Menu

Двигатель спиртовой – описание, устройство, принцип работы, плюсы и минусы, фото

Содержание

описание, устройство, принцип работы, плюсы и минусы, фото

В укор многим людям следует ставить косность ума, что мешает видеть новые возможности и применение обычных вещей. Например, двигатель на спирту. Пускай и не самое лучшее решение среди всех возможных, но вполне рабочее. Причем вариантов воплощения есть большое количество. Существует спиртовой бензин. Но не только он. Давайте обо всем по порядку.

Вводная информация

Когда говорят о двигателе на спиртовом топливе, то обычно подразумевают ситуацию, когда добавляется 5-10 % технической или винной субстанции. Если бензина в конечном итоге получилось меньше 30 %, то лучше убрать это слово из названия. Ибо называть так топливо, когда в нем мало такого горючего – это неправильно.

Отдельно стоит затронуть обозначение. Для этого используется буква Е и цифра. Последняя указывает на процентное соотношение спирта. То есть готовая субстанция может быть обозначена как Е5, Е10, Е20, Е30 и так далее. Следует отметить, что подобное обозначение используется не везде. Иногда могут добавлять букву Е к обозначению бензина. Например – А-95Е. Он не является обычным и привычным топливом. Такая маркировка говорит о том, что приходится иметь дело со спиртосодержащим топливом, у которого октановое число равно 95-му бензину.

Заправка двигателя спиртом имеет свои преимущества и недостатки. Только ознакомившись с ними, можно решать, имеет ли смысл использовать такое топливо или нет. Следует отметить, что переделка бензинового двигателя на спирт не обязательна. Конечно, без определенной подготовки не обойтись, но сделать необходимо значительно меньше, чем может показаться на первый взгляд. Но давайте обо всем по порядку.

Какие преимущества и недостатки существуют?

Двигатель на спирту, хотя и привлекает сильными сторонами, имеет также ряд ограничений в использовании. Давайте рассмотрим это более подробно. Выделяют такие преимущества:

  • Низкая цена. Спиртовое топливо стоит меньше своего нефтяного аналога на 5-15 %.
  • По сравнению с бензином меньше загрязняет внешнюю среду.
  • Двигатель может работать при достаточно низких температурах, что положительно сказывается на его износе.
  • Уменьшается шанс возгорания при серьезной аварии.
  • При езде в жару легче удерживать невысокую температуру в двигателе.
  • Увеличивает ресурс использования моторного масла, благодаря чему можно проехать большее расстояние, не прибегая к его замене.
  • Такое топливо обладает более мягким запахом.
  • Двигатель при езде генерирует меньше шума.

Но всегда необходимо учитывать и недостатки. Они в данном случае являются следующими:

  • Не рекомендуется использовать такое топливо в старых автомобилях. Это обусловлено тем, что их топливные системы не рассчитаны на использование бензина, в который добавлен технический спирт.
  • Немного растет потребление топлива.
  • Необходимо обеспечивать специальные условия для перевозки и хранения топлива. В противном случае его качество будет существенно ухудшаться.
  • Нельзя использовать в карбюраторных автомобилях. Это увеличивает расход топлива, к тому же разъедаются детали из резины и пластмассы.
  • Заправочные станции такого типа мало распространены на просторах СНГ, поэтому возникают проблемы с пополнением топлива.
  • Хуже заводится автомобиль в зимнее время года.
  • Увеличено время прогрева при минусовой температуре.
  • Автомобили на спиртовом топливе стоят дороже.
  • Наличие большого количества плохих отзывов от людей, которые имели дело с двигателями на спирту.
  • С увеличением процента спирта в топливе, ухудшаются ездовые качества машин.

Еще немного минусов

Среди негативных моментов следует вспомнить о таких:

  • При езде в жару автомобиль может ощутимо терять мощность.
  • В некачественном топливе может образовываться вода. А в таком случае двигатель внутреннего сгорания на спирту может забарахлить и выйти из строя.
  • Двигатель может сбрасывать обороты, глохнуть, не заводиться без видимых на это причин.
  • Часто засоряется топливная система.
  • Могут лопнуть топливные шланги (актуально при длительном использовании на старых автомобилях).
  • Некоторые производители предоставляют топливо неудовлетворительного качества (впрочем, это можно сказать и об обычном бензине).
  • Для использования спиртовых продуктов необходимо модернизировать систему. Под этим подразумевается регулировка топливного насоса, а также замена деталей, что подвержены коррозии.

Подводя итог, следует сказать, что перед заливкой такой субстанции необходимо хорошо подумать о том, стоит ли это делать. Для старых авто (2010 год и дальше) и карбюраторных машин она противопоказана. В остальных случаях использовать такое топливо следует на свой страх и риск. Если это не пугает, то двигатель, работающий на спирту, – это вполне реальная вещь.

Что есть сейчас?

Споры о применении этого топлива не утихают. Но тем не менее на АЗС все чаще можно встретить дешевые виды топлива, которые позиционируются как разработки нового поколения. Коммерчески реализуемая продукция являет собой смесь обезвоженного этилового спирта (от 30 % всего объема), легких фракций углеводородов, эфиров, бензинов, стабилизаторов и присадок. Последние необходимы для того, чтобы предотвратить коррозию и сохранить резиновые детали двигателя и топливной системы.

Двигатель на этиловом спирте позволяет тратить меньше денег на заправку. А учитывая намечающуюся тенденцию на содержание биокомпонентов, вполне возможно предположить, что скоро такое топливо будет более распространено. Но здесь есть свои нюансы. Так, один автомобиль сможет продолжить работу в штатном режиме без определенных изменений, тогда как аналогичная машина, выпущенная на год раньше, будет глохнуть и сбрасывать обороты. Поэтому принимать решение о целесообразности использования такого топлива необходимо каждому человеку самостоятельно.

Рекомендуют не заправляться на мелких заправках, если нет уверенности в них. Ведь очень часто качество топлива у них несколько хуже, что может привести к серьезной поломке. Поэтому, несмотря на все его преимущества, многочисленные недостатки не позволяют полностью перейти на использование горючего на спирту. Хотя этот двигатель постепенно завоевывает популярность.

А что в мировой практике?

Если попутешествовать в США и по западной Европе, то можно подметить, что там широко распространено использование биоэтанола. Наиболее популярно низкосодержащее топливо, обозначаемое как Е5, Е7, Е10. Теоретически его можно залить в любой новый автомобиль. Если число больше десяти, то желательно уточнять, допускает ли автопроизводитель использование биотоплива. В Бразилии, США и некоторых странах Европейского союза продают даже Е85. Как не сложно догадаться, такое топливо содержит 85 % этанола и 15 % бензина.

Но здесь не все так просто. Система эта относительно новая, поэтому двигатель на этиловом спирте в некоторых случаях следует поберечь. Почему? Дело в том, что могут быть определенные отклонения от установленного числа. Так, для Е5 (7,10,15,20,25) подобное не допускается. А вот если надпись гласит о том, что топливо Е30, то процентное содержание может колебаться в диапазоне 30-40. Для Е60 это 50-60. А под Е85 понимают 70-85. Да и если встречается, к примеру, А-95Е, то не лишним будет поинтересоваться процентным соотношением такого топлива. Ибо октановое число – это одно, а вот количество спирта на литр – совсем другое.

Дополнительно могут быть введены другие типы обозначения. В таком случае следует узнавать все детали. И не просто ограничиться тем, что переспросил у работников заправки, но затребовать паспорт качества топлива и убедиться в том, что оно соответствует установленным стандартам.

Ответы на вопросы "почему?" и "зачем?"

Бензиновый двигатель на спирту берет свое начало еще с нулевых годов. Дело в том, что сам по себе бензин – это крупный источник искусственных канцерогенных веществ. При добавлении биоэтанола он обогащается кислородом и лучше горит. При этом уменьшается количество выбросов окиси углерода плюс-минус на 30 %. Учитывая такое положение, законодательно в 2005 году установили, что в бензине должно быть 2 % спирта. В 2010-м этот показатель вырос до 5 %. А к 2020 году его планируют увеличить вообще до десяти процентов! Хотя там есть определенные послабления для неадаптированного автопрома. То есть для старых автомобилей допускается поставка бензина без биоэтанола. Но при этом очень важно, чтобы в его состав не входила вода.

