Jakie jest znaczenie liczby oktanowej benzyny?

Liczba oktanowa benzyny = jakość paliwa?

Interpretacja dotycząca liczby oktanowej benzyny często jest niewłaściwa. Zdecydowana większość kierowców uważa, że liczba ta odnosi się jedynie do jakości paliwa. Niestety nie do końca jest to prawda. Nie można jednak zaprzeczyć temu, że całkowicie liczba oktanowa benzyny nie dotyczy jakości paliwa — jednak wynika to zazwyczaj z polityki rafinerii produkującej benzynę.

Sama liczba oktanowa nie określa do końca jakości paliwa, a jest wyznacznikiem odporności dotyczącej niekontrolowanego samozapłonu. Parametr ten, osiąga się mieszając rozmaite związki chemiczne, jednak jak dokładnie należy go rozumieć? Dowiesz się o tym w dalszej części tekstu.

Liczba oktanowa paliwa — co to jest

Benzyna jest mieszaniną węglowodorów o określonej lotności i ciężarze. Jak już zostało wspomniane, liczba oktanowa benzyny oznacza odporność benzyny na niekontrolowany samozapłon. Co więcej, mieszanka paliwowo powietrzna musi ulec całkowitemu spaleniu, bądź bliskiemu całkowitemu. Dany proces ma miejsce w cylindrze i zachodzi z określoną szybkością. Sam moment zapłonu natomiast następuje w wyniku pojawienia się iskry pochodzącej od świecy zapłonowej, a nie wskutek za dużego wzrostu ciśnienia, czyli samozapłonu w komorze spalania.

W przypadku, kiedy liczba oktanowa benzyny jest za niska, występować mogą samozapłony, jeszcze zanim nastąpi właściwy moment zapłonu, jak opisany powyżej. Takie działania są wręcz destrukcyjne dla silnika, a konkretnie jego zaworów, układu korbowego, czy tłoków. Liczba oktanowa może stanowić też miarę stabilności paliwa i jego zdolność do wydajnego spalania.

Spalanie stukowe, stopień sprężania itp.

Wspomnieć również należy o tym, że proces spalania zależy od wielu czynników, jak i od samej konstrukcji silnika. Zależny jest on też od składu chemicznego paliwa. Ogółem rzecz biorąc, jest tak, że im wyższy stopień sprężania został zastosowany, tym potrzebna jest większa ochrona przed wystąpieniem spalania detonacyjnego i spalania stukowego (do spalania stukowego dochodzi, zanim pojawi się iskra ze świecy) — czyli liczba oktanowa musi być większa. Poprzez dany fakt, rozumieć można zalecenia niektórych producentów samochodów dotyczących tankowania odpowiedniego paliwa.

Nierzadko zatem można zaobserwować, że szczególnie nowoczesne samochody, posiadające mocne silniki, wymagają tankowania benzyny 98 (Pb98). Nie oznacza to jednak, że tankując do takiego auta klasyczną benzynę bezołowiową 95 (Pb95), stanie się coś złego. Odpowiedzialny jest za to komputer zastosowany w aucie, który steruje pracą silnika i jest w stanie dostosować odpowiedni punkt zapłonu względem paliwa znajdującego się w układzie. Wykrywane jest spalanie detonacyjne i spalanie stukowe — następnie zostają one zniwelowane. Efektem tego, jest niższa moc samochodu i nieco gorsze osiągi. W niektórych autach też słyszalny może być nieco metaliczny dźwięk podczas przyspieszania.

 

Liczba oktanowa paliwa — określanie i analizowane paliwo

Liczba oktanowa jest określana na podstawie dwóch wzorników — izooktanu (węglowodór nasycony, który wykazuje się najlepszymi parametrami spalania spośród wszystkich węglowodorów) i heptanu (związek chemiczny z grupy alkanów). Dla paliwa, które ma właściwości spalania, jak izooktan, przyjmowana zostaje wartość oktanowa na poziomie 100. Natomiast dla paliwa mającego właściwości spalania heptanu, przyjmuje się wartość na poziomie 0.

