در این روزها که کمبود بنزین سوپر در کشور پر رنگ و جنجالی شده، بحث عدد اکتان، مکمل ها، و اکتان بوسترهایی که در پمپ بنزین ها به رانندگان توصیه و فروخته می شود ما را بر این داشت که اطلاعاتی را در این مورد خدمت علاقه مندان ارایه نماییم. اما اصلا بنزین سوپر چه تفاوتی با بنزین معمولی دارد؟ چه خودروهایی با بنزین سوپر بهتر کار می‌کنند و یا کدام خودروها با بنزین معمولی آسیب خواهند دید؟

قبل از باز کردن این مطلب و وارد شدن به مبحث اصلی باید تفاوت بنزین معمولی و بنزین سوپر را بدانیم ، تفاوت بنزین سوپر با معمولی در عدد اکتان آن بوده که در نوع معمولی ۸۷ و در سوپر حدود ۹۵ است اما عدد اکتان چیست و به چه معناست؟ میزان توانایی متراکم شدن سوخت قبل از احتراق خود بـه خودی را شماره اکتان می گویند. بـه زبان ساده‌تر هرچه عدد اکتان یک سوخت بالاتر باشد آن سوخت در مقابل پدیده احتراق مقاوم‌تر اسـت. یک سوخت خوب باید فقط پس از جرقه شمع مشتعل گردد و شعله احتراق آن بـه‌صورت آرام‌سوز سرتاسر اتاقک احتراق را طی نماید تا انرژی مفیدی بر سطح پیستون وارد آورد. شعله احتراق بـه صورت یک موج از شمع شروع می شود، سپس بـه‌ صورت یکنواخت تمامی محفظه احتراق را دربر می گیرد ، این بدین معنیست که بنزین سوپر دیرتر از بنزین معمولی منفجر می شود.زمانی که سوخت مصرفی، اکتانی کمتر از میزان لازم برای موتور خودرو دارا باشد، هنگام بالارفتن از سربالایی ها یا حرکت با دور موتور پایین با دنده مرده، موتور شروع به تولید صدایی شبیه به برخورد آرام قاشق و چنگال به یکدیگر (چرق چرق) می کند، این صدا با برداشتن پا از روی پدال گاز قطع شده و هر زمان که پای خود را بروی پدال فشار دهید دوباره به گوش می رسد.
این صدا که در باور اکثریت مردم و برخی مکانیک ها به آن صدای سوپاپ گفته میشود ، در واقع صدای ناک زدن موتور خودرو است…. (در خودروهای توربو شارژ، موتور در دورهای بالا و حین تخته گاز راندن نیز ناک میزند) زمانی که این صدا به گوش میرسد، خطراتی جدی موتور خودروی شما را تهدید می کند، این پدیده در موتور های توربوشارژ اثر بسیار شدید تری دارد و بجز صدای مذکور، حالتی مثل تقه زدن و شتاب گیری منقطع را در آنها شاهد خواهیم بود.
به طور کل، راه حل این مشکل در استفاده از سوخت با اکتان بالاتر خلاصه می‌شود. در ماههای اخیر که در ایران بنزین سوپر کمیاب و گاهی نایاب هم شده است رانندگان ماشینهای لوکس و نیمه لوکس با این پدیده برخورد کرده و باعث بوجود آمدن مشکلاتی برای خودروهای آنان نیز شده است. برای تکمیل کردن این موضوع نیاز به توضیحاتی در مورد برخی اصطلاحات رایج مانند نسبت تراکم ،عدد اکتان ، ناک Knock) ) و دیگر اصطلاحات مرتبط داشته که ذیلا به آنها میپردازیم.

