Liczba oktanowa
Z Wikipedii
Liczba oktanowa - liczba określająca odporność na niekontrolowany samozapłon paliwa silnikowego do silników z zapłonem iskrowym, który może powodować jego spalanie stukowe. Dokładna wartość liczby oktanowej jest równa procentom objętościowym zawartości izooktanu w takiej mieszaninie izooktanu i n-heptanu, która wywołuje identyczną liczbę stuków w silniku testowym jak analizowane paliwo.[1]
Spis treści |
[edytuj] Praktyczne znaczenie liczby oktanowej
Paliwo napędza silnik poprzez spalanie się mieszanki paliwowo-powietrznej w jego cylindrach. Spalanie to przebiega w bardzo krótkich cyklach. W trakcie każdego cyklu zmieszana wcześniej z powietrzem benzyna musi ulec możliwie jak najbardziej całkowitemu spaleniu z określoną (dużą) szybkością.
Istotne jest, aby zapłon nastąpił w wyniku iskry od świecy zapłonowej. Jeśli dla danego silnika liczba oktanowa paliwa będzie za mała, to nastąpią lokalne samozapłony paliwa przed właściwym momentem początku spalania. Te lokalne samozapłony powodują powstanie przyrostów ciśnienia i generują powstawanie fal dźwiękowych, określanych jako stuki.
Stukanie może prowadzić do uszkodzenia silnika, szczególnie panewek na główce i stopie korbowodu i samego łożyskowania wału korbowego. W mniejszym stopniu niekorzystnie działa na zawory, tłoki, korbowód. Proces spalania zależy od jego warunków, które zależą od konstrukcji silnika, ale jest też zależny od składu chemicznego paliwa.
Ze względu na to, że tendencja do stukania wzrasta wraz ze wzrostem ciśnienia występującego przed momentem zapłonu w cylindrze, im w silniku występuje narzucony konstrukcyjnie wyższy stopień sprężania tym potrzebne jest wyżej oktanowe, a zatem zwykle droższe paliwo do jego napędzania. Z drugiej strony wzrost stopnia sprężania zwiększa sprawność i maksymalną moc silnika. Użycie w silniku o niskim stopniu sprężania paliwa wyżej-oktanowego niż wymaga tego producent nie powoduje wzrostu jego mocy, natomiast użycie paliwa o zbyt małej liczbie oktanowej dla danego silnika powoduje jego wyraźny spadek sprawności i może prowadzić też do jego uszkodzenia.
[edytuj] Liczba oktanowa a skład paliwa
Paliwo składa się zasadniczo z węglowodorów alifatycznych o liczbie atomów węgla od 7 do 10-12. Analizując spalanie poszczególnych węglowodorów z tego zakresu odkryto, że najlepiej spala się tzw. izooktan (2,2,4-trimetylopentan), a najgorzej n-heptan. Mieszając tylko te dwa węglowodory można "symulować" zachowanie prawie wszystkich rodzajów benzyn.
Liczbę oktanową benzyn ustala się poprzez porównanie parametrów pracy specjalnego, testowego silnika zasilanego analizowaną benzyną i paliwem uzyskanym przez zmieszanie izooktanu i heptanu. Gdy analizowana benzyna działa tak jak czysty izooktan, przyjmuje się, że ma ona liczbę oktanową równą 100, gdy działa tak jak n-heptan, przyjmuje się, że ma ona tę liczbę równą 0. W pośrednich zakresach analizowana benzyna ma taką liczbę oktanową jak procentowa ilość izooktanu w paliwie, składającym się tylko z izooktanu i n-heptanu o takich samych własnościach.
W praktyce pomiar taki wykonuje się przy pomocy wykalibrowanego silnika testowego, dla którego robi się raz wykres zależności liczby "stuków" na sekundę w funkcji składu mieszanki izooktan-heptan, a następnie wyznacza się liczbę oktanową testowanego paliwa.
Ze względu na to, że surowa benzyna po rafinacji i krakingu ma zbyt niską liczbę oktanową dodaje się do niej niewielkie ilości związków chemicznych zwanych środkami przeciwstukowymi, podnoszące w sztuczny sposób tę liczbę.
