Способы увеличение октанового числа

Как повысить октановое число бензина

Производство бензина с высоким октановым числом — не самое выгодное дело. Намного дешевле использовать специальные добавки, которые называются антидетонаторами. Если применить такое средство в бензине АИ-92, он может стать АИ-95 по всем параметрам.

Кто-нибудь из читателей хоть раз задумывался о том, какими свойствами обладает бензин и можно ли их вообще менять по своему желанию? Не секрет, что определяющим показателем топлива является октановое число. Сегодня при помощи специальных средств его можно изменить самостоятельно.

Чтобы получить более высокое октановое число бензина, как правило, применяют МТБЭ. Последнее расшифровывается как метилтретбутиловый эфир. Это вещество имеет резкий специфический запах и не обладает никаким цветом. Из плюсов данного вещества можно отметить отсутствие токсичности и наличие высокого октанового числа. Но и без недостатков не обходится. Дело в том, что метилтретбутиловый эфир — летучее вещество, которое быстро испаряется в жаркую погоду.

Автомобилисты уже давно придумали способы, которые позволяют менять свойства бензина. Так как МТБЭ можно найти не везде, пришлось искать альтернативные варианты. В качестве антидетонатора может применяться и обычный спирт. Чтобы повысить октановое число в бензине, подойдет не только этиловый, но и метиловый спирт.

Когда бензин смешивают с этиловым спиртом, снижается токсичность выхлопных газов. Однако, здесь автомобилиста могут подстерегать и недостатки. Из-за спирта в бензине увеличивается давление насыщенных паров. Это приводит к появлению паровых пробок, что не совсем полезно для топливной системы. Кроме того, спирт хорошо растворяется в воде, а такой бензин будет поглощать всю влагу из кислорода. Чтобы получить бензин АИ-95, нужно добавить к топливу 10% спирта.

Еще один вариант добавки к топливу — тетраэтилсвинец. Это средство считается наиболее действующим антидетонатором. Однако, автовладельцы радуются не только эффективности. Это средство можно приобрести за копейки. Для применения нужно взять 0.05% средства. После добавления вещества октановое число бензина повышается на 15-20 делений. Специалисты не рекомендуют применять тетраэтилсвинец без специальных добавок. В противно случае, внутри может образоваться оксид свинца, который можно заметить на многих комплектующих автомобиля. Чтобы снизить негативное воздействие данного элемента, нужно добавлять в тетраэтилсвинец специальный состав. Стоит понимать, что при работе с химическими веществами, нужно быть предельно осторожными. Если тетраэтисвинец смешается с краской, бензином и добавкой, он может представлять большую опасность для человека. Его ни в коем случае нельзя применять в автомобилях в таком виде.

Итог. Можно ли самостоятельно изменить октановое число топлива? На самом деле, это можно, но не всегда безопасно. Для этих целей применяются химические добавки или спирт.

Источник

Современные методы повышения октанового числа

Рубрика: 13. Химическая технология и промышленность

Дата публикации: 04.07.2016

Статья просмотрена: 3021 раз

Библиографическое описание:

Кутовый, А. Н. Современные методы повышения октанового числа / А. Н. Кутовый, В. С. Власенко, Р. Р. Фатхулов. — Текст : непосредственный // Технические науки: проблемы и перспективы : материалы IV Междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, июль 2016 г.). — Санкт-Петербург : Свое издательство, 2016. — С. 108-109. — URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/166/10847/ (дата обращения: 19.11.2021).

Октановое число — мера детонационной стойкости бензина и моторных масел. То есть, она равна процентному (за объемом) содержания изооктана (2,2,3-триметилпентан) в смеси с нормальным гептаном, эквивалентные по детонационной устойчивости топлива, что испытывается при стандартных условиях.

