Dieselbränsle
Dieselbränsle / ˈ d iː z əl / , även kallad dieselolja , är vilket flytande bränsle som helst som är speciellt utformat för användning i en dieselmotor , en typ av förbränningsmotor där bränsletändning sker utan gnista som ett resultat av kompression av insugningsluft och sedan insprutning av bränsle. Därför behöver dieselbränsle goda kompressionständningsegenskaper.
Den vanligaste typen av dieselbränsle är ett specifikt fraktionerat destillat av petroleumeldningsolja , men alternativ som inte härrör från petroleum , såsom biodiesel , biomassa till flytande (BTL) eller gas till flytande (GTL) diesel utvecklas och antas alltmer. . För att särskilja dessa typer kallas petroleumbaserad diesel ibland för petrodiesel i vissa akademiska kretsar.
I många länder är dieselbränsle standardiserat. Till exempel i Europeiska unionen är standarden för dieselbränsle EN 590 . Dieselbränsle har många vardagsnamn; oftast kallas det helt enkelt diesel . I Storbritannien kallas dieselbränsle för användning på väg vanligen diesel eller ibland vit diesel om det krävs för att skilja det från en skattefördelaktig jordbruksprodukt som innehåller ett färgämne som kallas röd diesel . Den officiella termen för vit diesel är DERV , vilket står för diesel-motor road vehicle . I Australien är dieselbränsle också känt som destillat (inte att förväxla med "destillat" i en äldre mening som hänvisar till ett annat motorbränsle), och i Indonesien är det känt som Solar , ett varumärkesskyddat namn från landets nationella petroleumbolag Pertamina . Termen gasolja ( franska : gazole ) används ibland också för att hänvisa till dieselbränsle.
Ultralågsvavlig diesel (ULSD) är ett dieselbränsle med avsevärt sänkt svavelinnehåll . Från och med 2016 är nästan allt petroleumbaserat dieselbränsle som finns tillgängligt i Storbritannien, Europas fastland och Nordamerika av ULSD-typ.
Innan dieselbränslet hade standardiserats körde majoriteten av dieselmotorerna vanligtvis billiga eldningsoljor . Dessa eldningsoljor används fortfarande i dieselmotorer för vattenfarkoster. Trots att det är speciellt utformat för dieselmotorer kan dieselbränsle också användas som bränsle för flera icke-dieselmotorer, till exempel Akroyd- motorn , Stirling -motorn eller pannor för ångmotorer .
Historia
Ursprung
Dieselbränsle härstammar från experiment utförda av den tyske vetenskapsmannen och uppfinnaren Rudolf Diesel för sin kompressionständningsmotor som han uppfann 1892. Ursprungligen övervägde Diesel inte att använda någon specifik typ av bränsle, istället hävdade han att den funktionsprincipen för hans rationella värme motorn skulle fungera med alla typer av bränsle i vilket tillstånd som helst. Men både den första dieselmotorprototypen och den första funktionella dieselmotorn var endast konstruerade för flytande bränslen.
Först testade Diesel råolja från Pechelbronn , men ersatte den snart med bensin och fotogen , eftersom råolja visade sig vara för trögflytande, med det huvudsakliga testbränslet för dieselmotorn fotogen. Utöver det experimenterade Diesel med olika typer av lampolja från olika källor, samt olika typer av bensin och ligroin , som alla fungerade bra som dieselmotorbränslen. Senare testade Diesel stenkolstjära kreosot , paraffinolja , råolja, gasolja och eldningsolja , vilket så småningom fungerade också. I Skottland och Frankrike skifferolja som bränsle för de första dieselmotorerna från 1898, eftersom andra bränslen var för dyra. År 1900 byggde det franska Otto-sällskapet en dieselmotor för användning med råolja, som ställdes ut på 1900 års Parisutställning och 1911 års världsutställning i Paris. Motorn körde faktiskt på jordnötsolja istället för råolja, och inga modifieringar var nödvändiga för jordnötsoljedrift.
