но и закоренелые скептики.
Глоссарий
Октановое число
Октановое число — показатель, который характеризует способность топлива противостоять детонации в процессе горения. Детонация вызывает перегрев, мощные ударные нагрузки, повышенный износ и местные разрушения двигателя, сопровождается падением мощности и ухудшением состава выхлопа.
RON
RON (research octane number) — исследовательский метод определения октанового числа топлива. Существует также т. н. моторный метод — MON (motor octane number). Суть обоих методов — поиск состава смеси изооктана и н-гептана (октановые числа 100 и 0 соответственно), детонирующей так же, как и испытуемое топливо. Испытания по MON проводятся при более жестких условиях, способствующих детонации, и обычно дают более низкий показатель октанового числа.
Метил-трет-бутиловый эфир
Метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) производится из углеводородного сырья, в частности из бутан-бутиленовой фракции. Применяется в качестве компонента моторных топлив, повышающего октановое число бензинов (антидетонатор). Максимально допустимая законодательно объемная доля МТБЭ в бензинах в ЕС и в России — 15%.
Алкилбензин
Алкилбензин состоит из изооктана (именно его октановое число принято приравнивать к 100 единицам) и других изомеров октана. Получают его в результате алкилирования изобутана бутиленами — химического процесса, в результате которого происходит реакция соединения изобутана и бутиленов и получается новый изомер изобутана — изооктан, обладающий высокими антидетонационными свойствами.
Октановое число
★ Октановое число
Октановое число — значение, которое характеризует детонационную стойкость топлива, используемого в двигателях внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием. бензин с более высоким октановым числом может выдержать более высокий коэффициент компрессии в цилиндрах двигателя без преждевременного воспламенения и, следовательно, может быть использован в двигателях с большой плотностью мощности и эффективности.
Стандарт берется смесь изооктана 2.2.4-триметилпентан о и н-гептана в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием, октановое число соответствует содержанию в объемных процентах изооктана в эталонной смеси изооктана. как трудно воспламеняется даже при высокой степени сжатия, топлива с более высокой детонационной стойкостью обладает более высоким октановым числом.
Для товарных бензинов октановое число, обычно в диапазоне 70-95, то есть его детонационная стойкость такая же, как смесь изооктана и гептана с 70-95 % изооктан. максимальное значение октанового числа эквивалентного чистого изооктана-это 100, из-за крайне низкой детонационной стойкости н-гептана чистого гептана принимается как минимум с октановым числом равным 0. при использовании антидетонационных добавок можно добиться более высокой детонационной стойкостью, чем чистый изооктан бензин. для таких есть обычные октановое данные, где значения выше 100 и ссылки в смеси изооктан с добавлением различных количеств тетраэтилсвинца.
Поскольку фактическое топлива смеси изооктана и гептана, сравнение результаты слабо зависят от метода испытания: различать октановое число по исследовательскому методу и по моторному методу в глаза, количество ОСМ. разница между глазами и ОСМ называется чувствительностью топлива англ. fuel sensitivity (чувствительность топлива). для характеристики детонационной стойкости топлива в реальных условиях эксплуатации применяются также к фактическим октановым числом испытаний двигателя на стенде и дороге № октановое теста на дороге непосредственно на автомобиле.
Детонация в двигателе на слух воспринимается как «стук» — характерный металлический звон. он создается давление волны, которые возникают при быстром горении этой смеси и, отражаясь от стенок цилиндра и поршня. он снижает мощность двигателя и ускоренному износу, а при возникновении детонации двигатель может быть поврежден или уничтожен. впервые эти явления были изучены в 1921 году английским инженером Гарри Рикардо, который предложил первую шкалу детонационной стойкости бензина. в течение длительного времени, главная antidetonator служил тетраэтилсвинец, однако, в настоящее время, использование этилированного бензина запрещено ввиду его токсичности, и для повышения октанового числа использовали другие антидетонационные присадки.
Продукция
Октановое число. Что это?
Данное определение характеризует меру химической стойкости топлива к возгоранию. То есть чем выше октановое число, тем устойчивее топливо к самопроизвольному зажиганию. Это очень важно. В процессе движения поршня (в крайне верхнем положении) топливно-воздушная смесь может находиться под большим давлением. Если октановое число низкое, то бензин воспламеняется (без участия искры). Данное явление крайне негативно сказывается на двигателе.
Наверное, каждый владелец отечественных авто знает на себе, что такое детонация. Так вот данное явление происходит как раз по причине плохого качества бензина. В процессе работы двигателя могут появляться лишние шумы, которые очень надоедают автолюбителям. Происходит это из-за столкновения волн высокого давления, образующихся в процессе неправильной работы мотора.
Чем опасна детонация?Для двигателя наличие детонации – это крайне опасный момент. Неконтролируемое возгорание может привести к расплавлению поршневых отверстий. В большинстве случаев могут даже погнуться шатуны. В конечном итоге мотор потребует капитального ремонта. К счастью, на современных авто подобная поломка исключена, ведь управление осуществляется с помощью компьютерных блоков. Здесь в действие вступают специальные датчики, которые отслеживают появление детонаций. Как только подобные проявления обнаруживаются, специальный модуль возвращает контроль над топливной смесью. В зависимости от ситуации, может быть снижен уровень наддува или оттянуто время воспламенения свечи. То есть компьютерный блок самостоятельно производит защиту двигателя.
Зависимость степени сжатия от октанового числа
Чем выше степень сжатия поршней в двигателе, тем выше его мощность при минимально объеме бензиновой смеси. В современных машинах степень сжатия может составлять 10:1, но в некоторых случаях она может быть выше. Вопреки стереотипу многих автолюбителей двигатель с наддувом имеет, наоборот, меньшую степень сжатия. Производители машин обязательно должны учитывать степень сжатия и контролировать данный параметр. Максимальная величина сжатия в спортивных машинах, поэтому там обязательно должно использоваться высокооктановое топливо.
Важно помнить, что внутрицилиндровое давление нуждается в качественном топливе с высоким октановым числом. Только в этом случае можно будет гарантировать отсутствие самовоспламенения. Конечно, ошибка не исключена и в бак может попасть совершенно не тот вид топлива.
Что произойдет, если в баке оказался бензин с низким октановым числом?
