Измерение октанового числа: Индикатор качества бензина ОКТИС-2 цифровой – купить в Москве по выгодной цене

Портативный индикатор октанового/цетанового числа топлив с USB интерфейсом.

Определяет октановые числа по моторному (ОЧМ) и исследовательскому методам (ОЧИ).

Пригоден для измерения любых неэтилированных топлив.

Выполнен в прочном металлическом корпусе, подходит для жестких условий эксплуатации.

Предназначен для оперативного контроля качества топлив, их компонентов и смесей. Результаты измерений октановых чисел хорошо согласуются с результатами, полученными по исследовательскому (ГОСТ 8226) и моторному (ГОСТ 511) методам, а результаты измерений цетановых чисел − с результатами, полученными согласно ГОСТ 3122.

Принцип действия

Принцип работы ОКТАН−ИМ основан на измерении диэлектрической проницаемости топлива и последующего определения октанового числа по предварительно построенной калибровочной зависимости. Для построения калибровочных зависимостей используются н–гептан и топлива с известным октановым числом, определенным с помощью моторной установки. Благодаря оригинальной конструкции датчика и усовершенствованному методу измерения диэлектрической проницаемости ОКТАН−ИМ обеспечивает отличную сходимость результатов и долговременную стабильность показаний.

Топлива от различных производителей, как правило, имеют отклонение от типовой калибровочной зависимости «диэлектрическая проницаемость − октановое число». Поэтому возникает необходимость в построении индивидуальных калибровок, где в качестве стандартов принимаются топлива конкретного производителя, октановые числа которых предварительно определяются на моторной установке. ОКТАН−ИМ позволяет построить и сохранить в памяти прибора до 10 таких индивидуальных калибровок.

Поскольку определение октанового числа топлива посредством измерения его диэлектрической проницаемости является косвенным методом, использующим предварительную калибровку по топливам, испытанным на моторной установке, на его точность накладываются ограничения самого метода определения октановых чисел с помощью моторной установки, приведенные в таблице:

Термин «Сходимость» характеризует способность моторной установки давать одинаковые (с 95% доверительной вероятностью) результаты для одного образца топлива в серии последовательных измерений.

Программное обеспечение

OMEN Windows® − программное обеспечение, предназначенное для связи октанометра с компьютером через USB интерфейс, получения из прибора сохраненных результатов измерений, чтения, модификации и записи в прибор пользовательских калибровок.

Технические характеристики

Диапазон рабочих температур, °С	−10…+40
Диапазон измерения октановых чисел, ед	67…98
Диапазон измерения цетановых чисел, ед	30…60
Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения октановых чисел, ед	±2.0
Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения цетановых чисел, ед	±2. 0
Индикация измеряемых величин	цифровая
Количество разрядов индикации измеряемого октанового/цетанового числа	3
Цена единицы младшего разряда измеряемого октанового/цетанового числа, ед	0.1
Объём топлива для измерения, см3, не менее	50
Глубина погружения датчика, мм, не менее	90
Время выхода на рабочий режим при включении, с	3
Питание прибора	2 Ni-Mh аккумулятора типоразмера AA 1.2 V 2500mAh
Время непрерывной работы при выключенной подсветке индикатора, ч, не менее	80
Габаритные размеры при установленном датчике, мм	470×60×35
Масса, кг	0. 7

ОКТАНОВОЕ ЧИСЛО, характеризующее детонационную стойкость топлив для двигателей внутреннего сгорания (как и ЦЕТАНОВОЕ ЧИСЛО, характеризующее воспламеняемость дизельных топлив) является мерой качества моторных топлив. Это число равно объемному содержанию изооктана в его смеси с н–гептаном, при котором эта смесь эквивалентна по детонационной стойкости исследуемому топливу в стандартных условиях испытаний. Детонационная стойкость чистого изооктана условно принята за 100 единиц, а н–гептана − за 0. Для определения шкалы между этими крайними значениями готовят смеси с различным содержанием озооктана и н-гептана. Для сравнения испытываемого топлива со стандартными смесями используют установку УИТ–65 или УИТ–85, представляющую собой одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с изменяемой степенью сжатия.

Полезные манипуляции с октановыми числами

Эксперты «АМ» провели исследование нескольких препаратов, повышающих октановое число бензина. С результатами знакомился Юрий ВАСИЛЕНКО

Октановое число — один из главных эксплуатационных показателей бензина. Оно характеризует его детонационную стойкость, иначе говоря, способность противостоять самовоспламенению при сжатии в камере сгорания. Чем больше данный параметр, тем выше его «антидетонационные» свойства. Именно поэтому в современных двигателях, рассчитанных на бензин с октановым числом 95, не рекомендуется, а иногда просто запрещается, использовать бензин с меньшим октановым числом. Последнее в значительной мере касается отечественного топлива, качество которого, особенно в регионах, часто оставляет желать лучшего.

Нужны присадки

Для случаев, когда в силу обстоятельств приходится покупать бензин на незнакомой АЗС и есть сомнения в его качестве, специалисты рекомендуют держать в багажнике пару-тройку флакончиков со специальными присадками, так называемыми октанкорректорами. Они позволяют на несколько единиц повысить октановое число заливаемого в бак топлива. Указанные свойства присадок — способность повышать октановое число бензина — мы и решили проверить во время теста, для которого закупили три образца октанкорректоров. Это немецкий Liqui Moly Octane Plus, а также два российских — «Astrohim Октан Плюс» и Lavr Next Octane Plus. В описаниях продуктов указывалось, что прирост октанового числа с их помощью может варьировать от двух до шести единиц.

Выбор метода

Оценка октанкорригирующих присадок, приобретенных для теста, проводилась совместно с порталом www.autoparad.ru в одной из испытательных лабораторий Российского государственного университета нефти и газа имени И. М. Губкина. Ее сотрудники пояснили, что согласно действующим ГОСТам оценка октанового числа может производиться одним из двух методов: исследовательским или моторным. Поскольку каждый имитирует вполне определенные условия работы двигателя, октановое число одного и того же бензина, фиксируемое по упомянутым выше методам, будет иметь разные значения (в частности, при исследовательском процентов на десять выше, чем при моторном). В связи с этим для каждой марки бензина ГОСТ устанавливает два значения октанового числа: одно — для моторного метода, второе — для исследовательского. Мы остановились на последнем, так как он, по мнению специалистов, дает более наглядную картину прироста октанового числа при добавлении соответствующих присадок.

Перед началом испытаний тем же самым исследовательским методом было измерено октановое число исходного топлива — бензина прямого перегона (прямогонной бензиновой фракции), получаемого путем дистилляции нефти. Октановое число «прямогонки», по результатам измерений, составило 64,8.

Выбор именно такого горючего был сделан ради чистоты эксперимента, поскольку в прямогонном бензине нет присадок и компонентов, которые применяют при производстве обычного бензина, реализуемого на АЗС. Таким образом мы полностью исключили их возможное влияние на рабочие свойства октанповышающих препаратов.

