Как определить октановое число бензина: Что такое октановое число бензина и как оно определяется

Содержание

Определение октанового числа бензина моторным и исследовательскими методами. Каталожный номер: OKTAN-V1.

Область применения.
Установка для определения октанового числа широко используется в испытательных лабораториях нефтеперерабатывающих заводов, нефтехимических предприятий, нефтебаз, международных организациях по сертификации и научно-исследовательских институтах.

Основные функциональные особенности.
Переключение между исследовательским (600 об/мин) и моторным методом (900 об/мин) легко осуществляется с помощью двухскоростного электродвигателя, используемого в универсальной установке для определения октанового числа.

Блок цилиндра с изменяемой степенью сжатия и зажимной гильзой обеспечивает изменение степени сжатия путем регулировки высоты цилиндра в процессе работы двигателя. Предусмотренный диапазон составляет от 4:1 до 18:1, что позволяет выполнять испытания широкого диапазона топлив. Высота цилиндра выражается показаниями индикатора с круговой шкалой и цифрового счетчика степени сжатия.
Оборудование для измерения детонации (детонометр) установлено в корпусе приборной панели установки для определения октанового числа и подключено к датчику детонации, установленному непосредственно в камере сгорания цилиндра. Откалиброванный на заводе-изготовителе компании детонометр преобразует изменение детонации в цилиндре в стабильный и точный цифровой сигнал. Интенсивность детонации отображается на цифровом табло в единицах от 0 до 100.
Показания счетчика степени сжатия и установленного угла опережения зажигания отображаются на панели управления в цифровом виде для легкой оценки и регистрации. Регулируемая система зажигания автоматически устанавливает угол опережения зажигания в соответствии с исследовательским или моторным методом.
Четырехкамерный карбюратор может поставляться с трубками Вентури и жиклерами различных типоразмеров для всех условий применения, а также с системой охлаждения для выполнения испытаний по определению октанового числа легколетучих топлив.
Системы безопасности обеспечивают автоматическую остановку двигателя с индикацией неисправности при любом из следующих условий: низкое давление масла, низкое давление жидкости охлаждающей установку, чрезмерно высокая температура воды в рубашке цилиндра, сбой подачи электропитания или перегрузка электродвигателя.
Оборудование для осушения воздуха с регулируемой системой охлаждения карбюратора поставляется для обеспечения содержания влаги во впускном воздухе на уровне 25-50 гран на фунт сухого воздуха в соответствии с требованиями стандартов и для охлаждения карбюратора с 1 бачком для легколетучих топлив.

Технические характеристики.
Общие параметры:
Стандарт: ГОСТ Р 52946, ГОСТ Р 52947, ГОСТ 511, ГОСТ 8226, ГОСТ 32339, ГОСТ 32340, ASTM D 2699, ASTM D 2700, ISO 5164, ISO 5163
Рабочий диапазон: 40 — 120 единиц октанового числа

Рабочие условия:
Частота вращения двигателя (моторный метод): 900±9 об/мин
Частота вращения двигателя (исследовательский метод): 600±6 об/мин
Угол опережения зажигания (моторный метод): регулируемый в зависимости от изменения высоты цилиндра (базовая установка 26° при степени сжатия 5:1)
Угол опережения зажигания (исследовательский метод): 13 до ВМТ (BTDC)
Температура впускного воздуха (моторный метод): 38°С±1°С
Температура впускного воздуха (исследовательский метод)*: 52°С±1°C (при стандартном атмосферном давлении)
Температура впускной смеси(моторный метод)*: 149°С±1°С
Температура охлаждающей жидкости в рубашке охлаждения цилиндра: 100°С±1,5°С
Температура масла в картере двигателя: 57°С±8,5°С.
*Примечание: температура впускного воздуха/впускной смеси регулируется в соответствии с требованиями стандартов.

Параметры двигателя:
Степень сжатия: 4:1 — 18:1
Диаметр цилиндра: 82,55
Ход поршня: 114,30мм
Зазор впускного клапана (на горячем двигателе): 0,20мм±0,025мм
Зазор выпускного клапана (на горячем двигателе): 0,20мм±0,025мм
Момент открытия впускного клапана: 10°±2,5° после ВМТ (ATDC)
Момент закрытия впускного клапана: 34° после НМТ (ABDC)
Момент открытия выпускного клапана: 40° до НМТ (BBDC)
Момент закрытия выпускного клапана: 15°±2,5° после ВМТ (ATDC)
Давление масла в картере двигателя: 172 — 207 кПа.

Функциональные параметры:
Регулировка степени сжатия: с электроприводом
Индикатор степени сжатия: Индикатор с круговой шкалой и цифровой счетчик
Переключение частоты вращения двигателя: Двухскоростной электродвигатель
Карбюратор: Четырехкамерный (с функцией охлаждения)
Индикатор момента зажигания: Цифровой (автоматическая установка)
Подогреватель масла в картере двигателя: Да
Индикатор температуры в картере двигателя: Да
Система осушения воздуха: Да
Системы безопасности установки: Да.

Комплект поставки ОКТАН-В1:
1 FTC-M2 Основное устройство с электронной системой управления 1 набор
2 Коллектор подогревателя смеси 1 набор
3 Карбюратор и четыре камеры в сборе 1 набор
4 Система подогрева воздуха на всасывании в сборе 1 набор
5 Трубка увлажнителя всасываемого воздуха в сборе 1 набор
6 Выпускной коллектор с водяным охлаждением в сборе 1 набор (По дополнительному заказу)
7 Узел выпускного расширительного бачка 1 набор
8 Топливный горизонтальный жиклер 4 шт.
9 Пластиковый шланг (внутренний диаметр (Φ12х3) 6 м (Для впуска воды и дренажа)
10 Хомуты для шлангов (10-24 мм) 6 шт. (Для установки)
11 Соединитель для шланга 3 шт. (Для установки)
12 Тефлоновая лента 2 шт. (Для установки)

Инструменты, входящие в комплект поставки установки:
1 Ящик для инструментов 1 шт.
2 Открытые ключи (7 , 10 , 12 , 13 , 14 , 16 , 17 , 18 , 19 , 24 , 27 ) 1 набор (Всего 11 штук)
3 Разводной ключ (10 дюймов) 1 шт.
4 Крестовая отвертка (6 дюймов) 1 шт.
5 Шлицевая отвертка с плоской головкой (6 дюймов) 1 шт.
6 Шестигранный ключ (5 мм) 1 шт.
7 Шестигранный ключ (6 мм) 1 шт.
8 Плоскогубцы (6 дюймов) 1 шт.
9 Открытый ключ (55 мм) 1 шт. Специально используется для маховика
10 Ключ для маховика 1 шт. Специально используется для маховика
11 Ключ для свечей зажигания 1 шт. Специально используется для свечей зажигания
12 Зажим поршневого кольца 1 шт. Специально используется для поршневого кольца
13 Клещи для поршневых колец 1 шт. Специально используется для поршневого кольца
14 Прижимная пластина цилиндра 1 шт. Специально используется для цилиндра
15 Торцевая головка прижимного болта 1 шт.
16 Инструмент для запрессовки уплотнительного кольца 1 шт.
17 Инструмент для обжима поршневого пальца 1 шт.
18 Ключ с трещоткой 1 шт.
19 Удлинитель 100мм 1 шт.
20 Удлинитель 150 мм 1 шт.
21 Удлинитель 25мм 1 шт. Специально используется для датчика детонации
22 Удлинитель 19мм 1 шт.
23 Набор шестигранных ключей 1 шт.
24 Ключ для масляного фильтра 1 шт.
25 Масленка (150 мл) 1 шт.
26 Калибр зазора 1 шт.
27 Мультиметр 1 шт.
28 Металлографическая абразивная бумага 5 шт.
29 Датчик давления компрессии в сборе 1 шт.
30 Пинцет 1 шт.

Блок охлаждения влажности всасываемого воздуха:
1 Оборудование охлаждения влажности всасываемого воздуха 1 набор
2 Вентиляционная трубка (Φ160х1000) 1 набор
3 Резиновая вентиляционная трубка (Φ 163х200) 1 набор

Транспортировочная упаковка: деревянный ящик.
Размеры транспортировочной упаковки: 2500х1200х2000 мм.
Вес нетто / брутто: 1050 / 1250 кг.

