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CAPÍTULO 11

La Gasolina y los Combustibles Alternativos

Los objetivos

Después de estudiar Capítulo 11, el lector podrá:

1. Describa cómo afecta el grado correcto de gasolina función del motor.

2. Liste gasolina comprando indicios.

3. Discuta cómo afecta la volatilidad driveability.

4. Explique qué tan oxigenado los combustibles pueden reducir emisiones del tubo de escape de Colorado.

5. Discuta las ventajas y las desventajas de combustibles alternativos diversos.

Teclee Términos

AFV (p. 143)

El aire – la Proporción de Combustible (p. 138)

AKI (p. 134)

El etanol anhidro (p. 143)

API Gravity (p. 151)

ASTM (p. 130)

B20 (p. 153)

Biodiesel (p. 153)

La biomasa (p. 142)

El BTU (p. 137)

El agrietamiento catalítico (p. 129)

El etanol de celulosa (p. 142)

Cellulosic Biomass (p. 142)

El índice de cetano (p. 151)

CNG (p. 148)

El agrietamiento (p. 129)

CTL (p. 155)

La detonación (p. 132)

DI (p. 131)

Diesohol (p. 154)

La destilación (p. 129)

La curva de destilación (p. 131)

E-10 (p. 136)

E-85 (p. 143)

E-diesel (p. 154)

ETBE (p. 136)

El etanol (p. 136)

El alcohol etílico (p. 136)

FFV (p. 143)

Fischer-Tropsch (p. 155)

Flexione Combustible (p. 143)

FTD (p. 155)

Échele combustible al Sensor de Compensación (p. 144)

El sensor de Composición de combustible (p. 144)

La gasolina (p. 129)

GTL (p. 155)

El alcohol de grano (p. 142)

Hydrocracking (p. 129)

LPG (p. 148)

M-85 (p. 148)

Methanol (p. 147)

El alcohol metílico (p. 136)

MTBE (p. 136)

MTG (p. 156)

MTHF (p. 149)

NGV (p. 148)

El número de octano (p. 132)

Orgánico (p. 137)

Los combustibles oxigenados (p. 135)

Petrodiesel (p. 154)

El petróleo (p. 129)

El sonido corto y metálico (p. 132)

PPO (p. 154)

El propano (p. 148)

RFG (p. 139)

RVP (p. 130)

El golpe de la chispa (p. 132)

Stoichiometric (p. 138)

Switchgrass (p. 145)

Syn-Gas (p. 147)

El combustible sintético (p. 155)

SVO (p. 154)

DOMESTIQUE (p. 136)

TEL (p. 132)

UCG (p. 156)

UCO (p. 154)

ULSD (p. 153)

La bolsa de vapor (p. 130)

El sensor variable de Combustible (p. 144)

V-FFV (p. 144)

La volatilidad (p. 129)

El alcohol de madera (p. 136)

WVO (p. 154)

WWFC (p. 140)

La calidad del combustible cualquier usos del motor es importante para su operación correcta y su larga vida. Si el combustible no sirve para la temperatura de aire o si la tendencia del combustible a evaporarse es incorrecta, los problemas severos del driveability pueden resultar. Un motor se quema acerca de 15 libras de aire para cada libra de gasolina.

El Acendramiento Automotor de Combustible

Como sale de la tierra, el petróleo crudo petrolero (queriendo decir petróleo) puede ser tan delgado y puede iluminar colorido como sidra de la manzana o como negro grueso y como alquitrán derretido. El petróleo crudo delgado le tiene a un Instituto Petrolero Americano alto (API) gravedad, y por consiguiente es llamado petróleo crudo - gravitacional alto, y el petróleo crudo grueso es llamado petróleo crudo gravitacional en punto bajo. El petróleo crudo de tipo gravitacional alto contiene más gasolina natural y su azufre inferior y el contenido de nitrógeno da facilidades para educar.

NOTA: El petróleo crudo de azufre bajo está también conocido como petróleo crudo “ dulce ” y el petróleo crudo de azufre alto lo está también conocido como “ agríe petróleo crudo.

