Oktan ədədi

Oktan ədədi ([izo]oktan sözündən) — daxiliyanma mühərrikləri üçün yanacağın detonasiyaya davamlılığını xarakterizə edən göstəricidir (yanacağın sıxılma zamanı özüalışmaya qarşı davamlılığı). Bu ədəd izooktanın (2,2,4-trimetilpentan) onun n-heptanla qarışığında olan miqdarına (həcminə nisbətdə faizlə) bərabərdir, bu halda qarışıq detonasiyaya davamlılığa görə standart test şəraitində tədqiq olunan yanacağa ekvivalentdir. Təyin üsulundan asılı olaraq tədqiqat oktan ədədi (TOƏ) və motor oktan ədədini (MOƏ) fərqləndirirlər, TOƏ ilə MOƏ arasındakı fərqə yanacaq həssaslığı (ing. fuel sensitivity) deyilir. Yanacağın detonasiyaya davamlılığını real iş şəraitində xarakterizə etmək üçün faktiki oktan ədədi (mühərriyin stend sınaqlarında) və yol oktan ədədindən (birbaşa avtomobilin yol sınaqlarında) də istifadə edilir.

Izooktan hətta yüksək sıxılma dərəcəsində belə çətinliklə alışır və onun oktan ədədi 100 qəbul olunur. Əksinə, n-heptanın yanması mühərrikdən gələn səslə müşayiət olunur, ona görə də onun oktan ədədi 0 kimi qəbul edilir. Oktan ədədi 100-dən yuxarı olan benzinlər üçün şərti şkala tərtib olunmuşdur, burada tərkibinə müxtəlif miqdarda antidetonator (tetraetilqurğuşun) əlavə edilmiş izooktandan istifadə olunur.

Mühərrikdən gələn səs xarakterik metal səsi kimidir. Bu səsi qarışığın sürətli yanması zamanı yaranan və silindr və porşenin divarlarından əks olunan təzyiq dalğaları yaradır. Bu halda mühərriyin gücü azalır və onun yeyilməsi sürətlənir, detonasiya dalğalarının yarandığı halda isə mühərrik korlana və ya dağıla bilər.

İlk dəfə bu hadisələr 1921-ci ildə ingilis mühəndisi Harri Rikardo tərəfindən araşdırılmışdı. O, benzinlərin ilk detonasiyaya davamlılığı şkalasını yaratmışdı. Uzun müddət ərzində əsas antidetonator kimi tetraetil qurğuşundan istifadə olunurdu. Lakin, hazırda toksikliyi səbəbindən etilləşdirilmiş benzindən istifadə qadağan olunub və oktan ədədini artırmaq üçün digər antidetonatorlardan istifadə olunur.

Yanacağın sınağı

Detonasiyaya davalılıq sınaqları ya tam ölçülü avtomobil mühərriyində və ya tək silindrli mühərriyi olan xüsusi qurğularda aparılır. Stend sınaqlarında tam ölçüsü mühərriklərdə faktiki oktan ədədi adlanan göstəricini (FOƏ), yol şəraitində isə yol oktan ədədini (YOƏ) təyin edirlər. Tək silindrli mühərriyi olan xüsusi qurğularda oktan ədədini iki rejimdə təyin edirlər: daha sərt (motor üsulu) və nisbətən yumşaq (tədqiqat üsulu). Tədqiqat üsulu ilə təyin olunan oktan ədədi, bir qayda olaraq, motor üsulu ilə müəyyən edilmiş oktan ədədindən yüksəkdir. Oktan ədədinin müəyyən edilməsi dəqiqliyi, daha düzgün desək, təkrarlanabilirliyi 1-dir. Bu o deməkdir ki, oktan ədədi 93 olan benzin oktan ədədinin təyin olunması üsulunun bütün tələblərinə cavab vermək şərtilə digər qurğuda (ASTM D2699, ASTM D2700, EN 25163, ISO 5163, ISO 5164, QOST 511, QOST 8226) tamamilə fərqli rəqəm — məsələn, 92 göstərə bilər. Əsas odur ki, hər iki rəqəm 93 və 92 dəqiq və düzgün olub eyni yanacaq nümunəsinə aiddir.

Oktan ədədlərinin növləri: TOƏ və MOƏ Karbohidrogenlərin və müxtəlif növ yanacaq növlərinin oktan ədədləri Maddə MOƏ TOƏ