Причина детонации — выделение энергии при повышенном образовании гидропероксидов ROOH в парах бензина при их окислении кислородом воздуха. Если концентрация гидропероксидов превысит некоторый предел, произойдет их взрывной распад. Взрыв пероксидов протекает по механизму разветвленно-цепных реакций. Для повышения детонационной стойкости есть два пути. Первый — повысить в составе бензина долю разветвленных и ароматических соединений. Второй — ввести в топливо небольшие количества специальных добавок.Чтобы определить антидетонационные свойства полученной смеси, в 1930-х была предложена специальная шкала, в соответствии с которой стойкость данного бензина к детонации сравнивается со стойкостью стандартных смесей. В качестве стандартов были выбраны два вещества: гептан нормального строения и один из изомеров октана — 2,2,3-триметилпентан (его называют «изооктаном»). Смесь паров гептана с воздухом при сильном сжатии легко детонирует, поэтому качество гептана как топлива считается нулевым. Изооктан, будучи разветвленным углеводородом, устойчив к детонации, и его качество принимают равным 100. Октановое число определяют так. Готовят смесь из нормального гептана и изооктана, которая по своим характеристикам эквивалентна испытуемому бензину. Процентное содержание изооктана в этой смеси и есть октановое число бензина.То есть, если в нормальных условиях испытания бензин эквивалентен по детонационной стойкости смеси, содержащей 95 % изооктана и 5 % н-гептана, то октановое число такого бензина равно 95. Именно это число написано на всех бензозаправках, и от него зависит качество и цена бензина. Для автомобильных бензинов октановое число определяют двома методами — моторным и исследовательским. В первом случае моделируют работу двигателя в условиях больших нагрузок (движение по шоссе с высокой скоростью), во втором — в городских условиях (скорость движения невелика и происходят частые остановки). Буква «И» в марке бензина АИ-93 как раз и означает, что октановое число этого бензина получено исследовательским методом. А если указано, что октановое число бензина равно просто 76, то это означает, что оно получено моторным методом.

Методы повышений октанового числа в бензине

Для повышения октанового числа в бензин вводят также так называемые высокооктановые компоненты. К ним относятся ароматические углеводороды с короткой разветвленной боковой цепью, например, кумол . Другая добавка — так называемый алкилат (алкилбензин), смесь насыщенных углеводородов изостроения, получаемая алкилированием изобутана непредельными углеводородами — алкенами, в основном бутиленами. В результате образуется смесь изооктанов [1, с. 114]:

(2,2,3-триметилпентан); (2,2,4-триметилпентан). Алкилат имеет октановое число не менее 90–91,5.

Одним из наиболее широко используемых средств для увеличения уровня октанового числа считается метилтретбутиловый эфир (МТБЭ) , представляющий собой бесцветную легковоспламеняющуюся жидкость со свойственным ей запахом. МТБЭ характеризуется высоким октановым числом и нетоксичностью. При добавлении 10–15 % МТБЭ в состав бензина, рост октанового числа составляет порядка 6–12 единиц. Большинство высокооктановых бензинов производится с применением этой или других аналогичных добавок эфирного класса. К недостатка МТБЭ можно отнести его высокую летучесть и возможность испарения из бензина в жаркую погоду.Чтобы повысить октановое число бензина, широко используют антидетонаторы. Самым первым из них был сравнительно недорогой тетраэтилсвинец. Тетраэтилсвинец (ТЭС) признан одним из самых эффективных антидетонаторов. Он представляет собой маслянистую бесцветную жидкость, с температурой кипения около 200°С. В чистом виде тетраэтилсвинец не добавляется, так как при сгорании образовывается оксид свинца, который осаждается на клапанах, поршнях и т. д. в виде нагара. Для удаления из камеры сгорания оксидов свинца начали применять специальные «вещества — выносители» (бромистый этил, дибромэтан, дибромпропан), который при сгорании образовывали со свинцом летучие соединения, легко удаляемые из камеры сгорания. Смесь тетраэтилсвинца с «веществом — выносителем» и специальным красителем имела название этиловая жидкость, а бензин с данными компонентами — этилированным. Сегодня, производство этилированного бензина запрещено ввиду его высокой токсичности. Свинец способен накапливаться в организме, является ядом и вызывает рассеянный склероз. ТЭС очень ядовит и является канцерогенным веществом. Он может проникать в кровь человека через поры кожи и постепенно накапливаться в ней. Также возможно попадание в организм через дыхательные пути, что может вызвать тяжелые заболевания [3, с. 41].