Тест показал…

На основе прямогонного бензина лаборанты приготовили три образца топлива, в каждый из которых был добавлен определенный октанкорректор в пропорции, рекомендованной производителем.

Результаты испытаний порадовали — октановое число всех образцов (см. таблицу) топлива, «замешанных» на исходном прямогонном бензине, после добавления проверяемых октанкорректоров увеличилось более чем на две единицы. Это означает: если бы мы при эксперименте использовали не прямогонный, а стандартный бензин с октановым числом 92, то, по мнению экспертов, прирост данного показателя вполне мог составить три единицы и более. Иначе говоря, присадки Liqui Moly Octane Plus, «Astrohim Октан Плюс» и Lavr Next Octane Plus соответствуют заявленным показателям. Все перечисленные октанкорректоры могут с успехом применяться для улучшения эксплуатационных параметров бензина, качество которого вызывает сомнения.
 

Liqui Moly Octane Plus Немецкая октанкорригирующая присадка обеспечила исходному образцу прямогонного бензина наибольший (среди прочих участников теста) прирост октанового числа (см. таблицу). По оценкам экспертов, данный продукт фактически преобразует обычный «92-й» бензин в топливо улучшенной категории — «Премиум», то есть так называемый 95-й. В числе отличительных особенностей этого оригинального состава — специальная съемная лейка-носик, позволяющая заливать присадку в бак с узкой — диаметром вплоть до 19 мм — горловиной.

Astrohim Октан Плюс На наш взгляд, сегодня это один из лучших октанкорректоров российского производства. По опыту его применения можем отметить, что он эффективно улучшает эксплуатационные свойства бензинов всех типов, устраняя детонацию и калильное зажигание. По оценкам разработчиков, «Astrohim Октан Плюс» повышает октановое число стандартного бензина на 3—5 единиц (по исследовательскому методу), позволяя избежать последствий использования некачественного топлива. Применение препарата улучшает разгонную динамику, полноту сгорания топлива и снижает токсичность выхлопных газов. Ко всему прочему, он защищает систему впрыска, камеру сгорания от образования нагара и отложений.

Lavr Next Octane Plus Этот отечественный продукт выпускается не первый год и пользуется популярностью у автомобилистов. Одна из примечательных особенностей препарата в том, что он решает сразу несколько проблем: повышает октановое число бензина (предотвращая тем самым детонацию и калильное зажигание), гарантированно защищает систему впрыска, камеру сгорания и впускные клапаны от нагара и отложений, продлевает срок службы цилиндро-поршневой группы и клапанов. Все это в комплексе способствует повышению мощности двигателя до нормативных показателей, улучшению динамических характеристик автомобиля и снижению расхода топлива.

Качество автомобильного горючего можно контролировать. Как узнать октановое число бензина?

В настоящее время разработаны разнообразные методы экспресс-анализа бензина, которые предусматривают использование специального сертифицированного оборудования. Они достаточно дороги и внедряются только на предприятиях топливной промышленности и АЗС. Впрочем, сегодня возможность проверки качества горючего, так сказать, в порядке индивидуального надзора, предоставлена и автолюбителям. В продаже недавно появились персональные устройства бытового назначения — индикаторные приборы «ОКТИС-2» российского производства, выпуск которых налажен с использованием высокоточных импортных компонентов. Главное назначение устройства «ОКТИС-2» — оперативное определение октанового числа бензина, причем основной вариант применения прибора предусматривает измерение данного показателя топлива непосредственно в процессе его заливки в бак. Конструктивно прибор выполнен в виде узкой трубчатой воронки с электронным блоком. Канал воронки оснащен специальным сенсором. Проверка качества бензина с помощью такого индикатора проводится так. Сначала в горловину бензобака помещается прибор, а уже в заливное отверстие последнего вставляется наконечник топливного шланга АЗС. После того как через трубку прибора в бак будет залито 5—10 л бензина, на табло появится значение его октанового числа. И если при покупке, например, бензина Аи-95 прибор покажет реальное октановое число менее 93, заправку бака лучше прекратить.

Для дизельного топлива важно цетановое число

Флуоресцентный метод исследования и измерение октанового числа бензинов Текст научной статьи по специальности «Математика»

УДК 543.422:665.76 ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЕ ОКТАНОВОГО ЧИСЛА БЕНЗИНОВ

А.Г. Варехов1

Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики (СПбГУСЭ),

191015, Санкт-Петербург, ул. Кавалергардская, 7, лит. А

Приведен краткий анализ безмоторных методов измерения октанового числа бензинов; представлены результаты исследований флуоресценции бензина и описано основанное на этих исследованиях устройство для измерения октанового числа и идентификации бензинов.

Ключевые слова: бензин; октановое число; флуоресценция;измерение; идентификация бензинов.

THE FLUORESCENCE INVESTIGATIONS AND THE MEASUREMENT OF BENZINES

OCTANE NUMBER

A.G. Varekhov

St. -Petersburg state university of service and economy (SPbSUSE), 191015, St.-Petersburg, street Kavalergardsky, 7 A.

It was described the short analysis of motorless methods of octane number benzines measurement is provided; results of the fluorescence research of benzine are presented; the device for fluorescent measurement of octane number and the identification of benzines is described.

Keywords: benzine; octane number; fluorescence; measuring; identification of benzines.

Измерение детонационной стойкости моторных топлив стало актуальным с тех пор, как началось массовое использование автомобиля. Использование октанового числа как показателя детонационной стойкости моторных топлив начинается в мировой практике с 1927 года. Хорошо известно, что бензин как наиболее употребительное моторное топливо, представляет собой сложную смесь углеводородов.97. Увеличение октанового числа с точки зрения химических технологий связано с синтезом разветвленных углеводородных цепей на основе простых линейных цепей и/или циклизацией, то есть синтезом кольцевых структур (например, циклопентана). Циклизация гептана, к примеру, соединения с нулевым октановым числом, дает толуол с условным значением октанового числа, равным 104. Для современных синтетических бензинов, получаемых на основе реакций Фишера-Тропша, например, технологии СТЬ (Соа14о-Ыдш<1) и многих других, такие процессы, как ветвление и циклизация, могут осуществляться проще, поскольку исходным продуктом является однородная линейная цепь, допускающая дальнейшие технологические превращения.

Разделение близких моторного и исследовательского методов оценки октанового числа также было необходимым следствием неоднозначности этого параметра для режимов малых или средних нагрузок и повышенных нагрузок автомобильных двигателей. Общеизвестно, что значения октановых чисел, измеренных обоими способами, совпадают только для трех из основных углеводородных составляющих бензинов, то есть н-пентана, н-гептана и изооктана, но достаточно сильно отличаются

для большинства этих составляющих и, в конечном итоге, для товарных бензинов. Например, значение моторного октанового числа для бензина АИ-92 равно 83,5, а значение исследовательского октанового числа равно 92. Во многих странах (например, в США) используется среднее значение. Эти способы реализуются на громоздких и дорогостоящих лабораторных установках и занимают длительное время. Еще один способ определения так называемого дорожного октанового числа реализуется непосредственно на автомобиле, но при жесткой регламентации как двигателя, так и широкого круга дорожных и метеоусловий, что не всегда возможно.

