Qué son los octanos de la gasolina y para qué sirven

Comprar un coche sin tener mucha idea de las características que tiene, o recibir el informe de la ITV sin comprender una sola palabra del estado de nuestro vehículo, forman parte del día a día de un usuario estándar de un automóvil. Lo habitual es comprender conceptos muy básicos, y poco más.

En otras ocasiones, lo que sucede es que creemos que comprendemos perfectamente lo que significa algún término relacionado con nuestro coche, pero la realidad es que tenemos una idea completamente equivocada de ello. Este fenómeno se suele dar bastante con el octanaje de los combustibles. Mucha gente te dirá que no comprende qué es, mientras que buena parte de los conductores tienen una idea completamente errónea acerca de su utilidad e importancia.

Si alguna vez te han asaltado dudas sobre qué es y para qué sirve el octanaje en la gasolina, has llegado al sitio correcto. A lo largo del artículo vamos a explicarte con muchos detalles qué es, para qué sirve y qué repercusión tiene en los motores de combustión. También aprovecharemos para desmentir algunos mitos muy asentados en la sociedad sobre este concepto.

Lo que NO significa el octanaje¿Qué son los octanos? ¿Cómo se mide?¿Existen combustibles de más de 100 octanos?Números de octano MON, RON y AKI. ¿Qué son y qué miden?RON (Research Octane Number)MON (Motor Octane Number)AKI (Anti-Knock Index)Tabla de Equivalencias AKI / RON¿Qué medidas se usan para medir la estabilidad de otros combustibles?Diésel – Índice de cetanoGas natural (GNC y GNL) – Índice de Metano

Lo que NO significa el octanaje

Si tienes un coche de gasolina, lo normal es que pares en la gasolinera y pidas 95 o 98. Casi nadie se preocupa por conocer qué significan realmente esos números.

El octanaje no es una medida de energía, como mucha gente piensa. La gasolina tiene aproximadamente entre 34 y 36 megajulios por litro. El octanaje no suele jugar un papel fundamental en esa medición.

Lo que realmente nos dice el octanaje es la capacidad que tiene la gasolina para resistir la autoignición. En un motor de gasolina, el primer paso de la combustión se produce cuando se introducen el combustible y el aire en la cámara. Acto seguido, los pistones comprimen estos fluidos mientras suben. Justo cuando el pistón está en la parte más alta, la bujía da un chispazo para encender la mezcla y producir el ciclo, volviendo a desplazar el pistón y generando la energía que se transmite a la biela y finalmente al cigüeñal.

El problema aquí es que los combustibles son bastante inestables. Un exceso de temperatura o de compresión dentro de la cámara pueden hacer que la mezcla explote antes de que se produzca la chispa. El resultado no solo será una combustión ineficiente. El desfase de tiempos entre los cilindros puede provocar daños serios al propulsor, saldándose, por ejemplo, con la rotura del cigüeñal.

¿Qué son los octanos? ¿Cómo se mide?

Ahora que ya comprendemos por encima cómo funciona por dentro un motor de gasolina, toca hablar de los octanos. Los octanos son una familia de hidrocarburos que son componentes habituales de la gasolina. El nombre proviene de que todos ellos tienen una formulación química con 8 carbonos. En el año 1927, el ingeniero de General Motors, Graham Edgar, descubrió que se podía usar uno de estos octanos para crear una escala y medir la resistencia a la autoignición de distintos combustibles. Los hidrocarburos seleccionados fueron los siguientes:

Iso-octano (2,2,4-trimetilpentano): es el valor de referencia en el octanaje. Graham Edgar se dio cuenta de que este fluido resistía muy bien la compresión. Para la escala, se le asigna un valor de octanaje de 100.Heptano (n-heptano): con este otro hidrocarburo pasa completamente lo contrario. Es tan inestable, que detona muy fácilmente. Para la escala, se le asigna como valor numérico de octanaje un 0.

