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Antidetonantes

 

Definição

É uma substância ou um composto, como o tetraetilo de chumbo, adicionado à gasolina com a finalidade de reduzir a batida do motor.

Uma substância adicionada ao combustível de motores de combustão interna para reduzir ou eliminar o ruído resultante da combustão explosiva demasiado rápida.

Aditivos

Uma vez que a gasolina é refinada, produtos químicos são adicionados.

Alguns são Antidetonantes compostos, que reagem com os produtos químicos na gasolina e que queimam muito rapidamente, para evitar "batidas do motor"

Na gasolina, com chumbo, o chumbo tetraetila é o aditivo antidetonante. (Gasolina sem chumbo, é refinado ainda assim a necessidade de aditivos Antidetonantes é mínima.) Outros aditivos antioxidantes são adicionados para evitar a formação de goma no motor. Goma é uma resina formada na gasolina, que pode revestir as peças internas do motor e aumento do desgaste.

São substâncias adicionadas à gasolina com a finalidade de aumentar a octanagem. Os principais são o chumbo tetraetila, o etanol, o cloreto de etileno, o metil-tecbutil-éter, etc.

Um agente antidetonante é um aditivo de gasolina utilizada para reduzir o motor de bater e aumentar o índice de octano de um combustível, aumentando a temperatura e pressão à qual ocorre a auto-ignição.

A mistura conhecida como gasolina, quando usado em motores de combustão interna de alta compressão, tem uma tendência para bater ou para inflamar precoce antes da faísca corretamente programado ocorre (pré-ignição, referem-se a motor de bater).

Combustível de alta octanagem - gasolina com chumbo

Introdução

Hoje, após cerca de 20 anos de um período de transição, a maioria dos carros e um aumento da proporção de motocicletas que usamos tem um conversor catalítico. No entanto, os carros e motos que não têm uma ainda são significativas e seus usuários estão céticos sobre o tipo de combustível usar.

Antidetonantes

Nos anos 90 a gasolina sem chumbo foi introduzido em paralelo com o convencional com chumbo. Há alguns anos o chumbo foi completamente banido e gasolina com chumbo foi substituído a partir de LRP (gasolina substituição de chumbo). Neste artigo vamos tentar explicar as razões subjacentes à utilização de gasolina com chumbo ou LRP e quando e se tal for necessário.

Também uma outra fonte de confusão é a disponibilidade relativamente recente de combustível de alta octanagem. Esta gasolina mais cara pode dar poder ou vantagens de economia de combustível ou até mesmo reduzir o desgaste dentro do motor. Nas páginas seguintes, vamos explicar o mecanismo por trás do uso de combustível pelo motor e as áreas onde a gasolina de alta octanagem pode (ou não) ser benéfico.

Gasolina de alta octanagem

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A qualidade dos combustíveis depende de muitos fatores, mas como um produto comercial, a gasolina é julgado principalmente (mesmo só) de octanagem classificação.

Mas o que exatamente é o significado por trás desse número e qual é o seu uso?

Octanagem é uma medida convencional que mostra como uma mistura de combustível pode ser comprimido sem auto-ignição. Iso-octano tem muito boa resistência à auto-ignição e n-heptano, pelo contrário, inflama-se facilmente quando comprimido. O índice de octano de um combustível gasolina é a relação de uma mistura consistindo de iso-octano e n-heptano em analogia tal, a fim da mistura e do combustível gasolina respeitada a ter exatamente a mesma resistência de auto-ignição quando em comprimido (a auto-ignição à mesma pressão).

Por exemplo, 95 a gasolina de octano tem a mesma resistência à auto-ignição como uma mistura de octano a 95% e 5% de heptano.

Mas por que precisamos de combustível com alta resistência a auto-ignição sob pressão?

A resposta é simples, a eficiência do motor depende da taxa de compressão, assim como quanto a mistura ar-combustível será comprimido antes da ignição. Se em um determinado motor que utilize gasolina com menor octanagem do que o necessário, vamos causar muito dano. Não só a mistura ar-combustível vai incendiar cedo, mas também que a ignição é súbito e incontrolável. Haverá várias frentes de chama e picos de pressão repentinas em vez de uma ignição controlado que normalmente temos com a vela.

Os principais parâmetros que dita que tipo de combustível é adequada para todos os motores são três, a taxa de compressão geométrica, a eletrônica de combustível e gerenciamento da ignição e da existência ou não de um supercharger.