Under sina första dieselmotortester använde Diesel även belysningsgas som bränsle, och lyckades bygga funktionella konstruktioner, både med och utan pilotinsprutning. Enligt Diesel fanns varken en koldammproducerande industri, och inte heller fanns fint, högkvalitativt koldamm kommersiellt tillgängligt i slutet av 1890-talet. Detta är anledningen till att dieselmotorn aldrig konstruerades eller planerades som en koldammsmotor. Först i december 1899 testade Diesel en kol-damm-prototyp, som använde extern blandningsbildning och pilotinsprutning av flytande bränsle. Denna motor visade sig vara funktionell, men drabbades av kolvringsfel efter några få minuter på grund av koldamm.
Sedan 1900-talet
Innan dieselbränslen hade standardiserats körde dieselmotorer vanligtvis billiga eldningsoljor. I USA destillerades dessa från petroleum, medan man i Europa använde stenkolstjära kreosotolja. Vissa dieselmotorer drevs med blandningar av flera olika bränslen, såsom bensin, fotogen, rapsolja eller smörjolja, eftersom de var obeskattade och därmed billiga. Introduktionen av dieselmotorer för motorfordon, som Mercedes-Benz OM 138 , på 1930-talet innebar att bränslen av högre kvalitet med rätt tändningsegenskaper behövdes. Till en början gjordes inga förbättringar av dieselbränslekvaliteten för motorfordon. Efter andra världskriget standardiserades de första moderna högkvalitativa dieselbränslena. Dessa standarder var till exempel standarderna DIN 51601, VTL 9140-001 och NATO F 54. 1993 gjordes DIN 51601 föråldrad av den nya EN 590-standarden, som har använts i EU sedan dess. I havsgående vattenskotrar, där dieselframdrivning hade vunnit utbredning i slutet av 1970-talet på grund av ökande bränslekostnader orsakade av 1970-talets energikris, används fortfarande billiga tunga eldningsoljor istället för konventionell diesel för motorfordon. Dessa tunga eldningsoljor (ofta kallade Bunker C ) kan användas i dieseldrivna och ångdrivna fartyg.
Typer
Diesel framställs från olika källor, den vanligaste är petroleum . Andra källor inkluderar biomassa , animaliskt fett , biogas , naturgas och flytande av kol .
Petroleumdiesel
Petroleumdiesel, även kallad petrodiesel, fossil diesel eller mineraldiesel, är den vanligaste typen av dieselbränsle. Den framställs från fraktionerad destillation av råolja mellan 200 och 350 °C (392 och 662 °F) vid atmosfärstryck , vilket resulterar i en blandning av kolkedjor som vanligtvis innehåller mellan 9 och 25 kolatomer per molekyl .
Syntetisk diesel
Syntetisk diesel kan tillverkas av alla kolhaltiga material, inklusive biomassa, biogas, naturgas, kol och många andra. Råmaterialet förgasas till syntesgas , som efter rening omvandlas med Fischer-Tropsch-processen till en syntetisk diesel.
Processen kallas vanligtvis biomassa-till-vätska (BTL), gas-till-vätska (GTL) eller kol-till-vätska (CTL), beroende på vilket råmaterial som används.
Paraffinisk syntetisk diesel har i allmänhet en svavelhalt nära noll och mycket låg aromathalt, vilket minskar oreglerade utsläpp [ förtydligande behövs ] av giftiga kolväten, dikväveoxider [ förtydligande behövs ] och partiklar (PM).