Допустим, у человека новая иномарка, в которую он залил вместо бензина с 95-м или 98-м октановым числом, топливо с классом 80. Первым признаком будет появление нехарактерных для двигателя шумов. Следовательно, до ближайшей заправки необходимо ехать очень аккуратно, не форсируя число оборотов. Вполне естественно, что в двигателе снизится производительность, возрастет «прожорливость» транспортного средства. Существенно снизится прочность выхлопного катализатора из-за попадания в него тепла. Таким образом, нужно заливать в бак только рекомендованное производителем топливо.
Можно ли самостоятельно высчитать октановое число?
Существует два популярных способа, которые позволяют произвести точный расчет октанового числа – моторный и исследовательский. Любой из этих методов должен реализовываться в специальных условиях. Для начала производится подбор качественных смесей эталонных углеводородов с числом 100, а также нормального n-гептана с числом 0. Далее определение октанового числа осуществляется на специальной установке.
В моторном способе производится имитация высокой нагрузки мотора. При этом смесь хорошо прогревается до температуры 150 градусов Цельсия. Во время эксперимента частота вращения мотора должна находиться на уровне 900 оборотов в минуту. При исследовательском методе смесь не будет нагреваться, а частота вращения будет находиться на уровне 600 оборотов в минуту. Сразу стоит отметить, что в случае с исследовательским методом октановое число получится на несколько единиц выше (чаще всего на 7-10).
Существует старый ГОСТ, согласно которого измерение октанового числа 76 и 72 бензина производится при помощи моторного способа. Что касается высокооктанового топлива (от 93 до 98), то оно тестируется исключительно исследовательским методом.
Есть еще один способ определения октанового числа, который доступен каждому рядовому – применение специального прибора. Но здесь на высокую точность измерения рассчитывать не приходится – погрешность однозначно будет.
Можно ли поднять октановое число бензина?
Чаще всего для повышения октанового числа бензина в него добавляются различные парафиновые и ароматические углеводороды. При этом очень важно, чтобы данные элементы имели разветвленные структуры. Чем сильнее запах бензина, тем выше его октановое число. Именно поэтому в открытой емкости хранить бензин не рекомендуется – это может привести к снижению данного параметра. Еще один метод – применение специальных присадок, многие из которых, кстати, запрещены из-за повышенного вреда природе. Кстати, буква «И» в аббревиатуре «Аи» означает, что измерение октанового числа производилось исследовательским методом.
Октановое число | Независимая Экспертиза Волгоград
Октановое число
Октановое число — показатель, характеризующий детонационную стойкость топлива (способность топлива противостоять самовоспламенению при сжатии) для двигателей внутреннего сгорания. Число равно содержанию ( в процентах по объёму ) изооктана ( 2,2,4-триметилпентана ) в его смеси с н-гептаном, при котором эта смесь эквивалентна по детонационной стойкости исследуемому топливу в стандартных условиях испытаний.
Изооктан трудно окисляется даже при высоких степенях сжатия, и его детонационная стойкость условно принята за 100 единиц. Сгорание в двигателе н-гептана даже при невысоких степенях сжатия сопровождается детонацией, поэтому его детонационная стойкость принята за 0. Для бензинов с октановым числом выше 100 создана условная шкала, в которой используют изооктан с добавлением различных количеств тетраэтилсвинца.
Характерный металлический звон при детонации создаётся детонационной волной, многократно отражающейся от стенок цилиндра. При детонации снижается мощность двигателя и ускоряется его износ.
Октановое число является характеристикой топлива , которая отражает его устойчивость к детонации Детонация происходит, если топливо сгорает преждевременно или взрывается в двигателе, в результате чего мы слышим отличительный звук, напоминающий стук. Детонация двигателя, при применении топлива с низким октановым числом, нежелательна, так как это может привести к повреждению двигателя, и он не работает эффективно. Для каждого конкретного двигателя производителем рекомендуется применять топливо определенного октанового числа .
Октановое число у партии топлива определяют путем тестирования в определенных условиях. Применяют два метода определения числа топлива – исследовательский и моторный методы. Топливу присваивается определенное число в результате проведения тестов в лаборатории, на работающем двигателе с приложением различных нагрузок и испытаний на всех режимах, чтобы определить, как ведет себя топлива в разных ситуациях.
Испытание топлива
Испытания на детонационную стойкость проводят или на полноразмерном автомобильном двигателе, или на специальных установках с одноцилиндровым двигателем. На полноразмерных двигателях при стендовых испытаниях определяют т. н. фактическое октановое число ( ФОЧ ), а в дорожных условиях — дорожное октановое число ( ДОЧ ). На специальных установках с одноцилиндровым двигателем определение октанового числа принято проводить в двух режимах: более жёсткий ( моторный метод ) и менее жёсткий (исследовательский метод). Октановое число топлива, установленное исследовательским методом, как правило, несколько выше, чем октановое число, установленное моторным методом. Точность определения октанового числа, более правильно именуемая воспроизводимостью, составляет единицу. Это означает, что бензин с октановым числом 93 может показать на другой установке при соблюдении всех требований метода определения октанового числа ( ASTM D2699, ASTM D2700, EN 25163, ISO 5163, ISO 5164, ГОСТ 511, ГОСТ 8226 ) совсем другую величину, например 92. Существенным является то, что обе величины, 93 и 92, являются и точными, и правильными и при этом относятся к одному и тому же образцу топлива.
Исследуемое топливо сравнивается со смесью гептана и изооктана , которые используются для определения и калибровки октановой шкалы топлива. Октановое число гептана принята за 0, изооктана – 100 . Когда топливо испытывают в двигателе, его сравнивают со смесью этих веществ, чтобы определить , при каком соотношении смесь близка по характеристикам к испытуемому топливу. Если смесь содержит 20% гептана и 80% изооктана, то топливо будет иметь октановое число 80. Эта характеристика может быть скорректирована, чаще в сторону увеличения , с помощью добавок в топливо , которые будут уменьшать уровень детонации .
Можно получать топливо, с октановым числом более 100. Это требуется для высокой производительности топлива, например в ракетном топливе. Чем выше октановое число, тем сильнее можно сжимать топливо, без опасности взрыва. Это требуется для предотвращения фактического взрыва , для создания управляемого воспламенения топлива при большом давлении. Если применять в двигателе , предназначенного для топлива с высоким октановым числом, топливо с низким числом, то топливо будет взрываться раньше от приложенного давления, чем от свечи зажигания.
