ОЧ отражает процентное объемное содержание изооктана (2,2,4-триметилпентана) в его смеси с н-гептаном, при котором эта смесь будет эквивалентна по детонационной стойкости исследуемому топливу в стандартных условиях.
Вследствие устойчивости изооктана к окислению, его детонационная стойкость принята за 100 единиц. Сгорание н-гептана уже при невысоких степенях сжатия, наоборот, сопровождается детонацией, вследствие чего его детонационная стойкость принята за 0. Для бензинов с ОЧ свыше 100 единиц, создана условная шкала, для расчета по которой используется смесь изооктана и тетраэтилсвинца.
Методы определения
На полноразмерном автомобильном двигателе
- Фактическое октановое число (ФОЧ)
- Дорожное октановое число (ДОЧ) - в дорожных условиях
На специальных установках с одноцилиндровым двигателем
- Моторное октановое число (ОЧМ) - моторный метод.
Определяется при частоте вращения коленчатого вала 900 об/мин, температуре всасываемой смеси 149 ⁰С и переменном угле опережения зажигания. ОЧМ характеризует поведение бензина в режиме больших нагрузок.
- Исследовательское октановое число (ОЧИ) - исследовательский метод.
Определяется с переменной степенью сжатия, при частоте коленчатого вала 600 об/мин, температуры всасываемого воздуха 52 ⁰С и угле опережения зажигания 13 градусов. Является показателем поведения бензина в режимах малых и средних нагрузок и имеет более высокие значения, чем ОЧМ для данного образца.
В ряде стран, таких как США, Канада, Бразилия и др., используется октановое число AKI, которое является средним арифметическим между ОЧИ и ОЧМ.
Стандарты определения октанового числа
- ГОСТ 511-82
- ГОСТ 8226-82
- ГОСТ Р 52946-2008
- ГОСТ Р 52947-2008
- ГОСТ 32340-2013
- ГОСТ 32339-2013
- ASTM D 2700-14
- ASTM D 2699-13b
- ASTM D 2885-13
- ISO 5163:2014
- ISO 5164:2014
Распределение октанового числа
Во время эксплуатации полноразмерного двигателя при различных режимах происходит разделение бензина на фракции, которые имеют разную детонационную стойкость. Для учета поправки на фракционирование ввели понятие Распределение октанового числа (ОЧР).
Для косвенного определения ОЧ разработаны специальные методы оценки детонационной стойкости по физико-химическим показателям и характеристикам низкотемпературной реакции газофазного окисления, которое имитирует предпламенные процессы в двигателе.
Повышение октанового числа (улучшение детонационной стойкости)
- Применение метил-трет-бутилового эфира - нетоксичной жидкости с ОЧ 117. При содержании не более 11 % не влияет на другие эксплуатационные характеристики бензина.
- Добавление этиловой жидкости, которая представляет собой смесь свинцового антидетонатора с так называемыми выносителями продуктов сгорания - галогензамещенными углеводородами. Эффективность этиловой жидкости, т.е. ее влияние на повышение ОЧ зависит от химического состава бензина. Наибольше влияние свинцовые антидетонаторы оказывают на низкоактановые бензины. С 2003 года производство этилированного бензина в России официально прекращено.
- Добавление этилового спирта. Действительно, введение 10 % абсолютного этилового спирта способно повысить октановое число на 3 единицы, а также существенно сократить содержание СЩ в выхлопе. Но этиловый спирт чрезвычайно гигроскопичен, в результате хранение бензина с добавкой этилового спирта становится довольно трудоемкой задачей. Зачастую нормы хранения не выполняются, в результате чего в бензине появляется существенный процент воды, что естественно не лучшим образом сказывается на его эксплуатационных характеристиках.
- Азотсодержащие антидетонационные присадки.