Als u How Car Engines Work hebt gelezen, weet u dat bijna alle auto's viertaktbenzinemotoren gebruiken. Een van de slagen is de compressieslag , waarbij de motor een cilinder vol lucht en gas comprimeert tot een veel kleiner volume voordat het wordt ontstoken met een bougie. De hoeveelheid compressie wordt de compressieverhouding . genoemd van de motor. Een typische motor kan een compressieverhouding hebben van 8-tegen-1.
Galerij met afbeeldingen van automotoren
Het octaangehalte van benzine vertelt u hoeveel de brandstof kan worden gecomprimeerd voordat deze spontaan ontbrandt. Wanneer gas ontbrandt door compressie in plaats van door de vonk van de bougie, veroorzaakt dit kloppen in de motor. Kloppen kan een motor beschadigen, dus het is niet iets dat u wilt laten gebeuren. Gas met een lager octaangetal (zoals "gewone" benzine met 87-octaan) kan de minste compressie aan voordat het ontbrandt.
De compressieverhouding van uw motor bepaalt het octaangetal van het gas dat u in de auto moet gebruiken. Een manier om het vermogen van een motor met een bepaalde cilinderinhoud te vergroten, is door de compressieverhouding te vergroten. Dus een "high-performance motor" heeft een hogere compressieverhouding en vereist brandstof met een hoger octaangetal. Het voordeel van een hoge compressieverhouding is dat het uw motor een hoger aantal pk's geeft voor een bepaald motorgewicht - dat is wat de motor "hoge prestaties" maakt. Het nadeel is dat de benzine voor je motor meer kost.
De naam "octaan" komt van het volgende feit:als je ruwe olie neemt en deze in een raffinaderij "kraakt", krijg je uiteindelijk koolwaterstofketens van verschillende lengtes. Deze verschillende ketenlengtes kunnen vervolgens van elkaar worden gescheiden en worden gemengd om verschillende brandstoffen te vormen. Zo heb je misschien wel eens gehoord van methaan, propaan en butaan. Het zijn alle drie koolwaterstoffen. Methaan heeft slechts één koolstofatoom. Propaan heeft drie koolstofatomen aan elkaar geketend. Butaan heeft vier aan elkaar geketende koolstofatomen. Pentaan heeft vijf, hexaan heeft zes, heptaan heeft zeven en octaan heeft acht koolstofatomen aan elkaar geketend.
Het blijkt dat heptaan erg slecht omgaat met compressie. Druk het een beetje samen en het ontsteekt spontaan. Octane gaat heel goed om met compressie - je kunt het veel comprimeren en er gebeurt niets. Benzine met zevenentachtig octaan is benzine die 87 procent octaan en 13 procent heptaan bevat (of een andere combinatie van brandstoffen met dezelfde prestaties als de 87/13-combinatie van octaan/heptaan). Het ontsteekt spontaan bij een bepaald compressieniveau en kan alleen worden gebruikt in motoren die die compressieverhouding niet overschrijden.
Tijdens WOI werd ontdekt dat je een chemische stof genaamd tetraethyllood . kunt toevoegen (TEL) op benzine en verbetert het octaangetal aanzienlijk boven de octaan/heptaan-combinatie. Goedkopere soorten benzine kunnen bruikbaar worden gemaakt door TEL toe te voegen. Dit leidde tot het wijdverbreide gebruik van "ethyl" of "loodhoudende" benzine. Helaas zijn de bijwerkingen van het toevoegen van lood aan benzine:
Toen lood werd verboden, werd benzine duurder omdat raffinaderijen het octaangetal van goedkopere soorten niet meer konden verhogen. Vliegtuigen mogen nog steeds gelode benzine gebruiken (bekend als AvGas), en een octaangetal van 100 of meer wordt vaak gebruikt in superkrachtige vliegtuigmotoren met zuigers. In het geval van AvGas is 100 de prestatiebeoordeling van de benzine, niet het percentage van het werkelijke octaangehalte in het gas. De toevoeging van TEL verhoogt het compressieniveau van de benzine -- het voegt niet meer octaan toe.
Momenteel proberen ingenieurs vliegtuigmotoren te ontwikkelen die loodvrije benzine kunnen gebruiken. Straalmotoren verbranden trouwens kerosine.