на что влияют октановые числа бензина — Mafin Media

Правильно подобранное топливо может продлить срок службы двигателя и сделать поездки комфортными и безопасными. Но неправильный выбор чреват серьезными проблемами. Чем отличаются разные виды бензина и как выбрать подходящий? Объясняем в новом разборе Mafin Media.

Что такое октановое число и почему это важный показатель

Сама аббревиатура АИ говорит о том, что это топливо для автомобилей. Буква «А» обозначает автотранспорт, а буква «И» — что октановое число этого топлива было проверено в лаборатории исследовательским методом. Цифры, которые стоят после обозначения типа топлива, и указывают на то самое число. Всего на российском рынке представлено четыре вида бензина: АИ-92, АИ-95, АИ-98 и АИ-100. Возможно, где-то в российских глубинках еще можно найти АИ-80, но на автозаправочных станциях Москвы и Санкт-Петербурга такого топлива уже точно нет: современные моторы просто на него не рассчитаны.

Октановое число говорит о стойкости бензина к детонации — процессу взрывного воспламенения рабочей смеси. В цилиндре двигателя внутреннего сгорания находится поршень, который ходит вверх-вниз. Когда он движется к нижней точке, в цилиндр подается топливо и воздух. После этого поршень движется вверх, сжимая топливно-воздушную смесь для ее дальнейшего воспламенения, а искра от автомобильной свечи поджигает сжатую смесь в камере сгорания. После этого поршень идет вниз, создавая инерцию для дальнейшего вращения двигателя. В следующем подъеме поршень выталкивает сгоревшие газы из камеры сгорания. Такт считается завершенным, и процесс повторяется снова.

Октановое число показывает, насколько сильно можно сжать топливно-воздушную смесь, прежде чем произойдет детонация. Если использовать топливо с октановым числом ниже рекомендованного заводом-изготовителем, может произойти ранний взрыв смеси еще в середине такта сжатия. В таком случае поршень встретит сопротивление от взрывной волны, прежде чем дойдет до верхней точки и завершит такт. Это чревато не только тем, что автомобиль начнет ехать хуже, но и ощутимым сокращением срока службы мотора — например, сам поршень со временем начнет разрушаться и плавиться от резких повышений температуры, шатуны (деталь соединяющая поршень и коленчатый вал двигателя) из-за перегрузки могут деформироваться. Одним словом, рано или поздно (скорее, рано) двигатель потребует замены или капремонта.

Принято считать, что чем выше октановое число, тем бензин лучше. Подкрепляется это еще и разными ценами — «сотый» бензин стоит сильно дороже обычного 92-го. Но на деле нет бензина лучше или хуже: октановое число не влияет на качество топлива, а лишь говорит о его детонационной стойкости. И то, какой бензин лучше подходит конкретному мотору, определяется только конструктивными особенностями.

Как проверить качество бензина в домашних условиях? К чему приводит плохое топливо?

При разработке автомобиля компании предусматривают определенный режим его работы, указывая оптимальные значения по различным характеристикам в документации, которая поставляется вместе с машиной. В документах содержится информация о том, как максимально долго сохранять агрегаты автомобиля в работоспособном состоянии. Выдаются водителям и рекомендации по тому, какое топливо лучше заливать в бензобак автомобиля. Производитель отмечает только октановое число рекомендуемого бензина, поскольку это единственный параметр, который указывается на автозаправках при продаже топлива.

Как показывают эксперименты, бензин с единым октановым числом может отличаться от заправки к заправке. Чаще всего водители выбирают предпочитаемую топливную компанию, и заправляют автомобиль только на ней. Однако как проверить качество бензина и убедиться, что заправочная станция подобрана верно? Об этом и пойдет разговор в нашей статье.

Как определить, что в автомобиль залит плохой бензин?

Качество бензина – вопрос относительный, и топливо, с которым прекрасно справляются российские автомобили, может вызывать проблемы в работе немецких иномарок. Продавцы бензина не имеют права продавать некачественный товар, но грани присадок, которые они обязаны вводить в топливо, довольно размытые. Каждая топливная компания стремится, чтобы их бензин был максимально дешевым при производстве, и при этом соответствовал всем нормам.

Залив некачественный бензин, опытный водитель всегда сможет это определить по следующим параметрам:

  • Необычные стуки при работе двигателя из-за пониженного октанового числа;
  • Повышенное потребление автомобилем топлива при стандартном режиме езды;
  • Понижение «резкости» автомобиля – меньшие разгоны и слабая отзывчивость на педаль газа;
  • Двигатель заводится с трудом;
  • Самопроизвольные скачки оборотов на холостом ходу.

Описанные выше симптомы не обязательно указывают на проблемы с качеством бензина, но если они были выявлены после заправки на новой для водителя станции, следует взять данный факт на вооружение и в следующий раз выбрать другую топливную компанию для приобретения топлива.

Какие проблемы могут возникнуть с автомобилем из-за некачественного бензина?

Плохое топливо – это приговор для ряда систем автомобиля, если оно заливается регулярно. Водители с малым опытом слабо представляют себе, какие динамические характеристики должен показывать автомобиль при движении. Они не обращают внимания на «лишние» стуки двигателя или проблемы с чрезмерным потреблением бензина, а после узнают в сервисном центре, что заменить дорогостоящий элемент предстоит из-за плохого топлива, регулярно заливаемого в автомобиль.

Чаще всего низкокачественный бензин приводит к следующим поломках:

  • Скорый выход из строя свечей зажигания. Если при замене свечей вы обнаружили на них красный налет – это может сигнализировать о регулярной заправке некачественным топливом;
  • Проблемы с работоспособностью катализатора;
  • Неисправность элементов топливной системы – бензонасоса, форсунок, фильтров, датчиков.

По факту, все зависит от того, насколько некачественный бензин попался на заправке. Некоторое топливо может месяцами понемногу выводить из строя детали двигателя и выхлопной системы, а другое буквально через несколько дней заставит владельца отвозить свой автомобиль в сервис.

Внимание: Если вы заправились некачественным бензином, обязательно слейте его, а после промойте бак, топливопровод и прочистите форсунки. При наличии чека на бензин, автовладелец имеет право затребовать экспертизу приобретенного образца, и в случае, если будет подтверждено низкое качество топлива, автозаправочная станция обязана покрыть весь ущерб, как моральный, так и технический.

Как проверить бензин в домашних условиях?

Выбор любимой заправочной станции – дело непростое, и к нему следует подходить с умом. Не поленитесь взять образцы с нескольких станций, в которых вам было бы удобно регулярно заправлять автомобиль, а после этого самостоятельно проверьте бензин в домашних условиях. Тем более, проверочные процедуры очень простые, и они не требует дорогостоящего оборудования или специальных знаний.

Проверка запаха

Самый простой способ определить некачественный бензин – это услышать в нем посторонние запахи. Даже с массой присадок, топливо для автомобиля не должно пахнуть маслом, химическими реагентами или газом. Качественный бензин обладает ярковыраженным запахом, который трудно с чем-то спутать.

Проверка бензина на низкокачественные примеси

Проверить бензин на наличие низкокачественных примесей можно прямо на заправке, до того, как заливать его в автомобиль. Чтобы определить наличие некачественных примесей в бензине, необходимо его капнуть к себе на руку. Известно, что при взаимодействии с кожей на воздухе бензин очень быстро испаряется. Топливо, в котором намешаны низкокачественные присадки, после испарения оставит на руке масляный след. Такой бензин следует обходить стороной, иначе он быстро приведет к выходу из строя катализатора.

Еще один способ проверки бензина на низкокачественные примеси – это внимательное изучение его цвета. Качественный бензин имеет бледно желтый оттенок или он вовсе бесцветный, тогда как различные присадки могут делать его красноватым или ярко желтым. Чаще всего на автозаправочных станциях на вопрос, почему бензин имеет сильно желтый цвет, обслуживающий персонал отвечает, что это связано с особым набором присадок, разработанных компанией-продавцом. Верить в это или нет – каждый автолюбитель может решить самостоятельно, но настоящий качественный бензин должен быть бледно желтым или вовсе не иметь цвета.

