Numărul cetanic - caracteristica de inflamabilitate a motorinei , care determină perioada de întârziere pentru arderea amestecului de lucru (adică o încărcare proaspătă) (intervalul de timp de la injectarea combustibilului în cilindru până la începerea arderii acestuia). Cu cât este mai mare numărul de cetanic, cu atât este mai mică întârzierea și amestecul de combustibil arde mai liniștit și mai lin.
Cifra cetanic este numeric egal cu fracția volumică a cetanului (C 16 H 34 , hexadecan ), al cărui indice cetanic este luat ca 100, în amestec cu α- metilnaftalenă (al cărei indice cetanic, la rândul său, este 0), când acest amestecul are aceeași perioadă de întârziere la aprindere ca și combustibilul de testare în aceleași condiții. Această formulare a fost adoptată în prima versiune a metodei ASTM D613 din ediția din 1941.
Noile versiuni ale ASTM D613, începând din 1962, nu folosesc α-metilnaftalina pentru amestecare, ci 2,2,4,4,6,8,8-heptametilnonan, numit uneori HMN (HMN englezesc) sau izocetan , căruia i se atribuie un numărul cetanic 15. GOST 3122 încă prescrie utilizarea unui amestec de n-hexadecan și α-metilnaftalenă. Au existat mai multe motive pentru excluderea α-metilnaftalenei din ASTM D613: în primul rând, formează cu ușurință peroxizi care modifică numărul cetanic al amestecurilor pe baza acesteia și, în al doilea rând, a existat suspiciunea că are un efect cancerigen. De asemenea, are un miros neplăcut și este greu de obținut într-o formă suficient de pură [1] [2] .
Când motorina are aceeași inflamabilitate, determinată pe un motor de testare (ASTM D613, EN 5165, ISO 5165, GOST 3122), ca un amestec model al acestor două hidrocarburi , numărul de cetanic al acestui combustibil este considerat egal cu % din cetan. în acest amestec. Cu cât este mai mare, cu atât este mai bună inflamabilitatea amestecului în timpul compresiei.
Funcționarea optimă a motoarelor diesel moderne este asigurată de carburanții diesel cu un indice cetanic de la 45 la 55. Cu un indice cetanic mai mic de 40, întârzierea arderii (timpul dintre începerea injecției și aprinderea combustibilului) și rata de creșterea presiunii în camera de ardere crește brusc, uzura motorului crește . Combustibilul standard are un indice cetanic de 48-51, în timp ce combustibilul premium are un indice cetanic de 51-55. În conformitate cu standardele rusești și standardul Uniunii Vamale (GOST R 52368-2005, GOST 32511-2013), numărul cetanic al motorinei de vară și de iarnă trebuie să fie de cel puțin 48 de unități, conform GOST 305-2013 - cel puțin 45 unitati. În plus, specificațiile pentru clasele de iarnă cu aditivi depresori permit producerea de combustibil arctic cu un număr de cetanic de cel puțin 40.
Motorina premium este mai ușor, conține mai multe fracții ușoare inflamabile și, prin urmare, este mai potrivit pentru pornirea motorului pe vreme rece. În plus, raportul dintre hidrogen și carbon în fracțiile ușoare este mai mare, astfel încât se generează mai puțin fum atunci când este ars un astfel de combustibil diesel.
Cu un număr de cetanic mai mare de 60, completitatea arderii combustibilului scade, fumul gazelor de eșapament crește, iar consumul de combustibil crește.
Cifra cetanica depinde de compoziția de grup a combustibilului ( parafine , olefine , naftene , aromatice ) [3] . Parafinele, capabile să se autoaprinde la temperaturi scăzute, sunt o componentă utilă a motorinei. Hidrocarburile alifatice cu lanț drept se aprind la temperatură și presiune scăzută, în timp ce moleculele mai puternice, cum ar fi hidrocarburile aromatice, necesită condiții mai dure pentru a se aprinde.
Numărul cetanic determinat pe un prototip de motor de tip Waukesha (ASTM D 613, EN 5165, ISO 5165) a fost anterior singura metodă fiabilă pentru determinarea numărului de cetanic. În Rusia, a fost permisă și utilizarea GOST 3122, care a adăugat instalația internă IDT-90 , care nu a trecut testele internaționale pentru reproductibilitatea rezultatelor.
În ciuda faptului că metoda care utilizează motorul standard este încă considerată arbitraj, are o serie de dezavantaje serioase [3] :
În acest sens, industria efectuează în mod constant cercetări menite să găsească alternative la metodele motrice pentru determinarea numărului de cetan și octan .
Există o serie de metode non-motoare pentru determinarea directă a întârzierii la aprindere. În acest caz, nu se utilizează un motor cu un singur cilindru cu un raport de compresie variabil, ci o cameră cu volum constant. Din 2009, metoda de întârziere a aprinderii EN 15195 (GOST R EN 15195-2011) a fost introdusă în EN590 și GOST R 52368-2005 rusă corespunzătoare, care arată o bună convergență cu metoda motorului, îmbunătățind în același timp precizia, reproductibilitatea și reducerea testului la 20 de minute.
Principala problemă în măsurarea numărului de cetanic prin metode non-motorizate este influența puternică a compoziției motorinei. Instrumentele conform metodei GOST R EN 15195-2011 (și similare ASTM D7170 și ASTM D6890) nu determină întotdeauna corect numărul de cetanic pentru combustibilii cu compoziție complexă - de exemplu, pentru biodiesel . Acest lucru se datorează faptului că diferite componente ale combustibilului se aprind la viteze diferite, adică devine necesar să se măsoare condițiile din camera de ardere nu la un moment dat, ci la mai multe.
În martie 2014, a fost lansat un nou standard ASTM D7668, care descrie o metodă mai eficientă pentru determinarea numărului de cetanic rezultat prin măsurarea întârzierii la aprindere în mai multe puncte. În 2015, această metodă a fost adoptată sub denumirea EN 16715, în octombrie 2017 a fost inclusă în specificațiile pentru motorina Euro EN 590.
Metodele indirecte de determinare a indicelui cetanic se bazează în principal pe analiza compoziției componentelor. Practic, acestea sunt diferite tipuri de spectrometre în infraroșu , cu toate acestea, există exemple de utilizare cu succes a cromatografiei și spectrometriei de masă în acest scop [3] . Analizoarele cu infraroșu expres trebuie recalibrate ori de câte ori compoziția motorinei este schimbată, de exemplu, atunci când acesta este amestecat cu biodiesel . În plus, aceștia nu pot funcționa cu combustibili cărora li s-au adăugat amelioratori ai numărului de cetanic.