При выборе топлива для своего автомобиля рекомендуется применять топливо с рекомендованным октановым числом. При применении более дешевого топлива, его расход увеличивается, мощностные характеристики падают, увеличивается износ двигателя и вся экономия выльется в ремонт автомобиля. При использовании топлива с более высоким октановым числом, чем рекомендуется, улучшения характеристик не наблюдается .
Виды октановых чисел: ОЧИ и ОЧМ
Исследовательское октановое число (ОЧИ) определяется на одноцилиндровой установке с переменной степенью сжатия, называемой УИТ-65 или УИТ-85, при частоте вращения коленчатого вала 600 об/мин, температуре всасываемого воздуха 52°С и угле опережения зажигания 13 град. Оно показывает, как ведёт себя бензин в режимах малых и средних нагрузок.
Моторное октановое число (ОЧМ) определяется так же на одноцилиндровой установке, при частоте вращения коленчатого вала 900 об/мин, температуре всасываемой смеси 149°С 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.
Значения октанового числа углеводородов и различных видов топлива
|
Вещество |
ОЧМ |
ОЧИ |
|
Метан |
110,0 |
107,5 |
|
Пропан |
100,0 |
105,7 |
|
Бутан |
91,0 |
93,6 |
|
Изобутан |
99,0 |
101,1 |
|
Пентан |
61,7 |
61,7 |
|
Пентан(2-Метилбутан) |
90,3 |
92,3 |
|
2,2,3-Триметилбутан |
101,0 |
105,0 |
|
н-Гептан |
0 |
0 |
|
Изооктан (2,2,4-триметилпентан) |
100 |
100 |
|
1-Пентен |
77,1 |
90,9 |
|
2-Метил-1-бутен |
81,9 |
101,3 |
|
2-Метил-2-бутен |
84,7 |
97,3 |
|
Метилциклопентан |
80,0 |
91,3 |
|
Циклогексан |
77,2 |
83,0 |
|
Бензол |
111,6 |
113,0 |
|
Толуол |
102,1 |
115,7 |
|
Бензины прямой перегонки |
41-56 |
43-58 |
|
Бензины термического крекинга |
65—70 |
70—75 |
|
Бензины каталитического крекинга |
75—81 |
80—85 |
|
Бензины каталитического риформинга |
77—86 |
83—97 |
|
Бензин АИ-80 |
76[t 1] |
80 |
|
Бензин АИ-92 |
83,5[t 1] |
92 |
|
Полимербензин |
85 |
100 |
|
Алкилат |
90 |
92 |
|
Алкилбензол |
100 |
107 |
|
Этанол |
100 |
105 |
|
Метил-трет-бутиловый эфир |
— |
117[t 2] |
- ↑ 1 2 Ориентировочно, может слегка варьироваться в зависимости от состава конкретных образцов бензина.
- ↑ Октановое число было определено при смешении с бензином.
Разность между ОЧИ и ОЧМ характеризует чувствительность топлива к режиму работы двигателя.
Распределение октанового числа
Поскольку при эксплуатации полноразмерного двигателя при переменных режимах происходит фракционирование бензина, необходимо раздельно оценивать детонационную стойкость его различных фракций. Октановое число бензина, с учётом его фракционирования в двигателе, получило название «распределение октанового числа» ( ОЧР ). В связи со сложностью определения октанового числа на двигателях, разработаны методы косвенной оценки детонационной стойкости по физико-химическим показателям и характеристикам низкотемпературной реакции газофазного окисления, имитирующего предпламенные процессы.
Углеводороды, которые содержатся в топливах, значительно различаются по детонационной стойкости: наибольшее октановое число имеют ароматические углеводороды и парафиновые углеводороды ( алканы ) разветвлённого строения, наименьшее октановое число имеют парафиновые углеводороды нормального строения. Топлива нефтяного происхождения, полученные каталитическим риформингом и крекингом, имеют более высокие октановые числа, чем полученные при прямой перегонке.
Для повышения октанового числа топлив используются высокооктановые компоненты и антидетонационные присадки. Многие из них ( например, МТБЭ ) испаряются легче, чем бензин, что приводит к интересному эффекту у машин с негерметичным бензобаком — по мере расходования топлива и испарения присадки октановое число бензина, оставшегося в баке, уменьшается на несколько единиц. Это приводит к лёгкому звону при полной мощности мотора ( необорудованного датчиком детонации ). Подавляющее большинство современных инжекторных двигателей имеют датчики детонации, позволяющие использовать любой бензин с октановым числом 91—98, в двигатели с высокой степенью сжатия можно заливать бензин с октановым числом не ниже 95 или даже 98.
Специалисты организации Независимая Экспертиза готовы помочь как физическим, так и юридическим лицам в определении качества промышленных товаров, независимую экспертизу октанового числа в бензине
У Вас нерешенные вопросы или же Вы захотите лично пообщаться с нашими специалистами или заказать независимую экспертизу октанового числа в бензине, всю необходимую для этого информацию можно получить в разделе «Контакты».
С нетерпением ждем Вашего звонка и заранее благодарим за оказанное доверие
Вернуться: экспертиза
Экспертиза нефтепродуктов проводится
400074, г. Волгоград, ул. Иркутская, 7 (остановка ТЮЗ, отдельный вход с торца здания).
Заключение независимой экспертной организации имеет статус официального документа доказательного значения и может быть использовано в суде.
Октановое число— обзор
3.1 Биоэтанол
Биоэтанол — это возобновляемое и устойчивое жидкое топливо с октановым числом 108 (Aditiya et al., 2016). Это означает, что это может быть благоприятным топливом для использования в двигателе внутреннего сгорания. Это многообещающее топливо, особенно потому, что оно более чистое и выделяет меньше токсичных веществ из-за высокого содержания кислорода (Aditiya et al., 2016). Пищевые культуры (1G) или лигноцеллюлозная биомасса (2G) были прекурсорами сырья для производства биоэтанола в Бразилии, США и Европейском союзе.Однако с тех пор биоэтанол первого поколения привел к увеличению цен на продукты питания из-за проблем, связанных с продуктами питания и топливом (John et al., 2011). Производство биоэтанола из сахарных культур составило 61% от общего производства, а остаточные 39% были получены из сельскохозяйственных культур на основе крахмала. Другие виды сырья включают сладкий картофель, используемый в Китае, маниоку в Таиланде, Вьетнаме и странах Африки к югу от Сахары, а также сладкое сорго, которое используется в Африке и Китае (Ferreira et al., 2018).
