Benzínové a oktánové hodnotenia

Jody Dole/Getty Images

Benzín pozostáva z komplexnej zmesi uhľovodíky . Väčšina z nich sú alkány so 4 až 10 atómami uhlíka na molekulu. Menšie množstvá aromatické zlúčeniny sú prítomní. Alkény a alkíny môžu byť tiež prítomné v benzíne.

Benzín najčastejšie vyrába tzv frakčná destilácia z ropa , známa aj ako ropa (vyrába sa aj z uhlia a ropných bridlíc). Surová ropa sa delí podľa rôznych teplôt varu na frakcie. Tento proces frakčnej destilácie poskytuje približne 250 ml primárneho benzínu na každý liter ropy. Výťažok benzínu sa môže zdvojnásobiť premenou frakcií s vyššou alebo nižšou teplotou varu na uhľovodíky v rozsahu benzínu. Dva z hlavných procesov používaných na uskutočnenie tejto konverzie je krakovanie a izomerizácia.

Ako funguje cracking

Pri krakovaní vysokomolekulárne frakcie a katalyzátory sa zahrievajú do bodu, keď sa prerušia väzby uhlík-uhlík. Produkty reakcie zahŕňajú alkény a alkány s nižšou molekulovou hmotnosťou ako boli prítomné v pôvodnej frakcii. Alkány z krakovacej reakcie sa pridávajú do primárneho benzínu, aby sa zvýšil výťažok benzínu zo surovej ropy. Príkladom krakovacej reakcie je:

alkán C₁₃H₂₈(l) → alkán C₈H₁₈(l) + alkén C_dvaH₄(g) + alkén C₃H₆(g)

Ako funguje izomerizácia

V izomerizačný proces alkány s priamym reťazcom sa premenia na rozvetvený reťazec izoméry , ktoré spaľujú efektívnejšie. Napríklad pentán a katalyzátor môžu reagovať za vzniku 2-metylbutánu a 2,2-dimetylpropánu. Počas procesu krakovania dochádza tiež k určitej izomerizácii, čo zvyšuje kvalitu benzínu.

Oktánové čísla a klepanie motora

V spaľovacích motoroch majú zmesi stlačeného benzínu a vzduchu tendenciu skôr sa predčasne vznietiť než hladko horieť. Tým vzniká motor zaklopať charakteristický rachotivý alebo cinkavý zvuk v jednom alebo viacerých valcoch. The oktánové číslo benzínu je mierou jeho odolnosti voči klepaniu. Oktánové číslo sa určuje porovnaním charakteristík benzínu s izooktánom (2,2,4-trimetylpentán) aheptán. Izooktánu je priradené oktánové číslo 100. Je to vysoko rozvetvená zlúčenina, ktorá horí hladko, s malým klepaním. Na druhej strane, heptán má oktánové číslo nula. Je to nerozvetvená zlúčenina a zle sa klepe.

Rovnobežný benzín má oktánové číslo približne 70. Inými slovami, priamy benzín má rovnaké klepavé vlastnosti ako zmes 70 % izooktánu a 30 % heptánu. Na zvýšenie oktánového čísla je možné použiť krakovanie, izomerizáciu a iné procesy hodnotenie benzínu na približne 90. Na ďalšie zvýšenie oktánového čísla sa môžu pridať antidetonačné činidlá. Tetraetylolovo, Pb(C2H5)4, bolo jedným takým činidlom, ktoré sa pridávalo do plynu v množstve až 2,4 gramov na galón benzínu. Prechod na bezolovnatý benzín si vyžiadal pridanie drahších zlúčenín, ako sú aromatické látky a vysoko rozvetvené alkány, aby sa zachovali vysoké oktánové čísla.

Benzínové čerpadlá zvyčajne uvádzajú oktánové čísla ako priemer dvoch rôznych hodnôt. Často môžete vidieť oktánové číslo uvedené ako (R+M)/2. Jedna hodnota je výskumné oktánové číslo (RON), ktorý sa určuje pri testovacom motore bežiacom pri nízkych otáčkach 600 ot./min. Ďalšou hodnotou je oktánové číslo motora (MON), ktorá sa zisťuje pri testovacom motore bežiacom pri vyšších otáčkach 900 ot./min. Ak má napríklad benzín RON 98 a MON 90, potom by uvedené oktánové číslo bolo priemerom týchto dvoch hodnôt alebo 94.

Benzín s vysokým oktánovým číslom neprekoná bežný oktánový benzín v prevencii tvorby usadenín v motore, pri ich odstraňovaní alebo pri čistení motora. Moderné palivá s vysokým oktánovým číslom však môžu obsahovať ďalšie detergenty, ktoré pomáhajú chrániť motory s vysokou kompresiou. Spotrebitelia by si mali zvoliť najnižšie oktánové číslo, pri ktorom motor auta beží bez klepania. Občasné slabé klopanie alebo cinkanie nepoškodí motor a nenaznačuje potrebu vyššieho oktánového čísla. Na druhej strane silné alebo trvalé klepanie môže spôsobiť poškodenie motora.

Dodatočné hodnoty benzínu a oktánového čísla

• Americký ropný inštitút - API zastupuje americký ropný a plynárenský priemysel.
• Časté otázky o automobilovom benzíne - Toto je veľmi dobre odkazovaný článok Brucea Hamiltona, ktorý Kyle Hamar previedol do HTML.
• Časté otázky týkajúce sa benzínu 1. časť - Východiskový bod pre komplexné často kladené otázky o benzíne od Brucea Hamiltona (Industrial Research Limited).
• Často kladené otázky o benzíne - Poskytujú sa podrobné informácie o oktánovom čísle.
• HowStuffWorks: Ako fungujú motory áut - Ak neviete, ako to funguje, potom je tento článok pre vás! Grafika je skvelá, no dostupná je aj verzia článku na tlač.
• HowStuffWorks: Čo znamená oktán? - Toto je odpoveď Marshalla Braina na otázku.