Pojednání o benzínech

Díky  „změně“ našeho webu, jsem najednou objevil, že z něj zmizela i spoustu příspěvků, které s touto „změnou“ neměly nic společného… Proč se tomu tak stalo, nás opravdu nenapadá…. Jedním z článků, který se ztratil je i následující „Pojednání o benzínech“ od Honzy Kubeše. Jen tak mimo jiné: Honza Kubeš je chemikem Hasičského záchranného sboru v Plzni a zaobírá se hlavně toxikologií a radioaktivitou. V podstatě je u každého „karambolu“ jež má chemickou souvislost. A kdo více by toho měl vědět o palivech a benzínech více než on sám. Tak tady je jeho následné poznání.

Láďa Kulhavý

Benzínová paliva

Tak jak se v našich podmínkách stále více zabydlují spalovací motory s jiskřivou svíčkou, vyskytují se různé potíže s palivem pro tyto motory. Tyto potíže vznikají hlavně z neznalosti a různých fám a legend o zázračném palivu, které dává motorům křídla a u leteckých modelářů to platí skoro doslovně.

Ale k jádru věci. Motory s jiskřivou svíčkou můžeme provozovat na dva typy paliva – na alkoholové a benzinové.
Co se alkoholového paliva týká, přichází do úvahy hlavně metanol a v nouzi to může být i etanol. Tím, že se používají dvoutakty a motory se mažou olejem v palivu nejčastěji se pro mazání používá ricinový olej. Zde pochyby nejsou a všichni, kdo repliky či staré originální motory provozují, používají nejběžnější obecnou recepturu – 20 dílů oleje a 80 dílů metanolu plus mínus nějaké to procento.
Za to při provozování benzinového paliva se šíří zaručené recepty o palivech, benzinech, olejích, různých detergentech a přísadách co jak funguje či je dokonalé a co za žádných okolností nedělat.
Pokud, vlastníme k motoru dokumentaci je to celkem jednoduché výrobce většinou uvád recepturu paliva; volíme-li palivo pro motor, který neznáme, musíme vycházet z doby kdy motor vznikl. Berme období 1935 -1945 to se vyráběly motory vysoko-zdvihové (malé vrtání x velký zdvih) povětšinou jednokanálové s deflektorem s kroužky a relativně nízkou kompresí cca 1:5 až 1:7. Po roce 1945 a dále se vyvíjely již motory čtvercové či podčtvercové někdy už i s vratným vyplachováním a s kompresí přesahující poměr 1:10.
Tyto motory ve své době v podstatě kopírovaly tehdy běžné motocyklové motory a to jak konstrukčně tak i co se paliva týkalo. Co bylo dobré pro motocykly bylo dobré i pro modeláře, ostatně kde co brát jiného. Z těchto parametrů vyplývají i vlastnosti benzinů , nejstarší motory používaly většinou benziny s nízkým oktanovým číslem v Čechách známé pod názvem NORMAL oktanové číslo 75 – 80. Motory s vyšší kompresí používaly palivo s vyšším oktanovým číslem 85-90 známý pod jménem Speciál.
Pojem oktanové číslo je technický parametr, který nám říká jak je které palivo odolné vůči klepání, předzápalům, a detonacím. Čím vyšší číslo tím vyšší odolnost. Nic víc nic míň. Z toho vyplývá, že čím vyšší kompresi bude motor mít, tím odolnější palivo vůči vzplanutí musí mít. Daleko důležitějším parametrem je tak zvaná destilační křivka, která se ale běžně nepublikuje, protože se v ní nechemik nevyzná. Tento parametr nám říká jaké množství jakých látek v palivu je.
Co v palivu potřebujeme? V první řadě potřebujeme, aby motor dobře startoval, to znamená, aby tam byly lehké těkavé snadno zápalné složky – nesmí jich být moc, dále motor musí mít výkon to, znamená látky, které spalováním uvolní hodně energie, ale nejsou tak těkavé, dále těkavé uhlovodíky, které se špatně zapalují tzv. olefiny, které zvyšují oktanové číslo paliva a také těžké a pomalu hořící uhlovodíky, které vynášejí z motoru nespálené zbytky a snižují tvorbu karbonu. Celé se to musí dobře rozptylovat ve vzduchu a dělat to správný aerosol, a nakonec se to musí dobře vázat s olejem. Tyto často protichůdné vlastnosti