- Kita telah meliputi tentang bagaimana perkadaran oktana bahanapi memberi kesan pada enjin anda.
- Kini kita pelajari bagaimana perkadaran oktana bahanapi ditentukan.
- Sebenarnya, ada pelbagai cara perkadaran yang boleh digunakan tetapi di Malaysia, hanya perkadaran RON yang dipaparkan.
Kami telah meliputi apakah yang dikatakan sebagai oktana minyak petrol dan bagaimana ianya membantu enjin dalam artikel kelmarin. (tekan pautan di bawah untuk membacanya dengan lebih lanjut.)
Sebagai ingatan, lebih tinggi perkadaran oktana bahanapi, lebih kuat rintangannya kepada pra-cucuhan sewaktu ianya dimampatkan dalam kebuk pembakaran. Pra-cucuhan akan menyebabkan ketukan enjin yang boleh merosakkan keseluruhan enjin dalam masa beberapa minit.
Tetapi, bagaimanakah nombor oktana ditentukan dan bagaimana ianya dipertingkatkan? Sudah pasti ianya bukan nombor yang diberikan secara sebarangan, bukan?
Nama “octane” atau oktana adalah salah satu dalam keluarga hidrokarbon (HC), hasil dari proses penapisan minyak mentah. Apabila minyak mentah “dipecahkan” (diasingkan menjadi beberapa jenis bahan yang berbeza), rantaian hidrokarbon berlainan jarak terhasil. Ianya kemudiannya diasingkan dan diadun bagi membentuk bahanapi yang berbeza, seperti metana, propana, butana, dan lain-lain.
Metana terdiri dari atom satu karbon. Propana mempunyai tiga atom karbon yang dirantai bersama. Butana ada empat, pentana ada lima, heksana ada enam, heptana ada tujuh dan oktana ada lapan karbon atom.
Oktana merupakan ahli keluarga cecair tidak berwarna yang mendidih pada takat 125 ºC. Satu ahli dalam keluarga oktana, 2,4,4 trimetil pentana, yang kini akan kita gelar sebagai “iso-octane” digunakan sebagai standard rujukan bagi menentukan kecenderungan gasolin atau LPG dalam menentang pra-cucuhan.
Satu enjin ujian akan digunakan bagi menyukat perkadaran oktana, dengan membandingkannya dengan campuran ‘iso-octane’ dan heptana. Campuran kedua-dua jenis hidrokarbon ini, mengikut isipadu, adalah nombor oktana bahanapi tersebut; contoh, 95% iso-octane dan 5% heptana menjadi 95 oktana.
Enjin ujian tersebut, dikenali sebagai enjin ‘Cooperative Fuel Research’ adalah sebuah enjin satu silinder dengan gerek dan lejang sebesar 82.5mm dan 114.3mm, yang mana menjadikannya 512cc, dengan nisbah mampatan bolehubah dari 4:1 hingga 18:1. Ombohnya mempunyai empat cecincin mampatan dan satu cecincin kawalan minyak. Kepala silinder dan silinder adalah satu bahagian dan boleh digerakkan ke atas atau bawah bagi mendapatkan mampatan yang diingini. Ianya mempunya karburetor ‘four-bowl”, membolehkan penukaran pantas di antara bahanapi rujukan dan sampel.
Ketukan enjin akan dikesan dengan menggunakan ‘magnetorestrictive sensor’ dalam kebuk pembakaran dan diukur pada sebuah ‘knockmeter’. Satu sistem lengkap menelan belanja sekitar $200,000 dan ianya hanya dikeluarkan oleh Divisyen Enjin Waukesha, Dresser Industries di Wisconsin, Amerika Syarikat.
Begini caranya ia berfungsi. Enjin CFR ditetapkan pada 600rpm dan juruteknik akan menguji bahanapi contoh yang dibandingkan dengan rintangan ketukan enjin campuran iso-octane/heptana tertentu. Perkadaran oktana yang dipanggil RON (Research Octane Number) terhasil, dan ianya diuji dalam persekitaran yang terkawal.
Namun, jika kita dalami lagi, satu perkadaran tertentu bukan sahaja bermakna minyak gasolin tersebut hanya mempunyai campuran iso-octane dan heptana yang tertentu, kerana ianya selalu mengandungi hidrokarbon yang lain serta aditif. Oleh kerana ini, sesetengah bahanapi lebih tahan ketukan enjin berbanding iso-octane tulen, kadar RON boleh melebihi jumlah 100.
Bahanapi perlumbaan, avgas (‘aviation gasoline’ – minyak gasolin kapal terbang), LPG dan bahanapi berasaskan alkohol seperti metanol mungkin mempunyai perkadaran oktana melebihi 100. Penggalak oktana seperti aditif, termasuklan MTBE, ETBE, iso-octane dan ‘toulene’. ‘Tetraathyllead’, atau lebih dikenali ramai sebagai ‘plumbum’ pernah digunakan secara meluas sebagai aditif, namun telah diharamkan kerana plumbum itu beracun terhadap alam sekitar dan manusia.
Terdapat juga cara perkadaran oktana yang lain, salah satu daripadanya adalah Motor Octane Number. Cara ujiannya hampir sama dengan cara perkadaran RON. Bagaimana pun, enjinnya ditetapkan pada 900 rpm, bahanapi dipanaskan terlebih dahulu, enjinnya dijalankan pada kelajuan yang lebih tinggi dan pemasaan cucuhan dipelbagaikan bagi menentukan tahap ketahanan ketukan enjin bahanapi yang diuji. Bergantung pada komposisi bahanapi, perkadaran MON mungkin sekali di antara 8 hingga 12 oktana lebih rendah dari RON, walaupun tiada sebarang kaitan secara langsung di antara kedua-duanya.
Oleh kerana perbezaan antara perkadaran RON dan MON ini, sesetengah negara telah mensyaratkan syarikat petroleum untuk memaparkan Indeks Anti-Ketukan (Anti-Knock Index – AKI), atau lebih dikenali sebagai, (R+M)/2. Amerika Syarikat dan Kanada adalah sebahagian daripada negara yang memaparkan perkadaran ini pada pam minyak mereka. Ianya juga dikenali sebagai Posted Octane Number (PON)(yang mana sering disalah anggap sebagai “Pump Octane Number”).
Terdapat juga Observed Road Octane Number (RdON), yang mana telah dihasilkan dengan menguji minyak petrol dalam enjin berbilang silinder pada ‘full throttle’ dalam keadaan dunia sebenar. Dibangunkan pada tahun 1920-an, cara ini masih diyakini sehingga hari ini. Seperti yang boleh anda agak, ujian pada awalnya telah dijalankan di atas kereta yang berada di atas jalan raya. Dengan pembangunan teknologi digital dan seumpamanya, pengujian telah berpindah ke atas dynanometer dalam persekitaran terkawal untuk mendapatkan konsistensi.
