Liczba oktanowa to umowny wskaźnik charakteryzujący przeciwstukowe (przeciwdetonacyjne) własności paliwa używanego do napędu silników spalinowych z zapłonem iskrowym, określający odporność paliwa na spalanie stukowe (detonacyjne) w cylindrze silnika. Spalanie stukowe to zjawisko występujące w pewnych warunkach pracy silnika, polegające na gwałtownym wzroście szybkości spalania, który powoduje powstanie dodatkowej fali ciśnienia o częstotliwości w zakresie słyszalnym. Objawia się to występowaniem w cylindrze silnika charakterystycznych dźwięków metalicznych, tzw. stuków. Do spalania stukowego może dojść w przypadku użycia benzyny z niższą liczbą oktanową niż przeznaczona dla tego silnika. Sytuacja taka może doprowadzić do poważnego uszkodzenia silnika. Obecnie istnieją silniki wyposażone w specjalne czujniki, które w przypadku zasilania benzyną o niższej licznie oktanowej powodują automatyczne opóźnienie zapłonu. Dzięki takiemu rozwiązaniu silnik jest bezpieczniejszy, lecz obniża to jego moc oraz znacznie zwiększa spalanie.

Oznaczenie liczby oktanowej polega na porównaniu odporności na spalanie stukowe badanego paliwa w silniku wzorcowym z odpornością na spalanie stukowe mieszanin wzorcowych o zawartości n-heptanu i izooktanu.

Gęstość jest wielkością charakteryzującą jakość paliw i pozwala na odróżnienie poszczególnych gatunków paliw.

Jest to masa jednostki objętości wyrażona albo w kg na metr sześcienny, albo w gramach na mililitr w temperaturze 150 C przy ciśnieniu 101,325 kPa.

Gęstość benzyny wpływa na proces dawkowania mieszanki. Ilość wagowa tzn. masa paliwa przepływającego przez otwory dyszy w jednostce czasu jest wprost proporcjonalna do jego gęstości. Gdy używana jest benzyna o większej gęstości, otrzymuje się bogatszą mieszankę i zużycie paliwa wzrasta.

Skład frakcyjny jest bardzo ważnym wskaźnikiem służącym do oceny jej wartości eksploatacyjnej. Temperatura początku destylacji i procent odparowania do temp. 70oC charakteryzują jej własności rozruchowe. Im większa zawartość lekkich frakcji tym lepsze własności rozruchowe. Procent odparowania do temp. 100oC umożliwia ocenę średniej odparowalności paliwa, wpływającej na regularność pracy silnika.

Procent odparowania do temp. 180oC oraz temperatura końca destylacji wskazują na ilość ciężkich, trudno odparowujących frakcji, ujemnie wpływających na pracę silnika. Ze wzrostem temperatury końca destylacji oraz zwiększenia ilości ciężkich frakcji następuje wzrost zużycia paliwa oraz elementów silnika.

Oznaczanie charakterystycznych punktów destylacji pozwala przewidzieć zachowanie się paliwa w czasie eksploatacji, m.in. łatwość rozruchu silnika, ekonomikę jego zużycia, lotność benzyny, skłonność do samozapaleń.

Woda rozproszona w paliwie w postaci emulsji nie stanowi poważnego niebezpieczeństwa dla pracy pomp wtryskowych i wtryskiwaczy w okresie letnim. Natomiast stosowanie zawodnionego paliwa zimą, w temp. poniżej 0oC jest szczególnie niebezpieczne, ponieważ woda krzepnie, tworząc kryształki lodu, które osiadają na siatce filtru i zatykają jej oczka. W konsekwencji dopływ paliwa do cylindrów zostaje przerwany.

Wprowadzenie alkoholi i eterów do paliw jest z wielu względów korzystne. Związki te podwyższają liczbę oktanową i korzystnie wpływają na proces spalania. Szczególnie korzystny jest eter etylo-tert-butylowy (ETBE) dobrze mieszający się z benzyną. Wprowadzenie alkoholi bardzo łatwo chłonących wodę może prowadzić do rozdziału faz. W przypadku takiego rozdziału do cięższej wodnej warstwy przechodzi część alkoholi, a także niektóre dodatki uszlachetniające, co powoduje, że właściwości tworzącej górną warstwę benzyny mogą okazać się dużo mniej satysfakcjonujące niż właściwości produktu przed rozdziałem. Rozwarstwienie powoduje obniżenie wartości liczby oktanowej.

Zawartość lekkich alkoholi wpływa na wzrost emisji lekkich węglowodorów do atmosfery, tworzenie niestabilnych mieszanin z benzyną, zwiększa korozyjność benzyn.

Prężność par, obok składu frakcyjnego, jest drugim ważnym składnikiem oceny lotności benzyny. Z punktu widzenia łatwości rozruchu silnika należałoby zasilać go paliwem lotnym o wysokiej prężności par. Jednak stosowanie bardzo lotnych benzyn zwiększa zdolność paliwa do powstawania korków parowych. W efekcie przez układ zasilania podawana jest mieszanina składająca się z benzyny w postaci cieczy oraz jej pary z niedużą ilością powietrza. Wagowo ilość dopływającej benzyny szybko się zmniejsza, co zaburza proces spalania, silnik zaczyna dławić się i może się zatrzymać.

Aby pogodzić te dwie sprzeczności (łatwość rozruchu w niskiej temperaturze) oraz tworzenie korków parowych w gorących miesiącach letnich, tak dobiera się skład frakcyjny benzyny letniej, aby prężność par nasyconych nie przewyższała 60 kPa. Dla miesięcy zimowych prężność par wynosi zaś maksimum 90 kPa. Podobną funkcję pełni indeks lotności.

