Benzyna 95PB, 98PB - czym się różnią i jakie mają właściwości oba typy paliwa benzynowego?
Benzyna pełni rolę paliwa w samochodach spalinowych od lat i do dziś stanowi najpopularniejszy środek napędowy. Ma ona niezwykle bogatą historię i przez lata sporo się zmieniła, czego znaki można zobaczyć na przykład na dystrybutorach. Jak zaczęto wykorzystywać benzynę, gdzie się ją pozyskuje i co oznaczają cyferki na dystrybutorach?
Benzyna – historia wykorzystywania w motoryzacji
Historia motoryzacji znanej dziś jest wręcz przyspawana do benzyny. Paliwo to jest jednym z pierwszych, które wykorzystano w samochodach spalinowych i jednym z dwóch, które przetrwały próbę czasu i są używane od końca wieku XIX., gdy powstały pierwsze pojazdy z silnikiem spalinowym aż do dziś.
Po raz pierwszy na benzynę powstali pionierzy motoryzacji, których nazwiska widnieją w niej po dziś dzień. Mowa naturalnie o Gottliebie Daimlerze i Wilhelmie Maybachu. W 1883 roku udało im się opracować czterosuwowy silnik spalinowy składający się z jednego cylindra. Był to pierwszy silnik benzynowy wykorzystywany w samochodach spalinowych, gdyż w tamtych czasach korzystano także z innych frakcji ropy naftowej, a nawet oliwy z oliwek, czy też oleju rzepakowego. Silnik ten zamontowano w pierwszym w historii samochodzie Benz Patent-Motorwagen Nummer 1. Jednostka ta pozwalała na rozpędzenie tej konstrukcji do 16 km/h i cały samochód to jeden z najważniejszych w historii. Był w końcu pierwszym. O tym jak istotna była to konstrukcja świadczy fakt, że jej patent DRP 37435 "Fahrzeug mit Gasmotorenbertieb" znajduje się na międzynarodowej liście UNESCO dotyczącej najbardziej wartościowych dokumentów.
Wynalazek Benza, czyli silnik spalinowy napędzany benzyną powszechnie używany jest do dziś. Obok tego rodzaju napędu z tych, które powstały w wieku XIX przetrwał tylko silnik wysokoprężny nazywany dieslem od jego twórcy, czyli Rudolfa Diesla. Hegemonia benzyny jest jednak zauważalna, gdyż jednostki wysokoprężne zaczęto wykorzystywać dopiero w latach 30. XX wieku po zażegnaniu problemów z ich zawodnością.
Wpierw benzyna używana do napędzania samochodów była tylko pozyskiwana jako benzyna naturalna. Powstawała ona w wyniku destylacji ropy naftowej, lecz rozwój motoryzacji był na tyle dynamiczny, że z powodu zwiększonego zapotrzebowania pracowano również nad benzyną syntetyczną. Głównym powodem wszelkich prac nad benzyną jest jej liczba oktanowa. Sama benzyna naturalna ma od 50 do 65 oktanów. Liczba im niższa tym bardziej nierówna praca silnika, gdyż pojawia się więcej niekontrolowanych zapłonów. To z kolei oznacza niższą efektywność paliwa i wyższe spalanie. Z tego powodu od lat pracuje się nad uzyskaniem wyższej liczby oktanowej.
Liczba oktanowa 95, 98 – co to oznacza?
Benzyna przy tankowaniu na dystrybutorach oznaczana jest za pomocą liczby. Wielu kierowców tak naprawdę nie wie co ona oznacza. Liczba oktanowa ma na celu zaprezentowanie tego jak bardzo odporna jest benzyna na spalanie detonacyjne. Nad zwiększeniem liczby oktanowej pracuje się dlatego, by spalanie w komorze silnika zachodziło w momencie pojawienia się iskry, która pochodzi ze świecy zapłonowej zamiast samozapłonu, który wynika ze zbyt gwałtownego wzrostu ciśnienia.
Nad liczbą oktanową pracuje się dlatego, że spalanie detonacyjne ma bardzo niekorzystny wpływ na silnik. Gdy paliwo dokona samozapłonu za szybko może ono uszkodzić niektóre elementy jednostki napędowej takie jak zawory, tłoki czy też układ korbowy, więc naprawy wynikające z zatankowania samochodu paliwem o wątpliwej jakości mogą okazać się niezwykle kosztowne.
Nad tankowaniem paliwa o odpowiedniej liczbie oktanowej trzeba czuwać przede wszystkim w wypadku samochodów starszych, które nie posiadają tylu systemów kontrolujących pracę silnika. Gdy stare auto zatankujemy benzyną o zbyt niskiej liczbie oktanowej silnik może dość szybko się uszkodzić, a my podczas przyspieszenia będziemy słyszeć metaliczny dźwięk. Wbrew pozorom zalecane nie jest także tankowanie benzyny o wyższej liczbie oktanowej. Dzieje się tak ponieważ silnik w starszym samochodzie bez takiej ilości elektroniki zestrojony jest pod dane paliwo. W wypadku zatankowania benzyny o liczbie oktanowej 98 wzrost mocy będzie więc praktycznie nieodczuwalny, a koszty już znacznie większe.
