Dopo varie discussioni su cosa sia la "benzina" o meglio da cosa sia composta, da cosa significa "numero ottanico" e dai vari processi di raffinazione per ottenerla, scrivo questo articolo proprio per far conoscere questa "sconosciuta".
Prima di entrare nel "vivo" dell'articolo vorrei sottolineare che ho volutamente tralasciato il discorso "nascita" del carburante, dando per scontato che il lettore sappia (quanto meno a grandi linee) che il nocciolo delle fasi di creazione risiede in laboratorio. Detto questo, entriamo immediatamente nel dibattito popolare di quando si discute di benzina: il numero ottanico.
Cos'è il numero ottanico
Non voglio descrivere particolari chimici, masse molecolari o formule brute ma bensì incentrare il discorso su questo "indice". Si esatto, il numero ottanico è un indice il quale scopo è misurare la resistenza alla detonazione di qualsiasi carburante.
Convenzionalmente questo parametro (molto spesso frainteso ed utilizzato erratamente) è usato come metro di giudizio per la qualità della benzina: maggiore è la resistenza alla detonazione, migliore sarà il lavoro che il carburante è in grado di effettuare all'interno di un cilindro.
Evitando appositamente di descrivere accuratamente il fenomeno di detonazione che avviene in un motore (in quanto non tema di questo articolo) ma semplificando esprimendo che la detonazione consiste essenzialmente in una combustione anomala che avviene a velocità eccessiva e che quindi si generano esplosioni (per così dire) "casuali" non proprio "salutari" per il nostro motore, ecco che interviene il nostro amico "numero ottanico".
Anche non essendo l'unico elemento in nostro "aiuto" per ottenere una detonazione il più possibile "armonica", è però il principale poiché fondamentale: è su questo numero che viene calibrato l'intero funzionamento di un motore ed è questo il numero che ha quindi la responsabilità di garantire le migliori performance e la maggior durata strutturale di questa "delicata" fase.
Tutto l'insieme del motore si traduce in pochi millesimi di secondo, ovvero all'avvenimento della famosa "scintilla".
La scintilla (che avviene grazie all'amica candela) è il metronomo dell’intero meccanismo, ma se una temperatura eccessiva o particolari condizioni di compressione scatenano la detonazione, allora ecco che i sincronismi vengono meno.
Avere la migliore combustione permetterà al nostro motore di esprimere la sua massima potenza, di durare più a lungo e di avere nel tempo sempre delle performance ottimali.
Chiarito il concetto del numero ottanico, possiamo passare ad un altro aspetto molto interessante e spesso tralasciato, ovvero la sua misurazione.
Come si misura il numero ottanico?
Il numero ottanico viene misurato sulla base del confronto con alcuni elementi convenzionali utilizzati come riferimento assoluto all'interno di standard condivisi. Cerco di spiegare in maniera più semplice:
per misurare lo spessore, la lunghezza o l'altezza utilizziamo il confronto tra centimetri e metri (il famoso Sistema Metrico Internazionale).
Per il numero ottanico si esegue lo stesso procedimento, ma ovviamente con dei "confronti" differenti, o meglio con delle "sostanze" (qui devo per forza parlare un po' di chimica...) chimiche.
Esse sono:
a) l'isoottano: comunemente definito "idrocarburo", la resistenza alla detonazione di questa sostanza identifica convenzionalmente il numero di ottano 100;
b) N-eptano: identifica convenzionalmente il valore di numero di ottano pari a 0.
Ecco che qui scatta il confronto per la misurazione del numero ottanico ovvero Isoottano e N-eptano vengono miscelati in varia proporzione per arrivare a parificare l'intensità di detonazione del carburante in esame. Una volta raggiunta la proporzione esatta delle due componenti (esempio: 80/20) è ottenuto il numero di ottano relativo (in questo caso 80).
Il motore per la misurazione è un 4 tempi monocilindrico a rapporto di compressione variabile, questo per semplificare le operazione e per rendere standard il metodo di rilevamento.
Misuratore del numero ottanico: Knockmeter
La misurazione può essere effettuata secondo due modalità distinte:
1) RON (Research Octane Number), misurato in laboratorio con motore che gira a a 600 giri al minuto;
2) MON (Motor Octane Number), misurato in laboratorio con motore che gira a 900 giri al minuto.
La benzina tradizionale con numero di ottano 95 deve tale valore alla misurazione RON, e diventa 85 quando si utilizza il metodo di misurazione MON.
