ottano

Idrocarburo della serie del metano, C₈H₁₈; è noto in diverse forme isomere che si presentano come liquidi incolori insolubili in acqua, solubili in molti solventi organici. L’o. normale bolle a 126 °C. Alcuni isomeri sono stati ritrovati nel petrolio, altri sono stati ottenuti per sintesi; il 2,2,4-trimetil-pentano prende il nome di isoottano.

Il numero di o. costituisce la misura, secondo una scala convenzionale, del potere antidetonante dei carburanti, cioè della loro capacità di sopportare compressioni elevate senza detonare. Vi sono due idrocarburi tipici che, considerati come carburanti, hanno un comportamento molto diverso riguardo alla detonazione: l’isoottano, pochissimo detonante, al quale si attribuisce un numero di o. (abbr.: NO) eguale a 100; l’eptano normale, che detona molto facilmente, al quale si attribuisce NO eguale a zero. Questi due idrocarburi in differenti proporzioni danno luogo a miscele, dette primarie, con diverso potere antidetonante.

Il NO si determina in laboratorio alimentando con il carburante in esame un motore standard, il motore CFR (cooperative fuel research), e secondo schemi di prove normalizzate: vengono mantenuti fissi la frequenza di rotazione, la temperatura della miscela, l’anticipo dell’accensione ecc., mentre viene aumentato gradualmente il rapporto di compressione fino a che ha inizio il fenomeno della detonazione. Successivamente si effettuano prove con diversi tipi di miscela di isoottano e di eptano fino a che si individua la miscela che ha la stessa intensità di detonazione del combustibile in esame per uno stesso valore del rapporto di compressione. Il NO viene determinato per due tipiche condizioni di funzionamento del motore: nel motor method (MM) la frequenza di rotazione del motore è di 900 giri/min e la miscela viene preriscaldata a 150 °C, mentre nel research method (RM) la frequenza è di 600 giri/min e non si preriscalda la miscela. I valori del NO ottenuti secondo queste due procedure sono qualificati rispettivamente con le sigle NO-MM e NO-RM. Le condizioni di funzionamento del motore sono più severe ai fini della detonazione nel metodo MM che non nel metodo RM, ragion per cui per un dato carburante il valore NO-RM è superiore al valore NO-MM; la differenza tra i due valori è detta sensibilità del carburante. Spesso i carburanti rivelano però, nell’impiego, un comportamento diverso da quello che si potrebbe prevedere in base alla determinazione di laboratorio del NO: ciò in relazione al fatto che tale comportamento dipende anche dal regime di marcia e da alcune caratteristiche costruttive dei motori. Si sono perciò affermati procedimenti di prova su strada che conducono alla determinazione del numero d’o. su strada (NOS). Queste prove sono lunghe e onerose, per cui sono state introdotte alcune relazioni che permettono di prevedere il comportamento dei carburanti nelle reali condizioni di funzionamento a partire dalle misure effettuate sul motore CFR. I costruttori automobilistici e i fornitori di carburanti sono interessati alla determinazione della richiesta ottanica di un motore o di un sistema motore-veicolo, definito come il minimo valore del NO del carburante che consente al motore di funzionare in tutto il suo campo di impiego senza che si verifichi detonazione. Il metodo usato consiste nel determinare, in prove di accelerazione, per ogni velocità il NO di miscele primarie o di carburanti commerciali in corrispondenza delle quali appare la detonazione. Il massimo dei valori, così determinati, del NO costituisce la richiesta ottanica del motore o dell’assieme motore-veicolo.

Per le benzine avio si usano correntemente due metodi di prova con il motore CFR: l’aviation method e il supercharge method. Il primo metodo è usato per la determinazione del NO di miscele povere, con le quali il motore marcia generalmente a regime di crociera, il secondo metodo per miscele ricche corrispondenti all’erogazione di massima potenza, come nel regime di decollo.