На практике такого результата добиться сложно, поэтому стандартом установлено, что ее в биоэтаноле должно быть не более 0,2 %. Ибо это влияет на качество топлива, и особенно актуальна эта проблема в зимний период. Необходимо учитывать, что спирт является чрезвычайно гигроскопическим веществом. И это создает определенную опасность. Существует теоретический риск, что смесь в моторе разделится на водно-спиртовые шарики и бензин. Вследствие этого можно наблюдать перерасход топлива (ведь вода не вырабатывает энергию), детонацию, или машина вообще может не завестись. За качеством топлива следует внимательно следить, иначе напитанный водой спирт быстро превратится в льдинки.

Немного о топливе

Работа двигателя на спирту имеет свои особенности. Очень большое внимание во всей этой схеме следует уделять используемому топливу. Этанол является отличным растворителем и окислителем. Из-за этого, когда он в бензине присутствует в большом количестве, повреждаются уплотнительные прокладки и прочие пластмассовые детали. Чтобы этого не произошло, необходимо использовать нержавеющую сталь.

К тому же, если автомобиль выходит из строя из-за спиртосодержащего бензина, предусмотренные страховые суммы могут не выплачиваться (или даже сама гарантия аннулируется). И опять же, не следует забывать о том, что такое топливо используется в несколько увеличенном количестве. А с наступлением холодов лучше переходить обратно на обычный бензин.

Как сделать двигатель на спирту своими руками?

В целом, вариантов здесь может быть множество. Чтобы не лезть в дебри по созданию собственных конструкций, воспользуемся самым легким путем – адаптацией двигателя внутреннего сгорания. Обычно предусматривают два варианта: частичная или полная замена дизельного топлива и бензина. Под первым подразумевается доведение доли спирта до показателя в 20 %. Для получения высоких антидетонационных качеств необходимо использовать принудительное (искровое) зажигание. Также полезно будет промыть топливную систему и устранить в ней все загрязнения. Существенным преимуществом является то, что стандартные двигатели не нужно менять в конструктивном плане для того, чтобы они могли работать на бензо-спиртовой смеси.

Так, к примеру, «Автоваз» проводил испытания АИ-95, в котором было 10 % этанола без перерегулировки двигателя. Интерес представляли токсичность, расход топлива, динамика автомобиля. И в этом случае установили, что добавка приводит к обеднению топливовоздушной смеси, незначительно ухудшает ездовые качества (во всех режимах работы). А вот 5 % на продукцию "Автоваза" не повлияли. Поэтому, если сильно не увлекаться, можно спокойно создавать работающий двигатель на спирту.

А что с дизелем?

Этот вариант является более сложным. Следует признать, что адаптировать дизельный мотор для использования спиртосодержащих смесей не так легко, как хотелось бы. Почему? Дело в том, что этанол обладает низким цетановым числом. Чтобы улучшить положение, используется электронная система зажигания, а головка цилиндров модернизируется для того, чтобы их там разместить. Также могут понадобиться новые топливные насосы высокого давления, форсунки, система подачи горючего. Не исключено, что придется дорабатывать и геометрическую форму камеры сгорания в днище поршня. Следует сказать, что работает он практически без выделения дыма.

Также уменьшается температура, благодаря тому, что повышается теплота испарения. Хотя могут наблюдаться определенные проблемы с некоторыми отходами после работы. Больше всего внимание заслуживает СН. Но, впрочем, его можно радикально понизить, если использовать простейший нейтрализатор окислителя. Не следует забывать и о повышенном расходе топлива. К тому же для переработанного дизеля характерна повышенная дымность. То есть, как видите, дело это не легкое. Двигатель на спирту для авто является делом значительно более легким.

А для мелкой техники что?

Мотоциклы, скутеры, мопеды и им подобные средства передвижения тоже заслуживают внимания. Может ли быть организована работа двухтактного двигателя на спирту для такой небольшой техники? Да, это вполне реально. И не очень сложно. Благодаря конструктивным особенностям и принципиальной похожести на автомобильные двигатели, можно заставить работать скутеры, мотоциклы и мопеды на спирту. А если кто-то думает, что после этого будет неприятный запах алкоголя – это не верно. Заниматься подобными изменениями можно, будучи хорошо ознакомленным с конструкцией транспортного средства, а также имея полное представление о том, что необходимо сделать для перехода на биотопливо.

fb.ru

Спирт в качестве топлива: автомобили-алкоголики

В последнее время в мировой прессе всё чаще публикуются сообщения об опасности и даже вредности массового перевода автомобилей на биоэтанол. Одно авторитетное мнение очень скоро оспаривается другим, не менее авторитетным. Критика настолько жёсткая, что поневоле вызывает недоумение. Как такое может быть: ведущие страны принимают энергетические стратегии, которые, если верить скептикам, совершенно бездумны и являются кратчайшим путём к масштабным экологическим и экономическим катастрофам?

Где правда? Попробуем разобраться.

Противники сжигания этанола в двигателях внутреннего сгорания приводят убедительные доводы. Они не опровергают факта, что при использовании этилового спирта выхлоп автомобилей становится намного чище. Это действительно так. Главная же беда — в самом производстве этого вида топлива, когда в атмосферу выбрасываются огромные количества углекислого газа. А значит, вся экологическая эффективность использования спиртосодержащих смесей сводится на нет. И бравые лозунги о борьбе с глобальным потеплением, об изменении климата не только теряют свою актуальность, но даже смешны.

Вообще говоря, этиловый спирт можно получать из любых растений, лишь бы там в достаточном количестве содержались сахар и крахмал. Картофель, ячмень, пшеница, свёкла — всё подходит. Но лучший вариант — сахарный тростник. Можно также перерабатывать различные отходы, например древесные опилки, но пока что это экономически невыгодно. А потенциально рентабельные методы находятся в стадии разработки.

Правы они? И да и нет. Производство этанола действительно насыщает атмосферу парниковыми газами (ещё они называются GHG — от greenhouse gas) в количествах, сопоставимых с выбросами бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Но у всякой монеты есть и обратная сторона. Дело в том, что в процессе производства и сжигания 1 литра этанола из растительного сырья в атмосферу попадает ровно столько же CO2, сколько до этого было поглощено теми же самыми растениями в результате реакции фотосинтеза. По сути производство этилового спирта есть не что иное, как «фотосинтез наоборот», с той лишь разницей, что в одном случае требуется солнечный свет, а в другом — выделяется тепло.

Когда биоэтанол получит глобальное распространение, а всё к этому и идёт, то «с банкой чистого спирта» можно будет не только ходить в гости, но и помогать тем несчастным на дороге, у которых совсем опустел бак. Если вас смущает цвет, то помните, что в отличие от пищевого топливный спирт не подвергается чересчур уж тщательной обработке.

Получается, биоэтанол абсолютно нейтрален в качестве источника парниковых газов. Значит — лучше от него не станет, но и хуже не будет, в отличие от продуктов переработки нефти. Есть у этилового спирта и ещё одно преимущество: положительный энергетический баланс. В зависимости от вида сырья последний может колебаться от 1,24 до 8. То есть при сжигании этанола выделяется в несколько раз больше энергии, чем затрачивается при его производстве. В этом смысле «скандальное топливо» на порядок превосходит бензин или солярку. Только вообразите себе расходы на разведку, добычу, транспортировку, переработку нефти, и вы поймёте, что топливный баланс нефтяных продуктов значительно меньше единицы.

Сам процесс заправки этанолом не содержит в себе ничего особенного — всё ровно так же, как и в случае с бензином. Однако сеть таких заправок сегодня ещё только развивается. Например, в США точек, где продают E85, сегодня насчитывается примерно полторы тысячи.

Но и без недостатков у C2H5OH не обходится. При сгорании 1 литра этилового спирта выделяется на 34% меньше энергии, чем при сгорании того же объёма бензина. Выходит, что если заправлять автомобиль топливом с содержанием этанола (к примеру, широко пропагандируемой смесью с бензином E85), то расход топлива неизбежно возрастёт вплоть до этих самых 34% — всё будет зависеть от концентрации спирта в каждом конкретном случае. Но с этой печальной картиной столкнутся лишь владельцы машин с двигателями, изначально рассчитанными на традиционный бензин и лишь затем адаптированными под новомодное топливо.