Проверка бензина на наличие масла

Очень простой эксперимент можно провести в домашних условиях, чтобы определить – содержит приобретенное топливо масло или нет. Для этого возьмите чистый белый листок бумаги и капните на него немного бензина. Дождитесь, пока с листа полностью испарится топливо, а после взгляните на результаты. Если на бумаге осталось жирное пятно или она сменила цвет, значит, в бензине содержится масло или другие нежелательные присадки. Идеальный бензин не оставляет следов на бумаге.

Проверка бензина на наличие воды

Определить, что бензин разбавлен водой, очень просто с помощью химического эксперимента. Для этого понадобится взять небольшую прозрачную емкость и налить в нее бензин. После этого добавьте в топливо немного марганцовки и посмотрите на реакцию. Чистый бензин без воды не должен окраситься в розовый цвет, тогда как топливу с водой хватит малости марганцовки, чтобы оно порозовело.

Внимание: Не заливайте (не засыпайте) слишком много марганцовки, иначе даже бензин может окраситься, а вы получите неверные результаты эксперимента. Рекомендуется соотношение топлива и марганцовки на уровне 20 к 1 или выше.

Проверка бензина на наличие смол

Проверять топливо на наличие в нем смол следует на улице вдали от заправочной станции и других быстровоспламеняющихся объектов. Чтобы проверить бензин необходимо обзавестись прозрачным стеклом и вылить на него немного топлива. После этого подожгите экспериментальный образец и дождитесь, пока он полностью выгорит. Когда бензин перестанет гореть, проверьте какой след от него остался на стекле. Чистое топливо оставляет белый след, а при сгорании бензина со смолами остаются коричневые или желтые разводы.

Качественный бензин – это залог долгой работы многих агрегатов двигателя автомобиля. Проверить топливо со всех районных заправок можно буквально за пару часов, а в сервисе с неисправным автомобилем придется провести гораздо больше времени, а также потратить существенные деньги. Рекомендуем относиться внимательно к тому, что вы заливаете в топливную систему машины.

Загрузка…

Как определяют октановое число?



    Октаное число — это один из основных показателей качества бензина, который характеризует его стойкость к детонации. Детонация (франц. detoner — взрываться, от латин. detono — гремлю) — процесс самопроизвольного воспламенения топливовоздушной смеси не от искры свечи, а от теплоты сжимаемой поршнем части рабочей смеси, горение которой приобретает взрывной характер, сопровождается характерным металлическим стуком, повышением токсичности отработавших газов и температуры в цилиндрах двигателя. При этом скорость распространения пламени в камере сгорания увеличивается с 15-20 м/с до 1500-2500 м/с. Мгновенное повышение температуры и возникновение ударных волн о стенки цилиндров может привести к перегреву и оплавлению днища поршней, прогару прокладки головки блока цилиндров, разрушение поршневых колец, ускоренному износу вкладышей коленвала.
    Октановое число определяется подбором смеси эталонных углеводородов — изооктана у которого октановое число равно 100 и н-гептана (нормальный гептан), у которого октановое число равно 0. При одинаковых условиях испытания детонационная стойкость равна детонационной стойкости испытываемого бензина. Процентное содержание изооктана в полученной смеси как раз и является октановым числом бензина. Определяют октановое число двумя методами — моторным и исследовательским на специальной моторной установке. При моторном методе имитируются более жесткие условия работы двигателя, при которых топливная смесь после карбюрации нагревается до 150°С, а частота вращения выдерживается постоянной — 900 об/мин. При исследовательскому методе частота вращения снижается до 600 об/мин, а смесь не подогревается.
    Технология определения октанового числа такова. Испытательный стенд — это одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с карбюратором. Запускают его на исследуемом бензине, а уровень детонации фиксируют спецдатчики. После подбирается смесь эталонного топлива — изооктана и н-гептана, на котором двигатель работает так, как и на исследуемом топливе. Полученное процентное содержание изооктана в подобранной эталонной смеси и является характеристикой детонационной стойкости бензина. То есть если в смеси 95% изооктана, то и октановое число будет 95.
    При моторном методе испытания режимы и параметры моторной установки позволяют выявить взрывчатые свойства бензина при эксплуатации автомобиля в городских условиях (движение с переменною скоростью). Исследовательский метод имеет менее жесткий режим испытания, что позволяет исследовать процесс сгорания бензина при эксплуатации авто при постоянных режимах работы мотора. Таким образом, октановое число по исследовательскому методу на 5-10 единиц выше, чем по моторному.
    Октановое число определяют не одним методом, потому что двигатели бывают разными, и условия их работы тоже разные. Одно — сгорания топлива в двигателе тяжелого грузовика, другое — детонация в двигателе форсированного легкового автомобиля, у которого стрелка тахометра не выходит из красной зоны.
    В советские времена, октановое число автомобильных бензинов А-72 и А-76 измерялось по моторному методу, а бензины АИ-93, АИ-95, АИ-98 испытывались по исследовательскому, потому добавлена буква «И» в обозначении марки бензина. Сейчас выпускаются пять типов бензина — А-76, А-80, А-92, А-95, А-98. За исключением А-76, все определяются по исследовательскому методу.
    Так как двигатели стали технологично совершеннее и имеют высокую степень сжатия, то нужен высокооктановый бензин. Чтобы получить такое топливо переработкой нефти, затраты будут больше и в продаже оно будет значительно дороже, поэтому используются различные присадки, повышающие октановое число.
    Самым эффективным был тетраэтилсвинец. Он не только ядовит сам по себе, но и быстро выводит из строя каталитические нейтрализаторы и лямда-зонды, которые сейчас являются обязательными элементами конструкции автомобиля. Также применялись присадки на основе марганца, но сейчас они запрещены. Еще для повышения октанового числа иногда используют присадку — ферроцен. Плохо что она имеет в своем составе железо и создает трудноудалимый токопроводящий налет на свечах (красного оттенка цвет), который уменьшает срок их службы.
    Безвредной для двигателя антидетонационной присадкой является метилтретбутиловый эфир. В наше время он наиболее широко применяется в Украине, России и Европе.
    Приблизительно определить октановое число можно, воспользовавшись специальными приборами, потому что они дают погрешность в октановых числах на 5-10 единиц. Поэтому, проще говоря, проверить качество бензина нет возможности без лаборатории. И тут уже нужно внимательно прислушиваться к словам своего соседа или товарища, который заправился на одной из АЗС либо доверится бренду и самому проверять какой завоз углеводородов попался.

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.

Индикаторный прибор «ОКТИС-2» российского производства


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.

 

 

Наименование октан-корригирующих присадок и их характеристики

Liqui Moly Octane Plus

Astrohim Октан Плюс

Lavr Next Octane Plus

Страна-производитель (принадлежность бренда)

Германия

Россия

Россия

Заявленный прирост октанового числа (по исследовательскому методу)

2-5,5

3-5

до 6

Измеренный прирост октанового числа (по исследовательскому методу)

2,6

2,4

2,3

Объем флакона с октан-корригирующей присадкой, мл

150

300

330

Рекомендуемый объем обрабатываемого бензина (на один флакон присадки), л

50

40-50

40-60

 

 

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

 
Тема, связанная с улучшением качества отечественного топлива, весьма актуальна и для владельцев дизельных автомобилей. Солярка тоже должна удовлетворять требованиям по детонационной стойкости, которая для данного вида горючего определяется своим показателем, так называемым цетановым числом. Если оно меньше рекомендуемого, без специальных присадок (цетанкорректоров) не обойтись. На наш рынок подобные продукты поставляют российские и зарубежные фирмы. Например, Liqui Мoly (Германия) выпускает серию дизельных присадок Super Diesel Additiv, а Hi-Gear (США) производит фирменный «Цетанкорректор». Такие препараты в большинстве своем универсальны и представляют собой комбинацию активных веществ, повышающих цетановое число и обладающих повышенными чистящими и защитными свойствами. Продукты разрабатывались для современных двигателей с учетом сложных условий эксплуатации, характерных для многих регионов России. Кроме того, в состав присадок входят компоненты, которые придают дизельному топливу с низким содержанием серы достаточную смазочную способность.

