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COMBUSTIBLES PARA MOTORES

GASOLINA
(Densidad comprendida entre 07 y 0'78 Kg./litro; temperatura de ebullición entre 50 y 150 ºC)


Patrón compuesto de una mezcla de heptano (detonante) e isooctano (antidetonante), cuya proporción de éste último indica el índice de octano, o índice de resistencia a la detonación, necesario para los motores de gasolina.

Por ejemplo, una gasolina de índice de octano igual a 95 indica que su comportamiento en el motor seria igual a una gasolina patrón que tuviera un 95% de isooctano y un 5% de heptano.

El heptano es un hidrocarburo saturado de estructura lineal, compuesto por 7 átomos de carbono y 16 átomos de hidrógeno unidos por enlaces sencillos. La fórmula química del Heptano es: CH 3 -CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 3

El isooctano (También llamado 2,2,4-trimetilpentano) es una isomería estructural del octano, compuesto de 8 átomos de carbono y 18 átomos de hidrógeno unidos por enlaces sencillos. La fórmula del isooctano es: CH 3- C (2 CH 3) -CH 2 - CH (CH 3) -CH 3

Para reforzar el carácter antidetonante de las gasolinas se empleaba el compuesto químico tetraetilo de plomo (o plomo tetraetilo), en proporciones máximas de 0'5 centímetros cúbicos por cada litro. La fórmula del plomo tetraetilo es: (C 2H 5) 4 Pb


Actualmente las gasolinas se fabrican sin este componente, que es esencial para reforzar el carácter antidetonante de las mismas, pero altamente venenoso por el plomo que contiene. Para sustituirlo se emplean ahora compuestos químicos bencénicos, de ciclo cerrado, con gran poder antidetonante. Se usan en motores con catalizador en el tubo de escape, el cual no permite gasolinas con aditivos de plomo pues quedaría inutilizado al poco tiempo de uso, ya que el plomo se depositaría en forma de película delgada sobre los agentes catalizadores (platino, rodio y otros óxidos de metales de transición), impidiendo las reacciones de oxidación y reducción química de los tres contaminantes principales, como son el monóxido de carbono (CO), los anhídridos de nitrógeno (NO, NO2 y NO3 principalmente), y los hidrocarburos sin quemar o mal quemados (HC).

Entre los aditivos antidetonantes para la gasolina sin plomo está el metil t-butil éter (MTBE), que no contiene plomo, como se puede observar en su fórmula química desarrollada.
La fórmula del metil t-butil éter es: (CH 3) 3 -CO-CH3

GAS-OIL
(Densidad alrededor de 0'83 Kg./litro. Temperatura de ebullición comprendida entre 300º C y 350º C)


Patrón compuesto de una mezcla de cetano (altamente inflamable), al cual se le asigna la medida de 100 cetanos, y  alfa-metil-naftaleno (baja inflamabilidad), que se le asigna la de 0 cetanos. La proporción del primero indica, por ello, el índice de cetano, o índice de inflamabilidad, que siempre ha de ser superior a 45 para los motores diesel. El índice cetano será tanto mayor, pues, cuanto más fácilmente se inflame el gas-oil.

El cetano: Llamado también hexadecano, es un hidrocarburo parafínico (de alta saturación de hidrógeno).

La fórmula química del cetano es: C l6 H 34.


El  alfa-metil-naftaleno es un hidrocarburo cíclico (de estructura cerrada).

La fórmula química del alfa-metil-naftaleno es: 2 CH 3(C 10 H 4) 2 CH3

Fórmulas de las moléculas de hidrocarburos y aditivos orgánicos más empleados

Molécula de metil t-butil  éter

Molécula de isooctano

Molécula de heptano

Molécula de tetraetilo de plomo

Molécula de alfa-metil-naftaleno

Molécula de cetano o hexadecano

Combustibles alternativos: Si los utilizáramos sería menor la contaminación y nos ahorraríamos energía. Los principales son:

GAS LICUADO DEL PETRÓLEO

También llamado GLP, es una mezcla de hidrocarburos ligeros en los que predomina el gas butano y el gas propano. Esta mezcla ya se usa en algunas aplicaciones comerciales e industriales ya que su adaptación resulta barata y sencilla. Su combustión está exenta de gran parte de los contaminantes actuales de los motores de gasolina, como son CO, Nox y HC. Sin embargo su almacenamiento en vehículos ligeros presenta problemas de volumen.

GAS NATURAL

Es el gas metano o gas de los pantanos, de formula química CH4. Tiene peor rendimiento energético que la gasolina, pero sus emisiones contaminantes son prácticamente nulas. Su almacenaje presenta problemas, ya que en forma de gas ha de estar a una presión cercana a las 2000 atmósferas, y en forma líquida a 180 grados bajo cero.

METANOL

Es un alcohol bicarbonado, de fórmula química CH3-COOH, que se obtiene a partir del gas natural, con mayor poder energético que éste. El problema para su aplicación a los motores de explosión es que ataca a ciertos plásticos, al aluminio, al magnesio y al zinc. Se necesitan depósitos especiales para contenerlo y se han de hacer modificaciones en el motor y en la carburación. La ventaja es que también reduce las emisiones contaminantes, especialmente los óxidos de nitrógeno.

HIDRÓGENO

Es el elemento más ligero de la naturaleza, que corresponde a un gas como es natural. En estado libre tiende a formar  la molécula N2 al unirse dos átomos de nitrógeno. La gran ventaja que presenta este tipo de combustible es su abundancia en la naturaleza. El eterno mito del motor de agua se basa en ello: extraer el hidrógeno del agua para usarlo como combustible empleando el oxígeno de ese mismo agua como comburente. La formación de agua que se desarrolla en esa explosión nos aporta una energía muy elevada. Sin embargo este método tiene como gran inconveniente precisamente separar el hidrógeno y el oxígeno del agua, pues también precisa de gran energía. Su uso es muy peligroso porque es altamente inflamable, incluso en condiciones normales, por lo que su manejo necesita de grandes precauciones y sistemas de almacenaje altamente seguros.

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