سوخت های زیستی و موتور بنزینی

RaisonOuPassion نوشت:
E85: اتانول زیستی

E85 یک مخلوط اتانول-بنزین است که حاوی 85٪ اتانول برای 15٪ بنزین است. این ماده به طور گسترده ای در سوئد ، برزیل مورد استفاده قرار می گیرد و در ایالات متحده آمریکا روز به روز بیشتر می شود. در فرانسه ، یک گروه کاری منصوب شده توسط تیری برتون ، وزیر اقتصاد و دارایی و به ریاست آلن پروست ، گزارش "Flexfuel 2010" خود را منتشر کرد که توصیه می کند از E85 به دلایل اقتصادی استفاده شود ، اما همچنین به دلایل زیست محیطی.
در نمایشگاه اتومبیل پاریس 2006 ، به طور خاص ساب ، فورد و پژو از بازاریابی وسایل نقلیه با سوخت فلکس خبر دادند که می توانند از بنزین و یا E85 به عنوان سوخت استفاده کنند.

مشخصات وسایل نقلیه FLEX-FUEL (Flex-Fuel Vehicle = FFV)

ویژگی های متمایز کننده وسایل نقلیه فلکس با وسایل نقلیه استاندارد بنزینی به شرح زیر است:

- در مدار سوخت منیزیم ، آلومینیوم ، چوب پنبه یا لاستیک وجود ندارد.
- پمپ سوخت مناسب برای سوخت رسانای الکتریکی.
- عناصر موتور به ویژه در برابر سایش درمان می شوند.
- انژکتورهای بزرگتر (برای تزریق 30٪ سوخت بیشتر).
- فولاد ضد زنگ یا لوله های پلاستیکی مناسب.
- فولاد ضد زنگ یا مخزن پلاستیکی مناسب.
- گاهی اوقات از روغن ضد اسید استفاده کنید.
- پمپ های سوخت شناور ضد انفجار.
- گاهی اوقات ، لوله پر کردن مخزن با یک شعله گیر کننده مجهز می شود.

اولین FFV نمونه ای از فورد T بود که برای دهقانان در غرب میانه ساخته شد تا سوخت خود را تولید کنند! کاربراتور به گونه ای طراحی شده است که راننده می تواند به راحتی از موقعیت رانندگی بسته به سوخت مصرف شده ، غنای خود را تغییر دهد.

البته FFV های فعلی دارای سیستم های تزریق هستند که می توانند به طور خودکار با سوخت سازگار شوند.
جنرال موتورز یک موتور توربو با سوخت فلکس (BioPower) ساخته است که بسیار جالب است: تنظیم توربو برای استفاده از تعداد اکتان بهتر E85 با سوخت سازگار می شود. بنابراین عملکرد ماشین هنگام کار با E85 بهتر است.

استفاده از E85 در یک موتور استاندارد

مزیت اصلی کار با E85 این است که این یک انرژی تجدید پذیر است که علاوه بر این ، وابستگی انرژی ما به کشورهای خارجی را کاهش می دهد.

عدد اکتان E85 برابر با E105 است که بالاتر از 85 تا 98 است که معمولاً یافت می شود. از طرف دیگر ، احتراق آن کارایی کمتری دارد و در یک لیتر E28 85٪ انرژی کمتری نسبت به یک لیتر بنزین وجود دارد. با وجود همه موارد ، مشخص شده است که هنگام رانندگی با E25 ، میزان مصرف فقط 85٪ افزایش می یابد.

