Co to jest oktan?

Wjeżdżasz na stację benzynową i masz do wyboru trzy opcje: zwykłą, średnią lub premium – oczywiście wszystkie benzyny, ponieważ prawdziwy wybór paliwa nie jest obecnie rzeczywistością w Ameryce. Ale czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, co oznaczają te trzy liczby – 87, 89 i 93 lub inne podobne wariacje – na samej pompie?

Na pewno, może słyszałeś, że te liczby reprezentują ocenę tej rzeczy zwanej oktanem. Ale jeśli nie wiesz, co to jest oktan i co on robi, ta odpowiedź jest tak przydatna, jak mówienie komuś nieobeznanemu z giełdą, że Dow wzrósł o trzy punkty.

Krótka odpowiedź brzmi, że oktan jest miarą tego, jak dużą kompresję może wytrzymać paliwo przed zapłonem. Lub, w terminologii laika, im wyższa ocena oktanowa, tym mniej prawdopodobne, że paliwo ulegnie przedwczesnemu zapłonowi (czytaj: niespodziewanej eksplozji) przy wyższym ciśnieniu i uszkodzi silnik. Dlatego właśnie samochody o wysokich osiągach z silnikami o wyższym stopniu sprężania wymagają paliwa o wyższej liczbie oktanowej (premium). W istocie, wyższe paliwa oktanowe są kompatybilne z silnikami o wyższej kompresji, które mogą zwiększyć wydajność i wydajność, podczas gdy potencjalnie zmniejszenie emisji przez spalanie paliwa bardziej completely.

To jest krótka odpowiedź. Długa odpowiedź jest nieco bardziej skomplikowana i wymaga pewnego zrozumienia, jak dokładnie nasze samochody zamieniają paliwa płynne w naszych zbiornikach w energię, która napędza je na naszych drogach. Więc włóżcie czapki do nauki, klasa jest oficjalnie w sesji.

Na obrazku po lewej stronie, mamy animację tego, co zasila większość silników spalinowych (ICE) na drogach, znanych jako cykl czterosuwowy. Podczas kroku 1, prawa rurka (znana jako zawór wlotowy) otwiera się, podczas gdy tłok jednocześnie porusza się w dół. W ten sposób do cylindra dostaje się mieszanka powietrza i paliwa (przedstawiona na niebiesko). Następnie w etapie 2 tłok porusza się z powrotem w górę, sprężając powietrze i paliwo, co powoduje wzrost temperatury i ciśnienia w cylindrze. Krok 3 rozpoczyna się po tym, jak mieszanka paliwowo-powietrzna zostaje zapalona przez świecę zapłonową samochodu. To właśnie ten etap tworzy energię, która faktycznie napędza samochód – siła generowana przez eksplodującą mieszankę paliwowo-powietrzną popycha tłok z powrotem w dół, obracając wał korbowy samochodu i ostatecznie wprawiając samochód w ruch. Po tym następuje krok 4, w którym tłok porusza się z powrotem w górę i wypycha to, co pozostało ze spalonego powietrza/paliwa (znane jako spaliny i reprezentowane przez brąz) z lewej rury lub portu wydechowego. Następnie cykl zaczyna się od nowa.

Więc co to ma wspólnego z oktanem? Właściwie wszystko. Jak wspomniano powyżej, im wyższy wskaźnik oktanowy, tym więcej paliwa może wytrzymać większe ciśnienie bez wstępnego zapłonu. Pozwala to na wiele opcji, które mogą zwiększyć moc i wydajność przy jednoczesnym dodaniu zdolności do zmniejszenia emisji, jak również. Opcje te obejmują zwiększenie stopnia sprężania, zmianę rozrządu zapłonu iskrowego, wtryskiwanie mniejszej ilości paliwa do cylindra i inne. Dodatkowo, silniki zaprojektowane do pracy z wyższymi oktanami również spalają paliwo bardziej całkowicie – co oznacza mniej szkodliwych emisji w spalinach. Jedno z badań MIT oszacował nawet, że jeśli wyższe oktanowe paliwa i silniki zaprojektowane dla nich stały się bardziej powszechne, USA może zmniejszyć nasze roczne emisje CO2 o 35 mln ton.

Z tej wiedzy w ręku, możemy teraz wrócić do tych liczb – 87, 89, i 93. 87 to standardowa liczba oktanowa, do której przystosowana jest większość silników samochodowych. Lub ujmując to inaczej, oktan 87 lub wyższy może wytrzymać stopień sprężania używany w większości samochodów. Cokolwiek niższy i ryzyko silnika szkodliwe przed zapłonem lub pukanie – procesy, które występują, gdy stopień sprężania generuje więcej ciśnienia i ciepła niż paliwo może obsługiwać, powodując spalanie przedwcześnie i naciśnij w dół na tłok, podczas gdy jest nadal porusza się w górę w kroku 2. A ponieważ 87 to standardowa liczba oktanowa dla paliwa, z którego korzysta większość silników, paliwa o liczbie oktanowej 89 i 93 różnią się tylko tym, że są w stanie wytrzymać więcej ciepła i ciśnienia przed samodzielnym zapłonem. To z kolei oznacza, że mogą one pracować w silnikach o wysokiej wydajności, zaprojektowanych do użycia wyższych stopni sprężania. Oznacza to również, że podczas gdy wyższe paliwa oktanowe nie zaszkodzi silnikom zaprojektowanym do pracy na 87 oktanów paliwa, nie zapewni korzyści albo.

A tam masz to. Oktan jest po prostu miarą tego, ile ciepła i ciśnienia może wytrzymać paliwo przed eksplozją, i – w połączeniu z odpowiednio zaprojektowanym silnikiem – wyższe paliwo oktanowe może zwiększyć wydajność i efektywność przy jednoczesnym zmniejszeniu emisji.

Klasa odrzucona.

.