نسبت تراکم چیست (Compression Ratio ) ؟
اکثر پیشرانه‌های خودروهایی که ما با آن‌ها سر و کار داریم، از نوع موتور های 4 زمانه هستند، موتورهای 4 زمانه، در 4 مرحله مکش، تراکم، انفجار و تخلیه کار می کنند.
زمانی که مخلوط بنزین و هوا توسط پیستون به داخل سیلندر و محفظه احتراق مکیده شدند، تا حد مشخصی متراکم می شوند. میزان متراکم شدن این مخلوط با عددی به نام نسبت تراکم مشخص می گردد. به عبارتی، نسبت حجم محفظه‏ی سیلندر در زمانیکه پیستون در پایینترین سطح خود قرار دارد، به حجم این محفظه در زمانیکه پیستون در بالاترین سطح خود قرار دارد نسبت تراکم می گویند.
بعنوان مثال اگر نسبت تراکم موتوری 10 به یک باشد، بدین معناست که حجم مخلوط سوخت و هوای موجود در سیلندر در لحظه‏ی انفجار (حداکثر تراکم) یک ‏دهم حجم آن در پیش از آغاز عمل تراکم است.نسبت تراکم در برخی موتورهای قدیمی حدود ۵ به ۱ یا بالاتر بود، اما امروزه و در موتورهای پیشرفته تا ۱۲.5 به ۱ افزایش یافته است) پس از پایان مرحله تراکم نیز این مخلوط بوسیله جرقه شمع محترق شده و قدرت احتراق و انبساط گازهای تولید شده در اثر انفجار بنزین ، پیستون را با قدرت زیادی به پایین فرستاده تا سیکل گردش میل لنگ صورت بگیرد.

نقاط مرگ پیستون

نقطه مرگ بالا: اخرین حدی که پیستون درسیلندربالا میرود که با علامت TDC مشخص شده است top.deat.senter
نقطه مرگ پایین: اخرین حدی که پیستون درسیلندرپایین میرود که با علامت BDC مشخص شده استbuttom. dead. Center

ناک چیست (Knock ) ؟
موتورهای احتراق داخلی به این شکل کار می کنند که مخلوط سوخت و هوای وارد شده به سیلندر در محفظه ی احتراق توسط شمع مشتعل می شود و این انفجار سبب پایین رفتن پیستون شده و نیروی موتور تولید می شود و در ادامه به چرخ ها انتقال پیدا می کند.مشکل ناک زمانی بروز می کند که موتور بسیار گرم باشد و دمای محفظه ی احتراق آن قدر بالا برود که مخلوط سوخت و هوای وارد شده بر اثر همین حرارت و زودتر از زمان جرقه زنی شمع ها مشتعل شود. معمولا ناک زمانی اتفاق می افتد که خود شمع نیز می خواهد جرقه بزند و به این ترتیب دو احتراق با هم در داخل محفظه ی احتراق ایجاد می شوند و با یکدیگر تداخل می کنند، چنین موردی فشار و تنش زیادی را به موتور وارد می کند که صدای آن را می توان از بیرون نیز شنید. برخورد این دو احتراق با یکدیگر آنقدر به موتور فشار وارد می کند که در نهایت می تواند سبب آسیب دیدن پیستون ها نیز شود. این اتفاق دمای پیستون ها را نیز به شدت بالا می برد. شاید برایتان جالب باشد اما ناک داشتن موتور برای مدت زمان طولانی حتی ممکن است منجر به سوراخ شدن پیستون شود که اگر چنین اتفاقی بیافتد هزینه ی زیادی را باید برای تعمیر موتور پرداخت کرد.یکی از اصلی ترین دلایل بروز ناک در موتور اکتان نامناسب سوخت است. کارخانه های سازنده معمولا اکتان مناسب سوخت را برای موتور خودرو در دفترچه ی راهنمای مشتری قید می کنند.همانطور که می دانید اکتان بالاتر به معنی مقاومت بالاتر سوخت در برابر اشتعال است بنابراین اگر سوختی اکتان پایینی داشته باشد زودتر مشتعل خواهد شد و این برای موتوری که دما و ضریب تراکم بالایی دارد مورد خوبی نیست. بنابراین همواره سعی کنید از سوختی که کارخانه ی سازنده برای خودرو پیشنهاد کرده است استفاده کنید.مورد بعدی که می تواند سبب بروز ناک در موتور شود وجود جرم در سرسیلندر است. زمانی که مخلوط سوخت و هوا مشتعل می شود یک فرآیند شیمیایی اتفاق می‌افتد که در طی آن CO2 تبدیل به H2O می شود.در این پروسه مقداری گازهای دیگر و نیز دوده هم تولید می شود که البته بیشتر آنها از اگزوز خودرو خارج می شوند. با این وجود مقدار بسیار کمی از این دوده ها از سیلندر خارج نشده و در بخش بالایی سیلندر یعنی درست در محفظه ی احتراق ایجاد جرم می کنند که به آنها دوده گرفتن موتور و یا جرم گرفتگی گفته می شود.این لایه های جرم که از جنس کربن هستند در دماهای بالای موتور گداخته شده و می توانند سبب مشتعل شدن بنزین و یا گازوئیل متراکم شده در موتور شوند و آن را زودتر از شمع ها منفجر کنند.دراثر ناک زدن، دمای محفظه احتراق خودرو بالا می‌رود، به سوپاپ ها فشار وارد می شود و در اثر ضربه و حرارت خطر ذوب شدن، شکستن و یا سوراخ شدن پیستون وجود دارد.
هرچقدر نسبت تراکم پیشرانه بیشتر باشد، احتمال وقوع پدیده ناک افزایش خواهد یافت. از طرفی یکی از راههای بالا بردن قدرت و بازده موتور خودروها، بالابردن نسبت تراکم آنهاست. تنها راه افزایش نسبت تراکم موتور در کنار دوری از خطر ناک زدن، افزایش دادن توان مقابله سوخت در برابر خودسوزی است. این موضوع در خودروهای مجهز به سیستم پرخوران (توربو و سوپر شارژ) به دلیل تراکم هوای ورودی به موتور و همین طور دمای بالاتر آن،اهمیت بسیار بیشتری دارد.