В настоящее время использование продовольственных культур для производства этанола сокращается.Например, Бразилия стремится избегать использования продовольственных культур из-за роста цен, географических ограничений и необходимости удовлетворять спрос на продовольствие. В этом контексте была принята во внимание разработка стратегий, которые вращаются вокруг использования биомассы второго поколения для решения проблем, связанных с культурами первого поколения, а также интеграции технологий третьего поколения (Abud and Silva, 2019 ). Второе поколение, как указывалось ранее, нацелено на решение энергетического и экологического кризиса и решения проблемы продуктов питания итопливная проблема (Адития и др., 2016). Биомассы, используемые в этой группе, включают сельскохозяйственные остатки, твердую и мягкую древесину, отходы целлюлозы и побочные продукты промышленности. Однако одной из основных связанных проблем является фракционирование полимеров на ферментируемые сахара, что привело к увеличению числа разработок различных методов предварительной обработки, направленных на удаление лигнина и гемицеллюлозы (FAO, 2009; John et al., 2011) . В настоящее время исследованы процессы с такими биомассами, как Saccharum arundinaceum (морозостойкий сахарный тростник), Arundo donax (гигантский тростник), Typha angustifolia (узколистный рогозик), Ipomoea carnea (розовая утренняя слава). , кожура кассавы, трава канса, жмых сахарного тростника и пшеничная солома с разбавленной кислотной серной, гидротермальной и ультразвуковой щелочью в качестве реагентов для предварительной обработки (Muthuvelu et al., 2019; Адекунле и др., 2016; Кумари и Сингх, 2018; Мишра и Гош, 2019).
Преимущество биоперерабатывающих заводов третьего поколения, использующих сырье 3G для производства биоэтанола, заключается в отсутствии или низком количестве лигнина и однородной структуре, такой как отсутствие корневых и листоподобных частей (FAO, 2009). Углеводы, хранящиеся в макроводорослях, можно превратить в сбраживаемые сахара. В связи с этим макроводоросли считаются одним из наиболее перспективных видов сырья для производства биоэтанола (Kumar et al., 2013; Рамачандра и Хеббале, 2020).
Процесс производства биоэтанола состоит из трех основных этапов, основанных на производстве биоэтанола второго и третьего поколения: предварительная обработка, ферментативный гидролиз / осахаривание, ферментация и дистилляция. Ферментативный гидролиз и ферментация могут выполняться одновременно, а остаток, образующийся в результате этого процесса, может использоваться в качестве корма для животных или в качестве сырья для производства биогаза (Aquafuels, 2009; Reen et al., 2018; Muthuvelu et al., 2019; Адекунле и др., 2016; Кумари и Сингх, 2018).
Первая стадия направлена на подготовку биомассы, например, уменьшение размера частиц, следовательно, увеличение площади поверхности и удаление веществ, которые могут препятствовать следующим стадиям процесса. На рис. 2 показаны различные виды предварительной обработки биомассы макроводорослей (Valiente, 2016).
Рис. 2. Классификация предварительных обработок на первой стадии производства биоэтанола (Takagi et al., 2017; Huber and Corma, 2007; Sivagurunathan et al., 2018, 2017; Кумар и др., 2018; Юнг и др., 2011b; Park et al., 2013).
На втором этапе обычно используются коммерческие ферментные смеси, такие как Celluclast, Novozyme 188 и Spirizyme Plus Tech, для гидролиза полисахаридов до мономерных сахаров. В бурых водорослях глюканы и ламинарин легко превращаются в мономеры глюкозы, которые могут использоваться в качестве субстратов для микроорганизмов на стадии ферментации, даже несмотря на то, что маннит нелегко ферментировать (Anyanwu et al., 2018). На этой стадии можно использовать множество микроорганизмов, включая Zymomonas mobilis , Pichia angophorae и Zymobacter palmae , но наиболее распространенным видом дрожжей является Saccharomyces cerevisiae из-за его высокой эффективности в преобразовании ферментируемых этаноловых сахаров ( al., 2009; Фасахати и Джей Лю, 2012; Adekunle et al., 2016). P. angophorae и Z. palmae — это микроорганизмы, способные биотрансформировать более широкий спектр сахаров, включая маннит, в биоэтанол (Chen et al., 2015).
Производство ферментов из биомассы макроводорослей и ферментирующих микроорганизмов было исследовано с широким спектром субстратов в попытках достичь более эффективных условий обработки и снизить общие затраты на процесс (Ben Yahmed et al., 2016; Borines et al., 2013). Для макроводорослей на основе различных наборов сахаров, которые могут присутствовать, на стадии ферментативного гидролиза могут использоваться целлюлазы, β-глюкозидазы, ксиланазы, ламинариназы, каррагеназы и агаразы для высвобождения сбраживаемых сахаров, которые впоследствии могут быть преобразованы в биотопливо (Dalena и др., 2019).
Многие процессы были разработаны для производства биоэтанола из различных родов макроводорослей, таких как Gracilaria , Eucheuma , Sargassum , Ulva , Laminaria и Gelidium .В таблице 3 подробно описаны производство биоэтанола, рабочие условия и выход конверсии из различных макроводорослей.
Таблица 3. Производство, условия эксплуатации и конверсия биоэтанола из макроводорослей.
