Oktantal och annan soppa

[G-son]

Det pratas en hel del om att man får mer effekt om man byter till soppa med högre oktantal, och många "experter" har i själva verket inte en susning om hur det egentligen fungerar... Jag ska se om jag kan räta ut ett eller annat frågetecken.

Först och främst finns det ett antal olika bränslen vi kan köra motorer på. Bensin med 95, 96 och 98 oktan, Aspen race fuel på 102 oktan, Metanol, E85 som består av 85% etanol, och så vidare. Vart och ett av dessa och alla andra bränslen har sina speciella egenskaper, exempelvis är metanol ett utmärkt tävlingsbränsle men det är mindre lämpligt för att använda "på gatan."

Oktantalet är enkelt förklarat ett mått på hur hög kompression bränslet tål innan det självantänds (spikar, knackar, detonerar, kärt barn har många namn). Siffrorna representerar en jämförelse med ett referensbränsle som består av oktan och heptan, 95-oktanig bensin har alltså samma egenskaper (i detta avseendet) som en blandning av 95% oktan och 5% heptan. Oktantal över 100 är helt enkelt en förlängning av skalan. Det finns tre olika skalor som man anger oktantal efter, RON, MON och PON. RON är det som gäller på macken här i Sverige, MON är ett lite hårdare test som ger lägre oktantal på samma bränsle. Eftersom detta hårdare test är mer jämförbart med en tävlingsmotor som körs hårt är denna skala mer användbar för motorer som körs hårt. PON är genomsnittet av RON och MON och används på mackar i exempelvis USA. Det här med bensin är en riktig soppa, eller hur? Lite olika bränslen m.m:
Bränsle Oktantal
Bensin 98ron, ca 87mon
Etanol 108-115ron, 90-92mon
Metanol 105-115ron, 89-91mon
Toluol 120-124ron, 110-112mon
Xylen 117-118ron, 115-116mon

Spikning uppstår bland annat om man har högre kompression än bränslet tål, resultatet blir förr eller senare att motorn inte tål det. Antingen tål inte kolven värmeökningen, eller så blir någon del (kolv, topplockspackning etc.) praktiskt taget sönderslagen då denna typ av förbränning sker aldeles för snabbt. Alltså, lågt oktantal och hög kompression betyder att motorn lever farligt.

Dagens mopedmotorer är avsedda för att fungera med 95-oktanig soppa eller t.o.m. lägre, så det är alltså ofarligt att köra på det. Ett högre oktantal ger i sig självt ingen effekt i detta fallet om man inte höjer kompressionen högre än vad 95 oktan tål. Så svaret på frågan om 98 oktan ger mer effekt än 95 oktan i en standard mopedmotor är alltså "nej." Detta är dock bara början på sanningen om olika bränslen...

Oktantalet är som sagt bara ett mått som i praktiken gäller hur hög kompression bränslet tål. Något som är minst lika viktigt är energiinnehållet i bränslet och hur mycket luft som behövs för att förbränna det. Bensin och metanol är ett bra exempel. (Tyvärr har jag bara siffror i engelska enheter, btu = british thermal unit, lb = pund, omkring ett halvkilo) Energiinnehållet i bensin är 19000btu/lb, för metanol gäller 9800btu/lb. Såhär långt ser ju metanolen ut att vara helt värdelös, bara lite över halva energiinnehållet av bensin. Men för att ett kilo bensin ska kunna förbrännas behövs omkring 12-14,7kg luft (beroende på om man är ute efter hög effekt eller bränsleekonomi). Metanol å andra sidan behöver bara runt 4,5kg luft, så eftersom motorn drar i sig lika mycket luft (ungefär) kan man förbränna mer än dubbelt så mycket metanol på samma tid i samma motor. Dubbelt så mycket metanol betyder totalt dubbelt så mycket energi, medan bensinmotorn förbränner ett pund bensin och frigör 19000btu så förbränner metanolmotorn kanske 2,3 gånger mer bränsle, och frigör då 9800x2,3=22540btu. Det betyder det att man får ut ungefär 17% mer energi, som i slutänden kan betyda att man får ut 10-17% mer effekt ur metanolmotorn - en stor del av den ökningen är möjlig även utan att höja kompressionen för att dra nytta av metanolens högre oktantal.

Sammansättningen av bränslet är viktigt på fler sätt, exempelvis kan den påverka gasrespons, hållbarhet m.m. Vanlig bensin inehåller exempelvis krackade komponenter, helt enkelt har långa molekyler delats för att ge kortare molekyler med "rätt" egenskaper. Problemet är att dessa blir instabila, med tiden kan de "sättas ihop" igen, och resultatet blir att bensinen helt plötsligt innehåller något som hade passat bättre i tjära eller fotogen... I själva verkat är formen och uppbyggnaden av molekylerna betydelsefulla när det gäller oktantalet, långa raka molekyler ger ett lågt oktantal medan exempelvis ringformade molekyler som finns i bl.a. toluen och xylen är betydligt stabilare och ger ett högre oktantal.