 

Из примерно тысячи европейских этанольных заправок почти 800 находятся в Швеции. Эта страна планирует лет через 20 вообще отказаться от нефти. Скандинавы уповают на гибриды, потребляющие этанол. На этой фотографии люди из Scania представляют новейший городской автобус.

Нельзя забывать, что октановое число этанола равно 105. Это означает, что его можно сжигать в двигателях с куда большей степенью сжатия. Так что, в принципе, двигатели, рассчитанные исключительно на новый источник энергии, должны быть уж никак не хуже нынешних бензиновых или дизельных собратьев. И в плане экономичности, и в плане мощностных характеристик. А уж про экологию и говорить не приходится! Примерно на 80% уменьшаются выбросы углеродных соединений, а конкретно CO2 снижаются на 30%. Но заливать в такие машины бензин категорически нельзя — детонация мигом убьёт технологичный мотор.

Не секрет, что наиболее дешёвым способом транспортировки жидких топлив является закачка их в трубопровод. Но в случае с этанолом появляется проблема. Он гигроскопичен, то есть впитывает из атмосферы воду и, следовательно, обладает повышенной коррозионной агрессивностью. Поэтому пока что топливный спирт перевозят автотранспортом или по железной дороге.

Получается забавная ситуация: на бензине Flexifuel-машина едет хорошо, а на E85 (если кто забыл, это коктейль из 85% этанола и 15% бензина), во-первых, плохо, а во-вторых, «жрёт» ощутимо больше. Да, биоэтанол дешевле бензина, но не намного. Зря вы думаете, что с этим топливом сэкономите сколько-нибудь значимую сумму. Может даже случиться и так, что будут одни убытки. Смотря как ездить — на одной лишь «зелёной» ориентации недалеко окажешься. Поэтому не удивляйтесь, что внедрение, казалось бы, перспективной идеи сопровождается законодательным регулированием, например в США и Бразилии.

Не стоит думать, что при заправке биоэтанолом машина наотрез отказывается ехать, подобно водородным аналогам. По сравнению с бензином E85 действительно обладает меньшей энергетической ценностью, но для её сгорания требуется меньше кислорода, поэтому в цилиндры можно впрыскивать большие количества топлива. В итоге мощность падает, но не настолько, чтобы водители приходили в ярость.

Стоит тормознуть и поговорить подробнее, ибо в этих странах внедрение биоэтанола зашло очень далеко. Бразильцы очень не любят топливные кризисы c 1973 года. И всячески стараются их предотвратить. Так, с 1975-го в стране функционирует масштабная биотопливная кампания. Не стоит поэтому удивляться, что 4,5% площади Бразилии заняты плантациями сахарного тростника, а большинство местных автомобилей можно с чистой совестью причислить к заядлым алкоголикам. За год миллион бразильских рабочих производит двадцать с лишним миллиардов (!) литров этанола.

 

В Бразилии существует целая отрасль по выращиванию сахарного тростника, со своими традициями и правилами. При производстве широко используется дешёвый ручной труд, что приносит сумасшедшие доходы местным «сахарным королям». Иностранцы спят и видят, как бы принять участие в этанольном буме, но местные бизнесмены наотрез отказываются продавать свои предприятия. А если и соглашаются, то заламывают поистине космические цены. Стоит заметить, что правительство их полностью поддерживает.

Назвать экономику этой страны зависимой от нефти никак нельзя. Выращивая и перерабатывая сахарный тростник, Бразилия полностью обеспечивает себя топливом и электричеством. Всё это безусловно радует, но даже в бочке спирта нашлось место вездесущему дёгтю. Ради новых плантаций бразильцы вырубают леса Амазонки. Можно назвать это странной и недальновидной политикой, а если сказать прямо — то это настоящий идиотизм. Как жить без «лёгких планеты»?

 

Сахарный тростник в Бразилии выращивают тысячи частных хозяйств. И это порождает некоторые проблемы. Ведь из тростника и сахар делают. Поэтому когда в 1980-х годах резко выросли цены на сахар, производство этанола сократилось до такой степени, что людям стало элементарно нечем заправлять свои машины. Сейчас правительство регулирует ситуацию и даже вложило в 2007 году 25 миллионов долларов в развитие новых технологий. В США же эта сумма равняется $385 миллионам.

Похожая ситуация складывается и в США. Президент Буш выдвинул программу «20 за 10», которая должна помочь к 2017 году снизить потребление бензина на 20%. За счёт чего? Разумеется, за счёт этанола. К озвученному сроку власти намерены увеличить его производство до 30 с лишним миллиардов литров. За последние годы инвестиции только в исследования перевалили за 12 миллиардов долларов. И это только начало.

В Америке производят этанола хоть и много, но всё-таки чуть меньше, чем в Бразилии. Правда, делают его не из тростника (он в Штатах расти не хочет), а из кукурузы. Такой вариант менее эффективен, а стало быть, себестоимость американского эталона выше бразильского. Тем не менее программу активно продвигают власти многих штатов, и губернатор «кукурузного» Иллинойса, кандидат в президенты Барак Обама (Barack Obama), — не исключение. Принимаются новые требования к бензиновому топливу, которое должно содержать 10% этанола (такая пропорция безопасна для традиционных двигателей).

Чтобы машину можно было заправлять топливом, содержащим более 10% этанола, необходимы некоторые переделки. «Мозг» мотора должен научиться определять концентрацию спирта и подбирать соответствующие режимы работы. Поскольку спирт содержит воду, модернизации требует и топливная магистраль. Кроме того, если автомобиль эксплуатируется в холодных условиях, надо подогревать топливо перед запуском.

Достигнут ли американцы своих целей? Каково будущее всей этой затеи с биоэтанолом? Пока что всё туманно. Ясно одно — рассчитывать на тотальный переход к спиртовым двигателям нереально. Если предположить стопроцентную эффективность процесса переработки, то для того, чтобы только США перевести с нефти на этанол, нужно 75% сельскохозяйственных земель нашей планеты засеять соответствующими культурами. Грубо говоря, если даже всю Луну засадить тростником, этого окажется недостаточно.

Массовое культивирование культур для производства этанола неизбежно окажет значительное влияние на сельское хозяйство. Фермеры не дураки — раз спрос на кукурузу растёт, они будут её сеять везде, где смогут. А кто при этом подумает о миллионах голодающих жителей Земли? Поэтому многие исследователи и негодуют, утверждая, что «выращивать» биотопливо в то время, когда людям есть нечего, — низкое, подлое и вообще аморальное занятие.

 

Впрочем, к любой критике надо относиться со здоровой долей скептицизма. Сами по себе биотопливные программы вполне разумны и при грамотной реализации способны принести ощутимую пользу. Стоит только иметь в виду, что повсеместное внедрение этанола окажет ощутимое влияние на мировую экономику. И, разумеется, найдутся те, чьи интересы пострадают. Пример: так называемый саммит «табачных королей» 1988 года, где боссы крупнейших компаний обсуждали, как бы нейтрализовать политику ВОЗ по борьбе с курением. И есть ли гарантия, что подобные действия не предпринимают сейчас все те, кто почувствовал угрозу нефтяному бизнесу? Всё-таки, как ни крути, а внедрение биотоплива — это вопрос не столько научный и экономический. Здесь вступает в дело большая политика.

 Спирт обладает целым рядом преимуществ по сравнению с нефтяным топливом, и только большая стоимость, малая теплоотводность, высокая гигроскопичность и повышенное содержание альдегидов препятствуют его массовому применению в качестве топлива для ДВС. А достоинства спирта следующие.

Адаптация ДВС

Существуют два способа применения спирта в качестве горючего для автомобильных моторов – при частичной (до 20%) и при полной замене бензина и дизельного топлива. Высокие антидетонационные качества определяют преимущественное использование спирта в двигателях внутреннего сгорания с принудительным (искровым) зажиганием. Стандартный двигатель не нужно переделывать для работы на бензо-спиртовой смеси.

На АО «АвтоВАЗ» были проведены испытания бензина АИ-95 с 10-процентным содержанием этанола на токсичность, расход топлива и обеспечение динамики автомобиля без перерегулировки двигателя. Было установлено, что добавка к бензину 10% спирта приводит к обеднению топливовоздушной смеси и незначительно ухудшает ездовые качества машины практически на всех режимах движения. При переходе на АИ-95Э с 10-процентным содержанием этанола требуется перерегулировка карбюратора.

