Сопоставление октановых чисел с поведением бензинов в дорожных условиях показало, что исследовательский метод в какойто мере характеризует антидетонационные свойства бензинов при работе двигателя в условиях городской езды при сравнительно низкой тепловой напряженности. При повышении теплового режима двигателя (длительная загородная езда, езда по плохим дорогам, перевозка тяжелых грузов, преодоление перевалов и т.д.) поведение бензина по его детонационной стойкости больше соответствует октановым числам, определенным по моторному методу.
Разработан и предложен для оценки октановых чисел бензинов новый одноцилиндровый двигатель жидкостного охлаждения с переменной степенью сжатия [2, 3]. Форма его камеры сгорания, ее охлаждение, расположение клапанов и запальной свечи примерно такие же, как у современных двигателей. Максимальное число оборотов — 5000 об./мин. Изменение степени сжатия от 6,6 до 13,7 достигается поворотом кольцевых опор, несущих эксцентрично расположенные коренные подшипники.
Есть несколько вариантов впускных систем, имитирующих разделение отдельных фракций бензина (фракционирование) во впускном трубопроводе. В частности, для стандартной установки предложен специальный впускной трубопровод, в котором по потоку смеси из карбюратора в цилиндр расположена металлическая вставка (рис. 6.1). Этот участок трубопровода окружен охлаждающей рубашкой, так что часть смеси конденсируется, конденсат отводится, и его количество замеряется. Полученное таким методом значение октанового числа названо «октановым числом распределения».
Интересна идея создания многорежимного лабораторного метода определения октановых чисел, высказанная Д. М. Ароновым. Многорежимный метод предусматривает определение детонационной стойкости бензина на нескольких режимах с использованием двух пар эталонных топлив. Одна пара эталонов практически нечувствительна к режиму определения (изооктан — гептан), другая — чувствительна (диизобутилен или толуол и гептан). Определение детонационных свойств бензинов по многорежимному методу, очевидно, позволит приблизить лабораторную оценку к фактическому поведению бензинов в полноразмерном двигателе.
Одновременно с разработкой и совершенствованием моторных методов оценки детонационной стойкости бензинов продолжаются поиски связи между этим показателем и какими-либо свойствами бензина, легко определяемыми в лабораторных условиях.
Предложено [4] оценивать октановое число топлива по его диэлектрической проницаемости. Диэлектрическая проницаемость углеводородов зависит от их строения. У ароматических углеводородов она выше, чем у парафиновых (данные при 30°С):
Пеитап 1,820
Гексаи 1,870
Гептан 1,912
Октан 1,935
Нонан 1,935
Декан 1,937
Бензол 2,266
Толуол 2,360
м- Ксилол 2,370
о-Ксилол 2,553
л-Ксилол 2,260
На этом основании найдена зависимость между диэлектрической проницаемостью бензина и его октановым числом (рис. 6.2). Предполагается оценивать октановое число бензина на специальном приборе путем сравнения величин Е исследуемого топлива и эталона [4]. Естественно, что точность такого метода невелика.
Предложено [5] определять октановое число бензина по известному значению его плотности и температурам перегонки 10% и 90%.
Для определения октановых чисел по моторному методу расчетным путем (зная октановое число по исследовательскому методу) также предложена эмпирическая формула.