Benzin Nedir ? Oktan Sayısı Arttıkça Ne Değişir ?

Benzin Nedir?  

Benzin, hidrojen (H) ve karbon (C) atomlarından oluşan, ham petrolün rafine edilmesiyle elde edilen yakıt türüdür. Benzinin yapısında karbon ve hidrojen bileşenlerinin dışında, oktan sayısını belirleyen katkı maddesi, yanma ve depolama performansını iyileştirmek amacıyla bazı katkı maddeleri de bulunur.

Benzinin Özellikleri Nelerdir ?

Düşük buharlaşma derecesi sebebiyle, çok kolay buharlaşır (uçucudur) ve küçük bir kıvılcım, benzin buharının alev almasına, patlamasına ve yangın çıkmasına sebep olabilir. Yasal zorunluluklara uyulmalıdır.

Benzin oda sıcaklığında kolayca buharlaşabilmektedir, bu sebeple depolanırken kapalı ve güvenli bir kapta saklanmalıdır, hava alan bir kapta benzin zamanla kendiliğinden uçup bitecektir.

Benzin, motorine (mazot) kıyasla, daha ince, daha az yağlı, çok daha uçucu (kolay buharlaşan), daha fazla enerjiye sahip, daha az kükürt bulunduran, egzoz gazında daha az partikül ve azot oksit (NO_X)oluşturan, ve daha temiz bir yakıttır.

Oktan Sayısı Nedir ? Oktan Sayısı Arttıkça Ne Değişir ?

Benzinli motorlar, ateşlemeli motorlar olarak da bilinir Yani hava-yakıt karışımı, sıkıştırma zamanında piston ÜÖN’ye  (üst ölü noktaya) ulaştığında (aslında ÜÖN’den hemen önce), sıkışır ve basınç ve sıcaklığı artar, bu anda buji kıvılcım çakarak karışımı yakar ve yanma-iş zamanıyla motor çalışmaya başlar. Bu, motorun normal çalışması durumudur.

Oktan sayısı, benzinin, basınç ve sıcaklık altında kendiliğinden tutuşması olarak tanımlanan vuruntuya karşı dirençli olma derecesini ifade eden bir sayıdır. Oktan sayısı yükseldikçe, benzinin kendiliğinden tutuşma eğilimi azalır, vuruntuya karşı daha dayanıklı hale gelir.

Oktan sayısı yüksek benzin, silindir içerisinde kendiliğinden kontrolsüz olarak tutuşma eğilimi düşük benzin demektir, bu istenen durumdur. Yüksek oktan, düşük vuruntu.

Oktan sayısı düşük benzin, silindir içerisinde kendiliğinden kontrolsüz olarak tutuşma eğilimi yüksek benzin demektir, bu istenmeyen durumdur. Düşük oktan, yüksek vuruntu.

Bununla birlikte, sürücüler “ben yüksek oktanlı benzin alayım aracımın performansı artsın” düşüncesine kapılmamalıdırlar, motor üreticisi kaç oktan benzin öneriyorsa, o benzin seçilmelidir. Motor üreticileri, yakıtın türüyle (oktan sayısıyla) uyumlu olarak motor tasarlamaktadırlar, bu sebeple aracın üreticisinin belirttiği oktan sayısına sahip benzini kullanmak doğru olacaktır. Araç için 95 oktan benzin tavsiye edilmişse, 97 oktan benzin kullanıp performansın artmasını ve yakıt tüketiminin düşmesini beklemek yanlış olacaktır, tam tersi durumla karşılaşmak olasıdır.

Örneğin üretici firma 97 oktan benzin önermiş olsun, bu araca 95 oktan benzin konulduğunda  araç çalışır ve genelde bir arıza oluşmaz fakat, performans kaybı yaşanacaktır. Daha düşük oktanlı benzini sürekli kullanmamak gerekir, bazı zaruri durumlarda oktanlı benzin kullanılabilir.

Benzinli motorların sıkıştırma oranları 10:1 veya 12,5:1 civarındadır. Düşük oktanlı benzin, yüksek sıkıştırma oranına sahip motorlarda kullanılamaz, yüksek sıkıştırma oranı demek, sıkıştırma zamanının sonunda daha yüksek sıkıştırma, daha yüksek basınç, daha yüksek sıcaklık demektir, bu şartlar benzinin daha buji ateşlemeden kendiliğinden tutuşma eğilimini arttıracaktır. Bu sebeple motorun sıkıştırma oranının, yanma odası tasarımının ve motor karakteristiğinin, kullanılan (önerilen) benzin oktan sayısıyla yakın ilişkisi vardır. Daha yüksek oktanlı benzinlerin kullanımıyla, daha yüksek sıkıştırma oranına sahip benzinli motorlar da yaygınlaşmıştır.

