Sammensætningen af benzin og diesel 
Både benzin og diesel-brændstof, der består af hundredvis af forskellige kulbrinter molekyler. Derudover er flere biooprindelseskomponenter, såsom ethanol i ben .inblanding, almindelige.ben Gasin indeholder hovedsageligt alkaner (paraffiner), alkener (olefiner) og aromater. Dieselolie består hovedsagelig af paraffiner, aromater og naphthener., De kulbrinter i benzin indeholder typisk 4-12 kulstof-atomer med et kogepunktsinterval mellem 30 og 210 °C, der henviser til, at diesel-brændstof, der indeholder kulbrinter med ca 12-20 kulstofatomer og kogepunktsinterval mellem 170 og 360 °C. Benzin og dieselolie indeholder ca 86 wt-% kulstof 14 wt-% af brint, men brint og kulstof forholdet ændringer, lidt afhængig af sammensætningen.
paraffinske carbonhydrider, især normale paraffiner, forbedrer tændingskvaliteten af dieselbrændstof, men disse paraffiners lave temperaturegenskaber har en tendens til at være dårlige., Aromater i ben .in har høje oktantal. Aromater og olefiner kan dog forværre motorens renlighed og også øge motoraflejringer, hvilket er en vigtig faktor for nye sofistikerede motorer og efterbehandlingsanordninger. Aromater kan føre til kræftfremkaldende stoffer i udstødningsgasser, såsom ben .en og polyaromatiske forbindelser. Olefiner i benzin kan føre til en stigning i koncentrationen af reaktive olefiner, i udstødningsgassen, hvoraf nogle er kræftfremkaldende, giftige eller kan øge ozon danner potentialet., Tilsætningsstoffer kan være nødvendige for at sikre passende egenskaber ved Ben .in og dieselolie.
traditionelt ben .in og dieselolie er ikke omfattet i vid udstrækning i “Amf Fuel Information System”. I stedet, fokus er givet til alternativ blanding eller udskiftning muligheder for ben .in og diesel. Imidlertid diskuteres motorteknologi sammen med lovgivning og standarder for ben .in og diesel kort.
ben Gasin – lovgivning og standarder
motoren og efterbehandlingsteknologien stiller krav til brændstofkvaliteten., Grundlæggende brændstofanalyser blev udviklet til at screene generelle ydeevne og funktionsevne af brændstoffer i forbrændingsmotorer. Brændstofegenskaber, der er vigtige i miljømæssige sammenhænge, såsom brændstofets kompatibilitet med emissionskontrolanordninger, blev efterfølgende defineret. Funktionaliteten og den generelle ydelse af ben .in kan defineres, for eksempel med hensyn til oktantal, volatilitet, olefinindhold og tilsætningsstoffer. Miljømæssige performance kan defineres, for eksempel i form af aromater, olefiner, benzen indhold, ilter, volatilitet, og svovl (bly er ikke tilladt i de fleste lande)., Brændstofegenskaber styres af lovgivning og brændstofstandarder. Der er også en række andre regionale og nationale standarder for brændstoffer.
i Europa definerer Brændstofkvalitetsdirektivet 2009/30 / EF kravene til grundlæggende brændstofegenskaber for ben .in. Den Europæiske standard en 228 indeholder mere omfattende krav end Brændstofkvalitetsdirektiv for at sikre korrekt funktionalitet af ben .in på markedet. CEN (Den Europæiske Standardiseringsorganisation) udvikler standarder i Europa.
i USA er ASTM D 4814 en specifikation for ben .in., ASTM-standarden indeholder en række klasser, undtagelser og undtagelser under hensyntagen til klima, region og for eksempel ethanolindhold i ben .in. I 2011 US EPA accepteret afkald på brug af 15 vol – % ethanol blanding for 2001 og nyere biler. I den AMERIKANSKE benzin-ilte blander betragtes som “lignende”, hvis de indeholder carbonhydrider, alifatiske ethere, alifatiske alkoholer andre end methanol, op til 0,3 vol-% methanol, op til 2,75 vol-% methanol med en lige mængde af butanol, eller højere molekylvægt alkohol. Brændstoffet må ikke indeholde mere end 2.,0 vægt – % o .ygen undtagen brændstoffer, der indeholder alifatiske ethere og/eller alkoholer (undtagen methanol), som ikke må indeholde mere end 2,7 vægt-% o .ygen. I USA er såkaldt P-serie brændstof bestående af butan, pentaner, ethanol og biomasseafledt co-solvent methyltetrahydrofuran (MTHF) tilladt for FFV-biler.
