composição da gasolina e do gasóleo
tanto a gasolina como o gasóleo consistem em centenas de diferentes moléculas de hidrocarbonetos. Além disso, vários componentes de bio-origem, como o etanol na mistura de gasolina, são comuns.a gasolina contém principalmente alcanos (parafinas), alcenos (olefinas) e aromáticos. O Diesel é constituído principalmente por parafinas, aromáticos e naftenos., Os hidrocarbonetos da gasolina contêm normalmente de 4 a 12 átomos de carbono, com intervalo de ebulição entre 30 e 210 °C, enquanto que o combustível diesel contém hidrocarbonetos de aproximadamente 12 e os 20 átomos de carbono e o intervalo de ebulição entre os 170 e os 360 °C. a Gasolina e o diesel combustível, contém cerca de 86 wt% de carbono e 14 wt% de hidrogênio, mas o hidrogénio e carbono relação muda um pouco dependendo da composição.os hidrocarbonetos parafínicos, especialmente as parafinas normais, melhoram a qualidade de ignição do combustível para motores diesel, mas as propriedades destas parafinas a baixa temperatura tendem a ser fracas., Os aromáticos na gasolina têm altos números de octanas. No entanto, aromáticos e olefinas podem piorar a limpeza do motor, e também aumentar os depósitos do motor, que é um fator importante para novos motores sofisticados e dispositivos de pós-tratamento. Os aromáticos podem dar origem a compostos cancerígenos nos gases de escape, como o benzeno e os compostos poliaromáticos. As olefinas na gasolina podem levar a um aumento da concentração de olefinas reactivas nos gases de escape, algumas das quais são cancerígenas, tóxicas ou podem aumentar o potencial de formação de ozono., Podem ser necessários aditivos para garantir propriedades adequadas da gasolina e do gasóleo.a gasolina tradicional e o combustível para motores diesel não são amplamente abrangidos pelo “sistema de informação AMF sobre Combustível”. Em vez disso, o foco é dado às opções alternativas de mistura ou substituição de gasolina e diesel. No entanto, a tecnologia de motores, juntamente com a legislação e normas para a gasolina e diesel são discutidos brevemente.Gasolina-legislação e normas a tecnologia do motor e do pós-tratamento impõe requisitos à qualidade do combustível., Análises básicas de combustível foram desenvolvidas para rastrear o desempenho geral e operabilidade de combustíveis em motores de combustão interna. As propriedades do combustível importantes em contextos ambientais, como a compatibilidade do combustível com dispositivos de controlo de emissões, foram definidas posteriormente. A funcionalidade e o desempenho geral da gasolina podem ser definidos, por exemplo, em termos de índice de octanas, volatilidade, conteúdo de olefinas e aditivos. O desempenho ambiental pode ser definido, por exemplo, em termos de aromáticos, olefinas, teor de benzeno, oxigenatos, volatilidade e enxofre (chumbo não é permitido na maioria dos países)., As propriedades do combustível são controladas pela legislação e pelas normas de combustível. Há também uma série de outras normas regionais e nacionais relativas aos combustíveis.
na Europa, a Directiva relativa à qualidade do combustível, 2009/30/CE, define os requisitos aplicáveis às propriedades básicas do combustível para a gasolina. A norma europeia EN 228 inclui requisitos mais extensos do que a Directiva relativa à qualidade dos combustíveis para assegurar a correcta funcionalidade da gasolina no mercado. O CEN (Comité Europeu de normalização) desenvolve normas na Europa.
