Penarafan oktana

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Lompat ke: pandu arah, cari
Satu pam stesen minyak menawarkan lima penarafan oktana yang berlainan.

Penarafan oktana adalah suatu pengukuran rintanganpenyalaan sendiri bagi petrol dan bahanapi lain yang digunakan di dalam enjin pembakaran dalaman jenis enjin penyalaan bunga api. Ia merupakan satu pengukuran anti-letusan suatu petrol atau bahanapi.

Nombor oktana adalah nombor yang memberikan peratusan, dalam isipadu, bagi iso-oktana di dalam campuran iso-oktana danheptana, yang memberikan kapasiti anti-ketukan yang boleh dipertimbangkan. Contohnya, petrol dengan perwatakan ketukan enjin yang setara dengan yang menggunakan campuran 90%iso-oktana dan 10% heptana akan mempunyai nombor oktana 90. [1]

Definisi penarafan oktana[sunting | sunting sumber]

Penarafan oktana bagi bahan api enjin penyalaan bunga api adalah tahap ketahanan daripada ketukan berbanding campuran iso-oktana (2,2,4-trimetilpentana, isomer bagi oktana) dan n-heptana. Daripada definisi tersebut, iso-oktana disetkan nombor oktananya kepada 100 manakala heptana pula bernilai sifar. Petrol oktana 87 contohnya menghasilkan penarafan anti-ketukan yang sama dengan campuran 87% (bagi isipadu) iso-oktana dan 13% (bagi isipadu) n-heptana. Ini bukanlah semestinya bermaksud petrol tersebut betul-betul mengandungi pecahan campuran sedemikian, hanya sifat anti-ketukannya sahaja yang sama dengan campuran yang telah diterangkan tadi.

Kecenderungan untuk menyala sendiri, atau penarafan oktana yang rendah, tidak dikehendaki pada enjin pembakaran bunga api tetapi amat dikehendaki pada enjin diesel. Piawaian bagi kualiti pembakaran minyak diesel ialah nilai setana. Minyak diesel yang mempunyai angka setana yang tinggi mempunyai kecenderungan tinggi untuk menyala sendiri, seperti yang dikehendaki.

Harus diingatkan bahawa nilai oktana tidak ada kaitan dengan kandungan tenaga di dalam bahan api, ataupun kelajuan bagi api palam pencucuh untuk sampai merentasi kebuk pembakaran. Ia hanya ukuran ketahanan bahan api terhadap nyalaan sendiri. Atas sebab inilah satu bentukisomer bercabang bagi oktana (2,2,4-trimetilpentana) mempunyai (mengikut definisi) nilai oktana 100, manakala n-oktana (lihatoktana), yang mempunyai susunan lurus 8 atom karbon, mempunyai nilai oktana -10, walaupun kedua-duanya mempunyai formula kimia yang sama serta nilai haba dan kelajuan api yang hampir serupa.

Kaedah pengukuran[sunting | sunting sumber]

Bilangan Oktana Penyelidikan/Research Octane Number (RON)[sunting | sunting sumber]

Kebanyakan jenis yang biasa bagi penarafan oktana sedunia adalah Bilangan Oktana Penyelidikan/Research Octane Number (RON). RON dinilai dengan menjalankan bahanapi di dalam satu ujian enjin dengan satu pembolehubah ujian mampatan di bawah kawalan, dan membandingkan keputusannya dengan mereka yang bercampur di antara iso-oktana dan n-heptana.

