Может ли октановое число быть больше 100

Окта́новое число́ — показатель, который характеризует детонационную стойкость топлива, применяемого в двигателях внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием (обычно бензина, не используется при характеристике дизельного топлива и авиационного керосина [1] ). Бензин с более высоким октановым числом может выдержать более высокую степень сжатия в цилиндрах двигателя без досрочного самовоспламенения (стука в двигателе, «детонации») и потому может применяться в двигателях с бо́льшими удельной мощностью и коэффициентом полезного действия [2] .

За эталон взята смесь изооктана (2,2,4-триметилпентана) и н-гептана в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием [1] ; октановое число соответствует содержанию (в процентах по объёму) изооктана в эталонной смеси. Поскольку изооктан с трудом самовоспламеняется даже при высоких степенях сжатия, топливо с большей детонационной стойкостью имеет более высокое октановое число.

Для товарного бензина октановое число обычно находится в пределах 70-95, то есть его детонационная стойкость такая же, как и у смеси изооктана и гептана с 70-95 % изооктана. Максимальное значение октанового числа (эквивалент чистого изооктана) равно 100, из-за крайне низкой детонационной стойкости н-гептана чистый гептан принят за минимум с октановым числом, равным 0. При применении антидетонационных присадок возможно достижение более высокой детонационной стойкости, чем у чистого изооктана. Для таких бензинов существует условная октановая шкала, где значения идут выше 100, а эталонной смесью является изооктан с добавлением различных количеств тетраэтилсвинца.

Поскольку реальное топливо не является смесью изооктана и гептана, результаты сравнения слегка зависят от метода испытаний: различают исследовательское октановое число (ОЧИ) и моторное октановое число (ОЧМ). Разница между ОЧИ и ОЧМ называется чувствительностью топлива (англ. fuel sensitivity ). Для характеристики детонационной стойкости топлива в реальных условиях эксплуатации применяются также фактическое октановое число (в испытаниях двигателя на стенде) и дорожное октановое число (в испытаниях на дороге непосредственно на автомобиле) [3] .

Детонация в двигателе на слух воспринимается как «стук» — характерный металлический звон. Он создаётся волнами давления, возникающими при быстром сгорании смеси и отражающимися от стенок цилиндра и поршня. При этом снижается мощность двигателя и ускоряется его износ, а при возникновении детонационных волн двигатель может быть повреждён или разрушен. Впервые эти явления были исследованы в 1921 году английским инженером Гарри Рикардо [en] , который предложил первую шкалу детонационной стойкости бензинов. Долгое время основным антидетонатором служил тетраэтилсвинец, однако в настоящее время использование этилированного бензина запрещено из-за его токсичности, и для повышения октанового числа применяются другие антидетонационные присадки.

Содержание

Испытание топлива [ править | править код ]

Испытания на детонационную стойкость проводят или на полноразмерном автомобильном двигателе, или на специальных установках с одноцилиндровым двигателем. На полноразмерных двигателях при стендовых испытаниях определяют так называемое фактическое октановое число (ФОЧ), а в дорожных условиях — дорожное октановое число (ДОЧ). На специальных установках с одноцилиндровым двигателем определение октанового числа принято проводить в двух режимах: более жёсткий (моторный метод) и менее жёсткий (исследовательский метод). Октановое число топлива, установленное исследовательским методом, как правило, несколько выше, чем октановое число, установленное моторным методом. Точность определения октанового числа, более правильно именуемая воспроизводимостью, составляет единицу. Это означает, что бензин с октановым числом 93 может показать на другой установке при соблюдении всех требований метода определения октанового числа (ASTM D2699, ASTM D2700, EN 25163, ISO 5163, ISO 5164, ГОСТ 511, ГОСТ 8226) слегка другую величину — например, 92. Существенным является то, что обе величины, 93 и 92, являются и точными, и правильными и при этом относятся к одному и тому же образцу топлива.