Интерес к использованию безмоторных методов оценки детонационной стойкости топлив (бензинов) возник достаточно давно [1]. Эти методы развивались в различных направлениях. Например, путем разработки чувствительных элементов начала развития детонационного процесса и сопутствующего автоматического измерения степени сжатия топлива [2]. Детонационная стойкость бензинов оценивалась [3] по количеству активного (атомарного) кислорода при окислении бензинов раствором перманганата калия в уксусной кислоте. Для оценки октанового числа практиковалось [4] измерение содержания одного из компонентов бензинов (н-ундекана) методом газовой хроматографии и многие другие приемы. Хотя число таких попыток и было внушительным, моторные методы оставались предпочтительными. Трудности безмоторных методов всегда заключались в том, что исходные продукты, то есть нефти различного происхождения, могут сильно отличаться друг от друга.

В последнее время в РФ (в частности, в Самарском государственном аэрокосмическом университете им. С.П. Королева) активно развивались разнообразные по существу и по характеру исполнения электрофизические методы и устройства на их основе (октанометры) для контроля качества углеводородных топлив [5]. Например, анализатор бензинов (октанометр «Асмер», зарегистрированный в Госреестре СИ в 2003г.), основанный на преобразовании измеренной диэлектрической проницаемости бензиновой пробы в октановое число путем сравнения измеренного значения с контрольным значением этого параметра, хранящегося в памяти устройства, и соответствующего какому-либо стандартному бензину. Используются другие инженерные приемы, например, идентификация бензина по плотности (на основе так называемой кластеризации стандартных товарных бензинов по плотности) [6]. Используются способы, основанные на измерении скорости рас-

пространения в бензине ультразвука частотой 400кЛц (ультразвуковой октанометр [7]) , а также совместное (одновременное) измерение плотности, диэлектрической проницаемости на некоторой частоте, поглощения акустической энергии, удельной электропроводности и диэлектрической проницаемости на другой частоте и температурной коррекции всей совокупности измерений [8]. Вся эта совокупность дает калибровочную модель бензина, сопоставляемую далее с известной товарной маркой. Такие комплексные подходы, вообще говоря, вполне оправданы в силу предельной сложности состава бензинов и относительно просто реализуются технически, однако, по нашему мнению, не вполне адекватны и специфичны по отношению к бензину как многокомпонентной смеси родственных химических соединений. В этом отношении более специфичными являются методы, основанные на исследовании спектральных характеристик бензинов, прежде всего поглощения и люминесценции (флуоресценции).

Наиболее простой способ исследования нефтепродуктов и, в частности, бензинов был основан на фотометрическом сравнении исследуемых бензинов с эталонными образцами. Для реализации способа использовались колориметры (например, общеупотребительный ФЭК-56) со сменными стеклянными фильтрами. Поглощение исследуемого бензина сравнивалось с поглощением эталонной смеси «н-гептан-изооктан». Способ использовался для определения нефтепродуктов по цветности, но не мог быть использован для определения октанового числа. В самое последнее время поглощение бензинов в инфракрасном диапазоне (0,82,6мкм) было детально исследовано и использовано технических устройствах, предназначенных для определения октанового числа [9].

Несколько раньше (при отмечаемом почти полном отсутствии работ по сравнительному анализу люминесцентных характеристик легких и средних фракций промышленных нефтепродуктов) были выполнены исследования по применению лазерного флуоресцентного анализа для идентификации нефтепродуктов [10]. Для возбуждения флуоресценции использовался УФ-лазер с длиной волны 337 нм, а максимум флуоресценции для бензинов марок АИ-93 и А-76 отмечался при длине волны 480 нм. При этом отмечалось различие спектров по интенсивности в максимуме флуоресценции при длине волны 480 нм, что могло быть использовано для идентификации нефтепродуктов. Техническая трудность использования ультрафиолетового лазерного источника для возбуждения флуоресценции состояла в том, что для реализации способа требовалась

кварцевая оптика, прозрачная для ультрафиолета. Возбуждение флуоресценции в ультрафиолетовой части спектра не давало возможности использовать в качестве источника возбуждения лампу накаливания из-за практического отсутствия в ее спектре ультрафиолета. Кроме того, высокая плотность энергии в лазерном луче, необходимая для возбуждения флуоресценции при длине волны 337 нм, давала один широкий максимум, а различия в уровнях флуоресценции в максимуме хотя и позволяли отличить нефтепродукты, например, бензины АИ-93 и А-76 друг от друга, но были недостаточны для идентификации их по октановому числу.

Алифатические углеводороды бензинов (например, гексан) слабо флуоресцируют в УФ-области. Относительно длинноволновая флуоресценция (ближний ультрафиолет) характерна для ароматических компонентов (бензол, антрацен, нафтацен). Флуоресценция наблюдается и для веществ с молекулами, состоящими из совокупности ароматических и алифатических фрагментов (например, полимерных полиари-леналкилов) [11]. Флуоресценцию также трудно «привязать» к отдельным углеводородам, поскольку она всегда представляет собой совокупный коллективный эффект. Тем не менее, наличие в бензиновых фракциях бензола, цик-лопентана, предельных углеводородов от пен-тана до деканов, а также полиариленалкилов (пропилбензен, этилтолуен, индан и другие ) позволяет использовать флуоресцентные методы для идентификации бензинов.

В наших исследованиях была выявлена возможность идентификации бензинов по октановому числу посредством возбуждения флуоресценции при облучении пробы бензина в частотном диапазоне, примерно соответствующем коротковолновой границе видимого диапазона (длина волны около 420 нм) [11]. Это послужило основой разработки устройства для измерения октанового числа бензинов и его использования в лабораторной практике ПО «Киришинефтеоргсинтез». Несколько позже был исследован близкий по методике и исполнению способ определения октанового числа [12], отличающийся тем, что возбуждение флуоресценции производилось в УФ-диапазоне длин волн (230-320 нм), а флуоресценция измерялась в диапазоне 400-600 нм. При этом использовался образец сравнения, имеющий стабильный выход флуоресценции при тех же параметрах возбуждения, что и исследуемые бензины. Такая «привязка» к стандартным условиям выглядит достаточно искусственной. Неустранимый недостаток обоих методов, как и вышеописанных электрофизических методов, со-

стоит в невозможности учета состава нефти, используемой для получения бензина.