Los procesos

El acendramiento es una combinación complicada de unidades interdependientes de procesamiento, y todo ello comienza con el simple proceso de separación físico designado destilación.

La destilación

A finales de los 1800s, el petróleo crudo fue separado en productos diferentes hirviendo. Las obras de destilación porque el petróleo crudo está compuesto de hidrocarburos con una gran variedad de pesos moleculares, y por consiguiente un rango amplio de puntos de ebullición. Cada producto fue asignado que un rango de temperatura y el producto fueron obtenidos condensando el vapor fuera del que hirvió en este rango en la presión de atmo-spheric (la destilación atmosférica). Los silencios crudos más anticipados fueron silencios simples de la cazuela consistente en un envase dónde petróleo crudo estaban acalorados y un condensador para condensar el vapor. Más tarde, la destilación se convirtió en un proceso continuo con una bomba para proveer flujo crudo, un horno para calentar el petróleo crudo, y una columna de destilación para separar la ebullición diferente reduce.

En una destilación la columna, el vapor de los hidrocarburos que hierven mínimo, el propano y el butano, se elevan a la altura de la parte superior. La gasolina de candidatura segura (también la nafta designada), el kerosén, y cortes de aceite pesado son quitados en posiciones sucesivamente inferiores en la columna.

El agrietamiento

El descubrimiento que los hidrocarburos con puntos de ebullición más altos pudieron estar averiados (agrietado) en hidrocarburos que hierven inferior supeditándolos a temperaturas muy altas ofreció una forma para corregir la incompatibilidad entre suministro y exigir. Este proceso, agrietamiento termal, se usó para aumentar producción de gasolina empezando 1913. Es la naturaleza de agrietamiento termal para hacer a una buena cantidad de olefins, que tener números de octano superiores pero puede causar depósitos del motor. Por los estándares del hoy, la calidad y la función de esta temprano gasolina agrietada fueron bajas, pero fue suficiente para los motores del día.

Eventualmente el calor fue suplementado por un catalizador, transformando agrietamiento termal en agrietamiento catalítico. Un catalizador es un material que acelera o de otra manera facilita una reacción química sin experimentar un cambio químico permanente mismo. El agrietamiento catalítico produce gasolina de calidad superior que agrietamiento termal.

Hydrocracking es similar a agrietamiento catalítico en lo referente a que usa un catalizador, pero el catalizador está en una atmósfera de hidrógeno. La suspensión de la lata Hydrocracking abajo de hidrocarburos que son resistentes al agrietamiento catalítico a solas. Más comúnmente se usa para producir aceite pesado en vez de gasolina.

Otros tipos de afinar procesos incluyen:

Reformándose

Alkylation

Isomerization

Hydrotreating

Desulfurization

Vea 11-1 de la Figura.

El embarque

La gasolina está extasiada para las facilidades regionales de almacenamiento por vagón ferroviario del tanque o por tubería. A punto de suceder el método, toda gasolina de muchos refinadores es a menudo enviado por la misma tubería y puede volverse mixto. Se dice que toda gasolina es miscible, querer decir que es capaz de mezclarse porque cada grado se le crea especificación tan que no hay razón a mantener las marcas de gasolina diferentes separadas excepto por el grado. El grado normal, midgrade, y calificaciones del premio son separados a punto de suceder y los aditivos se agregan en las facilidades regionales de almacenamiento y luego enviados por camión para las gasolineras individuales.

La gasolina

La gasolina es un término usado para describir una mezcla complicada de hidrocarburos diversos refinados de aceite petrolero crudo para el uso como un combustible en motores de encendidos de chispa. La mayoría de gasolina es “ mezclada ” para encontrar las necesidades de las altitudes y climas locales.

La volatilidad

La volatilidad describe cómo fácilmente la gasolina se evapora (las formas un vapor). La definición de volatilidad supone que los vapores se quedarán en el tanque de combustible o la línea de combustible y causarán una cierta presión basada en la temperatura del combustible.