nakonec vytvoří správně vyvážené palivo. Každý uhlovodík má jiný bod varu a proto, když je poskládáme dohromady destilují, jeden za druhým a plynule na sebe navazují v rozpětí teplot od 50 do cca 150°C. Vytvořit vhodné palivo je náročný proces a než experimentovat je lepší se přidržet osvědčeného a zavedeného – to je automobilových paliv. Aby se zvýšilo oktanové číslo paliva a zároveň, aby se daly, spalovat méně ušlechtilé uhlovodíky začalo se přidávat do paliv tetraethylolovo tzv. antidetonátor. V současné době, kdy již není TEO ekologické, tak se nyní do paliv přidává antidetonátor na bázi amino-sloučenin, to jsou ty benziny s názvem natural, ECO a tak podobně, ale základní destilační křivka zůstává. Jinou věcí je změna motorů z karburátorových na vstřikovací, kde se mění zplynování. Aby to dobře fungovalo, i ve starých karburátorových motorech je dobré přidat do benzinu natural cca 10 až 15 procent benzinu lékařského a v objemu tohoto lehkého benzinu rozpustit i mazací olej. Co tím získáme? Sníží se tím oktanové číslo, které stejně tak vysoké nepotřebujeme, zvýší se tím podíl těkavých složek pro lepší startování a výrazně se tím zlepší rozpustnost ricinového oleje v benzinu natural. Mnohdy se do naturalu v rámci ekologických aktivit přidává v určitém procentu etanol tzv. biolíh, který není nikdy stoprocentně bezvodý a pokud je v něm voda může docházet k vysrážení oleje popř. ke zbělání namíchaného paliva.
Minerální oleje se v alkoholech špatně rozpouštějí právě kvůli vodě v alkoholech obsažené a stačí i 1 až 3 %, aby se úplně vysrážely. Jinak v benzinech se minerální oleje rozpouští bez problémů. Jiný případ je ricinový olej ten se v ropných produktech rozpouští velmi dobře, zvláště pokud se jedná o lehké benziny, pokud jsou v benzinech různé přísady – antidetonátory, vynašeče karbonu, detergenty a já nevím co ještě, může se stát, že se v tom bude ricinový olej srážet. Čím jsou ropné frakce těžší, tím hůř se v nich ricínový olej rozpouští, viz petrolej, ve kterém se již sráží (příprava detonačního paliva – musí se ricin smíchat s etérem a potom přidat petrolej nebo eter + petrolej a potom ricin). Proto je vhodné pro benzinové palivo rozpustit ricinový olej v lékařském benzinu a potom do této čiré směsi přidat benzin natural 91 nebo 95 podle požadovaného poměru.
Místo ricinového oleje jsem zkoušel i olej minerální pro dvoutakty ve stejných poměrech a motor Letná 6,3 ccm na to spokojeně běhal také, více to kouřilo, protože se olej částečně spaloval, ale motor se nelepil a ve výfukových zplodinách bylo méně kapalných zbytků. A dále jsem zkoušel se žhavíky i olej pro dvoutakty pro zahradní techniku, dobře se rozpouštěl v bezvodém metanolu a i když jsem ho dal méně (15%) motor běhal dobře, neklepal, netarokoval a nehřál se. Vymýšlet různé typy paliv na bázi benzinů jiných než motorářských např. lampový, lakový nebo do vařičů je akorát ztráta času a peněz, protože tyto benziny mají velice plochou destilační křivku, která je podstatně vyšší (150 – 200°C) než u automobilových benzinů a seřízení motoru na takové palivo je velice háklivé na změnu. Tento jev je vidět i při provozu žhavíků, kdy je nutné pro různé meteopodmínky vždy motor optimálně seřídit – metanol nemá destilační křivku je to jeden bod varu 65,5°C a tím to je.
Co se olejů a paliv a jejich kombinací týká zastávám názor, že rostliny patří k sobě a kamení také. To znamená ricinový olej – rostlinný – a metanol – dřevitý líh je jeden typ paliva a benziny – ze země a minerální olej také ze země – druhý typ paliva.
Samozřejmě můžeme diskutovat syntetické a silikonové oleje, ale ruku na srdce to je moderní a už by to nebyla ta pravá vůně těch starodávných motorů.

Historikům třikrát zdar !!!
Honza Kubeš