Co to jest liczba oktanowa?
Liczba oktanowa to oznaczenie odnoszące się do odporności detonacyjnej określonej mieszanki paliwowej. Istnieją dwa główne systemy oceny oktanowej, a trzeci to średnia z pierwszych dwóch. Wartości znamionowe ustala się w silnikach testowych, najpierw sprawdzając właściwości detonacyjne mieszanki paliwowej, a następnie porównując je z różnymi stosunkami izooktanu i heptanu. Mieszanka paliwowa o liczbie oktanowej 80 miałaby podobne właściwości detonacyjne jak mieszanina 80% izooktanu i 20% heptanu. W niektórych okolicznościach paliwo może mieć ocenę wyższą niż 100, ponieważ niektóre substancje mają lepszą odporność na detonację niż czysty izooktan.
W typowym silniku spalinowym mieszanka paliwowo-powietrzna ma się zapalać i palić w kontrolowanym procesie zwanym deflagracją. Detonacja ma miejsce, gdy mieszanka paliwowo-powietrzna zapala się w niekontrolowany sposób na zewnątrz czoła płomienia, który zaczyna się od świecy zapłonowej. Proces detonacji nazywany jest czasem pukaniem lub pingowaniem i może powodować wzrost ciśnienia w cylindrze i poważne uszkodzenie silnika. Silniki o wyższym stopniu sprężania są zarówno bardziej wydajne, jak i częściej powodują detonację, więc może być konieczne, aby paliwo miało właściwości przeciwstukowe.
Aby stworzyć punkt odniesienia dla pomiaru paliw, wybrano izooktan ze względu na jego odporność na detonację. Ponieważ heptan zwiększa prawdopodobieństwo detonacji, substancja ta jest zwykle mieszana podczas badania. Dwie główne metody testowania w celu ustalenia liczby oktanowej są reprezentowane przez badaną liczbę oktanową (RON) i motorową liczbę oktanową (MON). RON paliwa określa się poprzez spalanie paliwa w kontrolowanych warunkach w silniku o zmiennym sprężaniu przy 600 obrotach na minutę (RPM). Prędkości przekraczające 900 obr./min są wykorzystywane do uzyskania MON, który wykorzystuje również podgrzaną mieszankę powietrzno-paliwową i zmienny czas zapłonu.
Trzecim typem liczby oktanowej jest wskaźnik przeciwstukowy (AKI), który jest średnią RON i MON dla danego paliwa. Każda z tych liczb wskazuje, jak paliwo różni się pod względem odporności na detonację od mieszaniny izooktanu i heptanu, i może być przydatne w przewidywaniu, jak zareaguje w nowoczesnych silnikach o wysokim sprężeniu. Wiele silników ma minimalną sugerowaną liczbę oktanową paliwa, a cokolwiek niższego może spowodować detonację i uszkodzenie silnika.
Oceny oktanowe odnoszą się tylko do właściwości przeciwstukowych i niekoniecznie wskazują na pojemność energetyczną lub cokolwiek innego. Pomimo doskonałych właściwości przeciwstukowych, izooktan ma w rzeczywistości niższą zawartość energii niż wiele innych paliw. Moc często kojarzona z wysokimi liczbami oktanowymi zazwyczaj wiąże się z wysoką kompresją. Nowoczesne silniki o wysokim stopniu sprężania są zwykle mocniejsze i wymagają wysokiego paliwa oktanowego w celu uniknięcia detonacji. Nawet jeśli samo paliwo ma stosunkowo niską zawartość energii w stosunku do jego objętości, taką jak benzyna zmieszana z etanolem, silnik o wysokim stopniu sprężania może nadal wytwarzać wyjątkową moc.