اتومبیل های مدرن دارای سنسورهای تزریق سوخت الکترونیکی و لامبدا می توانند مخلوط هوا / سوخت را با استفاده متوسط ​​از E85 در مخزن تنظیم کنند ، با این حال تأثیر آن بر عملکرد اما بدون خرابی یا تخریب است.
برای مخلوطی از اتانول بیش از 50٪ ، احتمالاً چراغ "check engine" (چک موتور چراغ = CEL) روشن می شود ، این بدان معناست که کامپیوتر (واحد کنترل الکترونیکی = ECU) دیگر توانایی غنی سازی ندارد مخلوط کردن به اندازه کافی افزودن اتانول بیشتر به مخزن به غیر از مصرف زیاد مداوم و خراب شدن سریع کاتالیزور ، کاری از پیش نخواهد برد. بنابراین امکان استفاده از E85 در این وسایل نقلیه وجود دارد اما نباید از حد روشن CEL فراتر بروید ، یعنی تا زمانی که ECU قادر به تضمین مخلوط استوکیومتری باشد.
با این حال ، حتی زمانی که CEL مشتعل نشود ، احتراق اتانول گرمای کمتری ایجاد می کند و کاتالیزور برای رسیدن به دمای 300 درجه سانتیگراد که برای عملکرد طبیعی آن لازم است ، بیشتر طول می کشد. وسایل نقلیه بنزینی که با E85 کار می کنند در مرحله گرمایش خارج از استاندارد آلودگی باقی می مانند. هنگامی که کاتالیزور داغ شد و تا زمانی که مقدار زیادی اتانول در سوخت وجود ندارد (یعنی تا زمانی که چراغ CEL خاموش باشد) ، خودرو سازگار است.
E85 به لطف تعداد اکتان بالا در موتورهای توربو نتایج خوبی می دهد: بازده بهتر می شود زیرا ECU می تواند منحنی پیشروی بهتری را محاسبه کند و مهمتر از همه ، غنی سازی موتور زیاد ضروری نیست. مخلوط هوا / سوخت نسبت به بنزین. این منجر به مصرف بیش از حد نسبت به موتور تنفس طبیعی می شود.

