Oktantal
Från Rilpedia
 |
Den här artikeln saknar källhänvisningar. Förbättra gärna artikeln genom att lägga till pålitliga källor (helst fotnoter). Material som inte kan verifieras kan ifrågasättas eller tas bort. (juni 2009) |
Oktantal är ett mått på ett bränsles förmåga att motstå temperatur och tryck. Så kallade knackningar uppstår i en ottomotor då för högt tryck eller temperatur gör att bränslet antänds för tidigt. Ett högre oktantal hos bränslet medför att det motstår tryck och temperatur bättre och därmed minskas risken för att motorn ska "knacka".
För att man ska kunna utnyttja ett bränsles energiinnehåll maximalt så är det viktigt att bränslet inte orsakar knackningar. Om en ottomotor kan konstrueras för ett bränsle med högt oktantal så kommer motorns effekt att stiga samtidigt som dess energiförbrukning (bränsleförbrukning) sjunker.
Ogrenade alkaner har låga oktantal, det vill säga att de lätt orsakar knackningar då de har veka sekundära C-H-bindningar, medan grenade alkaner har kraftigare primära C-H-bindningar och därmed högre oktantal. Skalan för oktantalet utgår från kolvätena heptan (n-heptan enligt äldre nomenklatur), som tilldelas oktantalet 0, och 2,2,4-trimetylpentan, ofta kallat isooktan, som tilldelas oktantalet 100. Heptan är ett ogrenat kolväte, med alla kolatomer på rad, och isooktan är ett grenat kolväte, vilket ger dessa två föreningar olika egenskaper. Denna skala föreslogs först av Graham Edgar 1927. N-heptan fanns på den tiden tillgängligt i ren form medan Edgar blev tvungen att tillverka iso-oktan syntetiskt. Anledningen till att dessa två kolväten valdes beror på att de har liknande kokpunkter. Man kan alltså variera volymförhållandet i blandningar av dessa två kolväten och således få olika oktantal medan kokpunkten förblir relativt konstant.
Provmetoder
Det finns två laboratorietestmetoder för att mäta ett bränsles oktantal. Dessa är Reseach Octane Number (RON) och Motor Octane Number (MON), och de utförs båda med Cooperative Fuels Researchs förgasarförsedd encylindriga provmotor med variabel kompression. De standarder som reglerar detta är ISO 5164:2005 (RON) samt ISO 5163:2005, vilka kan användas för att mäta oktantal mellan 40 och 120. Vid provning så blandar man ihop två referensbränslen (volymprocent iso-oktan i n-heptan), en med ett oktantal högre än förväntat och en med ett oktantal lägre. Man kör motorn på bränslet som ska testas och ställer in kompressionsförhållandet så att CFR motorns knackindikator visar ett värde på 50. Referensbränslena ska nu testköras, visar de 30-40 respektive 60-70 på knackindikatorn så har vi kommit fram till oktantalet. Har vi använt referensbränslen på 97 respektive 99 oktan så rör det sig alltså om ett provbränsle på 98 oktan.
RON ger värden som passar bäst vid låga motorvarvtal och mild knackning medan MON passar bäst med höga motorvarvtal, höga temperaturer och dellast. RON ger högre värden än MON och skillnaden mellan dessa två kallas känslighet. (RON + MON)/2 kallas AKI AntiKnockIndex eller "AON Average Octane Number" (Pump Octane Number, PON).
Det finns även en tredje mätmetod kallad Road Octane Number, RdON. Med denna metod så utför man istället mätningar i provbilar och även i detta fall så används iso-oktan och n-heptan som referens. Normalt krävs 10-15 provbilar, helst av olika typ för att oktantalet ska kunna fastställas med tillräcklig säkerhet.
För handelsbensin i Sverige och Europa är det RON som anges på pumpen medan man i USA använder PON. I bränslets kravspecifikation finns dock krav på RON såväl som MON.
Oktantalet för bensin kan höjas med flera olika oktanhöjande tillsatser, t ex tetraetylbly (förbjudet sedan 1995).
Olika bränslens oktantal
I Sverige saluförs motorbensin med oktantalen 95, 96, 98 samt på vissa stationer 99. Tidigare förekom även 93-, 97- och 100 oktanig bensin. E85 har ett oktantal på 104.
Tidigare användes, såväl tillsammans med som förutan, oktantalet med andra beteckningar, till exempel Regular (93 oktan), Premium (97 oktan) och Super (99 oktan).