nos EUA, ASTM D 4814 é uma especificação para a gasolina., A NORMA ASTM inclui uma série de classes, derrogações e exceções tendo em conta o clima, a região e, por exemplo, o teor de etanol da gasolina. Em 2011, a EPA aceitou a renúncia para o uso de 15 vol-% de mistura de etanol para 2001 e carros mais recentes. Nas misturas gasolina-oxigenato dos EUA são consideradas “substancialmente semelhantes” se contiverem hidrocarbonetos, éteres alifáticos, álcoois alifáticos que não o metanol, até 0,3 vol-% de metanol, até 2,75 vol-% de metanol com um volume igual de butanol, ou álcool de peso molecular superior. O combustível não deve conter mais de 2.,0 WT – % de oxigénio, excepto os combustíveis que contenham éteres e/ou álcoois alifáticos (excepto metanol) e que não contenham mais de 2,7 wt-% de oxigénio. Nos EUA, o chamado P-Series fuel consisting of butane, pentanes, ethanol, and the biomass-derived co-solvent methytetrahidrofuran (MTHF) is allowed for FFV cars.os fabricantes de Automóveis e de motores definiram recomendações para os combustíveis no “World Wide Fuel Charter” (WWFC)., A categoria 4 é a categoria WWFC mais rigorosa para “mercados com requisitos mais avançados para o controlo das emissões, a fim de permitir tecnologias sofisticadas de pós-tratamento dos NOx e das partículas”.os requisitos seleccionados e as propriedades do combustível são apresentados nos quadros 1 e 2.Tabela 1. Selected requirements for gasoline properties in Europe and in the U. S., together with automanufacturer ” s recommendations (WWFC). Os requisitos e padrões completos estão disponíveis nas respectivas organizações.
Tabela 2., Exemplos de algumas propriedades não limitadas da gasolina.
Diesel – a legislação e as normas sobre Motores e tecnologias pós-tratamento impõem requisitos para a qualidade do combustível. Análises básicas de combustível foram desenvolvidas para rastrear o desempenho geral e operabilidade de combustíveis em motores de combustão interna. As propriedades do combustível importantes em contextos ambientais, como a compatibilidade do combustível com dispositivos de controlo de emissões, foram definidas posteriormente., A funcionalidade e o desempenho geral do diesel podem ser definidos, por exemplo, em termos de qualidade de ignição, destilação, viscosidade e aditivos. O desempenho ambiental pode ser definido em termos de aromáticos e teor de enxofre.as propriedades do combustível são controladas pela legislação e pelas normas de combustível. Na Europa, a Directiva 2009/30/CE relativa à qualidade dos combustíveis define os requisitos aplicáveis às propriedades básicas dos combustíveis para o gasóleo. A norma europeia EN 590 inclui requisitos mais extensos do que a Directiva relativa à qualidade do combustível para assegurar a correcta funcionalidade do gasóleo no mercado., Na Europa, o CEN (Comité Europeu de normalização) desenvolve normas.
nos EUA, ASTM D 975 é uma especificação para o combustível diesel. A NORMA ASTM inclui várias classes. Há também uma série de outras normas regionais e nacionais relativas aos combustíveis.os fabricantes de Automóveis e de motores definiram recomendações para os combustíveis no “World Wide Fuel Charter” (WWFC). A categoria 4 é a categoria WWFC mais rigorosa para “mercados com requisitos mais avançados para o controlo das emissões, a fim de permitir tecnologias sofisticadas de pós-tratamento dos NOx e das partículas”.,os requisitos seleccionados e as propriedades do combustível são apresentados nos quadros 3 e 4.
Tabela 3. Selected requirements for diesel fuel properties in Europe and in the U. S., together with automanufacturer”s recommendations (WWFC). Os requisitos e padrões completos estão disponíveis nas respectivas organizações.
