composición de gasolina y diesel 
tanto la gasolina como el combustible diesel consisten en cientos de moléculas de hidrocarburos diferentes. Además, varios componentes de origen biológico, como el etanol en la mezcla de gasolina, son comunes.
la gasolina contiene principalmente alcanos (parafinas), alquenos (olefinas) y aromáticos. El combustible diésel consiste principalmente en parafinas, compuestos aromáticos y naftenos., Los hidrocarburos de la gasolina contienen típicamente 4-12 átomos de carbono con un rango de ebullición entre 30 y 210 °C, mientras que el combustible diesel contiene hidrocarburos con aproximadamente 12-20 átomos de carbono y el rango de ebullición es entre 170 y 360 °C. La gasolina y el combustible diesel contienen aproximadamente 86% en peso de carbono y 14% en peso de hidrógeno, pero la relación hidrógeno / carbono cambia algo dependiendo de la composición.
los hidrocarburos parafínicos, especialmente las parafinas normales, mejoran la calidad de ignición del combustible diesel, pero las propiedades a baja temperatura de estas parafinas tienden a ser pobres., Los aromáticos en la gasolina tienen altos números de octanaje. Sin embargo, los aromáticos y las olefinas pueden empeorar la limpieza del motor y también aumentar los depósitos del motor, lo que es un factor importante para los nuevos motores sofisticados y los dispositivos de postratamiento. Los compuestos aromáticos pueden dar lugar a compuestos cancerígenos en los gases de escape, como el benceno y los compuestos poliaromáticos. Las olefinas en la gasolina pueden conducir a un aumento en la concentración de olefinas reactivas en los gases de escape, algunos de los cuales son cancerígenos, tóxicos o pueden aumentar el potencial de formación de ozono., Es posible que se necesiten aditivos para garantizar las propiedades adecuadas de la gasolina y el diesel.
la gasolina y el diesel tradicionales no están cubiertos ampliamente en el»sistema de información de combustible AMF». En su lugar, se presta atención a la mezcla alternativa u opciones de reemplazo de gasolina y diesel. Sin embargo, la tecnología del motor junto con la legislación y las normas para la gasolina y el diesel se discuten brevemente.
Gasolina-legislación y normas
el motor y la tecnología de postratamiento imponen requisitos sobre la calidad del combustible., Se desarrollaron análisis básicos de combustible para evaluar el rendimiento general y la operatividad de los combustibles en los motores de combustión interna. Posteriormente se definieron las propiedades del combustible importantes en contextos ambientales, como la compatibilidad del combustible con los dispositivos de control de emisiones. La funcionalidad y el rendimiento general de la gasolina se pueden definir, por ejemplo, en términos de clasificación de octano, volatilidad, contenido de olefinas y aditivos. El desempeño ambiental se puede definir, por ejemplo, en términos de aromáticos, olefinas, contenido de benceno, oxigenados, volatilidad y azufre (el plomo no está permitido en la mayoría de los países)., Las propiedades del combustible están controladas por la legislación y por las normas de combustible. También existen otras normas regionales y nacionales sobre combustibles.
en Europa, la directiva de calidad del combustible, 2009/30/CE, define los requisitos para las propiedades básicas del combustible para la gasolina. La norma europea EN 228 incluye requisitos más amplios que la directiva de calidad del combustible para garantizar la funcionalidad adecuada de la gasolina en el mercado. El CEN (Comité Europeo de Normalización) desarrolla normas en Europa.
en los EE.UU., ASTM D 4814 es una especificación para la gasolina., La norma ASTM incluye una serie de clases, exenciones y excepciones teniendo en cuenta el clima, la región y, por ejemplo, el contenido de etanol de la gasolina. En 2011 US EPA aceptó exención para el uso de 15 vol-% mezcla de etanol para 2001 y los coches más nuevos. En los Estados Unidos, Las mezclas gasolina-oxigenado se consideran «sustancialmente similares» si contienen hidrocarburos, éteres alifáticos, alcoholes alifáticos distintos del metanol, hasta un 0,3% de metanol, hasta un 2,75% de metanol con un volumen igual de butanol, o alcohol de mayor peso molecular. El combustible no debe contener más de 2.,0% en peso de oxígeno, excepto los combustibles que contengan éteres alifáticos y / o alcoholes (excluido el metanol) que no deben contener más de 2,7% en peso de oxígeno. En los EE.UU., el llamado combustible de la Serie P que consiste en Butano, Pentanos, etanol y el co-solvente metiltetrahidrofurano derivado de biomasa (MTHF) está permitido para los automóviles FFV.