 

 

Источник www.avtomir.com

Информация

Октаное число — это один из основных показателей качества бензина, который характеризует его стойкость к детонации. Детонация (франц. detoner — взрываться, от латин. detono — гремлю) — процесс самопроизвольного воспламенения топливовоздушной смеси не от искры свечи, а от теплоты сжимаемой поршнем части рабочей смеси, горение которой приобретает взрывной характер, сопровождается характерным металлическим стуком, повышением токсичности отработавших газов и температуры в цилиндрах двигателя. При этом скорость распространения пламени в камере сгорания увеличивается с 15-20 м/с до 1500-2500 м/с. Мгновенное повышение температуры и возникновение ударных волн о стенки цилиндров может привести к перегреву и оплавлению днища поршней, прогару прокладки головки блока цилиндров, разрушение поршневых колец, ускоренному износу вкладышей коленвала.

 Октановое число определяется подбором смеси эталонных углеводородов — изооктана у которого октановое число равно 100 и н-гептана (нормальный гептан), у которого октановое число равно 0. При одинаковых условиях испытания детонационная стойкость равна детонационной стойкости испытываемого бензина. Процентное содержание изооктана в полученной смеси как раз и является октановым числом бензина. Определяют октановое число двумя методами — моторным и исследовательским на специальной моторной установке. При моторном методе имитируются более жесткие условия работы двигателя, при которых топливная смесь после карбюрации нагревается до 150°С, а частота вращения выдерживается постоянной — 900 об/мин. При исследовательскому методе частота вращения снижается до 600 об/мин, а смесь не подогревается.

 Технология определения октанового числа такова. Испытательный стенд — это одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с карбюратором. Запускают его на исследуемом бензине, а уровень детонации фиксируют спецдатчики. После подбирается смесь эталонного топлива — изооктана и н-гептана, на котором двигатель работает так, как и на исследуемом топливе. Полученное процентное содержание изооктана в подобранной эталонной смеси и является характеристикой детонационной стойкости бензина. То есть если в смеси 95% изооктана, то и октановое число будет 95.

 При моторном методе испытания режимы и параметры моторной установки позволяют выявить взрывчатые свойства бензина при эксплуатации автомобиля в городских условиях (движение с переменною скоростью). Исследовательский метод имеет менее жесткий режим испытания, что позволяет исследовать процесс сгорания бензина при эксплуатации авто при постоянных режимах работы мотора. Таким образом, октановое число по исследовательскому методу на 5-10 единиц выше, чем по моторному.

Так как двигатели стали технологично совершеннее и имеют высокую степень сжатия, то нужен высокооктановый бензин. Чтобы получить такое топливо переработкой нефти, затраты будут больше и в продаже оно будет значительно дороже, поэтому используются различные присадки, повышающие октановое число.

Зачем нужно измерять ОЧ(октановое число)

Современные автомобильные бензины, как правило, представляют собой смеси компонентов, получаемых различными технологическими процессами. В бензинах в зависимости от углеводородного состава сырья и технологии получения может содержаться более 200 индивидуальных углеводородов различного строения, содержание которых, а также их взаимодействие между собой и определяет свойства бензина.

Оценка качества компонентов и товарных бензинов при их получении на нефтеперерабатывающих заводах осуществляется стандартными лабораторными методами по показателям физико-химических свойств, нормируемых соответствующими документами (ГОСТ, ТУ, СТП, условиями контрактов).

Особое значение при приготовлении качественных бензинов имеет знание показателей качества характеризующих эксплуатационные свойства товарных бензинов (октановые числа (ОЧ) по моторному и исследовательскому методам (MON, RON), плотность, фракционный состав.

 

Сокращение превышения ОЧ над нормируемым, сокращение содержания дорогостоящих добавок, рациональное использование компонентов товарных бензинов при приготовлении, дает экономию в десятки миллионов долларов в год.

Использование стандартных лабораторных методов применяемых в нефтепереработке (ГОСТ-8226-82, ГОСТ 522-86) позволяет получить результат ОЧ не ранее чем через 1 час. В реальных условиях работы заводских лабораторий, как правило, 2 — 3 часа.

Наряду со стандартными методами определения октановых чисел в настоящее время получают широкое распространение экспресс-методы, основанные на применении спектральных методов анализа. Принцип расчёта октанового числа основан на сравнительном анализе измеряемых параметров исследуемого бензина и параметров эталонных бензинов (определенных стандартными методами на установках типа УИТ), хранящихся в памяти микропроцессора.

Разработанные способы определения октанового числа автомобильных бензинов включают предварительное построение зависимости (графика, таблицы и др.) информационного параметра бензина от октанового числа эталонных бензинов.

В электромагнитном способе (патент РФ на изобретение №2196321 7 G 01 N 27/22 от 10.01.2003г.) информационным параметром является электромагнитный индекс бензина.

В высоковольтном способе — напряженность электрического пробоя бензина.

В термодинамическом способе — дроссель-эффект паров бензина.

В ультразвуковом способе (патент РФ №2189039 7 G 01 N 33/22, 29/02 от 10.09.2002г.) — скорость распространения ультразвуковой волны в бензине.

 В том числе и спектральный анализ в инфракрасной (ИК) области.

В ИК-области спектра находятся все основные гармоники колебательных спектров основных углеводородов, входящих в состав бензинов. Таким образом, ИК-спектр бензина является его уникальной характеристикой, по которой можно проводить определение таких показателей качества, как ДНП, фракционный состав, октановое число и др.

Стандартный (принятый) подход построения калибровок

В настоящее время при разработке калибровочных моделей определения таких показателей качества, как октановое число, на основании данных ИК-спектроскопии (ИК-спектров), наибольшее распространение получили методы факторного анализа, базирующиеся на множественной линейной регрессии, основные из которых — PCR (PrincipalComponentRegression) и PLS (PartialLeastSquares или ProjectionofLatentStructures). Это методы обработки данных большой размерности, для которых заранее не известна зависимость между снятой характеристикой — спектром или предикторными переменными и определяемым значением (октановым числом). Эти методы направлены на отыскание такого линейного отношения между предикторами и независимой переменной (свойством), которое наилучшим образом отражала бы эту неизвестную зависимость.

При проведении работ по созданию калибровочных моделей определения октановых чисел было выявлено, что успешно решать эту задачу с применением данных методов можно только в случае, если калибровочное множество (наборов спектров с известными значениями ОЧ) принадлежит некоторому определенному классу, характеризующемуся сходством по углеводородному составу. Иными словами: невозможно создать универсальную модель определения октановых чисел для бензинов различных процессов (крекинг, риформинг и т.д.) или различных типов (например, для бензинов А-76 и АИ-93 приходится создавать разные модели).

На основании полученного спектра нельзя определить, к какому классу принадлежит анализируемая проба бензина, и каких-либо априорных количественных оценок для принятия этого решения на настоящий момент не существует. Общепринятый путь решения этой проблемы — создание отдельного калибровочного множества для каждого известного типа бензина. На этих калибровочных множествах, с использованием известных хемометических методов (PCR, PLS и др.) создаются модели определения показателей качества. Впоследствии, при использовании полученных моделей, перед проведением анализа необходимо выбрать модель, соответствующую типу анализируемого бензина (как правило, это известно заранее).

Такой подход к определению октановых чисел методами ИК-спектроскопии, наиболее часто используемый в настоящее время, дает удовлетворительные результаты при анализе бензинов в том случае, если не происходит значительных изменений в их углеводородном составе. При изменении режимов процесса или при изменении рецептуры смесевых бензинов возможно, а зачастую и происходит, «выпадение» анализируемого образца из «своего» класса. В этих случаях надежность определения показателя качества значительно снижается. Предсказание свойств таких образцов становится недостоверным. Добавление выпавших образцов в калибровочное множество и корректировка моделей на основании такого расширенного множества, зачастую не дает положительных результатов.

Калибровочная модель становится более устойчивой к изменению углеводородного состава бензина — при последующем анализе подобного бензина, он определяется как «свой». В то же время, модель становится менее чувствительной к оценке влияния этого изменения на определяемое свойство, в результате чего точность определения свойства снижается.

