Az Oktánszám: Tények és Tévhitek a Benzinről
Kezdetnek érdemes két fontos alapfogalmat tisztázni. Az oktánszám a motorhajtóanyagok kompressziótűrési tulajdonságának jellemzésére szolgál. Ez a motorhajtóanyagoknak az a tulajdonsága, amely megszabja, hogy milyen mértékben tűri az üzem során fellépő nyomás- és hőigénybevételt anélkül, hogy önmagától begyulladna. A spontán égés kopogásban nyilvánulna meg.
Nézzük mit is jelent az oktánszám? Amit a benzinkúton oktánnak neveznek, az a kísérleti oktánszám. Rövidítése RON. (Research Octane Number). A 95-ös benzin olyan mintha 95% izooktánból és 5% n-heptánból állna. A n-heptán nulla kompresszió tûrésû! Ám az ilyen jellegûhöz hasonló molekula konfigurációkra szükség van a benzinbe.
Halott már bizonyára a MON motor-oktánról is, melyet pld. összetételbõl számolni nem lehet pontosan, a körülmények szigorítása miatt. Magasabb hõmérsékletnél kell teljesíteni egyhengeres motorban a kopogás nélküliséget, valamint magasabb fordulaton mérik. A valósághoz ez közelebb áll. Az életszerûbb motor oktán, a MON, csak ez költségesebb meghatározás. Oktán-motor szükséges hozzá. A szigorúbb körülmények miatt a motor oktán általában a közepes benzineknél 10 egységgel kevesebb a kísérleti oktánnál. Tehát a kísérleti 95-ös szuperbenzin kb. 85-ös motor-oktánú.
A kopogásos égés jelensége és elkerülése
Az Otto-motoroknál fontos, hogy az elegy a nyomás hatására ne kezdjen égni. Fizikai mûködési mechanizmus a benzines motoroknál egyszerûen mûködik. A hengerbe összenyomják a levegõt, közben az injektor beporlasztja a benzint. Régebben karburátorból szívta a benzin-levegõ keveréket a motor. Ez a keveréknek nem lehet öngyulladást szenvednie a sûrítéstõl és a hõtõl sem.
A dugattyú és a szelep károsodik, ha a felmenõ, már a sûrítési fázisban meggyullad a benzin-levegõ keverék. Ez az úgynevezett kopogó, káros égés! Ezt hallani is a motor járása közben. Amikor a benzinmotorban rendellenesek az égési folyamatok, például nem a szikra, hanem öngyulladás hatására kezd el égni a benzin-levegõ keverék, akkor a motor kopogni, csörögni fog. Ha ilyesmit tapasztalunk, mielőbb keressünk fel egy szervizt.
Elõnyünk is van a mai közvetlen hengerbe fecskendezési technika okán. A karburátoros motoroknál a kezdeti levegõ beszívással a benzin-levegõ keveréket kellett sûríteni, tehát több ideig lehetett kopogó égés. Míg a korszerû benzines hengerenkénti befecskendezésnél a levegõt kezdi sûríteni a henger, ami addig nyílván nem robban be, míg az üzemanyagot késõbb nem adják hozzá a benzin injektorok.
Ennek idõzítése az ECU feladata, sõt a szikra gyújtás idejével is szabályozzák az optimális égést. Elõgyújtást szabályozzák a benzinhez! Valamint egyre több jármûvet kopogás érzékelõvel szerelnek fel, mely irányítja a benzin mennyiségét, idejét, és a szikragyújtás lefolyását! Itt nyilván az elõgyujtási idõnek is szerepe van. Mindezt úgy teszi az ECU, hogy a többi emissziós, hõmérsékleti, nyomás stb. jeladók adatait elemezve módosítja az égés lefolyását optimális irányba! A gyulladást az elektromos szikrának kell indítania, a megfelelõ idõben. A holtpont közeli dugattyú így az expanziótól lefelé haladva kifejtheti munka fázisát a hajtókaron, fõtengelyen keresztül.
A KNOCK és az ELŐGYÚJTÁS RÉSZLETES áttekintése - BOOST SCHOOL #7
Tévhitek és valóság: szükséges-e a magas oktánszám?