Bilangan Oktana Motor/Motor Octane Number (MON)[sunting | sunting sumber]

Terdapat jenis penarafan oktana yang lain, called Bilangan Oktana Motor/Motor Octane Number (MON), atau penarafan penerbangan oktana kering, yang mana merupakan pengukuran yang lebih baik bagaimana bahanapi bertindakbalas apabila di bawah beban, disebabkan oleh ianya dinilai pada kelajuan enjin 900 rpm , sebaliknya pada 600 rpm bagi RON.[2][3] Ujian MON menggunakan ujian enjin yang serupa dengan ujian yang digunakan di dalam ujian RON, tetapi dengan campuran bahanapi yang dipanaskan sebelumnya, dan pemboleh ubahmasa pencucuhan untuk lebih memberi tekanan kepada rintangan pengetuk bahanapi tersebut. Bergantung kepada komposisi bahanapi, MON bagi suatu minyak moden akan menjadi kira-kira 8 hingga 10 mata lebih rendah daripada RON, walau bagaimanapun tiada kaitan di antara RON dan MON. Biasanya, spesifikasi bahanapi memerlukan kedua-dua RON dana MON yang minimum.[petikan diperlukan]

Indeks Anti-Pengetuk/Anti-Knock Index (AKI)[sunting | sunting sumber]

Di dalam kebanyakan negara, termasuklah Australia dan semua mereka di Eropah, "tajuk utama" penarafan oktana yang ditunjukkan di pam adalah RON, tetapi di Canada, Amerika Syarikat dan beberapa negara lain, seperti Brazil, bilangan tajuk utama adalah purata RON dan MON, dinamakan Indeks Anti-Pengetuk/Anti-Knock Index (AKI, dan selalu ditulis pada pam sebagai (R+M)/2). Kadangkala ia juga dipanggil sebagai Bilangan Pam Oktana/Pump Octane Number (PON).

Perbezaan di antara RON dan AKI[sunting | sunting sumber]

Oleh kerana perbezaan di antara 8 hingga 10 mata yang dinyatakan di atas, penarafan oktana yang ditunjukkan di Amerika Syarikat adalah 4 hingga 5 mata lebih rendah daripada penarafan yang ditunjukkan di tempat lain di seluruh dunia bagi bahanapi yang sama. Sila lihat jadual di seksyen berikut untuk satu perbandingan.

Bilangan Oktana Cerapan Jalan/Observed Road Octane Number (RdON)[sunting | sunting sumber]

Jenis penarafan oktana yang akhir, dipanggil sebagaiBilangan Oktana Cerapan Jalan/Observed Road Octane Number (RdON). Ia diambil daripada pengujian minyak di dalam dunia enjin multi-silinder yang sebenar, biasanya pada pendikit buka penuh. Ia dibangunkan pada 1920-an dan ia masih boleh dipercayai pada hari ini. Unian asal telah dilakukan di dalam kereta-kereta di atas jalan raya tetapi sebagai teknologi membangunkan ujian telah dialihkan ke casis-casis dinamometer dengan kawalan persekitaran untuk ketekalan.[4]


Contoh penarafan oktana[sunting | sunting sumber]

RON dan MON bagi n-heptana dan iso-oktana mengikut definisi adalah secara tepatnya 0 dan 100. Jadual berikut menyenaraikan penarafan oktana bagi pelbagai bahanapi lain.[5][6]

