بنزین به‌عنوان اصلی‌ترین سوخت موتورهای احتراق داخلی جرقه‌ای، نقش کلیدی در عملکرد و بازده خودروها دارد. ترکیب شیمیایی بنزین، به‌ویژه نوع و ساختار هیدروکربن‌های موجود در آن، تأثیر مستقیم بر کیفیت احتراق و توان تولیدی موتور دارد. یکی از مهم‌ترین شاخص‌های کیفیت بنزین، عدد اکتان (Octane Number) است که میزان مقاومت سوخت در برابر پدیده ناک (Knock) یا کوبش را نشان می‌دهد. ناک زدن به احتراق پیش از موعد مخلوط سوخت و هوا در محفظه احتراق گفته می‌شود که می‌تواند به قطعات داخلی موتور آسیب‌های جدی وارد کند.
دکتر مارک جونز(مشاور شیمی با تجربه صنعتی)
و دکتر بیل کارول(استاد شیمی دانشگاه ایندیانا بلومینگتون و همچنین متخصص افزودنی های اکتان)
موتور های بنزینی مدرن و هوشمندتر از همیشه هستند به همین دلیل است که انتخاب سوخت مناسب برای این کار احتمالا هرگز تا این حد مهم نبوده است، البته راننده های امروزی در مورد درجه سوخت و تقویت کننده های ضعیف داخل باک کمبود گزینه ندارند.
دکتر کارول می گوید : تقویت کننده های اکتان مانند ویتامین ها هستند! اما اضافه کردن تقویت کننده اکتان به بنزین پریمیوم، سورتمه را تبدیل به موشک نمی کند بنابر این قبل از استفاده از آنها دفترچه راهنمای خودروی خودرا بخوانید ، دکتر همچنین از معایب اکتان های دارای MMT (متیل سیکلو پنتادی انیل منگنز تری کربونیل) و آسیب های جدی به سنسور اکسیژن،کاتالیست و سوپاپ ها می رساند.
دکتر جونز در ادامه می گوید : افتادن در دام این فرض که "بیشتر" همیشه بهتر است می تواند مشکل ساز شود چون اضافه کردن بیش از حد تقویت کننده ها می تواند باعث ایجاد رسوب و آسیب به سیلندر ها و اجزای سیستم اگزوز گردد. یک سوال پر تکرار که در همایش ها و جلسات دانشگاه مطرح می شود درباره حقیقت افزایش عدد اسب بخار بعد از استفاده از اکتان ها است، جواب کوتاه این سوال بله است اما باید توجه داشته باشین فقط در خودرو های که پیشرانه حساس به اکتان پایین دارند متوجه افزایش توان و کشش به دلیل افزایش اسب بخار می شوند بنابر این لزومی برای استفاده از اکتان بوستر ها در خودرو هایی با تکنولوزی قدیمی وجود ندارد و حتی توصیه می شود استفاده نکنید.
عدد اکتان بنزین، کیفیت و رفتار سوخت در شرایط مختلف کاری موتور را تعیین می‌کند. این عدد معمولاً به دو روش استاندارد بیان می‌شود:
عدد اکتان پژوهشی (RON)
عدد اکتان موتوری (MON)
هرچه عدد اکتان بالاتر باشد، سوخت در برابر احتراق زودهنگام مقاوم‌تر بوده و موتور می‌تواند با نسبت تراکم بالاتر و تنظیمات پیشرفته‌تر جرقه کار کند.
ترکیب شیمیایی بنزین و تأثیر آن بر عدد اکتان
بنزین ترکیبی از هیدروکربن‌های مختلف است که به چهار گروه اصلی تقسیم می‌شوند:
آلکان‌ها (پارافین‌ها)
آلکن‌ها (اولفین‌ها)
سیکلوآلکان‌ها (نفتن‌ها)
آروماتیک‌ها (حلقوی‌ها)
عدد اکتان به شدت وابسته به نوع ساختار مولکولی این ترکیبات است:
- آلکان‌های شاخه‌دار مانند ایزو اکتان (C8H18) عدد اکتان بالاتری دارند.
- آلکان‌های خطی مثل نرمال هپتان عدد اکتان پایینی دارند.
- ترکیبات آروماتیک نیز معمولاً عدد اکتان بالایی دارند.
چالش‌های اندازه‌گیری عدد اکتان
در اندازه‌گیری عدد اکتان سوخت‌های ترکیبی یا سوخت‌های مدرن مانند ترکیبات حاوی متانول و اتانول مشکلاتی وجود دارد. روش‌های استاندارد مانند RON و MON بر اساس مقایسه با سوخت‌های مرجع (ایزو اکتان و نرمال هپتان) طراحی شده‌اند. برای سوخت‌هایی با عدد اکتان بالاتر از 100، از برون‌یابی یا افزودن تترا اتیل سرب به سوخت مرجع استفاده می‌شود که باعث ایجاد خطاهایی می‌شود (مثلاً خطای 3.5 عدد برای RON=110).