Biodiesel
Biodiesel utvinns från vegetabilisk olja eller animaliska fetter (biolipider ) som huvudsakligen är fettsyrametylestrar (FAME), och omförestras med metanol . Den kan framställas av många typer av oljor, den vanligaste är rapsolja (rapsmetylester, RME) i Europa och sojaolja (sojametylester, SME) i USA. Metanol kan även ersättas med etanol för transesterifieringsprocessen, vilket resulterar i produktion av etylestrar. Transesterifieringsprocesserna använder katalysatorer, såsom natrium- eller kaliumhydroxid, för att omvandla vegetabilisk olja och metanol till biodiesel och de oönskade biprodukterna glycerin och vatten, som måste avlägsnas från bränslet tillsammans med metanolspår. Biodiesel kan användas ren (B100) i motorer där tillverkaren godkänner sådan användning, men den används oftare som blandning med diesel, BXX där XX är biodieselhalten i procent.
FAME som används som bränsle specificeras i standarderna DIN EN 14214 och ASTM D6751.
Tillverkare av bränsleinsprutningsutrustning (FIE) har tagit upp flera farhågor angående biodiesel och identifierat FAME som orsaken till följande problem: korrosion av bränsleinsprutningskomponenter, blockering av lågtrycksbränslesystem, ökad utspädning och polymerisation av motorsumpolja, pumpkramper pga . till hög bränsleviskositet vid låg temperatur, ökat insprutningstryck, elastomeriska tätningsfel och bränsleinsprutningssprayblockering. Ren biodiesel har ett energiinnehåll som är cirka 5–10 % lägre än petroleumdiesel. Effektförlusten vid användning av ren biodiesel är 5–7 %.
Omättade fettsyror är källan till den lägre oxidationsstabiliteten. De reagerar med syre och bildar peroxider och resulterar i nedbrytningsbiprodukter, vilket kan orsaka slam och lack i bränslesystemet.
Eftersom biodiesel innehåller låga nivåer av svavel, är utsläppen av svaveloxider och sulfater , huvudkomponenterna i surt regn , låga. Användning av biodiesel leder också till minskningar av oförbrända kolväten, kolmonoxid (CO) och partiklar. Koldioxidutsläppen med biodiesel minskar avsevärt, i storleksordningen 50 % jämfört med de flesta petrodieselbränslen. Avgasutsläppen av partiklar från biodiesel har visat sig vara 30 % lägre än de totala partikelutsläppen från petrodiesel. Avgasutsläppen av totala kolväten (en bidragande faktor till lokal bildning av smog och ozon) är upp till 93 % lägre för biodiesel än för dieselbränsle.
Biodiesel kan också minska hälsorisker förknippade med petroleumdiesel. Biodieselutsläpp visade minskade nivåer av polycykliska aromatiska kolväten (PAH) och nitraterade PAH-föreningar, som har identifierats som potentiella cancerframkallande ämnen . I de senaste testerna reducerades PAH-föreningar med 75–85 %, förutom bens(a)antracen , som minskade med ungefär 50 %. Målinriktade nPAH-föreningar reducerades också dramatiskt med biodieselbränsle, med 2-nitrofluoren och 1-nitropyren reducerade med 90 %, och resten av nPAH-föreningarna reducerades till endast spårnivåer.
Hydrerade oljor och fetter
Denna kategori av dieselbränslen innebär att triglyceriderna i vegetabilisk olja och animaliska fetter omvandlas till alkaner genom raffinering och hydrogenering , såsom Neste Renewable Diesel eller H-Bio . Det producerade bränslet har många egenskaper som liknar syntetisk diesel, och är fria från de många nackdelarna med FAME.
DME
Dimetyleter , DME, är ett syntetiskt, gasformigt dieselbränsle som ger ren förbränning med mycket lite sot och minskade NO x -utsläpp.
Lagring
I USA rekommenderas diesel att förvaras i en gul behållare för att skilja den från fotogen , som vanligtvis förvaras i blå behållare, och bensin (bensin), som vanligtvis förvaras i röda behållare. I Storbritannien lagras diesel normalt i en svart behållare för att skilja den från blyfri eller blyad bensin, som förvaras i gröna respektive röda behållare.