خطرات

E85 می تواند باعث خوردگی قطعات فلزی و آسیب رساندن به واشر در موتورهای قدیمی شود (به خصوص قبل از سال 1988). گروه هیدروکسیل مولکول اتانول به ویژه اسیدی است و می تواند به برخی از مواد طبیعی حمله کند. برای وسایل نقلیه بعد از سال 1988 ، این قطعات برای مقاومت در برابر 10٪ اتانول در بنزین (با نام E10 در ایالات متحده آمریکا فروخته می شود) طراحی شده اند و دیگر هیچ منیزیم ، آلومینیوم ، لاستیک و چوب پنبه در تماس مستقیم با سوخت است. بسته به مارک خودرو ، از سال 1988 ، کم و بیش احتمال افزایش درصد اتانول در بنزین وجود دارد و به طور کلی تا 20٪ اتانول مشکلی ایجاد نمی کند.
علاوه بر خوردگی ، ممکن است در هنگام استفاده بیش از 10٪ اتانول در یک وسیله نقلیه استاندارد و در صورت وجود آب در مخزن ، خطر سایش آشکار نیز وجود داشته باشد. در واقع ، برای نسبت 1٪ آب در E85 ، خطر جدا شدن بنزین و اتانول (رقیق شده با آب) وجود دارد. علاوه بر این ، احتراق اتانول + آب و بنزین (به ویژه در مواقعی که موتور سرد است) مقدار زیادی اسید فرمیک (HCOOH یا CH2O2) تولید می کند که به آن اسید متانوئیک نیز گفته می شود) و در مقادیر کمتری ، استالدئید تولید می کند. (CH3CHO) و اسید استیک (C2H4O2). اسید فرمیک باعث سایش سریع موتور می شود.
موتورهای طراحی شده برای E85 دارای اجزای مکانیکی نیترید شده برای مقاومت در برابر اسید فرمیک هستند. روغن استفاده شده توسط گروه كرایسلر در این موتورها همچنین حاوی یك خنثی كننده اسید است.
در صورت استفاده از E85 آلوده به آب در خودرویی که مناسب E85 نیست ، اولین کاری که باید انجام دهید تخلیه مخزن ، خونریزی خطوط و تعویض روغن موتور است.
بیش از 1٪ آب در مخزن هنوز یک اتفاق نادر است ، خطر بسیار کم است ، به جز در مواردی که E85 توسط استفاده شده است. تقطیر الکل فقط می تواند خلوص 95.6٪ (مخلوط الکل و آب در این نسبت ها آزئوتروپیک باشد ، به این معنی است که یک تقطیر اضافی نمی تواند الکل خالص تری بدهد) و این برای اطمینان از رقت در بنزین یا جلوگیری از تشکیل اسید فرمیک در هنگام احتراق کافی نیست. فرآیندهای کم و بیش انرژی بری (درنهایت درنهایت سودآوری کم و بیش) یا تصفیه اتانول وجود دارد ، اما برای تولیدکنندگان محفوظ است.
خطر دیگر رانندگی با E85 در وسیله نقلیه ای که برای این منظور طراحی نشده است: مخلوط هوا و سوخت خیلی لاغر است. برای موتورهای دارای کاربراتور یا تزریق مکانیکی ، بدون ایجاد هیچ تغییری ، مخلوط به قدری لاغر خواهد بود که خطر گرم شدن بیش از حد وجود نخواهد داشت ، هوای اضافی تأمین شده دمای احتراق را بسیار کاهش می دهد و گاز را خنک می کند. 'اگزوز فقط کاتالیزور قادر به افزایش دما نیست و در اثر اکسیژن اضافی آسیب می بیند. اما به هر حال موتور به خوبی کار نمی کند.
از طرف دیگر ، شرایط مخلوط کمی ناب وجود دارد که در آن مخلوط هوا / سوخت بین مخلوط استوکیومتری و آن چیزی است که حداکثر قدرت موتور را می دهد. از این نیرو نمی توان با بنزین استفاده کرد زیرا گرم شدن بیش از حد آن باعث ایجاد انفجار می شود. اما مخلوط کردن اتانول با بنزین در نسبتهای خاص می تواند باعث شود که موتور تزریق کربوراته یا مکانیکی در این شرایط نامناسب کار کند و خطرات انفجار با اتانول (تعداد اکتان بالاتر) کاهش یابد رانندگی برای مدت طولانی در دمای بسیار بالا بدون درک این مسئله امکان پذیر است که می تواند پیستون ها را از بین ببرد ، شمع ها و سوپاپ ها را ذوب کند. بدون ابزار کنترل غنی بودن مخلوط ، دمای گازهای خروجی ، درجه حرارت در سر سیلندر ، فشار در محفظه های احتراق و میزان اکسیژن در اگزوز ، دشوار است که بفهمید موتور در شرایط قابل قبول اجرا می شود یا اگر در "منطقه قرمز" باشد. تزریق های الکترونیکی این خطر را کاملاً از بین می برد زیرا چراغ "موتور چک" (CEL) عملکرد غیرطبیعی را گوشزد می کند و افزودن چند لیتر بنزین به مخزن برای رفع مشکل کافی است.

