1. Ana Sayfa
  2. Günlük Hayattan
  3. Benzin Nedir ve Özellikleri

Benzin Nedir ve Özellikleri

Benzin Nedir ve Özellikleri
BENZİN
1. Tanımı
Benzin, 32-204 °C’ler arasında kaynayan, özgül
ağırlığı 0,680-0,760 g/cm3 olan renksiz ve kendine özgü kokusu bulunan bir
hidrokarbonlar karışımıdır. Benzini oluşturan HC’lerdeki karbon sayısı 4-10
arasında değişir. Çok az olmakla beraber ağır ve hafif HC’ler ile petrolden
gelen S (kükürt) ve N (azot) bulunduran, normal şartlar altında sıvı bir
HC’dir. Benzinin içinde parafinik, etilenik, naftanik ve benzenik
hidrokarbonlar bulunur.
2. Tarihçesi
Benzin XIX. yüzyılın son çeyreğinde Otto çevrimine
göre çalışan motorlarda kullanılmıştır. Petrolün bulunmasından sonra ilk
rafineri işlemleri ile elde edilen yakıtlardandır.
3. Yapısı
Benzin, genel formülü CnHm kapalı formülü ile ifade
edilen HC’lerden oluşur. Benzinin yapısında özelliklerini artırmak ve renk
vermek için katkı maddeleri kullanılmaktadır. Bunun yanında petrolden
kaynaklanan çok az miktarda ve istenmeyen kükürt ve azot gibi elementler de
bulunmaktadır.
Benzinin HC yapısında;  CnH2n+2 kapalı formülü ile
gösterilen parafinik HC’ler,   CnHn
kapalı formülü ile gösterilen etilenik (hafif) HC’ler,   CnH2n kapalı formülü ile gösterilen
naftanik HC’ler,   CnH2n-6 kapalı
formülü ile gösterilen benzenik HC’ler bulunur.

 

 

ARAŞTIRMA
Benzinli motorlarda en iyi çalışmayı sırasıyla;
benzenik HC’ler, naftanik HC’ler, etilenik HC’ler ve son olarak da parafinik
HC’ler sağlamaktadır. Bu cümleden anlaşılacağı gibi benzinin içindeki benzenik
miktarı ne kadar yüksek ise benzin motorlar için o kadar iyi demektir. Bunu
temel nedeni ise benzeniklerin yüksek oktan sayısına sahip olmalarıdır.
Benzinin yapısında en az miktarda olması istenen HC grubu ise parafinlerdir.
Parafinlerden en çok kullanılan heptanın, oktan sayısının sıfır olması
parafinlerin benzin içindeki miktarının neden düşük tutulması gerektiğini
açıklamaktadır (Öğrenme Faaliyeti-7’de bu hidrokarbonların genel yapıları ve
özellikleri verilmiştir.).
Ham petrol 3800C’nin “üstünde ısıtılırsa
hidrokarbonlar parçalanarak daha küçük moleküllü hidrokarbonlara dönüşürler. Bu
olaya kraking denir. Örneğin, hekzadekan C16 H34 molekülü, oktan (C8 H18) ve
oktan (C8 H16) moleküllerine parçalanır. Isı ve basınç altındaki bu kimyasal
değişim petrolden daha fazla benzin üretilmesine imkân sağlar. Bunun için
birinci artığı meydana getiren ağır hidrokarbonlara kraking uygulanır. Bu yolla
petrolden elde edilen benzin oranı % 40 – % 60’a çıkar. Kraking işleminin diğer
önemli bir yanı da benzinin vuruntuya karşı direncini yükseltmesidir. Ayrıca
birçok yan ürünün alınmasını da sağlar.

