Motorová paliva – historie a současnost Ing. Václav Pražák, Česká rafinérská a.s. Neustále rostoucí doprava na území naší republiky i na celém světě nás nutí zamýšlet se nad používanými motorovými palivy, a to nejenom z pohledu ochrany životního prostředí, ale i z pohledu důsledného využívání nabízené energie pro dosažení optimálních výkonů dopravních prostředků. Většina motorových paliv se skládá hlavní měrou z uhlíku a vodíku. Při jejich spalování s kyslíkem dochází k uvolňování tepelné energie, která je následně s větší či menší účinností přeměňována na energii mechanickou. Velmi výhodné je zejména spalování kapalných paliv z hlediska rychlosti jejich hoření, poměrně snadného skladování a bezpečnosti provozu. Stále převládají a pravděpodobně ještě delší dobu budou převládat dva základní druhy motorových paliv – automobilový benzin a motorová nafta. Ve srovnání se vznětovými (naftovými) vykazují zážehové (benzinové) motory horší ekonomiku, ale přinášejí řadu výhod zejména v dynamice jízdy a operabilitě provozu při velmi nízkých teplotách v zimních obdobích. Vedle toho se stále častěji objevují i motory spalující tzv. alternativní paliva, jako LPG, zemní plyn, biopalivo atd., nebo různé varianty motorů poháněných elektrickým proudem. Od plynu k benzinu Vývoj spalovacího motoru je spojený především s Německem. Nejvýraznější postavou historie v oboru spalovacích motorů je bezesporu německý vynálezce N. Otto. Ten se intenzivně zabýval zdokonalováním plynového motoru a v roce 1864 otevřel první továrnu na výrobu motorů. V roce 1876 pak poprvé realizoval princip čtyřtaktního plynového spalovacího motoru. Jednalo se o stacionární stroj, na jehož bázi se později vyvinuly moderní spalovací motory pro automobily, lodě, železnici i letadla. Spalovací cyklus ve čtyřdobém spalovacím motoru se dodnes označuje jako Ottův cyklus. Plyn se tedy používal pro pohon již v 19. století, nejprve u stacionárních motorů, později i pro automobily. Postupně se však v pohonu výbušných motorů začaly uplatňovat kapalné pohonné hmoty, ale první vozidla byla poháněna plynem. Jako pohonný plyn sloužila celá řada hořlavých plynů, především samozřejmě svítiplyn, ale používán byl i důlní plyn (metan), dřevoplyn, kalový plyn, generátorový nebo vysokopecní plyn. Na konci 19. století kapalná paliva nad plynem zvítězila a zdálo se, éra plynu v pohonu vozidel skončila, ale nebylo tomu tak. O návrat plynových vozidel se postaral nedostatek kapalných pohonných hmot za 1. i 2. světové války. Získané pozitivní zkušenosti přispěly k tomu, že se plyn k pohonu vozidel uplatňoval i v období meziválečném. V praxi se zjistilo, že plyn má pro pohon vozidel vynikající vlastnosti – levnější provoz, snazší startovatelnost i za mrazu, a ekologičtější provoz, což si naši předkové uvědomovali již tenkrát. Nevýhodou byl malý akční rádius automobilů na plynový pohon a řídká distribuční síť. Výraznou postavou ve vývoji spalovacích motorů byl G. Daimler, který realizoval první lehký spalovací motor na benzin. Nejprve ho umístil na bicykl (1883) a v roce 1886 se poprvé objevil na veřejnosti otevřený kočár s tímto motorem. Na tomto základě pak v roce 1888 K. F. Benz sestrojil první prakticky použitelný automobil s benzinovým motorem.
