Τι είναι η βενζίνη.

Αν κατά την επίσκεψή σας στο βενζινάδικο ζητήσετε δέκα λίτρα μίγμα κεκορεσμένων υδρογονανθράκων σημείου βρασμού 120ο -150ο C το πιθανότερο

είναι ότι ο βενζινάς θα σας ρωτήσει τι χρώμα ήταν τα χάπια. Αλλά εσείς θα του πείτε τα παρακάτω.



Οι υδρογονάνθρακες είναι οργανικές ενώσεις που αποτελούνται αποκλειστικά από άνθρακα και υδρογόνο. Η βενζίνη είναι μίγμα κεκορεσμένων υδρογονανθράκων μαζί με διάφορα πρόσθετα με ιδιότητες για αύξηση οκτανίων , περιορισμό επικαθήσεων , αντι οξειδωτικά , αντιπαγωτικά ακόμα και χρώμα για τον εμπορικό χαρακτηρισμό .

Τη βενζίνη την παίρνουμε από το ακάθαρτο πετρέλαιο με κλασματική απόσταξη ή διύλιση αλλά και με συνθετικούς τρόπους.

Οι κατηγορίες των υδρογονανθράκων στο πετρέλαιο είναι παραφινικοί , ναφθενικοί και αρωματικοί. Κατά την διύλιση του ακάθαρτου πετρελαίου την πολυπόθητη βενζίνη ( βαριά βενζίνη ) την παίρνουμε στους 120ο -150ο C ενώ σε όλο το υπόλοιπο φάσμα εξάτμισης από 40ο έως και 360ο C παίρνουμε πετρελαϊκό αιθέρα , ελαφριά ( αεροπορική ) βενζίνη , λιγροΐνη , πετρέλαιο , ορυκτέλαια , βαζελινούλα για όλες τις χρήσεις , παραφίνη αλλά και άσφαλτο.



Τι είναι τα οκτάνια.

Όσο περισσότερο συμπιέζουμε το καύσιμο μίγμα μέσα στο θάλαμο καύσης τόσο μεγαλύτερη και η ενεργειακή απόδοσή του. Δυστυχώς όμως πέρα από κάποιο όριο συμπίεσης παρουσιάζεται το φαινόμενο της αυτανάφλεξης , δηλαδή το καύσιμο μίγμα αναφλέγεται πριν την επιλεγμένη από τον κατασκευαστή χρονική στιγμή με τη βοήθεια του σπινθηριστή , με αποτέλεσμα την δυσλειτουργία του κινητήρα συνήθως με τη μορφή εμφάνισης κτυπήματος ( πειράκια ).

Το όριο αυτό ποικίλει από βενζίνη σε βενζίνη και για αυτό το λόγο δημιουργήθηκε η κλίμακα οκτανίων . Όσο περισσότερα τα οκτάνια τόσο μεγαλύτερη η συμπίεση στην οποία μπορούμε να εφαρμόσουμε στο καύσιμο μίγμα χωρίς προβλήματα.



Αν τώρα θέλετε να μάθετε πως βρίσκουμε πόσα οκτάνια είναι η βενζίνη μας τα πράγματα είναι απλά.

