Benzinde oktan sayısı, motorun sıkıştırma oranını, dolayısıyla da verimini çok yakından ilgilendiren bir özelliktir. Oktan sayısı ne kadar yüksek olursa yakıtın vuruntu dayanımı da o kadar yüksek olmaktadır. Oktan sayısı yakıtın fiziko-kimya özellikleri yanında motorun yapısal ve işletme özellikleri ile de değişmektedir.
Oktan sayısının, yakıtın içindeki izo-oktan oranına bağlı olduğunu belirtmiştik. Oktan sayısını yol oktan sayısı (YOS), motor oktan sayısı (MOS), araştırma oktan sayısı (AOS) olarak üç farklı şekilde görmemiz mümkündür. (YOS), normal yol şartlarında çalışan bir motorda vuruntu sınırları dikkate alınarak belirlenirken (MOS), CFR motorunda zor şartlar altında yapılan deneyler sonucunda elde edilir. (AOS) ise daha hafif şartlarda yapılan deneysel çalışmalar sonunda elde edilen oktan sayısıdır. AOS’si 85 olan bir yakıtın (MOS)’i 75 olabilir.
Buradaki farka yakıt duyarlılığı denir ve deney şartlarlındaki değişimden etkilenmeyi gösterir. YOS bulunurken deneylerin yol şartlarında yapılması söz konusudur. (YOS) genellikle ( MOS)’dan küçük (AOS)’dan büyük bir değerde olmaktadır. Oktan sayısın belirlenmesi için yapılan deneylerde motordaki vuruntu ölçülmekte ve vuruntu eğiliminin başladığı nokta, referans yakıtla karşılaştırılarak yakıtın oktan sayısı belirlenmektedir.
CFR (cooperative fuel research) yöntemi ile oktan sayısı belirlemede sıkıştırma oranı değiştirilebilinen bir motor kullanılmaktadır. Bu motora CFR motoru denir. Oktan sayısı ölçülecek yakıt CFR motorunda farklı sıkıştırma oranlarında denenir. Vuruntunun başladığı sıkıştırma oranı tespit edildikten sonra kimyasal yollarla elde edilmiş i-oktan ve n-heptan karışımının aynı sıkıştırma oranında vuruntu başlatacak karışım oranı tespit edilir. Çıkan sonuç (MOS) olarak yakıtın oktan sayısını verir.
Oktan Sayısının Belirlenmesi
Oktan sayısının belirlenmesi için benzin örneği, tek silindirli özel bir deney motorunda farklı sıkıştırma oranlarında kontrollü şartlarda yakılır. Daha sonra bu deney motorunda, izooktan ve normal heptan karışımı ile hazırlanan deney örneği de eşit şartlarda yakılır. Deney karışımından elde edilen sonuçlar benzin örneği ile aynı olana kadar karışım oranları ayarlanır. Bu karışımda izooktan vuruntusuza yakın kalitede yanar, normal heptan ise vuruntuya yol açar.
Benzin örneği ile aynı sonuçları veren izooktan ve normal heptan karışımındaki izooktanın hacimce yüzdesi oktan sayısı olarak tanımlanır. Bir başka deyişle saf izooktanın oktan sayısı 100 kabul edilerek benzin örneğinin oktan sayısı belirlenir.
Oktan sayısı benzinler için 50-110 arasında değişmektedir. 50-75 oktan üçüncü sınıf yakıtlarda, 100-110 oktan ise uçak yakıtlarındaki değerdir. Kullanılan benzin 50 oktan ise, yandıkça patlayacak ve pistonlara çekiçle vuruyormuşçasına bir sarsıntı ile kuvvet uygulanacaktır. İdeal kuvvet, pistonları eşit ve düzenli bir şekilde iten kuvvettir.