Виды октановых чисел: ОЧИ и ОЧМ [ править | править код ]

Значения октанового числа углеводородов и различных видов топлива

1. ↑ Число обозначает среднее арифметическое ОЧМ и ОЧИ данного типа бензина.
2. ↑ 12 Ориентировочное значение; может слегка варьироваться в зависимости от состава конкретных образцов бензина.
3. ↑ 12 Норма по СТО 00044434-006-2005 с изм. 1—5.
4. ↑ Октановое число было определено при смешении с бензином.

Исследовательское октановое число (ОЧИ) (англ. Research Octane Number — RON) определяется на одноцилиндровой установке с переменной степенью сжатия, называемой УИТ-65 или УИТ-85, при частоте вращения коленчатого вала 600 об/мин , температуре всасываемого воздуха 52 °C и угле опережения зажигания 13°. Оно показывает, как ведёт себя бензин в режимах малых и средних нагрузок.

Моторное октановое число (ОЧМ) (англ. Motor Octane Number — MON) определяется также на одноцилиндровой установке, при частоте вращения коленчатого вала 900 об/мин , температуре всасываемой смеси 149 °C и переменном угле опережения зажигания. ОЧМ имеет более низкие значения, чем ОЧИ. ОЧМ характеризует поведение бензина на режимах больших нагрузок. Оказывает влияние на высокую скорость и детонацию при частичном дроссельном ускорении и работе двигателя под нагрузкой, движении в гору и т. д.

По крайней мере в 1950-х годах использовалось также октановое число по температурному методу [4] .

Октановое число AKI [en] является средним арифметическим между ОЧИ и ОЧМ. Используется на АЗС в США, Канаде, Бразилии и некоторых других странах.

Разность между ОЧИ и ОЧМ характеризует чувствительность топлива к режиму работы двигателя.

Распределение октанового числа [ править | править код ]

Поскольку при эксплуатации полноразмерного двигателя при переменных режимах происходит фракционирование бензина, необходимо раздельно оценивать детонационную стойкость его различных фракций. Октановое число бензина, с учётом его фракционирования в двигателе, получило название «распределение октанового числа» (ОЧР). В связи со сложностью определения октанового числа на двигателях разработаны методы косвенной оценки детонационной стойкости по физико-химическим показателям и характеристикам низкотемпературной реакции газофазного окисления, имитирующего предпламенные процессы.

Углеводороды, которые содержатся в топливах, значительно различаются по детонационной стойкости: наибольшее октановое число имеют ароматические углеводороды и парафиновые углеводороды (алканы) разветвлённого строения, наименьшее октановое число имеют парафиновые углеводороды нормального строения. Топлива нефтяного происхождения, полученные каталитическим риформингом и крекингом, имеют более высокие октановые числа, чем полученные при прямой перегонке.

Для повышения октанового числа топлив используются высокооктановые компоненты и антидетонационные присадки. Многие из них (например, МТБЭ) испаряются легче, чем бензин, что приводит к интересному эффекту у машин с негерметичным бензобаком — по мере расходования топлива и испарения присадки октановое число бензина, оставшегося в баке, уменьшается на несколько единиц. Это приводит к лёгкому звону при полной мощности мотора (если он не оборудован датчиком детонации). Подавляющее большинство современных инжекторных двигателей имеет датчики детонации, позволяющие использовать любой бензин с октановым числом 91—98, однако для двигателей с высокой степенью сжатия может быть необходимо использовать бензин с октановым числом не ниже 95 или даже 98.

Всех приветствую. В последнее время возник такой стереотип "чем больше октановое число (ОЧ) тем больше мощности у авто, тем быстрее я уеду со светофора". Я хочу развеять данный миф.
Начнем с теории. Давайте сразу дадим определение что такое октановое число.

Окта́новое число́ (от [изо]октан) — показатель, характеризующий детонационную стойкость топлива (способность топлива противостоять самовоспламенению при сжатии) для двигателей внутреннего сгорания.