4. Benzinde Aranan Özellikler
Motorlarda kullanılan benzinin bazı özelliklere
sahip olması gereklidir. Bu özelliklerden bazıları motorun performansını
iyileştirirken bir kısmı motorun korunması bir kısmı da aracın emniyeti için
gereklidir. Benzinde bulunması gereken özellikleri aşağıda sıralanmıştır.
 Soğukta motorun kolay çalışmasını sağlamalıdır. 
Buhar tamponunu önlemelidir.  Motorun ani güç değişikliklerine cevap
verebilmelidir.  Ekonomik olmalıdır.  Reçine teşekkülü olmamalıdır. 
Korozyona neden olacak yanma sonu artıkları olmamalıdır.  Yağlama yağlarının
özelliğini bozmamalıdır.  Vuruntuya dayanıklı olmalıdır.
4.1. Soğuk Havalarda İlk Hareket ve Uçuculuk
Benzinin ve diğer sıvıların, sıvı hâlden gaz hâline
geçebilme yeteneklerine uçuculuk denir. Her sıvının uçuculuğu sıcaklığa bağlı
olarak değişiklik gösterir. Örneğin suyu ele alacak olursak bu sıvının
uçuculuğu kaynama noktasına yaklaştıkça daha da artmaktadır. Benzinin uçuculuk
kabiliyeti suya göre çok yüksektir. Bunun nedeni benzinin kaynama noktasının 32
°C gibi düşük bir değerden başlamasıdır. Benzinin içinde farklı yapılarda HC
bulunduğunu belirtmiştik. HC’lerin kaynama noktaları 32-180 °C arasında
değişmektedir. Buji ile ateşlemeli motorlarda kullanılacak yakıtın düşük
sıcaklıklarda buharlaşması istenir. Sıvının kaynama noktası düşükse uçuculuk
yüksek, kaynama noktası yüksekse uçuculuk düşüktür.
Yakıtta bulunan hafif hidrokarbonların düşük
sıcaklıklarda buharlaşması istenir. Özellikle soğuk motorlarda ilk hareket için
yeterli miktarda yakıtın sağlanması, yakıtın uçuculuğu ile direkt olarak
ilgilidir. Yakıtın uçuculuğu ne kadar iyi ise ilk hareket o oranda kolay olur.
Benzinin uçuculuğu, motorun değişik çalışma koşullarına uygun bir yakıt
olmasını sağlar.
4.2. Buhar Tamponunu Önleme
Sıvı yakıtlarda uçuculuğun çok fazla olması
istenmez. Çünkü ısınan motor, yakıt sistemi elemanlarının ısısını artıracaktır
ve artan sıcaklığın etkisiyle yakıt, motora ulaşmadan buharlaşacak, bu durum
ise yakıt pompası veya borularında buhar tıkacı oluşmasına neden olacaktır. Bu
istenmeyen bir durumdur. Benzinin uçuculuğunun bir ifadesi olan buhar basıncı
en çok 37,5 °C’de 0,8 atmosfer (reid –buhar) basıncı olmalıdır. Benzinin
buharlaşması uçuculuğu ile bağlantılıdır. Uçuculuk yüksek olursa buhar tıkacı
oluşma olasılığı artmaktadır. Soğuk havalarda ilk hareket için yüksek uçuculuk
istenirken buhar tamponunu engellemek için düşük uçuculuk istenmektedir.
Motorun çalışma şartlarına göre optimum bir uçuculuk değeri mevcuttur ve bu
değer benzini iyi bir yakıt yapmaktadır.
4.3. Motorun Ani Güç Değişimini Karşılanması
Yüksek hıza ani geçiş için gaz pedalına
basıldığında, motorun emdiği hava miktarı ani olarak artar. Bu ani hava
artışında motorun daha iyi hızlanabilmesi için hava içerisine daha fazla yakıt
verilmelidir. Bu yakıt artışını sağlayabilmek için yakıtın uçuculuğunun yüksek
olması gerekir. Benzin, ani güç değişikliklerine uyum sağlayabilecek bir
uçuculuğa sahip olduğundan motorlar için uygun bir yakıttır.
4.4. Ekonomiklik
Motorun bütün çalışma koşullarına cevap verebilen yakıtın
aynı zamanda ekonomik olması da gerekmektedir. Benzinin fazla uçucu olması
buharlaşma ile yakıt kaybına neden olduğu için yakıt ekonomisi açısında
dezavantaj doğurur. Bunun yanında yüksek uçuculuk, depolama zorluklarını da
beraberinde getirmektedir.
4.5. Reçine Oluşumu (Zamk ve Vernik)
Sıvı yakıtlar, depolandıkları ortamda oksijenle
reaksiyona girerek çöküntü oluşturur. Bu çöküntülere reçine denir. Bu
çöküntüler yakıt sisteminde tıkanmalara yol açabileceğinden dolayı istenmez.
Benzinin içindeki reçine oranı 5 mg/cm3 ten az olmalıdır. Reçine motorda
supapların yapışmasına ve yakıt kanallarının tıkanmasına neden olur. Benzin çok
