Oktánové číslo

Oktánovým číslom (OČ) sa hodnotí odolnosť benzínu (a iných palív pre zážihové motory) proti detonačnému spaľovaniu. Čím je vyššie oktánové číslo, tým je palivo odolnejšie proti detonačnému spaľovaniu.

Označenie oktánového čísla na čerpacom stojane

Oktánové číslo paliva sa zisťuje porovnávaním na skúšobnom zariadení s referenčným palivom. Oktánové číslo paliva odpovedá percentuálnemu objemovému podielu čistého izooktánu (C₈H₁₈) v zmesi s n-heptánom (C₇H₁₆), ktoré sa na skúšobnom zariadení začína detonačne spaľovať pri rovnakom kompresnom pomere ako porovnávané palivo. Čistý izooktán má oktánové číslo 100, heptán má oktánové číslo 0. Oktánové číslo teda môže mať aj hodnotu vyššiu ako 100, ak je dané palivo ešte odolnejšie proti samovznieteniu než čistý izooktán. Napríklad oktánové číslo 95 znamená, že palivo je rovnako odolné proti samovznieteniu ako zmes pozostávajúca z 95% oktánu a 5% heptánu.

Oktánove číslo je jedna zo základných charakteristík motorových palív pre zážihové motory. Je súčasťou označenia paliva, uvádza sa napr. na stojanoch čerpacích stanic a pod.

Zisťovanie oktánového čísla

Správanie paliva je v skúšobnom jednovalcovom motore s premenlivým kompresným pomerom porovnané so správaním zmesi izo-oktánu a n-heptánu. Kompresný pomer sa postupne zvyšuje, až kým nezačne dochádzať k detonačnému spaľovaniu. Podľa spôsobu merania sa rozpoznávajú dve definície oktánového čísla:

• Oktánové číslo merané výskumnou metódou (OČ-VM) je určené pri 600 otáčkach za minútu, stálom predstihu zapaľovania 13° a teplote nasávanej zmesi 52 °C. Je vhodné pre popis správania pri nízkych otáčkach.
• Oktánové číslo merané motorovou metódou (OČ-MM) je určené pri 900 otáčkach za minútu, automaticky regulovanom predstihu zapaľovania v rozsahu 19 - 26° a teplote nasávanej zmesi 149 °C. Popisuje hlavne správanie pri prevádzke vo vyšších teplotách.

Rozdiel oktánových čísiel rovnakého paliva meraných oboma metódami býva 2 - až 12 jednotiek. Nazýva sa tiež citlivosť paliva na oktánové číslo. Oktánové číslo merané motorovou metódou je typicky o cca 10 bodov nižšie. V praxi sa vo väčšine krajín uvádza oktánove číslo podľa výskumnej metódy, oktánove číslo podľa motorovej metódy je však definované v normách.

Niektoré krajiny (napr. USA, Kanada) používajú tiež oktánové číslo vypočítané ako priemer z OČ-VM a OČ-MM. Vďaka hore spomenutému rozdielu medzi oboma metódami, oktánové čísla na benzínových pumpách v USA sú zhruba o 4 až 5 jednotiek nižšie ako v Európe. 87-oktánový benzín v USA ("regular") tak zhruba zodpovedá 91-oktánovému v Európe.

Detonačné spaľovanie

Detonačné spaľovanie nastáva pri dostatočne vysokých teplotách a tlakoch vo valci v závislosti od odolnosti paliva. Prejavuje sa tak, že rýchlosť spaľovania dosahuje rýchlosť zvuku a v priestore valca sa šíria rázové vlny, ktoré sa odrážajú od vnútorných stien spaľovacieho priestoru. Tieto zvuky je možné rozoznať sluchom, preto sa jav nazýva laicky „klepanie motora“.

Antidetonačné prísady

Čistý benzín má veľmi nízke oktánové číslo. Preto sa do neho pridávajú prísady, ktoré ho zvyšujú. V minulosti boli najpoužívanejšie zlúčeniny olova (hlavne tetraetyl olova a tetrametyl olova). Liter benzínu tak obsahoval niekoľko desatín gramu olova, ktoré je však toxické. Dnes sú preto prímesi na báze olova zakázané. Ako antidetonátory sa používajú napr. aromatické amíny či halogenidy kovov.

Oktánove čísla niektorých palív

• Automobilový benzín: 87–98, dnes obvykle najmenej 95
• Letecký benzín: cca 87–107
• izooktán: 100
• Pretekársky benzín: cca 95–130
• Benzín používaný vo Formule 1: 95–102 (stanovené pravidlami)
• LPG: cca 110
• V modelárstve do leteckých modelov a súťažných áut 10-16

Chemický portál