ChimieCifra octanica a benzinelor

1. Definitie2. Metode de

incercare3. Recomandari

privind cifra octanica

4. Exemple de cifre octanice

5. Ridicarea cifrei octanice

Cifra octanică se defineşte prin compararea comportării benzinei cu cea a unui amestec etalon, format din hidrocarburi cu proprietăţi antidetonante opuse. Drept hidrocarbură care detonează uşor, adică are rezistenţă la autoaprindere mică, se foloseşte normal heptanul (C7H16 ), căruia i se atribuie, în mod convenţional cifra octanică CO = 0.

Drept hidrocarbură care detonează greu, adică are rezistenţă la autoaprindere mare, se foloseşte izooctanul (2,2,4-trimetilpentan) (C8H18 ), căruia i se atribuie, în mod convenţional cifra octanică CO = 100.

Cifra octanică este definită de procentul de izooctan în volumul amestecului etalon.

Definirea cifrei octanice a fost făcută în jurul anului 1926 de chimistul Russell Marker de la Ethyl Corporation.

Alegerea n-heptanului s-a datorat posibilităţii de a se obţine substanţa foarte pură, fără urme de alţi izomeri ai heptanului sau octanului, prin distilarea răşinii de pin Jeffrey.

Obţinerea heptanului din alte surse, de exemplu din ţiţei nu se poate face la puritatea necesară unei substanţe etalon.

Comparaţia dintre comportarea

benzinei a cărei cifră octanică se

determină şi a amestecului etalon se face pe un motor

special, CFR, al Comitetului

Cooperativ pentru Cercetarea

Combustibililor (engleză

Cooperative Fuel Research

Committee),care permite realizarea

unui raport de comprimare variabil, în condiţii sandard,

stabilite de Asociaţia Americană de

Încercări şi Materiale(engleză American Society for

Testing and Materials) (ASTM), respectiv permite

realizarea unui nivel de detonaţie determinat.

Cifrele octanice a benzinei, respectiv a amestecului etalon se consideră egale

dacă în condiţiile de încercare

standard produc aceeaşi

intensitate a detonaţiei.

Se folosesc două metode pentru determinarea

cifrei octanice: Metoda

Research (CO/R sau CO/Ce).

Determinarea cifrei octanice se face la turaţia de

600 rpm.Metoda

Motor (CO/M). Determinarea

cifrei octanice se face la turaţia de

900 rpm.

Metoda CO/R dă valori ceva mai mari decât metoda CO/M,

însă pericolul de detonaţie este m

ai mare la turaţia de cuplu maxim (mai

mică), aşa că metoda CO/R este preferată

pentru caracterizarea benzinelor

pentru automobile.  În aviaţie, datorită

faptului că acolo motoarele lucrează turate, se prefe- ră caracterizarea benzinelor

(de exemplu AvGas) prin metoda CO/M.

O benzină cu CO mai mare permite realizarea unor rapoarte de comprimare mai mari, deci motoare cu randament indicat mai mare şi, la aceeaşi cilindree, cu puteri mai mari.

La un motor cu raport de comprimare dat, folosirea unei benzine cu CO mai mică decât cea prevăzută prin proiect deformează diagrama indicată, micşorând randamentul indicat, şi determină apariţia detonaţiei, distrugând motorul.

Folosirea unei benzine cu CO mai mare decât cea prevăzută prin proiect deformează şi ea diagrama indicată, micşorând de asemenea randamentul indicat, ducând la o risipă inutilă.

Cifra octanică nu este legată de cantitatea de căldură degajată prin ardere, adică de puterea calorifică a combustibilului, deci o benzină cu o CO mai mare nu e „mai bună” în acest sens.

În Europa şi Australia cifra octanică afişată la pompele de benzină este CO/R. În SUA şi Canada cifra octanică afişată este media CO/R şi CO/M, aşa-numita „cifră octanică la pompă” (engleză Pump Octane Number) (PON), cea ce face ca valorile afişate să fie cu 4 – 5 unităţi mai mici. Benzina CO95 din Europa este echivalentă cu CO90 din SUA.

Cifrele octanice

ale n-heptanu-

lui si izooctanu-lui sunt exact 0,

respectiv 100, prin definiţie.

Cifrele octanice

ale n-heptanu-

lui si izooctanu-lui sunt exact 0,

respectiv 100, prin definiţie.

Din definiţia cifrei octanice nu trebuie înţeles că o benzină este formată dintr-un amestec de n-heptan şi izooctan în proporţia respectivă.

De asemenea, valoarea CO = 100 nu este limitativă, există combustibili cu rezistenţă la detonaţie mai mare decât izooctanul, adică cu CO mai mare ca 100.

Exemple de astfel de combustibili sunt benzina de curse, benzina de aviaţie (de exemplu AvGas), gazul petrolier lichefiat(GPL) sau alcoolul(de exemplu etanolulare CO/R = 129).

Din definiţia cifrei octanice nu trebuie înţeles că o benzină este formată dintr-un amestec de n-heptan şi izooctan în proporţia respectivă.

De asemenea, valoarea CO = 100 nu este limitativă, există combustibili cu rezistenţă la detonaţie mai mare decât izooctanul, adică cu CO mai mare ca 100.

Exemple de astfel de combustibili sunt benzina de curse, benzina de aviaţie (de exemplu AvGas), gazul petrolier lichefiat(GPL) sau alcoolul(de exemplu etanolulare CO/R = 129).

Ridicarea cifrei octanice se poate face şi prin aditivare cu diferite substanţe, dintre care cele mai cunoscute sunt tetraetilul de plumb(TEP), Metil-terţ-butil-eterul (MTBE)şi toluenul. TEP, folosit în „benzina cu plumb” se descompune uşor în radicali care reacţionează cu combustibilul şi oxigenul în primele faze ale aprinderii, încetinind aprinderea, cu un efect de ridicare a cifrei octanice.

Din păcate, TEP este toxic, iar utilizarea sa a fost limitată după 1970.

Mai este folosit la benzinele de aviaţie.

Ridicarea cifrei octanice se poate face şi prin aditivare cu diferite substanţe, dintre care cele mai cunoscute sunt tetraetilul de plumb(TEP), Metil-terţ-butil-eterul (MTBE)şi toluenul. TEP, folosit în „benzina cu plumb” se descompune uşor în radicali care reacţionează cu combustibilul şi oxigenul în primele faze ale aprinderii, încetinind aprinderea, cu un efect de ridicare a cifrei octanice.

Din păcate, TEP este toxic, iar utilizarea sa a fost limitată după 1970.

Mai este folosit la benzinele de aviaţie.

Benzinele sunt foarte diferite ca si compozitie, in functie de originea titeiurilor si de metoda de obtinere.Amestecul benzinelor cu CO diferite genereaza o benzina cu CO impredictibilaDetonatia se reduce sau dispare complet cand se utilizeaza benzine superioare, cu cifra octanica mare.Daca se folosesc aditivi pentru cresterea cifrei octanice este recomandata respectarea dozarii prescrise si folosirea unor produse de calitate