Согласно результатам стендовых испытаний «АвтоВАЗа», применение бензина АИ-95Э с 5-процентным содержанием спирта не приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик автомобиля и не требует изменения исходных регулировок двигателя.

А вот для работы на чистом спирте требуется увеличение вместимости топливного бака и степени сжатия до 12 – 14 ед. (чтобы полностью использовать детонационную стойкость топлива) и перерегулировка карбюратора или перепрограммирование ЭБУ инжекторного двигателя. Горючую смесь необходимо немного обогатить: для сгорания 1 кг спирта требуется 9 кг воздуха, а для сгорания 1 кг бензина – 14,93 кг.

Низкое давление насыщенных паров и высокая теплота испарения спирта делают практически невозможным запуск бензиновых двигателей уже при температуре окружающей среды ниже +10°С. Для улучшения пусковых качеств в спирт добавляют 4 – 6% изопентана (С5Н12) или 6 – 8% диметилового эфира (СН3-О-СН3 или С2Н6О), что обеспечивает нормальный пуск двигателя при температуре от –25°С и выше. Для этой же цели спиртовые моторы оборудуют специальными пусковыми подогревателями. В случае неустойчивой работы двигателя при повышенных нагрузках (из-за плохого испарения спирта) применяется дополнительный подогрев топливной смеси с помощью, например, отработавших газов.

Дизель и спирт

Адаптировать дизельный мотор для сжигания в его цилиндрах спирта гораздо сложнее. Венским техническим университетом были проведены экспериментальные исследования на 4-цилиндровом тракторном дизеле фирмы Steyr.

Ввиду того, что цетановое число этанола низкое, двигатель был дополнительно оснащен электронной системой зажигания, а головку цилиндров модернизировали для размещения свечей зажигания. Кроме того, была изменена геометрическая форма камеры сгорания в днище поршня, установлены новые топливный насос высокого давления, форсунки и топливоподкачивающий насос повышенной производительности. Исследования показали, что дизель работает на этаноле практически бездымно. По сравнению с работой на дизельном топливе выброс NOx снижается, что является результатом уменьшения температуры вследствие повышенной теплоты испарения этанола. Выброс СО такой же, как у бензинового ДВС, выброс СН относительно высок, однако может быть радикально снижен при применении простейшего окислительного нейтрализатора. При переходе на дизельное горючее дымность и расход топлива у переоборудованного дизеля значительно выше, чем первоначально. Объемный расход у этанола почти в 2 раза больше, чем у дизельного топлива, что является следствием его более низкой теплоты сгорания, а удельный приведенный расход лишь немногим выше.

Модернизировать двигатель могут не только автопроизводители, но и специализированные фирмы. Например, в США бензиновые двигатели и дизели для работы на альтернативном топливе переоборудует фирма Jasper Engines and Transmissions. Переделываются моторы от 8-цилиндровых V-образных до рядных 6- и 4-цилиндровых. После переоборудования двигатели могут работать на метаноле, этаноле, сжатом и сжиженном природном газах.

 Мировой опыт

Идея использования спирта в качестве топлива не нова. Самый богатый опыт его применения в ДВС имеет Бразилия. После мирового нефтяного кризиса 1973 – 75 годов в этой стране в начале 80-х приняли программу «Топливо на основе этанола». В результате здесь до конца прошлого столетия этанол ежедневно заменял до 250 тыс. баррелей импортируемой нефти. В 90-х годах в Бразилии этиловый спирт служил горючим более чем для 7 млн. машин, а его смесь с бензином (газохол) – для еще 9 млн. авто. Этанол в этой стране изготавливают из сахарного тростника, а продают через заправочную сеть, насчитывающую 25 тысяч станций.

Вторым мировым лидером по использованию этанола в автотранспорте являются США. Здесь также реализуется программа замены бензина спиртом, который получают при переработке излишков кукурузы и других зерновых культур. Чистый этанол в этой стране используется как горючее в 21 штате, а на бензоэтаноловую смесь приходятся 10% топливного рынка США.

Раньше заинтересованность в использовании более дорогого этанола ($60 за баррель) в качестве моторного горючего за рубежом была обусловлена налоговыми льготами. В США они компенсируют продавцам убыток в случае, если те продают этанол по цене бензина. Сейчас, после скачка цен на нефть ($40 – 50 за баррель), с учетом переработки сырья для получения бензина, стоимость этих видов топлива практически сравнялась. Поэтому использование спирта оказалось еще целесообразнее.

Применение спирта в качестве топлива получило поддержку и в некоторых европейских странах – в частности, Франции и Швеции. 7 ноября 2001 года две комиссии ЕС приняли так называемые биодирективы относительно использования биотоплива в странах Евросоюза. Они предусматривают обязательное применение этого горючего как добавки к бензину в будущем.

 

 Топливный спирт

Этанол (С2Н5ОН) – винный, или питьевой спирт, являющийся важнейшим представителем одноатомных спиртов. Эта бесцветная жидкость, которая смешивается в любых соотношениях с водой, спиртами, эфирами, глицерином, бензином и другими органическими растворителями, горит бесцветным пламенем. Этанол, обладая высоким октановым числом и энергетической ценностью, является отличным моторным топливом. Для получения бензина АИ-95 требуется добавить в бензин АИ-92 около 10% этанола.

Метанол (СН3ОН), или древесный спирт – простейший представитель предельных одноатомных спиртов, бесцветная подвижная жидкость с характерным запахом. Смешивается с водой во всех соотношениях, а также с другими спиртами, бензолом, ацетоном и другими органическими растворителями. Основной способ производства метанола – синтез из водорода и оксида углерода. Сырьем для этого служат природный, коксовый и другие газы, содержащие углеводороды (например, синтез-газ), а также кокс, бурый уголь, древесина, сланцы, биомасса и др.

 

 Характеристики рабочего процесса дизеля при работе на смеси дизтоплива с этанолом и при работе на чистой солярке

Из приведенных данных хорошо видно, что введение спирта в дизельное топливо приводит к росту давления (Р) в ВМТ более чем на 20%. Резко увеличивается скорость нарастания давления, т. е. возрастает жесткость работы двигателя. Горение этанольного топлива начинается раньше. При этом момент на валу двигателя снижается. Иными словами, введение этилового спирта в дизельное топливо ухудшает его технико-экономические показатели. Однако при этом несколько улучшаются экологические показатели работы мотора. Для получения максимального эффекта от введения спирта в дизельное топливо необходимо провести регулировку двигателя.

Источник

Понравился наш сайт? Присоединяйтесь или подпишитесь (на почту будут приходить уведомления о новых темах) на наш канал в МирТесен!

auto.mirtesen.ru

Российские инженеры разработали работающий на воде и спирте двигатель для наноспутников

Самарский университет

Российские инженеры создали электротермическую двигательную установку для спутников формата CubeSat, работающую на смеси дистиллированной воды и этилового спирта. Добавление спирта позволит рабочей смеси не замерзать при низких температурах на орбите. Прототип двигателя будет установлен на наноспутнике SamSat-M, сообщает Самарский национальный исследовательский университет имени Королева.

Новый двигатель относится к типу электротермических. В них реактивный импульс создается не за счет химической реакции топлива с окислителем, как в жидкостных ракетных двигателях, а благодаря нагреву рабочего тела. В качестве рабочего тела может использоваться вода, которая при достаточном нагревании превращается в пар, выходящий через сопло и придающий спутнику импульс.

Инженеры из Самары решили добавить в воду, используемую в качестве рабочего тела, этиловый спирт. В полученной смеси доля спирта составляет около 40 процентов. Благодаря добавлению спирта смесь будет иметь пониженную температуру замерзания, что упростит поддержание ее в жидком состоянии в условиях пониженных температур на орбите.

Разработчики создали прототип двигателя, его масса с рабочим телом составляет 1,55 килограмма, из которых на рабочее тело приходится примерно 450 граммов. Расчетный суммарный импульс скорости двигателя при использовании на спутнике формата CubeSat составляет 80 метров в секунду.