• Metan 110,0 107,5
• Propan 100,0 105,7
• n-butan 91,0 93,6
• İzobutan 99,0 101,1
• n-pentan 61,7 61,7
• İzopentan (2-metilbutan) 90,3 92,3
• İzoheksan (2,2-dimetilbutan) 93,4 91,8
• 2,2,3-trimetilbutan 01,0 105,0
• n-heptan 0 0
• İzooktan (2,2,4-trimetilpentan 100 100
• 1-penten 77,1 90,9
• 2-metil-1-buten 81,9 101,3
• 2-metil-2-buten 84,7 97,3
• Metiltsiklopentan 80,0 91,3
• Tsikloheksan 77,2 83,0
• Benzoı 111,6 113,0
• Toluol 102,1 115,7
• Birbaşa qovmadan alınan benzinlər 41–56 43–58
• Termiki krekinqdən alınan benzinlər 65–70 70–75
• Katalitik krekinqdən alınan benzinlər 75–89 80–94
• Katalitik riforminqdən alınan benzinlər 77–93 83–100
• Benzin Н-80 76 84
• Benzin АИ-92 83,5 92
• Benzin АИ-95 85,0 95
• Polimerbenzin 85 100
• Alkilat 90 92
• Alkilbenzol 100 107
• Etanol 100 105
• Kerosin 30
• Aseton >100
• Metil-tret-butil efiri 100–101 117

Tədqiqat oktan ədədi (TOƏ) (ing. Research Octane Number — RON) dəyişkən sıxılma dərəcəsi olan УИТ-65 və ya УИТ-85 adlı təksilindrli qurğuda dirsəkli valın fırlanma tezliyi 600 dövr/dəq , sorulan havanın temperaturu 52 °C və alışdırmanı qabaqlama bucağının 13 °C olduğu şəraitdə təyin edilir. Bu göstərici benzinin kiçik və orta güc rejimində necə işlədiyini göstərir. Motor oktan ədədi (MOƏ) (ing. Motor Octane Number — MON) də dəyişkən sıxılma dərəcəsi olan təksilindrli qurğuda dirsəkli valın fırlanma tezliyi 900 dövr/dəq, sorulan havanın temperaturu 149 °C və alışdırmanı qabaqlama bucağı şəraitində təyin edilir. MOƏ nisbətən aşağı göstəricilərə malik olub benzinin ağır yüklər rejimində necə işlədiyini göstərir. TOƏ ilə MOƏ arasında fərq yanacağın mühərriyin iş rejiminə həssaslığını göstərir.

Oktan ədədinin paylanması

Tam ölçülü mühərrikin dəyişən rejimdə istismarı zamanı benzinin fraksiyalara parçalanması baş verdiyinə görə onun müxtəlif fraksiyalarının detonasiyaya davamlılığını ayrıca qiymətləndirmək lazım gəlir. Benzinin mühərrikdə fraksiyalara bölünməsi nəzərə alınmaqla benzinin oktan ədədi "oktan ədədinin paylanması"(OƏP) adını almışdır. Mühərriklərdə oktan ədədinin təyin olunması çətinliyi ilə əlaqədar olaraq alovlanmadan əvvəlki proseslərə bənzəyən aşağı temperaturlu qaz fazasının oksidləşməsi reaksiyasının fiziki-kimyəvi göstəricilərinə əsasən detonasiya davamlılığının dolayı yolla təyini üsulları işlənib hazırlanmışdır.

Yanacağın tərkibində olan karbohidrogenlər detonasiya davamlılığına görə çox fərqlənirlər: aromatik karbohidrogenlər və şaxələnmiş quruluşa malik parafin karbohidrogenlər (alkanlar) ən yüksək oktan ədədinə, normal quruluşlu parafin karbohidrogenlər ən aşağı oktan ədədinə malikdir. Katalitik riforminq və krekinq vasitəsilə alınan neft mənşəli yanacaqlar birbaşa qovulma yolu ilə alınan yanacaqlara nisbətən daha yüksək oktan ədədinə malikdir.

Yanacağın oktan ədədini artırmaq üçün yüksək oktan ədədli komponentlər və detonasiyaya qarşı aşqarlardan istifadə olunur. Onların çoxu benzindən asan buxarlanır, bu da benzin bakı germetik olmayan maşınlarda maraqlı effektə gətirib çıxarır — yanacaq və aşqar sərf olunduqca bakda qalan yanacağın oktan ədədi azalır. Bu da mühərriyin tam gücü ilə işlədiyi halda (əgər o, detonasiya qəbuledicisi ilə təmin olunmayıbsa) cüzi səsə gətirib çıxarır. Müasir injektor mühərriklərinin əksəriyyətində detonasiya ötürücüsü var, buna görə də onlar oktan ədədi 91–98 olan istənilən benzinlə işləyə bilər, lakin yüksək sıxılma dərəcəsi olan mühərriklər üçün oktan ədədli 95-dən və ya hətta 98-dən aşağı olmayan benzindən istifadə etmək lazım gəlir.

Mənbə

• Гуреев А. А., Жоров Ю. М., Смидович Е. В. Производство высокооктановых бензинов. — М.: Химия, 1981. — 224 с. — 2670 экз.
• Гуреев А. А., Серёгин Е. П., Азев В. С. Квалификационные методы испытания нефтяных топлив. — М.: Химия. — 200 с. — 3300 экз.
• Смышляева Ю. А., Иванчина Э. Д., Кравцов А. В., Зыонг Ч. Т., Фан Ф. Разработка базы данных по октановым числам для математической модели процесса компаундирования товарных бензинов // Известия Томского политехнического университета. — 2011. — Т. 318, № 3. — С. 75–80.

Həmçinin bax

• Setan ədədi