Standarder
Dieselmotorn är en multibränslemotor och kan köras på ett stort utbud av bränslen. Utvecklingen av högpresterande, höghastighetsdieselmotorer för personbilar och lastbilar på 1930-talet innebar dock att det behövdes ett riktigt bränsle speciellt utformat för sådana motorer: dieselbränsle. För att säkerställa jämn kvalitet är dieselbränsle standardiserat; de första standarderna infördes efter andra världskriget. Vanligtvis definierar en standard vissa egenskaper hos bränslet, såsom cetantal , densitet , flampunkt , svavelhalt eller biodieselhalt. Dieselbränslestandarder inkluderar:
Dieselbränsle
- EN 590 (Europeiska unionen)
- ASTM D975 (USA)
- GOST R 52368 (Ryssland; motsvarar EN 590)
- NATO F 54 (NATO; motsvarande EN 590)
- DIN 51601 (Västtyskland; föråldrad)
Biodieselbränsle
- EN 14214 (Europeiska unionen)
- ASTM D6751 (USA)
- CAN/CGSB-3.524 (Kanada)
Mått och prissättning
Cetannummer
Det huvudsakliga måttet på dieselbränslekvaliteten är dess cetantal . Ett cetantal är ett mått på fördröjningen av antändning av ett dieselbränsle. Ett högre cetantal indikerar att bränslet antänds lättare när det sprutas in i varm tryckluft. Europeisk (EN 590 standard) vägdiesel har ett lägsta cetantal på 51. Bränsle med högre cetantal, normalt "premium" dieselbränslen med extra rengöringsmedel och visst syntetiskt innehåll, finns tillgängliga på vissa marknader.
Bränslevärde och pris
Cirka 86,1 % av dieselbränslemassan är kol, och vid förbränning ger den ett nettouppvärmningsvärde på 43,1 MJ/kg i motsats till 43,2 MJ/kg för bensin. På grund av den högre densiteten erbjuder dieselbränsle en högre volymetrisk energitäthet: densiteten för EN 590 dieselbränsle definieras som 0,820 till 0,845 kg/L (6,84 till 7,05 lb/US gal) vid 15 °C (59 °F), cirka 9,0–13,9 % mer än EN 228 bensin (bensin)s 0,720–0,775 kg/L (6,01–6,47 lb/US gal) vid 15 °C, vilket bör beaktas när man jämför volymetriska bränslepriser. CO 2 -utsläppen från diesel är 73,25 g/MJ, bara något lägre än för bensin på 73,38 g/MJ.
Dieselbränsle är i allmänhet enklare att raffinera från petroleum än bensin och innehåller kolväten med en kokpunkt i intervallet 180–360 °C (356–680 °F). Ytterligare raffinering krävs för att avlägsna svavel, vilket bidrar till en ibland högre kostnad. I många delar av USA och i hela Storbritannien och Australien kan dieselbränsle prissättas högre än bensin per gallon eller liter . Skälen till dyrare diesel inkluderar stängningen av vissa raffinaderier i Mexikanska golfen , omläggning av massraffineringskapacitet till bensinproduktion och en nyligen genomförd överföring till ultralågsvavlig diesel (ULSD), vilket orsakar infrastrukturella komplikationer. I Sverige säljs även ett dieselbränsle betecknat som MK-1 (klass 1 miljödiesel). Detta är en ULSD som också har en lägre aromathalt, med en gräns på 5%. Detta bränsle är något dyrare att tillverka än vanliga ULSD. I Tyskland är bränsleskatten på dieselbränsle cirka 28 % lägre än bensinskatten.