Další vývoj v této oblasti se pak přesunul především do USA, kde v roce 1908 H. Ford zahájil hromadnou výrobu slavného modelu Ford T, který byl prvním osobním automobilem běžně dostupným pro široké vrstvy obyvatelstva. Začátek používání středních ropných destilátů (motorové nafty) jako motorového paliva spadá do počátku dvacátého století. V roce 1900 na světové výstavě v Paříži byla německému vynálezci Rudolfu Dieselovi (1858 – 1913) za jeho motor udělena velká cena. Roku 1911 byla v Kodani spuštěna na vodu loď Seelandia se dvěma osmiválcovými čtyřtaktními Dieselovými motory, sloužící až do roku 1942. Nákladní automobily se vznětovým spalovacím motorem a rovnotlakým spalováním těžšího kapalného paliva (nafty) začala vyrábět německá továrna MAN teprve roku 1924. Dalším impulsem masového rozšíření motorové nafty byla industrializace zemědělské výroby. Hledání alternativních paliv Automobilová doprava je jedním z nejvýznamnějších faktorů ovlivňujících kvalitu životního prostředí. Je proto samozřejmé, že na celém světě se této problematice věnuje intenzivní pozornost. Emisní limity pro jednotlivé kategorie silničních vozidel i požadavky na kvalitu používaných motorových paliv jsou neustále zpřísňovány. Cílem této snahy je dosáhnout významného snížení plynných emisí a tedy negativních vlivů dopravy na kvalitu našeho životního prostředí. V evropských zemích roste v posledních letech ekologické uvědomění veřejnosti, které se projevuje tlakem na výrobu „ekologicky čistých“ motorových paliv, tj. paliv co nejméně zatěžujících životní prostředí. Zvláště devadesátá léta minulého století lze charakterizovat převratem v ekologickém posuzování motorových paliv ve vyspělých zemích světa. Ropné rafinérie tak jsou postaveny před nelehký úkol – uspokojit neustále rostoucí poptávku po motorových palivech, splnit stále se zpřísňující kvalitativní požadavky a současně upravit nabízený sortiment ve prospěch středních destilátů na úkor automobilových benzinů. To vše samozřejmě vyžaduje rozsáhlou restrukturalizaci rafinérií spojenou s nemalými investicemi. Za situace, kdy je zejména v Evropě přetlak rafinérských kapacit, je ekonomická efektivnost těchto investic značně limitována. Do popředí zájmu státních orgánů i podnikatelských sfér na celém světě se tak vedle klasických motorových paliv, tj. automobilového benzinu a motorové nafty, získávaných v ropných rafinériích, dostávají alternativní motorová paliva resp. alternativní pohon motorových vozidel. Dalším důvodem pro tento zájem je předpoklad celosvětového růstu spotřeby energie, který by měl v roce 2020 představovat nárůst o 50 % oproti roku 2000. Na celém světě probíhají intenzivní výzkumné práce týkající se výroby syntetických kapalných paliv na bázi zpracování uhlí nebo zemního plynu, která by mohla v budoucnu nahradit klasická ropná motorová paliva, velkého pokroku bylo dosaženo také v případě hybridních pohonů nebo elektropohonů s využitím palivových článků, ale jejich rozšíření v masovém měřítku je hudbou vzdálenější budoucnosti, kdy se začne projevovat nedostatek ropné suroviny, tj. pravděpodobně někdy po roce 2020. Důležitým mezníkem pro rozšíření využívání alternativních motorových paliv je akční program EU, který přepokládá, že v roce 2020 bude podíl alternativních paliv představovat 20 % z celkové spotřeby motorových paliv. Významné rozšíření alternativních paliv však bude vždy vyžadovat značné náklady na zajištění jejich dostupnosti pro širokou motoristickou veřejnost, tj. především na vybudování dostatečně husté distribuční sítě. Hlavní důvody pro uplatňování alternativních paliv jsou v podstatě dva:
• •
cena automobilového benzinu a motorové nafty, která je závislá na ceně ropy, jejíž zdroje jsou navíc omezené; ochrana životního prostředí jednak snižováním plynných emisí z motorů automobilů, jednak tlakem na využívání energie na bázi obnovitelných zdrojů.