توصیه های قضایی E85

برای سال 2013 ، برخی از ایالت های آمریکا در حال حاضر حداقل 20 درصد اتانول را در تمام بنزین ها برنامه ریزی کرده اند. شهر پورتلند تا سال 2009 به جای معادل های نفتی خود ، در تمام پمپ بنزین های خود بیواتانول و بیودیزل ارائه خواهد داد. مذاکرات پیرامون موارد ضمانت تولیدکننده ، که تنها استفاده از 10٪ را فراهم کرده بود اتانول در سوخت ، هنوز در حال پیشرفت است.
از طرف دیگر ، برزیل به آرامی به تبدیل خود به اتانول ادامه می دهد با توجه به اینکه تغییر در اتانول 20٪ در بنزین استاندارد تنها تأثیرات اندکی روی اتومبیل های قدیمی داشته است ، نسبت به تغییر 22٪. هنوز برای مکانیک ایمن نبود و بنابراین تصمیم گرفت به تازگی در تمام بنزین های موجود در پمپ به اتانول 24٪ تغییر دهد.
برای فرانسه و اروپا ، در اینجا 10 پیشنهاد ارائه شده توسط گروه کاری "Flexfuel 2010، ، به ریاست آلن پروست ، در مورد تعمیم بیواتانول E85 در فرانسه ارائه شده است:
1 - استاندارد E85 را در سطح ملی قبل از 31 دسامبر 2006 تعریف کنید.
2 - فروش E85 به افراد و متخصصان سراسر کشور را از اول ژانویه 1 مجاز کنید.
3 - تعیین مالیات از E85 در پایین ترین سطح مجاز توسط بخشنامه های اروپا.
4 - امضای "منشور برای توسعه E85" که متعهد تمام بازیگران بخش (تولید کنندگان ، توزیع کنندگان ، کشاورزان) است.
5- از اپراتورهای مستقل ایستگاه های خدمات برای تجهیز خود به "پمپ های سبز" پشتیبانی کنید.
6 - از طریق ارتباط هماهنگ بین دولت ، تولید کنندگان خودرو و توزیع کنندگان سوخت ، در مورد مشخصات وسایل نقلیه فلکسفل و سوخت E85 به مصرف کنندگان اطلاع دهید.
7 - تصویب مجموعه ای از مشوق های مالیاتی برای خرید خودروهای فلکسفل توسط شرکت ها: تسریع در استهلاک ، کاهش مالیات بر وسایل نقلیه شرکت.
8 - مقامات محلی را تشویق کنید تا از طریق معافیت کلی یا جزئی از مالیات متناسب اسناد ثبت نام وسایل نقلیه و از طریق کاهش هزینه پارک ، استفاده از وسایل نقلیه فلکسفول را ترویج دهند.
9 - کاهش مالیات اضافی در اسناد ثبت نام خودرو برای وسایل نقلیه فلکسفل.
10 - از طریق سیاست خرید عمومی به توسعه بازار کمک کنید
وسایل نقلیه flexfuel: تعریف اهداف چند ساله برای خرید وسایل نقلیه فلکسفول توسط دولتهای ایالتی.

تبدیل از خودروی بنزین به FLEX-FUEL

در ایالات متحده آمریکا مانند اروپا ، تصویب برای اجازه نصب کیت تبدیل فلکس سوخت به اتومبیل ضروری است. هر موتور برای هر مدل وسیله نقلیه باید دارای همسان سازی خاص خود باشد. این کار به اندازه نصب گاز (CNG یا LPG) دشوار و پرهزینه است حتی اگر محدودیت های فنی یکسان نباشد ، زیرا تمام آزمایشات ایمنی و رانندگی باید تأیید شوند. در ایالات متحده آمریکا ، به محض تأیید کیت ، مشتری نهایی مبلغی معادل 750 دلار برای قبض مین پرداخت می کند.
در حال حاضر ، فقط یک کیت تبدیل برزیلی برای سیلندرهای 4 ، 6 ، 8 در بازار ایالات متحده موجود است. این کیت با ارائه حالت تزریق برای بنزین و دیگری برای اتانول با افزایش زمان باز شدن انژکتورها برای تزریق کار می کند تا هنگام فعال شدن حالت اتانول مخلوط غنی شود.
اما این کیت کاملاً ضروری نیست. آنچه بیش از همه مورد نیاز است این است که هر آنچه را که لاستیک در تماس با سوخت است جایگزین کنید و اطمینان حاصل کنید که مخزن و خطوط سوخت از فولاد گالوانیزه نیستند. سپس باید اطمینان حاصل کنید که پمپ سوخت و سیستم تزریق می توانند 25 تا 30 درصد سوخت بیشتری تحویل دهند. برای سازگاری با E85 ، پمپ ها و انژکتورها باید از اتانول پشتیبانی کنند زیرا تولید کنندگان از دهه 80 قطعات سازگار را نصب می کنند. هنگام استفاده از E85 در خودرو ، ممکن است الکل تمام رسوبات ایجاد شده در مدار توسط بنزین یا مخزن را از بین می برد. بررسی و تعویض فیلتر سوخت پس از 1000 کیلومتر لازم خواهد بود.
برای یک وسیله نقلیه کاربراتی لازم است که اندازه جت ها از 11.8 به 14 درصد افزایش یابد که باعث افزایش جریان سوخت 25-30 درصد می شود. غنای بیکار نیز باید اصلاح شود.
حتی برای وسایل نقلیه قدیمی (قبل از 1980) ، پس از تعویض واشرهای کاربراتوری که حاوی لاستیک یا چوب پنبه هستند ، یک راه حل تا حدودی وحشیانه برای افزایش غنا ممکن است به راحتی بسته نگه داشتن دریچه چوک باشد.
برای وسایل نقلیه مدرن دارای تزریق ، می توان سرعت جریان انژکتورها را به سادگی با افزایش فشار تزریق افزایش داد. در تجارت "تقویت کننده" وجود دارد.
اشکال این تبدیلات این است که بدون برچیدن یا افزودن قطعات قابل برگشت نیستند و باید از سوختی با محتوای اتانول ثابت استفاده شود.