Для возбуждения флуоресценции была выбрана длина волны 420 нм, а измерения отдельных спектральных составляющих проводились при длинах волн 425нм и 450 нм. Параметр, полученный как произведение электрических сигналов, соответствующих обеим интенсивностям, использовался для оценки бензина по октановому числу. Выше уже упоминалось ограниченное количество работ, посвященных сравнительному анализу люминесцентных характеристик легких и средних фракций промышленных нефтепродуктов, прежде всего бензинов [10]. Считалось, что при возбуждении флуоресценции бензинов ртутно-кварцевыми лампами флуоресценция не наблюдается. Однако в наших экспериментах такая флуоресценция легко обнаруживалась, хотя для этого требовался достаточно чувствительный фотоприемник. При возбуждении флуоресценции светом ртутной лампы ДРШ-100 наблюдалось несколько полос флуоресценции, возбуждаемой в ультрафиолетовой части спектра, а также полоса, возбуждаемая в видимой области, при длине волны около 420 нм. Поскольку возбуждение в ультрафиолетовой части спектра труднее реализуется практически, было использовано относительно длинноволновое возбуждение (420нм). При этом спектр флуоресценции содержал три гауссовских резонансных составляющих, две из которых имели отчетливый максимум при длинах волн 425 и 450 нанометров и менее заметно выраженный максимум при длине волны около 480 нм. Интересно отметить, что при возбуждении флуоресценции с использованием УФ-лазера [10], описанной выше, был отмечен только пик 480нм, но подавлялись обе относительно коротковолновые составляющие 425нм и 450нм. Это объясняется, вероятно, высокой плотностью энергии лазерного излучения и резонансным обменом энергией между отдельными углеводородными составляющими. Структура спектра, то есть наличие отмеченных трех максимумов, была постоянна как для бензина марки А-76, так и для бензина марки АИ-93, а максимальные отличия в интенсивности флуоресценции обоих бензинов, особенно при длинах волн 425 и 450 нм, были отмечены именно при возбуждении флуоресценции в видимой области. Столь близкое расположение полос возбуждения и флуоресценции (небольшой стоксов-ский сдвиг) неблагоприятно, вообще говоря, с точки зрения перекрывания обеих полос. С другой стороны, анализ спектров флуоресценции показал, что ширина первого пика флуоресценции достаточно мала, как мала и величи-

на сигнала флуоресценции на коротковолновом краю этого пика. Это было инструментально достигнуто путем сужения полосы возбуждения и, следовательно, ценой снижения уровня возбуждающего света и, соответственно, уменьшения флуоресцентного сигнала. Для компенсации этих потерь чувствительность и помехоустойчивость измерительной системы были существенно улучшены. Так как обе спектральные составляющие при 425 и 450 нм были характерны для всех бензинов, но заметно отличались по интенсивности, было признано целесообразным использовать для идентификации спектра и, соответственно, марки бензина произведение электрических сигналов, соответствующих интенсивностям флуоресценции при этих длинах волн. Использование этого произведения интенсивностей или соответствующих электрических сигналов равносильно повышению достоверности идентификации различных бензинов. Поскольку бензины обеих марок, то есть А-76 (АИ-80) (октановое число 76, измеренное моторным методом, и октановое число 80, измеренное исследовательским методом) и АИ-93 отличаются по октановому числу, то указанные спектральные различия были использованы для идентификации бензинов по этому параметру. Использование произведения электрических сигналов дает возможность более точного определения октанового числа.

Отметим кстати, что потребление бензина АИ-80 к 2007-му году составляло в РФ примерно 24% от общего объема потребления. Хотя имеется правительственное решение прекратить выпуск этого бензина к 2014 году, число его постоянных потребителей (грузовой, сельскохозяйственный, армейский транспорт и многие другие) в целом по стране уменьшается очень медленно. Такое положение на сегодня воспринимается как кризисное, поскольку, с одной стороны, переход автомобильного парка на высокооктановое топливо, в целом, экономически целесообразен, а, с другой стороны, трудно осуществим практически.

Спектры флуоресценции были получены на лабораторном спектрофлуориметре, состоящем из монохроматора возбуждения типа ДМР-4, монохроматора флуоресценции типа УМ-2, откалиброванного по пропусканию и по длинам волн с точностью ±1 нм, и чувствительного фотоприемника типа ФЭУ-79, откалиброванного по спектральной чувствительности и скомпенсированного по темновому току. В качестве источника света использовалась ртутная лампа типа ДРШ-100, стабилизированная по току. Для анализа использовались пробы бензинов объемом 3 мм, помещаемые в кварцевую кювету. Функциональная схема устройства

для измерения октанового числа бензинов показана на рис.1.

Рисунок 1. Функциональная схема устройства для измерения октанового числа бензинов: 1 —

кварцевая кювета; 2 — источник света; 3 — интерференционный фильтр с максимумом пропускания при длине волны 420 нм; 4, 5 — интерференционные фильтры с максимумами пропускания при длинах волн 425 нм и 450 нм соответственно; 6, 7 — фотоприемники; 8, 9 — усилители-формирователи; 10 -балансный модулятор; 11 — цифровой индикатор; 12 — дифференциальный усилитель; 13 — указатель нуля.

Кварцевая кювета 1 служит для помещения в нее пробы исследуемого бензина. Свет, возбуждающий флуоресценцию, попадает в кювету от источника 2 через интерференционный фильтр 3 с максимумом пропускания при длине волны 420 нм. Два других интерференционных фильтра 4, 5 с максимумами пропускания при длинах волн 425 нм и 450 нм выделяют свет флуоресценции соответствующих длин волн, попадающий на фотоприемники 6, 7, выходные сигналы которых усиливаются усилителями- формирователями 8, 9. Балансный модулятор 10 служит для аналогового перемножения выходных сигналов обоих усилителей, а цифровой индикатор 11 дает значение выходного сигнала балансного модулятора, соответствующее значению октанового числа. Для балансировки измерительной системы служит дифференциальная схема 12 с указателем нуля 13. Балансировка осуществляется при изъятых из оптического тракта интерференционных фильтрах 4, 5 путем коррекции усиления одного из усилителей-формирователей 8, 9. Для реализации способа необходимо выполнить градуировку выходного сигнала балансного модулятора по октановым числам. Для градуировки пробу бензина объемом 3 мл с известным октановым числом (например, марки АИ-93)

помещают в кювету устройства и облучают светом с длиной волны, равной 420 нм. Далее регистрируют флуоресценцию пробы двумя независимыми фотоприемниками, сбалансированными по чувствительности, при длинах волн 425 и 450 нм, после чего оба выходных сигнала в виде напряжения идентифицируют с октановым числом 93 цифрового индикатора 13 схемы. Проделывают ту же процедуру с другим эталонным бензином (например, марки АИ-80). Для промежуточных (от 80 до 93) значений октановых чисел использовали правила определения октанового числа бензиновых смесей [14]. Используя эти правила, для нескольких смесей бензинов марок АИ-80 и АИ-93 определялись значения октановых чисел, которые сопоставлялись с измеряемыми уровнями флуоресценции для этих смесей. Получаемая таким образом шкала использовалась для определения неизвестного октанового числа произвольного товарного бензина по показаниям измерительного устройства. В таблице ниже даются значения октанового числа смесей и соответствующие значения выходного сигнала, пропорционального произведению интенсивностей флуоресценции при обеих длинах волн; наибольшее значение (1,0) соответствует абсолютному уровню18.1м52.

