Dizel

Diesel je mješavina različitih ugljikovodika i pogodan kao tekuće gorivo za dieselske motore^[1]. Brodski dieselski motori mogu se razlikovati po toj specifikaciji.

Pojam i osobine

Diesel je dobio naziv po njemačkim izumitelju Rudolfu Dieselu koji je izumio diesel motor. Biodiesel je (iako se kemijski razlikuje) pod određenim uvijetima pogodan kao gorivo za normalan rad diesel motora.

Diesel se može skladištiti za razervne potrebe u plastičnim posudama, naspram benzina.

Od benzina se razaznaje po svojoj zelenoj ili plavoj boji, a može se i njuhom osjetiti i razaznati.

Kalorijska vrijednost

Diesel-gorivo u motoru^[2] sagorijeva prema formuli^[1]^[3]:

2\mathrm {C} _{8}\mathrm {H} _{18(l)}+25\mathrm {O} _{2(g)}\rightarrow \;16\mathrm {CO} _{2(g)}+18\mathrm {H} _{2}\mathrm {O} _{(l)}+10.86\ \mathrm {MJ}

Tako se na svaki kilogram goriva dobija oko 47 MJ energije, od koga se dio u motorima na unutrašnje sagorijevanje iskoristi za pogon vozila.

Na atmosferskom zraku, diesel gori uz vezivanje dušika, kojeg u zraku i ima najviše:

\mathrm {C} _{8}\mathrm {H} _{18(l)}+12.5\mathrm {O} _{2(g)}+\mathrm {N} _{2(g)}\rightarrow \;6\mathrm {CO} _{2(g)}+2\mathrm {CO} _{(g)}+2\mathrm {NO} _{(g)}+9\mathrm {H} _{2}\mathrm {O} _{(l)}+{\text{Energija}}

Diesel-gorivo ima veću kalorijsku vrijednost od benzina, zbog čega je i iskorištenje diesel-motora bolje (tu su i ostali faktori, koji čine iskorištenje boljim). Na drugoj strani, kod sagorijevanja diesel-goriva nastaje više ugljen-dioksida ( $CO_{2}$ ) a kod nepotpunog sagorijevanja (manjak kisika) nastaje gar (C). U tom smislu, diesel-gorivo je štetnije od benzina. U Japanu su automobili sa diesel-motorima zabranjeni.

Cetanski broj i indeks

U cilindar Diesolovog motora usisava se zrak, komprimira se, raste mu tlak i temperature, I malo prije GMT u taj se vrući zrak ubrizgava gorivo i odmah se pali uslijed visoke temperature zraka. Odatle proizlazi i osnovni zahtjev na goriva za Diesolove motore: ona se moraju upaliti lako i sa što manjim zakašnjenjem, odnosno moraju biti sklona samoupaljivanju. Ta se sklonost iskazuje cetanskim brojem koji se određuje ispitivanjem u laboratorijskom motoru prema normiranoj metodi. Što je gorivo sklonije samoupaljivanju, to mu je cetanski broj veći.

Drugi pokazatelj samoupaljivanju je cetanski indeks. On se izračunava na temelju gustoće goriva i točaka na krivulju destilacije. U usporedbi s izmjerenim cetanskim brojem, na cetanski indeks ne utječu dodaci za poboljšanje upaljivanja.

Ponašanje na hladnoći, filtrabilnost

Zbog utjecaja na svojstva dieselskog goriva, pri niskim temperaturama dieselu zimi se dodaje veći udio kerozina.

Kod niskih temperatura u dizelskom gorivu dolazi do izlučivanja kristala parafina, uslijed čega se začepe cijevi za dovod goriva i filtri. Kod nepovoljnog sastava goriva ova pojava nastupa već kod približno 0 °C ili čak i više. Zbog toga se u dizelska goriva za zimske uvjete u rafineriji dodaju dodaci koji poboljšavaju tečenje. Oni doduše ne sprečavaju u potpunosti nastanak kristala parafina, ali jako ograničavaju njihov rast. Takvi su kristalići toliko sitni da prolaze kroz pore u filtru. Drugi dodaci djeluju tako da kristaliće jednoliko raspršuju u gorivu da se ne nagomilavaju na jednom mjestu. Time se još snižava najniža temperatura kod koje gorivo još protječe kroz filtar.