Модель спутника SamSat-M

Самарский университет

Помимо использования необычной смеси в качестве рабочего тела инженеры также создали новую нагревательную установку. В ней используются суперконденсаторы, позволяющие ускорить нагрев рабочего тела.

Впервые двигатель планируется испытать на спутнике SamSat-M. Он будет выполнен в формате CubeSat 3U и имеет размер 10 × 10 × 30 сантиметров. Предполагается, что сборка спутника будет завершена в 2018 году. В случае, если испытания на орбите будут признаны успешными, инженеры планируют развернуть мелкосерийное производство двигателей.

Существуют и другие проекты электрических двигателей, использующих необычные материалы в качестве рабочего тела. К примеру, недавно Европейское космическое агентство испытало прямоточный ионный двигатель, использующий воздух из окружающей атмосферы. Предполагается, что небольшие спутники с таким двигателем смогут практически неограниченно находиться на орбитах с высотой 200 или менее километров. Кроме того, существуют проекты создания двигателей, использующих в качестве рабочего тела магнитную жидкость и даже космический мусор.

Григорий Копиев

nplus1.ru

описание, устройство, принцип работы, плюсы и минусы, фото

Бизнес 16 августа 2018

В укор многим людям следует ставить косность ума, что мешает видеть новые возможности и применение обычных вещей. Например, двигатель на спирту. Пускай и не самое лучшее решение среди всех возможных, но вполне рабочее. Причем вариантов воплощения есть большое количество. Существует спиртовой бензин. Но не только он. Давайте обо всем по порядку.

Вводная информация

Когда говорят о двигателе на спиртовом топливе, то обычно подразумевают ситуацию, когда добавляется 5-10 % технической или винной субстанции. Если бензина в конечном итоге получилось меньше 30 %, то лучше убрать это слово из названия. Ибо называть так топливо, когда в нем мало такого горючего – это неправильно.

Отдельно стоит затронуть обозначение. Для этого используется буква Е и цифра. Последняя указывает на процентное соотношение спирта. То есть готовая субстанция может быть обозначена как Е5, Е10, Е20, Е30 и так далее. Следует отметить, что подобное обозначение используется не везде. Иногда могут добавлять букву Е к обозначению бензина. Например – А-95Е. Он не является обычным и привычным топливом. Такая маркировка говорит о том, что приходится иметь дело со спиртосодержащим топливом, у которого октановое число равно 95-му бензину.

Заправка двигателя спиртом имеет свои преимущества и недостатки. Только ознакомившись с ними, можно решать, имеет ли смысл использовать такое топливо или нет. Следует отметить, что переделка бензинового двигателя на спирт не обязательна. Конечно, без определенной подготовки не обойтись, но сделать необходимо значительно меньше, чем может показаться на первый взгляд. Но давайте обо всем по порядку.

Какие преимущества и недостатки существуют?

Двигатель на спирту, хотя и привлекает сильными сторонами, имеет также ряд ограничений в использовании. Давайте рассмотрим это более подробно. Выделяют такие преимущества:

  • Низкая цена. Спиртовое топливо стоит меньше своего нефтяного аналога на 5-15 %.
  • По сравнению с бензином меньше загрязняет внешнюю среду.
  • Двигатель может работать при достаточно низких температурах, что положительно сказывается на его износе.
  • Уменьшается шанс возгорания при серьезной аварии.
  • При езде в жару легче удерживать невысокую температуру в двигателе.
  • Увеличивает ресурс использования моторного масла, благодаря чему можно проехать большее расстояние, не прибегая к его замене.
  • Такое топливо обладает более мягким запахом.
  • Двигатель при езде генерирует меньше шума.

Но всегда необходимо учитывать и недостатки. Они в данном случае являются следующими:

  • Не рекомендуется использовать такое топливо в старых автомобилях. Это обусловлено тем, что их топливные системы не рассчитаны на использование бензина, в который добавлен технический спирт.
  • Немного растет потребление топлива.
  • Необходимо обеспечивать специальные условия для перевозки и хранения топлива. В противном случае его качество будет существенно ухудшаться.
  • Нельзя использовать в карбюраторных автомобилях. Это увеличивает расход топлива, к тому же разъедаются детали из резины и пластмассы.
  • Заправочные станции такого типа мало распространены на просторах СНГ, поэтому возникают проблемы с пополнением топлива.
  • Хуже заводится автомобиль в зимнее время года.
  • Увеличено время прогрева при минусовой температуре.
  • Автомобили на спиртовом топливе стоят дороже.
  • Наличие большого количества плохих отзывов от людей, которые имели дело с двигателями на спирту.
  • С увеличением процента спирта в топливе, ухудшаются ездовые качества машин.

Еще немного минусов

Среди негативных моментов следует вспомнить о таких:

  • При езде в жару автомобиль может ощутимо терять мощность.
  • В некачественном топливе может образовываться вода. А в таком случае двигатель внутреннего сгорания на спирту может забарахлить и выйти из строя.
  • Двигатель может сбрасывать обороты, глохнуть, не заводиться без видимых на это причин.
  • Часто засоряется топливная система.
  • Могут лопнуть топливные шланги (актуально при длительном использовании на старых автомобилях).
  • Некоторые производители предоставляют топливо неудовлетворительного качества (впрочем, это можно сказать и об обычном бензине).
  • Для использования спиртовых продуктов необходимо модернизировать систему. Под этим подразумевается регулировка топливного насоса, а также замена деталей, что подвержены коррозии.

Подводя итог, следует сказать, что перед заливкой такой субстанции необходимо хорошо подумать о том, стоит ли это делать. Для старых авто (2010 год и дальше) и карбюраторных машин она противопоказана. В остальных случаях использовать такое топливо следует на свой страх и риск. Если это не пугает, то двигатель, работающий на спирту, – это вполне реальная вещь.

Что есть сейчас?

Споры о применении этого топлива не утихают. Но тем не менее на АЗС все чаще можно встретить дешевые виды топлива, которые позиционируются как разработки нового поколения. Коммерчески реализуемая продукция являет собой смесь обезвоженного этилового спирта (от 30 % всего объема), легких фракций углеводородов, эфиров, бензинов, стабилизаторов и присадок. Последние необходимы для того, чтобы предотвратить коррозию и сохранить резиновые детали двигателя и топливной системы.

Двигатель на этиловом спирте позволяет тратить меньше денег на заправку. А учитывая намечающуюся тенденцию на содержание биокомпонентов, вполне возможно предположить, что скоро такое топливо будет более распространено. Но здесь есть свои нюансы. Так, один автомобиль сможет продолжить работу в штатном режиме без определенных изменений, тогда как аналогичная машина, выпущенная на год раньше, будет глохнуть и сбрасывать обороты. Поэтому принимать решение о целесообразности использования такого топлива необходимо каждому человеку самостоятельно.

Рекомендуют не заправляться на мелких заправках, если нет уверенности в них. Ведь очень часто качество топлива у них несколько хуже, что может привести к серьезной поломке. Поэтому, несмотря на все его преимущества, многочисленные недостатки не позволяют полностью перейти на использование горючего на спирту. Хотя этот двигатель постепенно завоевывает популярность.

А что в мировой практике?

Если попутешествовать в США и по западной Европе, то можно подметить, что там широко распространено использование биоэтанола. Наиболее популярно низкосодержащее топливо, обозначаемое как Е5, Е7, Е10. Теоретически его можно залить в любой новый автомобиль. Если число больше десяти, то желательно уточнять, допускает ли автопроизводитель использование биотоплива. В Бразилии, США и некоторых странах Европейского союза продают даже Е85. Как не сложно догадаться, такое топливо содержит 85 % этанола и 15 % бензина.

Но здесь не все так просто. Система эта относительно новая, поэтому двигатель на этиловом спирте в некоторых случаях следует поберечь. Почему? Дело в том, что могут быть определенные отклонения от установленного числа. Так, для Е5 (7,10,15,20,25) подобное не допускается. А вот если надпись гласит о том, что топливо Е30, то процентное содержание может колебаться в диапазоне 30-40. Для Е60 это 50-60. А под Е85 понимают 70-85. Да и если встречается, к примеру, А-95Е, то не лишним будет поинтересоваться процентным соотношением такого топлива. Ибо октановое число – это одно, а вот количество спирта на литр – совсем другое.