При достаточно широком изменении углеводородного состава бензинов одного класса (например, при значительных изменениях параметров сырья и, соответственно, корректировке режимных параметров) происходит то, что в калибровочное множество бензина некоторого класса, определенного, как однородный, на самом деле входит некоторое количество подклассов данного бензина. Причем, в отличие от ситуации, рассмотренной выше, принадлежность каждого бензина к конкретному подклассу нам неизвестна. Другими словами, наблюдается кластеризация спектров бензинов внутри класса.

Для решения этой проблемы предлагается предварительно провести факторный анализ по всему калибровочному множеству. В некоторых случаях кластеры могут быть определены по результатам анализа, например, по «вкладу» каждого образца в значение того или иного фактора. В указанной статье предлагается ориентироваться на факторы наивысшего порядка, вклад которых в определяемое свойство имеет наибольшее значение.

Такой подход к определению кластеров представляется не вполне корректным, вследствие того, что в результате проведения факторного анализа в качестве факторов выбираются такие спектральные вариации, которые наилучшим образом линейно связаны с определяемой величиной, а, вообще говоря, связь эта нелинейная. Таким образом, влияние спектральных вариаций, имеющих на самом деле большое весовое значение, либо в значительной мере (в зависимости от «глубины» изменений данной группы углеводородов) снижается, либо вообще игнорируется. Вероятность такого искажения значимости спектральных вариаций особенно велика в случае взаимно компенсированной рекомбинации внутри одного калибровочного множества групп углеводородов, однонаправлено влияющих на определяемое свойство.

Предлагаемое решение

В отличие от стратегии кластеризации, рассмотренной выше, было выполнена кластеризация до проведения факторного анализа. Основной целью кластерного анализа было разделение спектров бензинов внутри данного класса на «квазилинейные» кластеры, характеризующиеся максимальным геометрическим подобием спектров (а, следовательно, и углеводородного состава). Работы по проведению кластерного анализа состояли из следующих этапов:

определение «подклассов» (кластеров) внутри данного класса бензинов;

разделение образцов бензина данного класса на калибровочные множества, соответствующие выявленным кластерам и построение по этим данным калибровочных моделей;

выявление условия (дискриминирующей функции) определения кластера бензина по спектру, по признаку характеризующему данный тип бензина.

Для проверки предположения о кластеризации бензинов внутри конкретного классы были выбраны бензины А-76 (более 250 образцов бензинов этого типа). Обработкой калибровочного набора методом PLS была построена модель определения октановых чисел, точность и надежность работы которой не позволяли применять ее для анализа бензинов указанного типа. Максимальные расхождения со стандартными методами (ГОСТ 511 и ГОСТ 8226) значительно превышали допустимые расхождения, предписанные для этих методов. Кроме того, по результатам расчета модели, не удавалось определить, насколько достоверно предсказано определяемое свойство.

 

ГОСТ 511-82 «Топливо для двигателей. Моторный метод определения октанового числа»Заменил: ГОСТ 511-66

http://gost.prototypes.ru/gost/511-82

 

ГОСТ. ГОСТ 511-82*. Топливо для двигателей. Моторный метод определения октанового числа

http://nordoc.ru/doc/33-33076

 

Топливо для двигателей. Исследовательский метод определения октанового числа

http://standartgost.ru/ГОСТ%208226-82

 

ГОСТ 8226-82* Топливо для двигателей. Исследовательский метод определения октанового числа

http://libgost.ru/gost/gost_nazv/56140-Tekst_GOST_8226_82_Toplivo_dlya_dvigateleiy_Issledovatel_skiiy_metod_opredeleniya_oktanovogo_chisla.html

 

Установка для определения и измерения октанового числа топлива SYP2102-VI

http://www.shenkai.ru/syp2102-VI.php

 

УИТ-85М Установка для определения октановых чисел

http://octanetest.kz/tags/uit-85.html

 

 

Октановое число — АЗС VIP | Пропан-бутан | Автономная газификация | Новокузнецк

Октановое число — важнейший показатель качества, характеризующий детонационную стойкость бензина, зависящий от строения углеводородов, фракционного состава, химической и физической стабильности, содержания серы и др. Октановое число определяется на одноцилиндровых установках ИТ9-2М и УИТ-65 по моторному (ГОСТ 511-82) или на установках ИТ9-6 и УИТ-65 по исследовательскому (ГОСТ 8226-82) методам. Сущность определения сводится к сравнительному сжиганию испытуемого бензина, октановое число которого нужно найти, с искусственно приготовленным эталонным топливом, октановое число которого известно. Эталонное топливо составляют из двух индивидуальных углеводородов: изооктана — высокая и n-гептана — низкая детонационная стойкость. Физические свойства этих углеводородов близки, но структурное строение молекул разное (см. рис.), чем и объясняется различная детонационная стойкость. По внешнему виду — это прозрачные, бесцветные жидкости, не содержащие непредельных углеводородов и осадка, имеющие низкие температуры кипения (около 99°С, плотность 692 и 683 кг/м3).

 

Октановое число (по моторному методу): для изооктана C8h28 составляет 100 единиц, n-гептана С7Н16 — 0 единиц. Установки ИТ9-2М, ИТ9-6 и УИТ-65 имеют однотипные двигатели, агрегаты и измерительную аппаратуру, но условия испытания разные.

 

Условия испытания бензина при определении октанового числа исследовательским методом более мягкие, а получаемое значение выше, чем по моторному методу. Эту разницу называют чувствительностью бензина. Она зависит от его химического состава. Чем меньше разница для бензина одной марки, тем лучше его эксплуатационные свойства. Испытание ведут следующим образом: одноцилиндровый двигатель установки заправляют испытуемым бензином. В процессе работы степень сжатия постепенно повышают до появления детонации. Ее интенсивность регистрируют детонометром. Фиксируются степень сжатия, при которой возникает детонация. После этого двигатель заправляют эталонным топливом и подбирают такую смесь изооктана и n-гептана, при которой интенсивность детонации будет такой же, как и на исследуемом бензине. Октановым числом называют процентное содержание (по объему) изооктана в эталонной смеси, состоящей из изооктана и n-гептана, по своей детонационной стойкости равноценной испытуемому бензину. Предположим, испытуемый бензин по своей детонационной стойкости, определенной на двигателе ИТ9-2М, оказался таким же, как эталонная смесь, состоящая из 78 % изооктана и 22 % гептана. Тогда октановое число данного бензина равно 78. Октановые числа по моторному и исследовательскому методу маркируются по-разному — ОЧМ и ОЧИ (MON и RON). Для оценки разных сортов товарного бензина обычно выбирается какой-то один индекс. Так, по ГОСТу, в марке бензина указывается октановое число, определенное по исследовательскому методу.

 

Моторный и исследовательский методы предусматривают определение детонационной стойкости бензина на постоянных режимах работы одноцилиндрового двигателя. Однако для обеспечения высоких динамических показателей и надежной работы современных многоцилиндровых двигателей важное значение имеет бездетонационная работа и на переменных режимах. При повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя испаряющиеся фракции топлива поступают в камеру сгорания раньше тяжелых углеводородов, которые в это время движутся в виде пленки по стенке впускного коллектора. Многоцилиндровому двигателю свойственна неравномерность распределения топлива по цилиндрам, как по качеству смеси, так и по фракционному составу. Детонационную стойкость бензина на различных режимах работы можно оценить дорожным октановым числом, определяемым методом дорожных детонационных испытаний автомобиля М-2140 в условиях, имитирующих езду в городских условиях по ГОСТ 10373-75. Величина дорожного октанового числа хорошо согласуется со значением антидетонационной стойкости легких фракций и наиболее точно характеризует свойства современных высокооктановых бензинов. По этой причине основным фактором, определяющим детонационную стойкость бензина, является коэффициент распределения детонационной стойкости по фракциям (отношение ОЧ низкокипящей фракции до 100°С, к ОЧ высококипящей фракции выше 100°С) и октановое число легких фракций, перегоняющихся до 100°С. Распределение ОЧ по фракциям зависит от компонентного состава бензина.


Как производится бензин? Что такое октановое число?

Бензин состоит из сложной смеси углеводородов. Большинство из них представляют собой алканы с 4-10 атомами углерода в молекуле. Присутствуют меньшие количества ароматических соединений. Алкены и алкины также могут присутствовать в бензине.