در هنگام تصفیه نفت خام در پالایشگاه، زنجیره های هیدروکربن با طولهای متفاوت تولید می شود که این زنجیره ها با ترکیب شدن با یکدیگر، سوخت های متفاوتی تولید می کنند. متان دارای یک اتم ، پروپان ۳ اتم ، بوتان ۴ اتم، پنتان ۵ اتم ، هگزان ۶ اتم ، هپتان ۷ اتم و اکتان ۸ اتم کربن دارند، اگر بنزینی دارای مقادیر بسیار بالایی از اکتان باشد، بنزین بسیار خوبی از نظر مقاومت در برابر خودسوزی محسوب می شود. اما در مقابل، هپتان بسیار سریع و در اثر تراکمی ناچیز، محترق خواهد شد.این ۲ هیدروکربن بعنوان مبنایی برای مقاومت خودسوزی سوخت در برابر متراکم شدن انتخاب شدند و با دادن عدد ۱۰۰ به اکتان و ۰ به هپتان نسبتی به نام عدد اکتان بدست آمده است.بطور مثال بنزینی با عدد اکتان ۸۷، دارای نسبت ۸۷ اکتان به ۱۳ هپتان می باشد. اما ساخت سوختی که متشکل از این میزان اکتان باشد هزینه تولید بسیار بالایی خواهد داشت و این ۲ ماده در حال حاضر تنها تشکیل دهنده های بنزین نیستند و مواد و افزودنیهای دیگری کار بالابردن عدد اکتان یا همان مقاومت در برابر خودسوزی یا کوبش موتور را برعهده دارند.

در ایران به طور رسمی عدد مشخصی برای انواع بنزین ها اعلام نشده، اما شنیده ها حکایت از اکتان 87 RON برای بنزین معمولی و 95 RON برای بنزین سوپر حکایت دارد.
اکتان RON و MON چه تفاوتی دارند؟ اما عدد اکتان بنزین را به ۲ روش می توان بدست آورد، اولین روش، روش تحقیقی Research Octane number یا RON نامیده میشود و دومین روش، روش موتوری: Motor Octane number یا MON نام دارد. تفاوت این ۲ روش در شرایط و پارامترهای محیطی متفاوت حین آزمایش بر روی بنزین است که در زیربه برخی از این تفاوت‌ها اشاره شده:
مسلما با توجه به شرایط سخت تر آزمایش در روش MON ، نسبت به روش RON برای یک بنزین مشابه، عدد بدست آمده از آزمایش به روش RON عدد بیشتری خواهد بود. ممکن است بنزینی بدلیل نوع افزودنی ها و مواد بکار رفته جهت بالا بردن اکتان در شرایط آزمایش RON، عدد بالایی از اکتان را ارائه دهد اما در شرایط سخت تر، توانایی مقابله بسیار کمتری نسبت به تراکم پذیری داشته باشد و عدد حاصل از آزمایش MON بسیار پایین باشد، پس در مقایسه چند نوع بنزینی که عدد اکتان RON مشابهی دارند، بنزینی که عدد اکتان MON آن بیشتر از دیگران باشد، بنزین مرغوب تری است….با وجود این که مبنا قرار دادن عدد بدست آمده از آزمایش RON بعنوان عدد اکتان، چندان صحیح به نظر نمی رسد، در اروپا و اکثر کشورها از جمله ایران، عدد RON مبنای مشخص نمودن میزان اکتان بنزین می باشد.
در آمریکا با استفاده از فرمول( RON+MON)/2) و بدست آمدن عدد جدیدی به نام PON یا Pump Octane Number این مشکل تا حدی حل شده است.