Из определения понятно что чем выше ОЧ тем меньшая вероятность его детонирования, другими словами низкооктановый бензин горит быстрее, чем высокооктановый. Октановое число могут повышать и присадками, специально чтобы снизить его скорость горения.
Далее надо ввести определение "степень сжатия".

Степень сжатия – это величина, определяющая соотношение объемов внутренней части цилиндра, замеренного (вычисленного) в двух положениях поршня – в нижнем и верхнем. Не путайте его с компрессией!

Бензин в классических моторах, я имею в виду 4-х тактные, со степенью сжатия 9:1 может использоваться с ОЧ 92. Если взять мотор например со степенью сжатия 10:1 на 92 топливе будет работать не стабильно. Потому что при таком давлении полученная смесь будет взрываться, взрыв может происходить еще до того момента когда поршень достиг верхней мертвой точки, то есть коленвал будет испытывать большой противоход. Так же взрыв может происходить в верхней мертвой точке (ВМТ), что тоже очень плохо. Тем самым вы понижаете мощность своего дрыгателя.
Рассмотрим пару ситуаций.
1) Смесь может начать гореть от искры, но из-за быстроты процесса в некоторых областях образуется слишком большое давление, от давления температура превышает некоторый порог и смесь детонирует. На картинке, зеленым я обозначил область нормального горения, а пурпурным где могут образоваться эти области. Вот пурпурные области загоряются сами по себе, не от свечки, то есть сначала по поршню бьет пурпурная ударная волна, следом приходят остатки зеленой.

Теперь рассмотрим обратную ситуацию. У вас мотор со степенью сжатия 9:1 и вы заливаете 98 топливо, то есть топливо с замедленным горением. В этом случае процесс горения смеси не будет препятствовать движению коленвала с поршнем, но что же произойдет. Мотор будет работать плохо и мощность опять таки понизится. Топливо будет загораться позже и станет догорать в системе выпуска отработавших газов. Повысится теплонагрука на двигатель. Будет плавиться катализатор, следом начнет прогорать глушитель. Если начать изменять угол зажигания то результата это не принесет, потому что весь процесс горения растянут по времени, а давление горящая смесь должна обеспечивать в определенный промежуток времени, который рассчитал автопроизводитель. Чтобы обеспечить работу двигателя на высокооктановым топливе и увеличить его мощность необходимо будет поднять степень сжатия и выставить углы зажигания. Без этого у вас ничего не получится.
Тот кто скажет у меня современный автомобиль на инжекторе а не карбюратор, тоже сильно ошибается. Да, в современных машинах есть множество датчиков, включая датчики детонации, с помощью них, мозг автомобиля может подкорректировать угол зажигания. Но меняется он в очень маленьких пределах. Именно поэтому производитель говорит "автомобиль рассчитан на 95й бензин, но может работать и на 92". Это значит что компьютер может немного подкорректировать угол опережения, а именно сделать впрыск топлива чуть заранее и чуть заранее поджечь его, будто распознавая ОЧ с помощью датчиков детонации.
Итак, итоги. Когда вы заливаете в бак топливо с большим октановым числом, чем указывал автопроизводитель, вы не только не получите больше мощности а даже наоборот, снизите её. В добавок получите большее тепловыделение, уменьшение ресурса некоторых компонентов и дополнительные расходы на сам бензин. А если заливать низкооктановый бензин вы уменьшаете ресурс двигателя, что непременно рано или поздно отразится на его работе. Заливайте только тот бензин что предусмотрен заводом. Мысли что повысилась мощность от 100го бензина ошибочны, просто эффект плацебо.