Conociendo esto, resulta muy sencillo determinar la estabilidad que tiene un destilado de gasolina concreto. Al hacer pruebas en laboratorio con un combustible, se compara su resistencia con la que tendrían determinadas proporciones de iso-octano y heptano. Esto significa que cuando paras en tu gasolinera y repostas gasolina de 95 octanos, estás surtiendo un producto con una estabilidad equivalente a una proporción de 95% iso-octano y 5% heptano.

¿Existen combustibles de más de 100 octanos?

Los hay, y tiene sentido que existan. Que se utilice el iso-octano para la escala, no significa que la combinación de distintos hidrocarburos y aditivos no puedan dar como resultado un producto con una resistencia superior a la del iso-octano puro.

Las gasolinas que se usan para la aviación tienen normalmente 100 octanos. Esta cifra se supera con creces en las competiciones de motor, donde se usan combustibles con octanajes muy altos, pues se emplean en motores que trabajan con muchísimo estrés. En estas fórmulas, se utilizan aditivos como el tolueno, aunque el más común de todos es el etanol, que está presente también en cierta proporción en las gasolinas que usamos a diario en nuestros coches de calle.

A propósito de esto último, el etanol es uno de los mejores antidetonantes que se emplean en la gasolina. Antiguamente, se utilizaban derivados del plomo, aunque se comenzó a retirar a partir de la década de 1970 porque comenzó a haber evidencia científica de su toxicidad. En España, la cantidad de plomo permitida en la gasolina se fue reduciendo por ley durante la década de 1990, hasta su total prohibición el 1 de enero del año 2002.

Números de octano MON, RON y AKI. ¿Qué son y qué miden?

MON y RON son los nombres que reciben las propias escalas que se utilizan para hacer la medición del octanaje de un combustible. Las diferencias entre estas mediciones están en el proceso que se usa en laboratorio para determinar la resistencia a la autodetonación.

RON (Research Octane Number)

Se traduciría como ‘número de octano de investigación’, y es el proceso más utilizado en el mundo. Durante las pruebas en laboratorio, se utiliza un motor monocilíndrico CFR que tiene relación de compresión variable y gira a 600 revoluciones por minuto de forma constante.

La temperatura de admisión de la escala RON es controlada a 52 °C. Durante la prueba, se simulan situaciones de conducción en desplazamientos urbanos, con paradas y aceleraciones frecuentes. Mientras, se evalúa el comportamiento del combustible frente a las distintas combinaciones de iso-octano y heptano para dar con el valor numérico equivalente.

MON (Motor Octane Number)

Para este test en laboratorio se usa el mismo motor que en la otra prueba, pero se simulan unas condiciones bastante más severas. La idea es crear un ambiente que sea equivalente al de conducir en una carretera a alta velocidad.

El motor de un solo cilindro gira a 900 RPM en esta prueba, mientras que la temperatura de la admisión aumenta hasta los 149 °C. Al igual que con el RON, se comparan los resultados con distintas combinaciones de iso-octano y heptano para dar con una evaluación numérica del combustible.

AKI (Anti-Knock Index)

Este otro valor que se usa para la gasolina no tiene mucho misterio. Se conoce como knocking al fenóneno que se produce cuando un combustible explota antes de tiempo, lo que en español se conoce como ‘golpeteo’ o ‘picado’. El AKI no es más que un índice que sirve para describir cómo de resistente es el combustible a la detonación, como las otras dos.