Bil-og motorfabrikanter har defineret anbefalinger for brændstoffer i “World Wide Brændstof Charter” (WWFC)., Kategori 4 er den strengeste W .fc-kategori for “markeder med yderligere avancerede krav til emissionskontrol for at muliggøre sofistikerede No. – og partikelbehandlingsteknologier”.
udvalgte krav og brændstofegenskaber er vist i tabel 1 og 2 nedenfor.
tabel 1. Udvalgte krav til benzin ejendomme i Europa og i USA, sammen med automanufacturer”s anbefalinger (WWFC). Komplette krav og standarder er tilgængelige fra de respektive organisationer.
Tabel 2., Eksempler på nogle ikke-begrænsede ben .inegenskaber.
Diesel – lovgivning og standarder
motor-og efterbehandlingsteknologi stiller krav til brændstofkvalitet. Grundlæggende brændstofanalyser blev udviklet til at screene generelle ydeevne og funktionsevne af brændstoffer i forbrændingsmotorer. Brændstofegenskaber, der er vigtige i miljømæssige sammenhænge, såsom brændstofets kompatibilitet med emissionskontrolanordninger, blev efterfølgende defineret., Dieselbrændstofets funktionalitet og generelle ydeevne kan for eksempel defineres med hensyn til antændelseskvalitet, destillation, viskositet og additiver. Miljøpræstationer kan defineres med hensyn til aromater og svovlindhold.
Brændstofegenskaber styres af lovgivning og brændstofstandarder. I Europa definerer direktivet om brændstofkvalitet 2009/30/EF kravene til grundlæggende brændstofegenskaber for dieselolie. Den europæiske standard EN 590 indeholder mere omfattende krav end Brændstofkvalitetsdirektivet for at sikre korrekt funktionalitet af dieselbrændstof på markedet., I Europa udvikler CEN (Den Europæiske Standardiseringsorganisation) standarder.
i USA er ASTM D 975 en specifikation for dieselolie. ASTM standard indeholder flere klasser. Der er også en række andre regionale og nationale standarder for brændstoffer.
Bil-og motorfabrikanter har defineret anbefalinger for brændstoffer i “World Wide Brændstof Charter” (WWFC). Kategori 4 er den strengeste W .fc-kategori for “markeder med yderligere avancerede krav til emissionskontrol for at muliggøre sofistikerede No. – og partikelbehandlingsteknologier”.,
udvalgte krav og brændstofegenskaber er vist i tabel 3 og 4 nedenfor.
tabel 3. Udvalgte krav til dieselolie egenskaber i Europa og i USA, sammen med automanufacturer”s anbefalinger (W .fc). Komplette krav og standarder er tilgængelige fra de respektive organisationer.
Tabel 4. Eksempler på nogle ikke-begrænsede dieselbrændstofegenskaber. a,b
Motor teknologi
BENZIN – Gnist-tænding, benzin motorer er den førende magt kilde til personbiler., Gnisttændingsmotorer er enkle og billige sammenlignet med dieselmotorer med kompressionstænding. Hertil kommer, støkiometrisk luft-brændstof-forhold tillader brugen af tre-vejs katalysator (TWC), som er i stand til at reducere kulilte (CO), kulbrinter (HC) og kvælstofoxider (NOx) emissioner samtidigt og effektivt. En ulempe ved gnisttændingsmotorer er deres lavere effektivitet sammenlignet med motorer med kompressionstænding. Derfor er brændstofforbruget for motorer med gnisttænding højere end for dieseldrevne motorer både energimæssigt og volumetrisk.,
ben .inbiler udstyret med karburatormotorer var tilgængelige indtil slutningen af 1980 ‘ erne. i dag er gnisttændingsmotorer portinjektionsmotorer, for det meste udstyret med multi-point brændstofindsprøjtning (MPFI, brændstof injiceret i indsugningsporten). I 1990 ‘ erne optrådte gnisttændingsmotorer med direkte indsprøjtning med højere effektivitet og lavere brændstofforbrug på markedet. Modeller, der bruger magert forbrænding med overskydende luft, blev også introduceret i 1990 ‘ erne, men de forsvandt snart fra markedet., Gnisttændingsmotorer, hvad enten de er i direkte eller direkte injektion, er nu baseret på et støkiometrisk luft/brændstofforhold og er udstyret med t .c-katalysator.