| Макроводоросли | Условия | Урожай | Ссылка |
|---|---|---|---|
| Laminaria hyperborea | Низкая скорость переноса кислорода pH 4,5–5 Ферментация с Pichia angophorae (CBS75 5830) .43 г / г субстрата | Horn et al. (2000a) | |
| Gelidiella acerosa | Ферментативный гидролиз при 45 ° C, 48 ч Ферментация Saccharomyces cerevisiae при 28 ± 2 ° C, 120 об / мин и 12 ч | 418 ± 3 мг / г | Baghel et al. (2015) |
| Gelidium pusillum | 416 ± 4,5 мг / г | ||
| Gracilaria dura | 411 ± 5 мг / г | ||
| Laminaria digitata | 20% субстрат DM Ферментативный гидролиз Целлюкластом 1.5 л и альгинатлиаза Ферментация с Saccharomyces cerevisiae в течение 48 ч | 30,3 г / л | Hou et al. (2015) |
| Palmaria palmata | Гидролиз: 0,4 MH 2 SO 4 при 125 ° C в течение 25 минут Ферментация: Saccharomyces cerevisiae при pH 5,25 в течение 72 часов | 17,3 мг / г водоросль | Mutripah et al. (2014) |
| Kappaphycus alvarezii | Осахаривание: при 100 ° C в 0.9 H 2 SO 4 Ферментация: Saccharomyces cerevisiae NCIM 3523 | 26,2% (250 г) и 30,6% (16 кг) (по массе) | Khambhaty et al. (2012) |
| Saccharina latissima | Кислотный гидролиз: 0,09 M HCl при 65 ° C Осахаривание: ламинариназа 100 ° C в 0,9 H 2 SO 4 Ферментация: Saccharomyces | cerevisiae % (об. / об.)Adams et al. (2009) | |
| Laminaria japonica | Одновременное осахаривание и ферментация этанологенным штаммом E.coli KO11 | 0,4 г / г редуцирующего сахара | Kim et al. (2011) |
| Eucheuma cottonii | Кислотный гидролиз, нейтрализация и детоксикация с помощью Ca (OH) 2 и продолженная адсорбцией активированным углем для восстановления фурана и HMF в гидролизатах Ферментация: Saccharomyces 2.000498 % (об. / об.) | Fakhrudin et al. (2014) | |
| Gracilaria sp. | Последовательный кислотный и ферментативный гидролиз и ферментация с использованием Saccharomyces cerevisiae Wu-Y2 | 0.48 г / г редуцирующего сахара | Wu et al. (2014) |
| Gracilaria verrucosa | Ферментативный гидролиз и ферментация с Saccharomyces cerevisiae HAU | 0,43 г / г редуцирующего сахара | Wu et al. (2014) |
| Eucheuma cottonii | Гидролиз катализатора с использованием Amberlyst TM-15 и ферментация с использованием Saccharomyces cerevisiae | 0,33 г / г редуцирующего сахара | Tan et al.(2013) |
| Kappaphycus alvarezii | Кислотный гидролиз: 0,1 M серная кислота Ферментация: Saccharomyces cerevisiae | 0,21 г / г галактозы | Meinita et al. (2012) |
| Gellidium amansii | Гидролиз разбавленной кислоты Ферментация: Brettanomyces curtersii KCTC 18154P | 0,38 г / г редуцирующего сахара | Park et al. (2012) |
| Sargassum sagamianum | Термическое разжижение Ферментация: Pichia stipitis | 0.386 г / г редуцирующего сахара | Yeon et al. (2011) |
| Термическое разжижение Ферментация: Pichia stipitis CBS 7126 | 0,43–0,44 г / г редуцирующего сахара | Lee et al. (2012) | |
| Saccharina japonica | Сконструированный микробный фермент Ферментация: Сконструированный BAL1611 | 0,41 г / г редуцирующего сахара | Wargacki et al. (2012) |
| Chaetomorpha linum | Предварительная обработка: 20 мин при 120 ° C Ферментативное осахаривание ферментами, локально продуцируемыми Aspergillus awamori Ферментация: Saccharomyces cerevisiae Остаток после перегонки субстрата. производство | 0.41 г / г редуцирующего сахара 0,26 л / г VS | Ben Yahmed et al. (2016) |
| Zymobacter palmae | Синтетическая среда с маннитом (маннит содержится в коричневых макроводорослях) | 0,38 г / маннит | Horn et al. (2000b) |
| Красные и коричневые водоросли от производства альгинатов и пигментов | Предварительная обработка серной кислотой Ферментация: Saccharomyces cerevisiae | 0,011 и 0,02 г / г красный и коричневый, соответственно | Sudhakar et al.(2016) |
| Eucheuma cottonii | Кислотный гидролиз в двухступенчатом процессе Предварительный гидролиз и одновременное осахаривание и ферментация | 11,6 г / л 11,7 г / л | Tan and Lee (2016) |
| Gracilaria verrucosa | Термический кислотный гидролиз Ферментативное осахаривание: Celluclast 1.5.l и Viscozyme L Ферментация: Saccharomyces cerevisiae KCTC 1126 адаптирован к высоким концентрациям галактозы или NaCl посредством адаптивной эволюции | 0.48 г / л ч | Nguyen et al. (2017) |
| Бурые макроводоросли | Ассимилирующий альгинат рекомбинантный штамм S. cerevisiae | 8,8 г / л этанол | Takagi et al. (2017) |
| Ecklonia kurome | 5% (мас. / Об.) Макроводорослей в качестве единственного источника углерода Engineered Saccharomyces cerevisiae штаммы | 2,1 г / л этанола | Sasaki et al. (2018) |
| Sargassum sp. Gracilaria sp. | Кислотная и ферментная обработка Ферментация: Saccharomyces cerevisiae MTCC174 | 19,9 ± 0,3 г / л 28,7 ± 0,4 г / л | Saravanan et al. (2018) |
| Ulva rigida | Кислотный гидролиз с 4% (об. / Об.) Серной кислотой, 10% загрузки биомассы и 1 ч инкубации Ферментация: неадаптированная Pachysolen tannophilus | 0,12 г / г (этанол для сушки водорослей) | El Harchi et al.(2018) |
| Ulva fasciata | Твердая ферментация: морской гриб Cladosporium sphaerospermum | 0,47 г / г редуцирующего сахара | Триведи и др. (2015) |
Производство биоэтанола из макроводорослей было проанализировано Министерством энергетики США (DOE), которое предположило, что для производства 19000 тонн бурых водорослей требуется 59 сухих тонн / га / год. Л / га / год биоэтанола. Это примерно 2.В 5 раз превышают требования для производства биоэтанола из сахарного тростника и кукурузы соответственно. Эти данные были получены путем моделирования, при котором от 80000 до 400000 тонн сухих бурых водорослей в год необходимо было предварительно обработать при 50 ° C в течение 0,5 часа с последующим ферментативным осахариванием при 48 ° C в течение 64 часов и ферментацией при 30 ° C. Минимальная отпускная цена этанола будет составлять 2,39 галлона за весы 80 000 и 2,08 галлона за весы 400 000 при максимальной цене на сухие водоросли 64,6 и 91,3 доллара за тонну соответственно.Необходимы дальнейшие исследования для оптимизации условий процесса, и предполагается, что рентабельное крупномасштабное выращивание морских водорослей является ключом к успеху производства биотоплива на основе макроводорослей (Fasahati et al., 2015). Производство биоэтанола из морских водорослей также изучается в Японии в рамках проекта под названием «Ocean Sunrise Project», который направлен на производство биоэтанола на основе морских водорослей путем выращивания и сбора урожая Sargassum horneri на площади 4,47 млн км. мир) неиспользуемых территорий Исключительной экономической зоны (ИЭЗ) и морских поясов Японии (Baweja et al., 2016).
