Přísady do benzínu

Každý prodejce u čerpací stanice by měl mít základní úroveň znalostí o hlavních produktech, které prodává. Schopnost kompetentně poradit zákazníkům je nejúčinnějším nástrojem prodeje.

Přísady zvyšující oktanové číslo

Oktanové číslo je považováno za nejdůležitější funkční parametr benzinu, na kterém závisí energetická účinnost, výkon, spotřeba paliva i životnost motoru. Proto je jeho úroveň pro každý druh benzinu závazně stanovena normou. Pokud by bylo oktanové číslo menší než oktanový požadavek motoru, docházelo by nekontrolovanému spalování směsi ve válci, doprovázenému klepáním, Intenzivní klepání probíhající delší dobu způsobuje poškození motoru, hlavně destrukci nebo až propálení pístů. To dříve způsobovalo velkou starost jak výrobcům, tak uživatelům vozidel s benzinovým motorem, ale dnešní motoristé už klepání motoru neznají. Moderní motory se vyrábí tak, aby mohly používat benzin dostupný na trhu s OČVM 95 až 100 a jejich elektronická kontinuální regulace oktanového požadavku umí chránit motor proti klepání i při použití benzinu s OČVM jen 90 nebo i mírně menším. Pokud ale dojde k selhání regulace nebo je OČ ještě nižší, je poškození motoru téměř jisté.
Nejznámější přísady jsou organické sloučeniny olova, které bylo nutné používat, dokud rafinerie nedisponovaly moderními technologickými procesy pro zvyšování oktanového čísla. Přídavkem tetraetylolova, odpovídajícím koncentraci 0,8 g Pb/litr se dosahovalo zvýšení až o 15 jednotek, což dovolovalo zvýšit účinnost motoru o 15 až 20 %. V posledních dekádách minulého století už byl veden boj proti olovu v benzinu, jehož emise ohrožovaly lidské zdraví, a došlo k postupnému omezování přípustného obsahu, ale zajímavé je, že úplný zákaz používání olovnatých přísad nepřišel kvůli ohrožení lidí, ale až poté, když byly zavedeny třícestné katalyzátory, pro které je olovo "smrtelný" jed. Od roku 2000 se smí používat výhradně jen bezolovnaté benziny, které musí mít obsah olova menší než 5 mg v litru. Nařizuje to zákon a umožňují to moderní rafinérské technologie.
Jako další organokovové sloučeniny zvyšující oktanové číslo je možné uvést pentakarbonyl železa, ferocen, karbonyl niklu a tetraethylcín. Žádná z těchto látek se z důvodu toxicity, ceny a nežádoucích vedlejších vlivů v praxi neuplatnila, mimo jiné také proto, že produkty spálení některých typů způsobují abrazivní opotřebení motoru. Přesto i v současné době se lze ještě na evropském trhu setkat s přípravkem obsahujícím sloučeninu železa, jehož nabídka vyzdvihuje hlavně čistící účinek popsaný později, ale "zapomíná" se zmínit o škodlivosti pro motor.

Antioxidanty (inhibitory oxidace)

Uhlovodíky obsažené v benzinu jsou méně nebo více náchylné k oxidaci, pokud by byl benzinv přítomnosti katalyticky působícího kovu vystaven působení slunečního světla a teploty, došlo by po dnech či týdnech k zákalu způsobenému oxidací vzniklými pryskyřicemi. Ve tmě a chladu je ale dlouhou dobu stabilní. V průběhu distribuce ani v nádrži vozidla a ve vedení paliva na benzin světlo nepůsobí, ale teplota ano. Může se ohřát ve vstřikovačích po zastavení motoru a zejména ve vstřikovačích, které nejsou používány stále, u motorů s palivovým systémem LPG/benzin. Motor startuje na benzin a po zahřátí se přepíná na LPG. Ve vstřikovačích zůstává zadržený benzin, který je bez pohybu a proto je, často i po delší dobu, zahříván na teplotu, při které se už poměrně rychle tvoří pryskyřice zalepující ventilky a jemné otvory. Povlaky pryskyřic také mohou vznikat na stěnách sacích kanálů a na sacích ventilech, takže může dojít až k jejich zalepení ve vodítkách a zůstávají otevřené. Nejméně stálou složkou benzinu jsou olefiny. Oxidační stálost (odolnost proti oxidaci) lze přídavkem malého množství antioxidantů výrazně zvýšit. Lze použít alkylfenolové i aminovétypy, např. alkyl-p-fenylendiaminy, alkyl-p-aminofenoly a alkylfenoly. Tyto přísady rozkládají peroxidové radikály. Účinné jsou již v množství od10-20 ppm a měly by být do benzinu obsahujícího olefiny přidávány ihned po jeho vyrobení, ale funguje i pozdější přidání.