При высокой температуре в молекулах этого соединения легко рвутся связи Pb–C, с образованием этильных радикалов: . Атомы свинца легко окисляются кислородом до оксидов свинца, а диоксид эффективно разрушает гидропероксиды с образованием малоактивных соединений — альдегидов и спиртов, например: Чтобы образовавшиеся при сгорании тетраэтилсвинца оксиды свинца не отлагались на внутренних деталях двигателя, в бензин одновременно вводят специальный «выноситель» свинца (0,3–0,4 %), обычно это этилбромид и дибромпропан . Тогда свинец выносится вместе с выхлопными газами в виде бромида . Этиловая жидкость очень эффективна в повышении антидетонационных свойств топлив. Добавка долей процента этиловой жидкости в бензин позволяет увеличить его октановое число на 5–10 пунктов. Самая эффективная концентрация ТЭС составляет 0,5–0,8 г на 1 кг бензина. Более высокие концентрации ведут к повышению токсичности топлива, тогда как детонационная стойкость возрастает незначительно. Были разработаны и другие, менее токсичные антидетонаторы, например: трикарбонил (2,3,2-циклопентадиенил)марганец , анилин , ферроцен , димер карбонил(2,3,2-циклопентадиенил)никеля. Эти антидетонаторы слишком дороги, а кроме того образуют твердый нагар на стенках цилиндров в значительно бóльших количествах, чем тетраэтилсвинец [2, с. 187].

1. А. А. Гуреев, Ю. М. Жоров, Е. В. Смидович «Производство высокооктановых бензинов» — М.: Химия, 1981. — 224 с.
2. А. К. Мановян «Технология переработки природных энергоносителей» — Москва: Химия, КолосС, 2004. — 456 с.
3. Ю. А. Лебедев «Второе дыхание марафонца (о свинце)» — М.: Металлургия, 1990. — 144 с.

Источник

Как повысить октановое число бензина в домашних условиях

Что означает октановое число

Октановое число бензина — это мера детонационной стойкости, а точнее показатель различных видов топлива и их воспламенения во время работы ДВС. При низких показателях октанового числа, использование такого топлива чревато негативными последствиями для двигателя, по причине детонации топлива. Из наиболее распространенного: преждевременный износ клапанов и седел, а также остатки гари на стенках и поверхностях. Поэтому октановое число должно быть подходящим для того или иного двигателя, а как повысить октановое число мы разберем в этой статье.

Методы повышения октанового числа

По описанным выше причинам было проведено не одно исследование, целью которых было получить бензин с показателем октанового числа выше среднего. Одним из таких, является технологически сложный метод, в основе которого тяжелый процесс нефтеперегона на заводах при помощи разделения и преобразования фракций, а именно благодаря физическому явлению катализа. Этот метод позволяет производить бензин с высокой себестоимостью, улучшенного качества, и с повышенным показателем энергетической ценности. Благодаря стараниям и исследователям, удалось найти методику, благодаря которой схожих значений можно добиться в домашних условиях собственноручно, прибегая к добавлению специальных добавок под названием «антидетонаторы».

Метилтретбутиловый эфир

На сегодняшний день это наиболее популярный метод. Метилтретбутиловый эфир (МТБЭ) имея огромный показатель детонационной стойкости (более 100 единиц) обеспечивает положительное влияние на работу двигателя: обогащенный кислородом он обеспечивает полноту сгорания понижая выхлопы содержащие элементы СО и СН. К минусам можно отнести тот факт, что повышенное содержание МТБЭ (больше 20%) является причиной снижения ресурса и роста выбросов окислов азота (NOx) в атмосферу. Однако, у такого метода есть свои негативные последствия — красный нагар на свечах зажигания, или камерах сгорания. При этом в симптоматике снижения ресурса и мощностей автомобиля, свечи постоянно троят а то и выходят из строя.