Problematika alternativních motorových paliv je značně široká a jeden příspěvek nemůže vyčerpat celou šíři dané problematiky. Proto se zde budeme dále věnovat pouze automobilovému benzinu a motorové naftě. Alternativní paliva mohou být předmětem naší pozornosti v některém z příštích čísel. Automobilový benzin Benzin se tedy začal používat jako motorové palivo koncem devatenáctého století. Zpočátku se jednalo o produkt získaný prostou destilací ropy a jeho vlastnosti byly dány do jisté míry náhodnou skladbou uhlovodíků v závislosti na původu zpracovávané ropy. S postupným vývojem a zdokonalováním benzinového motoru konstruktéři zjišťovali, že různé benziny mají na výkon motoru různý vliv, a to především ve vztahu k průběhu hoření komprimované směsi benzinových par se vzduchem ve válci motoru, což se projevovalo větším či menším sklonem daného automobilového benzinu k předčasným detonacím, tzv. „klepání“ motoru. Jako měřítko tohoto jevu bylo zavedeno oktanové číslo. U původních primitivních automobilových benzinů se oktanové číslo pohybovalo v závislosti na použité ropě v rozmezí 40 – 60 oktanových jednotek. Právě zvyšování oktanového čísla se ukázalo jako nejvýznamnější předpoklad k dosažení vyššího výkonu zážehového spalovacího motoru. Cesty jak vyššího oktanového čísla dosáhnout, jsou v podstatě dvě: úprava složení automobilového benzinu; • použití vhodných přísad (aditiv). • Celý vývoj kvality automobilových benzinů až dodnes představuje vlastně různé variace a kombinace těchto variant. V současné době je automobilový benzin nejrozšířenějším motorovým palivem pro osobní automobily. Co je to vlastně automobilový benzin? Podle často používané definice je automobilový benzin směs převážně ropných uhlovodíků vroucí v rozmezí cca 30 až 215 °C se 3 až 12 atomy uhlíku v molekule. Pro to, aby tuto směs bylo možné použít jako motorové palivo pro zážehové motory, je však uvedená charakteristika nedostatečná. Palivo musí vyhovovat mnoha dalším kvalitativním parametrům, které umožní jeho používání pro zadaný účel. Kvalitativní parametry automobilových benzinů lze rozdělit do několika základních skupin: • antidetonační charakteristiky; • těkavostní parametry; • chemické složení; • parametry charakterizující čistotu; • ostatní parametry (hustota aj.). Pro zlepšování užitných vlastností automobilových benzinů se široce používají různá aditiva. Stále častěji se tato aditiva používají ve formě multifunkčních „balíčků“, které bývají tzv. šity na míru pro daný druh paliva a kterými se zároveň jednotlivé velké distribuční firmy chtějí odlišit jedna od druhé. Používané přísady můžeme rozdělit do několika základních skupin: zvyšovače oktanového čísla; • • detergenty, antioxidanty, inhibitory koroze, deaktivátory kovů;
• • •
aditiva proti "zatloukání" ventilových sedel; aditiva omezující růst oktanového požadavku; barviva, antiicing aditiv aj.
Nejdůležitějším a nejrozšířenějším typem aditiv bylo v historickém pohledu používání antidetonačních přísad. Jako historicky nejstarší antidetonátor byl používán jód a později anilín (v roce 1919), avšak ani jeden, ani druhý nenašel širší uplatnění. Jako mnohem výhodnější se ukázalo použití tetraethylolova (TEO), které jako aditiv do motorových paliv použil poprvé v roce 1920 Thomas Midgley. Z hlediska rozsahu použití se olovo ve formě tetraalkylolova (nejčastěji tetramethyl- nebo tetraethylolova) jeví jako historicky nejvýznamnější antidetonátor. Olovo však patří do skupiny tzv. těžkých kovů a je v životním prostředí poměrně rozšířeno, k čemuž nemalou měrou přispěl v průběhu tisíciletí svou činností i člověk. Z hlediska toxicity patří mezi nejprostudovanější prvky. Olovo působí negativně na celou řadu lidských orgánů. Největší vliv má olovo zejména na děti vzhledem k jejich vyvíjející se nervové soustavě. Olovo způsobuje zpomalení mentálního a fyzického vývoje dětí, zhoršuje schopnost učit se, způsobuje změny v chování jako např. hyperaktivitu, neschopnost soustředit se apod. Prokázalo se snížení IQ u dětí