의 구성 가솔린 및 디젤 엔진
두 가솔린 및 디젤 연료의 구성은 수백 가지의 다른 탄화수소 분자. 또한 가솔린 블렌딩의 에탄올과 같은 여러 가지 생물 기원 성분이 일반적입니다.가솔린은 주로 알칸(파라핀),알켄(올레핀)및 방향족 화합물을 함유한다. 디젤 연료는 주로 파라핀,방향족 화합물 및 나프 텐으로 구성됩니다., 탄화수소의 가솔린을 포함하는 일반적으로 4-12 탄소 원자를 가진 끓는점 범위 사이에 30 210°C 는 반면,디젤 연료 포함 탄화수소를 가진 약 12-20 탄소수과 끓는점 범위 사이 170 360°C. 가솔린 및 디젤 연료 포함 약 86wt%의 탄소 14wt%수소의 그러나 수소하는 탄소 비율 변화에 따라 다소 성분입니다.
파라핀 탄화수소,특히 정상적인 파라핀,점화 개선 품질의 디젤 연료,하지만 낮은 온도의 속성은 이러한 파라핀하는 경향이 가난하다., 가솔린의 방향족 화합물은 옥탄가가 높습니다. 그러나,방향족 화합물 및 올레핀을 악화시킬 수 있습 엔진 청결,또한 증가는 엔진의 예금 중요한 요소를 위한 새로운 정교한 엔진 및 후처리 장치입니다. 방향족 화합물은 벤젠 및 폴리 아로마틱 화합물과 같은 배기 가스에서 발암 성 화합물로 이어질 수 있습니다. 올레핀에 가솔린으로 이어질 수 있습니다 농도가 증가하고의 반응성에 있는 올레핀의 배기 가스를 일부 발암성,독성 또는 증가할 수 있습 오존 형성하는 잠재력입니다., 가솔린과 디젤 연료의 적절한 특성을 보장하기 위해 첨가제가 필요할 수 있습니다.
전통적인 가솔린 및 디젤 연료는”AMF 연료 정보 시스템”에서 광범위하게 다루어지지 않습니다. 대신 가솔린과 디젤의 대체 블렌딩 또는 교체 옵션에 중점을 둡니다. 그러나 가솔린 및 디젤에 대한 법률 및 표준과 함께 엔진 기술이 간략하게 논의됩니다.
가솔린 법률과 표준
엔진 및 후 치료 기술이 부과 요구 사항에 연료 품질입니다., 기본 연료 분석은 내연 기관에서 연료의 일반적인 성능과 조작성을 스크리닝하기 위해 개발되었습니다. 방출 제어 장치와 연료의 호환성과 같은 환경 적 맥락에서 중요한 연료 특성이 이후에 정의되었다. 가솔린의 기능 및 일반적인 성능은 예를 들어 옥탄 등급,휘발성,올레핀 함량 및 첨가제의 관점에서 정의 할 수 있습니다. 환경 성과를 정의 할 수 있습니다,예를 들면,측면에서 방향족 화합물,올레핀,벤젠 콘텐츠 산소를 공급하고,휘발성 및 유황(납입이 허용되지 않는 대부분의 국가에서)., 연료 특성은 입법 및 연료 표준에 의해 제어됩니다. 연료에 다른 지역 및 국가 표준의 숫자도 있습니다.
유럽의 연료 품질 지침 인 2009/30/EC 는 가솔린에 대한 기본 연료 특성에 대한 요구 사항을 정의합니다. 유럽 표준 EN228 포함되는 더 광범위한 요구 사항 연료 품질 지시어를 적절의 기능에 가솔린 시장이다. Cen(표준화를 위한 유럽 위원회)는 유럽에 있는 기준을 개발합니다.
미국에서 ASTM D4814 는 가솔린에 대한 사양입니다., ASTM 표준의 숫자가 포함되어 있는 클래스,면제,그리고 예외는 계정 기후,지역,예를 들어,에탄올 내용의 정보를 공유 할 수 있습니다. 2011 년 미국 EPA 는 2001 년 및 신차 용 15vol-%에탄올 블렌드의 사용에 대한 면제를 수락했습니다. 미국에서 휘발유-산소 블렌드는”으로 간주는 실질적으로 비슷한”포함하는 경우 탄화수소,지방족 에테르,방향족 알코올 기타 보다 메탄올,최대 0.3vol-%메탄올,최대 2.75vol-%메탄올과 동량의 부탄올 또는 더 높은 분자량의 알코올입니다. 연료는 2 개 이상을 포함해야합니다.,0wt%의 산소를 제외하고 이 연료를 포함하는 방향족 에테르 및/또는 알코올(제외하고 메탄올)는 포함되지 않아야 합니다 더 이상 2.7wt%산소이다. 미국에서는 부탄,펜탄,에탄올 및 바이오 매스 유래 공동 용매 메틸 테트라 히드로 푸란(MTHF)으로 구성된 소위 P 시리즈 연료가 FFV 자동차에 허용됩니다.