Para conseguir este valor, lo que se hace es una media entre el valor RON y el MON. El AKI suele dar un valor significativamente más bajo que el RON que utilizamos en Europa. Sin embargo, hay más diferencias entre el combustible estadounidense y el que se vende en Europa:

En Estados Unidos, el combustible más básico tiene 87 AKI, que equivaldría a unos 92 octanos de los nuestros. En territorios con mucha altitud, incluso se permite la venta de combustible 85 AKI, pues la mejor presión de la atmósfera ayuda a que el combustible tenga más impedimentos para predetonar.Las gasolinas de gama media al otro lado del charco tienen alrededor de 88-90 AKI, que equivale a un RON entre 93 y 94.El combustible de 95 RON que utilizamos en cualquier coche básico en Europa, en Estados Unidos ya entraría en lo que se considera ‘premium’. Su equivalencia es 90-91 AKI.Por último, la gasolina 98 RON europea se traduciría en 93 AKI. En cualquier caso, en Estados Unidos se comercializan combustibles 100 AKI, equivalentes a unos 105 octanos de los nuestros.

Tabla de Equivalencias AKI / RON

Puedes comparar de forma rápida las equivalencias de las distintas escalas de octanaje entre Estados Unidos y Europa usando la siguiente tabla que te dejamos a continuación:

AKI (Anti-Knock Index)RON (Research Octane Number)85908691879288938994909591969297939894999510096101971029810399104100105

Nota aclaratoria: al ser el AKI una media entre el RON y el MON, las equivalencias no suelen tener una equivalencia absoluta, por lo que no son cien por cien precisas en algunos casos.

Por cierto, si te has preguntado alguna vez qué pasa si mezclas gasolina 95 octanos con 98, lo explicamos detenidamente en el artículo que te acabamos de enlazar.

¿Qué medidas se usan para medir la estabilidad de otros combustibles?

Hemos hablado hasta ahora de la gasolina. Sin embargo, todos los combustibles que se usan en motores de combustión tienen riesgo de predetonación. Por eso, para cada uno de ellos se ha tenido que crear una escala a medida en función de sus características.

El diésel o el gas natural no tienen octanaje como tal, pero en su producción sí que se usan escalas muy similares a lo que hemos desarrollado en este artículo:

Diésel – Índice de cetano

Los motores diésel funcionan de una forma distinta a los de gasolina, pues el gasóleo siempre se enciende bajo presión. Por eso, el pistón de un motor diésel solo comprime el aire. Una vez que el pistón está en la parte alta de la carrera, se inyecta el combustible y se enciende automáticamente. No hace falta la chispa.

Como el motor es diferente, también se tiene que utilizar una escala distinta. En este caso, se utiliza el índice de cetano. Lo bueno es que su planteamiento es muy similar al que hemos explicado con la gasolina. La escala va también de 0 a 100. El valor de referencia es el cetano puro (n-hexadecano), al que se le asigna el 100. Por otro lado, la comparativa se hace con el alfa-metilnaftaleno, un hidrocarburo aromático relacionado con la naftalina que es especialmente inestable, de ahí que se le asigne el valor 0. El funcionamiento de la escala sigue igual que la del octanaje, por lo que un combustible con un índice de cetano de 55 sería equivalente a utilizar 55% de cetano puro y un 45% de alfa-metilnaftaleno.

Y sí, se usan valores más bajos. Al ser el diésel un combustible que explota por compresión, es necesario dar con un equilibrio entre ignición y combustión.

Gas natural (GNC y GNL) – Índice de Metano

Cada vez son más comunes los vehículos que utilizan gas natural comprimido y gas natural licuado. La estabilidad de estos combustibles también se mide con su propia escala, siendo en este caso el índice de metano. La idea vuelve a ser la misma:

El 100 representa al metano puro, pues tiene una gran resistencia a la detonación.En el lado opuesto se encuentra el hidrógeno puro, un gas tan inestable, que ni siquiera se encuentra de forma libre en la naturaleza. Como es obvio, se le asigna el 0.

Ahora que ya sabes todo lo que hay que saber sobre el octanaje, te invitamos a conocer más detalles sobre este combustible en esta entrada, en la que te hablamos de por qué sube el precio de la gasolina.

El artículo Qué son los octanos de la gasolina y para qué sirven fue publicado originalmente en Urban Tecno.