Октановое число
Октановое число численно равно процентному содержанию изооктана в эталонной смеси с н.гептаном, которая по детонационной стойкости в условиях стандартного одноцилиндрового двигателя эквивалентна испытуемому образцу.[ …]
Октановое число имеет большое значение при оценке качества моторного топлива. Оно определяет режим работы двигателя на данном топливе.[ …]
Октановое число обычных бензинов редко превышает 70, а для современных авиадвигателей требуется октановое число 100 и более. Поэтому путем промышленного синтеза производят высокооктановые углеводороды и применяют их в отдельности или в смеси с бензинам, или добавляют в бензин антидетонаторы, например, тетраэтилсвинец [РЬ(С2Н6)4].[ …]
Октановые числа одного и того же бензина, определяемые моторным и исследовательским методами, отличаются между собой. Так, для АИ — 93 октановое число, определенное по исследовательскому методу, на 5-8 единиц выше, чем по моторному методу. Разность между октановыми числами, определенными по моторному и исследовательскому методам, называют чувствительностью бензина.
[ …]
Октановое число смешения основного носителя антидетонационных свойств присадки — монометиланилина в газоконденсатных бензиновых фракциях составляет 500-600 единиц, что примерно в 6 раз выше эффективности МТБЭ. При фракционировании бензина в процессах смесеобразования присадка испаряется с хвостовыми фракциями топлива, повышая тем самым детонационную стойкость более низкооктановых фракций газоконденсатных бензинов; коэффициент распределения детонационной стойкости по фракциям бензина АГ-76 с экстралином, полученный из Средне-Вилюйского конденсата , составлял 0,87.[ …]
Октановое число — условная величина, численно равная процентному (по объему) содержанию изооктана в такой его смеси с нормальным гептаном, которая по своей детонационной стойкости в стандартных условиях испытания на специальной моторной установке эквивалентна испытуемому топливу.[ …]
К числу наиболее серьезных изменений в композиционном составе экологически чистого бензина относится высокая доля кислородсодержащих соединений типа МТБЭ, что способствует уменьшению выбросов окиси углерода, снижению отношения воздух/ топливо, повышению октанового числа и позволяет вывести из состава бензинового фонда канцерогенный бензол.
Эти соединения фотохимически менее активны, чем углеводороды, и, следовательно, имеют более низкую смогообразующую активность. МТБЭ и другие эфиры могут входить в состав экологически чистого бензина в количестве до 15%.[ …]
| Октановое число этилированных нормальных парафиновых углеводородов (по исследовательскому методу). |
Влияние на октановое число топлива. Существует несколько причин для того, чтобы отказаться от применения добавок свинца. Во-первых, возможно, свинец представляет более серьезную опасность для здоровья, чем газообразные выделения; во-вторых, двигатели станут чище и будут дольше служить; наличие свинца непригодно для каталитических систем. В связи с этим необходимо пойти на повышение стоимости очистки и при перспективном планировании связывать требования к октановому числу с изменениями в нефтеперерабатывающей промышленности.[ …]
Наибольшее октановое число в регулярном бензине имеет метанол, но он обладает рядом существенных недостатков.
Это, прежде всего, его способность впитывать в себя воду из воздуха, что приводит к коррозии и высокой испаряемости. Следующим по октановому числу идет этанол, который в качестве добавки широко применяется в США. Более тяжелые спирты также находят применение, однако по мере увеличения углеводородной группы октановое число спиртов падает. Большинство нефтяных компаний смешивают бензин с кислородсодержащими добавками, учитывая специфику районов, где они будут продавать свою продукцию. В районах с повышенным содержанием СО в воздухе количество кислорода в бензине должно составлять не менее 2,7%. В сельскохозяйственных штатах содержание кислорода в бензине должно быть не выше 2,0%, так как повышение концентрации кислорода в бензине обусловливает предельное количество озона в воздухе.[ …]
Наибольшим октановым числом обладают первые два эфира, однако метил-тре?72-бутиловый эфир имеет наибольшее применение как добавка к бензину вследствие большей дешевизны и более легкого способа получения.