Liczba cetanowa jest miarą zdolności paliwa do samozapłonu sprężonej mieszanki paliwowo-powietrznej. Liczba cetanowa wpływa na łatwość rozruchu zimnego silnika, emisje gazów spalinowych oraz 'głośne' spalanie paliwa w cylindrze.

Im większą LC ma dane paliwo, tym lepsza jest jego zdolność do samozapłonu i tym bardziej sprawny i regularny jest przebieg procesu spalania. Umownie dla cetanu, który charakteryzuje krótki okres opóźnienia samozapłonu przyjęto LC=100.

Wartość LC paliw jest ściśle związana z ich budową chemiczną. Największe liczby cetanowe mają węglowodory parafinowe o dużej liczbie atomów węgla, posiadające długie, proste łańcuchy. Najmniejsze liczby cetanowe mają węglowodory aromatyczne.

Indeks cetanowy jest stosowany do oszacowania liczby cetanowej paliw o zapłonie samoczynnym w przypadku gdy niedostępny jest silnik badawczy do oznaczania tej właściwości lub gdy ilość próbki jest niedostateczna do wykonania testu silnikowego.

Gęstość jest wielkością charakteryzującą jakość paliw i pozwala na odróżnienie poszczególnych gatunków paliw.

Jest to masa jednostki objętości wyrażona albo w kg na metr sześcienny, albo w gramach na mililitr w temperaturze 150^oC przy ciśnieniu 101,325 kPa.

Gęstość oleju ma wpływ na jakość rozpylenia mieszanki paliwo-powietrznej i w konsekwencji na jakość spalania.

Skład frakcyjny jest bardzo ważnym wskaźnikiem służącym do oceny zdolności rozruchowych paliwa, zdolności paliwa do samozapłonu (indeks cetanowy), regularności przebiegu spalania oraz - w wyniku niecałkowitego spalania - skłonności do tzw. nagarów w komorze spalania, na zaworach pierścieniach tłokowych, elementach wtryskiwaczy itd.

Olej napędowy zawierający ciężkie frakcje końcowe jest niepożądany, gdyż nie spala się całkowicie, a poza tym podczas spalania tworzą się nadmierne ilości nagaru i smół, które odkładają się na końcówkach wtryskiwaczy. Zbyt mała ilość lekkich frakcji w paliwie utrudnia uruchomienie silnika w niskiej temperaturze.

Woda w olejach napędowych może być rozpuszczona lub tworzyć rodzaj emulsji. Woda rozproszona w paliwie w postaci emulsji nie stanowi poważnego niebezpieczeństwa dla pracy pomp wtryskowych i wtryskiwaczy w okresie letnim. Natomiast stosowanie zawodnionego paliwa zimą, w temp. poniżej 0^oC jest szczególnie niebezpieczne, ponieważ woda krzepnie, tworząc kryształki lodu, które osiadają na siatce filtru i zatykają jej oczka. W konsekwencji dopływ paliwa do cylindrów zostaje przerwany.

Siarka ma duży wpływ na wielkość i rodzaj emisji spalin z samochodu oraz własności korozyjne paliwa. Siarka niszczy katalizator obniżając jego wydajność i sprawność. Obniżenie jej zawartości wpływa na zmniejszenie ilości szkodliwych substancji w spalinach samochodu.

Od lepkości oleju napędowego zależy stopień rozpylania paliwa i jakość jego spalania. Jeżeli jest ona zbyt duża, to podczas rozpylania tworzą się krople o dużych rozmiarach. Paliwa o zbyt małej lepkości także zaburzają proces tworzenia mieszanki. Podczas rozpylania tworzą się drobne kropelki, które szybko wytrącają prędkość. Strumień rozpylanego paliwa wypełnia wówczas tylko część komory spalania. Występuje lokalny nadmiar paliwa i niecałkowite spalanie w tej części komory, która jest blisko wtryskiwacza.

Im wyższa jest lepkość paliwa tym trudniej przepływa ono przez filtry, przewody i inne elementy układu zasilania, co znajduje wyraz w zmniejszeniu mocy silnika. Zbyt niska lepkość paliwa również jest niepożądana, gdyż paliwo w silnikach z zapłonem samoczynnym spełnia rolę środka smarnego dla tłoczków pomp wtryskowych. Wskutek zbyt małej lepkości smarowanie tych elementów jest niedostateczne, co powoduje ich szybsze zużycie.

Węglowodory, z których składa się paliwo nie działają korodująco na metale. Korozję metali wywołują inne rodzaje związków chemicznych znajdujących się w paliwie, są to: związki siarki, kwasy organiczne oraz nieorganiczne kwasy i zasady, rozpuszczalne w wodzie. Najbardziej agresywne korozyjnie są aktywne związki siarki (np. wolna siarka, siarkowodór), szczególnie w obecności wody. Obecność każdego z czynników korozyjnych jest niedopuszczalna powyżej pewnego, względnie niskiego stężenia.

Obecność aktywnych związków siarki identyfikowana jest poprzez wykonanie badania działania korodującego na płytkach miedzi.

Węglowodory aromatyczne mają długi okres opóźnienia zapłonu, charakteryzuje je stukowe spalanie, wywołujące tzw. twardą pracę silnika. Z tego też względu nie są pożądanymi składnikami oleju napędowego. Również ze względu na ochronę środowiska ich obecność w paliwach jest wysoce niewskazana. Podczas spalania węglowodorów aromatycznych, szczególnie wielopierścieniowych, tworzą się wysokocząsteczkowe produkty o właściwościach kancerogennych, które wprowadzane są do atmosfery wraz ze spalinami.