Сгорание смеси и детонационная стойкость бензина.
Одним из способов повышения удельной мощности и экономичности двигателей является увеличение степени сжатия и форсировки по скорости и наполнению цилиндров. Однако, после некоторого предела нормальное сгорание топливовоздушной смеси нарушается и переходит в детонационное, которое выражается в резком увеличении скорости распространения фронта пламени ( с 20... 30 до 1500...2500 м/с ) и сопровождается резким повышением давления и температуры. При этом появляются ударные волны, которые, вызывают вибрацию деталей и металлические стуки. В результате взрывного горения часть топлива не успевает сгореть полностью, что приводит к дымному выхлопу. Повышенная теплоотдача вызывает перегрев деталей и дополнительное снижение мощности. Из за высокой температуры прогорают поршни, резко увеличивается износ деталей цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма.
По современной теории явление детонации возникает в результате образования в топливе при определенных условиях (давление, температура) большого количества нестойких кислородосодержащих веществ (перекисей), которые разлагаются в последней фазе горения с выделением атомарного (свободного) кислорода, вызывающего взрывное сгорание. Процесс протекает по типу цепной реакции, то-есть, начавшись, он самопроизвольно ускоряется, и когда концентрация перекисей в несгоревшей части рабочей смеси достигнет критического значения, происходит взрывное сгорание смеси, то-есть детонация.
Способность бензина противостоять детонации называется его детонационной стойкостью. Она является важнейшим показателем качества, указывается в стандартах и ТУ и входит в маркировку бензина. Детонационная стойкость оценивается октановым числом (ОЧ). Октановое число бензина численно равно процентному (по объему) содержанию изооктана ( C8H18 ) в такой его смеси с нормальным гептаном ( C7H16 ), которая эквивалентна по детонационной стойкости испытуемому бензину. При этом ОЧ изооктана принимается равным 100, а гептана-0. Определяют ОЧ бензинов моторным и исследовательским методами на специальных одноцилиндровых установках.