Φυσικά γνωρίζουμε ότι οι κεκορεσμένοι υδρογονάνθρακες ευθείας ανοικτής άλυσης όπως το επτάνιο δεν αντέχουν μεγάλες συμπιέσεις σε σχέση με τους ακόρεστους τους αρωματικούς και τους κεκορεσμένους με ανοικτή διακλαδισμένη άλυση όπως το ισοοκτάνιο. Θεωρούμε λοιπόν ότι το επτάνιο έχει αριθμό οκτανίου 0 ( μηδέν ) ενώ το ισοοκτάνιο 100 ( εκατό ). Αν λοιπόν αναμείξουμε επτάνιο και ισοοκτάνιο θα έχουμε ένα καύσιμο μεταξύ 0 και 100 οκτανίων. Παίρνουμε λοιπόν την βενζίνη της οποίας θέλουμε να βρούμε τα οκτάνια και τη χρησιμοποιούμε σε ένα πρότυπο κινητήρα στον οποίο υπάρχει η κατασκευαστική δυνατότητα της σταδιακής αύξησης της συμπίεσης. Αυξάνουμε λοιπόν σταδιακά τη συμπίεση έως το σημείο που θα έχουμε προανάφλεξη. Στη συνέχεια στον ίδιο πρότυπο κινητήρα χρησιμοποιούμε για καύσιμο καθαρό επτάνιο στο οποίο και προσθέτουμε σταδιακά ισοοκτάνιο εφαρμόζοντας τη συμπίεση που βρήκαμε πριν ότι η υπό εξέταση βενζίνη μας άντεξε έως ότου το καύσιμο μίγμα μας συμπεριφερθεί με τον ίδιο τρόπο όπως και η υπό εξέταση βενζίνη όσο αναφορά την προανάφλεξη υπό συμπίεση. Τότε λοιπόν θεωρούμε ότι το καύσιμό μας έχει τόσα οκτάνια όσο και το εκατοστιαίο ποσοστό ισοοκτανίου που προσθέσαμε στο επτάνιο κατά την προαναφερόμενη διαδικασία.

Το ποσό του ισοοκτανίου αναφέρεται επί της εκατό του ποσού του υπάρχοντος επτανίου και όχι του μίγματος για αυτό και η κλίμακά μας μπορεί να φτάσει σε τιμές άνω των 100 οκτανίων όταν στο καύσιμο μίγμα το ισοοκτάνιο είναι περισσότερο από το επτάνιο. Εύκολο δεν είναι ?

Λοιπόν για να γίνουν ακόμα πιο εύκολα τα πράγματα αποφασίστηκε να κατασκευαστούν δύο μονο κύλινδροι κινητήρες μεταβλητής συμπίεσης οι οποίοι και θα χρησιμοποιούνται με τον παραπάνω τρόπο και σε αυτούς θα δοκιμάζουμε τα διάφορα καύσιμα ώστε να καθορίσουμε το αριθμό οκτανίων τους. Οι δύο αυτοί κινητήρες όμως μας δίνουν διαφορετικό αριθμό οκτανίων , τα γνωστά MON & RON.



Όπου για ΜΟΝ ( motor octane test ) ο κινητήρας έχει τα παρακάτω χαρακτηριστικά :

θερμοκρασία εισαγωγής καυσίμου μίγματος 148,90 Celcius

θερμοκρασία εισαγωγής αέρα 38 Celcius

υγρασία στην εισαγωγή 3,56-7,12 γρ. H2O / Kιλό αέρα

θερμοκρασία ψυκτικού υγρού 100 Celcius

θερμοκρασία λαδιού 57 Celcius

λειτουργεί σε 900 στροφές ανά λεπτό ( RPM )

έχει μεταβλητή προ πορεία ( αβάνς ) από 14-26 μοίρες

και σταθερό venturi εισαγωγής 14,3 χιλιοστά.



Ενώ για RON ( research octane test ) ο κινητήρας έχει :

θερμοκρασία εισαγωγής καυσίμου μίγματος ελεύθερη ( κάπου άκουσα για 65,60 Celcius αλλά δεν ορκίζομαι )

θερμοκρασία εισαγωγής αέρα μεταβαλλόμενη με τη βαρο μετρική πίεση ( 88kpa=19.4 Celcius , 101.6kpa=52.2 Celcius )

υγρασία στην εισαγωγή 3,56-7,12 γρ. H2O / Kιλό αέρα

θερμοκρασία ψυκτικού υγρού 100 Celcius

θερμοκρασία λαδιού 57 Celcius

λειτουργεί σε 600 στροφές ανά λεπτό ( RPM )

σταθερή προ πορεία ( αβάνς ) 13 μοίρες

και venturi εισαγωγής ρυθμισμένο σύμφωνα με το υψόμετρο , για 0-500 μέτρα στα 14,30 χιλιοστά και για 500-1000 μέτρα στα 15,10 χιλιοστά.