Т аблица

Представленные в таблице значения показывают, что разрешающая способность измерительного устройства достаточно высока и, в целом, приемлема для целей идентификации бензинов по октановому числу. Вместе с тем, необходимо отметить, что точность определения октанового числа (±1 пункт) товарных бензинов на нефтеперерабатывающих предприятиях гарантируется только путем измерений моторными методами. Однако это не исключает использование безмоторных методов, включая и описанный в этой работе люминесцентный метод. Предлагаемый способ определения бензинов по октановому числу позволяет быстро и точно оценить октановое число, используя доступные технические средства. Способ пригоден для использования в любых условиях, в том числе в дорожных, а также для оценки ка-

чества бензинов и бензиновых смесей в условиях автобаз, при техническом обслуживании автомобилей и в других случаях.

Литература

I.Гуреев А. А., Жоров Ю.М., Смидович Е.В. Производство высокооктановых бензинов, Изд. «Химия», М:, 1981, с.12.

2.Заявка Великобритании №2124771 G01N33/32

«Измерение октанового числа». Изобретения стран мира, 1984, вып.106, №19, с.65;

З.Авт. свид. СССР №1168856 G01N33/32 «Способ оценки детонационной стойкости бензинов». Изобретения стран мира, 1985, вып.106, №20, с.30;

4.Заявка Японии №59-40269 G01N33/32 «Способ и устройство для анализа бензина». Изобретения стран мира 1985, вып.106, №9, с. 84;

5.Скворцов Б.В. Электрофизические устройства контроля качества углеводородных топлив. Изд. СГАУ им. С.П. Королева, Самара, 2000;

6.Астапов В.Н. Устройство для измерения октанового числа бензина. Пат. РФ №2207557, Бюлл.318, 2003;

7.Скворцов Б.В., Конюхов Н.Е., Астапов В.Н. Приборы и системы контроля качества углеводородных топлив. М.: Энергоатомиздат, 2000. сс. 140-147];

8.Астапов В.Н. Способ определения октанового числа бензинов. Пат. РФ №2305283, Бюлл.№24, 2007;

9.Мурадов В.Г., Санников Д.Г. Способ определения октанового числа бензинов. Пат. РФ №2310830, Бюлл. №21, 2006;

II.Козырева У.Ф., Макеева Н.Н. Спектры поглощения и люминесценции полиариленалкилов. Ж. прикладной спектроскопии, т.ХЫ, №4,1984,сс.587-591;

10. Забурнягин В. П., Яровой П. Н. Применение лазерного флуоресцентного анализа для идентификации нефтепродуктов. Ж. прикладной спектроскопии, 1988, т. м с- г* Т о 0,242 0,418 0,561 8 9 ,0 4 2 00 ,0 0,932 0 0 о

1 Варехов Алексей Григорьевич — кандидат технических наук, доцент кафедры «Экономика природопользования и сервис экосистем» СПбГУСЭ, моб. +7 911 2765500, e-mail: [email protected]

Расширенный октанометр с интеллектуальными функциями

Alibaba.com предлагает широкий спектр высококачественных, интеллектуальных и расширенных наборов октанометр. для различных целей измерения. Эти многофункциональные предметы, предлагаемые на сайте, оснащены всеми новейшими функциями и изготовлены с использованием передовых технологий для оптимальной работы. Эти умные гаджеты просты в эксплуатации и доступны как в полуавтоматическом, так и в полностью автоматическом вариантах. Эти продукты сертифицированы и проверены регулирующими органами, чтобы гарантировать безупречную работу и долговечность. Берите эти продукты у ведущих октанометр. поставщикам и оптовикам на сайте множество предложений и скидок.
Широкий выбор октанометр. на стройплощадке изготовлены из прочных материалов, таких как АБС, чтобы обеспечить долгий срок службы и очень устойчивы к сложным условиям использования. Эти экологически чистые продукты оснащены интеллектуальным функционалом, позволяющим измерять различные оптические и фотографические качества, а также плотность различных материалов, независимо от твердого или жидкого. Эти продукты также находят применение в отдельных областях, таких как медицинское сканирование, обработка пленок, нефтяная промышленность, энергетические исследования и многие другие.
Обширный выбор премиум-класса октанометр. на Alibaba.com разделены на категории в зависимости от цвета, дизайна, размеров, емкости и характеристик, из которых покупатели могут выбирать. Эти устройства энергоэффективны и работают как от электричества, так и от аккумулятора. Они поставляются с автоматической калибровкой и интеллектуальным цифровым дисплеем и являются водонепроницаемыми и термостойкими. Эти устройства также обладают высокой стабильностью, а также превосходными функциями защиты от помех для безупречного функционирования.
Просмотрите различные диапазоны октанометр. на Alibaba.com и покупайте эти продукты в рамках бюджета. Эти продукты можно настраивать по индивидуальному заказу, они представлены в модном элегантном дизайне с гарантийными сроками. Послепродажное обслуживание также предлагается наряду с недорогими вариантами обслуживания.

Октанометр ПЭ-7300: октановое число, цетановое число

— Понимание октанового числа топлива

Понимание октанового числа

О октановом числе

Октановое число — это мера способности топлива противостоять «детонации». Октановое число двигателя зависит от степени сжатия, геометрических и механических характеристик и условий эксплуатации. Чем выше октановое число, тем выше устойчивость топлива к детонации или звону во время сгорания.

Октановое число бензина Synergy ™

• Обычный бензин Synergy ™ — с октановым числом 87
• Synergy ™ Extra Бензин — октановое число 89
• Synergy SUPREME + ™ Бензин — октановое число 91-93

Правильное октановое число для вашего автомобиля

Обязательно ознакомьтесь с руководством по эксплуатации, чтобы узнать рекомендуемый уровень октанового числа для вашего автомобиля.

Есть вопрос об октановом числе?

• Качественное топливо, чтобы доставить вас туда, куда вы собираетесь

  Узнайте, какие шаги мы предпринимаем для обеспечения качества нашего топлива.

  Узнать больше

• Правильное топливо для вашего автомобиля

  Получите максимальную отдачу от двигателя и поездки с бензином и дизелем Exxon и Mobil SynergyTM.

  Узнать больше

• Получайте больше от каждой поездки

  Ознакомьтесь с нашим исчерпывающим списком советов, которые помогут вам повысить топливную экономичность и получить больше от каждой поездки.

  Узнать больше

• Бензин Synergy ™

  Узнайте о нашем бензине Synergy, который содержит 7 ключевых ингредиентов и разработан для повышения экономии топлива. †

  Подробнее

* Повышение топливной экономичности основано на использовании бензина марки Synergy по сравнению с бензином, отвечающим требованиям минимального U.С. государственные стандарты. Фактические выгоды будут зависеть от таких факторов, как тип транспортного средства, стиль вождения и ранее использованный бензин.