Beskattning
Diesel liknar eldningsolja , som används i centralvärme . I Europa, USA och Kanada skatterna på dieselbränsle högre än på eldningsolja på grund av bränsleskatten, och i dessa områden är eldningsolja märkt med bränslefärger och spårkemikalier för att förhindra och upptäcka skattebedrägerier . "Obeskattad" diesel (ibland kallad "terrängdiesel" eller "röd diesel" på grund av dess röda färgämne) är tillgänglig i vissa länder för användning främst i jordbrukstillämpningar, såsom bränsle för traktorer, fritids- och nyttofordon eller andra icke- kommersiella fordon som inte använder allmänna vägar . Detta bränsle kan ha svavelhalter som överskrider gränserna för väganvändning i vissa länder (t.ex. USA).
Denna obeskattade diesel är färgad röd för identifiering, och om man använder detta obeskattade dieselbränsle för ett normalt beskattat ändamål (som körning) kan användaren bötfällas (t.ex. 10 000 USD i USA). I Storbritannien, Belgien och Nederländerna är den känd som röd diesel (eller gasolja) och används också i jordbruksfordon , värmetankar för hem, kylenheter på skåpbilar/lastbilar som innehåller lättfördärvliga föremål som mat och medicin och för marina farkoster. Dieselbränsle eller märkt dieselolja färgas grönt i Irland och Norge. Termen "diesel-motored road vehicle" (DERV) används i Storbritannien som en synonym för omärkt vägdieselbränsle. I Indien är skatterna på dieselbränsle lägre än på bensin, eftersom merparten av transporterna för spannmål och andra väsentliga varor över hela landet går på diesel.
Skatter på biodiesel i USA varierar mellan staterna. Vissa stater (Texas, till exempel) har ingen skatt på biodiesel och en reducerad skatt på biodieselblandningar som motsvarar mängden biodiesel i blandningen, så att B20-bränsle beskattas 20 % mindre än ren petrodiesel. Andra stater, som North Carolina, beskattar biodiesel (i alla blandade konfigurationer) på samma sätt som petrodiesel, även om de har infört nya incitament för producenter och användare av alla biobränslen.
Används
Dieselbränsle används mest i höghastighetsdieselmotorer, särskilt dieselmotorer för motorfordon (t.ex. bilar, lastbilar), men inte alla dieselmotorer drivs med dieselbränsle. Till exempel använder stora tvåtaktsmotorer för vattenskotrar vanligtvis tunga eldningsoljor istället för dieselbränsle, och vissa typer av dieselmotorer, såsom MAN M-System- motorer, är konstruerade för att drivas på bensin med slagmotstånd på upp till 86 RON. Å andra sidan gasturbiner och vissa andra typer av förbränningsmotorer, och externa förbränningsmotorer , också utformas för att ta dieselbränsle.
Viskositetskravet för dieselbränsle anges vanligtvis till 40 °C . En nackdel med dieselbränsle i kallt klimat är att dess viskositet ökar när temperaturen sjunker, vilket gör att det blir en gel (se Kompressionständning – Gelning ) som inte kan flyta i bränslesystemen. Speciell lågtemperaturdiesel innehåller tillsatser för att hålla den flytande vid lägre temperaturer.
Fordon på väg
Lastbilar och bussar , som ofta var otto-drivna under 1920-talet till 1950-talet, är nu nästan uteslutande dieseldrivna. På grund av dess antändningsegenskaper används dieselbränsle i stor utsträckning i dessa fordon. Eftersom dieselbränsle inte är väl lämpat för otto-motorer, kör personbilar, som ofta använder otto- eller otto-motorer, vanligtvis på bensin istället för diesel. Men framför allt i Europa och Indien har många personbilar, på grund av bättre motoreffektivitet, dieselmotorer, och går därmed på vanligt dieselbränsle.
Järnväg
Diesel förträngde kol och eldningsolja för ångdrivna fordon under senare hälften av 1900-talet, och används nu nästan uteslutande för förbränningsmotorer i självdrivna järnvägsfordon (lok och rälsvagnar).