Oktanboosters är ytterligare ett sätt att lura medelsvensson på pengar. Visst, oktanboosters ger en viss höjning av oktantalet, men särskilt mycket är det inte. Det som står på flaskan kan man inte lita på för fem öre... Dessutom, vanlig bensin ska vara så billig som möjligt, så innehållet i den är det billigaste tänkbara som oljebolagen har just den dagen. Detta betyder att innehållet i bensinen varierar, och en bieffekt är att oktanboosters också fungerar olika bra. Att ha så hög kompression att man måste använda oktanbooster är riskabelt, eftersom det inte är säkert att boostern gör någon nämnvärd nytta när bensinen råkar innehålla "fel" ämnen. Resultatet av det kallas för motorras... Fördelen med tävlingsbränslen i det avseendet är att innehållet inte varierar från gång till gång. För att höja oktantalet på bensin kan man blanda i upp till 20% toluen eller xylen, men eftersom de är rätt kraftiga lösningsmedel kan de eventuellt skada gummi- och plastdetaljer. Och som med vanliga oktanboosters, hur bra det fungerar beror på vad oljebolagen har blandat ihop och kallar bensin just den dagen...


Sådär, förhoppningsvis är något av allt detta begripligt. Risken är väl att det skapar fler frågor än det besvarar...
Källa: Two Stroke Performance Tuning av A. Graham Bell, och en massa värdelöst vetande från alla möjliga håll.

[Hilmersson]

Det är sjukt vad du kan! Tack för den intressanta läsningen.

[Gilera runner]

Härligt att du rättade ut det här!
Man kanske ska skriva ut det här och ge till polarna så dem slutar gnälla om att deras MT5:or gick 15km/h snabbare när de tanka 98 oktan och använde oktanförhöjare från mekonoooooomen

[Anchull]

Riktigt lärorikt måste jag säga

Snyggt !

[MkII]

"Siffrorna representerar en jämförelse med ett referensbränsle som består av oktan och heptan, 95-oktanig bensin har alltså samma egenskaper (i detta avseendet) som en blandning av 95% oktan och 5% heptan"

När jag läste kemi A och B på Polhemsgymnasiet och hade min lärare som tidigare var forskade inom ffa. bensin och olja branschen. lärde vi oss att 95oktanig bensin inte alls hade något med % halt att göra. Bensin består av Olika kolväten och balansen mellan dem styr oktantal och flyktighet, ett vanligt sätt att öka oktantal är att öka mängden EDTA tillsatser (Bla. etanol)

t.ex. denna artikel motsäger det du nyss skrev.

http://faktabanken.nu/oktan.htm



"95-oktanig bensin självantänder som en blandning med 95% trimetylpentan och 5% heptan"

t.ex. Om du har vanlig bensin 95 oktanig och blandar i etanol kommer du att öka oktantalet och minsta % andelarna utav de andra kolväterna. det är ett mycket vanligt misstag att tro att 95 oktanigt betyder 95% oktan och resten heptan. det är som att säga att bränsle som är 101 oktanigt innehåller 101%

t.ex om du kör på E85 har du även mätbara oktantal, trots att andelen oktan är obetydligt liten.

men jag kan även tanka låt oss säga 98 oktanigt, och sedan blanda i oktanbooster som ökar normalt sett oktantalet med 3-4 enheter, och då kommer jag även upp över 100oktan.

twostroke är väl inte den mest vetenskapliga källan man kan hänvisa till enligt mitt tycke.

http://illvet.se/fraga-oss/vad-betyd...inens-oktantal

här är en mycket bättre, och vetenskaplig publicerad artikel.

"Köper man bensin med oktantalet 95, betyder det att dess egenskaper motsvarar att förhållandet mellan iso-oktan och n-heptan är 95 till 5. Tidligare tillsatte man bly till bensinen för att öka oktantalet. Idag är bly ersatt av bland annat ämnet MTBE."

[G-son]

Du har tyvärr missförstått det jag skrivit, för jag har ju skrivit exakt detsamma som du skriver.

"95-oktanig bensin självantänder som en blandning med 95% trimetylpentan (tidigare kallat oktan) och 5% heptan"

Siffrorna representerar en jämförelse med ett referensbränsle som består av oktan och heptan, 95-oktanig bensin har alltså samma egenskaper som en blandning av 95% oktan och 5% heptan.