benzin és dízel összetétele 
mind a benzin, mind a dízel üzemanyag több száz különböző szénhidrogén molekulából áll. Ezenkívül számos bio-eredetű összetevő, például a benzinkeverésben lévő etanol gyakori.
a benzin főként alkánokat (paraffinokat), alkéneket (olefineket) és aromákat tartalmaz. A dízelüzemanyag főleg paraffinokból, aromákból és nafténekből áll., A szénhidrogének a benzin tartalmaznak, általában 4-12 szén atomok forrásponttartomány között 30 210 °C-on, míg a dízel üzemanyag tartalmaz szénhidrogének körülbelül 12-20 szén atomok a forráspont tartomány közötti, 170, illetve 360 °C. a Benzin, illetve gázolaj tartalmaz mintegy 86 tömeg -% – a szén-14 tömeg -% – a hidrogén, de a hidrogén / szén arány megváltozik kissé, attól függően, hogy összetétele.
a paraffinos szénhidrogének, különösen a normál paraffinok javítják a dízelüzemanyag gyújtási minőségét, de ezeknek a paraffinoknak az alacsony hőmérsékletű tulajdonságai általában rosszak., A benzin aromái magas oktánszámmal rendelkeznek. Az aromatikumok és az olefinek azonban ronthatják a motor tisztaságát, és növelhetik a motor lerakódását is, ami fontos tényező az új, kifinomult motorok és utókezelő berendezések esetében. Az aromás vegyületek karcinogén vegyületekhez vezethetnek a kipufogógázokban, például benzolban és poliaromatikus vegyületekben. A benzinben lévő olefinek a kipufogógázokban a reaktív olefinek koncentrációjának növekedéséhez vezethetnek, amelyek közül néhány rákkeltő, mérgező vagy növelheti az ózonképző potenciált., Adalékanyagokra lehet szükség a benzin és a dízelüzemanyag megfelelő tulajdonságainak biztosításához.
a hagyományos benzin – és dízelüzemanyagokra nem terjed ki széles körben az “AMF üzemanyag-Információs Rendszer”. Ehelyett a benzin és a gázolaj alternatív keverési vagy helyettesítési lehetőségeire koncentrálnak. A motortechnológiát, valamint a benzinre és a dízelre vonatkozó jogszabályokat és szabványokat azonban röviden tárgyaljuk.
Benzin-jogszabályok és szabványok
a motor és az utókezelő technológia követelményeket ír elő az üzemanyag minőségére vonatkozóan., Alapvető üzemanyag-elemzéseket dolgoztak ki a belső égésű motorok üzemanyagainak általános teljesítményének és működőképességének szűrésére. A környezeti kontextusban fontos tüzelőanyag-tulajdonságokat, például az üzemanyagnak a kibocsátáscsökkentő eszközökkel való kompatibilitását később határozták meg. A benzin funkcionalitása és általános teljesítménye meghatározható például az oktánszám, a volatilitás, az olefin tartalom és az adalékanyagok tekintetében. A környezeti teljesítmény meghatározható például az aromás anyagok, az olefinek, a benzoltartalom, az oxigenátok, a volatilitás és a kén tekintetében (az ólom a legtöbb országban nem megengedett)., Az üzemanyag tulajdonságait jogszabályok és üzemanyag-szabványok szabályozzák. Számos más regionális és nemzeti szabvány is létezik az üzemanyagokra vonatkozóan.
Európában a 2009/30/ek Üzemanyagminőségi irányelv meghatározza a benzin alapvető üzemanyag-tulajdonságaira vonatkozó követelményeket. Az EN 228 európai szabvány kiterjedtebb követelményeket tartalmaz, mint az üzemanyag-minőségi irányelv, amely biztosítja a benzin megfelelő működését a piacon. A CEN (Európai Szabványügyi Bizottság) szabványokat dolgoz ki Európában.
az Egyesült Államokban az ASTM D 4814 a benzin specifikációja., Az ASTM szabvány számos osztályt, mentességet és kivételt tartalmaz, figyelembe véve az éghajlatot, a régiót és például a benzin etanoltartalmát. 2011-ben az amerikai EPA elfogadta a 2001-es és az újabb autók 15 térfogatszázalékos etanol-keverékének használatáról szóló mentességet. Az usa-benzin-oxigént keverékek tartják “lényegében azonos” ha tartalmaznak szénhidrogén alifás, éterek, alifás alkoholok más, mint a metanol, akár 0,3 vol-% metanol, akár 2.75 vol-% metanol egy azonos térfogatú butanol, vagy magasabb molekulatömegű alkohol. Az üzemanyagnak legfeljebb 2-et kell tartalmaznia.,0 wt-% oxigén, kivéve az alifás étereket és/vagy alkoholokat tartalmazó üzemanyagokat (a metanol kivételével), amelyek nem tartalmazhatnak több mint 2,7 wt-% oxigént. Az USA-BAN bután, pentánok, etanol és a biomasszából származó koolvens metiltetrahidrofuránból (MTHF) álló úgynevezett P-sorozatú üzemanyag engedélyezett FFV autók számára.