Όπως είναι φανερό ( από πού είναι φανερό να το βρείτε μόνοι σας από τα στοιχεία που σας έδωσα μηχανικάρες μου ) για το ίδιο καύσιμο ο αριθμός MON θα είναι κατά κανόνα μικρότερος από τον αριθμό RON. Υποτίθεται ότι ο αριθμός οκτανίων που ανακοινώνουν οι εταιρείες για πώληση στα πρατήρια θα είναι ο μέσος όρος των δύο RΟΝ+MΟΝ/2 και θα ονομάζεται PON ( pump octane namber ) ή RdON ( road octane number ).





Για την αύξηση του ορίου συμπιέσεως του καυσίμου άρα και των οκτανίων προσθέτονται διάφορα αντικροτικά όπως ο τετρααιθυλομόλυβδος και ο τατραμεθυλομόλυβδος στην παλιά καλή μολυβδούχα βενζίνη ενώ για την αμόλυβδη χρησιμοποιήθηκαν πρόσθετα από υδρογονάνθρακες αρωματικούς , ολεφίνες , μεθανόλη , τολουόλη , εθανόλη και άλλα. Παρεμπιπτόντως αναφέρω ότι η μολυβδούχα βενζίνη είναι λέει τοξική και όταν ο μόλυβδος συσσωρευτεί στον ανθρώπινο οργανισμό προκαλεί βλάβες στον εγκέφαλο , καρκινογένεση , αλλά και πολλά προβλήματα στο περιβάλλον και τα ζώα. Οπότε και αντικαταστάθηκε από την αμόλυβδη για οικολογικούς λόγους αλλά κάποιοι φωστήρες που προφανώς ο μόλυβδος είχε φτάσει στον εγκέφαλό τους ξέχασαν στα πρώτα χρόνια να βάλουν καταλύτες στα οχήματα αδιαφορώντας για το ότι αμόλυβδη χωρίς καταλύτη είναι ξαδερφάκι του καρκίνου. Θυμηθείτε το πράσινο οικολογικό λουλουδάκι στην τάπα του ρεζερβουάρ που έλεγε `` καίω και αμόλυβδη `` αλλά αυτό δικαιολογείται γιατί τα φυτά δεν έχουν έτσι και αλλιώς εγκέφαλο.

Πρέπει να διευκρινίσω ότι βάζοντας βενζίνη με περισσότερα οκτάνια στον κινητήρα μας δεν είναι απαραίτητο ότι αυτός θα δουλεύει και καλύτερα ή θα δίνει περισσότερη ισχύ και αυτό έχει άμεση σχέση με τα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά του. Πιο συγκεκριμένα όταν ο κατασκευαστής προτείνει για τον κινητήρα μας το ελάχιστο 91 οκτάνια δεν θα υπάρχει καμία διαφορά στη λειτουργία του αν βάλουμε 95 ή 100 οκτάνια αφού και στις δύο περιπτώσεις υπερκαλύπτεται η αρχική απαίτηση. Δεν υπάρχει δηλαδή λόγος να βάζουμε περισσότερα οκτάνια όταν δεν τα χρειαζόμαστε. Θα μου πείτε όμως , και δίκιο θα έχετε , ότι παρατηρήσατε πως ο κινητήρας σας δουλεύει κάπως καλύτερα αν τον ταΐσετε με τις σπέσιαλ βενζίνες με τα πολλά οκτάνια που κάθε εταιρεία καυσίμων προσφέρει . Αυτό όμως δεν οφείλεται στα παραπάνω οκτάνια αλλά σε κάποια άλλα χαρακτηριστικά ποιότητας της βενζίνης που οι εταιρίες επιλέγουν να προσέξουν στα ακριβά τους καύσιμα. Τα πράγματα βέβαια αλλάζουν όταν βάλουμε το χεράκι μας και κατεβάσουμε ας πούμε ένα κάτι τις την κεφαλή του μοτέρ ή βάλουμε κανένα τουρμπάκι άντε και λίγο νίτρο. Τότε όσο περισσότερα οκτάνια τόσο το καλύτερο για να είμαστε σίγουροι.



