Medição da viscosidade cinemática de combustíveis diesel e biodiesel

1. Introdução
A viscosidade cinemática do gasóleo é um parâmetro essencial para o correto funcionamento de um motor diesel, uma vez que afeta diretamente o funcionamento da bomba de combustível e do sistema de injeção. A viscosidade do (bio)diesel influencia a lubrificação do bico injetor e da bomba injetora; além disso, fornece informações sobre o comportamento de atomização do combustível e o tamanho das gotículas de combustível na pulverização.
A série SVM 1001 são instrumentos fáceis de utilizar, precisos e económicos para a medição automática da viscosidade cinemática. O instrumento está disponível em dois modelos diferentes: SVM 1001 e SVM 1001 Simple Fill. Ambos os instrumentos operam de acordo com o método de teste padrão ASTM D7042 e fornecem correção de polarização D445. SVM 1001 Simple Fill oferece particular comodidade, uma vez que proporciona um enchimento, limpeza e secagem automáticos.

1.1 Definições
1. Combustível diesel:
Em geral, o combustível diesel é um combustível líquido para alimentar motores a diesel que são utilizados principalmente em veículos rodoviários e ferroviários, embarcações aquáticas e motores e geradores estacionários. Pode ser produzido a partir de diferentes tipos de matérias-primas. O tipo mais comum de combustível diesel é o refinado a partir do petróleo bruto (“diesel de petróleo”), no entanto, várias alternativas – principalmente o biodiesel – foram desenvolvidas e estão a registar uma utilização crescente.
2. Combustível biodiesel:
O biodiesel ou FAME (éster metílico de ácido gordo) é um combustível diesel alternativo derivado de matérias-primas renováveis, como óleos alimentares usados, óleo de colza e soja ou gordura animal. É obtido por transesterificação.
3. Mistura de gasóleo e biodiesel:
Para diminuir a viscosidade dos combustíveis biodiesel, estes são misturados com o gasóleo de petróleo. Como resultado, podem ser alcançados tamanhos de gotas mais pequenos e uma melhor atomização do combustível. Assim, consegue-se uma combustão optimizada e reduzidas emissões de escape. Estão disponíveis várias misturas com diferentes proporções de biodiesel.
1.2 SVM 1001 – benefícios para o utilizador
 
A série SVM 1001 é perfeitamente adequada para medições de viscosidade de gasóleo e biodiesel. O instrumento oferece diversas vantagens em relação aos viscosímetros capilares de vidro:
▪ Resultado automático da viscosidade cinemática sem medições demoradas, cronómetro e cálculos manuais.
▪ SVM 1001 Simple Fill permite o enchimento, limpeza e secagem automáticos da robusta célula metálica.
▪ O controlo da temperatura Peltier torna desnecessários equipamentos adicionais, como o banho termóstato e os termómetros.
▪ Permite poupar custos e tempo com tempos de medição curtos e maior produtividade das amostras.
Medição numa vasta gama de viscosidade com apenas uma célula de medição (0,3 mm2/sa 5.000 mm2/s).
▪ O tratamento digital dos dados evita a perda de dados e erros durante a transcrição.
▪ Três anos de garantia e apoio pós-venda mundial.
 
1.2.1 O funil de enchimento simples
O SVM 1001 Simple Fill permite diferentes modos de enchimento para amostras individuais; tanto o enchimento automático com o funil Simple Fill como o enchimento manual com uma seringa são possíveis.
O SVM 1001 Simple Fill possui um sistema de enchimento de funil concebido para o enchimento e limpeza automáticos e controlados da célula de medição. Uma bomba de ar integrada seca automaticamente o instrumento. É uma alternativa económica e fácil de utilizar a outros métodos de enchimento, uma vez que a amostra pode ser enchida diretamente do recipiente de amostra. Uma gravação no funil marca o volume de enchimento ideal para uma medição em conformidade com a norma ASTM D7042. Além disso, o funil pode ser facilmente ligado e desligado graças ao simples mecanismo de ligação.
2 Amostra e preparação de amostras
 
Para obter resultados válidos e reprodutíveis, é essencial seguir as seguintes regras importantes para a preparação de amostras:
1.º Efetue a preparação da amostra de acordo com a norma ASTM D7042.
2.º Meça a amostra imediatamente após a preparação.
3.º Trate todas as amostras da mesma forma para obter resultados reprodutíveis.

A repetibilidade dos resultados da medição pode ser melhorada pela homogeneização antes da medição. Aqui, a quantidade necessária de amostra é agitada num recipiente fechado a baixa velocidade.
3 Medição
 
3.1 Configurações do instrumento
 
▪ Modo de Medição*: D7042
▪ Pré-humidificação: ligado
▪ Núm. de determinações: 5
* A “classe” é determinada automaticamente pela seleção do modo de medição.

Quando utilizar o SVM 1001 sem funil Simple Fill, utilize uma seringa de vidro para encher.
Para este relatório de aplicação, foi utilizado o SVM 1001 Simple Fill para medir a viscosidade cinemática dos combustíveis diesel a 40 °C. A amostra foi enchida diretamente do recipiente de amostra sem qualquer equipamento adicional.
 
3.2 Solventes de limpeza
A benzina de petróleo 100/140 (solvente de hidrocarbonetos, mistura principalmente de n-alcanos C7, C8, C9) é um solvente universal para a limpeza numa vasta gama de temperaturas. Se a benzina de petróleo não estiver disponível, também podem ser utilizados o éter de petróleo e o n-heptano.
As quantidades típicas de consumo de solvente quando se utiliza o funil Simple Fill são de 5 mL a 8 mL.
 
4 resultados
 
Este relatório compara os resultados obtidos com a norma ASTM D7042 e D445. O SVM 1001 opera de acordo com a norma ASTM D7042 e apresenta uma excelente repetibilidade e precisão. Além disso, o enchimento, a medição e a limpeza são otimizados para eficiência de tempo com tempos de operação minimizados utilizando o funil Simple Fill. O rendimento máximo de amostras é de até 10 amostras por hora para medições em conformidade com a norma ASTM D7042.
As viscosidades cinemáticas de acordo com a D445 foram determinadas com capilares de vidro manuais. O sistema requer um banho termostático com uma precisão de temperatura de ±0,02 °C. Para cumprir a norma, a temperatura do banho foi controlada com o MKT 50 da Anton Paar. Com capilares manuais, um rendimento máximo de amostra de cerca de duas amostras por hora pôde ser alcançado nesta experiência.


5. Conclusão
 
O SVM 1001 Simple Fill, bem como o SVM 1001 são adequados para determinar a viscosidade cinemática do combustível diesel, do biodiesel e das suas misturas. Comparativamente aos capilares de vidro, o procedimento de medição é mais eficiente em termos de tempo e custo. São necessários muito menos volumes de amostra e solvente, bem como não são necessários banhos termostáticos com líquido; isto torna o SVM 1001 mais económico e ecológico. Os resultados fornecidos pelo SVM 1001 mostram uma excelente precisão, repetibilidade e reprodutibilidade e as correções de polarização ASTM integradas permitem que os resultados sejam mostrados em ambos, ASTM D7042 e D445.
A Anton Paar oferece uma calculadora de retorno do investimento (ROI) que compara os custos típicos para medições manuais de viscosidade de acordo com a norma ASTM D7042 (implementada pela SVM) em comparação com os tipos de instrumentos ASTM D445. Os custos são separados em custos de investimento e custos totais de propriedade (TCO), incluindo os custos operacionais e os custos de manutenção. Peça uma comparação ao seu representante de vendas.
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