Složení benzínu a nafty 
Oba benzínu a nafty se skládají ze stovek různých uhlovodíkových molekul. Kromě toho je běžné několik složek biologického původu, jako je ethanol při míchání benzínu.
benzín obsahuje hlavně alkany (parafiny), alkeny (olefiny) a aromatické látky. Motorová nafta se skládá převážně z parafinů, aromátů a naftenů., Uhlovodíky z benzínu obsahují obvykle 4 až 12 atomy uhlíku vroucí v rozmezí 30 až 210 °C, vzhledem k tomu, že nafta obsahuje uhlovodíky s přibližně 12 až 20 atomy uhlíku a rozmezí bodu varu je mezi 170 až 360 °C, Benzínu a motorové nafty obsahují přibližně 86 wt-% uhlíku a 14 wt-% vodíku, ale poměr vodíku k uhlíku poněkud mění v závislosti na složení.
parafinické uhlovodíky, zejména normální parafiny, zlepšují kvalitu zapalování motorové nafty, ale nízkoteplotní vlastnosti těchto parafinů bývají špatné., Aromatické látky v benzínu mají vysoká oktanová čísla. Aromatické látky a olefiny však mohou zhoršit čistotu motoru a také zvýšit usazeniny motoru, což je důležitý faktor pro nové sofistikované motory a zařízení pro následné ošetření. Aromatické látky mohou vést k karcinogenním sloučeninám ve výfukových plynech, jako jsou benzenové a polyaromatické sloučeniny. Olefinů v benzínu může vést ke zvýšení koncentrace reaktivních olefinů ve výfukových plynech, z nichž některé jsou karcinogenní, jedovaté nebo mohou zvýšit ozonu, které tvoří potenciál., Pro zajištění odpovídajících vlastností benzínu a motorové nafty mohou být potřebné přísady.
tradiční benzin a motorová nafta nejsou v „Informačním systému AMF Fuel“ značně pokryty. Místo toho se zaměřuje na alternativní možnosti míchání nebo výměny benzínu a nafty. Stručně se však diskutuje o technologii motorů spolu s právními předpisy a normami pro benzín a naftu.
benzín-legislativa a normy
technologie motoru a následného zpracování vyžadují požadavky na kvalitu paliva., Byly vyvinuty základní palivové analýzy, které zkoumají celkový výkon a provozuschopnost paliv ve spalovacích motorech. Následně byly definovány vlastnosti paliva důležité v environmentálních souvislostech, jako je kompatibilita paliva se zařízeními pro regulaci emisí. Funkčnost a celkový výkon benzínu lze definovat například z hlediska oktanového hodnocení, volatility, obsahu olefinu a přísad. Environmentální výkonnost může být definována například z hlediska aromatických látek, olefinů, obsahu benzenu, oxygenátů, volatility a síry (olovo není ve většině zemí povoleno)., Vlastnosti paliva jsou řízeny legislativou a palivovými standardy. Existuje také řada dalších regionálních a národních norem pro paliva.
v Evropě směrnice o kvalitě paliva, 2009/30 / ES, definuje požadavky na základní vlastnosti paliva pro benzín. Evropská norma EN 228 obsahuje rozsáhlejší požadavky než směrnice o kvalitě paliva, aby byla zajištěna správná funkčnost benzínu na trhu. CEN (Evropský výbor pro normalizaci) rozvíjí standardy v Evropě.
v USA je ASTM D 4814 specifikací benzínu., Norma ASTM zahrnuje řadu tříd, výjimky a výjimky s přihlédnutím k klimatu, regionu a například obsahu etanolu v benzínu. V roce 2011 Americká EPA přijala výjimku pro použití směsi ethanolu 15 vol-% pro rok 2001 a novějších automobilů. V USA benzín-okysličení směsi jsou považovány za „v podstatě podobné“ v případě, že obsahují uhlovodíky, alifatické ethery, alifatické alkoholy, jiné než methanol, až 0,3 obj.% methanolu, a to až na 2,75 vol-% methanolu s stejné množství butanolu, nebo vyšší molekulovou hmotností alkoholu. Palivo nesmí obsahovat více než 2.,0% hmotnostních kyslíku kromě paliv obsahujících alifatické ethery a/nebo alkoholy (kromě methanolu), které nesmí obsahovat více než 2,7% hmotnostních kyslíku. V USA je pro automobily FFV povoleno tzv. P-sériové palivo sestávající z butanu, pentanů, ethanolu a kopoludního rozpouštědla methyltetrahydrofuranu z biomasy (MTHF).