Confronto RON 100 vs RON 95
Legge e normative
Ovviamente non poteva mancare la parte legislativa, in quanto sia gli utilizzatori (per esempio noi motociclisti fanatici del numero di ottani), sia il rapporto tra produttori di carburanti e case motociclistiche/automobilistiche devono avere delle garanzie e per ottenere ciò esistono delle normative (in questo caso parlo di normative europee) che impongono specifiche caratteristiche al fine di ottenere massima uniformità a livello continentale.
Cito un paio di normative per avere completezza nell'articolo, e per sfatare miti sul diverbio "legge/numero ottanico" che spesso accade nei più comuni discorsi.
UNI EN 228
"La norma EN 228, recepita in Italia come UNI EN 228, è la specifica europea di riferimento della benzina super senza piombo (detta Euro Super) che ha numero di ottano 95 e deve essere reperibile in tutti i paesi dell'Unione Europea. Le caratteristiche della benzina che hanno un impatto ambientale (per es. il contenuto di zolfo) sono state definite dalla Direttiva Europea 2003/17/CE."
Esistono in commercio anche carburanti con numero di ottano superiore a 95 (come tutti ben sapete):
"Accanto alla Euro Super, nella maggior parte dei paesi europei è reperibile anche una Superplus con ottano 98, mente in alcuni paesi, come ad esempio Germania ed Austria, è disponibile anche una benzina normale (numero di ottano pari a 91-92)."
Esistono anche benzine definite "top quality" che hanno numero RON 100 (la famosa V-POWER) con dei costi maggiori in riferimento ad ogni litro di carburante acquistato.
Una curiosità: nelle competizione SBK per esempio, il numero di RON arriva a quota 102.
Altre caratteristiche dei carburanti
Prima di passare a come si sceglie il carburante (e dove vorrei chiudere l'articolo) esprimo a titolo informativo ed in maniera super semplificata alcune caratteristiche che hanno i carburanti, utili a definire la qualità FINALE e complessiva. Tali caratteristiche sono:
- densità;
- tensione di vapore (TVR);
- curva di distillazione;
- contenuto di ossigeno;
- contenuto di gomme;
- periodo di induzione;
- contenuto di zolfo.
Ma su queste caratteristiche ci vorrebbero almeno altri 7 articoli, con diramazioni molto interessanti e sopratutto utili a sapersi, ma non è adesso il caso.
Come il motore influenza il comportamento del carburante
Altro capitolo molto importante è proprio il motore, perché esso incide parecchio sulla "chimica" del carburante.
Partendo dal presupposto che la benzina in commercio ha numero di ottano RON pari a 95 ed è su questo "valore" che i motori vengono sviluppati, la detonazione è influenzata da un lato dalla geometria del motore, dall'altro dalla temperatura dell'aria in entrata, dalla distribuzione della temperatura nel cilindro, dai gas che restano nel cilindro e così via.
Attenzione anche che un anticipo all'accensione eccessivo, oltre ad un rapporto di miscela troppo povero, favorisce l'insorgere della detonazione e che quindi le prestazioni diminuiscono.
Inutile ricordare che il buon funzionamento del motore è anche la formazione della miscela aria-carburante, che deve essere il più possibile omogenea e fine possibile.
Anche qui potrei scrivere almeno altri 2 articoli, uno sulla camera di combustione ed un altro sugli elementi della camera di combustione oltre che tutti gli aspetti fisco-chimico degli stessi.
In definitiva, quindi, nebulizzazione e omogeneità sono parametri fondamentali per una equilibrata propagazione del fronte di fiamma all'interno della camera di combustione.
Come scelgo il carburante?
Concludo l'articolo spendendo due parole sulla scelta di un carburante. Appreso cosa sia il numero ottanico e come si misura, sorge spontanea la domanda: ma quindi è sempre meglio mettere benzina a 100 RON?
Tralasciando il discorso monetario perché credo che noi tutti 2 Euro/Litro ogni volta che prendiamo la moto per fare i nostri giri siano un pochettino esagerati, il discorso si concentra sulla qualità dei carburanti, ovvero alla base di tutto bisogna rifornirsi con carburanti di qualità (in quanto a valle di cattivi carburanti possono anche succedere danni gravi al nostro motore).
Ogni tanto un bel pieno di benzina a 100 RON non fa male, serve a ripulire i componenti del motore coinvolti e garantire così maggior salute al veicolo, oltre che ad avere quella sensazione mentale di avere più potenza nel motore.
Adesso il numero ottanico non è più segreto. ;-)
Buon rifornimento a tutti!