Bahanapi RON MON AKI
Heksadekana < -30
n-oktana -10
n-heptana (RON dan MON 0 mengikut definisi) 0 0 0
Bahanapi diesel 15–25
2-methylheptane 23 23.8
n-hexane 25 26.0 26
1-pentene 34
2-methylhexane 44 46.4
3-methylhexane 55.0
1-heptene 60
n-pentane 62 61.9
requirement for a typical two-stroke outboard engine[7] 69 65 67
Pertamina "Premium" gasoline in Indonesia 88
n-butanol 92 71 83
2,2-dimethylpropane 80.2
"regular" gasoline in Australia, New Zealand, Canada and the US 91–92 82–83 87
Pertamina "Pertamax" gasoline in Indonesia 92
Shell "Super" in Indonesia 92
n-butane 94[8] 90.1
2-methylbutane 90.3
Pertamina "Pertamax Plus" gasoline in Indonesia 95
Shell "Super Extra" in Indonesia 95
Shell "FuelSave " in Malaysia 95
"EuroSuper" or "EuroPremium" or "Regular unleaded" in Europe 95 85–86 90–91
Shell "V-Power 97" in Malaysia 97
"SuperPlus" in Germany, Great Britain, Slovenia and Spain, "SP98" in France 98 89–90 93–94
2,2-dimethylbutane 93.4
2,3-dimethylbutane 94.4
ExxonMobil Avgas 100[9] 99.5 (min)
Shell "V-Power Racing" in Australia - discontinued July 2008 [10] 100
"isooctane" (RON and MON 100 by definition) 100 100 100
benzene 101
i-butane 102[11] 97.6
"BP Ultimate 102 - now discontinued"[12] 102 93–94 97–98
t-butanol 103 91 97
2,3,3-trimethylpentane 106.1[13] 99.4[13] 103
ethane 108
2,2,3-trimethylpentane 109.6[13] 99.9[13] 105
toluene 111 95 103
E85 gasoline 100–5[14]
propane 112 97
2,2,3-trimethylbutane 112.1[13] 101.3[13] 106
xylene 117
isopropanol 118 98 108
methanol 106 92 99
ethanol 108,6[15] 89,7[15]
methane 120 120 120
hydrogen* > 130 very low[16]

*Hydrogen does not fit well into the normal definitions of octane number. It has a very high RON and a low MON,[16] so that it has low knock resistance in practice,[17] due to its low ignition energy (primarily due to its low dissociation energy) and extremely high flame speed. These traits are highly desirable in rocket engines, but undesirable in Otto-cycle engines. However, as a minor blending component (e.g. in a bi-fuel vehicle), hydrogen raises overall knock resistance. Flame speed is limited by the rest of the component species; hydrogen may reduce knock because of its high thermal conductivity.[petikan diperlukan]

Rujukan[sunting | sunting sumber]

  1. Page 992. Brown, Theodore, and LeMay, Eugene, et al. Chemistry: The Central Science. Ninth edition. Pearson Education Inc. Upper Saddle River, NJ. 2003. ISBN 0-13-066997-0.
  2. http://www.texacoursa.com/glossary/r.html
  3. http://www.texacoursa.com/glossary/m.html
  4. http://www.runyard.org/jr/CFR/OctaneExplanation.htm
  5. Petroleum and Coal, Purdue 
  6. (PDF), IUPAC http://www.iupac.org/publications/pac/1983/pdf/5502x0199.pdf  Missing or empty |title= (bantuan)
  7. Johnson Operation and Maintenance Manual, 1999
  8. [1]
  9. Exxon Mobil Avgas product description
  10. [2]
  11. [3]
  12. BP Ultimate 102
  13. 13.0 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 A. T. Balaban, L. B. Kier, and N. Josh, MATCH (Commun. Math. Chem.) 28 (1992) 13–27.
  14. Iowa Renewable Fuels Association E85 Fact Sheet
  15. 15.0 15.1 Impact of alcohol–gasoline fuel blends on the performance and combustion characteristics of an SI engine,Fuel 89 (2010) 2713–2720
  16. 16.0 16.1 Ingersoll, John G. (1996). Natural gas vehicles. Lilburn, Ga: Fairmont Press. p. 327. ISBN 0-88173-218-4. 
  17. LIQUID HYDROGEN AS A PROPULSION FUEL,1945-1959

Lihat juga[sunting | sunting sumber]

Pautan luar[sunting | sunting sumber]

Penarafan oktana bagi sebahagian hidrokarbon

  1. dan Arang Batu
  2. Petrol dan Ujian

Maklumat am

  1. Soalan lazim Petrol
  2. Bagaimana Oktana Berfungsi di HowStuffWorks.com

Khoo, Kenny K. Understanding Octane and its Related Components. Yellowknife: Smithsonian Press, 2006.