Откуда взялся стереотип "чем больше ОЧ тем больше мощности":
Заливая бензин с меньшим ОЧ, чем надо, мощность вы все-таки уменьшаете. А следовательно увеличение ОЧ топлива в пределах от минимума до рекомендованного — и впрямь дает увеличение мощности. Отсюда этот стереотип и взялся. Приведу пример. Автомобиль рассчитан на 95 бензин, но производитель говорит что двигатель может подстроиться под 92, а вы всегда едите на 92, и тут вдруг захотелось залить 95. Заливаете и говорите что вот, поперла наконец (разницу в 3% вы не почувствуете, ну если вы конечно не профессиональный гонщик) и стали всем говорить что 95 это супер бензин. На самом деле вы просто не знаете требований своего автомобиля.
Просьба написать была ли данная статься полезна, так же выслушаю всю критику.
Всем ни гвоздя ни жезла. Спасибо за внимание.

• 

На российских АЗС, в том числе и в Краснодарском крае, все активнее появляются бензины с сотым октаном. Редакция Юга.ру разбирается, что это за топливо и с чем его едят.

Что такое октановое число?

Для начала следует задаться вопросом: что такое вообще октановое число и почему 100 лучше, например, чем 98? Логика здесь в следующем.

Эта характеристика показывает детонационную стойкость бензина. Ведь он сам по себе должен не только давать пищу двигателю, но и противостоять детонации в его цилиндрах. Для понимания: когда свеча зажигает топливо в камере сгорания, от нее движется так называемый фронт пламени, причем очень быстро — со скоростью 50-60 м/с. Но бывает, что в противоположной стороне цилиндра также случается воспламенение, и навстречу «правильному» фронту вырывается детонационный.

В результате их столкновения может произойти что угодно. Разрушаются, точнее, прогорают клапаны, выходят из строя вкладыши подшипников, поршни. Все перечисленное — вещь неприятная и затратная в плане ремонта.

• 
• 

Но избежать детонации можно, если использовать бензин с высоким октановым числом. Автопроизводители указывают его в инструкции по эксплуатации машины и дополнительно на лючке топливного бака. Руководствуйтесь данной рекомендацией, и авто скажет вам спасибо за то, что накормили его блюдом высокой кухни, а не сомнительной шаурмой.

Чем хорош «сотый» бензин?

Идем дальше, и следующий вопрос: какие достоинства есть у «сотого» бензина?

Начнем издалека. Современные двигатели внутреннего сгорания появились в начале XIX века и с тех пор даже сохранили без особых изменений некоторые элементы конструкции, к примеру поршневую группу. Однако в наше время к моторам предъявляются более высокие требования, чем даже 20 лет назад.

Тогда многие производители делали ставку на увеличенный ресурс агрегата, рассчитывая, что он без проблем проработает до пробега в 300-500 и более тысяч километров. Теперь же главный акцент делают на максимальное использование мощности движка. А раз так, то высокооктановые бензины оказываются наиболее востребованными у автомобилистов.

Указывают две причины, по которым «сотка» должна завоевать популярность. Первая — такое топливо помогает двигателям справляться с резким увеличением нагрузок при старте, обгоне, движении в горку, спортивной езде, то есть когда вероятность детонации возрастает. Вторая — «сотка» работает даже в моторе, в камере которого скопились значительные отложения, а без них не обходится ни один движок, проехавший более 15-20 тыс. км.

В итоге «сотый» бензин способствует более надежной и плавной работе мотора без перегрузок и их негативного влияния. Однако, чтобы движок не хандрил и, образно говоря, не испытывал расстройств пищеварения, его следует кормить высокооктановым топливом регулярно.

Александр. Владелец Toyota Camry 2017 года (2,5 литра, 181 л.с.):
— Заливаю, когда в дальние поездки езжу. Из Краснодара в Москву или в сторону Сочи. Кажется, что машина резче реагирует на педаль газа. Скажем так, использую G-Drive 100 иногда, как добавку к стандартному топливу. Хотя, в принципе, думаю, что можно было бы и использовать повседневно.

Где и как его производят?

G-Drive 100 производят на самом крупном нефтеперерабатывающем заводе России — Омском НПЗ. С 2008 года предприятие проводит масштабную программу модернизации и может выпускать сверхкачественное топливо.