exponovaných olovem. U dospělých dochází již při vystavení nízkým koncentracím olova v ovzduší ke zvýšení koncentrace olova v krvi, což může mít za následek zvýšení rizika kardiovaskulárních chorob (infarkt) a poškození ledvin. Na experimentálních zvířatech bylo prokázáno, že může způsobovat rakovinu. Odstraňování olova z automobilových benzinů je celosvětovým trendem. Prvním důvodem je vlastní toxicita olova pro lidský organismus. Druhým, ale nikoliv v pořadí důležitosti, je neustále se zvyšující počet automobilů na našich silnicích. To se projevuje rostoucím množstvím plynných emisí a zhoršováním životního prostředí, zvláště ve velkých městech. Používání trojcestných katalyzátorů se tak stává nutností a vzhledem k tomu, že olovo je katalytický jed, který drahý katalyzátor nevratně vyřadí z provozu, podmiňuje přechod na bezolovnaté benziny. Velmi rozsáhlá kampaň za snížení obsahu olova v benzinech resp. úplné jejich vyloučení z výroby a prodeje začala již v osmdesátých letech minulého století. Nejvýrazněji se tato snaha zpočátku projevovala zejména v Severní Americe (USA), v čele s tradiční doménou vysokých ekologických požadavků – Kalifornií. V Evropě se tyto snahy začaly uplatňovat především ve Skandinávii a SRN, následovaly další státy. Prvními evropskými zeměmi, které plně vyřadily olovnaté benziny ze svého trhu již v devadesátých létech minulého století, byly kromě Švédska, Finska a Dánska také Rakousko a Slovensko. Na Slovensku se pro zajištění provozu starších typů automobilů s netvrzenými ventilovými sedly zavedla typová řada automobilových benzinů „UNI“ modré barvy, které místo olova obsahovaly speciální přísadu na ochranu ventilových sedel na bázi sodíku. Na druhé straně, vysoký obsah olova v automobilových benzinech dosud přetrvává zejména v rozvojových zemích, hlavně v Africe, na středním východě a v některých jihoamerických státech. Naše republika byla vždy v popředí snah o snižování obsahu olova v automobilových benzinech. Obsah olova v olovnatých autobenzinech se u nás měnil podobně jako v ostatních vyspělých zemích Evropy, kdy z původních hodnot max. 1,9 g olova na jeden litr olovnatého autobenzinu v roce 1960 klesl na současných max. 0,15 g olova na litr v roce 1988. současně se také na trhu začaly prosazovat autobenziny typu Natural, tj. neobsahující žádná antidetonační aditiva na bázi kovů. Okamžité odstranění olova z veškerého objemu vyráběných automobilových benzinů nebylo jednoduchou záležitostí. Jednak bylo třeba „oktany“ ztracené odstraněním olova dohnat
použitím kvalitnějších složek, nových technologií nebo optimalizací chodu rafinérií, což není právě levná záležitost, jednak bylo třeba kompenzovat ještě jednu dosud nezmíněnou funkci olova. Olovo totiž při použití v autobenzinu vytváří na ventilových sedlech válců motoru film, který působí jako mazivo a zabraňuje jejich opotřebování. Při používání klasických bezolovnatých benzinů (bez přídavku speciálních přísad na ochranu ventilových sedel) by mohlo dojít k zatloukání ventilů spalovacích motorů, což se projevuje problémy s ventilovými vůlemi a v konečném důsledku pak dochází i k poškození hlavy motoru. U novějších typů motorů je tento problém řešen použitím odolných slitin pro výrobu ventilových sedel. U našich automobilů mají tato tvrzená sedla všechny typy počínaje Škodou Favorit/Forman vyráběné od roku 1992. Starší vozy, jako je např. Škoda 105/120 však vyžadují používání olova minimálně na úrovni 0,03 – 0,05 g olova na litr benzinu. V případě použití bezolovnatého benzinu typu Natural pro tyto vozy je tedy nutné do tohoto benzinu přidat místo olovnatých přísad speciální aditiv na ochranu ventilových sedel. Jako zatím optimální se ukazuje použití aditiv na bázi draslíku. Přísady na ochranu ventilových sedel se v zásadě používají dvěma způsoby: • přímo ve výrobě benzinů v rafinériích nebo skladech (tzv. generelní aditivace); • koncovým uživatelem benzinů u čerpacích stanic (tzv. individuální aditivace). Obrázek 1 – Vývoj trhu autobenzinů v ČR 100%
