Октановое
число топлива говорит о том, насколько его можно сжать до того момента,
как оно самопроизвольно воспламенится. Когда бензиновая смесь
воспламеняется из-за сжатия, а не при помощи искры, происходит
детонация. Детонация ведет к серьезным повреждениям двигателя, поэтому
с ней надо бороться. Низкооктановый бензин (например, АИ-92 справляется
с наименьшим коэффициентом сжатия до самовоспламенения).
Коэффициент сжатия двигателя определяет необходимое октановое число бензина.Один
из путей увеличения мощности двигателя без изменения его объема –
увеличение коэффициента сжатия. Преимущество двигателя с высоким
октановым числом на одинаковый вес двигателя – его мощность. Недостаток
– топливо стоит дороже.
Слово
"октан" имеет такое происхождение: когда сырая нефть подвергается
"крекингу" на заводе НПЗ, получается множество углеводородных цепей CH
различной длины. Цепи разной длины можно отделить друг от друга и тем
самым получить различные виды топлива. Например, Вы наверняка слышали о
метане, пропане и бутане. Это все гидрокарбонаты. У метана всего один
атом углерода в молекуле. Молекула пропана состоит из трех атомов
углерода в цепочке. Бутан – цепочка из четырех атомов, пентан – из
пяти, гексан – из шести, гептан – из семи и октан – из восьми.
Гептан
очень плохо справляется с компрессией. Он немного сжимается и сразу
воспламеняется. Октан отлично справляется с компрессией – его можно
легко сжимать без воспламенения. Бензин АИ-98 на 92% состоит из октана
и на 8% из гептана. Эта смесь самовоспламеняется только при
определенном коэффициенте сжатия и может быть использована только в
двигателях, которые не превышают этот уровень.
Во
время первой мировой войны было обнаружено, что можно значительно
увеличивать октановое число бензина добавлением тетроэтилового свинца
(TEL). Это дало возможность использовать более дешевые сорта топлива с
добавлением TEL. Появилось понятие "этиловый" или "свинцовый" бензин. К
сожалению, у такого топлива имеются следующие недостатки:Свинец
забивает катализатор и делает его непригодным для использования в
течение минут. Земля покрывается тонким слоем свинца, который токсичен
для всего живого, включая человека. Когда свинец запретили, бензин
сразу подорожал, потому что перерабатывающие заводы не могли больше
наращивать октановое число дешевого топлива.Сегодня только самолетам
разрешается использовать свинец, так как авиадвигатели используют
октановое число топлива свыше 100. В этом случае 100 – характеристика
топлива, а не процент октана в топливе. Добавки TEL наращивают
коэффициент сжатия топлива, но не добавляют октана.
В
настоящее время инженеры работают над топливом для самолетов без
свинцовой добавки. Кстати, двигатели самолетов работают на керосине.