• 

Омский НПЗ производит высокооктановый бензин исключительно методом глубокой переработки нефти. Если вдаваться в специфические подробности, то основу G-Drive 100 составляют метилтретбутиловый эфир и алкилбензин. Указанные редкие компоненты производит тот же Омский НПЗ, что отличает его от иных предприятий, зачастую вынужденных закупать ингредиенты для бензина у сторонних компаний. Главная особенность этого бензина состоит в том, что он изготавливается без добавления октаноповышающих присадок.

Кто в ответе за качество?

А G-Drive 100 прошел необходимые исследования? Кто-то может подтвердить его качество?

Да. До запуска в розницу бензин подвергся испытаниям, устроенным специалистами нескольких авторитетных структур. Забегая вперед, можно сказать, что все тесты были пройдены успешно.

• 

Так, независимая международная лаборатория SGS подтвердила его соответствие европейской спецификации качества топлива. Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти — а это, между прочим, наш ведущий отраслевой институт — установил, что характеристики бензина отвечают высоким требованиям. В свою очередь ученые Южно-Уральского госуниверситета провели стендовые испытания G-Drive 100 на самом популярном моторе России — двигателе ВАЗ-21114 и на практике доказали, что этот бензин эффективно защищает сердце авто при резком увеличении нагрузок и предохраняет его от образования нагара.

В дополнение «Газпром нефть» обкатала передовое горючее на болидах своей гоночной команды, и оно не подвело. Команда G-Drive Racing становится чемпионом Европы в гонках на выносливость уже третий год подряд.

Вадим, Peugeot 5008 2016 года (1,6 литра, 150 л.с.):
— Кажется, на G-Drive 100 мотор работает ровней, разгон стал динамичнее. И на высоких оборотах машина ведет себя спокойно, что ли.

Что же дает в итоге АИ-100 вашему автомобилю?

На этот вопрос со всей уверенностью уже сейчас могут ответить автолюбители стран Юго-Восточной Европы, где «Газпром нефть» выпускает «сотку» на своих сербских предприятиях с 2015 года.

Согласно отзывам, потребители действительно наблюдают снижение расхода топлива, ровную работу двигателя, повышение мощности, уверенную работу мотора при нагрузках, в том числе и экстремальных.

Большинству россиян еще только предстоит познакомиться с G-Drive 100, но автолюбителям уже рассказали о новом бензине весьма необычным способом. «Газпром нефть» провела в нескольких регионах просветительскую кампанию под названием «Голос твоего автомобиля». Посетители АЗС от лица своей машины, (заговорившей голосом Оптимуса Прайма), услышали рассказ о достоинствах новейшего топлива и узнали, почему авто так нравится его получать в пищу.

Вещество	ОЧМ	ОЧИ
Метан	110,0	107,5
Пропан	100,0	105,7
н-бутан	91,0	93,6
Изобутан	99,0	101,1
н-пентан	61,7	61,7
Изопентан (2-метилбутан)	90,3	92,3
Изогексан (2,2-диметилбутан)	93,4	91,8
2,2,3-триметилбутан	101,0	105,0
н-гептан
Изооктан (2,2,4-триметилпентан)	100	100
1-пентен	77,1	90,9
2-метил-1-бутен	81,9	101,3
2-метил-2-бутен	84,7	97,3
Метилциклопентан	80,0	91,3
Циклогексан	77,2	83,0
Бензол	111,6	113,0
Толуол	102,1	115,7
Бензины прямой перегонки	41—56	43—58
Бензины термического крекинга	65—70	70—75
Бензины каталитического крекинга	75—89	80—94
Бензины каталитического риформинга	77—93	83—100
Бензин Н-80 [t 1]	76 [t 2]	84
Бензин АИ-92	83,5 [t 2]	92
Бензин АИ-95	85,0 [t 3]	95
Полимербензин	85	100
Алкилат	90	92
Алкилбензол	100	107
Этанол	100	105
Керосин	30
Ацетон	>100
Метил-трет-бутиловый эфир	100—101	117 [t 4][t 3]