Podíl na trhu, %
80%
60%
40%
20%
0% 1993
1994
Super 95N Speciál 91N
1995
1996
1997
1998
Normal 91N Special 91 (Pb)
1999
2000
2001
2002
SuperPlus 98N Super 96 (Pb)
V České republice bylo používání autobenzinů obsahujících olovo zakázáno k 1. 1. 2001, což bylo pouze s ročním zpožděním v porovnání s EU. Analýza tuzemského trhu automobilových benzinů (viz obrázek 1) a jeho předpokládaného vývoje vedla k rozhodnutí nejvýznamnějších značkových firem působících na českém trhu zvolit pro náhradu olovnatého automobilového
benzinu Speciál s oktanovým číslem 91 formu generelní aditivace benzinu Natural 91 vhodným aditivem na ochranu ventilových sedel. Pro podstatně méně rozšířený olovnatý typ Super byla zvolena varianta individuální aditivace.Vývoj ukázal, že přijaté řešení bylo správné a trh se s odstraněním olova z automobilových benzinů bez problémů vyrovnal. Vývoj požadavků na kvalitu automobilových benzinů v západní Evropě i u nás v současné době určuje směrnice Evropské unie 98/70/EC novelizovaná směrnicí 2003/17/EC. Do české legislativy byla směrnice 98/70/EC transponována v prováděcí vyhlášce č. 227/2001 Sb. k zákonu č. 56/2001 Sb., o technických podmínkách provozu vozidel na pozemních komunikacích. Podrobně jsou požadavky na kvalitu automobilových benzinů jsou definovány v evropské normě EN 228 převzaté i do systému českých technických norem. V tabulce 1 jsou uvedeny některé nejdůležitější kvalitativní požadavky na bezolovnaté automobilové benziny. Stávající parametry jsou zde uvedeny spolu s parametry, které by podle platné evropské legislativy měly vstoupit v platnost od 1. 01. 2005. Tabulka 1 – Stávající kvalita autobenzinů a výhled na další období Parametr
ČSN EN 228
Kvalita 2005 Směrnice 98/70/EC a 2003/17/EC
OČ VM
min.
95,0
95,0
OČ MM
min.
85,0
85,0
max.
60,0
60,0
Hustota, kg/m
max.
775
-
Destilační zkouška, % V/V: odpařené množství při 100 °C odpařené množství při 150 °C konec destilace
min. min. max.
46,0 75,0 210
46,0 75,0 -
Typový rozbor, % V/V: obsah olefinů obsah aromátů obsah benzenu
max. max. max.
18,0 42,0 1,0
18,0 35,0 1,0
Obsah síry, mg/kg
max.
150
50 / 10
Obsah kyslíku, % m/m
max.
2,7
2,7
Obsah olova, mg/l
max.
5
5
Tlak par (léto), kPa 3
Jak je vidět z tabulky, v roce 2005 dojde ke snížení maximálně povoleného obsahu aromátů ze 42 % na 35 a zejména dojde k dalšímu výraznému snížení maximálně povoleného obsahu síry, kdy od roku 2005 je povoleno maximálně 50 mg/kg síry s tím že současně musí být na trhu k dispozici palivo s obsahem síry do 10 mg/kg, přičemž plná konverze na tuto hranici musí proběhnou nejpozději do roku 2009. Motorová nafta Motorovou naftu je možné z hlediska výroby zařadit mezi střední ropné destiláty. V současné době to je s ohledem na rozsah použití nejdůležitější motorové palivo v hospodářsky
vyspělých zemích. Využívá se pro vznětové motory v nákladní autodopravě, u autobusů, v železniční a lodní dopravě, pro pohon zemědělských strojů a v neposlední řadě i pro pohon osobních motorových vozidel. Úměrně se vzrůstajícím počtem automobilů a počtem ujetých kilometrů se však zvyšuje i množství škodlivých exhalátů z výfukových plynů vznětových motorů. Motorové nafty jsou s ohledem na svůj ropný původ poměrně komplikovanou směsí alkánických, cyklánických a aromatických uhlovodíků, jejichž vzájemné poměrné zastoupení vyplývá z kvality rop použitých pro dané zpracování. Je to složitá směs uhlovodíků s 12 až 22 atomy uhlíku v molekule vroucí v rozmezí cca 180 až 370 °C. Tato směs musí pro to, aby byla použitelná jako palivo pro vznětové motory, splňovat řadu kvalitativních ukazatelů, které nafty můžeme rozdělit do několika skupin: • fyzikálně – chemické charakteristiky; • nízkoteplotní vlastnosti; • chemické složení; detonační vlastnosti; • • mazivost; • parametry charakterizující čistotu; ostatní parametry. • Kapalné palivo se vstřikuje do válce Dieselova motoru do vzduchu zahřátého adiabatickou kompresí, kde se palivo samovolně vznítí. Proto je třeba vysoký kompresní poměr motoru a snadno