Liczba oktanowa i jej znaczenie
Liczba oktanowa (LO) to wskaźnik odporności paliwa na samozapłon w silnikach z zapłonem iskrowym. Wartość ta określa, jaka proporcja izooktanu (2,2,4-trimetylopentanu) i n-heptanu wywołuje taką samą liczbę stuków w silniku testowym jak analizowane paliwo.
Praktyczne znaczenie liczby oktanowej
W silnikach spalinowych paliwo jest spalane w wyniku zapłonu iskrowego. Niska liczba oktanowa może prowadzić do spalania stukowego, co skutkuje uszkodzeniem silnika. Wraz ze wzrostem ciśnienia w cylindrze rośnie ryzyko samozapłonu, dlatego silniki o wyższym stopniu sprężania wymagają paliw o wyższej liczbie oktanowej.
Użycie paliwa o zbyt niskiej liczbie oktanowej obniża sprawność silnika i może prowadzić do jego uszkodzenia. Z drugiej strony, stosowanie paliwa o wyższej liczbie oktanowej niż zalecana przez producenta w silnikach o niskim stopniu sprężania nie przynosi korzyści.
Skład paliwa a liczba oktanowa
Paliwo składa się głównie z węglowodorów alifatycznych, z których izooktan spala się najlepiej, a n-heptan najgorzej. Liczba oktanowa jest określana na podstawie porównania zachowania analizowanego paliwa z mieszaniną izooktanu i n-heptanu. Wartości te wyrażają się w procentach objętości izooktanu w mieszance.
Surowa benzyna po rafinacji ma zwykle zbyt niską liczbę oktanową, dlatego dodaje się do niej środki przeciwstukowe w celu jej podniesienia.
Normy RON, MON i DON
Na świecie stosuje się różne normy do określania liczby oktanowej:
- RON (Research Octane Number) – test przy 600 obrotach na minutę, lepiej odwzorowuje pracę silnika przy średnich obciążeniach.
- MON (Motor Octane Number) – test przy 900 obrotach, lepiej oddaje działanie silnika pod dużym obciążeniem.
- DON (Determined Octane Number) – średnia arytmetyczna RON i MON, stosowana głównie w USA.
W Europie dominuje norma RON, natomiast w USA i innych krajach stosuje się DON, co prowadzi do niewielkich różnic w podawanych wartościach liczby oktanowej (zwykle 1-5 oktanów).
Nietypowe liczby oktanowe
Niektóre substancje mogą mieć liczby oktanowe mniejsze niż 0 lub większe niż 100, co wynika z ich skłonności do spalania stukowego. W przypadku współczesnych paliw motoryzacyjnych i benzyn lotniczych wartości te mogą również odbiegać od standardowych, co często zależy od dodatków chemicznych.
Współczesne paliwa lotnicze nie przekraczają liczby oktanowej 100, a liczby wyczynowe odeszły do przeszłości.