Октан | McKinsey Energy Insights
Также известен как: RON, DON
Октан — одно из важнейших качеств бензина. В частности, октан является мерой способности бензина сопротивляться самовоспламенению при сжатии воздухом в двигателе с искровым зажиганием (цикл Отто).
В двигателе с искровым зажиганием смесь бензина и воздуха сжимается в камере сгорания двигателя перед воспламенением от высокотемпературной искры.Для эффективной работы двигателя важно, чтобы бензиновая топливная смесь не воспламенялась до полного сжатия. Однако, поскольку сжатие повышает температуру смеси, некоторые углеводороды имеют тенденцию к самовоспламенению в неподходящий момент цикла двигателя. Октан — это показатель устойчивости углеводорода к этому.
Материалы с более высоким октановым числом более ценны для нефтепереработчика, потому что они позволяют нефтепереработчику производить бензин с более высоким октановым числом, который имеет более высокую цену.Кроме того, высокооктановый материал можно использовать для обновления дешевых низкооктановых смесей и при этом добиться качества готового бензина.
Нефтепереработчики имеют несколько вариантов получения октана. Самым важным является установка риформинга, которая значительно повышает октановое число тяжелой нафты. Повышение октанового числа также происходит за счет изомеризации легкой нафты. Другими источниками средне- и высокооктанового материала являются FCC и щелочная установка.
Высоко- и низкооктановые материалы
Определенные химические структуры связаны с высоким и низким октановым числом.Вообще говоря, ароматические углеводороды, олефины и изопарафины (разветвленные парафины) будут иметь более высокое октановое число. Парафины с прямой цепью будут иметь более низкое октановое число. Молекулы, содержащие кислород, такие как спирты и простые эфиры, также будут иметь более высокое октановое число.
Следовательно, некоторые из смесей бензинов с более высоким октановым числом составляют:
Запасы смеси низкооктановых бензинов:
Измерение октанового числа
Октановое число измеряется с помощью индекса, отражающего степень детонации топлива при определенных условиях эксплуатации.Индекс определяется на основе детонационных характеристик двух эталонных видов топлива. Изооктан имеет очень высокую стойкость к детонации даже при высоких уровнях сжатия, и ему присвоено октановое число 100. Н-гептан имеет низкую стойкость к детонации даже при очень низких уровнях сжатия, и ему присваивается рейтинг 0. Другим видам топлива присваивается октановое число на основе смеси изооктана и н-гептана, которая приводит к детонации при той же степени сжатия, что и рассматриваемое топливо.Например, топливо, которое детонирует при той же степени сжатия, что и смесь 75% изооктана, смешанного с 25% н-гептана, будет иметь октановое число 75.
Поскольку детонационные характеристики зависят от условий работы двигателя, учитывается несколько различных шкал октанового числа. Двумя наиболее распространенными являются RON (октановое число по исследовательскому методу) и MON (моторное октановое число). Оба они измеряются с использованием одного и того же метода на основе изооктана и н-гептана, но при разных условиях работы двигателя. Условия RON предназначены для отражения достаточно стабильных крейсерских условий.Условия MON предназначены для отражения более сложных условий, таких как высокие скорости или перемещение тяжелого груза. Как правило, RON примерно на 10 пунктов выше, чем MON для того же топлива.
В Северной Америке также обычно используется третий октановый индекс, который представляет собой просто среднее значение RON и MON. Это называется ДОН. AKI или R + M / 2.
НОМЕР ОКТАНА
В бензиновом двигателе при определенных условиях эксплуатации и окружающей среды может произойти детонация , которая может вызвать повреждение двигателя.Его возникновение зависит также от свойств двигателя и топлива. Показателем антидетонационных характеристик топлива в данном двигателе является его октановое число : , чем выше октановое число, тем выше устойчивость к детонации. Была разработана шкала, в которой автомобильному топливу присваивается октановое число, основанное на двух углеводородах, определяющих крайние границы шкалы: нормальный гептан (nC 7 H 16 ), имеющий нулевое значение, и изооктан. (C 8 H 18 2, 2, 4-триметилпентан) с октановым числом 100.Смеси этих двух углеводородов определяют стойкость к детонации, например смесь из 10% н-гептана и 90% изооктана по объему имеет октановое число 90.
Октановое число топлива определяется в стандартном испытательном двигателе. (одноцилиндровый двигатель CFR с переменной степенью сжатия, разработанный под эгидой Совместного комитета по исследованиям топлива в 1931 году) либо исследовательским методом (ASTM D-2699; BS 2637), либо моторным методом (ASTM D-2700; BS 2638). Соответствующее октановое число по исследовательскому методу (RON) и моторное октановое число (MON) получены при различных условиях испытаний, которые приведены в таблице 1.[Хейвуд (1988) и Оуэн и Коли (1990)]. Типичные октановые числа для автомобильного топлива приведены в таблице 2. Обзор октановых чисел по всему миру регулярно публикуется Associated Octel Co. Ltd., Лондон.
Таблица 1. Рабочие условия для исследовательских и моторных методов
Таблица 2. Типичные октановые числа *
* Типичные октановые числа
ССЫЛКИ
Хейвуд, Дж. Б. (1988) Основы двигателя внутреннего сгорания , МакГроу Хилл.
Оуэн, К. и Коли, Т. (1990) Справочник по автомобильному топливу , Общество автомобильных инженеров
Список литературы
- Хейвуд, Дж. Б. (1988) Основы двигателя внутреннего сгорания , МакГроу Хилл.
- Оуэн, К. и Коли, Т. (1990) Справочник по автомобильному топливу , Общество автомобильных инженеров
Что такое октан в бензине?
13 июля 2015 г., понедельникЕсли вы подъедете к обычной бензоколонке в Соединенных Штатах, у вас будет от двух до пяти вариантов, когда дело доходит до типа бензина, который вы можете заправлять.Различия в типах бензина основаны на октановом числе топлива. Октан определяет характеристики моторного топлива. Это измерение показывает, какое сжатие необходимо приложить к топливу, прежде чем оно самовоспламеняется. Чем выше рейтинг, тем выше степень сжатия. Этот рейтинг важен, когда речь идет о характеристиках двигателя.