자동차 및 엔진 제조업체는”World Wide Fuel Charter”(WWFC)에서 연료에 대한 권장 사항을 정의했습니다., 카테고리 4 는 가장 엄격한 WWFC 카테고리를 위해”시장과 함께 더욱 진보된 요구 사항에 대한 배기 가스 제어를 사용한 NOx 및 미립자 문제 후처리 기술”.
선택된 요구 사항 및 연료 특성은 아래의 표 1 및 2 에 나와 있습니다.
표 1. Automanufacturer 의 권장 사항(WWFC)과 함께 유럽 및 미국의 가솔린 특성에 대한 선택 요구 사항. 완전한 요구 사항 및 표준은 해당 조직에서 사용할 수 있습니다.
표 2., 일부 비 제한 가솔린 특성의 예.
디젤 법률과 표준
엔진 및 후 치료 기술이 부과 요구 사항에 대한 연료 품질입니다. 기본 연료 분석은 내연 기관에서 연료의 일반적인 성능과 조작성을 스크리닝하기 위해 개발되었습니다. 방출 제어 장치와 연료의 호환성과 같은 환경 적 맥락에서 중요한 연료 특성이 이후에 정의되었다., 기능 그리고 일반적인 성능이 디젤 연료의 정의될 수 있는,예를 들어,약관의 점화 품질,증류,점도,그리고 첨가물입니다. 환경 성능은 방향족 및 황 함량 측면에서 정의 할 수 있습니다.
연료 특성은 입법 및 연료 표준에 의해 제어됩니다. 유럽에서는 연료 품질 지침 2009/30/EC 가 디젤 연료의 기본 연료 특성에 대한 요구 사항을 정의합니다. 유럽 표준 EN590 포함되는 더 광범위한 요구 사항 연료 품질 지시어를 적절의 기능이 디젤 엔진 연료 시장에서., 유럽에서는 Cen(유럽 표준화위원회)이 표준을 개발합니다.
미국에서 ASTM D975 는 디젤 연료에 대한 사양입니다. ASTM 표준에는 여러 클래스가 포함됩니다. 연료에 다른 지역 및 국가 표준의 숫자도 있습니다.
자동차 및 엔진 제조업체는”World Wide Fuel Charter”(WWFC)에서 연료에 대한 권장 사항을 정의했습니다. 카테고리 4 는 가장 엄격한 WWFC 카테고리를 위해”시장과 함께 더욱 진보된 요구 사항에 대한 배기 가스 제어를 사용한 NOx 및 미립자 문제 후처리 기술”.,
선택된 요구 사항 및 연료 특성은 아래 표 3 및 4 에 나와 있습니다.
표 3. Automanufacturer 의 권장 사항(WWFC)과 함께 유럽 및 미국의 디젤 연료 특성에 대한 선택 요구 사항. 완전한 요구 사항 및 표준은 해당 조직에서 사용할 수 있습니다.
표 4. 일부 비 제한 디젤 연료 특성의 예. a,b
엔진 기술
가솔린–스파크 점화,가솔린 엔진은 연료를 선도하는 전력의 소스 여객 자동차입니다., 스파크 점화 엔진은 압축 점화 디젤 엔진과 비교할 때 간단하고 저렴합니다. 또한,stoichiometric 기의 연료 비율을 사용할 수 있습 세 가지 방식의 촉매제(TWC),는 것을 감소시킬 수 있는 일산화탄소(CO),탄화수소(HC),질소산화물(NOx)배출량을 동시에 효율적으로 합니다. 스파크 점화 엔진의 단점은 압축 점화 엔진과 비교할 때 효율이 낮다는 것입니다. 따라서 스파크 점화 엔진의 연료 소비는 에너지 및 체적 측면에서 디젤 연료 엔진보다 높습니다.,
가솔린을 갖춘 자동차 기화기의 엔진에 사용할 수 있었을 때까지 1980 년대 후반. 오늘날,불꽃 점화식 엔진이 포트 주입 엔진의 대부분을 갖춘 멀티 포인트 연료주입(빈 mpfi 에,연료 주입 섭취 port). 1990 년대에는 더 높은 효율과 낮은 연료 소비를 가진 직접 분사 스파크 점화 엔진이 시장에 등장했습니다. 과도한 공기로 희박한 연소를 사용하는 모델도 1990 년대에 도입되었지만 곧 시장에서 사라졌습니다., Spark-ignition engines,지에서 직접 또는 직접 분사,은 지금에 따라 화학양론 공기/연료 비율이 마련되어 있습니다.TWC 촉매이다.