تاثیر دما، ارتفاع و میزان رطوبت بر عدد اکتان
تغییر شرایط محیطی ، باعث بالا و یا پایین رفتن اکتان بنزین می‌شود.
یکی از این موارد ارتفاع از سطح دریا ست، عدد اکتان برای هر بنزین براساس آزمایش انجام شده در محلی هم سطح دریا مشخص می‌گردد و هرچه این آزمایش در ارتفاع بیشتری انجام گیرد (به فرض ثابت ماندن دیگر پارامترها) عدد اکتان بهتری به دست خواهد آمد.
یعنی اگر خودرویی با بنزینی که برفرض مثال اکتان ۸۲ (در سطح دریا) دارد را به محلی در ارتفاع مثلا 1000 متر بالاتر از سطح دریا (فرضا دارای دما و رطوبت یکسان) منتقل نماییم ؛ خواهیم دید موتور این خودرو در ارتفاع 1000 متری بسیار دیرتر دچار ناک می شود تا در محل هم سطح دریا…به طور تقریبی تا ارتفاع ۱۸۰۰ متری از سطح دریا به ازای هر ۳۰۰ متر افزایش ارتفاع ۱.۴ به عدد اکتانRON اضافه می گردد و در ارتفاع بالای ۱۸۰۰ متر این میزان به ۲.۵ عدد در ازای هر ۳۰۰ متر افزایش ارتفاع تبدیل میشود.

اما ارتفاع تنها عامل جوی تاثیر گذار در اکتان نیست و میزان رطوبت و دمای هوا نیز از دیگر عوامل جوی موثر بر اکتان می باشند. افزایش ۱ گرم آب در هر کیلوگرم هوای خشک ۰.۲۵ تا ۰.۳۲ به عدد اکتان MON می افزاید و کاهش هر ۵.۶ درجه سانتیگراد دمای محیط نیز ۰.۴۴ تا ۰.۵۵ عدد اکتان MON را افزایش می دهد، پس نتیجه دیگر این که در زمستان اکتان پایین تری لازم است تا تابستان و یک سوخت مشابه در شرایط مشابه از نظر رطوبت و محل آزمایش، در زمستان دیرتر دچار خودسوزی می شود تا در تابستان.

البته از آنجائیکه تاثیر ارتفاع بر اکتان نسبت به تاثیر رطوبت و دما بسیار بیشتر است، اگر بنزین مناطق کنار دریا ( شمال و جنوب ) را نیز با اکتان بالاتری عرضه نمایند ؛ تعمیرات خودروها در این مناطق بدلیل استفاده از اکتان بالاتر به تاخیر خواهد افتاد. از دیگر موارد موثر در عدد اکتان میتوان به مواردی چون نسبت تراکم موتور، آوانس و ریتارد کار کردن آن، میزان کارکرد موتور، دمای موتور، نسبت بنزین و هوا و مواردی از این دست، اشاره نمود.در ابتدا گفتیم که اگر اکتان سوخت پایین باشد، هنگام بالارفتن از سربالایی یا حرکت با دور موتور پایین با دنده مرده، موتور شروع به ناک زدن می کند….در خودروهای جدید این مشکل بوسیله سنسوری به نام Knock Sensor تا حدودی حل شده است و در صورت استفاده از بنزینی با اکتان پایین تر از حد لازم برای آن خودرو یا کاهش ارتفاع ، افزایش دما و یا کاهش رطوبت، کامپیوتر خودرو با ریتارد کردن زمان جرقه زنی برای رفع مشکل ناک زدن تا حد زیادی کمک میکند ، اما این امر باعث کاهش شتاب خودرو ، دیر عکس العمل نشان دادن در هنگام فشردن یکباره پدال گاز و همچنین ایجاد آلودگی بیشتر و از بین بردن سریعتر قطعات موتور در دراز مدت می گردد. پس در اینگونه خودروها بهتر است از بنزین با اکتان ذکر شده در دفترچه خودرو که عموما هم عددی بالای ۹۰ است، استفاده کنید ( در ایران تنها گزینه های در دسترس، استفاده از بنزین سوپر، یا مکمل ها هستند.
آنچه به صورت یک باور غلط در فرهنگ مردم جا افتاده ، این است که ترکیب کردن بنزین سوپر و معمولی کار درستی نیست. در حالیکه مطابق تحقیقات و آزمایشات انجام شده می توانید به راحتی با ترکیب دو نوع بنزین با یکدیگر به عدد اکتان لازم دست یابید، مثلا اگر اکتان بنزین معمولی برای خودروی شما کم، و اکتان بنزین سوپر برای خودرویتان زیاد است، میتوانید از ترکیب بنزین معمولی و سوپر استفاده نمایید چرا که استفاده از اکتان بالاتر از حد لازم برای چنین خودروهایی جز هدر دادن پول، منفعت دیگری برای خودرویتان ندارد و استفاده از اکتان پایین تر هم با خودسوزی سوخت به موتور خودروی شما آسیب می رساند و در صورت تنظیم موتور بر مبنای اکتان بنزین معمولی هم از شتاب خودرو کاسته می شود. البته در حال حاضر و با قیمت پایین بنزین و اختلاف خیلی کم قیمت بنزین سوپر با معمولی این کار چندان عاقلانه به نظر نمی رسد، اما شاید با تغییر شرایط از جمله سهمیه بندی بنزین این روش به یک انتخاب معقول تبدیل شود.