Analizowanie danego paliwa odbywa się w silniku testowym. Benzyna porównywana jest do mieszaniny izooktanu i heptanu. Dokładna wartość liczby oktanowej jest równa procentom objętościowym zawartości izooktanu w mieszaninie izooktanu i heptanu, która wywołuje identyczną liczbę stuków w silniku testowym, jak paliwo, które jest analizowane.

Aby rozjaśnić nieco dany proces, przyswoić można przykład na bazie benzyny 95. Otóż dane paliwo powinno mieć takie same właściwości spalania, jak mieszanina, która w 95% składa się z izooktanu i 5% heptanu. Co za tym idzie, liczba oktanowa benzyny nie powinna przekroczyć 100. Jednak w praktyce zdarza się nieco inaczej.

Warto wiedzieć wówczas, że surowa benzyna tuż po krakingu i rafinacji ropy naftowej (destylacji) posiada zbyt małą liczbę oktanową. Z uwagi na to, są do niej dodawane rozmaite związki chemiczne, które sztucznie zawyżają dany parametr. Dzięki temu uodparnia się ją na ewentualny samozapłon. Dana odporność natomiast, może być niejednokrotnie wyższa, jak w przypadku zastosowania samego izooktanu. Liczbę oktanową takiego paliwa, określa się w trochę inny sposób. Otóż zastosowane zostają te same metody, lecz analizowana próbka substancji jest porównywana z mieszaniną izooktanu, która zawiera określoną ilość dodatku, przez który zwiększa się liczba oktanowa. Takim dodatkiem jest najczęściej tetraetyloołów.

Co ciekawe, spoglądając na podawaną liczbę oktanową paliw na świecie, zaobserwować można rozbieżności. Te wynikają z różnych norm, które służą do określania danego parametru. Najpopularniejszymi normami jest RON - Research Octane Numer i MON - Motor Octane Numer.

Jeśli chodzi o zasadę pomiaru, to jest ona przeważnie identyczna, lecz odmienne są warunki testu. W obydwu przypadkach wykorzystywany jest jednocylindrowy silnik testowy, który posiada regulowany stopień sprężania, zwiększany podczas stałych obrotów. W przypadku normy RON jest to 600 obr./min, a w przypadku MON 900 obr./min. Wówczas norma MON jest określana jako lepsza miara zachowania się silnika pod obciążeniami. Najczęściej stosuje się ją w lotnictwie.

Różnica oktanów pomiędzy obydwiema normami jest w zasadzie niezauważalna i wynosi raptem 1-2. Za powszechną uznawana jest norma RON — obowiązuje w Europie. Jeżeli chodzi o inne rejony świata, np. USA, czy Australię, stosuje się tam jeszcze inną normę, nazywaną DON — roaD Octane Number. Otrzymuje się ją poprzez sumę norm RON i MON, podzieloną przez dwa.

Czy warto tankować benzyny bezołowiowe o wyższej liczbie oktanowej

Posiadając nowoczesne, lub sportowe auto, które charakteryzuje się bardzo mocnym silnikiem, zalecane jest tankowanie paliwa Pb98 - gdzie jest wyższa liczba oktanowa. Dzięki temu wykrzesamy z pojazdu cały jego potencjał. Nie oznacza to jednak, że benzyna bezołowiowa PB95 zaszkodzi silnikowi. W przypadku klasycznych pojazdów można tankować paliwo PB95, które równie dobrze sprawdzi się co odpowiednik o wyższej liczbie oktanowej.

Podsumowanie

Liczba oktanowa benzyny oznacza m.in. odporność paliwa na samozapłon. Jak widać, pojęcie to jest często nie do końca dobrze interpretowane. Warto zatem znać znaczenie liczby oktanowej benzyny. Tankuj świadomie!