مقایسه مخلوط های هوا / سوخت

برای بدست آوردن مخلوط استوکیومتری با E85 ، 27 تا 30 درصد سوخت بیشتر در مقایسه با بنزین مورد نیاز است. بنابراین وسایل نقلیه با سوخت فلکس قادر به ارائه مخلوط مناسب بدون در نظر گرفتن نسبت اتانول در سوخت هستند.
برای بنزین ، مخلوط نظریه استوکیومتری هوا / سوخت 14.64 تا 1 است (از نظر جرم ، نه از نظر حجم). در عمل ، نسبت 14.7 به منظور صرفه جویی قابل توجهی در انرژی است.
برای داشتن یک مخلوط استوکیومتری با E85 ، ضریب به 9.725/1 به XNUMX می رسد.
اما اتانول باعث شروع سرما نمی شود و E85 در پمپ در تابستان و زمستان یکسان نیست! برای تسهیل شروع سرما ، نسبت اتانول در زمستان به 70٪ افزایش می یابد. حتی اگر به عنوان E85 فروخته شود ، در واقع E70 است. سپس مخلوط استوکیومتری 10.6975 به 1 می شود.
تأثیر دیگر: نوسانات اتانول و بنزین متفاوت است. بنابراین یک مخلوط بسته به قدیمی بودن یا نبودن نسبت های آن اصلاح می شود.
تزریق یک وسیله نقلیه بنزینی معمولی برای تولید مخلوطی طراحی شده است که می تواند از 10 تا 18 تا 1 متغیر باشد. این دلیل می شود که تا 50٪ E85 در مخزن ، یک وسیله نقلیه بنزینی غیر FFV می تواند کار کند. ، در صورت عدم نیاز به عزیمت در شرایط شدید سرما یا بار شدید.
سپس متوجه می شویم که برای داشتن یک مخلوط دقیق استوکیومتری بدون اینکه بتوان نسبت دقیق اتانول موجود در بنزین را دانست ، لازم است دائماً با استفاده از یک پروب لامبدا احتراق را کنترل کنیم. .


مزایای محیط زیست

اتانول یک سوخت تجدید پذیر است زیرا از گیاهان تولید می شود. علاوه بر این ، احتراق آن تمیزتر و کاملتر از سوخت بنزین یا گازوئیل است. طبق برخی مطالعات ، در طول یک چرخه کامل زندگی ، انتشار مونوکسیدکربن کمتری تولید می کند.
اتانول به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای کمک می کند زیرا غلات و سایر منابع زیست توده مورد استفاده برای تولید آن هنگام رشد دی اکسید کربن را جذب می کنند. اگرچه تبدیل زیست توده به اتانول و سوزاندن اتانول باعث تولید انتشار می شود ، اما استفاده از آن تولید گازهای گلخانه ای کمتر از سوخت های فسیلی مانند بنزین را ایجاد می کند. این اختلاف به دلیل مواد و سوختهای مورد استفاده برای تولید آن است. در کانادا ، گیاهانی که از ذرت و گندم اتانول درست می کنند با گاز طبیعی تأمین می شوند و تولید گازهای گلخانه ای می کنند. سود خالص زیست محیطی (در طول یک چرخه کامل زندگی) مرتبط با استفاده از E85 بنابراین کمتر است. با این حال ، این تولید آلاینده ها با این واقعیت جبران می شود که گیاهان در طول رشد کربن را جذب می کنند. در ایالات متحده ، تعداد زیادی از کارخانه های تولید اتانول با زغال سنگ یا سایر سوخت های فسیلی کار می کنند ، که این باعث کاهش مزیت کلی اتانول نسبت به بنزین می شود.
انتشار گازهای گلخانه ای از سوخت E-10 ساخته شده از ذرت حدود 3 تا 4 درصد کاهش می یابد. 100 در مقایسه با بنزین ، اما هزینه و تعداد اکتان این سوخت با بنزین مطابقت دارد. میزان انتشار از سوخت E-10 ساخته شده از مواد سلولزی چوبی یا کشاورزی 6 تا 8 درصد کمتر است. میزان تولید گازهای گلخانه ای حاصل از سوخت E-100 که از سلولز تولید می شود 85 درصد کمتر از بنزین است. یک شرکت کانادایی از فناوری آنزیمی برای تبدیل زیست توده سلولزی به اتانول در کارخانه نمایش خود در اوتاوا ، انتاریو استفاده می کند.
حتی اگر اتانول از ذرت تولید شود ، استفاده از آن برای خودروها به طور حتم تأثیرات مثبتی در کاهش تولید گازهای گلخانه ای خواهد داشت و به احتمال زیاد بهبود فرآیندهای تولید اتانول فقط این را بیشتر بهبود می بخشد.


