ОКТА́НОВОЕ ЧИСЛО́
-
Рубрика: Химия
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ОКТА́НОВОЕ ЧИСЛО́ (ОЧ), условная количественная характеристика устойчивости к детонации моторных топлив, применяемых в двигателях внутр. сгорания с принудительным зажиганием. Детонация возникает в результате образования и накопления в парáх топлива гидропероксидов ROOH (R – углеводородный радикал), являющихся первичными продуктами окисления углеводородного топлива. Если при этом достигается некоторая критич. концентрация гидропероксидов в смеси, то происходит детонация, характеризующаяся необычно высокой скоростью распространения пламени и возникновением ударных волн. При детонации падает мощность двигателя и ускоряется его износ. Способность топлива сгорать без детонации называют детонационной стойкостью. Детонац. стойкость – важнейший показатель качества бензинов.
О. ч. численно равно содержанию (% по объёму) изооктана в его смеси с н-гептаном, при котором эта смесь эквивалентна по детонац. стойкости исследуемому топливу в стандартных условиях испытаний. Изооктан трудно окисляется даже при высоких степенях сжатия, и его детонац. стойкость условно принята за 100 единиц. Сгорание в двигателе н-гептана даже при невысоких степенях сжатия сопровождается детонацией, поэтому его детонац. стойкость принята за 0. Некоторые горючие жидкости – толуол, бензол, метил-трет-бутиловый эфир, трет-бутиловый спирт и др. – имеют более высокую детонац. стойкость, чем изооктан. Для оценки О. ч. выше 100 создана условная шкала, в которой используют изооктан с добавлением разл. количеств тетраэтилсвинца.
Детонац. испытания проводят на полноразмерном автомобильном двигателе или на спец. установках с одноцилиндровыми двигателями. На полноразмерных двигателях в стендовых условиях определяют т. н. фактическое октановое число (ФОЧ), в дорожных условиях – дорожное октановое число (ДОЧ). На спец. установках с одноцилиндровым двигателем определение О. ч. принято проводить в двух режимах: более жёстком, моделирующем работу двигателя в условиях больших нагрузок (моторный метод) и менее жёстком (исследовательский метод). В марке бензина (напр., АИ-98) буква «И» указывает, что О. ч. определено исследовательским методом; если маркировка не содержит этой буквы (напр., А-96), то О. ч. определено моторным методом. О. ч. топлива, установленное исследовательским методом, как правило, несколько выше, чем О. ч., установленное моторным методом. Т. к. при эксплуатации полноразмерного двигателя на переменных режимах происходит фракционирование бензина, необходимо раздельно оценивать детонац. стойкость его лёгких и тяжёлых фракций; О. ч. бензина с учётом его фракционирования в двигателе получило название октанового числа распределения (ОЧР).
Углеводороды, содержащиеся в топливах, значительно различаются по детонац. стойкости: наибольшие О. ч. имеют ароматич. углеводороды и парафиновые углеводороды разветвлённого строения, наименьшие О. ч. – парафиновые углеводороды нормального строения. Среди топлив нефтяного происхождения наиболее высокие О. ч. имеют бензины, полученные каталитич. риформингом, крекингом и алкилированием, наименьшие – бензины прямой перегонки. Поскольку детонац. стойкость смеси компонентов не является аддитивным свойством, каждый компонент смеси углеводородов, как правило, имеет свою смесительную характеристику – октановое число смешения (ОЧС).
Для протекания устойчивого – без детонации – горения бензины должны иметь О. ч. от 70 до 98 по исследовательскому методу. Повышение О. ч. топлив достигается добавлением высокооктановых компонентов (напр., алкилата) и антидетонационных присадок (антидетонаторов моторных топлив).