Почему октан так важно?
В автомобилях, работающих на бензине, используются двигатели внутреннего сгорания. В этих двигателях используются свечи зажигания для воспламенения смеси бензина и воздуха.Этот миниатюрный взрыв заставляет поршни двигателя двигаться наружу, и это поворачивает коленчатый вал. Вращение коленчатого вала передает мощность через трансмиссию на колеса.
Одной из самых больших проблем, обнаруженных на заре газовых транспортных средств, был стук в двигателях. Детонация возникает, когда смесь бензина и воздуха преждевременно воспламеняется, в результате чего поршень ударяется о коллекторы двигателя. Это преждевременное зажигание происходит из-за того, что компрессия в двигателе достаточно высока, чтобы зажечь бензин без свечи зажигания.
Топливо с более высоким рейтингом имеет меньше шансов вызвать детонацию в двигателе. В двигателях с высокими рабочими характеристиками, в которых используется высокий уровень сжатия в двигателе, потребность в высокооктановом топливе является критической.
Что означают октановые числа?
Наименьшее октановое число, продаваемое на большинстве рынков США, составляет 87. Наивысшее обычно составляет 91. Другие доступные рейтинги включают 88, 89 и 90. Что на самом деле означают все эти числа?
Если вы посмотрите на галлон бензина на молекулярном уровне, вы увидите цепочки атомов углерода и водорода.Эти углеводородные цепи бывают различной длины. Если в цепи семь молекул углерода, это называется гептидом. Если в цепи восемь молекул углерода, это называется октаном.
Молекулы гептида легко воспламеняются при сжатии, а молекулы октана — нет. Чем больше молекул октана в галлоне газа, тем меньше вероятность его воспламенения при сжатии.
Октановое число относится к процентному содержанию этих молекул в галлоне бензина. Если галлон бензина имеет октановое число 87, это означает, что в нем 87 процентов молекул с октановым числом и 13 процентов молекул гептида.Октановое число 91 означает 91 процент октана и 9 процентов гептида.
Многие производители автомобилей рекомендуют использовать бензин с октановым числом для конкретного автомобиля. Высокопроизводительные спортивные автомобили и автомобили класса люкс часто нуждаются в топливе с более высоким октановым числом для поддержания максимальной производительности. Для потребителей важно ознакомиться с рекомендациями производителя перед покупкой бензина для своих автомобилей.
Розничные торговцы топливом часто продают потребителям два или три вида бензина. Понимание различных октановых чисел — важная часть работы розничного продавца топлива.
Если вам нужна оптовая продажа топлива или связанные с топливом услуги, свяжитесь с нами в Kendrick Oil по телефону (800) 299-3991. Вы можете посетить наш веб-сайт для получения полной информации о наших продуктах и услугах. Вы также можете узнать больше о компании. Не стесняйтесь обращаться к нам по электронной почте с любыми вопросами или комментариями.
Октановое число— Engg Cyclopedia
Октановое число топлива является мерой его антидетонационного качества при его использовании в двигателе внутреннего сгорания с искровым зажиганием по сравнению с антидетонационным качеством изооктана (2,2,4-триметилпентана).
Октановое число топлива измеряется на испытательном двигателе по смеси изооктана и гептана. Если образец бензина имеет такое же антидетонационное качество, что и смесь, содержащая 95% изооктана и 10% гептана, то октановое число для этого образца определяется как 95. Более высокое октановое число топлива означает лучшую антидетонационную способность для этого топлива. . Некоторые углеводороды обладают более высокой антидетонационной способностью, чем изооктан. Следовательно, определение октанового числа расширено, чтобы позволить октановое число выше 100.
В зависимости от методов измерения существуют следующие различные типы октановых чисел:
Октановое число по исследовательскому методу(RON) — это наиболее часто используемое октановое число, которое определяется путем сжигания топлива в испытательном двигателе в контролируемых условиях и переменных степенях сжатия. Затем результаты сравниваются со смесями изооктана и гептана.
При тестировании октанового числа двигателя(MON) используется двигатель, аналогичный тому, который использовался при тестировании RON, но с предварительно нагретой топливной смесью, более высокой частотой вращения двигателя (900 об / мин вместо 600 об / мин, используемых для RON) и изменяемой опережения зажигания для дополнительного воздействия на двигатель. детонационная стойкость топлива.MON — лучший показатель того, как топливо будет вести себя на самом деле при более высокой нагрузке, чем обычно. В зависимости от состава топлива MON современного бензина будет примерно на 8-10 пунктов ниже, чем RON, однако прямой связи между RON и MON нет. Обычно спецификации топлива требуют как минимум RON, так и минимум MON.
Иногда в некоторых местах указывается среднее значение RON и MON, известное как Anti Knock Index (AKI). Это также известно как дорожное октановое число (RdON) или октановое число насоса (PON).
Октановое число некоторых чистых углеводородов указано в следующей таблице. Обычно бензин представляет собой смесь сотен этих различных углеводородов.
| Углеводороды | Октановое число по исследовательскому методу (RON) | Октановое число по исследовательскому методу (MON) |
| Парафины | ||
| пентан | 61,7 | 61,9 |
| гексан | 24,8 | 26.0 |
| Гептан | 0,0 | 0,0 |
| Октан | -19,0 | -15,0 |
| Нонан | -17,0 | -20,0 |
| Парафины | ||
| Изопентан | 92,3 | 90,3 |
| Изогептан | 42,4 | 46,6 |
| 2-метилгептан (изооктан) | 21.7 | 23,8 |
| 2-метилгептан (изооктан) | 26,8 | 35,0 |
| 2,4-Диметилгексан (изооктан) | 65,2 | 69,9 |
| 2,2,4-триметилпентан (изооктан) | 100,0 | 100,0 |
| олефины | ||
| 1-пентен | 90,0 | 77,1 |
| 1-октен | 28,7 | 34.7 |
| 3-октеновые | 72,5 | 68,1 |
| 4-метил-1-пентен | 95,7 | 80,9 |
| Ароматические углеводороды | ||
| Бензол | 114,8 | |
| Толуол | 120,1 | 103,5 |
| о-ксилол | 120,0 | 103,0 |
| м-ксилол | 145,0 | 124.0 |
| пара-ксилол | 146,0 | 127,0 |
| Этилбензол | 107,4 | 97,9 |
См. Также цетановое число, которое представляет качество самовоспламенения топлива в дизельном двигателе.