Tabela 4. Exemplos de algumas propriedades não limitadas do gasóleo. a, b
tecnologia do Motor
gasolina – ignição por faísca, os motores alimentados a gasolina são a principal fonte de energia dos automóveis de passageiros., Os motores de ignição por faísca são simples e baratos quando comparados com motores diesel de ignição por compressão. Além disso, a razão estequiométrica ar-combustível permite o uso de catalisadores de três vias (TWC), que é capaz de reduzir as emissões de monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HC) e óxidos de azoto (NOx) simultaneamente e de forma eficiente. Uma desvantagem dos motores de ignição comandada é a sua menor eficiência quando comparada com os motores de ignição por compressão. Por conseguinte, o consumo de combustível dos motores de ignição por faísca é superior ao dos motores diesel, tanto em termos energéticos como volumétricos.,
Carros A Gasolina equipados com motores de carburador estavam disponíveis até o final da década de 1980. hoje, os motores de ignição por faísca são motores de port-injection, principalmente equipados com injeção de combustível multi-pontos (MPFI, combustível injectado na porta de entrada). Nos anos 90, surgiram no mercado motores de ignição por faísca de injecção directa com maior eficiência e menor consumo de combustível. Modelos usando combustão magra com excesso de ar também foram introduzidos na década de 1990, mas logo desapareceram do mercado., Os motores de ignição comandada, de injecção directa ou directa, baseiam-se agora numa razão estequiométrica ar/combustível e estão equipados com catalisador TWC.as emissões de escape dos motores de ignição por faísca que utilizam uma razão estequiométrica ar/combustível podem ser eficazmente controladas com um catalisador de três vias (TWC). Em TWC que o monóxido de carbono e os hidrocarbonetos não queimados são oxidados simultaneamente com a redução dos óxidos de azoto. Com a redução de TWC ainda mais de 90% nas emissões de CO, HC e NOx do motor, e as emissões ocorrem principalmente no arranque a frio ou em grande aceleração., Contudo, em algumas condições, o catalisador TWC pode gerar amoníaco e emissões de óxido nitroso. Os TWCs funcionam de forma eficiente apenas numa janela lambda muito estreita, próxima da razão estequiométrica ar / combustível, pelo que os TWCs não podem ser utilizados em motores que funcionem com uma mistura magra, como os motores diesel. O benefício de uma mistura magra seria um maior consumo de combustível, mas à custa do aumento das emissões de NOx. A recirculação dos gases de escape (EGR) é uma das tecnologias comuns utilizadas para reduzir as emissões de NOx dos motores diesel, e também é usado em motores de ignição por faísca., Para os veículos de ignição por faísca de injecção directa, as emissões de partículas são elevadas, pelo que podem tornar-se necessários filtros de partículas.os motores de ignição por faísca são hoje menos sensíveis ao combustível do que as gerações mais antigas do motor, e as emissões de massa absoluta são baixas. No entanto, a frio, condições de condução pesadas, e a baixas temperaturas, pode haver grandes diferenças, absolutas e relativas, entre combustíveis para todos os carros. No passado, os motores carburadores foram especialmente sensíveis para o combustível, por exemplo, drivability e problemas de bloqueio vapor foram experimentados., A maioria dos carros alimentados a gasolina hoje pode tolerar pelo menos até 10 vol-% de etanol na Europa e os EUA
DIESEL-devido à sua alta eficiência motores diesel de ignição por compressão são a principal fonte de energia em veículos pesados, por causa de sua alta eficiência. Hoje os motores diesel estão se tornando mais populares também em carros leves. Os dispositivos de controlo de emissões e as soluções internas do motor têm efeitos cruciais nas emissões de escape. Os motores Diesel estão a funcionar com uma mistura magra, o que melhora o consumo de combustível, mas ao custo do aumento das emissões de óxido de azoto (NOx)., As emissões de NOx são formadas a partir do azoto no ar a altas temperaturas. Emissões elevadas de partículas (PM) são outro problema dos motores diesel.a redução catalítica selectiva (SCR) e a recirculação dos gases de escape (EGR) são as tecnologias comuns utilizadas para reduzir as emissões de NOx dos motores diesel. EGR é uma tecnologia interna do motor, enquanto SCR é um dispositivo de pós-tratamento dos gases de escape usando um agente redutor, como amônia ou ureia. Com EGR alguns dos gases de escape é devolvido aos cilindros do motor, o que reduz a temperatura de combustão e, consequentemente, as emissões de NOx., Elevada razão EGR pode levar a problemas com a limpeza do motor, e as emissões de partículas podem aumentar. Catalisador de oxidação reduz as emissões orgânicas voláteis. Os filtros de partículas reduzem eficientemente as emissões de partículas.Chiba, F., Ichinose, H., Morita, K., Yoshioka, M., Noguchi, Y., Tsugagoshi, T. High Concentration Ethanol Effect on SI Engine
Emissions (2010) SAE Technical Paper 2010-01-1268.Declaração EMA. (2010) Technical Statement on the Use of Oxigenated Gasoline Blends in Spark Ignition Engines. Associação De Fabricantes De Motores. Janeiro de 2010., http://www.enginemanufacturers.org/.Kabasin, D. et al. (2009) injetores aquecidos para etanol frio começa. SAE Technical Paper 2009-01-0615.Murphy, M. (1998) Motor fuel Options for Heavy Vehicle Diesel Engines: Fuel Properties and Specifications. Battelle.