Бензин чаще всего получают путем фракционной перегонки нефти, также известной как сырая нефть (ее также получают из угля и горючего сланца). Сырая нефть разделяется на фракции по разным температурам кипения.Этот процесс фракционной перегонки дает примерно 250 мл прямогонного бензина на каждый литр сырой нефти. Выход бензина можно увеличить вдвое за счет преобразования фракций с более высокой или более низкой точкой кипения в углеводороды в диапазоне бензина. Два основных процесса, используемых для выполнения этого преобразования, — это крекинг и изомеризация.

Как работает крекинг

При крекинге высокомолекулярные фракции и катализаторы нагреваются до точки разрыва углерод-углеродных связей.Продукты реакции включают алкены и алканы с более низкой молекулярной массой, чем присутствовавшие в исходной фракции. Алканы из реакции крекинга добавляют к прямогонному бензину для увеличения выхода бензина из сырой нефти. Пример реакции растрескивания:

алкан C 13 H 28 (л) → алкан C 8 H 18 (л) + алкен C 2 H 4 (г) + алкен C 3 H 6 (г )

Как работает изомеризация

В процессе изомеризации алканы с прямой цепью превращаются в изомеры с разветвленной цепью, которые горят более эффективно.Например, пентан и катализатор могут реагировать с образованием 2-метилбутана и 2,2-диметилпропана. Кроме того, в процессе крекинга происходит некоторая изомеризация, которая повышает качество бензина.

Октановое число и детонация двигателя

В двигателях внутреннего сгорания сжатые смеси бензина и воздуха имеют тенденцию к преждевременному воспламенению, а не плавному горению. Это создает в двигателе детонацию , характерный дребезжащий или звенящий звук в одном или нескольких цилиндрах.Октановое число бензина является мерой его устойчивости к детонации. Октановое число определяется путем сравнения характеристик бензина с изооктаном (2,2,4-триметилпентаном) и гептаном. Изооктану присвоено октановое число 100. Это сильно разветвленное соединение, которое горит плавно и с легким стуком. С другой стороны, гептан имеет нулевое октановое число. Это неразветвленный состав и сильно стучит.

Прямогонный бензин имеет октановое число около 70.Другими словами, прямогонный бензин имеет те же детонационные свойства, что и смесь 70% изооктана и 30% гептана. Крекинг, изомеризация и другие процессы могут быть использованы для увеличения октанового числа бензина примерно до 90. Для дальнейшего повышения октанового числа могут быть добавлены антидетонационные агенты. Тетраэтилсвинец, Pb (C2H5) 4, был одним из таких агентов, который добавляли к газу из расчета до 2,4 грамма на галлон бензина. Переход на неэтилированный бензин потребовал добавления более дорогих соединений, таких как ароматические углеводороды и сильно разветвленные алканы, для поддержания высоких октановых чисел.

Бензонасосы обычно определяют октановое число как среднее двух разных значений. Часто октановое число обозначается как (R + M) / 2. Одно из значений — это октановое число по исследовательскому методу (RON), которое определяется на испытательном двигателе, работающем на низкой скорости 600 об / мин. Другое значение — это моторное октановое число (MON), которое определяется на испытательном двигателе, работающем на более высокой скорости 900 об / мин. Если, например, бензин имеет RON 98 и MON 90, то объявленное октановое число будет средним из двух значений или 94.

Бензин с высоким октановым числом не превосходит бензин с обычным октановым числом в предотвращении образования отложений в двигателе, их удалении или очистке двигателя. Однако современное высокооктановое топливо может содержать дополнительные детергенты, помогающие защитить двигатели с высокой степенью сжатия. Потребители должны выбирать самое низкое октановое число, при котором двигатель автомобиля работает без детонации. Случайные легкие стуки или звонки не повредят двигателю и не указывают на необходимость в более высоком октановом числе. С другой стороны, сильный или продолжительный удар может привести к повреждению двигателя.

Дополнительные значения бензина и октанового числа

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?

Двигатели предназначены для сжигания топлива при контролируемом сгорании .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, прежде чем 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 происходила 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 наивысшей 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 в условиях холостого хода двигателя с низкой температурой воздуха и низкой частотой вращения двигателя. Для определения MON топливо испытывается 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.

Бензин

Какое октановое число?

Требования к октановому числу топлива для бензиновых двигателей различаются в зависимости от степень сжатия двигателя.Степень сжатия двигателя составляет относительный объем цилиндра от самого нижнего положения хода поршня до самого верхнего положения поршня Инсульт. Чем выше степень сжатия двигателя, тем больше количество тепла, выделяемого в цилиндре во время сжатия Инсульт.

Если октановое число топлива слишком низкое для данной степени сжатия, топливо преждевременно и самопроизвольно воспламеняется слишком рано и заправка топлива ВЗРЫВАЕТСЯ, а не ГОРЯЕТ, что приводит к неполному горение.Чистый эффект — потеря мощности, возможно, двигатель повреждение и слышимый «стук» или «пинг», называется детонацией.

Октановое число бензина является мерой его устойчивость к ударам. Октановое число определяется путем сравнения характеристики бензина к изооктану (2,2,4-триметилпентан) и гептан. Изооктану присвоено октановое число 100.Это представляет собой сильно разветвленное соединение, которое горит плавно, с небольшими стучать. С другой стороны, гептан, прямая цепь, неразветвленная. молекуле присваивается нулевое октановое число из-за ее плохой детонационные свойства.

Бензин прямогонный (непосредственно с НПЗ). столбец) имеет октановое число около 70. Другими словами, прямогонный бензин имеет такие же детонационные свойства, что и смесь 70% изооктан и 30% гептан.Многие из этих соединений прямые цепные алканы. Крекинг, изомеризация и другие процессы рафинирования может использоваться для повышения октанового числа бензина примерно до 90. Могут быть добавлены антидетонационные агенты для дальнейшего повышения октанового числа. рейтинг.

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, потому что 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 к бензину для повышения октанового числа 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.

Октановое число

— Energy Education

Рис. 1. Заправочная станция с пятью октановыми числами, представленными пятью разными числами на насосе. [1]

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 — изооктан , соединение 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, а 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 сгорает до того, как оно воспламеняется свечой зажигания, оно горит. не полностью. Остатки топлива от этого неполного зажигания заставляют остатки прилипать к внутренней части топливной камеры, что в конечном итоге приводит к звукам от 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

Информационный бюллетень

| Краткая история октана в бензине: от свинца до этанола | Официальные документы

Краеугольный камень У.Экологической политикой С. является сокращение вредных выбросов выхлопных газов легковых и грузовых автомобилей. Благодаря правилам EPA в отношении мобильных источников, количество загрязнителей воздуха в городской среде сократилось на миллионы тонн. Несколько правил топлива EPA касались октанового числа. Октан — это присадка к бензину, которая необходима для правильной работы современных двигателей. Источники октана на протяжении многих лет принимали множество форм, как возобновляемых, так и нефтяных. Они включают свинец, метил-трет-бутиловый эфир (MTBE), бензол, толуол, этилбензол и ксилол (BTEX) и этанол (биотопливо).Когда были обнаружены неблагоприятные последствия для здоровья и окружающей среды для поставщиков с октановым числом свинца и нефти, они были исключены из системы подачи топлива или уменьшены. Сегодня в поставках бензина в США используются два основных источника октана: комплекс BTEX (продукт нефтепереработки, обычно называемый ароматическими соединениями бензина) и этанол.


Октан
Рис.1: октановое число бензина, отображаемое на типовой заправке

Октановое число является мерой способности топлива избегать детонации.Детонация возникает, когда топливо преждевременно воспламеняется в цилиндре двигателя, что снижает эффективность и может повредить двигатель. Современным водителям практически неизвестен стук. Это в первую очередь связано с тем, что топливо содержит оксигенат, который предотвращает детонацию за счет добавления кислорода в топливо. Этот оксигенат обычно называют октаном.

