Октановое число топлива: как его измерить и можно ли изменить?

Термин «октановое число» на слуху у всех автовладельцев — этот показатель встречается на АЗС, где представлены варианты топлива. Наиболее востребованные марки: АИ-80, АИ-92, АИ-95, АИ-98. Чем выше числовое значение этого обозначения, тем лучше качество топлива, одновременно отмечают больше возможностей. Но эта взаимосвязь параметров не так очевидна, поэтому не все вникают в тонкости назначения и формирования октанового числа бензина. В действительности разобраться в данном вопросе легче, чем кажется. Это поможет определиться с маркой топлива, учитывая характеристики ДВС.

Определение и назначение октанового числа

Октановое число — очень важный показатель качества топлива, которое определяет его детонационную стойкость. Основное назначение — оценка устойчивости легковоспламеняющихся веществ к самопроизвольному зажиганию при отсутствии провоцирующих факторов.

Необходимо разобраться, на что влияет октановое число бензина: чем выше этот показатель, тем ниже вероятность несвоевременного возгорания. Особенно опасна детонация такого рода, когда машина уже начала движение. Определить, что этот процесс развивается, можно по характерному стуку в области ДВС. Это происходит следствие возросшего давления.

Когда используется топливо с нужным октановым числом, ресурс двигателя сохраняется, на него оказывается уменьшенная нагрузка. Если регулярно применяется топливо с другими характеристиками, последствия будут серьезными — пусковой механизм со временем начнет хуже работать. Такая невнимательность или экономия выйдет боком — придется тратиться на ремонт.

Октановое число зависит от состава топлива, поэтому показатель различных углеводородов будет отличаться: циклические, с разветвленной структурой характеризуются повышенным значением ОЧ. Такие продукты отличаются более высоким качеством, если сравнивать с линейными.

При определении октанового числа принимается во внимание процентное соотношение двух величин: изомера октана (изооктана) и n-гептана. На рынке для массового потребления представлены продукты: от АИ-70 до АИ-95. Чтобы понять, какое октановое число у бензина, необходимо помнить, что численное значение каждой из марок соответствует показателю изооктана в процентах: от 70% до 95%. Соответственно, доля гептана приходится на оставшуюся часть: от 30% до 5%.

Топливо более высокого качества (ОЧ – от 95) производится под действием высокой температуры и давления. Особая технология перегонки позволяет получить углеводороды с разветвленной и циклической структурой. Стойкость к самопроизвольному детонированию у таких продуктов крайне мала.

По мере повышения ОЧ до 100 снижается до нуля содержание гептана. Существуют также продукты, характеризующиеся октановым числом выше 100. Они имеют ограниченную область применения из-за содержания токсичных компонентов: вместо гептана в состав вводится металлорганическое соединение (ТЭС).

Бензин и его октановое число

Среди представленного на рынке топлива еще недавно были наиболее распространены продукты: АИ-92, АИ-95. Но изменения происходят очень быстро. Бензин 92 перестал быть востребованным, т. к. появляется все больше видов транспорта, которые работают на высокооктановом топливе. Это сделало марку АИ-95 одной из самых распространенных.

Популярность набирает также бензин 98, который характеризуется еще более высокой стойкостью к самопроизвольной детонации. Современные модели автомобилей (зарубежных и отечественных) выдают необходимую мощность двигателя при работе только на высокооктановом топливе.

Благодаря улучшенному составу и характеристикам стоимость бензина АИ-98, АИ-95 выше, чем у других продуктов. На этом фоне возрастает риск покупки разбавленного топлива. Его смешивают с менее качественным. Это дает возможность продавцу увеличить доход. Покупатель же рискует своим авто, ведь в таком случае возрастает вероятность различных поломок: забиваются фильтры, может выйти из строя насос, форсунки. Это чревато повышением расходов, поэтому важно внимательно относиться к выбору продавца-поставщика топлива.

Существует еще одна возможность — самостоятельное повышение ОЧ, но сначала необходимо оценить все плюсы и минусы такого варианта. Главный недостаток метода — отсутствие существенной экономии, но зато потребуется затрачивать усилия, время и свои ресурсы. Повысить ОЧ так, чтобы получить топливо высокого качества, можно, но только при одном условии — если этот процесс происходит под контролем специалистов в условиях промышленного предприятия.

Керосин и его октановое число

Для разных целей применяют топливо с различными свойствами и структурой, что позволяет использовать его уникальные характеристики для обеспечения наиболее эффективной работы двигателей, оборудования, техники. Керосин – одна из разновидностей, представляет собой смесь линейных или разветвленных алкановых углеводородов. В структуре отсутствуют двойные, тройные связи.

Пытаясь понять, какое октановое число у керосина, необходимо просто иметь в виду, что его сложно узнать. Для этого ставится задача по отделению алкановых углеводородов, что сложно реализовать. В старых источниках еще можно встретить данные об октановом числе ДТ. Но этот показатель слишком мал, не дает возможности сформировать понимание об эффективности керосина с точки зрения ОЧ.

