Антидетонационные свойства бензинов. Октановое число

Октановое число — один из важнейших показателей качества авто­мобильных бензинов при их применении в карбюраторных двигателях.

Октановое число характеризует антидетонационные свойства топ­лив, или его детонационную стойкость.

Детонационная стойкость зависит от хим. состава нефтепродукта. Наименьшая стойкость у н-парафинов, наибольшая — у ароматических углеводородов и изопарафинов. Олефины и нафтены занимают проме­жуточное положение. Нормальные парафиновые углеводороды тем боль­ше способны вызывать детонацию, чем выше их молекулярная масса, т.е. они наиболее склонны к окислению, при котором образуются гидропе­рекиси. С повышением температуры в период сжатия рабочей смеси в цилиндре гидроперекиси столь быстро распадаются с выделением тепла, что происходит воспламенение образующихся продуктов. Распад гидро­перекиси способствует образованию промежуточных соединений, кото­рые образуют новые гидроперекиси. Таким образом, окисление топлива приобретает характер цепной реакции, что и вызывает детонационные стуки в двигателе.

Для повышения детонационной стойкости топлива, в частности пря- могонных бензинов, к ним добавляют риформаты — бензины, прошед­шие ароматизацию на установках каталитического риформинга, изомеризаты, алкил-бензины, бензины, полученные на установках каталити­ческого крекинга. На основе этих компонентов готовят товарные авто­бензины.

Ранее для повышения октанового числа автобензинов к ним добавляли этиловую жидкость, в основе которой находился тетраэтилсвинец РЬ(С₂Н₅)₄. Он обладает высокими антидетонационными свойства­ми, и при его применении до 3 г/кг бензина октановое число можно было поднять на 17-20 пунктов. Однако из-за его высокой токсичности и заг­рязнения окружающей среды окислами свинца доля его применения в последнее время резко снизилась.

Вместо него в бензин добавляют различные присадки, повышающие детонационную стойкость, например, метилтретбутиловый эфир (МТБЭ), этилтретбутиловый эфир (ЭТБЭ) и др. Применяют их в количе­ствах 10-15% к смеси. Детонационную стойкость топлива для карбюра­торных двигателей принято выражать октановым числом. Определяют его в лабораторных условиях сравнением поведения испытуемого топли­ва со смесью эталонных на одноцилиндровом двигателе с изменяющейся степенью сжатия. В качестве эталонных топлив выбраны изооктан, име­ющий антидетонационные свойства, условно принятые за 100 баллов, и нормальный гептан, имеющий эти свойства, равные нулю.

Таким образом, октановое число топлива соответствует процентному соотношению изооктана (2,2,4-триметилпентана) в смеси с нормальным гептаном, которая при стандартных условиях испытания проявляет такую же детонационную стойкость, как и испытуемый бензин. Октановое число определяют по моторному методу (м.м.) и исследовательскому методу (и.м.).