1). A razão de compressão geométrica é definida a partir da razão entre o volume do cilindro com o pistão na TDC para o volume do cilindro com o pistão na BDC. A taxa de compressão geométrica é fixado para um determinado motor e só pode ser alterado com alterações mecânicas (ex mudança de pistão).

2). A eletrônica de combustível e de gestão de ignição é um assunto mais complicado.

Em um motor a pistão, teoricamente, a ignição deve ocorrer quando o pistão atinge o PMS. Se a mistura ar-combustível inflama anteriormente os gases de escape irá fornecer uma resistência no-indo ainda para cima do pistão, se se inflama após o potencial de pressão TDC é desperdiçado durante a distância que o pistão já viajar para baixo.

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Motor com bobina de ignição separado por cilindro e gerenciamento de ignição eletrônica avançada

O mundo, 'teoricamente' que usamos no parágrafo anterior é muito importante. Isso implica que a combustão ocorre instantaneamente no tempo zero, que pode ser quase o caso em motores revving muito baixas, mas o carro usual e motores de motocicleta se comportam de maneira diferente. O momento ideal para a ignição está a ter lugar sem desacelerar o ascender do pistão para TDC e sem desperdício de viagens pistão para baixo (após o TDC) e energia.

A mistura ar-combustível precisa de um certo tempo para queimar completamente eo tempo disponível o pistão permanece em torno do TDC diminui mais o motor gira em rotações mais altas. O tempo de ignição ótima é aquela que vai dar o máximo de pressão de gás quando o pistão está na TDC, assim, em rotações altas a ignição deve começar quando o pistão está ainda ascendente para dar tempo para que a pressão construir-se até atingir o TDC. O mecanismo de ajuste do ponto de ignição ideal é chamado de "Timing Advance 'e nos carros modernos e motos é controlado eletronicamente da ignição eletrônica.

Se a ignição eletrônica é avançada e há também um sensor de detonação de um motor, mesmo se ele está configurado para usar 98-octanagem do combustível também pode operar com segurança com a gasolina classificação ligeiramente mais baixa octanagem. Nesse caso, a ignição ocorre mais cedo durante o ascender do pistão. Isso pode reduzir a eficiência ea potência do motor, mas também evita mistura de combustível auto-ignição e desgaste do motor. Motores contemporâneos podem tolerar menor octanagem do combustível ou tirar proveito de combustível de alta octanagem para um ponto.

Na realidade, mesmo ignição muito avançado eletrônico pode fazer muito por si só. Um carro normalmente aspirado com injeção de combustível tem benefício indireto poder quase insignificante de maior octanagem do combustível que as fronteiras em que o erro estatístico, quando medido em um dinamômetro. Um motor de moto de alta rotação com uma alta taxa de compressão pode ter algum benefício, mas pequena, no entanto.

Pode-se ajustar um motor para explorar gasolina de alta octanagem e, portanto, ser mais eficiente e poderoso, mas então o uso de serviços regulares de 95 octanas sem chumbo pode danificá-lo.

Injeção direta de combustível com injeção piloto, multi-fase de injeção e carga estratificada, têm mais formas de explorar melhor combustível e até mesmo se eles são ajustados para alta octanagem o uso de combustível são muito flexíveis com a gasolina normal. Testes de dinamômetro mostrar um benefício detectável e por vezes significativas de alta octanagem o uso de combustível nos motores.

3). Sobrealimentação. Nos não-normalmente motores aspirados a compressão máxima mistura ar-combustível é ditada pela existência do turbocompressor (s), compressor (ou ambos se for esse o caso). O sistema de fluxo de sobrealimentação do adiciona à massa total da mistura de ar-combustível que está a entrar no cilindro. Embora a taxa de compressão geométrica é fixada, a mistura ar-combustível é submetido a pressão mais elevada (relativamente a uma N / A do motor), porque já era sob pressão quando inicialmente entrar no cilindro. A razão de compressão resultante é em relação ao fluxo do sistema de sobrealimentação e pode atingir valores muito mais elevados do que a taxa de compressão geométrico do motor.

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Motor de injeção direta com turbo de Audi TT RS

Dependendo de quão avançada do sistema de gestão de compressor é (com o uso de by-pass, etc válvulas de pressão) e, claro, em cooperação com a eletrônica de combustível e de gestão de ignição eo sistema de injeção, um motor pode ter benefícios substanciais sobre a utilização de alta octanagem da gasolina. Se todos os parâmetros e sistema funcionar corretamente um motor pode ser muito flexível (muito mais do que um motor de injeção indireta regulares).