Flygplan
Generellt sett är dieselmotorer inte väl lämpade för flygplan och helikoptrar. Detta beror på dieselmotorns förhållandevis låga effekt-till-massa-förhållande , vilket innebär att dieselmotorer vanligtvis är ganska tunga, vilket är en nackdel i flygplan. Därför finns det lite behov av att använda dieselbränsle i flygplan, och dieselbränsle används inte kommersiellt som flygbränsle. används bensin ( Avgas ), och flygbränsle (t.ex. Jet A-1). Men särskilt på 1920- och 1930-talen tillverkades många serietillverkade dieselmotorer för flygplan som kördes på eldningsoljor, eftersom de hade flera fördelar: deras bränsleförbrukning var låg, de var pålitliga, inte benägna att fatta eld och krävde minimalt underhåll . Införandet av bensin direktinsprutning på 1930-talet uppvägde dessa fördelar, och flygplansdieselmotorer gick snabbt ur bruk. Med förbättringar av kraft-till-massa-förhållanden för dieselmotorer har flera dieselmotorer för vägtrafik konverterats till och certifierats för flygplansanvändning sedan början av 2000-talet. Dessa motorer går vanligtvis på Jet A-1 flygplansbränsle (men kan också drivas på diesel). Jet A-1 har tändningsegenskaper som liknar dieselbränsle och är därför lämplig för vissa (men inte alla) dieselmotorer.
Militära fordon
Fram till andra världskriget använde flera militära fordon, särskilt de som krävde hög motorprestanda ( bepansrade stridsfordon , till exempel M26 Pershing eller Panther -stridsvagnar), konventionella ottomotorer och körde på bensin. Ända sedan andra världskriget har flera militära fordon med dieselmotorer tillverkats, som kan drivas med dieselbränsle. Detta beror på att dieselmotorer är mer bränsleeffektiva och dieselbränsle är mindre benäget att fatta eld. Vissa av dessa dieseldrivna fordon (som Leopard 1 eller MAN 630 ) körde fortfarande på bensin, och vissa militärfordon tillverkades fortfarande med ottomotorer (t.ex. Ural-375 eller Unimog 404 ), oförmögna att drivas med dieselbränsle.
Traktorer och tung utrustning
Dagens traktorer och tung utrustning är till största delen dieseldrivna. Bland traktorerna är det bara de mindre klasserna som får erbjuda bensinmotorer. Dieseliseringen av traktorer och tung utrustning började i Tyskland före andra världskriget men var ovanlig i USA fram till efter det kriget . Under 1950- och 1960-talen utvecklades det även i USA. Dieselbränsle används vanligtvis i olje- och gasutvinningsutrustning, även om vissa platser använder elektrisk eller naturgasdriven utrustning.
Traktorer och tung utrustning var ofta multibränsle på 1920-talet till 1940-talet och körde antingen gnisttändnings- och lågkompressionsmotorer, akryod-motorer eller dieselmotorer. Således kunde många lantbrukstraktorer av eran bränna bensin, alkohol , fotogen och vilken lätt sorts eldningsolja som helst, såsom eldningsolja eller förångningsolja för traktorer , beroende på vilken som var mest överkomlig i en region vid varje given tidpunkt. På amerikanska gårdar under denna era hänvisade namnet "destillat" ofta till någon av de tidigare nämnda lätta eldningsoljorna. Gnisttändningsmotorer startade inte lika bra på destillat, så vanligtvis användes en liten extra bensintank för kallstart, och bränsleventilerna justerades flera minuter senare, efter uppvärmning, för att övergå till destillat. Motortillbehör som förångare och kylarhöljen användes också, båda i syfte att fånga upp värme, för när en sådan motor kördes på destillat så gick den bättre när både den och luften den andades in var varmare snarare än vid omgivningstemperatur. Dieselisering med dedikerade dieselmotorer (högkompression med mekanisk bränsleinsprutning och kompressionständning) ersatte sådana system och gjorde en effektivare användning av dieselbränslet som förbrändes.