výrobci automobilů a motorů definovali doporučení pro paliva v „World Wide Fuel Charter“ (WWFC)., Kategorie 4 je nejpřísnější kategorií WWFC pro „trhy s dalšími pokročilými požadavky na regulaci emisí, které umožňují sofistikované technologie následného zpracování NOx a částic“.
vybrané požadavky a vlastnosti paliva jsou uvedeny v tabulkách 1 a 2 níže.
Tabulka 1. Vybrané požadavky na vlastnosti benzinu v Evropě a v USA, spolu s doporučeními výrobce automobilů (WWFC). Kompletní požadavky a standardy jsou k dispozici od příslušných organizací.
Tabulka 2., Příklady některých neomezených vlastností benzínu.
Diesel – právní předpisy a normy,
Motor a po-zpracování technologie, stanovit požadavky na kvalitu paliva. Byly vyvinuty základní palivové analýzy, které zkoumají celkový výkon a provozuschopnost paliv ve spalovacích motorech. Následně byly definovány vlastnosti paliva důležité v environmentálních souvislostech, jako je kompatibilita paliva se zařízeními pro regulaci emisí., Funkčnost a celkový výkon motorové nafty lze definovat například z hlediska kvality zapalování, destilace, viskozity a přísad. Environmentální výkonnost může být definována z hlediska aromatických látek a obsahu síry.
vlastnosti paliva jsou řízeny legislativou a palivovými normami. V Evropě směrnice o kvalitě paliva 2009/30/ES definuje požadavky na základní vlastnosti paliva pro motorovou naftu. Evropská norma EN 590 zahrnuje rozsáhlejší požadavky než směrnice o kvalitě paliva, aby byla zajištěna správná funkčnost motorové nafty na trhu., V Evropě vyvíjí cen (Evropský výbor pro normalizaci) standardy.
v USA je ASTM D 975 specifikací pro motorovou naftu. ASTM standard zahrnuje několik tříd. Existuje také řada dalších regionálních a národních norem pro paliva.
výrobci automobilů a motorů definovali doporučení pro paliva v „World Wide Fuel Charter“ (WWFC). Kategorie 4 je nejpřísnější kategorií WWFC pro „trhy s dalšími pokročilými požadavky na regulaci emisí, které umožňují sofistikované technologie následného zpracování NOx a částic“.,
vybrané požadavky a vlastnosti paliva jsou uvedeny v tabulkách 3 a 4 níže.
Tabulka 3. Vybrané požadavky na vlastnosti motorové nafty v Evropě a v USA, spolu s doporučeními výrobce automobilů (WWFC). Kompletní požadavky a standardy jsou k dispozici od příslušných organizací.
Tabulka 4. Příklady některých neomezených vlastností motorové nafty. a, b
technologie motoru
zážehové zážehové motory poháněné benzínem jsou hlavním zdrojem energie osobních automobilů., Zážehové motory jsou jednoduché a levné ve srovnání se vznětovými vznětovými motory. Kromě toho, stechiometrický vzduchu / paliva poměr umožňuje použití třícestný katalyzátor (TWC), který je schopen snížení oxidu uhelnatého (CO), uhlovodíků (HC) a oxidy dusíku (NOx) a současně efektivně. Nevýhodou zážehových motorů je jejich nižší účinnost ve srovnání se vznětovými motory. Proto je spotřeba paliva zážehových motorů vyšší než spotřeba vznětových motorů jak v energetickém, tak v objemovém vyjádření.,
Benzínové vozy vybavené karburátorovými motory byly k dispozici až v pozdní 1980. Dnes, zážehové motory jsou port-vstřikování motorů, většinou vybaveny vícebodové vstřikování (MPFI, se vstřikováním paliva do sacího kanálu). V devadesátých letech se na trhu objevily zážehové motory s přímým vstřikováním s vyšší účinností a nižší spotřebou paliva. Modely používající štíhlé spalování s přebytečným vzduchem byly také představeny v 90.letech, ale brzy zmizely z trhu., Zážehové motory, ať už v přímém nebo přímém vstřikování, jsou nyní založeny na stechiometrickém poměru vzduchu a paliva a jsou vybaveny katalyzátorem TWC.