На большинстве автозаправочных станций предлагаются три октановых класса: 87 (обычное), 89 (среднее) и 91-93 (премиальное). Чем выше октановое число, тем более устойчива бензиновая смесь к детонации.Использование топлива с более высоким октановым числом также обеспечивает более высокую степень сжатия, турбонаддув и уменьшение габаритов / понижение частоты вращения — все это обеспечивает большую эффективность двигателя и более высокую производительность. В настоящее время высокооктановое топливо продается как «топливо премиум-класса», но производители автомобилей выразили заинтересованность в повышении минимального октанового числа в Соединенных Штатах для создания более эффективных двигателей меньшего размера. Это повысит эффективность транспортных средств и снизит выбросы парниковых газов за счет снижения потребления нефти.

Свинец

В начале 20 века производители автомобилей искали химическое вещество, которое уменьшило бы детонацию двигателя. В 1921 году автомобильные инженеры, работающие в General Motors, обнаружили, что тетраэтилсвинец (более известный как свинец) обеспечивает октановое число бензина, предотвращая детонацию в двигателе. Хотя ароматические углеводороды (такие как бензол) и спирты (например, этанол) также были известными поставщиками октана в то время, свинец был предпочтительным выбором из-за более низкой стоимости производства.Этилированный бензин был преобладающим видом топлива в Соединенных Штатах до тех пор, пока Агентство по охране окружающей среды США (EPA) в середине 1970-х годов не начало его прекращать из-за доказанного серьезного воздействия на здоровье.


Этилированный бензин и проблемы со здоровьем

В начале использования свинца в качестве присадки к топливу были высказаны опасения по поводу здоровья в связи с использованием свинца в бензине. В 1924 году 15 рабочих нефтеперерабатывающих заводов в Нью-Джерси и Огайо умерли от подозрения на отравление свинцом. В результате главный хирург временно приостановил производство этилированного бензина и созвал комиссию для расследования потенциальных опасностей использования свинца в бензине.Хотя группа обнаружила недостаточные доказательства отравления свинцом за короткий период времени, группа предупредила, что более длительное воздействие свинца может привести к «хроническим дегенеративным заболеваниям менее очевидного характера».

Несмотря на эти предупреждения, главный хирург установил добровольный стандарт содержания свинца, которому нефтеперерабатывающая промышленность успешно соблюдала на протяжении десятилетий. Только в 1960-х годах, после обширных исследований в области здравоохранения, были установлены разрушительные последствия воздействия низких концентраций свинца на здоровье.Детский развивающийся организм особенно чувствителен к низкому уровню содержания свинца в окружающей среде. Воздействие свинца на здоровье детей включает анемию, поведенческие расстройства, низкий IQ, нарушения чтения и обучения и повреждение нервов. У взрослых воздействие свинца связано с гипертонией и сердечно-сосудистыми заболеваниями. До поэтапного отказа от использования свинца в бензине общее количество свинца, используемого в бензине, составляло более 200 000 тонн в год.


Поэтапный отказ от этилированного бензина в США

Конгресс принял Закон о чистом воздухе в 1970 году, положив начало формированию EPA и, в конечном итоге, удалению свинца из бензина.По оценкам Агентства по охране окружающей среды, в период с 1927 по 1987 год 68 миллионов детей подверглись токсическому воздействию свинца только от этилированного бензина. Поэтапный отказ от использования свинца в бензине впоследствии сократил количество детей с токсичным уровнем свинца в крови на 2 миллиона человек в год в период с 1970 по 1987 год.


График прекращения производства свинца

1970: Конгресс принимает Закон о чистом воздухе . EPA создано и наделено полномочиями регулировать соединения, которые угрожают здоровью человека.

1973: EPA требует поэтапного снижения содержания свинца во всех марках бензина.

1974: EPA требует наличия по крайней мере одного сорта неэтилированного бензина для совместимости с автомобилями 1975 года выпуска и модели. Свинец повреждает каталитические нейтрализаторы, используемые в этих новых автомобилях для контроля выбросов выхлопных газов. Каталитические нейтрализаторы все еще используются в автомобилях.

1996: EPA запрещает использование этилированного топлива для дорожных транспортных средств (этилированный бензин снизился до 0.6 процентов от продаж бензина в 1996 году). Свинец по-прежнему используется в некоторых видах авиационного топлива.

Благодаря скоординированным усилиям в большинстве стран мира в бензине нет свинца. После отказа от свинца в США нефтеперерабатывающая промышленность решила построить дополнительные перерабатывающие мощности для производства октана из других нефтепродуктов, а не из возобновляемых источников, таких как этанол.

Метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ)

Закон о чистом воздухе с поправками (CAAA) 1990 года стал следующим крупным постановлением в области топлива.Среди прочего, CAAA требует, чтобы районы, которые не соответствуют нормам приземного озона, использовали реформулированный бензин (RFG). RFG имеет повышенное содержание оксигенатов, что способствует более полному сгоранию. В результате RFG снижает образование прекурсоров озона и других токсичных веществ в воздухе во время горения.

Нефтепереработчики не обязаны использовать какой-либо конкретный оксигенат в RFG, но к концу 1990-х годов нефтепродукт, метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), использовался в 87% RFG из-за его простоты транспортировки и смешивания.На Среднем Западе этанол был более распространенным компонентом РФГ. Несмотря на успехи в сокращении прекурсоров озона, МТБЭ был постепенно исключен из запасов бензина из-за опасений по поводу его растворимости в воде, что привело к загрязнению водных ресурсов во многих штатах. По состоянию на 2005 год EPA сообщило, что МТБЭ не использовался в значительных количествах в Соединенных Штатах. В настоящее время 30 процентов бензина, продаваемого в США, составляет бензин с измененной формулой. Этанол обеспечивает дополнительное октановое число, необходимое для RFG.


Хронология поэтапного отказа от МТБЭ

1998: EPA созывает Группу «Голубая лента», которая считает, что МТБЭ представляет угрозу для запасов грунтовых вод. В то время Геологическая служба США (USGS) обнаружила, что МТБЭ присутствует в 20 процентах запасов подземных вод в районах РФГ.

2000: EPA объявляет о прекращении использования МТБЭ для защиты питьевой воды. В то же время EPA и Министерство сельского хозяйства США (USDA) призывают к увеличению использования этанола для сохранения качества воздуха.

2000–2005: Семнадцать штатов запрещают или существенно ограничивают использование МТБЭ в бассейнах с бензином.

Комплекс BTEX

Комплекс BTEX представляет собой углеводородную смесь бензола, толуола, ксилола и этилбензола. Эти соединения, обычно называемые ароматическими соединениями бензина, перерабатываются из низкооктановых нефтепродуктов в высокооктановую присадку к бензину. Хотя некоторое количество BTEX является естественным для бензина, его также добавляют в готовый бензин для повышения его октанового числа.Общий объем BTEX (ароматических углеводородов) в готовом бензине зависит от желаемого октанового числа и других желаемых свойств топлива.


Рост использования BTEX

Следствием отказа от использования свинца стало увеличение содержания БТЭК в бензине. Столкнувшись с проблемой удаления свинца как основного источника октанового числа в бензине, нефтепереработчики имели две доступные альтернативы: BTEX и этанол. Нефтеперерабатывающая промышленность инвестировала в дополнительные перерабатывающие мощности, чтобы заменить свинец высокооктановым продуктом переработки нефти БТЭК.В результате замещения свинца объем BTEX вырос с 22 процентов до примерно трети от общего объема бензина к 1990 году. В бензинах премиум-класса объемное содержание BTEX достигло 50 процентов. Требуя более чистое топливо, посредством реформулированного бензина и других программ, Агентство по охране окружающей среды сократило объем ароматических углеводородов до 25–28 процентов от обычного бензинового пула, хотя некоторые специалисты здравоохранения сомневаются в безопасности даже этих уровней .


BTEX и проблемы со здоровьем

После прекращения производства свинца вначале возникли опасения по поводу комплекса BTEX.В 1987 году сенатор Том Дэшл выразил озабоченность по поводу ароматических углеводородов бензина, написав: «В бензиновой промышленности происходят революционные изменения, которые представляют серьезную угрозу для окружающей среды и здоровья населения, а именно повышенную концентрацию бензола и других ароматических углеводородов».