A benzinkutakon ezzel a jellemzõvel találkozik a jármûvel közlekedõ ember. Ezért gondolják, hogy szinte, csak ez a paraméter a legfontosabb. Valóban kell, egy bizonyos szintet teljesítenie a benzinnek, hisz e nélkül nem mûködne jól a motor! Mégis, túlmisztifikált ez a paraméter a mai világban. Túl sokat várunk el a magasabb, pld. 100-as oktánszámú benzintõl. Holott a motornak az a jó, amire tervezték.
Tehát aki azt gondolja, hogy még több oktánú benzinnel jobban jár, nem jól gondolkodik! Pont ezért nem javaslom, hogy a gépkönyvbe szereplõ oktánt bármivel feljebb átlépjük. Pld. felesleges 100-as benzint tankolni. A válasz egyszerű: azt az oktánszámú üzemanyagot érdemes használni, amit az adott gépjármű kézikönyve javasol.
Teljesen felesleges a 95-ös oktánszám helyett 100-as benzint használni. Kárt ugyan nem okoz, de hátrányt igen, mégpedig anyagit, mely pénzben mérhetõ 10-20% mínuszt jelent. Egyrészt a kúti ára magasabb, másrészt a láng begyújtási terjedelmi képessége rosszabb, nyílván a kisebb oktánú alkotók kevesebb részarányából eredõen. Így következés képpen többet is fogyaszt belõle. Természetesen kivétel a SPORT motorok, mely a benzinhez igazítják az üzemmódot.
Toyota Auris hibrid részletes adatok
Egy olvasói élmény is alátámasztja a tájékozatlanságot a témában: "Nem szeretek ott tankolni, egyik nap mégis arra jártam amikor tankolnom kellett. Beálltam, srác már ugrott is, mondta segít, mondtam kösz megy. Én: 98as nincs? (95-től kopog a motor, és ha jól emlékszem 98 nem volt, csak két 95 meg a V) Kutas: Nincs, de van V-Power amiben......
Miért nem 105-ös benzinnel közlekedünk?
Akkor miért nem 105-ös benzinnel közlekedünk, ha olcsó is és jó is? Mert ezt a szikra gyújtású motorok nehezen viselik el. Vagy épp sehogy! Nem is indulnak be tõle! Más felfeszített sûrítési arányú motorok kellenének hozzá. Ezek pedig nem kibírósak, hamarabb elhasználódnak, lám a versenyautók ilyenek. Drága is, mert minden alkatrészt sokkal erõsebb anyagból kell méretezni. Az ilyen benzines motort költségesen, még a dízelnél is sokkal drágábban lehet elkészíteni.
A nagyobb oktánszámú benzin - általában függetlenül attól, hogy milyen úton állították elő - az Ottomotorokban megfelelően nagyobb kompresszióviszonyt tesz lehetővé, anélkül, hogy a káros kopogás fellépne. Ezáltal a motor termikus hatásfoka nő és egy liter üzemanyagból nagyobb teljesítményt lehet kivenni. Mivel a kompresszió tûrõ képességet jelenti, és a 100-as benzinnel kb. 1:12 körüli benzinmotor tud biztonsággal üzemelni, ezért nyílván van ennél nagyobb arányú kompresszió-tûrõképességet kibíró benzin is. (Pld. 1:13-14 arányú sportmotorok.)
Legjobb példa erre a FIA Homológizált Rally Fuel 102. Ez a benzin csak szûk jellemzõk alapján konstruálható. Rengeteg kötöttséget tartalmaz, mind a felhasznált molekuláris kategóriák, mind a fizikai jellemzõk területén. Az igazán jó versenybenzin megalkotása, kísérleti és gyakorlati jellemzõk igazolása nagyon költséges! Ezért is egy külön hatalmas tudományág. Egyben egy roppant izgalmas munka is! Itt is igaz, hogy a verseny tapasztalatokra fordított hatalmas összegek, tehát több száz mérnök munkája több milló EURO összegben, elõbb utóbb megjelenik a polgári életben is. Így lehet könnyen üzemeltetni egy 1:14-es sûrítésû arányú rally autót, valamint az F1-es autókat is.
Az üzemanyagok összetétele és gyártása
Hogyan lehet elérni a megfelelõ oktán számot? Régebben csak összetétel, keverékek képzésével. Manapság a kõolaj feldolgozási módszerében történt fejlõdéssel, átalakítási folyamat is történik a lepárláskor. A reformálási folyamatokkal a meglévõ kõolaj kis oktánú alkotóiból állítanak elõ lépcsõs katalizátorok segítségével nagyobb oktánú használható benzin komponenst.