[ …]
Для повышения октанового числа вырабатываемых на НПЗ бензинов и улучшения их эксплуатационных свойств на этил-смесительных установках в бензин добавляют тетраэтилсвинец РЬ (С2Н5)4 — ТЭС. В процессе этилирования образуется незначительное количество сточных вод, в которых обнаруживается ТЭС. Так, на НПЗ производительностью 12 млн. т в год в среднем образуется 15 м3/сут таких сточных вод. Половину этого количества составляет подтоварная вода из резервуаров этилированного бензина, другая половина складывается из сбросов от охлаждения сальников насосов и случайных разливов этилированного бензина. Загрязненность стоков ТЭС, как правило, незначительна и колеблется в пределах 1—5 мг/л.[ …]
В зависимости от октанового числа по исследовательскому методу установлено четыре марки бензинов: «Нормаль-80», «Регуляр-91», «Премиум-95» и «Супер-98». Бензин «Нормаль-80» предназначен для использования на грузовых автомобилях наряду с бензином А-76. Неэтилированный бензин «Регуляр-91» предназначен для эксплуатации автомобилей взамен этилированного АИ-93.
Автомобильные бензины «Премиум-95» и «Супер-98» полностью отвечают европейским требованиям, конкурентоспособны на нефтяном рынке и предназначены в основном для зарубежных автомобилей, ввозимых в Россию. Характеристики данных бензинов представлены в таблице 4.8.[ …]
В бензин для повышения октанового числа добавляют тетраэтилсвинец (СгНб РЬ. Свинец, содержащийся в бензине, после сгорания топлива выбрасывается с выхлопными газами, загрязняя воздух, оседает на растительности и почве вдоль транспортных магистралей. При сгорании 1 кг этилированного бензина в атмосферу выбрасывается 1,0 г свинца. ПДК свинца в воздухе населенных пунктов установлена 0,0007 мг/м3 Следовательно, это количество свинца (1,0 г) способно загрязнить на уровне ПДК около 1400 тыс. м3 воздуха.[ …]
Получается 50% бензина с октановым числом 60-70, 28% керосина, 15% пропанобутановой смеси, 6% парафина и 2% церезина. Реакция происходит в мягких условиях без применения давления, экзо-термична, не требует дополнительных энергозатрат.
При использовании других катализаторов можно получать углеводороды, более пригодные для нефтехимии (ароматические, алканы нормального строения и т.п.). Перегонкой продукта реакции Фишера-Тропша выделяют целевые фракции. В условиях высоких цен на нефть цена синтина и соответствующих стандартных продуктов переработки определяется только ценой синтез-газа.[ …]
ТЭС эффективно повышает октановое число бензина при добавлении до 3-4 г/л (0,3-0,4%). Дальнейшее повышение концентрации ТЭС малоэффективно.[ …]
Влияние тетраэтилсвинца на октановое число некоторых продуктов показано на рис.[ …]
Непосредственным способом увеличения октанового числа бензина в процессе переработки нефти является проведение рифор-минга в более жестком режиме, что приводит к увеличению содержания ароматических углеводородов. По мере ужесточения режима риформинга нафтены сначала преобразуются в ароматические углеводороды с завершением реакции при достижении «чистых» октановых чисел (т. е. без свинца) порядка 80—90 для основного количества товарного продукта.
Дальнейшее повышение октановых чисел происходит при превращении парафинов в ароматические углеводороды в процессе гидрокрекинга.[ …]
В зависимости от необходимого прироста октанового числа, с учетом технико-экономических ограничений каждого из способов, они могут применяться как отдельно, так и в комплексе. При изменении октанового числа за счет ширины бензиновой фракции используется характерная для ряда прямогонных бензинов зависимость снижения октанового числа (04) с утяжелением фракционного состава. Этот эффект дает возможность получить увеличение 04 до 4-5 единиц при облегчении фракционного состава на 20°С (по концу кипения) и может изменяться в зависимости от качества газоконденсата. Для ряда образцов Уренгойского газоконденсата фракция НК-140 имела ОЧ/М 72-74 единицы. Увеличение октанового числа бензина за счет повышения содержания в топливе бутана ограничивается (10% для зимнего вида) нормами показателя давления насыщенных паров, нестабильностью аитидетонационных свойств топлива, повышением опасности образования паровых пробок.
