Антидетонаційні властивості палива, поняття детонації двигуна. 

  Одним із можливих способів забезпечення повного згоряння палива і використання здобутої енергії у двигуні є підвищення ступеня стиску палива. Але бензин, який добре згоряє у двигунах з низьким ступенем стиску, погано горить при високому ступені його стиску. При цьому двигун стукає, температура циліндрів підвищується, потужність спадає, а відпрацьовані гази стають чорними та руйнують деталі двигуна. Це явище дістало назву детонації двигуна. Чим вища температура, тим більша швидкість окислення вуглеводнів, особливо вона зростає після спалаху робочої суміші, що сприяє утворенню великої кількості пер окисних сполук. Якщо двигун працює на бензині, при окисленні якого в останніх порціях робочої суміші утворюється багато пероксидів і концентрація їх може досягти критичного значення, то вибувається вибухове розкладання цих сполук. Спочатку – холоднополуменеве окислення (виникає світіння суміші). Потім відбувається ланцюгово-тепловий вибух, самозаймання суміші (СО, О₂) унаслідок чого з’являється гаряче полум’я.

 Однак, якщо до складу бензину входять вуглеводні, які за даних умов не утворюють пероксиди, то концентрація пероксидних сумішей не досягне критичного значення і згоряння закінчується нормально (без вибуху). Здатність бензину згоряти без вибуху у двигуні з іскровим запалюванням дістала назву детонаційна стійкість. Показник, що визначає детонаційну стійкість бензину, дістав назву октанового числа. Октановим числом називається відсотковий (об’ємний) вміст ізооктану в еталонному паливі, яке за своїм антидетонаційним властивостям аналогічне досліджуваному. Еталонне паливо створюють змішуванням двох хімічно чистих вуглеводнів – ізооктану С₈Н₁₈ та н-гептану С₇Н₁₆. Ізооктан має високі антидетонаційні властивості, він здатний при тиску згоряти без детонації: його антидетонаційні властивості (октанове число) умовно приймають за 100 одиниць. Н-гептан, навпаки, має низькі антидетонаційні властивості, так що двигун починає детонувати навіть при низькому ступені стиску. Антидетонаційні властивості (октанове число) н-гептану умовне приймають за нуль. Змішування у різних пропорціях за об’ємом ізооктану та н-гептану одержують еталонні сорти палива з різними антидетонаційними властивостями. Наприклад, якщо ОЧ бензину дорівнює 76, то це значить, що він має такі самі антидетонаційні властивості, як і еталонна суміш, що містить 76% ізооктану та 24% н-гептану. Чим більш ізооктану міститься в еталонній суміші, тим вище її антидетонаційні властивості.

  Існує два методи оцінювання октанового числа: моторний і дослідний. За моторним(ДОСТ 511-82) методом октанові числа визначаються при частоті обертання колінчастого вала n=(900+10) хв.^-1 і підігріванні робочої суміші до 150⁰С, а за дослідним (ДОСТ 8226-82) методом октанові числа - при n=(600+6) хв.^-1 але без підігрівання.  Отримані такими методами значення, що відрізняються (04М≤04Д). Різниця між 04М та 04Д має назву чутливістю бензину (2-12одиниць). Октанове число приблизно можна підрахувати за формулою:      

О.Ч.= 120-2(t_ср -58):5ρ;       t_ср =( t_пп+ t_кп):2;

де t_ср – середня температура перегонки бензину;

t_пп- температура початку перегонки,⁰С    t_кп – температура кінця перегонки, ⁰С;

ρ- густина бензину при 20⁰С, г/см³.

Приклад.

Обчислити октанове число бензину, якщо температура початку кипіння 35⁰С, кінця кипіння 190⁰С. Густина палива при 15⁰С 735кг/м^3.

Підвищення детонаційної стійкості.

 1засіб: каталітичний крекінг, риформінг;

2 засіб-додавання високооктанових компонентів (ізооктан)

3 – додавання антидетонаторів (ТЕС, ЦТМ - циклопентадієнілтрикарбонію марганцю),  екстраміну,  екстраліну.