A konfigurációban mindig szenved, károsodik egyik növelésével más funkció. Például a rétegesség. Minél több féle, molekula van a benzinben, és azok sorozatszerûen minden lényeges izomerje megtalálható a benzinben, úgy lesz hatékony az üzemanyag. Az égési sebességek sorozata is nagyon fontos. Minden típusnak lenni kell benne, és optimális arányba. Az adalékolási technikákkal ezeket a hiányokat is pótoljuk. A hiányzó lépcsõket kiegészítjük. Ebbõl is érezhetõ, hogy jobban megy az autónk!
A funkciókat csak akkor lehet hatékonyan elérni, ha külön gyártásban elõállítják a vegyes szénhidrogén származékok hiányzó változatait. A hatékony üzemanyag azonban nem mindig fontos a gyártónak. A szabványokon belül maradva ugyan, de minél olcsóbban kell elõállítani a benzint. Ez a célja minden lepárlónak.
Ennek okán egy jelentõs lepárlási mennyiséget tovább feldolgoznak, hogy növeljék a rövid szénhidrogén láncok mennyiségét. Pontosan a benzin frakció részarányát, mivel erre van kereslet. Teszik ezt a sûrû, magas szénszámú olajszármazékból lánctöréssel, rövidebb egységekre bontással, mely a benzinhez közel áll, valamint a molekulába katalizátorok segítségével hidrogén bejuttatással. Az dicséretes, hogy manapság kisebb energiával, jobb alapbenzint, nyersbenzint tudnak elõállítani. Ezt fehérárunak nevezik. Magasabb oktánszámról kell kiindulni, így könnyedén elérhetõ a kívánt oktán cél.
Mégis miért tesznek kis oktánszámú, kis energia tartalmú folyadékot a benzin keverõ komponenseként? Egyszerû a magyarázat. A szikra gyújtást, és a kezdeti égés terjedését meg kell indítani minél elõbb a hengerbe, késedelem nélkül. Erre a kisebb oktánszámú folyadékok alkalmasabbak. Figyelembe kell venni, hogy csak kis mennyiségû lehet. Ahogy ezen folyadékok oktánszáma nõ, úgy lehet több is a benzinbe. Minden molekulának megvan a maga égési energiája, fajhõje, gyorsasága, melyet figyelembe kell venni, pont az optimális oktánszám elérése, tartása miatt is! Ha egy alkotó részarányát változtatjuk, minden borul. Ezért óriási tudomány a jó benzin elõállítása.
Adalékok és prémium üzemanyagok
A rengeteg funciós adalék hozzáadással minden tulajdonság változik. A keverési képlet egy nagyon sok ismeretlent tartalmazó képlettel írható le, ahol az ismeretlenek száma funkcionálisan legalább 4 tucat. Az oktánszám pedig egy a sok közül.
A benzinhez adott adalékok valóban jó hatást gyakorolnak a motorra, ezt több teszt is bizonyítja. Szélsőséges esetben a lerakódások a fogyasztás növekedéséhez, nagyobb károsanyag-kibocsátáshoz, az autó menetviselkedésének romlásához vezethetnek. Ez a jelenség alapvetően az üzemanyagra vezethető vissza, ilyenkor is tanácsos prémium terméket tankolni, mert azzal részben tisztítjuk a motort, középtávon eltűnhetnek a rendellenességet okozó lerakódások, szerencsés esetben ilyenkor a zaj is megszűnik.
A magyar forgalmazók által használt adalékanyagok világszínvonalúak, a világ vezető adalékgyártóitól származnak. A prémium üzemanyagok eltarthatósága jobb, etanolos- tartalmú benzint nem érdemes hosszabb időre benne hagyni a kis gépekben. A sima benzin és gázolaj eltarthatósági ideje kb. 6 hónap. A prémiumok két évig eltarthatók, ez markáns különbség. Azt leszögezhetjük, hogy várható javulás, amennyiben hajlandóak vagyunk szélesebbre nyitni a pénztárcánkat a töltőállomáson. Viszont túl sok a paraméter ahhoz, hogy az általánosításra lehetőség legyen, nem lehet pontosan megmondani, hány tankolás után állhat be olyan javulás, amely már az átlagfelhasználó számára is érzékelhető.