Керосин ближе к дизельному топливу по техническим характеристикам, поэтому целесообразно учитывать его цетановое число, как основной показатель качества. Это определяет область применения такого топлива — его лучше использовать в двигателях с дизельным циклом, которые как раз работают по принципу самопроизвольного воспламенения (детонации). Провоцирующим фактором, как и в случае с бензином, является высокое давление, но керосин практически не используется в ДВС. Исключения есть, но они немногочисленные.

Современные исследования керосина и его свойств позволили сделать вывод, что у такого топлива попросту отсутствует октановое число. Его отличает характер воспламенения — процесс развивается не так стремительно, как в случае с бензином. Причем длительность постоянно меняется, что определяется характеристиками мотора, а иногда — обслуживаемого объекта.

Цетановое число — показатель воспламеняемости. Соответствует отрезку времени, равному задержке между впрыском и воспламенением топлива. По мере повышения цетанового числа сокращается этот промежуток. Благодаря уменьшению задержки воспламенения процесс горения развивается более плавно.

Дизельное топливо и его октановое число

Как и в предыдущем случае, эта разновидность топлива тоже характеризуется низкой склонностью к моментальному воспламенению. Это значит, что октановое число дизельного топлива — термин, который не имеет технической силы. Оценивается совершенно другой параметр — цетановое число. Эта величина соответствует промежутку времени между впрыском и воспламенением.

Цетановое число определяется благодаря соотношению гексадекана и альфа-метилнафталина. Чтобы дать оценку эффективности дизтоплива, учитывается прямая взаимосвязь между этим показателем и свойствами продукта: чем он выше, тем качественнее ДТ. Цетановое число дизельного топлива, соответствующего высоким стандартам, находится в пределах 45-55. Средний показатель (50) является достаточным для расширения области применения топлива — его можно заливать в мотор даже зимой.

Возможности для измерения октанового числа

Один из способов — изучение состава и характеристик в лабораторных условиях. Он в большей мере подходит для топлива определенных марок: выше 92 вплоть до 98.

Вторая возможность — моторный метод. Он в основном определяет стойкость бензина при работе двигателя под высокой нагрузкой, тогда как исследовательский метод имитирует условия городской езды. Принцип моторного метода основан на нагреве до 150°С и вращении мотора с высокой скоростью 900 об/мин. Чтобы оценить свойства топлива, за основу берется образец с долей гексадекана 100% в составе, что соответствует цетановому числу 100.

Существует альтернативный вариант — прибор для измерения октанового числа (октанометр). Принцип его работы основан на определении силы взаимодействия точечных зарядов, которые присутствуют в диэлектрической среде бензина. Его главный минус — высокая погрешность (5-10 ед.).

Как повысить октановое число: что нужно знать

Как уже упоминалось, октановое число может повышаться только в промышленных условиях. Для этого используются специальные присадки. Главное требование — поддержание качества продукта на высоком уровне. Как повысить октановое число: в состав вводятся антидетонаторы, в этом качестве выступают спиртовые соединения (метил, этил) или тетраэтилсвинец (используется реже), в результате ОЧ повышается на несколько единиц — к примеру, с 92 до 95.

При таком подходе есть риски изменения состава, потери свойств:

• при неправильном хранении выделяется вода, что повышает расход топлива;
• в зимний период вода замерзает;
• способствует образованию пробок в трубопроводных магистралях.

Более эффективен тетраэтилсвинец — повышает октановое число сразу на 15 пунктов, даже при минимальной концентрации (0,05%). Но у него есть недостаток — токсичность свинца, который невозможно полностью удалить из состава топлива. Альтернативой выступают другие компоненты: ацетон, неогексан или изопентан. Нетоксичное соединение с бензином обеспечивается благодаря другим добавкам — эфирного сегмента.

Обратный процесс: понижение октанового числа

Это не самая распространенная процедура, используется только в ряде случаев: когда нужно выполнить заправку личного спортивного транспорта (к примеру, мопеда) или сельскохозяйственной техники. Как понизить октановое число: достаточно оставить топливо на открытом воздухе или предусмотреть доступ кислорода. Одно лишь это позволит снизить ОЧ на 1-5 пунктов (суточный показатель). Если рассматривать добавки (нефтяные растворители, соединения серы), двигатель может хуже работать.

Чтобы сохранить ресурс оборудования, техники или ДВС, увеличить срок эксплуатации, а также обеспечить бесперебойное функционирование, важно приобретать только рекомендованную для определенного объекта марку топлива. Не следует самостоятельно менять состав, это повышает риск проблем в работе двигателя. Лучше обращаться к продавцам, которые предлагают сертифицированное топливо. Компания «Байкал-Статус» занимается поставками нефтепродуктов высокого качества. Мы работаем в северных регионах, предлагаем выгодные цены, а также услуги доставки и хранения топлива.