El Preparado de Invierno

La presión de vapor Reid (RVP) es la presión del vapor por encima del combustible cuando el combustible está en casa de 100 ° F (38 ° C). La presión de vapor aumentada permite que el motor empiece clima frío. La gasolina sin aire no se quemará. La gasolina debe ser vaporizada (mixta con aire) para probar en operación un motor. Las temperaturas frías reducen la vaporización normal de gasolina; Por consiguiente, la gasolina mezclada en invierno es especialmente formulada para vaporizar en las temperaturas inferiores para lo driveability y puesta en marcha correcta en las temperaturas ambientales bajas. La Sociedad Americana para Experimentar y los estándares de Materiales (ASTM) para el preparado - invierno la gasolina permiten volatilidad de hasta 15 libras por la pulgada cuadrada (psi) RVP.

El Preparado de Verano

En las temperaturas ambientales afectuosas, la gasolina se vaporiza fácilmente. Sin embargo, el sistema de combustible (el surtidor de gasolina, el carburador, las boquillas del inyector de combustible, etc.) Es diseñado para dirigir con gasolina líquida. La volatilidad de gasolina de grado de verano debería tratarse de 7.0 psi RVP. Según estándares ASTM, el máximo RVP debería ser 10.5 psi para gasolina del preparado de verano.

Los Problemas de Volatilidad

En las temperaturas superiores, la gasolina líquida fácilmente puede vaporizarse, lo cual puede causar bolsa de vapor. La bolsa de vapor es una condición parca causada por combustible vaporizado en el sistema de combustible. Este combustible vaporizado ocupa espacio normalmente ocupado por combustible líquido. La bolsa de vapor se debe a las burbujas que forman en el combustible, impidiendo operación correcta del sistema de la inyección de combustible.

La Pregunta Frecuentemente Preguntada

¿Qué es una California Gas Can?

Al indagar para formas reducir emisiones de hidrocarburo en California, fue descubierto que fuga de envases pequeños de gasolina usó para rellenar los cortacéspedes pequeños y otro equipo de poder fueron una fuente del comandante de gasolina que no está quemado entrando en la atmósfera. Como resultado de este descubrimiento, un diseño nuevo para una lata del gas (el envase) fue desarrollado que es mantenido cerrado por una primavera y usa O-Ring para sellar la abertura. Para usar este envase, la palanca de liberación de la boquilla es tenida contra el lado del combustible abriéndose y, estando oprimido, deja aire entrar en el envase y el combustible para fluir. El flujo de combustible se detiene automáticamente cuando el tanque está lleno, eliminando cualquier derrame. Vea 11-2 de la Figura.

Las burbujas en el combustible pueden deberse al calor o a curvas afiladas en el sistema de combustible. El calor causa que algún combustible evapore, por consiguiente dar lugar a que burbujea. Las curvas afiladas causan que el combustible esté restringido en la curva. Cuando el combustible fluye después de la curva, el combustible puede expandirse para llenar el espacio después de la curva. Esta expansión descarta la presión, y forma de burbujas en las líneas de combustible. Cuando el combustible está lleno de burbujas, el motor no está provisto de bastante combustible y el motor corre carne sin grasa. Un motor delgado tropezará durante la aceleración, correrá al grosero, y puede atollarse. Caliente clima y combustibles de blendas alcohólica que ambos le sirven para aumentar bolsa de vapor y problemas de función del motor.

Si la gasolina del preparado de invierno (o el combustible de high-RVP) es usada en un motor durante el clima afectuoso, los siguientes problemas pueden ocurrir:

1. El grosero desocupado

2. Atollándose

3. La vacilación en la aceleración

4. Surgiendo

El RVP puede ser examinado usando el juego experimental mostrado en 11-3 de la Figura.

La Curva de Destilación

Además de la presión de vapor Reid, otro método de clasificar volatilidad de gasolina es la curva de destilación. Una curva en una gráfica es creada tramando la temperatura en la cual el porcentaje diversos del combustible se evapora. Una curva típica de destilación es mostrada en 11-4 de la Figura.