Все используемые здесь товарные знаки являются товарными знаками или зарегистрированными товарными знаками Exxon Mobil Corporation или одной из ее дочерних компаний, если не указано иное.

Объяснение бензина — октановое число в глубине

Что такое октан?

В последние годы производители автомобилей требуют или рекомендуют бензин премиум-класса (высокооктановое топливо) для использования в большем количестве моделей своих автомобилей.Также увеличилась разница в ценах на премиум и низкооктановые марки. В результате все больше людей интересуются, что такое октан и что означают эти числа октанового числа на бензонасосах.

• Обычное (топливо 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)

У некоторых компаний разные названия этих марок бензина, такие как неэтилированный, 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 (защищена авторским правом)

Большое число на желтой этикетке с октановым числом 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 двигателя.

Из 18 изомеров нормального октана (C8h28) октан получил свое название от 2,2,4-триметилпентанового соединения, которое обладает высокой устойчивостью к самовоспламенению.Этому изооктану было присвоено эталонное значение 100 для целей тестирования. Чрезвычайно нестабильная молекула нормального гептана (C7h26) является эталонным топливом с нулевым октановым числом.

Как октановое число влияет на мой автомобиль?

предназначены для сжигания топлива в условиях контролируемого горения . Пламя начинается у свечи зажигания и горит по всему цилиндру, пока не сгорит все топливо в цилиндре. Для сравнения, самовозгорание , также называемое самовоспламенением , детонацией или детонацией , происходит, когда повышение температуры и давления от первичного сгорания вызывает воспламенение несгоревшего топлива.Это неконтролируемое вторичное сгорание приводит к резкому скачку давления в цилиндре и возникновению детонации.

Конкуренция между преднамеренным (контролируемым) и непреднамеренным (самопроизвольным) сгоранием приводит к неравномерному распределению энергии от горящего топлива, что может вызвать повреждение и создать высокое давление на поршень двигателя до того, как он войдет в рабочий такт (часть цикла когда движение поршня генерирует мощность).

Нормальное сгорание в цилиндре бензинового двигателя

Источник: Общая химия: принципы, закономерности и приложения , 2011 (защищено авторским правом)

Самовозгорание в цилиндре бензинового двигателя с детонацией в двигателе

Источник: Общая химия: принципы, закономерности и приложения , 2011 (защищено авторским правом)

Прерывание в цилиндре двигателя

Источник: Общая химия: принципы, закономерности и приложения , 2011 (защищено авторским правом)

До того, как электрическое компьютеризированное зажигание стало широко использоваться, детонация возникала обычно и могла вызвать серьезные повреждения двигателя.Большинство современных двигателей имеют датчики детонации. При обнаружении компьютер задерживает начальную искру, что приводит к контролируемому сгоранию в момент, когда сжатие не достигает своей максимальной точки. Хотя это устраняет детонацию, это может привести к снижению эффективности работы двигателя.

Подобное нежелательное состояние называется преждевременным зажиганием, когда топливо воспламеняется само до того, как искра воспламенит его. Современные компьютеры двигателя минимизируют это состояние, управляя синхронизацией клапанов и впрыском топлива; однако этот механизм управления также может приводить к снижению топливной экономичности или снижению выбросов.

Как измеряется октан?

Стандартным средством определения октанового числа является двигатель для определения октана. Этот тест аналогичен способу определения массы объекта путем сравнения его с объектами (эталонами) известной массы на весах. Первичные эталонные топлива (PRF) с точно известным октановым числом образуются путем объединения изооктана, гептана и других хорошо известных стандартов, таких как толуол. Эти PRF используются для фиксации данного образца топлива для определения давления, при котором наблюдаются аналогичные интенсивности детонации.Это измерение производится 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, которое вы видите на этикетке, относится к среднему октановому числу по исследовательскому методу ( R ON) и моторному октановому числу ( M ON). Для определения RON топливо проверяется на холостом ходу двигателя при низкой температуре воздуха и низких оборотах двигателя. Для определения MON топливо проверяется в более напряженных условиях, связанных с более высокой температурой воздуха и скоростью двигателя.

Исторически RON и MON определялись на отдельных испытательных машинах, специально сконфигурированных для каждого испытания. Текущие разработки (см. Изображение ниже) позволяют одному и тому же движку выполнять оба теста. Несмотря на эту гибкость, многие тестеры 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: 18 ноября 2020 г.

Выбор топлива с правильным октановым числом

Что такое октановое число?

Октановое число — это мера способности топлива противостоять «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 заметно отображается большими черными числами на желтом фоне бензонасосов.

С каким октановым числом я должен использовать в своем автомобиле?

Следует использовать октановое число, требуемое для вашего автомобиля производителем.Итак, проверьте руководство вашего владельца. Большинство бензиновых автомобилей рассчитаны на работу с октановым числом 87, но другие рассчитаны на использование более высокооктанового топлива.

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, чтобы нагнетать больше воздуха в двигатель. Повышение давления в цилиндре позволяет двигателю извлекать больше механической энергии из данной топливно-воздушной смеси, но требует топлива с более высоким октановым числом, чтобы предотвратить преждевременную детонацию смеси.В этих двигателях высокооктановое топливо улучшает рабочие характеристики и снижает расход топлива.

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 ухудшению работы 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 «свист». Многие новые автомобили могут регулировать угол зажигания, чтобы уменьшить детонацию, но мощность двигателя и экономия топлива все равно пострадают.

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

Это зависит от обстоятельств. Для большинства транспортных средств топливо с более высоким октановым числом может улучшить эксплуатационные характеристики и расход топлива, а также снизить выбросы углекислого газа (CO ₂ ) на несколько процентов во время работы в тяжелых условиях, таких как буксировка прицепа или перевозка тяжелых грузов, особенно в жаркую погоду. Однако при нормальных условиях вождения вы можете получить небольшую или нулевую пользу.

Почему топливо с более высоким октановым числом стоит дороже?

Топливные компоненты, повышающие октановое число, обычно более дороги в производстве.

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

Безусловно, если вашему автомобилю требуется топливо среднего или высшего класса. Если в руководстве вашего владельца говорится, что ваш автомобиль не требует премиум-класса, но говорится, что ваш автомобиль будет лучше работать на более высоком октановом топливе, это действительно зависит от вас. Увеличение стоимости обычно превышает экономию топлива. Однако снижение выбросов CO ₂ и сокращение использования нефти даже на небольшое количество может быть для некоторых потребителей более важным, чем затраты.

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

Продажа топлива с октановым числом 85 была первоначально разрешена в высокогорных районах — где барометрическое давление ниже — потому что это было дешевле и потому что большинство карбюраторных двигателей переносили это довольно хорошо. Это не относится к современным бензиновым двигателям. Итак, если у вас нет более старого автомобиля с карбюраторным двигателем, вам следует использовать топливо, рекомендованное производителем, 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. В некоторых регионах доступны смеси, содержащие до 15% этанола, и несколько производителей одобряют использование этой смеси в автомобилях последних моделей.