los fabricantes de automóviles y motores han definido recomendaciones para los combustibles en» World Wide Fuel Charter » (WWFC)., La categoría 4 es la categoría WWFC más estricta para «mercados con requisitos más avanzados de control de emisiones para permitir tecnologías sofisticadas de NOx y de postratamiento de partículas».
en los cuadros 1 y 2 infra se indican las necesidades y propiedades del combustible seleccionadas.
Cuadro 1. Requisitos seleccionados para las propiedades de la gasolina en Europa y en los EE.UU., junto con las recomendaciones del fabricante de automóviles (WWFC). Los requisitos y estándares completos están disponibles en las organizaciones respectivas.
la Tabla 2., Ejemplos de algunas propiedades no limitadas de la gasolina.
Diesel-la legislación y las normas
El motor y la tecnología de postratamiento imponen requisitos de calidad del combustible. Se desarrollaron análisis básicos de combustible para evaluar el rendimiento general y la operatividad de los combustibles en los motores de combustión interna. Posteriormente se definieron las propiedades del combustible importantes en contextos ambientales, como la compatibilidad del combustible con los dispositivos de control de emisiones., La funcionalidad y el rendimiento general del combustible diesel se pueden definir, por ejemplo, en términos de calidad de ignición, destilación, viscosidad y aditivos. El desempeño ambiental se puede definir en términos de aromáticos y contenido de azufre.
Las propiedades del combustible están controladas por la legislación y por las normas de combustible. En Europa, la directiva de calidad del combustible 2009/30/CE define los requisitos para las propiedades básicas del combustible diesel. La norma europea EN 590 incluye requisitos más amplios que la directiva de calidad del combustible para garantizar la funcionalidad adecuada del combustible diesel en el mercado., En Europa, el CEN (Comité Europeo de Normalización) elabora normas.
en los EE.UU., ASTM D 975 es una especificación para el combustible diesel. El estándar ASTM incluye varias clases. También existen otras normas regionales y nacionales sobre combustibles.
los fabricantes de automóviles y motores han definido recomendaciones para los combustibles en» World Wide Fuel Charter » (WWFC). La categoría 4 es la categoría WWFC más estricta para «mercados con requisitos más avanzados de control de emisiones para permitir tecnologías sofisticadas de NOx y de postratamiento de partículas».,
en los cuadros 3 y 4 INFRA figuran algunas necesidades y propiedades del combustible.
cuadro 3. Requisitos seleccionados para las propiedades del combustible diesel en Europa y en los EE.UU., junto con las recomendaciones del fabricante de automóviles (WWFC). Los requisitos y estándares completos están disponibles en las organizaciones respectivas.
la Tabla 4. Ejemplos de algunas propiedades no limitadas del combustible diesel. a, b
tecnología del motor
gasolina-encendido por chispa, los motores alimentados con gasolina son la principal fuente de energía de los automóviles de pasajeros., Los motores de encendido por chispa son simples y baratos en comparación con los motores diesel de encendido por compresión. Además, la relación estequiométrica aire-combustible permite el uso de catalizador de tres vías (TWC), que es capaz de reducir las emisiones de monóxido de carbono (CO), hidrocarburos (HC) y óxidos de nitrógeno (NOx) de manera simultánea y eficiente. Un inconveniente de los motores de encendido por chispa es su menor eficiencia en comparación con los motores de encendido por compresión. Por lo tanto, el consumo de combustible de los motores de encendido por chispa es superior al de los motores diésel, tanto en términos energéticos como volumétricos.,
Los automóviles de gasolina equipados con motores de carburador estuvieron disponibles hasta finales de la década de 1980. hoy en día, los motores de encendido por chispa son motores de inyección de puerto, en su mayoría equipados con inyección de combustible multipunto (MPFI, combustible inyectado en el puerto de admisión). En la década de 1990, los motores de encendido por chispa de inyección directa con mayor eficiencia y menor consumo de combustible aparecieron en el mercado. Los modelos que utilizan combustión magra con exceso de aire también se introdujeron en la década de 1990, pero pronto desaparecieron del mercado., Los motores de encendido por chispa, ya sea en inyección directa o directa, ahora se basan en una relación estequiométrica aire / combustible, y están equipados con catalizador TWC.