مکمل ها و اکتان بوستر ها
به طور کل برای اکثرخودروهای موجود در ایران، استفاده از مکمل ها که این روزها قیمت های گزافی هم پیدا کرده اند، جز هدر دادن پول، تاثیر خاصی نخواهد داشت….، چرا که درصد زیادی از خودروهای ما دارای نسبت تراکم بالایی نیستند و استفاده از بنزین معمولی و یا نهایتا سوپر، برای آنها کفایت میکند.اما داستان در مورد برخی خودروهای مدرن وارداتی متفاوت است، خودروهایی که دارای نسبت تراکم بالا، سیستم پاشش مستقیم سوخت (gdi) ، یا مجهز به توروبشارژ هستند، به شدت به اکتان سوخت مصرفی حساسند و در زمانهایی که توزیع بنزین سوپر در کشور دچار اختلال می شود، به شکل فزاینده ای تعداد خرابی های موتوری این خودروها افزایش می‌یابد و مشاهده خودروهای توربو شارژ با پیستون شکسته، اصلا چیز عجیبی نیست….
برای رفع این مشکلات، ابتدا رعایت اصول ایمنی موتورهای توربو حین رانندگی و سپس استفاده از مکمل ها و اکتان بوسترهای موجود در بازار توصیه می شود.به طور کل توصیه می شود در شرایطی که سوخت مناسبی مصرف نمی‌کنید، از تخته گاز رفتن و هرگونه فشار و شتاب گیری بی مورد پرهیز نمایید، همچنین همواره سعی کنید دور موتور خودرو در محدوده میانی مجاز باشد، ضمن اینکه برای شتاب گیری، بهترین راهکار استفاده از دنده های سنگین تر در کنار فشار حداقلی بر روی پدال گاز است.استفاده از مکمل ها و اکتان بوستر های موجود در بازار هم، راه حل مناسبی است، اما قیمت بسیار بالا و فراوانی انواع تقلبی این محصولات در بازار نیز عاملی بازدارنده محسوب می شود.برای تهیه این نوع مکمل ها، همواره به فروشگاه ها و نمایندگی های معتبر مراجعه کنید، و هرگز اقدام به خرید مکمل از پمپ بنزین ها نکنید، چرا که اگر محصولی که تهیه کرده اید تقلبی، یا از نوع نامرغوبی باشد، میتواند به آسانی باعث آسیب به موتور خودرو شود.
همچنین دقت داشته باشید که در آنها از سرب برای بالابردن عدد اکتان استفاده نشده باشد، چرا که وجود سرب در سوخت خودرو، به سرعت به آسیب دیدگی و از کار افتادن کاتالیزور اگزوز منجرخواهد شد. مکمل ها در انواع و قدرت های مختلفی یافت می شوند، با مطالعه اطلاعات نوشته شده بر روی جعبه و قوطی آنها، می توانید از مقدار افزایش اکتانی که سازنده آن ادعا کرده آگاه شوید.

مهندس وحید کولیوند
شرکت سیستمهای آب بندی پارس
(بورگمن پارس)

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *