Vše o palivech - Kvalita benzínu (5. díl)

Minule jsme jen nakousli sousloví kvalita benzínu a už tehdy jsme dodali, že tu je obtížné hodnotit. Co je tedy kvalitní benzín? Jak se pozná?

Co takový kvalitní benzín musí mít? Těch hodnotících prvků je celá řada. Jedním z nich je výše oktanového čísla, jak jsme o něm psali v minulém dílu. Jenže to je jen jeden z dílčích faktorů, byť asi nejdůležitější. Přesto je tu možná několik dalších, ne-li stejně důležitých.

Přidej plyn
Proč přidáváme plyn, když do motoru proudí benzín? Tenhle termín zůstal tak nějak zachován poté, co auta jezdila na takzvaný zplynovač, kdy nebyly karburátory a benzínem ve zplynovací nádobce probublával vzduch, který s sebou pak unášel výpary do spalovacího prostoru. Byla to doba pionýrská, ale i pozdější rozprášení benzínu v karburátoru a ve válci bylo pro mnohé už celistvým odpařením paliva do vzduchu. Vznikla tak podle nich plynná látka, která hořela. Tuto teorii uznávali i renomovaní odborníci (doporučuji, přečtěte si Dyke´s automobile and gasoline engine encyclopedia) a dlouho se jí nemohli zbavit. O tom, že je ve válci aerosol a nehovoříme tak o spalování plynu, ale hoření kapiček paliva, budeme pojednávat v dalších dílech.
Přesto je tohle povídání důležité – benzín se totiž musí dobře odpařovat, aby mohl hořet. A to tak dobře, aby se dokázal během několika zlomků sekundy rozpadnout na mikrokapičky s co největším povrchem, ze kterého se co nejrychleji bude odpařovat palivo.

Těkavost benzínu je důležitá především v zimě, kdy je zapotřebí zabezpečit dobré startování motoru za studena.
Ovšem je třeba také zabránit přílišné těkavosti. Nikdo nechce natankovat benzín do nádrže, která by byla po dvou dnech suchá jak anglický humor. Navíc se může začít benzín odpařovat už v dopravním potrubí. To by zapříčinilo vznik bublinek. Motor by pak měl nepravidelný chod, nebo se zcela zastavil.
Proto dělají rafinérky benzíny pro letní a zimní období. Těkavost benzínu je tak jednou z nejdůležitějších vlastností, kterou bedlivě sledují všechny zkušebny.

Jedovatý benzen
To, že součástí surové ropy je benzen, který je také nedílnou součástí paliv, jsme již psali. Benzen je důležitým prvkem, ovšem prudce karcinogenním. Zbavit se ho úplně nemůžeme. Normy tak říkají, kolik benzenu se může po spálení daného množství benzínu uvolnit do ovzduší. Zbavit se benzenu aditivy nejde. O to se musí postarat rafinérky při výrobě a mísení.

Olovo jako spása i prokletí
Dlouhou dobu se do paliv přidával tetraethyl olova. Olovo v benzínu zvyšovalo RON a navíc chránilo sedla ventilů před poškozením takzvaným zaklepáváním. Olovo je ovšem prudce jedovatá látka a postupně se všechny státy Evropské unie shodly na snížení až úplném vypuštění olova jako příměsi do paliv. Pro ochranu ventilových sedel se dnes dává do paliv třeba draslík nebo sodík. Ty ovšem nezvyšují RON. Tak se nejdřív přidávaly další deriváty kovů, jako třeba magnézia nebo železa. Jenže ty poškozují katalyzátory. Proto se musí paliva upravovat jinak, aby měla vyšší oktanové číslo.

Jsme pozadu za USA
Další složkou, která je kontrolována, je metyltetrabutyléter, známý hlavně pod zkratkou MTBE. Jde o složku, která má oktanové číslo 115 a je proto přidávána do paliv pro zvýšení OČ a také ke snížení klepání. Velké rozšíření nastoupilo po zákazu tetraethyl olova jako antidetonační přísady. Jenže MTBE je částečně rozpustný ve vodě, těžko se odbourává a už ve velmi malých koncentracích je voda totálně znehodnocena. Už v roce 2003 tak přistoupili v Kalifornii k úplnému zákazu MTBE. U nás se bohužel drží stále, jen je limitován.

Další přísady
Už v minulém díle o výrobě paliv jsme si řekli něco o aditivech, která upravují kvalitu benzínu. Pojďme se podívat na ty nejzákladnější aditiva a jejich funkci:
Detergenty uvolňují uhlíkové usazeniny, které se vyskytují na ventilech, tryskách a ve spalovacích prostorech. Jde o produkty hoření – vlastně strusku, která se nalepí na chladnější stěny. To my samozřejmě nechceme. Proto se do paliv přidávají detergenty, které vazby těchto uhlíkových usazenin narušují a nedovolí jim se spojovat, a dokonce ty již usazené dokážou rozpustit.
Antioxidanty jsou přísady, které zabraňují nežádoucímu vzniku nečistot, usazenin a hlavně vody v benzínu. Benzín je už ze své chemické podstaty velmi náchylný na spojování vodíku z molekul s kyslíkem ve vzduchu. Vzniká tak voda, která způsobuje mnoho nepříjemností. Jedním z hlavních kriterií na benzínových pumpách při kontrolách je tedy množství vody v nádržích. Dlouho skladovaný benzín vytváří velké množství vody, která je pak ve spojení s dalšími částmi benzínu vysoce korozivní. Zpevnění valenčních sil vodíku a zabránění vázání vodíku s kyslíkem je tedy jedním z nejdůležitějších vlastností antioxidantů.
Antikorozní přísady zamezují korozi v celém systému motoru – od palivového okruhu až po výfuk. Právě koroze je nejhorší nepřítel celého motoru a může za většinu problémů s agregáty.
V současné době se do paliv přimíchávají i biosložky. Ty mají ovšem velmi nepříjemnou vlastnost, že při nízkých teplotách mýdelnatí a spojují se v malé lupínky v palivu. Další skupina aditiv má zabránit těmto nežádoucím jevům, které zamezují startování, ucpávají filtry apod. Také se snaží potlačit další nepříjemnou vlastnost biosložek, která byla objevena už v samých začátcích jejich přimíchávání do paliv – agresivitu vůči některým materiálům, především pryžovým těsněním. Moderní těsnění už tuhle vlastnost odstranila, ale stejně se na to pamatovat musí.

Co jsme již zveřejnili?
Vše o palivech - Historie (1. díl)
Vše o palivech - Chemie paliv (2. díl)
Vše o palivech - Výroba paliv (3. díl)
Vše o palivech - Oktanové a cetanové číslo (4. díl)
Vše o palivech - Kvalita benzínu (5. díl)
Vše o palivech - Kvalita nafty (6. díl)
Vše o palivech - Spalování paliv (7. díl)
Vše o palivech - Emise - přehled škodlivin (8. díl)
Vše o palivech - Vznik škodlivin v motorech (9. díl)
Vše o palivech - Čištění výfukových plynů (10. díl)