Vuruntu  ve Benzin Oktanı Arasındaki İlişki

Vuruntu; yanma odasında piston üst ölü noktaya (ÜÖN) yaklaşırken, henüz daha ulaşmadan, hava-yakıt karışımının yüksek basınç ve sıcaklığın etkisiyle kendiliğinden yanması durumudur. Vuruntu bir kontrolsüz yanmadır ve istenmeyen bir zamanda gerçekleşmektedir.

Piston henüz sıkıştırma için yukarı doğru (ÜÖN’ye) hareket ederken, bir anda erken gerçekleşen yanmayla (basınçla) tam tersi yönde itilmeye maruz kalır. Kontrolsüz yanma olan vuruntu durumunda; piston, silindir duvarına çarpar, tersi ve ani kuvvetlerle piston biyel yataklarına aşırı yük biner ve yataklar bozulabilir, motorun supapları zarar görür. Motor performansı düşer, yakıt sarfiyatı artar.

Vuruntulu çalışma, motorun titreşimli – darbeli çalışmasıyla, motor sesinin farklılaşmasıyla da anlaşılabilir. Günümüz modern araçlarda vuruntulu çalışma durumu, motor bloğunda bulunan vuruntu sensörü tarafından algılanır ve ECU (motor kontrol ünitesi) tarafından sürücü gösterge panelinden sarı renkli motor arıza lambasını (veya check engine) yakar, ayrıca ECU arıza hafızasına bu arıza kaydedilir.

Benzinin kimyasal formülü;  C₈H₁₈ olan izooktan ve kimyasal formülü  C₇H₁₆  olan heptan’ın karışımından oluşur.

C₇H₁₆  heptan’ın oktan sayısı 0 (sıfır)’dır.

C₈H₁₈ izooktan’ın oktan sayısı 100’dür.

Oktan sayısı, heptan ve izooktan karışımında, heptan içerisindeki izooktan’ın % (hacimsel yüzde olarak) miktarını verir.

Yani 97 oktan benzinin yapısı, %97’si izooktan ve %3’ü heptan’dır.

95 oktan benzinin yapısı, %95’si izooktan ve %5’ü heptan’dır.

İzooktan, vuruntuya karşı dirençli, kendiliğinden tutuşmaya eğilimi daha düşük bir yakıttır

fakat heptan, vuruntuya karşı dirençli değildir, kendiliğinden kontrolsüz yanma eğilimi yüksek bir yakıttır.

Benzinde belirleyici olan, izooktanın yüzde oranınıdır. Ayrıca eskiden oktan sayısını yükseltmek için benzinlerde kurşun kullanılırdı, Benzin içerisindeki kurşun, katalitik konvertörün çalışmasını bozmakta-tıkamakta, lambda sensörünün çalışmasını bozmakta ve çevreye zarar vermektedir. Bu sebeplerle artık günümüzde kurşunlu benzin satılmamakta, tüm istasyonlarda kurşunsuz benzin satılmaktadır. Eski tip motorlarda kullanılan benzindeki kurşun, supapları yağlayıp çalışmasını iyileştirmekteydi, günümüzde supap teknolojisi geliştirildi ve artık buna da gerek kalmadı.

Benzinde yakıt kalitesini iyileştirmek amacıyla onlarca katkı maddesi kullanılmaktadır. Oktan sayısını iyileştirmek amacıyla kullanılan önemli katkı maddelerinden biri de metil tert butil eter’ dir.

Yakıt istasyonlarında satılan benzin çeşitleri;

Normal benzin: 91 oktan. Günümüzde artık satılmamaktadır.

Süper-Kurşunsuz benzin: 95 oktan. Günümüzde kullanılır.

Bunun dışında Super plus 97-98 oktan kurşunsuz benzinler de satılmaktadır.

Oktan Sayısı Nasıl Ölçülür ?

Oktan sayısının hesaplanmasında,

Araştırma Oktan Sayısı (Research Octane Number – RON)

Ve

Motor Oktan Sayısı (Motor Octane Number - MON)

Yöntemleri kullanılarak, benzin pompalarında bulunan bu değerlerin ortalaması alınır.  Yani (RON + MON)/2