옥탄가와 세탄가

1 옥탄가(octane number)
 1) 옥탄가의 정의

   - 가솔린엔진의 노크저항성(내 노크성)을 정량적으로 판단하기 위한 연료의 성능값.

   - 표준화된 연료를 결정하고 샘플의 연료로 바꿔서 운전하여 같은 정도의 노크가 발생하면 양쪽의 내 노크성은 같은것으로 간주하는데 이 샘플의 연료를 정량적으로 표현한것이 옥탄가이다.

   - 옥탄가는 노킹현상의 발생정도를 판단하는 기준으로 연료자체의 좋고나쁨을 평가하는 척도는 아니다.

   - 엔진의 운전조건에 따라서 노크 저항성(내 노크성)이 다르게 나타난다.

     * 공기 연료비, 급기온도등에 따라 연료의 내노크성이 다르다.

 2) 옥탄가의 의미
  - 옥탄가(octane number)는 이소옥탄과 정햅탄의 혼합액에서 이소옥탄이 차지하는 체적 퍼센트를 나타낸 것이다.
  - 이소옥탄(C8H18)은 보통의 가솔린보다 노크를 일으키기 어려운것이고 정헵탄(C7H16)은 노크를 일으키기 쉬운것으로 이들을 적당하게 혼합하면 그 중간 정도의 내노크성을 가진 표준연료를 만들 수 있다.

  cf) 이소옥탄, 정헵탄은 모두 파라핀계 탄화수소
  cf) 옥탄가 85의 의미 : 이소옥탄 85%, 정햅탄 15%의 혼합액과 동일한 내노크성을 가진 연료라는 의미.

  cf) 일반휘발유와 고급휘발유는 옥탄가의 차이에서 비롯된다. 옥탄가 표시 표준 RON 기준으로 91~94미만은 일반휘발유, 94초과는 고급휘발유로 취급한다.

 

 3) 옥탄가의 시험방법 측정방법
  - 내 노크성을 시험하기 위한 엔진에는 압축비를 변화시킬수 잇는 CFR엔진이 사용된다.
  - 운전조건의 변화가 시험연료와 표준연료에 대하여 동일한 영향을 미친다면 운전조건은 노크의 비교에 무관계할 것이므로 이 방법에 의하여  불가피한 운전조건의 영향을 없앨 수 있다.

 

2 세탄가(cetane number)
 1) 세탄가의 정의
  - 디젤유의 성능평가항목 중 하나로 연료의 발화성을 수치적으로 나타낸 값이다.
  - 디젤의 점화 지연 시간 정도를 나타낸다.(세탄가∝점화촉진)

 2) 세탄가의 의미
  - 연료의 내노크성에 관련되어 연료의 발화성이 좋은 세탄(cetane)과 발화성이 나쁜 a-메틸나프탈린(a-methylnaphthalene)을 적당한 비율로 혼합하여 임의의 발화성을 가진 표준연료를 만들고 특정엔진을 사용하여 시험연료와 발화성을 비교한것.
  - 발화성이 같을때 표준연료중 포함된 세탄의 체적 퍼센트를 세탄가라한다.

  - 세탄가가 과다하면 점화시간이 너무 빨라서 불완전연소 및 엔진출력 저하 발생, 세탄가가 낮으면 노킹발생이 쉽다

  cf) 세탄가의 경향도
  ① 세탄가가 높을경우
    - 점화지연시간이 짧아짐
    - 연소시 엔진출력 및 효율이 향상되고 소음이 감소함
    - 과도하가 높을시 점화시간이 너무 빨라서 불완전 연소 및 엔진출력 저하 발생
  ② 세탄가가 낮을경우
    - 노킹이 쉽게 발생함

 3) 세탄가 시험방법

   - 연료자체의 착화성을 세탄(C16H34)등으로 표시하고 착화성이 우수한 세탄값(값100)과 착화성이 나쁜 a-메틸나프탈렌값(값 0)을 시험용인 표준연료와 비교

   - 저속엔진 세탄가 : 25~35

   - 고속엔진 세탄가 : 45~65