Δεν είναι λοιπόν μόνο τα πολλά οκτάνια που κάνουν την καλή βενζίνη αλλά ένα σύνολο από χαρακτηριστικά αυτής.

Θέλουμε λοιπόν η βενζίνη μας να βοηθά τον κινητήρα να ξεκινά εύκολα ακόμα και όταν είναι κρύος στη συνέχεια να ζεσταίνετε γρήγορα και να λειτουργεί απροβλημάτιστα σε όλο το φάσμα των στροφών του και σε όλες τις συνθήκες ( χωρίς προαναφλέξεις , χτυπήματα κλπ ) , να μας παρέχει καλή οικονομία , να παράγει χαμηλούς ρύπους και να μην γεμίζει τον κινητήρα μας με κατάλοιπα.



Το πιο βασικό χαρακτηριστικό είναι η Πτητικότης

Ως γνωστόν τα υγρά δεν μπορούν να καούν αλλά μόνο ατμοί αυτών κατά την εξάτμιση. Ακόμα και όταν βλέπουμε φωτιά σε ένα υγρό ουσιαστικά καίγονται μόνο οι ατμοί του.

Πτητικότητα λοιπόν είναι η τάση της βενζίνης να ατμοποιείται-εξατμίζεται.

Η πτητικότητα της βενζίνης μας εξαρτάται από τους εξής παράγοντες :

πίεση κορεσμού , θερμοκρασία βρασμού και αναλογία ατμού και υγρού.



Πίεση κορεσμού.

Όταν κατά την ατμοποίηση-εξάτμιση της βενζίνης μας σε κάποιο σημείο η πίεση του υγρού και του ατμού έρχονται σε ισορροπία. Πρέπει να τονίσω ότι μετά από το σημείο αυτό η πρόσθετη θερμότητα απορροφάται σε λανθάνουσα θερμότητα ατμοποίησης κατά τη μεταβολή του υγρού σε αέριο.



Θερμοκρασία βρασμού.

Είναι η θερμοκρασία στην οποία η υγρή βενζίνη μας αρχίζει να ατμοποιείται. Η θερμοκρασία αυτή δεν είναι συγκεκριμένη αλλά αγκαλιάζει ένα μεγάλο φάσμα γιατί όπως είπαμε η βενζίνη αποτελείται από ένα σύνολο υδρογονανθράκων με διαφορετικά σημεία βρασμού ο καθένας.



Αναλογία ατμού – υγρού.

Από κάποιο σημείο ανόδου θερμοκρασίας και μετά παρουσιάζεται η ατμόφραξη ή Vapor-Lock. Στην κατάσταση αυτή η βενζίνη μας δεν ατμοποιείται απλά αλλά αρχίζουν να εμφανίζονται φυσαλίδες στο υγρό μέρος της. Η κατάσταση αυτή δημιουργεί προβλήματα κυρίως στην κανονική τροφοδοσία ( όταν λέμε ότι έβρασε ο εξαεριωτής μας δηλαδή το καρμυρατέρ είναι αυτό ακριβώς ). Διαπιστώθηκε λοιπόν ότι για την βενζίνη των οχημάτων όσο πιο κοντά είμαστε στη συνθήκη να έχουμε 20 μέρη ατμού σε ένας μέρος υγρού σε ατμοσφαιρική πίεση τόσο λιγότερες πιθανότητες έχουμε για ατμόφραξη. Η θερμοκρασία για τη συνθήκη αυτή αλλάζει ανάλογα των συνθηκών αλλά συνήθως βρίσκεται ανάμεσα από 35ο και 60ο C.