az autógyártók és a motorgyártók a “World Wide Fuel Charter” (WWFC) keretében meghatározták az üzemanyagokra vonatkozó ajánlásokat., A 4. kategória a legszigorúbb WWFC kategória “a kibocsátáscsökkentésre vonatkozó további fejlett követelményekkel rendelkező piacok számára, amelyek lehetővé teszik a kifinomult NOx – és részecskeanyag-utókezelési technológiákat”.
a kiválasztott követelmények és tüzelőanyag-tulajdonságok az alábbi 1.és 2. táblázatban láthatók.
1. táblázat. Kiválasztott követelmények benzin tulajdonságok Európában és az USA-ban, valamint automanufacturer ajánlásait (WWFC). Teljes követelmények, szabványok állnak rendelkezésre a megfelelő szervezetek.
2.táblázat., Példák néhány nem korlátozott benzin tulajdonságra.
Dízel – jogszabályok és szabványok
A motor és az utókezelő technológia követelményeket ír elő az üzemanyag minőségére vonatkozóan. Alapvető üzemanyag-elemzéseket dolgoztak ki a belső égésű motorok üzemanyagainak általános teljesítményének és működőképességének szűrésére. A környezeti kontextusban fontos tüzelőanyag-tulajdonságokat, például az üzemanyagnak a kibocsátáscsökkentő eszközökkel való kompatibilitását később határozták meg., A dízelüzemanyag funkcionalitása és általános teljesítménye meghatározható például a gyújtásminőség, a desztilláció, a viszkozitás és az adalékanyagok tekintetében. A környezeti teljesítmény meghatározható az aromás anyagok és a kéntartalom tekintetében.
az üzemanyag tulajdonságait jogszabályok és üzemanyag-szabványok szabályozzák. Európában a 2009/30/EK irányelv meghatározza a dízelüzemanyag alapvető üzemanyag-tulajdonságaira vonatkozó követelményeket. Az EN 590 európai szabvány kiterjedtebb követelményeket tartalmaz, mint az üzemanyag minőségéről szóló irányelv, amely biztosítja a dízelüzemanyag megfelelő működését a piacon., Európában a CEN (Európai Szabványügyi Bizottság) szabványokat dolgoz ki.
az Egyesült Államokban az ASTM D 975 a dízelüzemanyag specifikációja. Az ASTM szabvány több osztályt is tartalmaz. Számos más regionális és nemzeti szabvány is létezik az üzemanyagokra vonatkozóan.
az autógyártók és a motorgyártók a “World Wide Fuel Charter” (WWFC) keretében meghatározták az üzemanyagokra vonatkozó ajánlásokat. A 4. kategória a legszigorúbb WWFC kategória “a kibocsátáscsökkentésre vonatkozó további fejlett követelményekkel rendelkező piacok számára, amelyek lehetővé teszik a kifinomult NOx – és részecskeanyag-utókezelési technológiákat”.,
a kiválasztott követelményeket és az üzemanyag tulajdonságait az alábbi 3.és 4. táblázat mutatja.
3. táblázat. A dízelüzemanyag-tulajdonságokra vonatkozó kiválasztott követelmények Európában és az Egyesült Államokban, az autógyártó ajánlásaival együtt (WWFC). Teljes követelmények, szabványok állnak rendelkezésre a megfelelő szervezetek.
4.táblázat. Példák néhány nem korlátozott dízel üzemanyag tulajdonságra. a, b
motor technológia
benzin – szikragyújtású, benzinüzemű motorok a személygépkocsik vezető áramforrása., A szikragyújtású motorok egyszerűek és olcsók a kompressziós gyújtású dízelmotorokhoz képest. Ezenkívül a sztöchiometrikus levegő-üzemanyag arány lehetővé teszi a háromutas katalizátor (TWC) használatát, amely egyszerre és hatékonyan képes csökkenteni a szén-monoxid (CO), a szénhidrogének (HC) és a nitrogén-oxidok (NOx) kibocsátását. A szikragyújtású motorok hátránya, hogy alacsonyabb hatásfokuk van a kompressziós gyújtású motorokhoz képest. Ezért a szikragyújtású motorok üzemanyag-fogyasztása magasabb, mint a dízelüzemű motoroké mind energia, mind térfogat szempontjából.,
a karburátoros motorokkal felszerelt benzinmotorok az 1980-as évek végéig álltak rendelkezésre.ma a szikragyújtású motorok port-befecskendezésű motorok, amelyek többnyire többpontos üzemanyag-befecskendezéssel vannak felszerelve (MPFI, a szívónyílásba befecskendezett üzemanyag). Az 1990-es években megjelentek a nagyobb hatékonyságú és alacsonyabb üzemanyag-fogyasztású közvetlen befecskendezésű szikragyújtású motorok a piacon. A sovány égést felesleges levegővel használó modelleket az 1990-es években is bevezették, de hamarosan eltűntek a piacról., A szikragyújtású motorok-akár közvetlen, akár közvetlen befecskendezéssel – most sztöchiometrikus levegő / üzemanyag arányon alapulnak, és TWC katalizátorral vannak felszerelve.
