¿Qué es el número de cetano?
En el campo de la química de los combustibles, el índice de cetano (CN) es un indicador importante para medir el rendimiento de autoignición del combustible diésel. Afecta directamente el rendimiento de arranque, la eficiencia de combustión y los niveles de emisiones de los motores diésel. Este artículo presentará en detalle la definición de número de cetano, los métodos de prueba, los factores que influyen y sus aplicaciones prácticas.
1. Definición de número de cetano
El número de cetano se utiliza para caracterizar las características de autoignición del combustible diesel en motores de encendido por compresión. Cuanto mayor sea el valor, mejor será el rendimiento de autoignición del combustible y más suave será la combustión. El método de prueba estándar consiste en utilizar un motor monocilíndrico estándar y determinarlo comparando el tiempo de retardo de encendido del combustible probado con una mezcla de n-cetano (CN=100) y α-metilnaftaleno (CN=0).
| Tipo de combustible | Rango típico del número de cetano |
|---|---|
| Diésel ordinario | 40-55 |
| diésel premium | 55-60 |
| biodiésel | 48-65 |
2. Método de prueba del número de cetano
Actualmente existen dos estándares de prueba principales comúnmente utilizados a nivel internacional:
| Nombre estándar | Método de prueba | Ámbito de aplicación |
|---|---|---|
| Norma ASTM D613 | Utiliza un motor estándar de relación de compresión variable de un solo cilindro | combustible diesel convencional |
| Norma ASTM D6890 | Usando una cámara de combustión de volumen constante (método IQT™) | Adecuado para combustibles nuevos. |
3. Factores que afectan el número de cetano.
Varios factores pueden afectar el índice de cetano del combustible diesel:
| Factores que influyen | grado de influencia | Descripción |
|---|---|---|
| Composición de hidrocarburos | alto | Cuanto mayor sea el contenido de alcano lineal, mayor será el número de cetano |
| rango de fracciones | en | Las puntas ligeras generalmente tienen números de cetano más altos. |
| aditivos | alto | El mejorador de cetano puede aumentar significativamente el valor. |
4. La importancia práctica del número de cetano
El número de cetano adecuado es fundamental para el funcionamiento del motor:
1.Rendimiento de inicio: Los combustibles con alto número de cetano son más fáciles de arrancar a bajas temperaturas.
2.Características de combustión: Afecta los niveles de ruido y vibración de la combustión.
3.Control de emisiones: Directamente relacionado con el material particulado y las emisiones de NOx
Los motores diésel modernos suelen requerir combustible con un número de cetano no inferior a 51, mientras que los motores de alto rendimiento pueden requerir números más altos.
5. Métodos para aumentar el número de cetano.
Las refinerías y los proveedores de combustible utilizan diversos métodos para optimizar el número de cetano:
| método | Efecto | costo |
|---|---|---|
| Ajustar el proceso de refinación | Mejora moderada | alto |
| Agregar mejorador | mejora significativa | medio |
| Biodiésel mezclado | pequeña mejora | variable |
6. Comparación de los estándares mundiales de número de cetano
Los diferentes países y regiones tienen diferentes requisitos para el número de cetano del diésel:
| País/Región | Requisitos mínimos | Valor típico |
|---|---|---|
| unión europea | 51 | 53-55 |
| Estados Unidos | 40 | 42-45 |
| China | 49 | 51-53 |
7. Tendencias de desarrollo futuras
A medida que las regulaciones sobre emisiones se vuelven cada vez más estrictas, los requisitos del número de cetano van en aumento:
1. Los diseños de motores de nueva generación requieren combustible con un índice de cetano más alto
2. Aumentar la proporción de adición de biodiesel afectará el número de cetano general
3. Los nuevos combustibles, como los combustibles sintéticos y los aceites vegetales hidrogenados, plantean nuevos desafíos.
La importancia del número de cetano como indicador clave de la calidad del combustible diésel seguirá aumentando. Los productores de combustible y los fabricantes de motores deben trabajar en estrecha colaboración para optimizar el rendimiento del combustible y cumplir requisitos medioambientales cada vez más estrictos.
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