Октан саны нені білдіреді?

Октан саны — бұл отынның дүмпу төзімділігін анықтайтын және оның қозғалтқыштағы жұмыс тиімділігіне әсер ететін негізгі көрсеткіш. Әрбір автокөлік иесі өз көлігі үшін ең төменгі октан санының қайсысы қолайлы екенін білуі керек, өйткені дұрыс емес октанды отынды пайдалану қозғалтқыштың тез істен шығуына әкелуі мүмкін.

Октан саны — ішкі жану қозғалтқыштарында қолданылатын отынның дүмпу беріктігін сипаттайтын маңызды көрсеткіш. Бұл отынның қысу кезінде өздігінен тұтануға төзімділігі (жоғары қысым).

Октан санының шартты пайыздық нүктесі эталон үшін ішкі жану қозғалтқыштарындағы изооктан (2,2,4-триметилпентан) мен н-гептан (қалыпты гептан) қоспасы алынады, өйткені изооктан жоғары қысу дәрежесінде де өзін-өзі тұтату қиынға соғады. «Изооктан» атауы октан изомерін білдіреді (C₈H₁₈) — изооктанның октанға да, басқа құрылымға да бірдей химиялық формуласы бар. Дәл осы изооктан бензиндердің октандық санының эталоны болып табылады.

Шартты түрде жүз пайыз изооктанның октан саны 100 деп қабылданады, керісінше, мұнайдың детонациялық тұрақсыз компоненті — н-гептан нөлге тең октан санының мәнін алды. Бензоколонколарда бензин нөмірлерін көргенде — бұл октан сандары. Мысалы, 92 октан саны бар бензин 92% изооктан мен 8% гептан қоспасы сияқты детонациялық төзімділікке ие.

Изооктан жоғары қысу дәрежесінде де өзін-өзі тұтату қиынға соғады, детонациялық төзімділігі жоғары отынның октан саны жоғары. Октан санының максималды мәні (таза изооктанның баламасы) 100-ге тең.

Жанармай құю орындарында сіз «октан саны» терминін кездестірмейсіз, бірақ отынның таңбалауын көресіз: 92, 95 немесе 98. Бұл сандар бензиннің октан санын білдіреді.

Изооктан — алифаттық қатардың шекті көмірсутегі. Оның химиялық формуласы: C₈H₁₈. Химиялық құрылымы бойынша изооктан 2,2,4-триметилпентан болып табылады. Оның құрылымдық формуласы: С(CH₃)₃ — CH₂ — CH(CH₃)₂. Изооктан молекуласында көміртек атомдары sp3 будандастырылған күйде болады, олардың арасында жалғыз сигма байланыстарын құрайды. Өз кезегінде, н-гептанның химиялық формуласы — бұл C₇H₁₆ н-гептан молекуласы жеті көміртек атомынан және он алты сутегі атомынан тұрады дегенді білдіреді. Н-гептанның құрылымдық формуласы: CH₃ — CH₂ — CH₂ — CH₂ — CH₂ — CH₂ — CH₃.

Жоғары октан саны бар бензин қозғалтқыш цилиндрлеріндегі жоғары қысу дәрежесіне мерзімінен бұрын өздігінен тұтанбай төтеп бере алады (қозғалтқышты қағу, «дүмпу»), сондықтан оны меншікті қуаты мен пайдалы әрекет коэффициенті бар жоғары қозғалтқыштарда қолдануға болады.

Дүмпуге қарсы қоспаларды қолданған кезде таза изооктанға қарағанда өе жоғары дүмпу төзімділігіне қол жеткізуге болады. Мұндай бензиндер үшін шартты октан шкаласы бар, онда мәндер тіпті 100-ден жоғары болады.