Ford Motor Company. 2013.Руководство по эксплуатации Ford Fiesta 2014 г. п. 120.

Szybist, J. and B. West. 2013. Влияние потоков смешения низкооктановых углеводородов на предел детонации «E85». SAE Int. J. Fuels Lubr. 6 (1): 44-54, 2013, DOI: 10.4271 / 2013-01-0888.

Stein, R., D. Polovina, K. Roth, M. Foster, et al. 2012. Влияние теплоты испарения, химического октана и чувствительности на предел детонации для смесей этанол — бензин. SAE Int. J. Fuels Lubr. 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 прямого впрыска с турбонаддувом. SAE Int. J. Fuels Lubr. 7 (1): 9-28, 2014, DOI: 10.4271 / 2014-01-1228.

Калгатги, Г. 2014. Взаимодействие топлива и двигателя. Варрендейл: 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. Chevron Corporation.

Томас, Дж., Б. Уэст и С. Хафф. 2015. Влияние смесей высокооктанового этанола на четыре устаревших автомобиля с гибким топливом и автомобиль с турбонаддувом GDI. ORNL / TM-2015/116. Национальная лаборатория Окриджа.

Prakash, A., Jones, A., Nelson, E., Macias, J. et al. 2013. Октановый отклик автомобилей, рекомендованных премиум-класса. Технический документ SAE 2013-01-0883, DOI: 10.4271 / 2013-01-0883.

Prakash, A., R. Cracknell, V. Natarajan, D. Doyle et al. 2016. Понимание октанового аппетита современных автомобилей. SAE Int. J. Fuels Lubr. 9 (2): 345-357, DOI: 10.4271 / 2016-01-0834.

Вест, Б., С. Хафф, Л. Мур, М. ДеБуск и С. Слудер. 2018. Влияние высокооктанового E25 на два автомобиля, оснащенных двигателями с турбонаддувом и прямым впрыском. ORNL / TM-2018/814. Национальная лаборатория Окриджа.

— Energy Education

Октановое число , также известное как октановое число , является мерой качества или рабочих характеристик бензина. Чем выше число, тем лучше сгорает топливо в двигателе транспортного средства. Автомобили с более высокими характеристиками требуют топлива с более высоким октановым числом.

Октановое число конкретной бензиновой смеси основано на соотношении двух соединений в бензине — изооктана , соединения с той же химической формулой, что и октан, но с немного другой структурой и свойствами (они являются химическими изомерами) , и нормальный гептан .Эти два соединения очерчивают две крайние точки шкалы: чистый изооктан имеет оценку 100, а н-гептан имеет оценку ноль. Таким образом, смесь 90% изооктана и 10% н-гептана будет иметь октановое число 90. ^[2]

Чем выше октановое число, тем большее сжатие от поршня бензин может выдержать перед воспламенением в двигатель. Способность бензина противостоять сжатию наиболее важна для автомобилей, работающих на традиционном бензине.В отличие от этого, дизельные двигатели сжимают не топливо, а воздух и затем впрыскивают топливо. Эти двигатели имеют разные рейтинги, известные как цетановые числа. ^[3]

Предварительное зажигание и детонация

Основное различие между использованием бензина с высоким или низким октановым числом определяется уровнем «детонации» двигателя. Внутри двигателя от свечи зажигания воспламеняется топливовоздушная смесь. При этом поршень также движется вверх, сжимая топливно-воздушную смесь и одновременно повышая ее температуру (поскольку температура увеличивается с увеличением давления).При использовании топлива с более низким октановым числом топливовоздушная смесь также может воспламениться из-за этого сжатия. Когда этот фронт пламени сталкивается с фронтом пламени, зажженным свечой зажигания, слышен слышимый «стук». Когда топливовоздушная смесь в двигателе воспламеняется из-за сжатия, а не от свечи зажигания, это называется «предварительным зажиганием» ^[4] Если топливо сгорает и горит до того, как оно воспламеняется свечой зажигания, оно горит. не полностью. Остатки топлива от этого неполного воспламенения заставляют остатки прилипать к внутренней части топливной камеры, что в конечном итоге приводит к звукам из одного двигателя, известным как детонация двигателя. ^[5]

Чтобы просмотреть полезное видео, объясняющее детонацию в двигателе, щелкните здесь.

Как правило, руководство по эксплуатации, которое поставляется с новыми автомобилями, содержит рекомендации производителей относительно того, какое октановое число следует использовать в автомобиле, чтобы предотвратить опасное преждевременное воспламенение и детонацию из-за отложений. Большинство автопроизводителей рекомендуют бензин с октановым числом 87, но советуют использовать бензин с более высоким октановым числом, если детонация является проблемой для более низкого сорта. ^[2]

Для дальнейшего чтения

Список литературы

Что означает октан? | HowStuffWorks

Название «октан» происходит от следующего факта: когда вы берете сырую нефть и «расщепляете» ее на нефтеперерабатывающем заводе, вы в конечном итоге получаете углеводородных цепей разной длины.Затем эти цепи различной длины можно отделить друг от друга и смешать с образованием разных видов топлива. Например, вы могли слышать о метане, пропане и бутане. Все три — углеводороды. У метана всего один атом углерода. Пропан имеет три связанных вместе углеродных атома. Бутан состоит из четырех атомов углерода, связанных вместе. Пентан имеет пять, гексан шесть, гептан семь и октан имеет восемь атомов углерода , связанных вместе.

Оказывается, гептан очень плохо переносит сжатие.Слегка сожмите его, и он самовозгорится. Octane очень хорошо справляется со сжатием — можно сильно сжимать, и ничего не происходит. Восемьдесят семь-октановый бензин — это бензин, который содержит 87 процентов октана и 13 процентов гептана (или некоторую другую комбинацию топлива, которая имеет те же характеристики, что и комбинация 87/13 октана / гептана). Он самовоспламеняется при заданном уровне сжатия и может использоваться только в двигателях, которые не превышают эту степень сжатия.

Во время Первой мировой войны было обнаружено, что вы можете добавить химическое вещество под названием тетраэтилсвинец (TEL) в бензин и значительно улучшить его октановое число по сравнению с комбинацией октан / гептан.Более дешевые марки бензина можно было бы использовать, добавив TEL. Это привело к широкому использованию этилового или этилированного бензина. К сожалению, добавление свинца в бензин приводит к следующим побочным эффектам:

• Свинец забивает каталитический нейтрализатор и выводит его из строя в течение нескольких минут.
• Земля покрылась тонким слоем свинца, и свинец токсичен для многих живых существ (включая людей).

Когда был запрещен свинец, бензин стал дороже, потому что нефтеперерабатывающие заводы больше не могли повышать октановое число более дешевых марок.Самолеты по-прежнему могут использовать этилированный бензин (известный как AvGas), а октановое число 100 или более обычно используется в сверхмощных поршневых двигателях самолетов. В случае AvGas 100 — это номинальные характеристики бензина, а не процентное содержание фактического октанового числа в газе. Добавление TEL увеличивает степень сжатия бензина — он не увеличивает октановое число.