Deaktivátory kovů

Benzin je v distribuční síti a v palivové soustavě vozidla v kontaktu s kovy, může obsahovat stopová množství kovů, které katalyzují oxidační reakce a tím snižují účinek antioxidantů. Velmi účinné jsou sloučeniny mědi. Funkce deaktivátorů je založena na potlačení škodlivého katalytického účinku kovů tím, že s nimi vytvoří komplexní sloučeniny, které již nepůsobí katalyticky. Příkladem přísady tohoto typu je N, N´-disalicyliden-1,2-propandiamin, dávkování je 2 až 10 ppm.

Protikorozní přísady

Klasický uhlovodíkový, hluboce odsířený benzin nezpůsobuje koroze žádných kovových materiálů, které se vyskytují v palivové soustavě. Není však schopen ochránit kovové povrchy před rezivěním v přítomnosti vody. Přítomnost vody v benzinu nelze nikdy bezpečně vyloučit, protože malé množství vody se může dostat do nádrže vozidla, hlavně déle odstaveného, kondenzací vzdušné vlhkosti a to postačuje k tomu, aby došlo k rezivění nechráněných ocelových povrchů. Antikorozní přísady, kterými mohou být např. vyšší alkoholy, mastné kyseliny nebo jejich aminy, vytváří na povrchu kovů tenký hydrofobní ochranný film, zabraňující kontaktu s vodou a jsou účinné už od koncentrací desítek ppm.
Současné benziny obsahují etanol, jehož směsi s vodou způsobují rychlé rezivění. Naštěstí nádrže novějších malých vozidel jsou plastové, velkých hliníkové nebo nerezové, potrubí z pryží nebo plastů, ale v palivové soustavě je ještěčerpadlo, čidla a vstřikovače, u starších plechové nádrže, karburátory, kde může k rezivění docházet. Z toho důvodu norma EN 228 výslovně požaduje, aby dodavatel zajistil, že se voda nebude oddělovat za klimatických podmínek v místě spotřeby benzinu a pokud je riziko oddělování, musí být přidána protikorozní přísada.

Přísady proti zamrzání vody

Pokud se v nádrži nahromadí více než několik kapek vody, může se dostat do potrubí a v jeho nejníže položeném místě v zimě zamrznout. Vozidlo je pak nutné dopravit do vytápěné haly a počkat až led roztaje. Proto vznikly a stále jsou na trhu přísady vytvářející s vodou nemrznoucí směs. Pro benzin obsahující etanol jsou ale zbytečné, protože tento benzin malé množství vody rozpouští a při větším množství se vyloučí lihobenzinová vrstva, která nezamrzá.Norma ČSN EN 589 pro LPG dovoluje přidat do skladovací nádrže určité množství metanolu, který s vodou obdobně vytvoří nemrznoucí směs. Benzin s etanolem má ještě jednu pozitivní vlastnost. Etanol se přidává jako bezvodý a benzin s obsahem etanolu 5% rozpustí při normální teplotě více než 0,2% vody, při -15°C asi poloviční množství, takže při každém tankování "suchý" benzinpalivovou nádrž i celou soustavu permanentně vysušuje tím, že veškerou přítomnou vlhkost v sobě rozpustí. Ovšem jen do uvedeného množství, což je bohatě dostatečné, na plnou nádrž je to až 0,1 litru vody. Zde je třeba se zmínit o palivu E85, které rozpustí až kolem 15% vody, proto se zamrznutí potrubí není třeba obávat, a dále o tom, že ve výjimečném případě, když se dostane do nádrže s benzinem větší množství vody, může být palivo E85 použito v přiměřeném množství pro bezdemontážní vysušení, voda se s benzinem smísí a skončí bez problémůve spalovacím prostoru.