Что означает октановое число топлива и что произойдет, если вы заправите неправильное топливо в свой автомобиль?
Мы сжигаем бензин уже более ста лет, но некоторые заблуждения о топливе — особенно когда речь идет об октане — настолько укоренились в сознании людей, что даже те из нас, кто знает лучше, ошибаются.
Подумайте: мы обычно используем «высокооктановое число» для описания чего-то более мощного или, в более широком смысле, сверхинтенсивного опыта. Это немного похоже на то, как если вы хотите сказать, что вы едете быстрее или тяжелее, или назвать высокопроизводительный электромобиль «Турбо», когда вы «перегнали что-то». Как объясняется в приведенном выше видео YouTube ChrisFix, когда дело доходит до октанового числа бензина, это не так: данное количество газа с октановым числом 87 имеет такую же запасенную энергию, что и такое же количество топлива, прошедшего высокие испытания.
Скорее, октановое число является мерой сопротивления топлива детонации, при которой заряд топлива / воздуха неравномерно взрывается внутри цилиндра двигателя, а не плавно сгорает. Эти детонации, также известные как детонация двигателя, в лучшем случае снижают эффективность и мощность, а в худшем могут привести к выходу из строя двигателя.
Поэтому очень важно использовать в автомобиле топливо с правильным октановым числом. Как правило, это несложно: для немодифицированного автомобиля используйте все, что рекомендует производитель.Если он не указан на крышке заливной горловины или рядом с ней, это указано в руководстве пользователя.
В целом современные автомобили менее разборчивы в том, что они пьют, благодаря технологиям: датчик детонации, например, пытается обнаружить детонацию, вызванную неидеальным октановым числом, и настроить синхронизацию двигателя, чтобы исправить это. Вот почему некоторые новые автомобили просто рекомендуют топливо премиум-класса, а не требуют его; Использование бензина с более низким октановым числом может снизить эффективность и производительность, но это не приведет к тому, что ваш двигатель попадет в кучу металлолома.
Сложнее становится со старыми автомобилями или модифицированными автомобилями поздних моделей. В случае с первым (по крайней мере, в мире серийных плоских головок начала 1950-х годов, с которыми имеет дело ваш автор), похоже, что консенсус состоит в том, что с октановым числом 87 все в порядке — если оставить в стороне большие споры об этаноле, даже низкосортный бензин сегодня более предсказуем. более высокого качества, чем то, что было доступно на станциях техобслуживания в Америке несколько десятилетий назад.
В любом случае лучше использовать топливо со слишком высоким октановым числом, чем со слишком низким: в худшем случае вы тратите деньги без увеличения производительности или эффективности.
Видео, которое также погружается в мир топливных присадок, предназначено для максимально широкой аудитории (как читатель Autoweek вы, несомненно, знаете, что нельзя, например, заливать дизельное топливо в бензиновый автомобиль, и наоборот). Но даже если вы понимаете основы, приятно видеть, как все работает — или не работает — в действии, что демонстрируется в этом видео с помощью компьютерной анимации и реальных испытательных стендов.
Спасибо Jalopnik за то, что разместил это полезное видео на нашем радаре.
Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.{0.5}} $$
, где $ T $ — «мл тетраэтилсвинца (TEL) на галлон США в изооктане» [1]. Это стандарт, используемый FTC для регулирования рейтингов автомобильного топлива в США [2]. Следует отметить, что эта формула не является экстраполяцией октановой кривой от 0 до 100, как многие думают. Фактически, если бы мы продолжили октановую шкалу, «[] увеличение размера октановой единицы [было бы] настолько быстрым, что сделало бы эту единицу бесконечно большой, если бы шкала была расширена примерно до 116.»[3] Мы можем увидеть это графически:
Так как же была определена эта формула? Я не смог найти это прямо нигде, но ASTM дает нам подсказку в другой публикации, относящейся к другому номеру, обычно зарезервированному для авиационного топлива, Performance Number, по следующей формуле [4]:
$$ PN = 100 + 3 (ON — 100) $$
Показатель эффективности, с другой стороны, — это , очень хорошо определенное для чисел выше 100: «Эта шкала относит в процентном отношении ограниченное по детонации imep (указанное среднее эффективное давление), получаемое от испытательного топлива, к тому, которое можно получить из изооктана, присваивая значение 100% изооктана.«Так, например, значение производительности 130 будет означать, что топливо имеет 130% давления в цилиндре топлива, содержащего 100% изооктан. Здесь мы можем увидеть график, относящийся к ON, PN и TEL [5]:
Так что все это значит? Это означает, что октановое число выше 100 — это просто 100 плюс указанное среднее эффективное давление с ограничением детонации над давлением 100% изооктана, деленное на 3. Зачем делить на 3 и не использовать вместо этого PN / KLIMEP? @Poutnik отмечает, что коэффициент 3 гарантирует, что кривая PN-ON остается линейной экстраполяцией после 100.
Относительно отрицательного октанового числа ничего не нашел. Я могу только предположить, что люди экстраполируют существующую октановую кривую, но, как показано выше, нелинейная асимптотическая природа октановых чисел, безусловно, заставила бы меня задуматься об информации, передаваемой таким числом. Опять же, если у кого-то есть дополнительная информация, пожалуйста, отправьте!
[1] ASTM D2699-04, Стандартный метод испытаний для исследования октанового числа искрового моторного топлива, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2004, www.astm.org
[2] 16 Свода федеральных правил, § 306.5
[3] БРУКС, ДОНАЛЬД Б. «Разработка ЭТАЛОННЫХ ВЕСОВ ТОПЛИВА для ДЕТОНАЦИИ». SAE Transactions, vol. 54, 1946, стр. 394–403. JSTOR, www.jstor.org/stable/44548282.
[4] «Стандартный метод испытаний детонационных характеристик моторного и авиационного топлива моторным методом». Руководство ASTM для оценки моторного, дизельного и авиационного топлива: 1973-74, Американское общество испытаний и материалов, 1973.
[5] Маколи, Дж. Б. «Достижения в использовании тетраэтилсвинца.Третий Мировой нефтяной конгресс, Гаага, 1951: Материалы, E.J. Брилль, 1951, стр. 157.
.