Andra användningsområden
Dieselbränsle av dålig kvalitet har använts som extraktionsmedel för vätske-vätskeextraktion av palladium från salpetersyrablandningar . Sådan användning har föreslagits som ett sätt att separera klyvningsprodukten palladium från PUREX -raffinat som kommer från använt kärnbränsle . I detta system för lösningsmedelsextraktion fungerar dieselns kolväten som utspädningsmedel medan dialkylsulfiderna fungerar som extraktionsmedel. Denna extraktion arbetar med en lösningsmekanism . Hittills har varken en pilotanläggning eller fullskalig anläggning byggts för att återvinna palladium, rodium eller rutenium från kärnavfall som skapats genom användning av kärnbränsle .
Dieselbränsle används ofta som huvudingrediens i oljebaserad lerborrvätska. Fördelen med att använda diesel är dess låga kostnad och dess förmåga att borra en mängd olika svåra skikt, inklusive skiffer-, salt- och gipsformationer. Dieselolja blandas vanligtvis med upp till 40 % saltvatten. På grund av hälso-, säkerhets- och miljöhänsyn ersätts dieselolja ofta med vegetabiliska, mineraliska eller syntetiska oljebaserade borrvätskor av livsmedelskvalitet, även om dieselolja fortfarande är allmänt använd i vissa regioner.
Under utvecklingen av raketmotorer i Tyskland under andra världskriget användes J-2 dieselbränsle som bränslekomponent i flera motorer inklusive BMW 109-718 . J-2 dieselbränsle användes också som bränsle för gasturbinmotorer.
Kemisk analys
Kemisk sammansättning
I USA är petroleumhärledd diesel sammansatt av cirka 75 % mättade kolväten (främst paraffiner inklusive n , iso och cykloparaffiner ), och 25 % aromatiska kolväten (inklusive naftalener och alkylbensener ). Den genomsnittliga kemiska formeln för vanligt dieselbränsle är C 12 H 23 , som sträcker sig ungefär från C 10 H 20 till C 15 H 28 .
Kemiska egenskaper
De flesta dieselbränslen fryser vid vanliga vintertemperaturer, medan temperaturerna varierar kraftigt. Petrodiesel fryser vanligtvis runt temperaturer på -8,1 °C (17,5 °F), medan biodiesel fryser mellan temperaturer på 2 ° till 15 °C (35 ° till 60 °F). Dieselns viskositet ökar märkbart när temperaturen sjunker, vilket ändrar den till en gel vid temperaturer på −19 °C (−2,2 °F) till −15 °C (5 °F), som inte kan flyta i bränslesystem. Konventionella dieselbränslen förångas vid temperaturer mellan 149 °C och 371 °C.
Konventionella dieselflampunkter varierar mellan 52 och 96 °C, vilket gör den säkrare än bensin och olämplig för motorer med gnisttändning. Till skillnad från bensin har flampunkten för ett dieselbränsle inget samband med dess prestanda i en motor eller till dess självtändningsegenskaper.
Koldioxidbildning
Som en bra approximation är den kemiska formeln för diesel C
n H
2n . Observera att diesel är en blandning av olika molekyler. Eftersom kol har en molmassa på 12 g/mol och väte har en molmassa på cirka 1 g/mol, så är viktandelen kol i EN 590 dieselbränsle ungefär 12/14.
Reaktionen av dieselförbränning ges av:
2 C
n H
2n + 3n O
2 ⇌ 2n CO
2 + 2n H
2 O
Koldioxid har en molmassa på 44g/mol eftersom den består av 2 syreatomer (16 g/mol) och 1 atom kol (12 g/mol). Så 12 g kol ger 44 g koldioxid.
Diesel har en densitet på 0,838 kg per liter.
Att lägga ihop allt koldioxidmassan som produceras genom att bränna 1 liter diesel kan beräknas som:
Siffran som erhålls med denna uppskattning ligger nära de värden som finns i litteraturen.