نیرو و استفاده در رقابت

E85 اجازه می دهد تا انرژی بیشتری نسبت به بنزین تولید شود ، به خصوص در موتورهای با نسبت فشرده سازی بالا. در یک موتور با سوخت فلکس ، هنگام استفاده از E5 معمولاً 85٪ افزایش قدرت مشاهده می شود. آزمایشات انجام شده برای هواپیمایی نتایج مشابهی را ارائه می دهد.
بسیاری از انجمن ها یا فدراسیون های ورزش موتوری تحت فشار قرار گرفته اند تا از بنزین با اکتان بالا و سرب استفاده نکنند و E85 به عنوان یک جایگزین در نظر گرفته می شود.
برای دراگستر ، در سال 2006 انجمن ملی اتومبیل های خیابانی (NSCA) استفاده از E85 را در دو کلاس محبوب (American Muscle Car و Street Machine) تأیید کرد. NHRA (انجمن ملی میله های گرم) اتانول را در چندین دسته از این موارد مجاز می داند: کلاس های براکت ، Hotrod ، Modified ، ProFWD ، Pro RWD.
در IRL ، سوخت مورد استفاده تاکنون متانول بوده است. در سال 2006 ، سوخت به 10٪ اتانول 90٪ مخلوط متانول تبدیل شد. برای سال 2007 ، سوخت 100٪ اتانول خواهد بود.
همچنین گفتگوها در NASCAR در حال انجام است و E85 می تواند به سرعت در برخی از زیرمجموعه ها انجام شود.
V8 Supercars استرالیایی نیز به مخلوط اتانول و بنزین تبدیل شده است.




نتیجه گیری

در نتیجه ، E85 به عنوان سوخت ایده آل به دلایل اقتصادی ، زیست محیطی و حتی عملکردی ارائه شده است. با این حال ، بسیاری از افراد در مورد احتمال تولید اتانول کافی احترام قائل هستند. آلن پروست به آنها پاسخ می دهد که نباید در کوتاه مدت استدلال کرد: "تولید اتانول به ذخایر صنایع غذایی کمک نمی کند. مدت زمان زیادی طول می کشد تا اتانول 100٪ ایجاد شود. در این بین ، نسل های جدید انرژی کشف خواهند شد. و اگر به آنجا برسیم ، موفقیت بسیار خوبی برای انرژی های جایگزین خواهد بود. »(مصاحبه توسط Héloïse Léon)

هنورم نوشت:هیچ E85 در برزیل وجود ندارد!

سلین اولرون نوشت:بنابراین برای موتور بنزینی باید الکل بگذارید!
بنابراین متانول خوب است!

سلین اولرون نوشت:شما یک طرفدار کلی ؟؟؟؟

می توانید فرمول شیمیایی دقیق E85 را به من بدهید؟