В настоящее время инженеры пытаются разработать авиационные двигатели, которые могут использовать неэтилированный бензин. Между прочим, в реактивных двигателях сжигается керосин.

Октановое число | Институт нефтяного оборудования

Октановое число является мерой устойчивости бензина и других видов топлива к детонации (детонации двигателя) в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Высокопроизводительные двигатели обычно имеют более высокую степень сжатия и, следовательно, более подвержены детонации, поэтому для них требуется топливо с более высоким октановым числом. Двигатель с более низкими характеристиками обычно не будет работать лучше с высокооктановым топливом, поскольку степень сжатия фиксируется конструкцией двигателя.

Октановое число топлива измеряется на испытательном двигателе и определяется путем сравнения со смесью изооктана и нормального гептана, которая будет иметь такую ​​же антидетонационную способность, что и тестируемое топливо: процентное содержание по объему, Изооктана в этой смеси является октановым числом топлива. Например, бензин с такими же детонационными характеристиками, что и смесь 90% изооктана и 10% гептана, будет иметь октановое число 90. Поскольку некоторые виды топлива более устойчивы к детонации, чем изооктан, определение было расширено, чтобы позволить для октановых чисел выше 100.

Октановое число топлива для двигателей с искровым зажиганием — это сопротивление детонации (антидетонационная способность) по сравнению со смесью изооктана (2,2,4-триметилпентан, изомер октана) и н-гептана. По определению изооктану присваивается октановое число 100, а гептану — нулевое октановое число. Например, бензин с октановым числом 87 обладает такой же антидетонационной способностью, что и смесь 87% (по объему) изооктана и 13% (по объему) н-гептана. Однако это не означает, что бензин действительно содержит эти углеводороды в этих пропорциях.Это просто означает, что она имеет такое же сопротивление детонации, как и описанная смесь.

Октановое число не связано с содержанием энергии в топливе. Это лишь мера того, что топливо склонно гореть, а не взрываться.

Методы измерения

Наиболее распространенным типом октанового числа во всем мире является октановое число по исследовательскому методу. RON определяется путем запуска топлива в испытательном двигателе с переменной степенью сжатия в контролируемых условиях и сравнения результатов с результатами для смесей изооктана и н-гептана.

Существует еще один тип октанового числа, называемый моторным октановым числом или обедненным авиационным октановым числом, который является лучшим показателем того, как топливо ведет себя под нагрузкой. При испытании MON используется двигатель, аналогичный тому, который использовался при испытании RON, но с предварительно нагретой топливной смесью, более высокой частотой вращения двигателя и изменяемой синхронизацией зажигания, чтобы дополнительно усилить сопротивление детонации топлива. В зависимости от состава топлива MON современного бензина будет примерно на 8-10 пунктов ниже, чем RON.Обычно характеристики топлива требуют как минимум RON, так и минимум MON.

В большинстве стран (включая всю Европу и Австралию) «заголовок» октанового числа, отображаемый на насосе, — это RON, но в Соединенных Штатах, Канаде и некоторых других странах заголовок представляет собой среднее значение RON и RON. MON, иногда называемый антидетонационным индексом (AKI), октановым числом дороги (RdON), октановым числом насоса (PON) или (R + M) / 2. Из-за разницы в 8-10 пунктов, указанной выше, октановое число, указанное в Соединенных Штатах, на 4-5 пунктов ниже, чем у того же топлива в других странах: топливо с октановым числом 87, «обычный» бензин в США и Канаде, составляет 91-92 дюйма. Европа.Однако большинство европейских насосов поставляют 95 (RON) как «обычные», что эквивалентно 90-91 US (R + M) / 2, а некоторые даже обеспечивают 98 (RON) или 100 (RON).

Топливо может иметь RON более 100, поскольку изооктан не является наиболее устойчивым к детонации веществом. Гоночное топливо, AvGas, LPG и спиртосодержащие топлива, такие как метанол или этанол, могут иметь октановое число 110 или значительно выше — RON этанола составляет 129 (MON 102, AKI 116). Типичные добавки для повышения октанового числа бензина включают тетраэтилсвинец, МТБЭ и толуол.Тетраэтилсвинец (присадка, используемая в этилированном бензине) легко разлагается на составляющие его радикалы, которые вступают в реакцию с радикалами топлива и кислородом, которые запускают горение, тем самым задерживая воспламенение и приводя к увеличению октанового числа. Однако тетраэтилсвинец и его побочные продукты являются положительными, и использование тетраэтилсвинца создает опасность для окружающей среды. Начиная с 1970-х годов его использование в Соединенных Штатах и ​​большинстве промышленно развитых стран было ограничено. Его использование в настоящее время ограничивается добавкой к авиационному бензину.

(RON, MON) | Глоссарий

Октановое число (ON) является мерой детонационной стойкости бензина. Он определяет числовое значение от 0 до 100 и описывает поведение топлива в двигателе во время сгорания. При определении октанового числа в первую очередь различают октановое число по исследовательскому методу (RON) и моторное октановое число (MON). Иногда также делается ссылка на переднее октановое число (FON), также называемое RON 100, и наблюдаемое дорожное октановое число (RdON).

Октановое число по исследовательскому методу (RON)
Октановое число по исследовательскому методу (RON) описывает поведение топлива в двигателе при более низких температурах и скоростях и является попыткой моделирования поведения при ускорении. Это октановое число указано на насосах в Германии. Согласно DIN EN 228, RON бензина Super должно быть не менее 95,0 и не менее 98,0 для бензина Super Plus. RON обычно выше указанного необходимого минимума.

Моторное октановое число (MON)
Моторное октановое число (MON) описывает поведение топлива в двигателе при высоких температурах и скоростях — полный диапазон, сравнимый с быстрым движением по шоссе.Это октановое число не известно широкой публике, так как оно не указывается на станциях технического обслуживания. Согласно DIN EN 228, MON для бензина Super должен быть не менее 85,0 и не менее 88,0 для бензина Super Plus. Из-за характера продукта MON обычно находится на пределе спецификации.

Детонационная стойкость
Детонационная стойкость — это способность топлива не самовоспламеняться и не гореть неконтролируемым образом во время сжатия топлива. Это означает, что топливовоздушная смесь в двигателе воспламеняется не только от искры зажигания, но и от сжатия.Октановое число описывает это явление при определенных условиях.

Высокое октановое число может помочь повысить эффективность и, следовательно, производительность двигателя. Однако октановое число не является показателем содержания энергии или лучшего сгорания. Более высокая производительность может быть достигнута только путем корректировки параметров двигателя в зависимости от топлива, а не просто за счет заправки бензином с более высоким октановым числом. Дизельное топливо в баке из-за неправильной заправки снижает октановое число и непрерывное перемешивание газа, поэтому всего несколько капель дизельного топлива в бензине могут вызвать проблемы в режиме движения.