För bensin, med en densitet på 0,75 kg/L och ett förhållande mellan kol och väteatomer på cirka 6 till 14, ger det uppskattade värdet av kolutsläpp om 1 liter bensin förbränns:
Källa
Faror
Miljöfaror med svavel
Tidigare innehöll dieselbränslen större mängder svavel . Europeiska utsläppsnormer och förmånsbeskattning har tvingat oljeraffinaderier att dramatiskt minska nivån av svavel i dieselbränslen. I Europeiska unionen har svavelhalten minskat dramatiskt under de senaste 20 åren. Fordonsdiesel omfattas i Europeiska unionen av standarden EN 590 . På 1990-talet tillät specifikationerna en halt på max 2000 ppm svavel, reducerad till en gräns på 350 ppm i början av 2000-talet med införandet av Euro 3-specifikationer. Gränsen sänktes med införandet av Euro 4 2006 till 50 ppm ( ULSD , Ultra Low Sulphur Diesel). Standarden för dieselbränsle som gäller i Europa från och med 2009 är Euro 5, med ett maximalt innehåll på 10 ppm.
| Utsläppsstandard | Senast | Svavelhalt | Cetannummer |
|---|---|---|---|
| N/a | 1 januari 1994 | max. 2000 ppm | min. 49 |
| 2 euro | 1 januari 1996 | max. 500 ppm | min. 49 |
| 3 euro | 1 januari 2001 | max. 350 ppm | min. 51 |
| 4 euro | 1 januari 2006 | max. 50 ppm | min. 51 |
| 5 euro | 1 januari 2009 | max. 10 ppm | min. 51 |
I USA har strängare utsläppsnormer antagits med övergången till ULSD som börjar 2006 och blir obligatoriska den 1 juni 2010 (se även dieselavgaser ).
Alger, mikrober och vattenföroreningar
Det har varit mycket diskussion och missförstånd om alger i dieselbränsle. Alger behöver ljus för att leva och växa. Eftersom det inte finns solljus i en stängd bränsletank kan inga alger överleva, men vissa mikrober kan överleva och livnära sig på dieselbränslet.
Dessa mikrober bildar en koloni som lever i gränsytan mellan bränsle och vatten. De växer ganska snabbt i varmare temperaturer. De kan till och med växa i kallt väder när bränsletankvärmare är installerade. Delar av kolonin kan bryta av och täppa till bränsleledningar och bränslefilter.
Vatten i bränsle kan skada en bränsleinsprutningspump . Vissa dieselfilter fångar också vatten. Vattenförorening i dieselbränsle kan leda till frysning i bränsletanken. Det frysta vattnet som mättar bränslet kommer ibland att täppa till bränsleinsprutningspumpen. När vattnet inuti bränsletanken har börjat frysa är det mer sannolikt att gelning uppstår. När bränslet är gelat är det inte effektivt förrän temperaturen höjs och bränslet återgår till flytande tillstånd.
Fara på vägen
Diesel är mindre brandfarligt än bensin/bensin . Men eftersom det avdunstar långsamt kan eventuellt spill på en väg utgöra en halkrisk för fordon. Efter att de lätta fraktionerna har avdunstat lämnas en fet halka kvar på vägen som minskar däckgreppet och greppet och kan få fordon att sladda. Förlusten av dragkraft liknar den som möter på svart is , vilket resulterar i särskilt farliga situationer för tvåhjuliga fordon, såsom motorcyklar och cyklar , i rondeller .
Se även
Vidare läsning
- LD Danny Harvey, 2010, "Energy and the New Reality 1: Energy Efficiency and the Demand for Energy Services," London: Routledge-Earthscan, ISBN 1-84407-912-0 , 672 s.; se [3] , tillgänglig 28 september 2014.
externa länkar
| Myndighetskontroll : Nationella bibliotek |
|---|