Дополнительно могут быть введены другие типы обозначения. В таком случае следует узнавать все детали. И не просто ограничиться тем, что переспросил у работников заправки, но затребовать паспорт качества топлива и убедиться в том, что оно соответствует установленным стандартам.

Ответы на вопросы "почему?" и "зачем?"

Бензиновый двигатель на спирту берет свое начало еще с нулевых годов. Дело в том, что сам по себе бензин – это крупный источник искусственных канцерогенных веществ. При добавлении биоэтанола он обогащается кислородом и лучше горит. При этом уменьшается количество выбросов окиси углерода плюс-минус на 30 %. Учитывая такое положение, законодательно в 2005 году установили, что в бензине должно быть 2 % спирта. В 2010-м этот показатель вырос до 5 %. А к 2020 году его планируют увеличить вообще до десяти процентов! Хотя там есть определенные послабления для неадаптированного автопрома. То есть для старых автомобилей допускается поставка бензина без биоэтанола. Но при этом очень важно, чтобы в его состав не входила вода.

На практике такого результата добиться сложно, поэтому стандартом установлено, что ее в биоэтаноле должно быть не более 0,2 %. Ибо это влияет на качество топлива, и особенно актуальна эта проблема в зимний период. Необходимо учитывать, что спирт является чрезвычайно гигроскопическим веществом. И это создает определенную опасность. Существует теоретический риск, что смесь в моторе разделится на водно-спиртовые шарики и бензин. Вследствие этого можно наблюдать перерасход топлива (ведь вода не вырабатывает энергию), детонацию, или машина вообще может не завестись. За качеством топлива следует внимательно следить, иначе напитанный водой спирт быстро превратится в льдинки.

Немного о топливе

Работа двигателя на спирту имеет свои особенности. Очень большое внимание во всей этой схеме следует уделять используемому топливу. Этанол является отличным растворителем и окислителем. Из-за этого, когда он в бензине присутствует в большом количестве, повреждаются уплотнительные прокладки и прочие пластмассовые детали. Чтобы этого не произошло, необходимо использовать нержавеющую сталь.

К тому же, если автомобиль выходит из строя из-за спиртосодержащего бензина, предусмотренные страховые суммы могут не выплачиваться (или даже сама гарантия аннулируется). И опять же, не следует забывать о том, что такое топливо используется в несколько увеличенном количестве. А с наступлением холодов лучше переходить обратно на обычный бензин.

Как сделать двигатель на спирту своими руками?

В целом, вариантов здесь может быть множество. Чтобы не лезть в дебри по созданию собственных конструкций, воспользуемся самым легким путем – адаптацией двигателя внутреннего сгорания. Обычно предусматривают два варианта: частичная или полная замена дизельного топлива и бензина. Под первым подразумевается доведение доли спирта до показателя в 20 %. Для получения высоких антидетонационных качеств необходимо использовать принудительное (искровое) зажигание. Также полезно будет промыть топливную систему и устранить в ней все загрязнения. Существенным преимуществом является то, что стандартные двигатели не нужно менять в конструктивном плане для того, чтобы они могли работать на бензо-спиртовой смеси.

Так, к примеру, «Автоваз» проводил испытания АИ-95, в котором было 10 % этанола без перерегулировки двигателя. Интерес представляли токсичность, расход топлива, динамика автомобиля. И в этом случае установили, что добавка приводит к обеднению топливовоздушной смеси, незначительно ухудшает ездовые качества (во всех режимах работы). А вот 5 % на продукцию "Автоваза" не повлияли. Поэтому, если сильно не увлекаться, можно спокойно создавать работающий двигатель на спирту.

А что с дизелем?

Этот вариант является более сложным. Следует признать, что адаптировать дизельный мотор для использования спиртосодержащих смесей не так легко, как хотелось бы. Почему? Дело в том, что этанол обладает низким цетановым числом. Чтобы улучшить положение, используется электронная система зажигания, а головка цилиндров модернизируется для того, чтобы их там разместить. Также могут понадобиться новые топливные насосы высокого давления, форсунки, система подачи горючего. Не исключено, что придется дорабатывать и геометрическую форму камеры сгорания в днище поршня. Следует сказать, что работает он практически без выделения дыма.

Также уменьшается температура, благодаря тому, что повышается теплота испарения. Хотя могут наблюдаться определенные проблемы с некоторыми отходами после работы. Больше всего внимание заслуживает СН. Но, впрочем, его можно радикально понизить, если использовать простейший нейтрализатор окислителя. Не следует забывать и о повышенном расходе топлива. К тому же для переработанного дизеля характерна повышенная дымность. То есть, как видите, дело это не легкое. Двигатель на спирту для авто является делом значительно более легким.

А для мелкой техники что?

Мотоциклы, скутеры, мопеды и им подобные средства передвижения тоже заслуживают внимания. Может ли быть организована работа двухтактного двигателя на спирту для такой небольшой техники? Да, это вполне реально. И не очень сложно. Благодаря конструктивным особенностям и принципиальной похожести на автомобильные двигатели, можно заставить работать скутеры, мотоциклы и мопеды на спирту. А если кто-то думает, что после этого будет неприятный запах алкоголя – это не верно. Заниматься подобными изменениями можно, будучи хорошо ознакомленным с конструкцией транспортного средства, а также имея полное представление о том, что необходимо сделать для перехода на биотопливо.

Источник: fb.ru

monateka.com

Бензин со спиртом: плюсы и минусы. Как влияет спиртовой бензин на двигатель

В связи с плохим состоянием экономики, во многих отраслях на Украине наблюдается спад. Затронул он и топливный рынок. Клиенты стараются экономить, а кое-кто и вовсе отказался от машины, пересев на общественный транспорт. Чтобы вернуть себе хотя бы какие-нибудь доходы и выжить в кризис, АЗС придумывают различные ухищрения для привлечения клиентов. Один из наиболее популярных способов – продажа смеси бензина с биотопливом. Стоит такое горючее дешевле чистого бензина, и при этом, как уверяют некоторые компании, совершенно безопасно для автомобиля.

Однако есть одна архиважная тонкость – хранить биоэтанол необходимо в особых условиях, поскольку ему требуется специальный резервуар. Место хранения имеет значение – желательно располагать их рядом с производством и ни в коем случае под открытом небом.

Данное обстоятельство побудило осуществить масштабную проверку образцов спиртового бензина силами киевского Института потребительских экспертиз.
Поскольку топливо этого вида пока что не особенно распространено, то исследования проводились в отношении 4-ех образцов, взятых на заправках «WOG«, «БРСМ-Нафта«, «КЛО» и «Авиас«. Забегая вперед, скажем, что 3 из них показали результаты, полностью удовлетворяющие нормативам, чем весьма порадовали экспертов, ожидавших худшего.

Сколько спирта должно содержаться в бензине: нормы

Первая и самая главная экспертиза должна была ответить на вопрос о количестве биоэтанола во взятых образцах. Это крайне важный показатель, поскольку такое горючее подразделяется на 2 класса. Если количество биоэтанола больше или равно 30%, то это топливо называется альтернативным. Если же это цифра достигает размера 7% или меньше (с 2018-го – 10% и менее), то оно считается спиртовой маркой бензина.

Соответственно, у них разные техрегламенты, условия хранения и т.д. После проведения всех необходимых процедур выяснилось, что 3 образца из 4-х представляют собой именно альтернативное горючее. Подкачал лишь бензин, взятый из резервуаров сети АЗС «Авиас«, поскольку массовая доля биоэтанола у него оказалась лишь 26%. Иначе говоря, его нельзя назвать ни спиртовым бензином, ни альтернативным видом топлива.
Несмотря на то, что в таком бензине велика доля спирта (в среднем, это 1/3), его можно без малейших опасений лить в бак в холодное время года – горючее не замерзнет и даже не загустеет.

Как влияет спирт на изменения октанового числа

Следующая экспертиза была призвана выяснить октановое число конкурсантов. Для топлива это едва ли не самая важная характеристика, обуславливающая границу начала детонации (т.е. слишком быстрого сгорания). Это явление очень плохо сказывается на состоянии двигателя, поскольку значительно увеличивает износ кривошипно-шатунного механизма и цилиндро-поршневой группы, а также способно навредить и газораспределительному механизму. Побочные эффекты – усиленный расход топлива при одновременном уменьшении мощности.

