Как се прави бензин? Какво представляват октановите оценки?

Бензинът се състои от сложна смес от въглеводороди. Повечето от тях са алкани с 4-10 въглеродни атома на молекула. По-малки количества от ароматни съединения присъстват. Алкени и алкините също могат да присъстват в бензина.

Най-често бензинът се произвежда от фракционна дестилация на петролен, известен още като суров нефт (произвежда се също от въглища и нефтен шисти). Суровото масло се разделя според различните точки на кипене на фракции. Този процес на фракционна дестилация дава приблизително 250 ml бензин с права течност за всеки литър суров нефт. Добивът на бензин може да се удвои чрез преобразуване на по-високите или по-ниските фракции на точката на кипене във въглеводороди в бензиновата гама. Два от основните процеси, използвани за извършване на това преобразуване, са крекинг и изомеризация.

При напукване, високомолекулни фракции и катализатори се нагряват до точката, в която връзките въглерод-въглерод се разкъсват. Продуктите на реакцията включват алкени и алкани с по-ниско молекулно тегло, отколкото са били в първоначалната фракция. Алканите от реакцията на крекинг се добавят към бензина с право движение, за да се увеличи добивът на бензин от суровия нефт. Пример за реакция на напукване е:

алкан С₁₃Н₂₈ л) → алкан С₈Н₁₈ (л) + алкен С₂Н₄ (ж) + алкен С₃Н₆ (Ж)

В процес на изомеризация, алкани с права верига се превръщат в разклонена верига изомери, които изгарят по-ефективно. Например, пентанът и катализаторът могат да реагират до получаване на 2-метилбутан и 2,2-диметилпропан. Също така, известна изомеризация се случва по време на процеса на крекинг, което повишава качеството на бензина.

При двигателите с вътрешно горене смесите от компресиран бензин и въздух имат тенденция да се запалват преждевременно, а не да изгарят плавно. Това създава двигател чукам, характерен тракащ или пищящ звук в един или повече цилиндъра. Най- октаново число на бензин е мярка за неговата устойчивост на удар. Октановото число се определя чрез сравняване на характеристиките на бензин с изооктан (2,2,4-триметилпентан) и хептан. Изооктанът получава октаново число 100. Това е силно разклонено съединение, което гори плавно, с малко чукане. От друга страна, хептанът получава октаново число от нула. Това е неразклонено съединение и чука лошо.

Правият бензин има октаново число от около 70. С други думи, бензинът с права работа има същите чукащи свойства като смес от 70% изооктан и 30% хептан. Крекинг, изомеризация и други процеси могат да се използват за увеличаване на октана рейтинг на бензин до около 90. Могат да бъдат добавени агенти против удар, за да се увеличи допълнително октановото число. Тетраетил олово, Pb (C2H5) 4, е един такъв агент, който се добавя към газ със скорост до 2,4 грама на галон бензин. Преминаването към безоловен бензин изисква добавяне на по-скъпи съединения, като аромати и силно разклонени алкани, за да се поддържа високо октаново число.

Бензиновите помпи обикновено публикуват октанови числа като средно две различни стойности. Често може да видите октановата класация, цитирана като (R + M) / 2. Една стойност е октаново число на изследване (RON), което се определя с тестов двигател, работещ при ниска скорост от 600 оборота в минута. Другата стойност е моторно октаново число (MON), което се определя с тестов двигател, работещ с по-висока скорост от 900 оборота в минута. Ако например бензинът има RON 98 и MON от 90, тогава осчетоводеното октаново число би било средната стойност на двете стойности или 94.

Високооктановият бензин не превъзхожда обикновения октанов бензин, като предотвратява образуването на отлагания на двигателя, отстраняването им или почистването на двигателя. Въпреки това съвременните горива с високо октаново съдържание могат да съдържат допълнителни почистващи препарати, които да помогнат за защита на двигателите с висока компресия. Потребителите трябва да изберат най-ниската степен на октан, при която двигателят на автомобила работи, без да чука. Понякога чукането или пингването на светлина няма да навреди на двигателя и не означава необходимост от по-висок октан. От друга страна, силно или трайно почукване може да доведе до повреда на двигателя.

• Американски петролен институт - API представлява американската индустрия за нефт и природен газ.
• Често задавани въпроси за автомобилния бензин - Това е много добре цитирана статия на Брус Хамилтън, превърната в HTML от Кайл Хамар.
• Често задавани въпроси за бензина, част 1 - Отправна точка за често задаваните въпроси на Брус Хамилтън (Industrial Research Limited) относно бензиновите въпроси.
• Често задавани въпроси за бензина - Предоставена е подробна информация за октановите характеристики.
• HowStuffWorks: Как работят двигателите на автомобилите - Ако не знаете как работи, това е статията за вас! Графиката е готина, но е налична и версия за печат на статията.
• HowStuffWorks: Какво означава октан? - Това е отговорът на Маршал Брейн на въпроса.