[edytuj] RON, MON i DON
Na świecie istnieją dwie podstawowe normy na oznaczanie liczby oktanowej: RON (Research Octane Number) i MON (Motor Octane Number) - obie opierają się na tej samej zasadzie pomiaru, ale różnią się warunkami przeprowadzania testu. W obu przypadkach test przeprowadza się na jednocylindrowych silnikach o regulowanym stopniu sprężania. W czasie testu utrzymuje się stałe obroty silnika stopniowo zwiększając stopień sprężania. W teście RON stosuje się 600 obrotów na minutę, a w MON 900. W związku z tym MON lepiej oddaje to co się dzieje w silniku pracującym pod dużym obciążeniem, a RON lepiej dla silnika pracującego pod średnim i małym obciążeniem. Dla typowego paliwa pochodzącego z rafinacji ropy naftowej MON i RON różnią się nieznacznie (o ok 1-2 oktany), jednak dla poszczególnych węglowodorów obecnych w mieszance różnice dochodzą do kilkunastu oktanów, co powoduje, że możliwa jest produkcja paliw, które mają duże różnice między obydwoma metodami pomiaru liczby oktanowej. [2]
W Polsce, podobnie jak w całej Europie, obowiązuje norma oznaczania liczby oktanowej zbliżona do RON, natomiast w USA, Kanadzie, Australii i kilku innych krajach liczba oktanowa podawana jest wg normy DON (roaD Octane Number), która jest równa (RON+MON)/2. Wg jednych źródeł wartości liczby oktanowej podawane w Europie i USA w praktyce różnią się nie więcej niż o wartość rzędu 1-2.[3], zaś wg innych wynoszą ok 4-5.[4].
[edytuj] Liczby oktanowe RON i MON dla różnych węglowodorów[2]
| Węglowodór | RON | MON |
|---|---|---|
| n-heptan | 0 | 0 |
| n-heksan | 25 | 26 |
| pentan | 62 | 67 |
| 2,2-dimetylopropan | 85 | 80 |
| 2-metylobutan | 92 | 90 |
| 2,2-dimetylopentan | 93 | 96 |
| izooktan | 100 | 100 |
Przypisy
- ↑ Brown, Theodore, and LeMay, Eugene, et al. Chemistry: The Central Science., str. 992, wyd. 9, Pearson Education Inc. Upper Saddle River, NJ. 2003. ISBN 0-13-066997-0.
- ↑ 2,0 2,1 FCC Octane MON Versus RON w serwisie refiningonline.com
- ↑ Fuel Octane Rating - Research Octane Number (RON) w serwisie madabout-kitcars.com
- ↑ Fuel octane ratings RON, MON, AKI, RdON and PON explanation and compared w serwisie torquecars.com
[edytuj] Zobacz też
| Częstochowska zapałczarnia wznowiła produkcję |
|
Zapałczarnia w Częstochowie - najstarsza fabryka zapałek w Polsce, pełniąca też funkcję muzeum - wznowiła produkcję na wszystkich trzech liniach produkcyjnych. W marcu tego roku część zakładu spłonęła.
|
| J. Kaczyński: W końcu trzeba powiedzieć "nie"! |
|
To sprzeciw wobec niszczenia życia publicznego - tak szef PiS Jarosław Kaczyński tłumaczy wniosek swej partii o odwołanie marszałka Sejmu Bronisława Komorowskiego oraz bojkot prac kierowanej przez Janusza Palikota (PO) komisji "Przyjazne państwo".
|
| Święci Mikołaje po ponad 100 latach w Krakowie |
|
Święty Mikołaj i towarzyszące mu Anioły i Diabły mogą ponownie legalnie poruszać się po krakowskich ulicach. Prezydent miasta Jacek Majchrowski zniósł we wtorek zakaz wydany w tej sprawie w 1894 roku przez sprawującego ten sam urząd Józefa Friedleina.
|
| Mikołaje mogą znów poruszać się po Krakowie |
|
Święty Mikołaj i towarzyszące mu Anioły i Diabły mogą ponownie legalnie poruszać się po krakowskich ulicach. Prezydent miasta Jacek Majchrowski zniósł we wtorek zakaz wydany w tej sprawie w 1894 roku przez sprawującego ten sam urząd Józefa Friedleina.
|
| Burza ws. opinii Watykanu o homoseksualiźmie |
|
Falę komentarzy na łamach wtorkowych włoskich gazet wywołał sprzeciw Watykanu wobec proponowanego przez Francję w imieniu krajów Unii Europejskiej projektu rezolucji wzywającej do ogłoszenia powszechnej depenalizacji homoseksualizmu.
|