Cos’è il numero di ottani?

Ti fermi in una stazione di servizio e ti vengono presentate tre opzioni: normale, media o premium – tutta benzina, naturalmente, dato che la vera scelta del carburante non è attualmente una realtà in America. Ma vi siete mai chiesti cosa significano quei tre numeri – 87, 89 e 93 o qualche variazione simile – sulla pompa stessa?

Certo, forse avete sentito che quei numeri rappresentano la valutazione di questa cosa chiamata ottano. Ma a meno che tu non sappia cos’è l’ottano e cosa fa, questa risposta è utile quanto dire a qualcuno che non ha familiarità con il mercato azionario che il Dow è salito di tre punti.

La risposta breve è che l’ottano è la misura di quanta compressione un carburante può sopportare prima di accendersi. O, in termini profani, più alto è il numero di ottani, meno è probabile che il carburante si pre-accenda (leggi: esploda inaspettatamente) a pressioni più alte e danneggi il tuo motore. Questo è il motivo per cui le auto ad alte prestazioni con motori ad alta compressione richiedono un carburante ad alto numero di ottani (premium). In sostanza, i carburanti a più alto numero di ottani sono compatibili con i motori a più alta compressione che possono aumentare l’efficienza e le prestazioni mentre potenzialmente riducono le emissioni bruciando il carburante più completamente.

Questa è la risposta breve. La risposta lunga è un po’ più complicata e richiede una certa comprensione di come, esattamente, le nostre auto trasformano i combustibili liquidi nei nostri serbatoi nell’energia che le spinge sulle nostre strade. Quindi indossate i vostri cappelli di apprendimento, la lezione è ufficialmente in corso.

Nell’immagine a sinistra, abbiamo un’animazione di ciò che alimenta la stragrande maggioranza dei motori a combustione interna (ICE) sulla strada, noto come il ciclo a quattro tempi. Durante la fase 1, il tubo destro (noto come valvola di aspirazione) si apre mentre il pistone si muove simultaneamente verso il basso. Questo porta una miscela di aria e carburante (rappresentata dal blu) nel cilindro. Poi, nella fase 2, il pistone risale, comprimendo l’aria e il carburante, aumentando la temperatura e la pressione nel cilindro. La fase 3 inizia dopo che la miscela aria/carburante viene accesa dalla candela dell’auto. È questa fase che crea l’energia che effettivamente alimenta l’auto, con la forza generata dall’esplosione della miscela aria/combustibile che spinge il pistone verso il basso, facendo girare l’albero motore dell’auto e, infine, spingendo l’auto in movimento. Questo è seguito dalla fase 4, dove il pistone si muove di nuovo verso l’alto e spinge ciò che rimane della miscela aria/combustibile (conosciuta come scarico e rappresentata dal marrone) fuori dal tubo sinistro, o porta di scarico. Poi il ciclo ricomincia da capo.

Quindi cosa ha a che fare tutto questo con il numero di ottano? Tutto, in realtà. Come menzionato sopra, più alto è il numero di ottani, più il carburante può sopportare pressioni maggiori senza pre-accendersi. Questo permette una varietà di opzioni che possono aumentare la potenza e l’efficienza, aggiungendo anche la capacità di diminuire le emissioni. Queste opzioni includono l’aumento del rapporto di compressione, la modifica dei tempi di accensione della scintilla, l’iniezione di meno carburante nel cilindro e altro ancora. Inoltre, i motori progettati per lavorare con ottani più alti bruciano anche il carburante più completamente – il che significa meno emissioni nocive nello scarico. Uno studio del MIT ha persino stimato che se i carburanti a più alti ottani e i motori progettati per essi fossero più diffusi, gli Stati Uniti potrebbero ridurre le nostre emissioni annuali di CO2 di 35 milioni di tonnellate.

Con questa conoscenza in mano, possiamo ora tornare a quei numeri – 87, 89 e 93. 87 è il numero di ottano standard per il quale sono progettati la maggior parte dei motori delle auto. O messo in un altro modo, un valore di ottano di 87 o superiore può sopportare i rapporti di compressione utilizzati nella maggior parte delle auto. Se è inferiore, si rischia una dannosa pre-accensione o bussare – processi che si verificano quando il rapporto di compressione genera più pressione e calore di quanto il carburante possa gestire, causando una combustione anticipata e spingendo verso il basso contro il pistone mentre si sta ancora muovendo verso l’alto nella fase 2. E poiché 87 è il numero di ottano standard per il carburante che la maggior parte dei motori usa oggi, i carburanti a 89 e 93 ottani sono diversi solo perché possono gestire più calore e pressione prima di accendersi da soli. Questo, a sua volta, significa che possono funzionare in motori ad alte prestazioni progettati per usare rapporti di compressione più alti. Significa anche che, mentre i carburanti a ottani più alti non danneggeranno i motori progettati per funzionare con carburante a 87 ottani, non forniranno nemmeno un beneficio.

Ecco qui. L’ottano è semplicemente una misura di quanto calore e pressione un carburante può sopportare prima di esplodere, e – in tandem con un motore progettato correttamente – un carburante a ottano più alto può aumentare le prestazioni e l’efficienza, diminuendo le emissioni.

Classe respinta.