A KNOCK és az ELŐGYÚJTÁS RÉSZLETES áttekintése - BOOST SCHOOL #7
Az etanol a benzinben és az E10
Ha az olcsó etanol kötelezõ az EU-ban a 7%, akkor pompásan, kényelmesen túl lehet teljesíteni. Lévén 105 körül van, ha egyéb kisebb más szennyezõ molekulák is vegyülnek bele! Arról nem is beszélve, hogy más egyéb jellemzõje rovására emelik a gyártók az oktánszámot. Olcsón megtehetik, mert kisebb fûtõértékû alkoholokat, oxigenátokat tesznek hozzá, vagy egyéb más takarékos megoldással hidrogénezik.
Az alkoholok fûtõértéke, energia tartalma jóval alacsonyabb a donor benzinnél. Persze, hogy többet fogyaszt a jármû belõle. Az Európai Unió 2011. január elsejével hatályba léptetett Üzemanyag-minőségi Irányelve lehetővé (de nem kötelezővé) teszi, hogy az EU egyes tagországai 10% etanolt keverjenek az üzemanyaghoz. Az E10 maximum 10 százalék etanolt és 3,7 százalék oxigént tartalmazhat.
A benzin összetétele nem változott jelentősen, de egy bizonyos összetevő, az etanol százalékos aránya a duplájára nőtt. Ez pedig akár műszaki gondokat is felvethet autónk működésében, amire az ACEA, az európai autógyártók szövetsége igyekezett minél hamarabb részletes listával jelentkezni. Aki fél attól, hogy az E10 kárt okozhat az autójának, mindenképp nézzen rá az interneten található hasznos adatbázisok valamelyikére. Akinek az autójáról kiderül, hogy veszélyeztett, annak érdemes átváltani olyan prémium üzemanyagra, amely az E5 előírásnak felel meg, esetleg ETBE komponenssel váltották ki a bioetanolt gyártása során. Tehát az alkohollal kevert üzemanyag nem új történet, volt már ilyen korszak, egészen az 1940-es évekig. 1929. november 1-től Magyarországon minden autós a Motalkó nevű, 20 százalék alkohollal adalékolt benzint volt köteles tankolni.
Az üzemanyagok fejlődése a történelem során
Ezért érdekes megvizsgálni, hogy mennyit változott az évtizedek során. Volt érdemi fejlődés? Vagy nagyjából ugyanazt tankoljuk most is, mint 60 éve? Első és sokak számára érdekes adalék, hogy a benzin jóval megelőzte az autózás korát: 1833-ban Eilhard Mitscherlich (1794-1863) német vegyész elsőként állította elő. A nevét a benzoesav nevéből képezte. 1924-ben nyílt meg Budapesten a Fővárosi Autóüzem Rt. által üzemeltetett két első benzinkút a Baross-téren és a Szabadság-téren.
A hazai üzemanyagok fejlődése igazán az 1960-as években zajlott be. Az oktánszám emelése központi kérdés volt, de ennek is megvan a mai napig a józan határa. Régebben, még szocialista idõkben a 70-es évekig a teherautók is benzinnel mûködtek. A Szovjet ZIL-130 teherautóknak a kis sûrítési arány miatt a 86-os benzin is jó volt. Cserébe a 6000cm3 V8 motor 150LE-vel 50liter és még többet is elfogyasztott. Manapság a 150LE dízelbe már csak 2000cm3 a motor és a csúcstechnika beéri a max. 10literes gázolaj fogyasztással.
Pedig régen csak az ólmozott benzint használták. Környezetvédelmi okok miatt ezt az ólom-tetraetilt már nem lehet használni, pláne azért sem, mert katalizátor dugulást okoz a mai jármûveknél. Az ólomtartalom csökkentése 1986-ban történt. Az utolsó nagy változásról már a Vezess is beszámolt, ez volt az E10-es üzemanyag bevezetése.
