Liczba oktanowa

Liczba oktanowa - liczba określająca jakość paliwa silnikowego do silników z zapłonem iskrowym. Parametr ten określa odporność mieszanki paliwowo-powietrznej na samozapłon i spalanie detonacyjne podczas sprężania mieszanki oraz podczas rozpoczętego już procesu spalania mieszanki w cylindrze silnika.

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. Gdy spalanie przebiega zbyt gwałtownie silnik zaczyna "stukać". Stukanie jest spowodowane zbyt gwałtownym (detonacyjnym) spalaniem paliwa i może prowadzić do uszkodzenia silnika, szczególnie zaworów, tłoków, korbowodów. Proces spalania zależy od jego warunków, które zależą od konstrukcji silnika, ale jest też zależny od składu chemicznego paliwa.

Paliwo składa się zasadniczo z alifatycznych węglowodorów 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 pliwa. Na świecie istnieją dwie 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. Uważa się, że MON lepiej oddaje to co się dzieje w silniku pracującym pod dużym obciążeniem, a RON lepiej dla silnika pracującego pod średnim i małym obciążeniem. MON jest średnio o ok. 10 punktów niższe od RON dla tej samej benzyny. W Polsce, podobnie jak w całej Europie obowiązuje norma oznaczania liczby oktanowej zbliżona do RON, natomiast w USA, Kanadzie, Australii i kilku innych krajach podawana na stacjach liczba oktanowa odpowiada bardziej normie MON. Powoduje to, że amerykańska benzyna 87 odpowiada europejskiej 95.

Zobacz też: Liczba cetanowa, Liczba metanowa