Измерялось октановое число исследовательским методом. Эксперты снова были удивлены, так как все испытуемые сумели уложиться в нормативные показатели, а кое-кто – это снова был «Авиас» – даже превысил их. На практике такое превышение может грозить автомобилю последствиями, указанными выше. Судя по всему, корнем всех зол является именно спиртовая составляющая со слишком большим октановым числом.

Содержание бензола и ароматических углеводородов в спиртовом топливе

Для любого топлива, полученного путем переработки нефти, крайне нежелательно иметь в своем составе большое количество бензола и ароматических углеводородов. Все дело в том, что они наносят определенный ущерб. Первый из них ускоряет износ топливной системы авто, так как обладает неприятной способностью к смыванию масляной пленки, а без смазки ресурс агрегатов значительно сокращается. Вторые вредят окружающей среде – чем их больше, тем менее экологичным получается выхлоп.

Но в тоже время есть и обратная сторона медали в случае с ароматическими углеводородами. Эти вещества получаются в результате вторичной переработки нефти, и только благодаря ним бензин можно сделать высокооктановым. Их содержание в горючем, четко прописано во всевозможных технических регламентах.

В случае биоэтанола, ароматических углеводородов должно быть меньше, нежели в обычном бензине, из-за присутствия спирта, ведь он сам по себе обладает большим октановым числом.

В настоящее время в сфере производства биоэтанола нет государственного стандарта. Это значит, что производится он, исходя из технических условий, а у каждого производителя они хоть и немного, но отличаются. Как оценивать конкурсантов, было не слишком понятно, поэтому в качестве ориентира избрали ДСТУ для бензина АИ-95. Там написано, что содержание бензола не должно превышать 1%. Если судить по этому критерию, то все образцы, за исключением пресловутого «Авиаса«, снова уложились в нормативы, причем топливо от «WOG» так и вовсе оказалось рекордсменом, поскольку в нем лишь 0,3% бензола и 10% «ароматики»! Что касается аутсайдера, то бензола в нем аж 6%, а ароматических углеводородов целых 22,1%.

Как влияет спиртовой бензин на двигатель и топливную систему: на предмет коррозии

В отличие от обыкновенного бензина или солярки, для биоэтанола очень важен такой показатель, как коррозионная активность. Это обусловлено свойствами спирта, ведь он представляет собой растворитель, а значит, потенциально способен разъесть резиновые уплотнения или шланги. Чтобы нивелировать эти негативные эффекты, в биоэтанол обязательно добавляется особое вещество, которое повышает кислотность. В готовом горючем, данный параметр должен колебаться в диапазоне от 6 до 9 pH. По итогам экспертизы было установлено, что у всех участников значение оказалось в районе 7 – 7,4 pH. Примерно такие же цифры демонстрирует и обычный бензин, из чего можно сделать следующий вывод: данные марки биоэтанола не способны нанести урон компонентам топливной системы автомобиля, сделанным из резины.

Выводы и рекомендации

Резюмируем. Новые виды топлива появились на украинском рынке, и в будущем, судя по всему, составят реальную альтернативу традиционным, причем с течением времени конкуренция среди АЗС будет постепенно нарастать. Заправляться, теме не менее, пока что лучше исключительно на крупных автозаправках, принадлежащих к большим сетям.

Что касается лидеров и аутсайдеров проверки, то первое место занял образец горючего от WOG, наглядно продемонстрировав высокое качество европейского топлива. А вот биоэтанол «Авиаса» стал последним, поскольку не удовлетворяет большинству требований, предъявляемым к такому виду топлива.

portalvaz.ru

Опасен ли для двигателя спирт в топливе: Спирт-Яга

По версии производителей спирта и продавцов альтернативного вида топлива, спирт в бензине – вполне безобидный коктейль для машины. А что об этом думают в автомобильных компаниях?

По версии производителей спирта и продавцов альтернативного вида топлива, спирт в бензине – вполне безобидный коктейль для машины. А что об этом думают в автомобильных компаниях?

В «Автоцентре» № 23`2013 мы рассказали о неоднозначной ситуации, сложившейся в нашей стране относительно спиртового или альтернативного топлива. Напомним, в Украине уже есть крупные сети, которые на законных основаниях реализуют бензин с содержанием спирта выше 30%. Это топливо дешевле обычного бензина приблизительно на 1,5 грн. в зависимости от АЗС. А согласно Закону Украины № 4970-VI от 19.06.2012 «О внесении изменений в некоторые законы Украины относительно производства и потребления моторных топлив с содержанием биокомпонентов» со следующего года весь продающийся у нас бензин будет содержать минимум 5% био­этанола.

Волнующий вопрос

Сегодня водителей интересует, какой процент спирта в бензине безвреден для автомобиля. В Бразилии, например, машины заправляют топливом с большим содержанием спирта – 85–100%. Но не все знают, что такие авто специально подготовлены для такого вида горючего.

В Германии попытки вывести на рынок топливо Super E10, где допускалось наличие 10% биоэтанола, быстро притормозили после того, как Федеральное автоведомство провело исследование и обнаружило, что для 4 млн. немецких машин (почти каждой десятой) новое горючее может быть вредным. Оно способно вывести из строя алюминиевые и резиновые детали топливной системы.

Большинство автомобилей, выпущенных до 2000 года, не приспособлено для работы на бензине с добавлением спирта даже в минимальных количествах. И если в благополучной Германии таких авто всего около 10%, то у нас – более половины. Чтобы понять, какое количество спирта в бензине допустимо для машин, эксплуатирующихся в Украине, «АЦ» обратился к автоимпортерам и автопроизводителям за комментариями.

Компетентный ответ

Двигатель и топливная система должны быть адаптированы к бензинам, содержащим более 5% этилового спирта. Для этого используются металлические детали, изготовленные из специальных сплавов, не подверженных коррозии, вызываемой продуктами окисления спиртов, уплотнительные элементы, стойкие к воздействию спиртов, изменяются настройки двигателя для обеспечения оптимального соотношения между мощностью мотора и расходом топлива. Автомобили, продающиеся в Украине, такой «прокачки» не проходили и не проходят. Поэтому опрошенные нами специалисты сошлись во мнении, что в бак машины должен попадать бензин, адекватный указанному в документации к ней. В большинстве случаев современным авто подходит топливо, соответствующее ДСТУ 4839:2007 (на АЗС это А-92 Евро, А-95 Евро и А-98 Евро, а также фирменное горючее, созданное на их основе, например, Ventus, Pulsar, Pulls, V-Power, ЭKTO, Mustang и т. д.). Старые иномарки и автомобили СНГ могут довольствоваться и бензином, соответствующим ДСТУ 4063-2001 (А-92, А-95 и А-98 без приставки «Евро»). В указанных ДСТУ доля этанола (биоэтанола) не превышает 5%. Именно это допустимая норма спирта для машин, колесящих по дорогам нашей страны.

О пользе спирта

Рекламные проспекты спиртосодержащего топлива пестрят заманчивыми фразами: «низкая стоимость топлива»; «больше мощности, выше крутящий момент»; «больше стабильности, отсутствие детонации»; «экологичность», «увеличение ресурса двигателя, уменьшение затрат на обслуживание и замену масла». Часто цитируют известных в узких кругах специалистов. Так, заведующий топливной лабораторией говорит, что горючее с 30-процентным содержанием спирта может использоваться в современных инжекторных авто, оборудованных широкополосным датчиком кислорода. На одной листовке в самом конце было указано: если машина находится на гарантии, нужно изучить сервисную книжку на предмет допуска использования бензина с содержанием спирта. Если применять бензин, содержащий 10% спирта не разрешается, то при заправке альтернативным топливом гарантия на авто может быть утеряна.

О цене

Сергей Куюн Директор «Консалтинговой группы А-95»

Так называемое альтернативное топливо (более 30% биокомпонента) сегодня больше чем на гривню дешевле обычного, так как производителю предоставляется льгота по акцизу и другие налоговые преференции. Однако в отрасли идет профессиональная дискуссия о реальной экономии при использовании этого горючего, ведь его расход выше, чем традиционного бензина. Что касается цены на бензин с добавлением 5% биоэтанола, то он, очевидно, будет дороже традиционных марок, которые поставляются на рынок сегодня. Дело в том, что любые манипуляции с топливом ведут к его удорожанию. В нашем случае законодатель фактически предлагает ограничить пункты добавления в некий базовый (нестандартный) бензин биокомпонента, а это означает дополнительные расходы на логистику, хранение и саму процедуру «производства» такого горючего. Разумеется, все дополнительные расходы будут переложены на потребителя.