Driveability Index

Una curva de destilación muestra cómo se evapora mucho de una gasolina a qué rango de temperatura. Para predecir clima frío driveability, un índice fue creado designado el índice del driveability, también llamó el índice de destilación, y el DI. abreviado

El DI fue desarrollado destinando la temperatura para el porcentaje evaporado de 10 % (T10 designado), 50 % (T50 designado), y 90 % (T90 designado). La fórmula para DI es:

DI e iguales; 1.5 y por; T10 y Más; 3 y por; T50 y Más; T90

El DI total es una temperatura y usualmente se extiende desde 1,000 ° para 1,200 ° F. Los valores inferiores de DI generalmente dan como resultado buena función de arranque en frío y afectuosa. Un número alto DI es menos volátil que un número bajo DI.

Nota: La mayoría de gasolina de grado de premio tiene a un DI más alto (peor) que la gasolina de cliente habitual o midgrade, lo cual podría causar driveability de clima frío malo. Los vehículos diseñados para intervenir quirúrgicamente gasolina de grado de premio están programados para manipular al DI más alto, pero los motores diseñados para operar en gasolina de grado normal no pueden poder proveer driveability de clima frío aceptable.

La Combustión Normal y Anormal

El número de octano de gasolina es la medida de sus propiedades de antidetonante. El golpe del motor (también la detonación designada, el golpe de la chispa, o el sonido corto y metálico) es un ruido metálico un motor hace, usualmente durante la aceleración, resultar de combustión anormal o no dominada dentro del cilindro.

La combustión normal ocurre lisamente y progresa a través de la cámara de combustión del punto de ignición. Vea 11-5 de la Figura.

La combustión delantera en la llama normal viaja entre 45 y 90 millas por hora (72 y 145 km h). La velocidad de la parte delantera de la llama depende de aire – dele pábulo al diseño (determinando cantidad de turbulencia) de proporción, de la cámara de combustión, y la temperatura.

Durante los períodos de golpe de la chispa (la detonación), la velocidad de combustión aumenta por ahí hasta 10 veces para acercarse la velocidad de sonido. La velocidad aumentada de combustión también causa presiones y temperaturas aumentadas, lo cual puede dañar pistones, empaques, y culatas de cilindro. Vea 11-6 de la Figura.

Una de la primera parte que los aditivos usaron en gasolina fue pista del tetraethyl (TEL). TEL fue añadido a gasolina en los inicios de 1920s para reducir la tendencia para golpear. Fue a menudo llamado etilo o gasolina de alta volatilidad.

La Pregunta Frecuentemente Preguntada

¿Por qué Traigo Yo Gas Inferior Mileage en el Invierno?

Varios factores causan que el motor use más combustible en el invierno que adentro el verano, incluyendo:

La gasolina que está mezclada para el uso en climas fríos es diseñada para la facilidad de empezar y contiene menos moléculas pesadas, cuál contribuye a darle pábulo a la economía. El calor contento de gasolina de invierno está más abajo de gasolina mezclada en verano.

En las temperaturas frías, todos los lubricantes están tiesos, causando más resistencia. Estos lubricantes incluyen el aceite de motor, así como también la transmisión y lubricantes diferenciales del engranaje.

El calor del motor se irradia en el aire exterior más rápidamente cuando la temperatura es fría, resultante en el tiempo de ejecución más largo hasta que el motor ha alcanzado normalidad dirigiendo temperatura.

La carretera pone en forma, como hielo y nieve, pueden causar slippage de la llanta u obstáculo adicional en el vehículo.

Tech Tip

La Prueba de Olfateo

Los problemas pueden cursar con gasolina rancia de la cual las partes más ligeras de la gasolina se han evaporado. La gasolina rancia usualmente da como resultado una ninguna situación de principio. Si la gasolina rancia es de la que se sospechó, inhálela por la nariz. Si huele rancio, reemplácelo con gasolina reciente.

Nota: Al almacenar un vehículo, un bote, o un cortacésped encima el invierno, meta algún estabilizador de gasolina en la gasolina reducir la evaporación y separación que puede ocurrir durante el almacenamiento. El estabilizador de gasolina está frecuentemente disponible en talleres de reparación del cortacésped o marinas.

