quinta-feira, 8 de julho de 2010

REF 007 – Número de octano, indice de octano, octanagem

No motor a explosão causada por faísca, o importante é que a mistura ar-combustível não expluda antes que a faísca deflagre a explosão. Se a mistura explodir antes, o motor “bate os pinos” e seu funcionamento fica prejudicado.  Os motores que utilizam gasolina comum podem funcionar com taxas de compressão 9:1  e os motores a alcool com taxa de compressão até 12:1 sem “bater os pinos”.
Para avaliar um combustível quanto a questão do “batimento de pinos” foi definido um parâmetro muito engenhoso, conhecido como número de octanos, que consiste em comparar o combustível com uma mistura de isooctano (2,2,4-trimetil-pentano) e n-heptano usando um motor de teste com taxa de compressão variável. A percentagem de isooctano na mistura é octanagem do combustível. Por exemplo, se o combustível candidato a gasolina tiver um comportamento semelhante a uma mistura de 60% de isoctano e 40% de n-heptano o seu número de actanos será 60.  É bom ressaltar que octanagem, número de octano e índice de octano são sinônimos.
Existem dois tipos de número de octanos conhecido como RON (Research Octane Number) e MON (Motor Octane Number). O primeiro é obtido em condições de funcionamento suave (ASTM D22699) e o segundo em condições de funcionamento severo (ASTM D2700) .
RON  > MON
No passado, houve uma polêmica sobre qual deles usar. Como não houve entendimento entre as partes envolvidas optou-se por (RON + MON)/2  conhecido com índice antidetonante ou AIK (Anti Knock Index) que não tem nenhum significado, servindo apenas para apaziguar os ânimos. Como a querela aconteceu nos Estados Unidos, eles utilizam este indice e desconfio que o Brasil também. Para efeito de comparação será usado o RON.
A octanagem pode ser maior do que 100? Sim. A  octanagem do etanol, por exemplo, é 110. Pode ser inferior a zero? Sim. A octanagem do n-octano é –20.
Considerando os hidrocarbonetos saturados o RON do metano é 135, do etano, 108, do propano, 110, n-butano, 91, e assim por diante. O RON do n-octano é –10. Então o RON e por tabela o MON diminuem com o tamanho da cadeia carbônica.
.Considerando a coluna atmosférica os maiores valores dos números de octanos pertencem as naftas leve e pesada.  Considerando a ramificação da cadeia carbônica, os hidrocarbonetos ramificados tem números de octano maiores do que os de cadeia lineares. Assim o RON cresce dos hidrocarbonetos lineares, passando pelos hidrocarbonetos ramificados e ciclicos, até os hidrocarbonetos aromáticos. Isso justifica a reforma catalítica das naftas como técnica de aumento do número de octanos.
Considerando os alcoois o número de octanos decresce com a cadeia carbônica. Assim, o RON do metanol é 133, do etanol, 129, do isopropanol, 118, do t-butanol, 103, e assim por diante.
Os motores a gasolina brasileiros são projetados para operar com gasolinas cujo MON >80.

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