emise výfukových plynů ze zážehových motorů pomocí stechiometrického poměru vzduch / palivo lze efektivně řídit pomocí třícestného katalyzátoru (TWC). V TWC, které oxid uhelnatý a nespálené uhlovodíky jsou oxidovány současně s redukcí oxidů dusíku. S TWC je dosaženo ještě více než 90% snížení emisí CO, HC a NOx a emise se vyskytují hlavně při studeném startu nebo silném zrychlení., V některých podmínkách však TWC katalyzátor může vytvářet emise amoniaku a oxidu dusného. TWCs fungovat efektivně jen ve velmi úzkém lambda okno zavřít, aby stechiometrický poměr vzduch/palivo, a proto TWCs nelze použít v motory s chudou směsí, jako jsou dieselové motory. Výhodou chudé směsi by byla lepší spotřeba paliva, ale za cenu zvýšených emisí NOx. Recirkulace výfukových plynů (EGR) je jednou z běžných technologií používaných pro snížení emisí NOx dieselových motorů a používá se také v zážehových motorech., U zážehových automobilů s přímým vstřikováním jsou emise částic vysoké, a proto mohou být nutné filtry částic.
zážehové motory jsou dnes méně citlivé na palivo než starší generace motorů a absolutní hmotnostní emise jsou nízké. Při studených startech, těžkých jízdních podmínkách a při nízkých teplotách však mohou být mezi palivy pro všechna auta velké rozdíly, absolutní a relativní. V minulosti byly karburátorové motory zvláště citlivé na palivo, například došlo k problémům s ovladatelností a zámkem par., Většina benzínem poháněných aut dnes může tolerovat alespoň až 10 obj.% ethanolu v Evropě a USA
DIESEL – Vzhledem k jejich vysoké účinnosti vznětové dieselové motory jsou hlavní zdroj energie v těžkých nákladních vozidel, vzhledem k jejich vysoké účinnosti. Dnes jsou dieselové motory stále populárnější také v lehkých užitkových vozech. Zařízení pro regulaci emisí a vnitřní řešení motoru mají zásadní vliv na emise výfukových plynů. Dieselové motory běží na chudé směsi, která zlepšuje spotřebu paliva, ale za cenu zvýšených emisí oxidu dusíku (NOx)., Emise NOx se vytvářejí z dusíku ve vzduchu při vysokých teplotách. Emise vysokých částic (PM) jsou dalším problémem dieselových motorů.
selektivní katalytická redukce (SCR) a recirkulace výfukových plynů (EGR) jsou společné technologie používané pro snížení emisí NOx dieselových motorů. EGR je technologie vnitřního motoru, zatímco SCR je zařízení pro následné zpracování výfukových plynů používající redukční činidlo, jako je amoniak nebo močovina. S EGR se část výfukových plynů vrací do válců motoru, což snižuje teplotu spalování a následně emise NOx., Vysoký poměr EGR může vést k problémům s čistotou motoru a emise částic se mohou zvýšit. Oxidační katalyzátor snižuje těkavé organické emise. Filtry částic účinně snižují emise částic.
Chiba, F., Ichinose, h., Morita, k., Yoshioka, m., Noguchi, y. a Tsugagoshi, T. vysoká koncentrace ethanolu účinek na si Motor
emise (2010) SAE technický papír 2010-01-1268.
EMA prohlášení. (2010) technické Prohlášení o použití směsí okysličeného benzínu v zážehových motorech. Asociace Výrobců Motorů. Ledna 2010., http://www.enginemanufacturers.org/.
Kabasin, D.et al. (2009) vyhřívané vstřikovače pro ethanol studený start. SAE technický papír 2009-01-0615.
Murphy, m. (1998) Možnosti motorového paliva pro těžké dieselové motory: vlastnosti a specifikace paliva. Battelle.