las emisiones de escape de los motores de encendido por chispa que utilizan una relación estequiométrica aire/combustible pueden controlarse eficazmente con un catalizador de tres vías (TWC). En TWC que el monóxido de carbono y los hidrocarburos no quemados se oxidan simultáneamente con la reducción de óxidos de nitrógeno. Con TWC se logra incluso una reducción de más del 90% en las emisiones de CO, HC y NOx de salida del motor, y las emisiones se producen principalmente en arranque en frío o aceleración intensa., Sin embargo, en algunas condiciones el catalizador TWC puede generar emisiones de amoníaco y óxido nitroso. Los TWC funcionan eficientemente solo en una ventana lambda muy estrecha cerca de la relación estequiométrica aire/combustible y, por lo tanto, los TWC no se pueden usar en motores que funcionan con una mezcla magra, como los motores diesel. El beneficio de una mezcla magra sería un mejor consumo de combustible, pero a costa del aumento de las emisiones de NOx. La recirculación de gases de escape (EGR) es una de las tecnologías comunes utilizadas para reducir las emisiones de NOx de los motores diesel, y también se utiliza en motores de encendido por chispa., En el caso de los automóviles de inyección directa con encendido por chispa, las emisiones de partículas son elevadas y, por lo tanto, pueden ser necesarios filtros de partículas.
Los motores de encendido por chispa de hoy en día son menos sensibles al combustible que las generaciones anteriores, y las emisiones de masa absoluta son bajas. Sin embargo, en arranques en frío, condiciones de conducción pesadas y a bajas temperaturas, puede haber grandes diferencias, absolutas y relativas, entre los combustibles para todos los automóviles. En el pasado, los motores de carburador eran especialmente sensibles al combustible, por ejemplo, se experimentaron problemas de conducción y bloqueo de vapor., La mayoría de los automóviles alimentados con gasolina hoy en día pueden tolerar al menos hasta 10 vol-% de etanol en Europa y los EE.UU.
DIESEL-debido a sus motores diesel de encendido por compresión de alta eficiencia son la principal fuente de energía en vehículos pesados, debido a su alta eficiencia. Hoy en día los motores diesel son cada vez más populares también en los coches ligeros. Los dispositivos de control de emisiones y las soluciones internas del motor tienen efectos cruciales en las emisiones de escape. Los motores Diesel funcionan con una mezcla magra, lo que mejora el consumo de combustible, pero a costa del aumento de las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx)., Las emisiones de NOx se forman a partir del nitrógeno en el aire a altas temperaturas. Las altas emisiones de partículas (PM) son otro problema de los motores diesel.
La reducción catalítica selectiva (SCR) y la recirculación de gases de escape (EGR) son las tecnologías comunes utilizadas para reducir las emisiones de NOx de los motores diesel. EGR es una tecnología interna del motor, mientras que SCR es un dispositivo de postratamiento de gases de escape que utiliza un agente reductor, como amoníaco o urea. Con EGR parte del gas de escape se devuelve a los Cilindros del motor, lo que reduce la temperatura de combustión y, en consecuencia, las emisiones de NOx., La alta relación de EGR puede provocar problemas con la limpieza del motor, y las emisiones de partículas pueden aumentar. El catalizador de oxidación reduce las emisiones orgánicas volátiles. Los filtros de partículas reducen eficazmente las emisiones de partículas.
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