Что такое октановое число?
Октановым числом называется параметр, обозначающий уровень стойкости топлива к возгоранию внутри автомобиля. На его величину влияет органический состав горючего, а именно изооктан. Доля изооктана в изначальной смеси задаёт октановое число, которое производители отображают в названии топлива. Так, например, октановое число бензина марки АИ-95 равно 95, а это означает, что в изначальной смеси содержалось 95% изооктана.
В силу взаимодействия бензина с двигателем возникает закономерность: чем выше октановое число, тем маловероятней самовоспламенение дизеля или бензина во время движения транспортного средства, а значит, нагрузка на двигатель будет минимальной. И наоборот, чем ниже октановый параметр, что характерно для дешевого топлива, тем чаще возникает самовозгорание и мотор получает дополнительную нагрузку, способствующую быстрому изнашиванию и поломке пускового механизма.
Имеет ли октановое число солярка?
Дизельное топливо или солярка (от немецкого Solaröl – солнечное масло) используется в отдельных типах дизельных двигателей внутреннего сгорания. Температура кипения достаточно высокая (180-360 °C) и воспламенение в цилиндре происходит только по причине сжатия.
Вырабатывается солярка прямой перегонкой нефти, в результате которой синтезируются основные компоненты:
-
- парафиновый углеводород цетан (н-гексадекан);
-
Исследовательским методом, суть которого состоит в сравнении работ моторной установки на испытуемом топливе и на 100%-ной октановой смеси (эталонном бензине) с известной детонационной стойкостью. Скорость двигателя внутреннего сгорания в опыте – 600 оборотов/мин, температура воздуха – 52 °С;
-
Моторным методом – сравнение испытуемой смеси с эталонной на ДВС при нагрузке 900 оборотов в минуту и температуре воздуха в 149 °С.
-
С помощью специального устройства – октанометра. В этом методе возможны небольшие погрешности в 5-10 пунктов.
- 1-метилнафталин.
Ввиду особого состава и соответственно свойств, главным классификационным параметром солярки выступает не октановое, как у бензина, а цетановое число. Для его выявления используется реактивный 1-метилнафталин. Диапазон цетанового числа охватывает числа от 40 до 55. Если данный параметр меньше 40, то период задержки самовозгорания солярки будет настолько большим, что произойдёт её сильный прогрев и, как следствие, взрыв. Взрывчатый характера возгорания является причиной повышения давления в цилиндре. В результате такой «жёсткой» работы топлива очень быстро изнашиваются поршень и подшипники коленвала. Дизельное топливо с цетановым числом выше 55 работает «мягко». Это означает, что дизель не успевает сильно прогреться и поэтому давление в цилиндре увеличивается постепенно. Однако топливо полностью не сгорает, что грозит понижением мощности и экономичности двигателя. Таким образом, цетановое число отражает степень воспламеняемости топлива. И чем оно выше, тем ниже октановое.
Нужно ли знать октановое число солярки?
Однозначно, нужно, потому что именно оно указывает на стойкость топлива к опасному процессу детонации, последствия которого:
- износ подшипников коленвала;
- поломка колец поршня;
- порча прокладки ГБЦ;
- плавление поршней.
Измерить октановое число солярки можно:
Как изменить октановое число солярки?
Октановое число называют ещё показателем соответствия топлива двигателю. Если солярка имеет октановое число, несоответствующее требованиям, указанным в техническом паспорте, то это может привести к взрыву.
Повышение октанового числа осуществляется в промышленности следующими способами:
· Каталитический крекинг или гидрокрекинг солярки, в результате которых происходит разложение тяжёлых углеводородным молекул цетана на лёгкие молекулы изооктана. Долго хранить топливо, полученное таким методом, нельзя, поскольку со временем происходит обратная реакция по снижению процентной доли изооктана.
· Разбавление солярки топливом с приближенным к 100 моторным октановым числом.
· Вливание в топливо легковоспламеняющегося метилтретбутилового эфира, для которого характерно высокое содержание октана и отсутствие токсичности. Недостатком является высокая летучесть, приводящая к испарению вещества в жаркое время года.
· Добавление в топливо химических соединений, значительно повышающих стойкость к детонации – антидетонаторов, например:
- тетраэтилсвинец (ТЭС) – наиболее популярный, дешёвый и эффективный. Токсичен в чистом виде из-за высокого содержания опасного свинца, поэтому рекомендуется использовать его более безопасную версию с этиловыми веществами в составе, выводящими пары свинца с выхлопными газами.
- разработанные в лаборатории трикарбонил марганец, анилин, димер карбонил никеля, ферроцен. Не имеют широкого использования в виду дорогой стоимости. Не токсичны, но способствуют быстрому образованию нагара на стенках цилиндра.
Иногда требуется понизить октановое число. В основном такая необходимость возникает в сельском хозяйстве. И здесь самый простой и лучший вариант – открыть канистры, в которых хранится солярка, для контактирования с воздухом. За счёт реакций с кислородом, октановое число способно понизиться за пять дней примерно на один пункт.
Если нужно быстро понизить октановое число, то можно использовать добавки: сернистые соединения или топливо с ещё более низким содержанием изооктана. Но в этих случаях нужно быть предельно острожными в определении вещества и его пропорций, а также использовать максимально точные способы диагностики состава солярки. Поскольку снижение октанового числа в промышленных условиях не осуществляется, то в процессе проведения реакций обязательно использовать средства защиты.