Добавки на основе спиртов

Кроме того, в топливо активно практикуют добавление этилового и метилового спиртов. Такой метод позволяет добиваться значительных показателей по повышению октанового числа. С помощью умеренного количества 10-процентного этилового спирта, бензин типа Аи-92, с легкостью можно повысить до Аи-95. Спирт увеличивая плотность заряда, одновременно снижает показатель детонации и влияние высоких температур на двигатель. Всё это объясняется охлаждением горючей смеси благодаря повышенной газификации и испарениям при работе.

Тетраэтил свинца

Сам по себе театратил свинца имеет множество положительных сторон: после добавление этой присадки резко снижается «дымность» выхлопов, двигатель работает тише привычного и даже немного мощнее прежнего. Все это суммируется со снижением показателя детонации. Однако, имея при этом значительно повышенную токсичность, театратил свинца можно смело считать одним из наиболее опасных для живого организма. Кроме того, что канцерогенность этого химического элемента выше нормы, так еще и испарения из автомобиля могут попадать в организм человека не только через верхние дыхательные пути, но и через открытые раны на теле. Крайне высок и показатель нервно-паралатического воздействия на человека, что приводит к параличам и даже смерти. Но кроме человека страдает и автомобиль. Свинец в составе оседает на трубках и патрубках и чреват негативными последствиями, особенно для карбюраторных автомобилей, и тем у о кого установлен впрысковый нейтрализатор.

Нафталин

Старое, позабытое всеми, кроме наших бабушек, средство борьбы с молью и прочей живностью приобрело новое дыхание как один из видов присадок. Всего 500 грамм этого вещества в одну канистру бензина повышает показатель октанового числа на целых три деления. Но безобидный помощник в виде порошка, взаимодействуя с топливом начинает медленно и прагматично наносить вред основным системам автомобиля. В первую очередь это продукты нагара в камере сгорания, а именно их повышенное количество. Кроме того, значительно повышается уровень токсичности выхлопных газов. Кроме того, нафталин способен кристаллизоваться и забивать бензонасосное отделение.

Ацетон

Ацетон в небольших количествах значительно повышает детонационную стойкость. Добавление подобной присадки нормируется государственными нормами и положениями, потому многие производители не брезгуют повышать октановое число этим методом. Проблема заключается в дальнейшем добавлении этого вещества в составы бензинов низкого качества, пытаясь таким образом получить больше положенного «навара». В итоге получается многократное преувеличение разрешаемой дозы, что в свою очередь чревато распадением ацетона на вредные и токсичные для человека компоненты.

Марганцевые присадки

Марганцевые присадки увеличивают детонационную стойкость на 4—5 единиц. К минусам такого средства можно отнести периодичный выход из строя нейтрализаторов, тем самым снижения эксплуатационных сроков работы двигателя.

Монометиланилин

Монометиланилин(ММА) в небольших дозах (в пределах 1,3%) не имеет негативного влияния на системы двигателя, и при этом повышает октановое число. А вот если переборщить с концентрацией это может вызвать повышенное нагарообразование, и «зависаниям» клапанов и насосов. ММА довольно токсичен для человека, и при попадании в организм паров содержащих его может быть вызвано сильное отравление с серьезными последствиями.

Моющие присадки

Моющие присадки, как принято считать безвредны, так как они имеют достаточный баланс из ингибиторов коррозийных явлений, деэмульгатора (именно он поглощает воду) и непосредственно самого моющего компонента, среди которого наиболее популярным является ПАВ (поверхностно-активные вещества). Благодаря использованию подобного вещества лучшим образом «разъедается» нагар и отложения другого характера. Но крайне важно учесть концентрацию подобного вещества. Передозировка (использование более 10%) чревата плохим запуском двигателя, вплоть до полной потери работоспособности.

Влияние добавок на работу двигателя

Как уже было отмечено в описания всех названных выше присадок, их срок действия достаточно мал, а потом они быстро разрушатся и распадаются. Всё это становится серьезной угрозой, так как образованные частички попадают в клапаны и проводят их закупорке. Наиболее важным моментом использования некачественного бензина, разбавленного значительным количество присадок является его способность проводить электричество, в отличие от заводских аналогов с повышенным качеством производства. Такое «свойство» чревато возгоранием двигателя, и потенциально небезопасно для участников дорожного движения.

Источник