배기에서 배출되는 불꽃 점화식 엔진용 화학양론 공기/연료 비율을 효율적으로 제어할 수 있습니다으로 세 가지 방법으로는 촉매(TWC). 일산화탄소와 미 연소 탄화수소가 질소 산화물의 환원과 동시에 산화되는 TWC 에서. TWC 를 사용하면 엔진 아웃 CO 에서 90%이상 감소하면 HC 및 NOx 배출량이 달성되며 배출량은 주로 콜드 스타트 또는 무거운 가속에서 발생합니다., 그러나 일부 조건에서는 TWC 촉매가 암모니아 및 아산화 질소 배출을 생성 할 수 있습니다. TWCs 운영을 효율적으로 만에 매우 좁은 람다 창 가까이 stoichiometric 공기/연료 비율에 따라서 TWCs 에서 사용할 수 없습 엔진이 실행 린 혼합물과 같은 디젤 엔진이 있습니다. 희박한 혼합물의 이점은 개선 된 연료 소비 일 것이지만 증가 된 NOx 배출량의 비용. 배기 가스 재순환(EGR)은 하나의 일반적인 기술을 사용을 줄이기 위한 질소산화물 배출량의 디젤 엔진,그리고 그것은 또한에서 사용되는 불꽃 점화식 엔진이 있습니다., 직접 분사 스파크 점화 자동차의 경우 미립자 물질 배출이 높기 때문에 미립자 필터가 필요할 수 있습니다.
오늘날 스파크 점화 엔진은 구형 엔진 세대보다 연료에 덜 민감하며 절대 질량 배출량은 낮습니다. 그러나 콜드 스타트,무거운 주행 조건 및 저온에서는 모든 자동차의 연료간에 절대 및 상대적인 큰 차이가있을 수 있습니다. 과거에는 기화기 엔진이 연료에 특히 민감했으며,예를 들어 운전 성 및 증기 잠금 문제가 발생했습니다., 대부분의 휘발유-자동차 연료 오늘을 허용할 수 있는 적어도 10vol-%에탄올에서 유럽과 미국
디젤로 인해 그들의 고효율 압축 점화 디젤 엔진은 전원 소스에서 자동하기 때문에,그들의 높은 효율성이다. 오늘날 디젤 엔진은 경량 자동차에서도 인기가 높아지고 있습니다. 배기 가스 제어 장치 및 내부 엔진 솔루션을 결정적 효과에서 배출 배출량을 줄입니다. 디젤 엔진은 연료 소비를 향상시키는 희박한 혼합물에서 실행되지만 증가 된 질소 산화물 배출(NOx)의 비용., NOx 배출은 고온에서 공기 중의 질소로 형성됩니다. 높은 미립자 물질(PM)배출은 디젤 엔진의 또 다른 문제입니다.
선택적인 촉매 reduction(SCR)및 배기 가스 재순환(EGR)일반적인 기술을 사용을 줄이기 위한 질소산화물 배출량의 디젤 엔진이 있습니다. EGR 은 내부 엔진 기술이지만 SCR 은 암모니아 또는 요소와 같은 환원제를 사용하는 배기 후 처리 장치입니다. Egr 을 사용하면 배기 가스의 일부가 엔진 실린더로 반환되어 연소 온도가 낮아지고 결과적으로 NOx 배출량이 낮아집니다., Egr 비율이 높으면 엔진 청결에 문제가 생길 수 있으며 미립자 물질 배출이 증가 할 수 있습니다. 산화 촉매는 휘발성 유기 배출을 감소시킵니다. 미립자 필터는 미립자 물질 배출을 효율적으로 줄입니다.
치바,F.,이치노세,H.,모리타,K.,요시오카,M.,Noguchi,Y 및 Tsugagoshi,T. 높은 농도에탄올에 대한 효력 SI 엔진
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