Pode regular a pressão dentro do cilindro a cada dado momento, a fim de trabalhar de forma segura e eficiente com o combustível regular e têm o poder e eficiência vantagens de combustível de alta octanagem.

Testes comparativos dyno com gasolina normal e alto índice de octano em motores com o aumento sobrealimentação e mostram injeção direta avançada em energia e os automóveis são provavelmente os carros estrada (pelo menos em forma de stock) que a utilização deste combustível mais caro é significativo.

Conclusões para o uso de alto índice de octano do combustível:

Como podemos deduzir do que antecede cada motor tem uma extensão de octano de classificação, que pode operar com segurança ou se beneficiar do combustível. Por exemplo, um carro que seu fabricante sugere o uso de 95-octanagem da gasolina pode operar com segurança 91-octanagem do combustível (com menor teor de octanas ela reparte-se eventualmente) e podem explorar de combustível de até 98 octanas-avaliação com algum benefício real ( mais e não haverá diffirence). O período 91-98 é, naturalmente, um exemplo, nós não sugerem que qualquer carro 95-octano nominal pode operar de forma segura com 91 ou ron combustível tem vantagens com 98.

A maioria dos automóveis / moto fabricantes de concentrar este espaço para a segurança, portanto, mais motor pode trabalhar com segurança com combustível de qualidade inferior em vez de ser capaz de explorar a gasolina mais cara.

Vale ressaltar que, além de octanagem este "prémio" de combustível é geralmente de maior qualidade ou ter melhoria add-ons. Algumas marcas destilam seu combustível de prêmio separado e distribuí-lo como um produto fechado. Se você só usar essa gasolina pode reduzir as chances de uso de gasolina de má qualidade ou beneficiar o seu carro a partir da maior qualidade de reformulação da gasolina, mesmo sem qualquer aumento de potência. No entanto, essas coisas são extremamente difíceis de medir e na maioria das vezes não vale a pena o custo extra.

Em alguns casos, os utilizadores têm relatam uma diminuição no consumo de combustível com a utilização de maior índice de octano da gasolina. A única maneira que pode ser ocorrer é o aumento da potência do motor que, para uma dada potência requerida a partir do controlador conduz a mais branda utilização do pedal do acelerador e consumo de combustível, finalmente, mais baixa. Mesmo sem qualquer aumento de potência, o combustível de qualidade superior, possivelmente, pode ter um efeito semelhante. Outros usuários relatam aumento no consumo de combustível, mas isso tem mais a ver com a psicologia (o carro é mais poderoso para que eu possa ir mais rápido etc.) Na maioria dos casos, o benefício de potência é igual a zero ou insignificante e mesmo que está realmente lá deve-se justificar um consumo de combustível ligeiramente inferior (ex% -0,5) com o preço mais elevado do combustível (% ex +20).

Como conclusão final podemos dizer que se você tem possibilidades de um carro normal da família estão lá é zero benefício do uso de combustível de alta octanagem. Se você tem uma moto ou um carro potente injeção direta você pode ver uma pequena melhoria de potência, mas os únicos carros que o uso desse combustível tem um efeito significativo são super carros / turbo com gestão do motor avançado ou mais especialmente sintonizados.

Chumbo

Chumbo (Tetra-etil chumbo - TEL para ser preciso) como um aditivo de gasolina foi utilizado por duas razões, como um meio de antidetonante e como um lubrificante. É impulsionado a octano-avaliação de um combustível através do aumento da pressão que a gasolina acabaria por auto-inflamar e com resíduos formados especialmente nas sedes de válvula desgaste reduzido no interior do motor.

O problema com o uso de chumbo é primariamente é um veneno perigosos e tóxicos e também destrói os conversores catalíticos que a maioria dos carros utilizam os últimos 20 anos. Os conversores catalíticos foram introduzidas no final dos anos 80 e hoje existem em quase todos os carros e muitas motos. Com conversores catalíticos a gasolina sem chumbo foi introduzida junto com a regular (super, como era chamado na Grécia).

Gasolina sem chumbo em vez de chumbo tem outros anti-detonantes mídias como hidrocarbonetos aromáticos como o benzeno. Estas substâncias, por si são prejudiciais ao ser humano, mas um motor com um sensor lambda e catalisador pode reduzi-los a mais simples e principalmente prejudiciais como o dióxido de carbono ou monóxido.