سوخت‌هایی مانند متانول و اتانول به دلیل گرمای تبخیر بالایشان اثر خنک‌کنندگی دارند که در عدد اکتان استاندارد به‌طور کامل منعکس نمی‌شود. به همین دلیل، مفهومی به نام شاخص اکتان مؤثر (EOI) پیشنهاد شده است که علاوه بر RON و MON، اثر خنک‌کنندگی بار ورودی و حساسیت سوخت را نیز در نظر می‌گیرد.
بوسترهای اکتان چیستند و چگونه عمل می‌کنند؟
بوسترهای اکتان یا افزودنی‌های افزایش‌دهنده عدد اکتان، ترکیباتی شیمیایی هستند که به بنزین اضافه می‌شوند تا مقاومت سوخت در برابر ناک را افزایش دهند. این محصولات در میان رانندگان حرفه‌ای، تیونرها و علاقه‌مندان به مسابقات خودرویی محبوبیت زیادی دارند.
عملکرد اصلی بوسترها مبتنی بر:
جلوگیری از احتراق پیش از موعد
افزایش کیفیت احتراق
بهبود بازده موتور و کاهش مصرف سوخت
بوسترها می‌توانند به‌صورت صنعتی (مانند بنزین‌های مسابقه‌ای با اکتان بالا) یا به‌صورت افزودنی‌های جداگانه (مانند محصولات STP) در بازار عرضه شوند.
استفاده از متانول در بنزین
امروزه در بنزین به منظور ارتقا کیفیت سوخت حدود 5 تا 15 درصد متانول استفاده می شود که البته این مقدار باید کنترل شده باشد چرا که مقادیر بالای متانول در بنزین(35 درصد به بالا)، بخارات آن می تواند موجب کوری چشم ها شود.
عوارض استفاده از متانول (با درصد بالا) در بنزین :
- کلیه ی لوله های فلزی، قطعات پلاستیکی، واشر ها و همچنین باک دچار خوردگی شدید می شوند
- مصرف سوخت به شدت بالا می رود
- کاتالیست خودرو ها سریعا خاصیت خود را از دست داده و باید تعویض شوند
- بخارات متصاعده از متانول به شدت سمی بوده و علاوه بر صدمات ریوی می تواند موجب کوری چشم ها شود
در ترکیبات شیمیایی رایج در بوسترهای اکتان از افزودنی‌های متنوعی برای افزایش عدد اکتان استفاده می‌شود، از جمله:
ترکیبات اکسیژنه مانند متانول، اتانول، MTBE
اترها (مثل دی اتیل اتر)
ترکیبات ضد ناک (آنتی ناک) شامل فلزات (مانند تترا اتیل سرب در گذشته)
ترکیبات آروماتیک
نانوذرات فلزی (در محصولات مدرن)
مزایا و معایب استفاده از بوسترهای اکتان
مزایا
افزایش توان موتور: با بالا رفتن عدد اکتان، موتور می‌تواند با زمان‌بندی جرقه و نسبت تراکم بهینه‌تر کار کند و توان خروجی افزایش یابد.
بهبود بازده حرارتی: سوخت با اکتان بالا اجازه می‌دهد موتور با راندمان بالاتری عمل کند.
کاهش ناک: از آسیب به قطعات داخلی موتور جلوگیری می‌شود.
بهبود کیفیت احتراق: احتراق کامل‌تر و یکنواخت‌تر رخ می‌دهد.
معایب و ریسک‌ها
⚠ ایجاد رسوب در صورت استفاده بیش از حد یا غلظت بالا: مواد فعال اگر به‌خوبی در محلول معلق نمانند، به‌صورت غلیظ وارد موتور می‌شوند و باعث گرفتگی انژکتورها، شمع‌ها و فیلتر سوخت می‌شوند.
⚠ هزینه بالا: استفاده مستمر از بوسترها هزینه سوخت‌گیری را افزایش می‌دهد.
⚠ احتمال استفاده نامناسب: اگر عدد اکتان بالاتر از نیاز موتور باشد، مزیتی نخواهد داشت و حتی ممکن است باعث اختلال در عملکرد شود.
نکات ایمنی و روش استفاده
برای بهره‌برداری ایمن و مؤثر از بوسترهای اکتان:
✅ از محصولات معتبر (مثل BOOSTane) استفاده کنید.
✅ دوز مصرفی را مطابق دستورالعمل سازنده و نیاز موتور تنظیم کنید.
✅ از جدول ترکیب و ماشین حساب ترکیب برای محاسبه دقیق استفاده کنید.
✅ به‌طور مرتب وضعیت شمع‌ها و فیلتر سوخت را بررسی کنید.
نتیجه‌گیری
عدد اکتان یکی از شاخص‌های کلیدی کیفیت سوخت است و بوسترهای اکتان ابزاری مؤثر برای بهبود آن به‌شمار می‌روند. استفاده از این افزودنی‌ها می‌تواند توان و بازده موتور را افزایش دهد و از بروز ناک جلوگیری کند. اما برای دستیابی به بهترین نتیجه، لازم است از محصولات باکیفیت استفاده شود و دوز مصرفی مطابق نیاز موتور باشد.