[ …]
Современный бензин без добавок свинца имеет октановое число 90—91. Путем очистки бензина оно может быть увеличено до 95 и более. Принимая во внимание, что увеличение стоимости очистки отразится на стоимости топлива и соответственно на потребителях, уместно выяснить ее целесообразность.[ …]
У экспортных бензинов цифра означает величину октанового числа по исследовательскому методу.[ …]
| 9 |
Установлено, что работа двигателя на чистом бензине с октановым числом до 97 обеспечивает экономию топлива более чем на 15% по сравнению с работой на бензине с октановым числом 91. Эти исследования показали, что по мере увеличения октанового числа требования к сырой нефти для удовлетворения потребностей в бензине снижаются, что является важным фактором в решении энергетической проблемы.[ …]
Смешивание различных сортов бензина приводит к изменению октанового числа. Большая примесь низкооктанового бензина к высокооктановому может существенно снизить его октановое число и наоборот.
Повышение или понижение октанового числа бензина относительно нормы одинаково нежелательно, так как это ухудшает условия работы двигателя.[ …]
Обычно бензиновые фракIдай газовых конденсатов имеет низкое октановое число и высокие температур начала кипения я выкипания 10? — точки.[ …]
При работе на бензине с пониженным содержанием свинца и небольшим октановым числом увеличивается выброс газообразных оксидов азота. Если снизить степень компрессии, выделения N0 уменьшаются.[ …]
Смесь летучих веществ имеет высокую калорийность (около 10 400 кал.), высокое октановое число (130) и является поэтому весьма хорошим моторным горючим. Она может быть использована в виде добавок к обычным бензинам для повышения их октанового числа.[ …]
Маркируются авиабензины буквой Б и цифровым индексом, выраженным дробным числом: числитель — величина октанового числа по моторному методу, знаменатель — сортность бензина.[ …]
Качественное горение топлива в карбюраторном двигателе сопровождается невысоким числом детонаций.
Критерием качества топлива является октановое число. Оно соответствует процентному содержанию изооктана (октановое число 100) в модельной смеси с нормальным гептаном (октановое число 0), которая показывает такое же число детонаций, что и исследуемый образец. Мощные двигатели работают с высокими степенями сжатия, а последние возможно достичь только при использовании высокооктанового бензина.[ …]
Согласно исследованиям ряда специалистов, добавка 5% водорода уменьшает требования к октановому числу на 10%. Опытная эксплуатация автомобиля на бензиноводородной смеси показала, что индикаторный КПД двигателя с оптимальными добавками водорода увеличивается на 25%, эксплуатационный расход топлива уменьшается на 25-40%. При работе двигателя на холостом ходу практически исключается выброс токсичных веществ с отработавшими газами.[ …]
Бензин, полученный в процессе прямой перегонки нефти, в основном состоит из парафинов с октановым числом в пределах 50—70. Такое низкооктановое топливо ограничивает степень сжатия и термодинамическую эффективность двигателя.
В современных сортах бензина такие недостатки устраняются обработкой, в результате которой углеводороды изомеризуются с образованием более благоприятных структур, а также путем использования добавок для повышения октанового числа.[ …]
Расход энергии зависит от ассортимента и качества вырабатываемых продуктов; с увеличением октанового числа бензина на 3—4 пункта расход нефти возрастает на 2,5—3,5%, включая топливо и потери. Это объясняется увеличением мощности процессов по углублению переработки нефти и облагораживанию полуфабрикатов и компонентов, используемых для приготовления товарных бензинов.[ …]
Первоначально этилированные сорта заменялись регулярными бензинами с относительно низким октановым числом (82— 86 м. м.). Это было связано с отставанием темпов наращивания мощностей производства высокооктановых компонентов от требований по снижению норм этилирования. Однако дефицит высокооктановых неэтилированных бензинов был временным. Доля этилированных бензинов на протяжении 80-х годов ежегодно снижалась в среднем на 5-6%.
В 1995 г. доля неэтилированных бензинов достигла 65% от общего потребления, а к 2000 г. — более 90%. Основным видом неэтилированных бензинов должен стать премиальный бензин “европремиум” (табл. 4.10, 4.11).[ …]
Парафины с нормальной и с разветвленной цепями весьма чувствительны к свинцу. При добавлении свинца октановое число нефтенов значительно повышается; олефины и ароматические соединения с высоким октановым числом, напротив, мало чувствительны к свинц/.[ …]
Эффект постепенного исключения свинца из топлива можно проследить на рис. Показано, что очищенный от свинца бензин с октановым числом 91, производимый с 1971 г., может удовлетворить 30% существующих автомобилей и 60% автомобилей, у которых задержка момента зажигания находится в допустимых пределах. Из рисунка видно, что частичное уменьшение количества свинца сравнительно мало влияет на октановое число, и транспортный парк большинства стран может легко приспособиться к такому топливу. В идеальном случае автомобильная промышленность должна развиваться с учетом требований к топливу по октановому числу и при отсутствии свинца.
Это позволит применять каталитическую очистку выхлопных газов с целью уменьшения выделений.[ …]
Альтернативные предложения- Свинец является лишь добавкой к бензину. Поскольку в настоящее время нет других добавок, предложено увеличить октановое число путем добавления этанола или метанола к бензину, однако для достижения значительного эффекта необходимы добавки около 10%.[ …]
К органическим антидетонаторам относятся: метиланилин, ксилидин, экстра-лин. При добавлении этих антидетонаторов к бензину в количестве 2 % об. октановое число возрастает на 4-5 пунктов, а при добавлении 5 % — на 7-8 пунктов.[ …]
Детонационную характеристику топлива определяют в стандартном одноцилиндровом опытном двигателе при переменном давлении и оценивают значением октанового числа. Это эмпирическая шкала, введенная в 1927 г., определяет расчетную величину от нуля для н-гептана, весьма подверженного детонации, до 100 — для изооктана (2, 2, 4-триметилпентана), который является углеводородом, стойким к детонации.
Октановое число данного топлива означает содержание изооктана (в %) в смеси с я-гепга-ном, обладающей такими же детонационными характеристиками, как и горючее в опытном двигателе, работающее при заданных условиях. Со времени введения шкалы были найдены эталоны, превосходящие изооктан, и октановая шкала в настоящее время экстраполирована до 120.[ …]
Значительной дополнительной проблемой являются высокотоксичные добавки (например, тетраэтилсвинец), являющиеся очень выгодным способом повышения октанового числа бензина. Их широкое использование, в том числе нелегальное, создает серьезные дополнительные проблемы.[ …]
Прямогонные фракции нефтей Урало-волжского бассейна, Татарстана, многих месторождений Западной Сибири в основном состоят из нормальных парафиновых углеводородов и имеют низкие октановые числа: 40-50 ед. по моторному методу. В товарные бензины вовлекаются только низкокипящие прямогонные фракции этих нефтей, выкипающих в пределах 30-62°С и имеющие октановые числа 60-75 ед.
[ …]
Уже в течение многих лет известно, что спирты являются хорошим высокооктановым топливом для двигателей с искровым зажиганием. Тем не менее, открытие тетраэтилсвинца (ТЭС), используемого с 1930-х гг. для повышения октанового числа бензина, эффективно оставило «не у дел» спиртовые топлива во многих странах мира. Для поддержания высокого октанового числа в топливах, не содержащих ТЭС, первоначально требовались высокие уровни концентрации ароматических соединений. Однако обеспокоенность по поводу возможного вредного воздействия бензола и ароматических соединений в целом привела во многих странах к ограничениям содержания ароматики в бензине. Метилтетрабутиловый эфир (МТБЭ) обеспечивает получение высокого октанового числа, и он применялся для производства высокооктановых сортов топлива. В настоящее время, ввиду воздействия МТБЭ на фунтовые воды, он исключен из вновь разработанного в Калифорнии состава бензина.[ …]
Наиболее токсичными и опасными в эколого-гигиеничес-ком плане являются этилированные бензины, содержащие тетраэтилсвинец и специальные вещества-выносители (бромистый этил, дибромэтан, дихлорэтан и др.
) для повышения октанового числа топлива.[ …]
Позиция нефтеперерабатывающей промышленности убеждает в том, что предложения по ограничению содержания свинца в топливе остаются пока без внимания. Это объясняется тем, что добавки свинца к бензину — наиболее дешевый способ повышения октанового числа на 6—8 единиц. Современный рынок поставляет бензин с октановым числом 98, близким к оптимальной величине для получения прибыли, если принять во внимание потребление топлива, его эффективность при работе двигателя, стоимость очистки сырой нефти. Таким образом, владельцы нефтеперерабатывающих предприятий считают, что снижение содержания свинца вызовет повышение цен и большие потери сырой нефти.[ …]
Использование комбинированных и новых видов топлива. В качестве комбинированного топлива наиболее употребительны смеси на основе бензина и спиртов (метанол, этанол). При содержании в топливе до 10% спирта не требуется изменять конструкции ДВС. Введение спирта способствует повышению октанового числа с 88 до 94 при одновременном снижении содержания в отработавших газах оксидов азота и углеводородов.
Наибольший интерес вызывает использование в качестве топлива метилового (метанола) и этилового (этанола) спиртов. Плотность метанола несколько больше плотности бензина, но его энергоемкость в 2 раза меньше. Следовательно, для сохранения дальности пробега по топливу бак для метанола должен быть в 2 раза больше по объему. Важное качество метанола состоит в том, что в отработавших газах в 2…3 раза меньше токсичных компонентов, чем при использовании бензина. Этанол имеет энергоемкость на 25…30% выше, чем метанол, и, следовательно, требует пропорционально менее вместительного топливного бака. Экологические характеристики этанола и метанола аналогичны.[ …]
В определенных условиях нормальное сгорание переходит в детонационное, которое сопровождается появлением ударных волн (рисунок 5, 2), скорость сгорания возрастает и составляет 1500-2500 м/с. Тепловой режим двигателя нарушается, мощность его уменьшается. Возникновение детонационного сгорания во многом зависит от химического состава бензинов.
Октановое число бензинов, характеризующее их антидетонационные свойства, должно быть оптимальным и не вызывать нарушения нормального сгорания на всех режимах работы двигателя.[ …]
Во многих странах автомобильные фирмы платят огромные штрафы; особенно жесткие требования предъявляются именно к бензину — он не должен содержать канцерогенные вещества (бензол и конденсированные ароматические углеводороды). Бензин с ароматическими углеводородами получают при каталитическом риформинге нефти, без них бензин имеет низкое октановое число и непригоден для автомобильных двигателей. Замена каталитического риформинга (алкилированием, изомеризацией, синтезом оксигенатов), как и перестройка всей нефтеперерабатывающей промышленности, весьма дорога (в США, по некоторым оценкам, она обошлась в 300 млрд. долл.). Даже высокоразвитые страны (например, Япония) пока не решаются делать этого. Чтобы уменьшить затраты, нефтедобывающие компании (как правило, объединенные с перерабатывающими) должны способствовать снижению себестоимости добычи нефти и повышению полноты ее извлечения из скважин.
Проще всего достичь этого при добыче легкой ближневосточной нефти (поэтому именно ее добыча так стремительно возросла). США потребляют не столько собственную нефть, сколько нефть Ближнего Востока (потреблялась до войны с Ираком в 2003 г.), Мексики, Венесуэлы; однако и у американцев в недалеком будущем возникнут проблемы в связи с исчерпанием ресурсов нефти.[ …]
Высокооктановые компоненты по углеводородному составу делятся на две группы: алифатические и ароматические. Первая включает в себя: изопентан, изо-меризат, алкилат (алкилбензин), вторая- толуол, пиробензол и смеси ароматических углеводородов С6 и выше. Октановые числа вышеперечисленных ВОК представлены в таблице 4.5.[ …]
Промышленность пока не может удовлетворить э о требование, но с вводом установок по переработке нефти для производства высокооктанового топлива, оно сможет быть удовлетворено. Рассматриваются и другие способы контроля состава топлива. С ограничением концентрации олефинов и ароматических веществ могло бы уменьшиться образование фотохимического смога, но вводить подобные ограничения при современной технологии очистки и требованиях к октановому числу не представляется целесообразным.
В настоящее время возможно снижение допустимого содержания серы в бензине по сравнению с существующим средним уровнем. Введение новой технологии очистки позволит автоматически снизить содержание серы, поэтому в будущем эти требования будут легко удовлетворены.[ …]
Что такое Октановое число
Никогда не могла понять, чем по своей сути отличаются названия бензина типа 93 от 95 и т.п. Потом мне сказали, что неким октановым числом. Я хотела бы объяснить, что же такое октановое число …
От свойств главного расходного материала — бензина — зависят как технические параметры двигателя, так и его надежность и долговечность. Основной характеристикой автомобильного бензина является октановое число, которым обозначается его детонационная стойкость.
Детонация — самопроизвольное воспламенение топливовоздушной смеси, которое нарушает правильный ход процесса сгорания, что приводит к падению мощности и повышению токсичности отработавших газов. К тому же при детонации происходят резкие удары, которые грозят износом двигателя.
На российском автомобильном жаргоне эти звуки называют стук пальцев.
Детонационные свойства бензина измеряют по аналогии. Одноцилиндровый мотор с переменной степенью сжатия доводят до появления детонации исследуемого топлива. Затем подбирается смесь двух видов углеводородов — изооктана, который считается абсолютно не склонным к детонации, и н-гептана, чья детонационная стойкость приравнена к нулю. Процентное содержание изооктана в смеси, детонирующей при той же степени сжатия, что и исследуемое топливо, и будет являться октановым числом (ОЧ) последнего.
В России автомобильные бензины обозначаются буквой А и цифрами, соответствующими октановому числу. Для высокооктановых бензинов оно определяется по исследовательскому методу, о чем свидетельствует буква И в обозначении. Хотя допускается выпуск бензинов А-80, А-92 и А-96, октановое число которых определено по исследовательскому методу. За рубежом результаты измерения моторным методом обозначают как MON, а исследовательским — RON (в немецкоязычных странах ROZ).
Методы отличаются только условиями проведения испытаний: в моторном температура и обороты выше, поэтому октановое число, определенное по этому методу, ниже, чем полученное по исследовательскому. Например, по моторному методу ОЧ Аи-98 получилось бы равным 88. Отсюда следует возможность существования бензинов с октановым числом более 100, теоретически, казалось бы, невозможным (правда, они используются только в авиации). Прямой зависимости между результатами замеров по моторному и исследовательскому методам нет. В США и Канаде используется не октановое число, а октановый индекс — среднее арифметическое MON и RON, так что их 91-й на самом деле имеет то же ОЧ, что и наш Аи-95.
Современные двигатели имеют высокую степень сжатия и требуют бензина с октановым числом 91 и выше. Получение такого топлива методами нефтепереработки обходится относительно дорого, поэтому используются различные присадки, повышающие октановое число. Самой эффективной и потому повсеместно применявшейся был тетраэтилсвинец.
Он не только ядовит сам по себе, но и быстро выводит из строя каталитические нейтрализаторы и датчики (лямда-зонды), которые сейчас являются обязательными элементами конструкции автомобиля. Для некоторых двигателей устаревших конструкций осадок свинца необходим в качестве твердой смазки. В этих случаях используют специальные добавки в топливо, которые продаются отдельно. Сейчас этилированным легально может быть только авиационный бензин. Для повышения октанового числа иногда используют ферроцен. К сожалению, эта присадка имеет в своем составе железо и создает трудноудалимый токопроводящий налет на свечах, который уменьшает срок их службы до 5—7 тыс. километров. В России применялись также присадки на основе марганца, однако сейчас они запрещены. Безвредной для двигателя антидетонационной добавкой является МТБЭ — метилтретбутиловый эфир. На данный момент он наиболее широко применяется в России и Европе.
Среди автовладельцев широко распространено заблуждение, что залить литров двадцать 98-го — вещь периодически очень полезная.
На самом деле использование топлива с ОЧ выше рекомендованного не имеет практического смысла. На моделях со сравнительно простыми двигателями (без датчика детонации и автоматического корректора зажигания) это не дает никаких преимуществ. Многие современные автомобили рассчитаны на различные виды топлива с ОЧ от 91 до 95 или даже до 98, и на высокооктановом бензине их мощность и экономичность повышаются максимум на 5%.
Увы, потребитель практически не имеет возможности проверить качество заливаемого топлива, так что какие-либо советы по выбору давать нет смысла. Тут единственным критерием может быть только репутация той или иной АЗС.
Октановое число и свинец: объяснение химии бензина
Бесполезная мелочь для среды:
Независимо от того, выбираете ли вы бензин с октановым числом 87, 89 или 93, вы покупаете не октановое число. Почему? Потому что, если бы вы на самом деле заправляли свою машину октановым числом, это бы сильно испортило ситуацию.
Октановое число бензина фактически измеряет количество присадки, называемой изооктаном.
Эти два вещества являются изомерами — они имеют одинаковую химическую формулу, но разные структуры и свойства. Октан представляет собой цепочку из восьми последовательных атомов углерода. Изооктан имеет цепочку из пяти смежных и трех «разветвленных» атомов углерода. Оба являются углеводородами. Ветвление — вот зачем оно нужно автомобилям. Для правильного сжигания топлива.
В цилиндре двигателя топливо сжимается воздухом, после чего смесь воспламеняется свечой зажигания. Но углеводороды с прямой цепью имеют раздражающую тенденцию слишком рано воспламеняться (до того, как они достигнут искры). Это вызывает звенящий звук — стук в двигателе. Детонация двигателя вызывает очень высокое давление внутри цилиндров, что может привести к повреждению двигателя. Углеводороды с разветвленной цепью «лучше ведут себя». Они болтаются достаточно долго, чтобы правильно рассчитать время. Итак, чем выше процент изооктана, тем меньше будет детонировать двигатель.
Существуют и другие примеры разветвленных топливных присадок, наиболее известным из которых является тетраэтилсвинец.
Обратите внимание, что вся молекула представляет собой одну большую ветвь.
Но тетраэтилсвинец имеет тревожную тенденцию выделять крошечные частицы металлического свинца при сгорании, и их много. В 1965 году в бензине было использовано в общей сложности 250 метрических тонн тетраэтилсвинца, а это означает, что при его сжигании в атмосферу было выброшено 78 тонн свинца. Не хорошо. Топливо на основе свинца было запрещено в США в 1996.
Итак, без отвратительного свинца, как остановить стук в двигателе? Следующая идея была не так уж и плоха — избавиться от свинца, заменив его метил-трет-бутиловым эфиром (1,2) (МТБЭ), но она не сработала так, как ожидалось. Было две проблемы с этим заменителем, который начал заменять тетраэтилсвинец в 1979 году, достиг своего пика в 1990-х годах и исчез к 2006 году.
.
Во-первых, кислород в молекуле позволяет МТБЭ растворяться в воде. Углеводороды, не содержащие кислорода (оранжевая стрелка), нерастворимы.
Таким образом, когда МТБЭ проливался, часть его попадала на уровень грунтовых вод и оставалась там в виде водного раствора. (Углеводороды просто испарятся.) МТБЭ не подвергается быстрому биологическому разложению, поэтому, попав в колодец или систему водоснабжения, он остается там. Пока не съедено. Затем ваша печень расщепляет его:
Разложение МТБЭ ферментами печени
Здесь есть интересный урок токсикологии. МТБЭ не является генотоксичным (не повреждает ДНК) в тесте Эймса, поэтому нет оснований ожидать, что он будет канцерогенным. Но когда тест проводился в присутствии клеток печени, тест Эймса оказался положительным. Было показано, что формальдегид является метаболитом, ответственным за мутагенность МТБЭ.
Как я уже писал (здесь и здесь), формальдегид не только не вреден для человека в следовых количествах, но и является необходимым строительным материалом для биосинтеза нескольких аминокислот. Организм хорошо приспособлен для обработки небольшого количества формальдегида.
В крови сохраняется около минуты, после чего превращается в муравьиную кислоту и углекислый газ.
МТБЭ быстро потерял популярность из-за утечки из резервуара для хранения. В районах вблизи протекающих резервуаров грунтовые воды содержали измеримые количества химического вещества, и нередко сообщалось о воде с неприятным запахом или вкусом (3) . Было показано, что МТБЭ вызывает рак при введении крысам в высоких дозах, но эпидемиологических данных относительно здоровья человека и добавки нет.
МТБЭ был запрещен в 19 штатах в период с 2000 по 2006 год, а к 2006 году — по всей стране. Истинная причина запрета не совсем ясна. Было ли это связано со страхом перед здоровьем, вкусом и запахом воды, этанолово-кукурузным лобби или какой-то их комбинацией, его присутствие на сцене было недолгим.
Этанол тоже довольно паршивая добавка. Он дорог (получается из-за ферментации кукурузы, поэтому вы сжигаете пищу), вызывает коррозию некоторых металлических компонентов, лишь частично смешивается с бензином (два компонента нельзя перевозить вместе, иначе этанол выйдет из раствора и опустится в воду).
дно бака), и он имеет особое сродство к воде, так что (особенно в холодную погоду) больше воды попадет в бензобак вашего автомобиля.
Что дальше? Сложно сказать. Все добавки имеют свой багаж (4) . За исключением, может быть…
Примечания:
(1) Вы также увидите название метил-трет-бутиловый эфир. Сокращение — метил-трет-бутиловый эфир вполне приемлемо.
(2) Помимо разветвления, МТБЭ также обеспечивает кислород, который способствует более эффективному сгоранию топлива и снижает образование монооксида углерода.
(3) Мы иногда использовали его в лаборатории. Довольно вонючий.
(4) Другие присадки, называемые ароматическими углеводородами (толуол, ксилол), также могут повышать эффективность бензина, но они имеют свою токсичность и проблемы со сгоранием.
Часто задаваемые вопросы | Octane
В: Что такое задержка и почему она важна?
A: Под задержкой можно понимать «паузы», которые виртуальная машина выполняет во время выполнения.
Это ортогонально скорости выполнения. Например, виртуальная машина может быть невероятно быстрой, но время от времени приостанавливаться на 1 секунду. Другая виртуальная машина может работать медленнее, но никогда не приостанавливается более чем на 1 мс. Вторая виртуальная машина может быть предпочтительнее для приложений реального времени, таких как игры. Мы считаем, что виртуальные машины должны быть предсказуемыми и обеспечивать низкую задержку, поэтому в Octane 2.0 были введены специальные тесты задержки.
В: Почему вы исправили некоторые существующие тесты в Octane 2.0 и повлияло ли это на их результаты?
A: Предполагается, что тест должен измерять то, что он измеряет, а не что-то еще. В двух тестах (Regexp, Codeload) было указано, что кэширование результатов между запусками может исказить результат: тестируемая виртуальная машина не будет выполнять то, что она должна тестировать на всем протяжении.
Мы обновили оба теста, чтобы уменьшить вероятность кэширования результатов. Оценка, которую вы видите сейчас, намного ближе к тому, что измеряет тест. Очевидно, что для некоторых виртуальных машин это означает, что оценка могла снизиться. Часть кода эмулятора Gameboy должна была работать в строгом режиме, но этого не произошло из-за ошибки. Мы исправили это и не заметили влияния на оценку ни в одном браузере.
В: Как вы выбираете константу, определяющую результат новых тестов?
A: Основное правило заключается в том, что вы должны получить одинаковую оценку при запуске Octane v1 или Octane 2.0 на одной и той же машине. Чтобы упростить балансировку новых оценок, мы просто следим за тем, чтобы новые тесты, добавленные в Octane 2.0, имели ту же оценку, что и общая оценка Octane v1. Таким образом, они не повлияют на среднее геометрическое общего балла.
В: В чем разница между Octane и другими известными тестами JavaScript, такие как Кракен или Санспайдер?
A: Octane стремится отражать фактические рабочие нагрузки и профили выполнения реальных веб-приложений.
Цель Octane — стать прокси для приложения JavaScript, с которым вы столкнетесь при запуске браузерных игр, интерактивных веб-страниц или онлайн-инструментов для повышения производительности.
Многие тестовые тесты, такие как Sunspider, были написаны в то время, когда JavaScript не использовался так широко, как краеугольный камень больших, многофункциональных веб-приложений. Поэтому они, как правило, не измеряют производительность движков JavaScript в требовательной среде JavaScript, которую создает современное веб-приложение. Мы очень старались не превращать Octane в микротест, который тестирует только очень специфические функции JavaScript вне контекста.
В: Почему вам, ребята из Chrome, нужно создавать собственные тесты? Вы не можете использовать существующий?
А: Невозможно улучшить то, что нельзя измерить. Команда инженеров V8 всегда искала хорошие показатели реальной производительности JavaScript, чтобы знать, для чего оптимизировать V8.
В: Что означают баллы?
A: Вкратце: чем больше, тем лучше. Octane измеряет время, необходимое для завершения теста, а затем присваивает оценку, которая обратно пропорциональна времени выполнения (исторически Firefox 2 выдавал 100 баллов на старой тестовой установке, которую использовала команда V8).
В: Могу ли я сравнить результаты тестов разных выпусков Octane? А как насчет результатов одиночных тестов?
A: Каждый тест в наборе никогда не будет изменен после выпуска.
Это означает, что результаты каждого теста можно сравнивать между версиями Octane.
Каждая будущая версия Octane будет содержать новые тесты, поэтому общий балл («Octane Score») версии нельзя сравнивать с предыдущими.
В: Будет ли обновляться Octane? Как часто?
A: Да, Octane развивается вместе с Интернетом и приложениями, которые пользователи Chrome хотят запускать сегодня и в будущем. Мы не собираемся предоставлять фиксированный график обновлений, но как только будет определен значимый новый тест, он будет рассмотрен для включения.
Q: Я не думаю, что вы охватываете все, что там есть…
A: …и, возможно, вы правы! Выбор новых тестов для набора эталонных тестов — долгий процесс; каждый тест должен быть тщательно оценен, чтобы убедиться, что он иллюстрирует что-то новое и значимое. Мы добавили в Octane пять новых тестов, однако есть еще много возможностей для улучшения производительности JavaScript в областях, которые мы еще не измеряем.