Detergentní (čisticí) přísady

Tvorba úsad v sacím systému motoru může dosáhnout až takové intenzity, že dochází k poklesu výkonu, k poruše funkce vstřikovačů a sacích ventilů, u starších typů k zanášení karburátorů. Úsady, které se v systému vyskytují, pocházejí z organických látek unášených do sacího systému s plyny z odvětrání klikové skříně, ze zbytků prachu obsaženého v nasávaném vzduchu, které nezachytil filtr, z malého množství oleje procházejícího mezi dříkem a vodítkem sacího ventilu a z produktů oxidace a krakování paliva. Úsady na sacím ventilu ruší řízenou turbulenci směsi, což ovlivňuje rychlost spalování na emise. Při velkém množství úsad je omezeno proudění kolem sacího ventilu, tj. plnění válce, s následkem ztráty výkonu motoru.
Je zřejmé, že zachování čistoty sacího systému je důležitý požadavek pro udržení nejlepší kondice motoru, jak z hlediska spotřeby, tak výkonu a s tím souvisejících jízdních vlastností. Proto jsou dnes detergentní přísady hlavním používaným typem od doby, kdy se přestaly používat v minulosti nejužívanější olovnaté sloučeniny. Přidávají se do benzinu hlavně v průběhu distribuce (detergentní přísadu obsahují všechny značkové benziny, ale v různých koncentracích, takže účinek na provoz motoru může být výrazně odlišný) a také jako přípravky způsobem spotřebitelské aditivace.
V praxi se aplikace provádí podle dvou metod. První z nich je tzv. metoda "keepclean", což znamená, že se poměrně menší množství detergentní přísady přidává při každém tankování nebo se tankuje benzin již obsahující detergentní přísadu, takže je sací systém neustále udržován v čistotě. Druhou je tzv. metoda "clean-up", což znamená vyčistit a provádí se to přidáváním větší dávky detergentu do benzinu, např. při každém čtvrtém tankování. Výsledky zkoušek detergentní přísady jsou v tabulce. V literatuře je popsána celá řada chemických sloučenin a minimálně pět generací postupného vývoje detergentních přísad. Jsou to amidy mastných kyselin, sloučeniny isobutylenu s anhydridem kyseliny jantarové, deriváty alkylfenolů a jiné. Aby byly snadno rozpustné v benzinu, dodávají se naředěné vhodnými rozpouštědly.
V odstavci o přísadách zvyšujících oktanové číslo je zmíněn přípravek s čistícím účinkem spalovacího prostoru, obsahující železo, nabízený ve formě tablety nebo jako kapalný. Jeho nabídka uvádí, že katalytickým účinkem má docházet ke spálení úsad ve spalovacím prostoru a k vyčistění ventilů i svíček, ale série případů poruch motorů ukazuje pravý opak. Že byl přípravek použit se jednoznačně pozná pohledem do spalovacího prostoru, který je souvisle potažen rezavým povlakem, včetně zapalovací svíčky, jejích elektrod a isolátoru, což ji vyřazuje z funkce (viz obrázek). Pokud se to stane v době záruky na vozidlo, prodejce ji neuzná, protože prokázání použití výrobcem nedovoleného přípravku je už na pohled zcela evidentní.

Mazivostní přísady

V posledních letech se začaly přidávat do benzinu mazivostní přísady. Lze to nazvat renezancí v minulosti používaného tzv. vrchního mazání, tj. přidávání velmi malého množství oleje do benzinu (1:400), aby nedocházelo k suchému tření mezi válcem a pístními kroužky v oblasti horní polohy pístu. Nyní se namísto oleje přidává mazivostní přísada, která navíc ještě snižuje tření. Při použití se přísada nepřetržitě dostává s palivem do spalovacího prostoru, kde část shoří, ale druhá část ulpívá na válcové stěně a zmenšuje koeficient tření olejového filmu. To se projeví okamžitým zmenšením třecích ztrát mezi válcovou stěnou, pístem a pístními kroužky, kde ztráty tvoří více než 40 % ztrát energie připadajících na tření. Mazivostní přísada se postupně dostává do motorového oleje, takže po určité době funguje i v dalších mazaných místech a lze zaznamenat další snížení třecích ztrát v motoru. Byly publikovány výsledky zkoušek ukazující, že hned po nadávkování aditiva do benzinu přesáhla úspora paliva 1,5%, po ujetí 5000 km se úspora zvýšila na 3%.

Co ještě závěrem dodat?

Především to, že přísady do benzinu takto skutečně fungují a uvedené účinky jsou měřitelné, ale produkty nabízené na trhu nemají stejné složení, nemusí obsahovat stejné funkční typy přísad, a proto nemají ani stejné účinky. To se týká jak aditivovaných benzinů, tak přípravků v drobném balení. Uživatel se může orientovat pouze podle účinků deklarovaných výrobcem, které jsou ale často prezentovány formou přehánějících reklamních deklarací. Proto je radno preferovat ty výrobky, jejichž účinky jsou prezentovány technicky jasně a bez přehánění. Doporučit lze benzin nebo přípravek s výraznou detergentní schopností, udržující čistotu vstřikovačů a čistotu "vstupní brány" paliva a vzduchu do spalovacího prostoru a tím dlouhodobě udržující dobrou kondici motoru, s mazivostní složkou, protože zvláště při dnešních cenách je každá, i nevelká úspora paliva vítaná, není od věci, když je obsažen i antioxidant, pro motory s palivy LPG/benzin je to nutnost, a také protikorozní přísadu, protože výskyt vody v benzinu nelze nikdy naprosto spolehlivě uhlídat. Pro dnešní benziny s etanolem je pak složka proti zamrzání vody zbytečná, tuto funkci obstarává etanol. A pozor na nebezpečné přípravky, např. obsahující železo.

Hmotnost úsad na sacích ventilech po jízdní zkoušce v délce 70.000 km

Palivo: BA-95 od čerpacích stanic v České republice

Vladimír Matějovský - Nezávislý expert v oboru motorových paliv, bývalý dlouholetý vedoucí pracovník Benziny a Ústavu paliv a maziv, člen týmu odborných poradců redakce PETROLmagazínu.