a sztöchiometrikus levegő/üzemanyag arányú szikragyújtású motorok kipufogógáz-kibocsátása háromutas katalizátorral (TWC) hatékonyan szabályozható. A TWC-ben a szén-monoxid és az el nem égett szénhidrogének a nitrogén-oxidok csökkentésével egyidejűleg oxidálódnak. A TWC – vel még több mint 90%-kal csökken a motor-out CO, a HC és az NOx kibocsátás, a kibocsátás pedig elsősorban hidegindításkor vagy nagy gyorsuláskor jelentkezik., Bizonyos körülmények között azonban a TWC katalizátor ammónia-és dinitrogén-oxid-kibocsátást eredményezhet. A TWC-k csak a sztöchiometrikus levegő/üzemanyag arányhoz közeli nagyon keskeny lambda-ablakban működnek hatékonyan, ezért a TWC-k nem használhatók sovány keverékkel működő motorokban, például dízelmotorokban. A sovány keverék előnye a jobb üzemanyag-fogyasztás lenne, de a megnövekedett NOx-kibocsátás költségén. A kipufogógáz-visszavezetés (EGR) a dízelmotorok NOx-kibocsátásának csökkentésére használt egyik közös technológia, amelyet szikragyújtású motorokban is használnak., A közvetlen befecskendezésű szikragyújtású autók esetében a részecskekibocsátás magas, ezért részecskeszűrőkre lehet szükség.
a szikragyújtású motorok ma kevésbé érzékenyek az üzemanyagra, mint az idősebb motorgenerációk, az abszolút tömegkibocsátás pedig alacsony. Hidegindításkor, nehéz vezetési körülmények között és alacsony hőmérsékleten azonban nagy különbségek lehetnek az összes autó üzemanyagai között, abszolút és relatív. Korábban a karburátoros motorok különösen érzékenyek voltak az üzemanyagra, például a vezethetőségre és a párazárási problémákra., A benzinüzemű autók többsége ma Európában legalább 10 térfogat% – os etanolt képes elviselni, az Egyesült Államokban pedig
dízelüzemű – nagy hatékonyságú kompressziós gyújtású dízelmotorjaik miatt a nagy teljesítményű járművek vezető áramforrása a magas hatékonyságuk miatt. Ma a dízelmotorok egyre népszerűbbek a könnyű tehergépjárművekben is. A kibocsátáscsökkentő berendezések és a belső motormegoldások döntő hatással vannak a kipufogógáz-kibocsátásra. A dízelmotorok sovány keveréken futnak, ami javítja az üzemanyag-fogyasztást, de a megnövekedett nitrogén-oxid-kibocsátás (NOx) költségén., A NOx-kibocsátás magas hőmérsékleten a levegőben lévő nitrogénből származik. A dízelmotorok másik problémája a magas részecskekibocsátás (PM).
szelektív katalitikus redukció (SCR) és kipufogógáz-visszavezetés (EGR) a dízelmotorok NOx-kibocsátásának csökkentésére használt közös technológiák. Az EGR egy belső motortechnológia, míg az SCR egy kipufogógáz-utókezelő eszköz redukálószerrel, például ammóniával vagy karbamiddal. Az EGR-vel a kipufogógáz egy része visszakerül a motorpalackokba, ami csökkenti az égési hőmérsékletet, következésképpen az NOx-kibocsátást., A magas EGR Arány problémákat okozhat a motor tisztaságában, és a részecskekibocsátás növekedhet. Az oxidációs katalizátor csökkenti az illékony szerves kibocsátásokat. A részecskeszűrők hatékonyan csökkentik a részecskék kibocsátását.
Chiba, F., Ichinose, H., Morita, K., Yoshioka, M., Noguchi, Y. and Tsugagoshi, T. High Concentration etanol Effect on SI Engine
Emissions (2010) SAE Technical Paper 2010-01-1268.
EMA nyilatkozat. (2010) az oxigéntartalmú Benzinkeverékek szikragyújtású motorokban történő használatáról szóló műszaki nyilatkozat. Motorgyártók Szövetsége. Január 2010., http://www.enginemanufacturers.org/.
Kabasin, D. et al. (2009) fűtött injektorok etanol hideg indul. SAE műszaki papír 2009-01-0615.
Murphy, M. (1998) nehézgépjárművek dízelmotorjai: üzemanyag tulajdonságok és specifikációk. Battelle.