samozápalné palivo. Vstřikovací soustava vyžaduje palivo s vyšším bodem varu, které se příliš snadno nevypařuje. Tyto požadavky splňují střední ropné destiláty – plynové oleje, nazývané motorové nafty, nebo také dieselovo palivo. Dieselovu motoru se velmi často také podle paliva říká naftový nebo podle způsobu zapálení paliva vznětový. Použitelnost motorové nafty výrazně závisí mj. na typu vozidla. Stále větší požadavky jsou kladeny na nízkoteplotní vlastnosti motorových naft. Bylo zjištěno, že nízkoteplotní vlastnosti motorové nafty negativně ovlivňuje zejména přítomnost n-alkánů s počtem uhlíků v molekule větším než 17, které jsou významně zastoupené zejména ve frakci plynového oleje s teplotou varu nad 300 °C. Pro zlepšování užitných vlastností motorových naft se stejně jako u automobilových benzinů široce používají různá aditiva (přísady). Stále častěji se tato aditiva používají ve formě multifunkčních „balíčků“, které bývají tzv. šity na míru pro daný druh paliva a kterými se zároveň jednotlivé velké distribuční firmy chtějí odlišit jedna od druhé. Používané přísady můžeme rozdělit do několika základních skupin: • přísady pro zlepšení nízkoteplotních vlastností; • mazivostní přísady; • zvyšovače cetanového čísla; • detergenty, antioxidanty, inhibitory koroze; • deaktivátory kovů, antistatické přísady; • protipěnivostní aditiva, deemulgační přísady; • biocidy aj. Mnohdy si zákazníci během zimy stěžují na špatnou kvalitu motorové nafty, ale vlastní problém často spočívá úplně jinde. Můžeme se setkat se setkat s provozovateli automobilů, kteří prakticky neprovádějí údržbu palivového systému automobilu, což má za následek zejména zvýšení obsahu vody a mechanických nečistot v palivové nádrži automobilu a právě tyto složky mohou být příčinou předčasného zanesení palivového filtru.
Zpřísňování emisních limitů v celosvětovém měřítku od začátku devadesátých let a hlavně zavedení nových emisních předpisů limitujících obsah pevných částic, nespálených uhlovodíků, oxidu uhelnatého, oxidu siřičitého, oxidů dusíku apod. nutí výrobce věnovat výrobě motorové nafty stále větší pozornost a snažit se trvale o zvyšování jejích užitných vlastností. To by se mělo projevit jejím dokonalejším spalováním v motorech a z toho rezultujícím snižováním uvedených škodlivých emisí. Z hlediska ochrany životního prostředí se koncem sedmdesátých dostala do popředí otázka obsahu síry. Její obsah se u nás začal razantně snižovat jak je vidět z uvedeného obrázku. Obrázek 2 – Vývoj obsahu síry v motorové naftě 0.6
Obsah síry, % (m/m)
0.5
0.5
Legislativa ČR
Legislativa EU
Skutečnost ČeR
0.4
0.3
0.3 0.25
0.2
0.2 0.15
0.1 0.05
0.05
0.04
0.035
0.035
2000
2001
0 1974
1983
1987
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2002
Radikální snižování obsahu síry s sebou však přineslo jeden problém. Ukázalo se totiž, že hluboce rafinovaná motorová nafta s obsahem síry pod 500 mg/kg ztrácí svou přirozenou mazací schopnost. Snížení mazivosti motorové nafty může způsobovat problémy u vstřikovacích čerpadel vznětových motorů. Jakékoliv netěsnosti, nepřesnosti popř. chyby na těchto velmi důležitých součástech motoru jsou příčinou zhoršené ekonomiky provozu, nižšího výkonu a v neposlední řadě i výrazně horších emisních charakteristik. Značně náchylná vůči zadření jsou zejména rotační vstřikovací čerpadla, která jsou přímo mazána motorovou naftou. Ztrátu přirozené mazivosti motorové nafty v důsledku radikálního snížení obsahu síry je třeba pro zajištění bezproblémového provozu vstřikovacích čerpadel nahradit pomocí vhodných aditiv. Jedná se o aditiva zahrnující celou řadu povrchově aktivních chemikálií, které mají afinitu ke kovům a vytvářejí na jejich povrchu ochranný film, který zabraňuje přímému
kontaktu kov – kov, což se následně projeví mnohem nižším opotřebením součástek (zejména v rotačních vstřikovacích čerpadlech). Tabulka 2
Stávající kvalita motorové nafty a výhled na další období
Parametr
Kvalita 2005
ČSN EN 590
Směrnice 98/70/EC a 2003/17/EC Cetanové číslo
min.