Para os mais velhos não catalíticos carros a gasolina normal com chumbo ainda estava disponível há muitos anos no mercado, até que foi substituído após a proibição de chumbo LRP (gasolina substituição de chumbo). O tipo de combustível destes veículos é um assunto interessante que pode ser examinada sob dois pontos de vista, o desgaste do motor e da poluição atmosférica.

Poluição

Como mencionado acima, a gasolina sem chumbo conter hidrocarbonetos aromáticos, uma família de substâncias muito prejudiciais para o homem. Um carro equipado catalisador não permitir que atinjam a atmosfera, que reduz a mais simples e-principalmente-inofensivo, mas um carro não catalítico permitir-lhes um monte deles para escapar para a atmosfera através dos gases de escape. No momento gasolina sem chumbo foi introduzida a gasolina normal ainda estava disponível, houve uma crença comum que é criminalmente ignorante para usar gasolina sem chumbo em um carro não-catalítico, porque um dos poluentes que produzidas. No entanto, existem dois grandes equívocos.

Com a introdução de a quantidade de chumbo sem chumbo na gasolina regular começou a diminuir. O chumbo foi utilizado simplesmente como um lubrificante foram uma pequena quantidade é suficiente e como um meio de antidetonante as mesmas substâncias que o combustível sem chumbo utilizados (hidrocarbonetos aromáticos) foram adicionados. Assim, um carro não-catalítica que consumiram combustível com chumbo regular apenas antes da proibição de chumbo emitido na atmosfera sobre as mesmas quantidades de benzeno etc, como se usada gasolina sem chumbo. Claro que depois da proibição de chumbo ea introdução de LRP as emissões de hidrocarbonetos aromáticos ou com LRP ou sem chumbo regular eram exatamente o mesmo, porque PRL é a gasolina sem chumbo regular com a adição de uma pequena quantidade de substâncias lubrificantes do motor.

No entanto, mesmo hoje que a PRL é quase universalmente interrompido muitos consumidores acreditam que ele é irresponsável e perigoso usar sem chumbo regular em um carro não-catalítico (mesmo se o motor não tem nenhum problema de usá-lo).

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Combustível sem chumbo

O segundo foi mal entendido como perigoso os hidrocarbonetos aromáticos foram, em comparação com a toxicidade do chumbo. A maioria dos estudos convergem para o fato de que o chumbo é ordens de magnitude mais perigosa do que os hidrocarbonetos aromáticos. Provavelmente seria melhor se o chumbo nunca tinha sido utilizado em combustíveis desde o início, outros anti-detonantes aditivos seria muito mais seguro. Claro hidrocarbonetos aromáticos são ainda muito prejudiciais, mas eles são o menor de dois males. Mesmo quando sem chumbo foi introduzido pela primeira vez seria muito mais seguro para qualquer carro (mesmo sem um conversor catalítico) para usá-lo, apesar do medo que muitos jornalista ou revistas inspirado para o público. Durante esse período de transição muitos não catalíticos carros (ex Nissan) e motocicletas (ex Piaggio) foram vendidos com a autorização e incitamento do construtor para o uso de gasolina sem chumbo.

O desgaste do motor

O chumbo foi também usado como um lubrificante do motor, especialmente para assentos de válvula. Essa é a razão principal que uma pequena quantidade de chumbo foi retida na gasolina normal com chumbo, mesmo quando os hidrocarbonetos aromáticos foram adicionados como um meio antidetonante principal. Essa é a principal razão para a existência de PRL após a proibição de chumbo. LRP teve aditivos lubrificantes para os carros mais antigos que precisavam deles para seus assentos de válvulas. Era nada mais do que normal sem chumbo com alguns add-ons.

No entanto a maioria não catalíticos carros ou motocicletas que usamos hoje não precisa de qualquer combustível especial, os motores têm todas as ligas e os tratamentos necessários, a fim de operar com segurança, sem qualquer lubrificante especial do combustível. Além disso, muitos engenheiros dizem que o desgaste a partir de resíduos de chumbo sobre a utilização de gasolina com chumbo era muito pior do que o desgaste da falta de lubrificação e que, mesmo nos carros sem chumbo regular seria preferível a gasolina com chumbo.