U prodaji su i posebni dodaci koji smanjuju opasnost od izlučivanja parafina. Ranije se za poboljšanje tečenja kod niskih temperatura dizelskom gorivu dodavao normalni benzin u omjeru od 30 % ili motorni petrolej u omjeru od 60 %. Kod današnjih goriva to više nije potrebno pa to proizvođači motora ne preporučuju.

Plamište

Plamište je temperatura kod koje goriva tekučina ispušta u okolni zrak upravo toliko para da iznad tekućine nastaje goriva smjesa koja se može upaliti stranim izvorom zapaljenja. Da bi se osigurala dovoljna sigurnost kod transporta i skladištenje, dizelsko gorivo mora odgovarati zahtjevima opasnosti razreda A III (plamište iznad 55 °C). Dodatkom benzina od niti 3 % plamište se smanjuje toliko da pada na razinu sobne temperature.

Dizel detonira znatno slabije od benzina, jer je poput ulja, teži je i manje isparava.

Viskoznost

Premala viskoznost dovodi do propuštanja u pumpi za ubrizgavanje i zbog toga do smanjenja snage. Prevelika viskoznost pak pogoršava raspršivanje goriva i time pogoršava raspršivanje goriva i time pogoršava izgaranje. Zbog toga viskoznost treba biti u što je moguće užim granicama.

Mazivost

Hidrodinamička mazivost dizelskog goriva je manje značajna od mazivosti u prijelaznom području mješovitog trenja. Smanjivanje sadržaja sumpora u gorivu, radi smanjivanja čađe u ispušnim plinovima, dovodi do smanjvanja mazivosti i time do ozbiljnih problema u pumpama za ubrizgavanje. Ako sadržaj sumpora padne ispod 500 ppm (mg/kg), gorivu se dodaje aditiv za poboljšanje mazivosti.

Sadržaj sumpora

Sadržaj sumpora u dizelskom gorivu ovisi o kvaliteti sirove nafte i o kvaliteti rafinerijskog postupka. Sumpor iz goriva izgara u SO2 koji otapanjem u vodi u zraku stvara kiselinu. U ispušnim plinovima motora, sumpor povećava emisjiu čestica, emisiju HC, NOx i CO te dovodi do bržeg zapunjenja katalizatora. Za buduće uređaje za pročišćavanje ispušnih plinova (Euro 5) sadržaj sumpora u gorivu će morati biti manji od 10 ppm (mg/kg).

Aditivi

Dodaci za poboljšanje točno određenih svojstava su vrlo važni kod dizelskih goriva. Obično se radi o unaprijed smiješanim kombinacijama čime se postiže višestruko djelovanje. Koncentracija aditiva u pravilu je manja od 0.1 %, tako da ne utječe na fizikalna svojstva goriva kao što su gustoća, viskoznost i tok destilacije. Ti dodaci poboljšavaju tečenje goriva, upaljivanje, osiguravaju čišćenje i smanjuju stvaranje pjene u gorivu te na taj način olakšavaju punjenje spremnika gorivom.

Proizvodne vrste u Hrvatskoj

Diesel obični i diesel plavi su potpuno isti po sastavu, samo se razlikuju u boji, jer se na obični plaća PDV, a plavi je oslobođen poreza.

Dizel (DG)
Eurodizel (DG EURO)
Euro Diesel BS (bez sumporni)
Dizel Plavi (DG PLAVI)

Povezano

Biodizel

Izvori

↑ ^1,0 ^1,1 Rajesh J. Shah; Totten, George O.; Steven R. Westbrook (2003). Fuels and lubricants handbook: technology, properties, performance, and testing. West Conshohocken, Penn: ASTM International. ISBN 0-8031-2096-6.
↑ Wellington, B.F.; Alan F. Asmus (1995). Diesel Engines and Fuel Systems. Longman Australia. ISBN 0-582-90987-2.
↑ „Introduction to Combustion, flame temperature, governing equations”.

[isbn0-8031-2096-6-1] 1,0 ^1,1 Rajesh J. Shah; Totten, George O.; Steven R. Westbrook (2003). Fuels and lubricants handbook: technology, properties, performance, and testing. West Conshohocken, Penn: ASTM International. ISBN 0-8031-2096-6.

[2] Wellington, B.F.; Alan F. Asmus (1995). Diesel Engines and Fuel Systems. Longman Australia. ISBN 0-582-90987-2.

[urlwww-diva.eng.cam.ac.uk-3] „Introduction to Combustion, flame temperature, governing equations”.

[1]

[2]

[3]