Μερικές συμβουλές:

- Ενώ όλες οι βενζίνες πλέον και από όλες τις εταιρείες έχουν ικανοποιητικό επίπεδο ποιότητας για κάποιο παράξενο λόγο η ίδια ποιότητα δεν βγαίνει από τις αντλίες όλων των πρατηρίων. Όπως και εσείς λοιπόν δεν τρώτε ότι νάνε ( ή τρώτε ? ) και από όπου να είναι με τον ίδιο τρόπο πρέπει να φροντίζεται και την διατροφή της καλής σας. Βενζίνη λοιπόν από αξιόπιστα βενζινάδικα και αν σας τύχει μετά από κάποιο φουλάρισμα να παρατηρήσετε απότομη αλλαγή προς το κακό στη λειτουργία του κινητήρα σας είναι καλύτερα να μπείτε στον κόπο να αδειάσετε το ΄΄ κακό ΄΄ καύσιμο παρά να κλαίτε για τον καταλύτη ή τον κινητήρα σας.

- Προτιμάται βενζινάδικα με μεγάλη κατανάλωση γιατί ειδικά η αμόλυβδη σε διάστημα 4-5 εβδομάδων μετά την παρασκευή της , ανάλογα με τον τρόπο αποθήκευσης , αρχίζει σταδιακά να χάνει τα αρχικά χαρακτηριστικά της (ξεζουμίζει).

- Μην ελέγχετε το άδειο ρεζερβουάρ με αναμμένο αναπτήρα ( μη γελάς σε βλέπω ).





Για όσους έχουν οικολογικές ανησυχίες.

Οι εκπομπές καυσαερίων από τα οχήματα αποτελεί από τις βασικότερες αιτίες ρύπανσης της ατμόσφαιρας κυρίως των αστικών κέντρων και πιο συγκεκριμένα η καλή μας βγάζει από την εξάτμιση τα παρακάτω:

Μονοξείδιο του άνθρακα CO.

Προϊόν ατελούς καύσης άχρωμο άγευστο και άοσμο. Δεσμεύει και αδρανοποιεί την αιμοσφαιρίνη του αίματος σχηματίζοντας ανθρακυλαιμοσφαιρίνη προκαλώντας πρόβλημα στην καρδιά και το νευρικό σύστημα.

Οξείδιο του αζώτου ΝΟχ .

Το μονοξείδιο του αζώτου είναι άχρωμο αέριο το οποίο μετατρέπεται σε διοξείδιο του αζώτου στην ατμόσφαιρα καφε κόκκινου χρώματος οξείας οσμής. Θεωρείται ισχυρό δηλητήριο που ερεθίζει τους πνεύμονες και μπορεί να προκαλέσει έως και παράλυση. Ο συνδυασμός του με την ηλιακή ακτινοβολία και υδρογονάνθρακες βοηθά στη δημιουργία όζοντος στα χαμηλά ατμοσφαιρικά στρώματα.( φωτοχημικό νέφος ).

Υδρογονάνθρακες HC.

Προϊόν ατελούς ή ημιτελούς καύσης τριών κατηγοριών.

Αρωματικοί υδρογονάνθρακες ( κυρίως στην αμόλυβδη ) με χαρακτηριστική οσμή. Ιδιαίτερα τοξικό και καρκινογόνο αέριο ακόμα και σε μικρές συγκεντρώσεις που ερεθίζει το νευρικό σύστημα τη μύτη και τα μάτια.

Κορεσμένοι υδρογονάνθρακες που είναι άοσμοι και ερεθίζουν την επιδερμίδα ενώ έχουν και αναισθητικές ιδιότητες.