uzun süre bekletilirse reçine oluşumu artacağından uzun süre bekletilmemelidir.
4.6. Korozyon
Buji ile ateşlemeli motorlarda, yanma sonunda
korozyon etkisi olan artıklar olmamalıdır. Korozif yanma sonu ürünleri kükürt
miktarı ile doğru orantılı olarak artar. Bu yüzden benzindeki kükürt miktarı
0,001’den fazla olmamalıdır. Kükürt miktarının dahayüksek olması, yanma sonunda sülfiroz asit (H2SO3)
oluşumuna sebep olur. Bu gibi asitler metallerde korozyona sebep olarak motor
parçalarının ömrünü olumsuz etkiler.
4.7. Yağlama Yağına Etkisi
Motorda kullanılan yakıtın uçuculuğu yeterli olmaz
ise silindirlere giren yakıtın bir kısmı sıvı hâlde olur. Benzinin sıvı hâli,
silindir cidarlarındaki yağın incelmesine sebep olarak yağın, yağlama görevini
yapmasını engeller. Ayrıca kartere inerek yağı inceltir ve viskozitesinin
düşmesine, dolayısıyla yağlama görevini yerine getirememesine neden olur.
Görüldüğü gibi uçuculuk çok önemli bir özelliktir. Benzin, içeriğinde
bulundurduğu farklı HC’ler sayesinde uçuculuk için değişen isteklere cevap
verebilen bir yakıttır.
4.8. Vuruntu Dayanımı
Buji ile ateşlemeli dört zamanlı motorlarda, ikinci
zaman sonunda, yanma odasında sıkışmış olan karışım buji kıvılcımı ile
ateşlendiğinde karışımın normal zamanda yanmasına, normal yanma denir. Yanma
odasındaki karışım tamamen yanıncaya kadar bujiden başlayan alev, dairesel
halkalar hâlinde diğer kısımlara yayılmalıdır. Alevin yayılmasını sağlayan alev
hızına, alevin yayılma oranı denir. Alevin yayılma hızı normalden yüksek olursa
ani basınç artışları meydana gelir. Bu olaya vuruntu denir. Vuruntu, yakıtın
oktan sayısıyla ilişkilidir. Oktan sayısı yüksek yakıtların vuruntu dayanımı
yüksektir. Benzinin oktan sayısı kullanıldığı motorlara göre değişmektedir.
5 Benzine Katılan Katkılar
Benzine katılan katkı maddelerini iki grupta
incelenebilir. İlk grup olarak benzinin oktan sayısını yükseltmek için
kullanılan katkı maddeleri, ikinci grup olarak koruyucu amaçla kullanılan katkı
maddeleri olarak sınıflandırılabilir.
5.1. Oktan Sayısını Artırıcı Katıklar
Benzinin üretimi sırasında kraking, reforming,
polimerizasyon, izomerizasyon gibi yöntemler kullanılarak oktan sayısı
yükseltilmektedir. Üretimden sonra oktan sayısını arttırmak için;
 Kurşun tetraetil bir litre benzinde en fazla 0,8
cm3 bulunmasına izin verilen ve oktan sayısını 7-10 kadar artıran bir katkı
maddesidir. Günümüzde gerek motor parçalarına olan olumsuz etkileri gerekse
insan sağlığı ve çevreye verdiği zararlardan dolayı kullanımı çok azalmış,
ülkemizde kullanımı yasaklanmıştır.  Benzen ilavesi ile oktan sayısı yükselir.
Genelde % 10 kadar benzen ilave edilmektedir.  Demir penta karbonil,   Mono metil anilin,  Metanol ve etanol
alkolleri katılarak da oktan sayısı yükseltilebilmektedir.
5.2. Diğer Katkılar
Motorun temizlenmesi, korunması için kullanılan
katkılar ve benzine renk veren katıklardır. Bunları aşağıdaki gibi sıralamak
mümkündür:
 Yanma odası ve bujilerdeki birikintileri
temizlemek için fosfor bileşikleri ve bromür etilen,  Karbüratör ve manifoldlardaki
birikintileri önlemek için deterjanlar,  Reçine teşekkülünü ve kurşun
tetraetilin parçalanmasını önleyici antioksidanlar,  Supap ve silindirin üst
kısmını yağlayıcı hafif yağlar,  Paslanmayı önleyici anti-pas maddeler, 
Aşıntıları engellemek için etilendibromit,  Buzlanmayı engellemek için %1
izopropilalkol, % 0,005 amonyum tuzları % 0,2 glikol veya fosfatlar,  Benzinin
donmasını engellemek için kullanılan % 1 metilalkol kullanılmaktadır.
Günümüzde hızla gelişen rekabet ortamında daha kaliteli
ve temiz bir benzin için bütün şirketler farklı miktarlarda katkı maddeleri
kullanmaktadır.Kaynakça: http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Motor%20%C3%87evrimleri%20Ve%20Yak%C4%B1tlar.pdf
Yorum Yap

Yorum Yap