Liczba oktanowa paliwa - o czym nam mówi?

Paliwo zbudowane jest z węglowodorów alifatycznych. Badania potwierdziły, że najlepiej spośród z nich spala się izooktan a najsłabiej n-heptan (zbyt łatwo ulega samozapłonowi). Mieszanie ich obu pozwala na symulację zachowania większości rodzajów benzyn. Do analizy jakości danej benzyny wykorzystuje się jednocylindrowy silnik o regulowanym stopniu sprężania. Jeśli dana benzyna spala się w nim tak jak czysty izooktan, jej liczbę oktanową ustala się na 100, jeśli zachowuje się tak jak heptan, to jej liczba równa jest 0. W zakresie pośrednim (0-100) badane benzyna ma taką liczbę oktanową, jak procentowa ilość izooktanu w paliwie, które składa się tylko z izooktanu i n-hetpanu (np. 95 oktanów: benzyna spala się tak jak paliwo składające w 95% z izooktanu i w 5% z n-heptanu). Teoretycznie nie powinniśmy więc spotkać na rynku benzyn o liczbie oktanowej większej niż 100. W praktyce, aby ograniczyć spalanie stukowe, sztucznie zwiększa się liczbę oktanową paliwa, poprzez dodanie do niego specjalnych uszlachetniaczy. W ten sposób można uzyskać tzw. wysokooktanowe paliwa stosowane np. w lotnictwie. Do badania takiego paliwa wykorzystuje się jako materiał porównawczy benzynę składającą się z izooktanu wzbogaconego o tetraetyloołów.

Czym jest spalanie stukowe?

Spalanie stukowe jest zjawiskiem tym częstszym im niższa jest liczba oktanowa danego paliwa. Paliwo musi ulec jak najszybszemu spaleniu w komorze cylindra. Jednocześnie proces ten musi zajść w jak najlepszej chwili dla uzyskania m.in. wysokiego stopnia sprężenia. Jeśli paliwo ma niską ilość oktanową częściej dochodzi do przedwczesnego zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej w postaci tzw. lokalnych samozapłonów. Powodują one gwałtowne przyrosty ciśnienia, objawiające się powstaniem fal dźwiękowych, określanych mianem stuków. Im jest ich więcej tym proces spalania ma bardziej chaotyczny charakter, co negatywnie wpływa na podzespoły jednostki napędowej (zwłaszcza na panewki, korbowody i wał korbowy).

Zobacz też: Czy biopaliwa są bezpieczne dla silników? Czy tankowanie biopaliw pozwala oszczędzić pieniądze?

Im więcej oktanów tym mniej energii cieplnej?

Najczęstszy mit jaki jest powielany przez kierowców dotyczy większej energii jaka produkuje silnik zasilany wysokooktanowym paliwem. Tak naprawdę sytuacja taka ma miejsce bardzo rzadko i dotyczy najczęściej tylko specjalnie przygotowanych pod takie paliwo silników. Jest tak dlatego, że zwiększenie liczby oktanowej paliwa następuje poprzez dodanie określonych substancji , zmniejszających ryzyko spalania stukowego. Te same związki chemiczne obniżają w ten sposób wartość opałową danego paliwa (jego kaloryczność). Tym samym mniej energii w postaci ciepła wytwarza dany silnik. Są jednak jednostki napędowe, które osiągają lepsze osiągi na takim paliwie. Zadarza się też, że do paliwa dodawane są określone związki eteryczne, zawierające duże ilości tlen, który faktycznie może zwiększyć ilość energii wyprodukowanej w cylindrze w danej jednostce czasu.  Więcej na ten temat dowiecie się więcej w artykule : Wysokooktanowe paliwo - czy poprawia osiągi samochodu?