Na benzynę o innej liczbie oktanowej nieco inaczej reagują nowe samochody. Posiadają one szereg systemów elektronicznych, które regulują to jak przebiega spalanie w komorze silnika. Dla przykładu w samochodzie, w którym producent zaleca zatankowanie benzyny 98 bezpiecznie można korzystać nawet z benzyny z liczbą oktanową 95. W takim wypadku jednostka napędowa najzwyczajniej w świecie wykryje samozapłon i dostosuje tempo spalania do benzyny o niższej liczbie oktanowej tym samym zmniejszając moc auta. Tak samo jest w przypadku wielu pojazdów modyfikowanych, które najlepsze osiągi mogą zaprezentować przy jeździe na benzynie o liczbie oktanowej równej 100, którą oferuje na przykład Shell pod nazwą V-Power Racing. Gdy takie auto posiada odpowiednie systemy może jednak jeździć również na benzynie 95 mając jednak mniejszą moc stając się za to bardziej rozsądnym autem do korzystania codziennie.
Jak reguluje się liczbę oktanową?
To, że paliwo jest wzbogacane by osiągnąć wyższą liczbę oktanową powinno być wręcz oczywiste. Wskazuje na to także przekreślony skrót chemiczny pierwiastka jakim jest ołów. Na dystrybutorach stosuje się takie oznaczenie jako niejaki relikt przeszłości. Wynika to z faktu, iż na przełomie lat 40. i 50. do sprzedaży wprowadzono etylinę. Jest to również benzyna, lecz jej główną różnicą względem dzisiejszej benzyny jest obecność pewnego związku jakim jest tetraetyloołów PbEt4. Odkryto, że znacząco podwyższa on liczbę oktanową paliwa.
W momencie wprowadzenia etylina miała liczbę oktanową wynoszącą 70. W ciągu niecałej dekady udało się ją podwyższyć do 80. W latach 60. rozwój wciąż trwał i powstała etylina 87, a następnie 94. Najtańszą opcją była z kolei etylina 78. W latach 80. doszło do kolejnych zmian. Były one jednocześnie ostatnimi. W naszym kraju można było bowiem zatankować etyliną 86 z zielonych dystrybutorów, 94, która miała jednak liczbę oktanową 95 z dystrybutorów żółtych, a także topową etylinę 98 z stanowisk pomalowanych na purpurowo.
O ile etylina pozwoliła znacząco poprawić osiągi samochodów i efektywność paliwa, tak zdecydowanie nie poprawiała naszego zdrowia. Okazało się bowiem, że podczas spalania etyliny dochodzi do wydzielania się związków ołowiu, które są rakotwórcze oraz degradują środowisko naturalne. Do tego odkrycia doszło, gdy geochemik pochodzący ze Stanów Zjednoczonych badał zawartość ołowiu pochodzącego z rozpadu uranu w starych skałach. Pomiary były jednak niemiarodajne, gdyż za dużo ołowiu znajdowało się w środowisku. Z tego powodu w USA w latach 1976-1986 rozpoczęto wycofywanie benzyny z tetraetyloołowiem, a w ciągu 15 lat od rozpoczęcia tego procesu zawartość ołowiu we krwi mieszkańców Stanów Zjednoczonych udało się obniżyć aż o 78%.
W Unii Europejskiej proces wycofywania etyliny następował od 1982 roku, gdy ograniczono dozwoloną ilość tetraetyloołowiu w etylinie do 0,15g na 1 litr paliwa, a w 2005 roku całkowicie zakazano sprzedaży tego paliwa. Ostatnim krajem, który zakazał sprzedawania benzyny z tym szkodliwym związkiem była Algieria, która dokonała tego dopiero w 2021 roku.
Aktualnie korzysta się z benzyny bezołowiowej, która jest wzbogacona o takie środki przeciwstukowe jak etanol, MTBE, czyli eter tert-butylowo-metylowy, toluen, bądź kumen. Co ciekawe toluen używany szczególnie w wysokooktanowych benzynach przeznaczonych do lotnictwa odkryty został przez Polaka, a mianowicie żyjącego w XIX w. chemika Filipa Waltera.
Jacy są najwięksi producenci benzyny na świecie?
Owszem benzyna sprzedawana jest na wielu stacjach benzynowych, lecz mimo wielu różnych marek często praktyką jest korzystanie z benzyny od jednego producenta. Dla przykładu w Polsce znaczna część benzyny jest produkowana w rafineriach należących do PKN Orlen, czy też gdańskiej Grupy Lotos S.A, która od 2018 roku jest w trakcie procesu fuzji z PKN Orlen. Na świecie produkcją benzyny zajmuje się między innymi spółka ExxonMobil z USA, holendersko-brytyjski koncern Royal Dutch Shell, w pełni brytyjskie BP, czy też takie spółki jak Petrobras, francuski Total, a także jeden z najgłośniejszych i największych debiutów giełdowych, czyli koncern Saudi Aramco.