Algunos expertos recomiendan que un aditivo de aceite pesado se use para matar a las bacterias y el crecimiento de fungosidades que ocurre en combustibles cuando el humedad es presente. Para matar a las algas y detener crecimiento bacteriano, uso del 0.25 al 0.50 fl oz. de aditivo en cada 20 galones. Mientras el crecimiento de algas es usualmente asociado con aceite pesado cuando las colectas de agua al pie del tanque, los tanques de gasolina todavía pueden ser una fuente de algas, especialmente cuando los vehículos se guardan para las largas temporadas de tiempo, usualmente sobre 90 días.

El Número De Octano

El estándar de antidetonante o base de comparación fue el hidrocarburo resistente al golpe isooctane, químicamente llamó a trimethylpentane (C8H18), también conocido como 2-2-4 trimethylpentane. Si una gasolina probada tuvo las características mismas exactas de antidetonante como isooctane, fue considerado como gasolina de 100 octanos. Si la gasolina probada tuvo sólo 85 % de las propiedades de antidetonante de isooctane, fue considerado como 85 octano. Recuerde, el evaluar octanos es sólo una prueba de comparación.

Los dos métodos básicos usados para evaluar gasolina para propiedades de antidetonante (el número de octano) son el método de investigación y el método del motor. Cada usos un modelo del combustible cooperativo especial indagan (CFR) motor monocilíndrico. El método de investigación y el método motor difieren en lo que se refiere a la temperatura de aire, le dan inicio al avance, y otros parámetros. El método de investigación típicamente da como resultado lecturas que son 6 para 10 puntos más altos que esos del método motor. Por ejemplo, un combustible con un número de octano de investigación (RON) de 93 podría tener un número de octano motor (MON) de 85.

La valuación del octano al corriente en bombas en los Estados Unidos es al promedio de los dos métodos y se refiere como (R y más; M) y div;2, queriendo decir que, para el combustible usado en el ejemplo previo, la valuación al corriente en las bombas sería

RON y más; MON e iguales; 93 y más; 85 y los iguales; 89

2 2

El octano de la bomba es llamado el índice de antidetonante (AKI).

La Gasolina Califica y Número de Octano

La valuación al corriente del octano en bombas de gasolina es la valuación lograda por el promedio de la investigación y los métodos motores. Vea 11-7 de la Figura.

La Pregunta Frecuentemente Preguntada

¿Qué Califica de Gasolina Hace el EPA Use Al Probar Motores?

Debido a las calificaciones diversas y aditivos usados en combustible comercial, el gobierno (EPA) usa un indolene designado líquido. Indolene tiene un número de octano de investigación de 96.5 y un número de octano motor de método de 88, lo cual resulta en una R y y; La M y div; 2 evaluando de 92.25.

Exceptúe en áreas de gran altura, las calificaciones y números de octano son como sigue:

Las calificaciones

El Número De Octano







El cliente habitual

87

Midgrade (también designado Y)

89

El premio

91 o más alto

Tech Tip

El Caballo De Fuerza y el Combustible Fluyen

Para producir a 1 hp, el motor debe ser suplido de 0.50 lb de combustible por hora (lb/hr). Los inyectores de combustible son evaluados en libras por hora. Por ejemplo, un motor V-8 equipado con 25 inyectores de combustible lb/hr podría producir 50 hp por cilindro (por inyector) o 400 hp. Aun si la culata de cilindro o el bloque es modificada para producir más caballo de fuerza, el factor limitativo puede ser la tasa de flujo del inyector.

Lo siguiente es flujo evalúa y resultando caballo de fuerza para un motor V-8:

30 lb/hr: 60 hp por cilindro o 480 hp

35 lb/hr: 70 hp por cilindro o 560 hp

40 lb/hr: 80 hp por cilindro o 640 hp

Por supuesto, la tasa de flujo del inyector es sólo variables uno de tantos que afectan salida de poder. Instalando mayores inyectores sin otro motor principal que la modificación podría menguar salida del motor y drásticamente emisiones del tubo de escape de incremento.

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