Az oktánszámok változása a magyar piacon
Az alábbi táblázatban összefoglaljuk a benzin oktánszámának fejlődését Magyarországon az évtizedek során:
| Év | Oktánszám / Összetétel | Típus / Megjegyzés |
|---|---|---|
| 1929 | 20% alkohol | Motalkó (kötelező adalékolás) |
| 1957 | 85-ös | „Szuperbenzin” (magas kompressziójú motorokhoz) |
| 1965 | 92-es | Szuperbenzin (a korábbi 72-es normál mellett) |
| 1967 | 98-as | Szuperbenzin (a legkorszerűbb autókhoz) |
| 1969 | 86-os | Új normál benzin (felváltotta a 76-os normált) |
| Rendszerváltás után | 95-ös | Standard benzin |
| 2011 (EU) | E10 (max 10% etanol) | Modern benzin |
1957-től az ÁFOR kutakon már megjelent a 85-ös oktánszámú „szuperbenzin, amit kifejezetten a nagyobb kompresszióval működő, különleges típusokhoz ajánlottak. Ekkoriban még utalványra lehetett kapni a benzint. “Tájékoztatásul közöljük,hogy hazánkban ez idő szerint magas kompreszszviszonyú motorokkal rendelkeznek, többek között a Volga, Zim, Mercedes 180 , 220, 320 és az újabb típusú Buick, Chevrolet, Hudson, Ford, Pontiac, Chrysler, Volkswagen típusú gépkocsik.”
„Az új 92 oktános szuperbenzin bevált.” - Kelet-Magyarország, 1965. április (22. évfolyam, 77-101. Ekkoriban a normál benzin még 72-es oktánszámú volt, így érthető, hogy sokak érdeklődését felkeltette a 92-es bevezetése. A legtöbb autónak azért jó volt a “sima” is, de a fejlődés nem állt meg.
“Az új magas oktánszámú üzemanyag megjelenését természetesen nagy érdeklődés előzte meg és használatával kapcsolatban máris egy sor műszaki kérdést vetnek fel az autósok. Nos, az előzetes műszaki vizsgálatok és a gyakorlati tapasztalatok alapján válaszolhatunk a kérdésekre: az új 98 oktános szuperbenzin elsősorban a legkorszerűbb, magas sűrítési arányú gépkocsik üzemanyaga, de a normál etilbenzinnel, illetve 92 oktános szuperbenzinnel keverve- természetesen az adott gépkocsi műszaki igényeihez igazodva - előnyösen befolyásolja az alacsonyabb kompresszió arányú gépkocsik teljesítményét is.” - Petőfi Népe, 1967. július (22. évfolyam, 153-178. Persze ezek úri huncutságok voltak, a szerencsés magyar, akinek jutott a hatvanas években személygépkocsi inkább a normálból tankolt.
Ennek minősége pedig szintén változott a hatvanas évek végére. “A kőolajipar április 1-től, gondos előkészítés és kísérletsorozat után új, jobb minőségű normál benzint hoz forgalomba. A hazánkban eddig árusított, normál etilbenzin 76-os oktánszáma már kevéssé felelt meg a gépkocsik igényének. A statisztika szerint a nálunk közlekedő személygépkocsiknak már csupán 18 százaléka igényel 76-os oktánszámú üzemanyagot, a többi ennél jobb kompressziótűrésű benzint kíván. Nagy változás volt amikor a normál üzemanyag is 86 oktánszámú lett. A 203-as Warszawánál (a legalacsonyabb sebességi fokozatokat kivéve) szintén a 86-os oktánszámú benzin javára mutatkozott üzemanyag-megtakarítás. Az ATUKI tanulmánya szerint a 19 vizsgált kocsinál átlagosan 76,6 százalékban csökkent a motor kopogása. Ez pedig igen jelentős az élettartam és a teljesítőképesség szempontjából. Ezen a területen az új normál benzin jelentős pluszt nyújt a gépjármű tulajdonosoknak.” - Képes Újság, 1969. január-június (10. évfolyam, 1-24.
“A takarékossági szabályokhoz tartozik az is, hogy a normálbenzin-üzemelésű motort ne „etessük” szuperbenzinnel - az egy régi babona, hogy a szuperbenzin nagyobb teljesítményre képes, hogy jobb gyorsulást tesz lehetővé, és hogy a fogyasztás a szuperrel alacsonyabb A szuper- és a normálbenzin közötti árkülönbség egy normál benzinmotornál feleslegesen „kipufogtatott” pénz. A szuperbenzin nem „jobb”. A szuper a normáltól csak oktánszámokban különbözik. Az oktánszám viszont a világért sem az erő és a minőség mértékegysége, hanem csupán egy mutatószám, amely a hajtóanyagnak az úgynevezett kopásállóságát jellemzi. E kopásállósággal szemben a magas sűrítési viszonyú autómotorok nagyobb követelményeket támasztanak, mint a kisebb sűrítésűeké. A magas kompressziójú motorokat általában a sportos kocsikban találjuk meg.” - Autó-Motor, 1977. január-június (30. évfolyam 1-12.