51,0
51,0
min.
46
-
Hustota při 15 °C, kg/m
max.
845
845
Obsah síry, mg/kg
max.
350
50 / 10
Polyaromáty, % m/m
min.
11
11
95 % V/V předestiluje při, °C
max.
360
360
Cetanový index 3
V tabulce 2 jsou uvedeny některé nejdůležitější kvalitativní požadavky na motorové nafty. Stávající parametry jsou zde uvedeny spolu s parametry, které by podle platné evropské legislativy měly vstoupit v platnost od 1. 01. 2005. Jak je z tabulky vidět, v roce 2005 dojde stejně jako u autobenzinů k dalšímu výraznému snížení maximálně povoleného obsahu síry, na maximálně 50 mg/kg resp. 10 mg/kg síry, přičemž plná konverze na tuto hranici musí proběhnou stejně jako u autobenzinů nejpozději do roku 2009. Ostatní parametry motorové nafty se zatím pravděpodobně měnit nebudou. Vývoj trhu motorových paliv Přírůstek automobilů poháněných motorovou naftou z nově registrovaných vozidel se v posledních letech každoročně zvyšuje. V letech 1995 až 2005 se v EU ve srovnání s rokem 1991 předpokládá zvýšení spotřeby motorové nafty pro osobní automobily o cca 33 %. Rovněž bude významně stoupat i spotřeba motorových naft pro nákladní automobily. V prodeji nových automobilů již v některých státech dokonce osobní automobily s naftovým motorem převládají, jak dokumentuje tabulka 3. Tabulka 3
Prodej osobních automobilů s naftovým pohonem v některých zemích EU (2001) Stát
Podíl aut s naftovým motorem na celkovém prodeji, %
Itálie
37
Španělsko
50
Francie
56
Německo
35
Belgie a Lucembursko
62
Rakousko
65,7
U nás se v posledních deseti letech spotřeba motorových paliv vyvíjela obdobně. Jak je vidět z obrázku 3, dochází zejména v posledních několika letech k razantnějšímu nárůstu spotřeby motorové nafty v porovnání s automobilovým benzinem. Obrázek 3 – Vývoj trhu motorových paliv v ČR
Spotřeba (1993=100 %)
180
160
Autobenziny
Motorová nafta
140
120
100
80 1993
1995
1997
1999
2001
Spotřebu motorových paliv na trhu ovlivňuje do značné míry i skladba automobilů a především stáří používaného autoparku. V ČR bylo k 31. 12. 2001 registrováno přes 3,5 milionu osobních automobilů, přičemž jejich průměrné stáří bylo 13,61 roku. Počet aut ani průměrné stáří autoparku se v posledních letech nijak zásadně nemění a nelze předpokládat, že by v následujících letech došlo k nějakému zásadnímu zvratu. Nejrozšířenější značkou je Škoda, jejíž podíl přesahuje 50 %. Každé desáté auto na našich silnicích je Škoda 120, což je hranice, kterou žádný z novějších typů hned tak nepřekoná. Co bude dál Jaká je další budoucnost motorových paliv v časovém horizontu 20 a více let? Je obtížné odhadnout směr dalšího vývoje. Vše záleží na budoucí legislativě a ekologickém uvědomění, na zásobách ropy a plynu, na nových technologiích jak v rafinérském, tak především v automobilovém průmyslu, na pokroku ve využívání alternativních energií, ať už to budou palivové články, vodíkový motor nebo jiný dosud nepoužívaný způsob pohonu. Nechme se překvapit.
