Октановое число бензина АИ-95¶

Октановое число — характеристика антидетонационных свойств моторного топлива, показывающая его устойчивость к детонации (неконтролируемому взрывному сгоранию смеси в цилиндре). У бензина марки АИ-95 октановое число, согласно ГОСТ Р 51105-97, составляет не менее 95 единиц по моторному методу (М) и не менее 85 единиц по исследовательскому методу (И). Индекс «АИ» в маркировке расшифровывается как «бензин автомобильный, октановое число определено исследовательским методом».

¶Методы определения октанового числа

В России и большинстве стран, подписавших Венскую конвенцию, октановое число определяется двумя стандартными методами.

¶Исследовательский метод (И)

Проводится на стандартной испытательной установке CFR (Cooperative Fuel Research) при оборотах коленвала 600 об/мин, температуре воздушно-топливной смеси 52 °C. Метод отражает условия работы двигателя при умеренных нагрузках: холодный пуск, прогрев, средние обороты. Значение по этому методу и указывается в маркировке: у бензина АИ-95 оно равно 95.

¶Моторный метод (М)

Те же установки, но обороты 900 об/мин, температура смеси 140 °C, зажигание с опережением. Метод моделирует режим высоких нагрузок и больших оборотов. Для АИ-95 моторное октановое число по ГОСТу должно быть не ниже 85. Разница между двумя значениями называется «чувствительностью» топлива и составляет для АИ-95 около 10 единиц.

¶Соотношение методов

Ранее в ряде стран (США, Канада) использовалось «антидетонационное число» (AKI) — среднее арифметическое двух методов: (И + М) / 2. Для АИ-95 с показателями 95 и 85 это значение равно 90. На канистрах в США и Европе часто указывается именно AKI, что нередко вводит в заблуждение при сравнении с российской маркировкой.

¶Что означает число 95

Число 95 условно: оно соответствует объёмной доле изооктана (2,2,4-триметилпентана) в смеси с гептаном, дающей такую же детонационную стойкость, что и испытуемое топливо. Чистый изооктан принят за 100 единиц, нормальный гептан — за 0. Бензин АИ-95 по антидетонационным свойствам эквивалентен смеси из 95 % изооктана и 5 % гептана.

¶Получение марки АИ-95

Прямогонные бензины из нефти имеют октановое число обычно 40–60. Для доведения до 95 применяют:

• ректификацию — разделение на фракции с разной испаряемостью;
• крекинг (термический и каталитический) — распад тяжёлых молекул на более лёгкие, в том числе разветвлённые;
• рформинг — перевод нормальных парафинов в изопарафины и ароматические углеводороды;
• алкилирование — присоединение лёгких олефинов к изопарафинам;
• добавление антидетонаторов — тетраэтилсвинца (в прошлом, ныне ограничено) или эфиров (МТБЭ, ЭТБЭ).

Современные компоненты АИ-95 в России: каталитический бензин (каталитический крекинг), реформат, бутан-бензиновая фракция, МТБЭ, алкилат. Типичный состав: 40–50 % каталитического бензина, 20–30 % реформата, до 15 % МТБЭ, остальное — алкилат, бутан, изопентан.

¶Требования стандартов

По ГОСТ Р 51105-97 бензин АИ-95 должен иметь:

¶Детонация и её последствия

Детонация возникает, когда свечная искра поджигает смесь, а остаток заряда самовоспламеняется ударной волной. Сопровождается металлическим звуком, ростом температуры, разрушением поршней, клапанов, прокладки головки блока. Современные двигатели оснащены датчиками детонации, которые при её появлении уменьшают угол опережения зажигания, снижая мощность и КПД.

¶Применение АИ-95

Бензин АИ-95 рассчитан на двигатели со степенью сжатия 9,5–10,5, что соответствует большинству современных легковых автомобилей. Марка АИ-92 подходит для моторов со степенью сжатия до 9,5, АИ-98 — для высокофорсированных двигателей. Использование топлива с октановым числом ниже рекомендованного приводит к детонации и преждевременному износу, выше — допустимо, но не даёт выигрыша в мощности при обычной настройке зажигания.

В России стандартным топливом для большинства иномарок и отечественных автомобилей является именно АИ-95; на долю этой марки приходится основная часть розничных продаж автомобильных бензинов.

¶Экологические аспекты

С 2016 года в России действует экологический класс Евро-5 для всех продаваемых бензинов. Ограничения по содержанию бензола, серы, ароматических и кислородсодержащих компонентов косвенно влияют на рецептуру АИ-95: производители вынуждены использовать больше алкилата и эфиров вместо реформата.

¶Интересные факты

• Октановая шкала может превышать 100: высокооктановые авиационные топлива (В-100/130, В-100/150) имеют значения 115–150.
• Октановое число не отражает энергетическую ценность топлива: у АИ-95 и АИ-92 теплота сгорания практически одинакова.
• Эфир МТБЭ повышает октановое число на 2–3 единицы за каждый процент добавки.

Источники:

• ГОСТ Р 51105-97 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Бензины. Технические условия»
• ГОСТ Р 52368-2005 «Топливо дизельное Евро. Технические условия»
• Справочник «Производство автомобильных бензинов», под ред. Р. З. Сафина
• Материалы НП «Национальное объединение нефтегазопереработчиков»