Сегодня медицинские исследования действительно показывают, что даже очень низкое воздействие комплекса BTEX, связанного с добавками к бензину и другими нефтепродуктами, может способствовать негативному развитию, репродуктивным и иммунологическим ответам, а также сердечно-легочным эффектам.При неполном сгорании комплекса BTEX, содержащегося в бензине, образуются сверхмелкозернистые частицы (UFP) и полициклические ароматические углеводороды (PAHs), которые оказывают собственное неблагоприятное воздействие на здоровье даже при низких уровнях. UFP и ПАУ канцерогены и мутагены. И UFP, и PAH также были связаны с нарушениями развития и нейродегенеративными заболеваниями, раком и сердечно-легочными эффектами. Большое внимание было уделено бензолу в топливе, поскольку он очень токсичен. В то же время частичной замены бензола другими ароматическими соединениями (ксилолом, этилбензолом, толуолом) может быть недостаточно для снижения токсического воздействия БТЭК.


Сроки принятия Постановления о бензоле

1990: Конгресс принимает Закон о чистом воздухе Поправки , которые, среди прочего, требуют снижения содержания бензола в областях, которые не соответствуют стандартам приземного озона. В рамках CAAA была принята поправка S.1630, поправка Clean Octane , которая дает EPA право использовать «безвредные добавки для замены токсичных ароматических углеводородов, которые теперь используются для повышения октанового числа в бензине.”

2007: EPA обновляет документ «Контроль опасных загрязнителей воздуха из мобильных источников » (MSAT2), который ограничивает общее содержание бензола в бензине на уровне 0,62 процента, по сравнению со средним значением 1,3 процента. Другие ароматические углеводороды, такие как толуол и ксилол, не закрываются.

Этанол

Первые автопроизводители проявили интерес к спиртовым топливам на растительной основе, таким как этанол. Генри Форд разработал первую модель T, работающую на этаноле.Но в то время бензин был гораздо более дешевым топливом. Кроме того, Standard Oil «не хотела… поощрять производство и продажу конкурентоспособного топлива, производимого отраслью, никак не связанной с нефтью». С тех пор нефтяная промышленность контролирует рынок топлива.

Во время нефтяного эмбарго 1973 года цены на обычный неэтилированный бензин подскочили на 57 процентов, также возник регулярный дефицит бензина. Эти события, а также регулирование многих загрязнителей воздуха вызвали новый интерес к топливной эффективности, электромобилям и возобновляемым видам топлива, таким как этанол, которые рассматривались как способ соблюдения новых правил и сокращения потребления нефти.Сегодня большая часть этанола в Соединенных Штатах смешивается с бензином для получения E10 (10 процентов этанола, 90 процентов бензина). Более 95 процентов бензина, продаваемого в Соединенных Штатах, составляет E10.


Этанол как ускоритель октанового числа

Помимо более низкого уровня выбросов парниковых газов в течение жизненного цикла по сравнению с обычным бензином, этанол является отличным поставщиком октанового числа, при этом чистый (чистый) этанол имеет октановое число более 100. В настоящее время нефтепереработчики производят «субоктановый газ» с более низким октановым числом. октановое число, чем требуется.Этанол, который обычно является самым дешевым поставщиком октанового числа, затем используется для доведения октанового числа бензина до указанного на бензонасосе октанового числа. Например, бензин с октановым числом 84 обычно смешивают с 10-процентным этанолом для достижения минимального октанового числа 87, необходимого для розничного бензина.

_________________________________

В поисках дополнительного октана

В настоящее время существует два способа увеличения октанового числа бензина: увеличение объема ароматических углеводородов бензина или увеличение объема этанола .

_________________________________

Этанол и проблемы со здоровьем

Хотя этанол имеет более высокую летучесть, чем бензин, что означает, что он испаряется быстрее, он является более экологически чистой альтернативой бензиновым бустерам октанового числа. Кроме того, токсичность этанола низка по сравнению с воздействием на здоровье БТЭК и продуктов его сгорания, таких как сверхмелкозернистые частицы (UFP) и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).Небольшое увеличение содержания этанола в топливе с 10 до 15 процентов приведет к ожидаемому снижению риска рака на 6,6 процента в результате выбросов из выхлопной трубы.

Существуют противоречивые данные о том, что увеличение содержания этанола в бензине увеличивает выбросы закиси азота (NOX), прекурсора озона. Несколько исследований не обнаружили взаимосвязи между смешиванием этанола и выбросами NOX или обнаружили снижение выбросов NOX с увеличением объемов этанола. Другие исследования показывают, что старые автомобили выделяют больше NOX при использовании смесей этанола.Однако исследование автомобилей 2012 года выпуска и модели не обнаружило увеличения выбросов NOX между смесями E10, E15 и E20, что позволяет предположить, что как конструкция двигателя, так и возраст двигателя играют роль в выбросах NOX. В целом, влияние этанола на выбросы NOX и оксида углерода (CO) незначительно в новых системах контроля выбросов двигателей.


Хронология фазы ввода этанола

1975: Конгресс принимает Закон об энергетической политике и энергосбережении (EPAct), устанавливающий корпоративные стандарты средней экономии топлива (CAFE) для легковых и грузовых автомобилей.

1988: Закон об альтернативных моторных топливах устанавливает стимулы в рамках CAFE для транспортных средств, работающих на альтернативном топливе.

1992: Закон об энергетической политике от 1992 года определяет альтернативные виды топлива и устанавливает программы на федеральном уровне для увеличения использования и исследования альтернативных видов топлива.

2005: Конгресс принимает Закон об энергетической политике от 2005 г. , устанавливающий Стандарт на возобновляемые источники топлива (RFS).RFS устанавливает минимальный объем возобновляемого биотоплива, который необходимо добавлять в топливо для транспорта.

2007: Конгресс принимает Закон об энергетической независимости и безопасности (EISA), значительно увеличивая объем возобновляемых видов топлива, требуемый в соответствии с RFS, до 36 миллиардов галлонов к 2022 году.

2013: Ссылаясь на отсутствие инфраструктуры возобновляемых источников топлива, EPA предлагает сократить объем возобновляемых видов топлива в соответствии с RFS.

2015: Администрация устанавливает объемы возобновляемого топлива на 2014 — 2016 годы . Окончательные объемы возобновляемого топлива на 2016 год составляют 18,11 миллиарда галлонов, что примерно на 1 миллиард галлонов выше, чем было предложено в 2013 году, и составляет чуть более 10 процентов от поставок топлива. Сюда входят категории возобновляемого топлива, целлюлозного биотоплива, современного биотоплива и дизельного топлива на основе биомассы.

Выводы

Свинец и различные нефтепродукты обеспечивают октановое число бензина на протяжении более 100 лет, но развивающиеся проблемы со здоровьем и окружающей средой заставили разработчиков политики пересмотреть широкое использование многих из этих соединений.Поскольку Соединенные Штаты стремятся снизить интенсивность выбросов парниковых газов в транспортном секторе, повышение октанового числа бензина является многообещающим направлением, поскольку это позволит создать более экономичные двигатели. Но также необходимо учитывать влияние используемых источников октана на здоровье и окружающую среду. Добавляя этанол к готовому бензину, так называемое «смешивание брызг», октановое число может быть увеличено при одновременном снижении источников токсичного октанового числа.

Национальный переход на оптимизированную смесь этанола среднего уровня, между E25 (25 процентов этанола, 75 процентов бензина) и E40 (40 процентов этанола), снизит потребительские расходы на топливо и стандартизирует поставки топлива.Министерство энергетики признает, что увеличение содержания этанола в бензине — это потенциальный путь к увеличению октанового числа бензина. Смесь этанола среднего уровня позволила бы разработать высокоэффективные двигатели, которые значительно снизили бы потребление нефти, уменьшили бы выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла и помогли бы соответствовать более высоким стандартам экономии топлива. На данный момент Министерство энергетики и Агентство по охране окружающей среды одобрили использование E15 для автомобилей марки и модели 2001 года, а также для более новых автомобилей, на которые сегодня приходится 80 процентов транспортных средств.

Производители автомобилей изучают источники чистого октанового числа как способ обеспечить соответствие нормам по эффективности и выбросам парниковых газов. Именно здесь в ближайшей перспективе может быть достигнута наибольшая польза для здоровья, окружающей среды и эффективности транспортных средств.

Автор: Джесси Столарк

Редактор: Кэрол Вернер

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 можно 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 свинец был запрещен, 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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.