O que é o número de cetano
No campo da química dos combustíveis, o número de cetano (CN) é um indicador importante para medir o desempenho de autoignição do combustível diesel. Afeta diretamente o desempenho de partida, a eficiência de combustão e os níveis de emissões dos motores diesel. Este artigo apresentará detalhadamente a definição do número de cetano, métodos de teste, fatores de influência e suas aplicações práticas.
1. Definição do número de cetano
O número de cetano é usado para caracterizar as características de autoignição do combustível diesel em motores de ignição por compressão. Quanto maior o valor, melhor será o desempenho de autoignição do combustível e mais suave será a combustão. O método de teste padrão consiste em usar um motor monocilíndrico padrão e determiná-lo comparando o tempo de atraso de ignição do combustível testado com uma mistura de n-cetano (CN=100) e α-metilnaftaleno (CN=0).
| Tipo de combustível | Faixa típica de número de cetano |
|---|---|
| Diesel comum | 40-55 |
| Diesel premium | 55-60 |
| biodiesel | 48-65 |
2. Método de teste do número de cetano
Existem atualmente dois padrões de teste principais comumente usados internacionalmente:
| Nome padrão | Método de teste | Escopo de aplicação |
|---|---|---|
| ASTM D613 | Usa motor padrão de taxa de compressão variável monocilíndrica | combustível diesel convencional |
| ASTM D6890 | Usando uma câmara de combustão de volume constante (método IQT™) | Adequado para novos combustíveis |
3. Fatores que afetam o número de cetano
Vários fatores podem afetar o índice de cetano do combustível diesel:
| Fatores de influência | grau de influência | Descrição |
|---|---|---|
| Composição de hidrocarbonetos | alto | Quanto maior o teor de alcano linear, maior o número de cetano |
| Faixa de frações | em | As extremidades leves geralmente têm números de cetano mais altos |
| aditivos | alto | O melhorador de cetano pode aumentar significativamente o valor |
4. O significado prático do número de cetano
O número de cetano adequado é fundamental para a operação do motor:
1.Desempenho de inicialização: Combustíveis com alto índice de cetano são mais fáceis de iniciar em baixas temperaturas
2.Características de combustão: Afeta o ruído de combustão e os níveis de vibração
3.Controle de emissões: Diretamente relacionado a partículas e emissões de NOx
Os motores diesel modernos normalmente requerem combustível com um índice de cetano não inferior a 51, enquanto os motores de alto desempenho podem exigir números mais elevados.
5. Métodos para aumentar o número de cetano
As refinarias e os fornecedores de combustível utilizam uma variedade de métodos para otimizar o número de cetano:
| método | Efeito | custo |
|---|---|---|
| Ajuste o processo de refino | Melhoria moderada | alto |
| Adicionar melhorador | melhoria significativa | médio |
| Biodiesel misturado | pequena melhoria | variável |
6. Comparação dos padrões globais de número de cetano
Diferentes países e regiões têm requisitos diferentes para o número de cetano do diesel:
| País/Região | Requisitos mínimos | Valor típico |
|---|---|---|
| União Europeia | 51 | 53-55 |
| Estados Unidos | 40 | 42-45 |
| China | 49 | 51-53 |
7. Tendências futuras de desenvolvimento
À medida que as regulamentações sobre emissões se tornam cada vez mais rigorosas, os requisitos para o número de cetano aumentam:
1. Projetos de motores de nova geração exigem combustível com maior número de cetano
2. Aumentar a proporção de adição de biodiesel afetará o número geral de cetano
3. Novos combustíveis, como os combustíveis sintéticos e os óleos vegetais hidrogenados, trazem novos desafios
A importância do índice de cetano como indicador chave de qualidade do combustível diesel continuará a aumentar. Os produtores de combustível e os fabricantes de motores precisam trabalhar em estreita colaboração para otimizar o desempenho do combustível e atender aos requisitos ambientais cada vez mais rigorosos.
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