Ακόρεστοι υδρογονάνθρακες με οσμή γλυκίζουσα που ερεθίζουν την επιδερμίδα. Με την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας αποκτούν οξειδωτικές ιδιότητες ενώ συμβάλουν στο σχηματισμό όζοντος.

Οξείδια και ενώσεις μολύβδου PbOx

Ιδιαίτερα τοξικές ενώσεις που παραλύουν το νευρικό σύστημα ενώ δηλητηριάζουν το αίμα και το μυελό των οστών. Οι ενώσεις αυτές δεν αποβάλλονται ποτέ από τον ανθρώπινο οργανισμό οπότε και συσσωρεύονται σε αυτόν προσθετικά με κάθε έκθεση.

Διοξείδιο του θείου SO2

Το αέριο αυτό επηρεάζει μόνο τα φυτά αλλά στα καυσαέρια βρίσκεται σε ελάχιστη ποσότητα. Είναι υπεύθυνο για τη διάβρωση στην κεφαλή και στους κυλίνδρου λόγο της μετατροπής του σε θεϊκό οξύ μέσα στο θάλαμο καύσης.

Διοξείδιο του άνθρακα CO2

Αέριο αβλαβές για την ανθρώπινη υγεία το οποίο όμως αποτελεί τον κύριο παράγοντα δημιουργίας του φαινομένου του θερμοκηπίου.



Με αυτά τα ολίγα ελπίζω να σας λύθηκαν αρκετές απορίες για το παράξενο υγρό που βάζουμε στη δεξαμενή καυσίμων μας. Δεκτές παρατηρήσεις και διορθώσεις γιατί κανένας δεν είναι τέλειος και παντογνώστης.

Του : Γιάννη Κόμπου

Τεχνολόγου Μηχανικού Οχημάτων

Ωραίο κείμενο, μαθαίνει κανείς αρκετά πράγματα ειδικά αν είναι αρχάριος σε αυτές τις γνώσεις, παίρνει μια καλή πρώτη ιδέα.

Δυστυχώς όμως είναι κάπως ''λογοτεχνικά'' γραμμένο και σε σημεία ασχολείται με το πως λέει κάτι και όχι με το τι λέει (που είναι και το σημαντικό σε ένα τεχνικό κείμενο). Αλλού παρααναλύει ένα θέμα και αλλού πετάει μια λέξη και δεν την εξηγεί. Π.χ. τι είναι ο ''κορεσμένος'' υδρογονάνθρακας και τι διαφορά έχει από τον ακόρεστο; Αφού δεν το εξηγεί, γιατί το αναφέρει; Υποθέτει ότι ο αναγνώστης το ξέρει; Αν ναι, τότε γιατί να μην ξέρει και τα υπόλοιπα;

Π.χ. δεν εξηγεί σαφώς να το καταλάβει ο καθένας, ΓΙΑΤΙ από την ώρα που καταργήθηκε ο τετρααιθυλιούχος μόλυβδος και αντικαταστάθηκε η παλιά βενζίνη από την αμόλυβδη, τι χρειάζεται ο καταλύτης. Δεν λέει δλδ ότι καταργήθηκε ο τετρααιθυλιούχος μόλυβδος, αλλά στην θέση του μπήκαν ΑΛΛΕΣ ενώσεις στο ρόλο του αντικροτικού, οι οποίες ήταν ακόμα πιο καρκινογόνες και δεν καταστρέφονται στην καύση, οπότε χρειάζεται καταλύτης για να καίει αυτές τις ενώσεις, για εμάς τους ανθρώπους, οχι γιατί χρειάζεται ο κινητήρας τον καταλύτη.

Τέλος από Τεχνολόγο Μηχανικό Οχημάτων, τα ''τρώτε ότι νάνΕ'' και ''προτιμάτΑΙ'' είναι κάπως...

Κατά τα άλλα βέβαια, πάντα κάποιος θα βρει στοιχεία που δεν ήξερε, οπότε καλό.