Cetánové číslo

Cetánové číslo udáva kvalitu motorovej nafty z hľadiska jej vznetové charakteristiky, teda ochoty nafty po vstreknutí do spaľovacieho priestoru sa vznietiť. Možno povedať, že cetánové číslo je jediný z parametrov nafty, ktorý vodič pocíti už počas jazdy. Čím vyššia je Cetánové číslo, tým lepšie motor funguje.

Požiadavka na dobrú popudlivosť vstrekovaného paliva plynie z princípu práce vznetového motora. Pre správny chod vznetového motora je charakteristický tzv. prieťah vznietenia. Prieťah vznietenia je doba, ktorá uplynie medzi vstrekom paliva do spaľovacieho priestoru a okamihom vznieteniu. Aby bola táto doba primeraná, záleží nielen na chemickom zložení a destilačných vlastností paliva, ale aj na konštrukciu vstrekovacieho zariadenia a prevedenie spaľovacieho priestoru. Z hľadiska vlastností paliva je vyjadrená cetánovým číslom (CČ alebo CN). Motor spaľujúci palivo s vyšším cetánovým číslom lepšie štartuje, má lepší výkon, tichší a hladší chod a tiež výfukové plyny majú lepšiu emisné zloženie. Motor spaľujúci kvalitnejšie naftu má aj nižšiu spotrebu.

 

nafta – ilustračný obrázok

Malé cetánové číslo spôsobí, že oneskorenie vznietenia je dlhá a v okamihu vznietenia je v spaľovacom priestore rozprášené a čiastočne aj odparené veľké množstvo paliva. To spôsobí, že sa súčasne vznieti veľké množstvo paliva, čo zapríčiní príliš rýchly nárast tlaku v spaľovacom priestore motora. To má za následok príliš “tvrdý chod” motora a jeho hlučnosť.

Veľké cetánové číslo naopak spôsobí, že oneskorenie vznietenia je krátka, a palivo začína horieť veľmi blízko pri vstrekovacej trysky. To vedie k tomu, že palivo je nedostatočne premie sa vzduchom, dochádza k nedokonalému horeniu a vzniku sadzí. Nebezpečná je aj blízkosť plameňa u trysky, ktorá často vedie k jej zapečenie, tj. Vzniku karbónových usadenín upchávajúcich výstrekovej otvorčeky trysky, prípadne zadretiu ihly trysky.

 

vadná tryska vs. funkčné trysky

Väčšina motorových naft používaných vo svete pre pohon piestových spaľovacích motorov má cetánové číslo 50 ± 5. Slovenská a európska norma vyžaduje cetánové číslo min. 51, čo je spodná hranica z hľadiska ekológie i potrieb moderných motorov. Na trhu sa vyskytuje väčšinou nafta s číslom v rozsahu 51 až 55, špičkové nafty sa v súčasnosti pohybujú s cetánovým číslom v rozmedzí 58 až 65 jednotiek.

Stanovenie veľkosti cetánového čísla
Spôsoby stanovenia cetánu predpisujú technické normy STN EN ISO 5165 (1998) a ASTM D 613. Meranie sa uskutočňuje na špeciálnych meracích vznetových motoroch, u ktorých sa porovnáva konkrétne vzorka paliva s referenčnou vzorkou a sleduje sa, či priebeh vznet je v oboch prípadoch pri zmenách kompresného pomeru rovnaký.

 

meracie motor pre stanovenie cetánového čísla

Na stanovenie veľkosti cetánového čísla sa používa rovnaký jednovalcový motor, ako pre stanovenie veľkosti oktánového čísla. Tak ako v prípade určovania oktánového čísla, je aj cetánové číslo určené objemovým podielom dvoch látok. Cetánu (n-hexadekánu – cetánové číslo 100 charakterizujúce veľmi krátky časový limit vznietenia) a 1-metylnaftalénu (cetánové číslo 0 charakterizujúce veľmi dlhú oneskorenie vznietenia).

Výrobcovia vznetových motorov u svojich modelov vždy predpisujú minimálne hodnoty cetanových čísel pohonných látok, ktoré sú pre nich potrebné. U najmodernejších motorov sa požadovanej hodnoty pohybujú medzi 50 až 60. V budúcnosti sa však budú tieto hodnoty postupne zvyšovať, najmä s ohľadom na veľkosť emisií, hoci ďalším zvyšovaním CČ sa už výkonmi motora príliš nezvyšujú. Niektorí odborníci preto neodporúčajú ďalšie prenikavé zvyšovanie CČ.

Motorová nafta neobsahuje príliš veľké množstvo cetánu; ten je výlučne užívať len v porovnávacích zmesiach. Cetánové číslo možno podobne ako oktánové číslo u benzínu zvyšovať prídavkom špeciálnych prísad, napr. Alkylnitrátů alebo di-terc-butyl-peroxidom.

Legislatívne normy
Hodnoty cetánového čísla pohonných látok majú významný vplyv na znečisťovanie prírodného prostredia, preto sú jeho minimálne hodnoty predpisované právnymi predpismi. V súčasnej dobe platná legislatíva povoľuje na území štátov EÚ používanie motorovej nafty pre vznetové motory, ktorá má minimálnu hodnotu cetánového čísla 51,0. To vyplýva zo Smernice Európskeho parlamentu a Rady č. 98/70/ES z 13. októbra 1998 o kvalite benzínu a motorovej nafty.

Text: Jan Sajdl
Foto:
www.lcbamarketing.com, www.roper.cz,
Kľúčové slová: palivo, cetánové číslo, cetan index, cetan number, diesel, diesel, kvalita paliva, vznetový motor