Se, contudo, o seu carro precisa esta lubrificantes, mesmo após a descontinuação da LRP (menos de 3% dos carros precisava), haverá no mercado vendido separadamente aditivos que você pode colocar na gasolina em pequenas doses e têm o mesmo efeito com LRP.

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Outro fator possivelmente importante é a classificação de octanas. A gasolina com chumbo comumente usado ("super") tinha 98 octanas-classificação e agora a sem chumbo regular e LRP tem 95. Alguns carros mais velhos podem precisar de 98 octanas da gasolina e pode não funcionar corretamente, com 95. Nestes casos, você pode usar gasolina de alta octanagem, sem problema, mesmo em mistura com gasolina sem chumbo regular ou LRP.

TDC / BDC

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Nos motores o pistão se move reta e reciproca dentro de um cilindro. Quando atinge o ponto alto de seu curso e sua velocidade momentaneamente é zero, este ponto é chamado de ponto morto superior (TDC). A uma oposto, quando o pistão está em baixo, e também a sua velocidade é momentaneamente zero é chamado ponto morto inferior (BDC).

Variável motores de compressão

Já mencionamos três fatores que determina quanto a mistura ar-combustível será comprimido. Há outro (e possivelmente mais!), O motor de compressão variável por SAAB (SVC - SAAB Compressão Variável).

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Este motor tem um bloco de cilindro articulada e que existe um mecanismo que permite que ele rode ligeiramente e alterar a altura do cilindro. Esta variação de altura é controlada eletronicamente ao lado da gestão eletrônica de combustível, controle de ignição e supercharger. O resultado é o consumo de combustível muito baixo específico (consumo de combustível em relação com a potência do motor), porque o motor pode adaptar-se a cada circunstâncias e dar a razão de compressão ótima. Pode também utilizar uma variedade de combustíveis. Ela não está disponível no mercado, mas muitas empresas desenvolvem tecnologia semelhante (Nissan, Mayflower etc).

Os conversores catalíticos

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Um conversor catalítico não é um filtro. Em química um catalisador é um material que, por sua presença cria um ambiente que acelera uma reação química ou mesmo permitir que isso aconteça. O mecanismo exato não é sempre clara, mas eles são amplamente utilizados em uma variedade de campos.

Em um carro ou moto de um conversor catalítico está lá para simular a reação química de um consumo de combustível total. Para simplificar, podemos dizer que o catalisador reduz substâncias complexas (e possivelmente harmfull) químicos (como o benzeno) para os mais simples (como o CO2).

A fim de ser eficiente de um conversor catalítico precisa da superfície máxima possível para contactar as substâncias de reatores (os gases de escape e do ar que contêm)

Eles contêm pequenas quantidades de materiais raros e muito caro (ex. platina), no interior de um material tipo esponja de cerâmica. Isto dá uma área de reação muito grande total com apenas uma pequena utilização dos materiais de catalisador reais.

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Como a maior parte do catalisador, os usados em automóveis, após algum tempo tornam-se ineficazes, em química é chamado o envenenamento do catalisador.

Os materiais são muito caros e facilmente reciclável por isso é financeiramente significativo para reciclar-los depois de eles se tornam inúteis. No entanto, se eles são simplesmente descartados existe um risco para a saúde porque os materiais são tóxicos (e não é claro devido à acumulação de gases de escape!).

O sensor de lambda informa a gestão de injeção de combustível para a ração de oxigénio nos gases de escape. Este sensor permite que a gestão do motor para ajustar em conformidade a fim de ter um ar estequiométrica para relação de combustível (razão de lambda). Um carro com gestão do motor eo sensor lambda funcionando corretamente, mas com o catalisador removido ou quebrado é ainda muito mais limpo do que um carro não-catalítico (e muito mais poluente que um carro normal catalítica é claro).

O conversor catalítico é um dispositivo passivo, o seu mau funcionamento vai sem dúvida afetar as emissões poluentes do carro, mas o sensor lambda e de gestão do motor continua a manter a mistura ar-combustível próximo ao estequiométrico e não permitirá que o combustível não queimado ou outros poluentes perigosos para chegar a atmosfera como um carro não catalítica mais velhos.

O uso de catalisadores não é a única maneira de limitar a poluição. Outras tecnologias têm sido tentadas, como a recirculação dos gases de escape e mistura pobre, às vezes com conversores catalíticos.

Fonte: www.colegiosaofrancisco.com.br/robotpig.net/en.wikipedia.org

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