Сонымен қатар, нақты отын изооктан мен гептанның қоспасы емес екенін есте ұстаған жөн: егер бензиннің октан саны 92 болса, бұл оның 92% изооктан мен 8% гептан қоспасы сияқты дүмпитінін білдіреді, бірақ бұл бензиннің құрамында 92% изооктан және 8% гептан бар дегенді білдірмейді. Октан санын анықтау нәтижелері сынақ әдісіне байланысты екенін атап көрсеткен маңызды. Зерттеу октан саны (ЗОС) мен моторлы октан саны (МОС) арасында айырмашылық бар. ЗОС пен МОС арасындағы айырмашылық отынның сезімталдығы деп аталады.

Этильденген немесе қорғасын бензині

Қорғасын бензині — бұл тетраэтил қорғасын деп аталатын қосылыс қосылатын бензин. Мұны оның дәмін жақсарту үшін тағамға дәмдеуіштерді қосумен салыстыруға болады. Бұл жағдайда «дәм» бұл қозғалтқыш жұмысының тиімділігі болып табылады. Тетраэтил қорғасын оны барынша бірқалыпты жасай отырып, қозғалтқыштың жұмысын жақсартатын дүмпуге қарсы қосымша ретінде әрекет етеді.

Алайда, кейбір дәмдеуіштер денсаулыққа зиян тигізуі мүмкін, сондықтан тетраэтил қорғасын қоршаған ортаға және адамдардың денсаулығына зиян тигізді. Қорғасын – қатерлі ісік, инсульт және жүрек ауруы сияқты ауыр сырқаттарды тудыруы мүмкін улы элемент. Бұл балалардағы мидың даму проблемаларымен де байланысты. Қорғасын бензинін пайдалану бір ғасырға жуық уақыт ішінде ауаның, топырақтың және судың ластануына әкелді. Бастапқыда қорғасын бензинінің денсаулыққа әсері туралы қорқыныш болса да, бұл қауіптер сенімді дәлелдердің болмауына байланысты тез қабылданбады. 1969 жылы ғана қорғасынның адамдарға улы әсерін көрсететін алғашқы клиникалық зерттеулер жүргізілді.

Бұған жауап ретінде көптеген елдер 1970 жылдары қорғасын бензинін пайдаланудан біртіндеп бас тарта бастады. Алжир 2021 жылы қорғасын бензиніне мүлдем тыйым салған соңғы ел болды. Осылайша, бүгінде әлемде автомобильдер мен жүк көліктері үшін қорғасын бензинін пайдаланатын ел жоқ.

Этилдендірілмеген жоғары октанды бензин

Этилдендірілмеген жоғары октанды бензин — бұл қозғалтқыштың жоғары қысымды автомобильдерінде қолданылатын отын түрі. Оның құрамында этанолы бар бензинмен салыстырғанда октан рейтингі жоғары, бұл оны дүмпу қаупінсіз пайдалануға мүмкіндік береді.

Этилдендірілмеген бензин хош иісті аминдерді, этил спиртін, метил-третбутил спиртін, ферроценді және басқа органикалық қосылыстарды қоспалар ретінде пайдаланады. Бұл қоспалар отынның октан санын көбейтеді, бірақ этилденген бензинде қолданылған тетраэтил қорғасын сияқты улы емес.

ҚазМұнайГаз үш қазақстандық МӨЗ бүгінгі күні АИ-92-К4, АИ-95-К4, АИ-98-К4 маркалы жоғары класты этилендірілмеген бензинді тұрақты түрде өндіреді. Одан да экологиялық таза К5 класты бензин (Еуро-5 ұқсас) өндірісіне келетін болсақ, ҚазМұнайГаз зауыттары автобензиннің осы маркасын өндірудің технологиялық мүмкіндігін 2017 жылы растады. Отынның осы түріне сұраныстың ұлғаюымен Атырау МӨЗ отандық ҚМГ зауыттарынан алғаш болып 2023 жылдың шілдесінде К5 экологиялық класты АИ-92 маркалы автобензин шығара бастады. Бұл экологиялық отынның басты артықшылығы күкірт қосылыстарының құрамын К4 класымен салыстырғанда 5 есе азайту болып табылады. Сондай-ақ, К5 класты бензинде хош иісті көмірсутектердің (бензол) және қоспалардың мөлшері шектеледі.