О выгоде

Виталий Чеховский Представитель автомобильного социального движения AutoVisio

В прошлом году мы провели опыт на «живом» автомобиле, благодаря которому выявили, что голая экономия на спиртовом бензине составляет приблизительно 2 грн. на 100 км. В рамках эксперимента тестовый Nissan X-Trail проехал 600 км, из них половину пути – на бензине, содержащем около 40% спирта. Тест-пилоты отметили, что машина, заправленная альтернативным топливом, теряла в динамике разгона. Также повышался шум работы двигателя. Исходя из полученных данных, непереоборудованный автомобиль в среднем потребляет на 12,7% больше спиртового топлива, чем традиционного.

Автопроизводители и автоимпортеры

Дмитрий Перлин Эксперт международного автомобильного холдинга «Атлант-М»

На все вопросы, касающиеся «биобензина», существует один универсальный ответ: «Смотрите руководство по эксплуатации вашего Volkswagen». Если автомобиль не предназначен для работы на данном виде топлива, то оно будет агрессивным, коррозионно-активным по отношению к ряду компонентов двигателя и его топливной системы. Переоборудование и замена этих деталей предназначенными для эксплуатации на биотопливе нецелесообразны с экономической точки зрения. Однако есть маленький нюанс: важно не столько присутствие биокомпонента в горючем, сколько его доля. Так, биотопливо марки Е10, то есть в котором до 10% биоэтанола, можно применять (по данным «Порше Украина») на немалом количестве автомобилей Volkswagen, выпущенных после 2000-го года, в частности. А вот что касается Е40 и тем более Е85 – тут нужно быть особенно внимательными. Если в руководстве по эксплуатации автомобиля нет информации, что его можно заправлять топливом, содержащим спирт (или биотопливом), этого лучше не делать.

Олег Мельник Руководитель учебного центра «Renault в Украине»

Некоторые модели двигателей Renault, выпускающиеся с 2001 года, рассчитаны на работу на топливе с содержанием спирта 10–100%. Возможность его применения указана в соответствующей документации к автомобилю, где также описаны особенности работы данной системы. Ведь, к примеру, при доливании в бак авто обычного бензина изменится соотношение компонентов, а системе питания ДВС понадобится некоторое время для адаптации к данному соотношению. Также необходимо рассчитать экономическую эффективность применения альтернативного горючего (ведь в сравнении с обычным бензином расход при применении смесевых топлив будет несколько выше, причем пропорционально увеличению доли спиртосодержащего компонента в смеси), учесть экологические параметры и т. д.

О здравом смысле

Юрий Дацык Заместитель главного редактора журнала «Автоцентр»

В цивилизованном мире сначала делают автомобили для работы на новых источниках энергии, а потом под эти автомобили строят ту или иную заправочную сеть (электрическую, водородную). У нас же все наоборот – мы начали продавать спиртосодержащие бензины и законодательно пытаемся обязать, чтобы в продаже были только такие бензины, а о том, что он не подходит для эксплуатируемых и продаваемых у нас автомобилей, никто и не думает. Интересно будет увидеть реакцию наших законодателей, когда в случае поломки топливной аппаратуры на их Mercedes-Benz или Lexus из-за применения спиртосодержащего топлива им откажут в гарантийном ремонте!

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.autocentre.ua

Спиртовое топливо | OPPOZIT.RU | мотоциклы Урал, Днепр, BMW

Форсирование двигателя вопрос интересный и многосторонний и помимо множества вариантов перестройки самого двигателя, важную роль играет и применяемо топливо. Вот поэтому поводу несколько строк из любопытной книги «Справочник мотоциклиста», авторы И. Зотов, Б. Панферов ДОСААФ 1967 г.

Спиртовое топливо.

Для высокофорсированных гоночных двигателей часто применяется спиртовое топливо.

Метиловый спирт (метанол) – бесцветен, с характерным запахом, является продуктом сухой перегонки дерева. Он ядовит даже в небольших дозах, отрицательно влияет на зрение.

Этиловый спирт (винный) - спирт в настоящие время получается из древесных отходов, торфа или синтетическим путем из газа этилена.

Несмотря на то что теплопроводная способность спиртов почти в два раза меньше теплопроводной способности бензина, все же спиртовое топливо дает возможность значительно повысить мощность двигателя по сравнению с бензином. Дело в том, что для сгорания одной весовой части спирта требуется 6,5-8,4 весовых частей воздуха, а для сгорания бензина 15 частей. Таким образом, за счет увеличения расхода топлива, причем обладающего высоким антидетонационными качествами, имеется возможность повысить мощность двигателя. Кроме того, спирты обладают высокой скрытной теплотой испарения (парообразования ) : 200-260 вместо 75 у бензинов, что дает лучшее охлаждение горючей спиртовой смеси, поступающий в цилиндр двигателя, а это, в свою очередь, способствует лучшему наполнению цилиндра. Тепловая напряженность форсированного двигателя, работающего на спирту, значительно снижается, так как температура от испарения топлива достигается в случае применения метилового спирта.

Спирты сгорают полнее, чем другие топлива, даже на богатых смесях при коэффициенте избытка воздуха a=0,5-0,6 и не дают нагара, поэтому при слишком больших жиклерах в карбюраторе двигатель дает высокую мощность. Спиртовое топливо, особенно метиловый спирт, по сравнению с бензино-бензольной смесью ( 50 на 50 %) при одинаковых степенях сжатия увеличивает мощность двигателя на 20%. Для гоночных мотоциклов со степенью сжатия 13-15 (например, для гонок по гаревой и ледяной дорожкам) следует применять метанол Ч (чистый) или ЧДА (чистый для анализов). Для облегчения пуска в холодную погоду полезно добавлять 2% эфира.

Спирты очень гигроскопичны, поэтому их следует оберегать от попадания влаги из воздуха. Хороший испаряемостью и устойчивостью обладает тройная смесь, состоящая из 1/3 спирта, 1/3 бензина и 1/3 бензола. Спирто-бензоловые смеси, особенно из спирта менее 95%, легко расслаиваются, поэтому к смеси следует добавлять стабилизаторы: бутиловый спирт до 15%, ацетон до 10% или бензол до 30%. Для метилового спирта стабилизатором может служить так же этиловый спирт.
Для улучшения спирто-бензиновых и спирто-бензольных смесей допускается присадка этиловой жидкости в значительных количествах.

В смеси, состоящий из бензина, метанола или касторового масла, для двухтактного двигателя следует добавлять в качестве стабилизатора не менее 5% ацетона, иначе касторовое масло будет выпадать, т.е. находится на поверхности.

Применять минеральны6 масла в смеси с метанолом или этиловым спиртом не рекомендуется, так как масло в спирту не растворяется. Стабильность смеси на спиртовой основе следует проверять путем выдерживания ее в течение 2-3 часов в стеклянном сосуде. Если смесь мутнеет (цвет разбавленного водой молока) и расслаивается, это говорит о наличии большого количества воды в спирте. Такую смесь употреблять нельзя, так как она вызовет перегрев двигателя.

Ниже приводятся составы спиртовых смесей для форсированных двигателей.

Смесь №1
(для двигателя со степенью сжатия 12-15)

Метанола - 86%
Нитробензола - 4%
Ацетона - 9%
Сернистого эфира - 1%

Смесь №2
(для двигателя со степенью сжатия 12-13 )

Метанола - 80%
Бензина - 10%
Ацетона - 10%

Смесь №3
(для двигателя со степенью сжатия 12)

Метанола - 40%
Этилового спирта (95%) - 30%
Бензола - 30%

При работе на спиртовом топливе следует установить жиклер с производительностью примерно в два раза большей, чем на бензине. Это топливо следует хранить в плотно закрытом сосуде, не оставлять надолго в топливном баке, лучше всего после каждого выезда или соревнования спускать его в бидон и герметически закрывать.

oppozit.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о