udstødningsemissionerne fra gnisttændingsmotorer, der anvender et støkiometrisk luft / brændstofforhold, kan styres effektivt med en trevejskatalysator (t .c). I TWC, som kulilte og uforbrændte kulbrinter er oxideret samtidig med reduktion af kvælstofoxider. Med T .c opnås endnu mere end 90% reduktion i motor-out co -, HC-og No. – Emissioner, og emissioner forekommer hovedsageligt ved koldstart eller kraftig acceleration., Under visse forhold kan t .c-katalysatoren dog generere ammoniak-og nitrogeno .idemissioner. T .cs fungerer kun effektivt i et meget smalt lambda-vindue tæt på det støkiometriske luft/brændstofforhold, og T .cs kan derfor ikke bruges i motorer, der kører med en mager blanding, såsom dieselmotorer. Fordelen ved en magert blanding ville være forbedret brændstofforbrug, men på bekostning af øgede no. – emissioner. Udstødningsgasrecirkulation (EGR) er en af de almindelige teknologier, der bruges til at reducere no.-emissionerne fra dieselmotorer, og den bruges også i gnisttændingsmotorer., For direkte indsprøjtning af gnisttændingsbiler er partikelemissionerne høje, og derfor kan partikelfiltre blive nødvendige.
Gnisttændingsmotorer er i dag mindre følsomme over for brændstof end ældre motorgenerationer, og den absolutte masseemission er lav. Ved koldstart, tunge kørselsforhold og ved lave temperaturer kan der dog være store forskelle, absolutte og relative, mellem brændstoffer til alle biler. Tidligere var karburatormotorer særligt følsomme over for brændstof, for eksempel blev der oplevet problemer med kørbarhed og damplåsning., De fleste af de benzin-drevne biler i dag kan tåle mindst op til 10 vol-% ethanol i Europa og USA.
DIESEL – på Grund af deres høje effektivitet med kompressionstænding med dieselmotorer er den førende magt kilde i tunge køretøjer, der på grund af deres høje effektivitet. I dag bliver dieselmotorer mere populære også i lette biler. Emissionskontrolanordninger og interne motorløsninger har afgørende indflydelse på udstødningsemissionerne. Dieselmotorer kører på en magert blanding, hvilket forbedrer brændstofforbruget, men på bekostning af øgede nitrogeno .idemissioner (no.)., No. – emissioner dannes af nitrogen i luften ved høje temperaturer. Emissioner med højt partikler (PM) er et andet problem med dieselmotorer.
selektiv katalytisk reduktion (SCR) og udstødningsgasrecirkulation (EGR) er de almindelige teknologier, der bruges til at reducere no. – emissionerne fra dieselmotorer. EGR er en intern motorteknologi, mens SCR er en udstødnings efterbehandlingsenhed, der bruger et reduktionsmiddel, såsom ammoniak eller urinstof. Med EGR returneres noget af udstødningsgassen til motorcylindrene, hvilket sænker forbrændingstemperaturen og dermed no. – emissionerne., Højt EGR-forhold kan medføre problemer med motorens renlighed, og partikelemissionerne kan stige. O .idationskatalysator reducerer flygtige organiske emissioner. Partikelfiltre reducerer effektivt partikelemissioner.
Chiba, F., Ichinose, H., Morita, K., Yoshioka, M., Noguchi, Y. og Tsugagoshi, T. Høj Koncentration af Ethanol Effekt på SI-Motor
Emissioner (2010) SAE Tekniske Papir 2010-01-1268.EMA-Erklæring. (2010) teknisk Erklæring om brugen af iltede ben .inblandinger i Gnisttændingsmotorer. Engine Manufacturers Association. Januar 2010., http://www.enginemanufacturers.org/.
Kabasin, D. et al. (2009) opvarmede injektorer til ethanol koldstart. SAE teknisk Paper 2009-01-0615.
Murphy, M. (1998) valg af motorbrændstof til dieselmotorer til tunge køretøjer: Brændstofegenskaber og specifikationer. Battelle.