Čo je to oktánové číslo benzínu?

Oktánové číslo vyjadruje odolnosť paliva (benzínu) proti samovznieteniu, ktoré môže nastať pri kompresii vo valci spaľovacieho motora.

Čím je vyššie oktánové číslo, tým je palivo odolnejšie proti detonačnému spaľovaniu. Oktánové číslo je mnohými motoristami mylne považované za najdôležitejší faktor pri hodnotení kvality pohonnej látky. Čím vyššie číslo, tým musí byť benzín pre ich vozidlo lepší. Nie je to však vždy pravda. Všetko závisí od konštrukcie motora a kľudne sa môže stať, že vysokokvalitný (oktánový) benzín motor jednoducho nevyužije a naviac vynaložené finančné prostriedky vyletia do vzduchu. V praxi to znamená, že ak je pre vozidlo (motor) predpísaný benzín s oktánovým číslo 95, vtedy dokáže motor vyprodukovať pri spaľovaní najviac energie a spaľovací proces bude ideálny. V niektorých prípadoch môže síce natankovanie benzínu s vyšším oktánovým číslom subjektívne zlepšiť vlastnosti motora, určite však nie natoľko, ako keby bol motor pre tento benzín konštruovaný a dočasne spaľoval benzín s nižším oktánovým číslom. Aj z tohto dôvodu preto nemožno jednoznačne povedať, že 98, či po novom 100-oktánový benzín bude výkonnejšie palivo ako 95-oktánový benzín. Najdôležitejším faktorom je však stále energia obsiahnutá v palive, ktorá je zodpovedná, koľko tepla vznikne pri spaľovacom procese na mernú jednotku paliva.

Samotný čistý benzín, ktorý vznikne oddelením pri spracovaní ropy má veľmi nízke oktánové číslo. Čiastočne sa síce zvyšuje špecializovanými rafinérskymi postupmi ako je katalytické krakovanie, reformácia, izomerizácia alebo alkylácia, pre požadované parametre je však nutné pridanie zložiek, ktoré oktánové číslo zvyšujú a nazývajú sa aditíva. Kedysi sa používali zlúčeniny ako tetraetylolovo či tetrametylolovo, tie sú ale v dnešnej dobe pre svoju toxicitu zakázané. V súčasnosti sa ako antidetonačné zlúčeniny používajú tercamaylmetylether (TAME), metyltercbutylether (MTBE) alebo etyltercbutylether (ETBE).

Čo je to detonačné spaľovanie?

V prípade spaľovania benzínu s požadovaným oktánovým číslom nastáva horenie (šírenie horenia) od sviečky smerom do valca  rýchlosťou 30-50 m/s. V prípade použitia benzínu s menším oktánovým číslom ako je potrebné alebo nevhodným nastavením motora, dochádza k detonačnému spaľovaniu, čo znamená, že samovoľne vznikajú zápaly, ktoré následne explodujú. V priestore valca tak vznikajú tlakové vlny, ktoré narážajú na steny valca a piest rýchlosťou viac ako 1000 m/s. Následne tak vzniká tzv. „klepanie“ (zvonivo dunivé zvuky), ktoré má nežiadúci vplyv na životnosť motora, spotrebu oleja aj benzínu a v neposlednom rade na výkon.

Oktánové číslo benzínu

Pre hodnotenie odolnosti paliva voči detonáciám sa používa porovnanie s chemicky čistými palivami. Jedným je n-heptán (C₇H₁₆), ktorý má veľký sklon k detonáciám a druhým izo-oktán (trimethylpentán C₈H₁₈) s naopak veľkou odolnosťou voči klepaniu. Chemicky čistý n-heptán má podľa definície určené oktánové číslo 0, chemicky čistý izo-oktán má definíciou určené oktánové číslo 100. Ak je palivo odolnejšie proti samovznietenia ako čistý izo-oktán, bude mať oktánové číslo vyššie ako 100 (závodné benzíny majú oktánové číslo až 130). Pre príklad, oktánové číslo 95 znamená, že palivo má rovnakú antidetonačnú odolnosť ako zmes 95% oktánu a 5% n-heptánu.

Oktánové číslo sa určuje buď výskumnou metódou alebo motorovou metódou. Rozdiel oktánových čísiel rovnakého paliva meraných oboma metódami býva 2 – až 12 jednotiek, pričom oktánové číslo merané motorovou metódou je typicky o cca 10 jednotiek nižšie. Tento rozdiel sa nazýva aj citlivosť paliva na oktánové číslo. V Európe sa sa uvádza oktánové číslo podľa výskumnej metódy, oktánové číslo podľa motorovej metódy je však definované v normách. Niektoré krajiny (napr. USA, Kanada) používajú oktánové číslo vypočítané ako priemer z oboch metód. Z tohto dôvodu majú oktánové čísla na benzínových pumpách v USA zhruba o 4 až 5 jednotiek nižšie číslo ako v Európe. 87-oktánový benzín v USA – regular tak zhruba zodpovedá 91-oktánovému benzínu v Európe.

Oktánové čísla niektorých palív

• Automobilový benzín: 87–98, dnes obvykle najmenej 95.
• Letecký benzín: cca 87–107.
• Izooktán: 100.
• Pretekársky benzín: cca 95–130.
• Benzín používaný vo Formule 1: 95–102 (stanovené pravidlami).
• LPG: cca 110.
• V modelárstve do leteckých modelov a súťažných áut 10-16.