Αριθμός οκτανίου στη βενζίνη
Του μαθητή της Β λυκείου Σπανού Αθανάσιου
Βασικές πληροφορίες
Το οκτάνιο βρίσκεται μέσα στη βενζίνη και είναι δείκτης ικανότητας ομαλής καύσης, δηλαδή καύση χωρίς προανάφλεξη. Όσο πιο αυξημένος είναι ο αριθμός οκτανίου, τόσο πιο ανθεκτική είναι η βενζίνη κατά την καύση κι έτσι ο κινητήρας αποδίδει καλύτερα και με καλύτερη συμπίεση. Υπάρχουν δύο βασικές ενδείξεις οκτανίου. Ο RON (Research Octane Number), ο οποίος αντανακλά την επίδοση σε συνθήκες χαμηλού φορτίου και ο ΜΟΝ (Motor Octane Number) ο οποίος αντιπροσωπεύει την επίδοση του καυσίμου σε πιο απαιτητικές καταστάσεις.
Κλίμακα οκτανίου
Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός οκτανίου ενός καυσίμου, τόσο μεγαλύτερη είναι και η επιτρεπόμενη σχέση συμπιέσεως του καυσίμου μέσα στον κινητήρα, άρα και η απόδοσή του. Για να μπορέσουν λοιπόν να βαθμολογηθούν και να συγκριθούν οι διάφοροι τύποι βενζίνης καθιερώθηκε η κλίμακα οκτανίου. Το μηδέν αυτής της κλίμακας αποτελεί το κανονικό επτάνιο (n-επτάνιο) και το εκατό στην κλίμακα αντστοιχεί στο ισοοκτάνιο (2,2,4-τριμεθυλο-πεντάνιο). Αυτό σημαίνει ότι το n-επτάνιο εμφανίζει το κτύπημα του κινητήρα σε χαμηλές τιμές συμπιέσεως ενώ αντίθετα το ισοοκτάνιο αντέχει σε υψηλότερες συμπιέσεις. Η ανάμιξη n-επτανίου και ισοοκτανίου παρέχει προϊόντα με οποιονδήποτε αριθμό οκτανίου από 0 μέχρι 100.
Με βάση τα παραπάνω ο αριθμός οκτανίου ενός καυσίμου ορίζεται ως η % ποσότητα (κατ’ όγκο) ισοοκτανίου (2,2,4-τριμεθυλο-πεντάνιο) σε πρότυπο μίγμα με n-επτάνιο έτσι ώστε αυτό το μίγμα να παρουσιάζει την ίδια αντικροτική συμπεριφορά (κτύπος της μηχανής) με το εξεταζόμενο καύσιμο. Έτσι, βενζίνη αριθμού οκτανίου 80 είναι εκείνη η οποία συμπεριφέρεται όπως το μείγμα που αποτελείται από 80% ισοοκτάνιο και 20% n-επτάνιο.
Υπάρχουν κάποιες ενώσεις στη βενζίνη που επηρεάζουν τον αριθμό των οκτανίων. Μερικές από αυτές αναφέρονται παρακάτω:
- Αλκάνια με ευθύγραμμη ανθρακική αλυσίδα μειώνουν τον αριθμό οκτανίου, ενώ αυτά με διακλαδισμένη αλυσίδα αυξάνουν τον αριθμό οκτανίου.
- Αρωματικοί υδρογονάνθρακες, όπως το τολουόλιο προκαλούν αύξηση του αριθμού οκτανίου αλλά παράλληλα αυξάνουν και τους ρύπους στα καυσαέρια.
- Οξυγονούχες ενώσεις, όπως η μεθανόλη, η αιθανόλη κι ο μεθυλο-τριτοταγής βουτυλαιθέρας αυξάνουν τον αριθμό οκτανίου και παράλλη μειώνουν την εκπομπή ρύπων.
Ποιότητα βενζίνης και εφαρμογές της βάσει αριθμού οκτανίων
Στις περισσότερες χώρες τα καύσιμα διατίθενται σε διαφορετικές ποιότητες. Η πιο κοινή ποιότητα είναι η βενζίνη 95 οκτανίων (απλή αμόλυβδη), ενώ για υψηλή απόδοση χρησιμοποιείται η βενζίνη 98 ή 100 οκτανίων. Στους κινητήρες υψηλής συμπίεσης, όπως αυτούς των σπορ αυτοκινήτων ή τους υπερτροφοδούμενους κινητήρες (με turbo), απαιτείται η χρήση βεζνίνης 98 ή 100 οκτανίων για αποφυγή φθοράς του κινητήρα και κατά συνέπεια ενίσχυση της μακροζωίας του καθώς και για καλύτερες επιδόσεις.
