Автомобиль на спирту: В Бразилии 5 миллионов машин ездят одновременно на бензине и на спирте

Содержание

Автомобиль на спирте | Электронный Научный Семинар (ЭНС)

Редактор представляет: 

Наш коллега побывал в Бразилии, где половина автомобилей сегодня живет в мире с природой – используют энергию, которая растет и зеленеет под солнцем, а небольшое загрязнение продуктами сгорания с лихвой компенсируется кислородом, полученным от того, что она растет и зеленеет.

Статья о том, как это выглядит на практике. 

Электрон Добрускин,

редактор

 

 

 

Сегодня много говорят об улучшении экологии и экономичности автомобиля. Необходимо  использование топлива, альтернативного бензину и другим продуктам, получаемым из нефти. Одним из лучших путей решения проблемы является применение в качестве топлива спирта, в основном, этилового – этанола. Использование спирта в двигателе внутреннего сгорания почти не приводит к выделению ядовитых веществ, а производство не требует больших затрат и полностью обеспечивается энергией солнца через фотосинтез растений, поэтому баланс углекислого газа в атмосфере не изменяется.

Наибольшие успехи в использовании альтернативного топлива достигнуты в Бразилии, приблизительно половина автомобилей в стране потребляет спирт вместо бензина. 

Будучи в Бразилии, ознакомился с использованием спирта, производимого из сахарного тростника, посетил небольшую ферму-завод, был на автозаправочных колонках, беседовал с автовладельцами и мастерами по переоборудованию автомобилей. Помещаю свои (и сына Владимира) фотографии, впечатления об этой поездке и некоторые размышления.

Сахарный тростник в этой стране вырастает почти без ухода, высоким, густым и сочным.

 

В конце сезона 2-3 работника убирают тракторной косилкой тростник и подают его в зубчатые  вальцы,  которые  разминают стебли.

 

Затем тростник складывают в одну из ям, выстланную непромокаемой тканью с отверстием в нижней ее части, примешивают дрожжи, кажется, увлажняют и утрамбовывают, затем  укрывают такой же  тканью.

Через некоторое время жидкую брагу, содержащую спирт, выпускают из ямы через отверстие в ее дне, и она поступает самотеком по трубе в перегонный аппарат, расположенный под склоном.

Здесь ещё один работник топит печь под чаном перегонного аппарата, используя тот же тростник из предыдущей отработавшей ямы, немного просушенный.

Спирт испаряется из браги и по трубке, охлаждаемой водой (холодильник), поступает в емкости.  На складе их немало.

 

Хозяин фермы-завода выполняет финансово-административные и все остальные функции обслуживания, а также направляет немного спирта в дополнительный перегонный аппарат.

После 2-ой перегонки, внесения добавок и последующей выдержки получается для личного употребления неплохой напиток, вроде рома.

Технический спирт этого заводика не очень годится для автомобилей – в нем слишком много воды. А в спирте на автоколонках Бразилии полагается содержание воды не более 7%. Поэтому выпускаемую здесь продукцию отправляют на химическое предприятие, где спирт в ректификационных колоннах доводят до нужной концентрации. Потом в спирте растворяют немного добавок и продают его владельцам автомобилей.  

        На каждой автоколонке есть также кран для заправки машин бензином, но в Бразилии не продают чистый бензин,  всегда есть добавка спирта, в некоторых сортах  до 23%. 

Цена спирта меньше, чем цена бензина. В настоящее время в Бразилии соотношение цен таково

                                               K1= 1.96 реала/ 2.79 реала = 0.7 

Но и калорийность спирта меньше, чем у бензина. Поэтому его нужно затрачивать больше, пропорционально соотношению калорийностей 

                                               K2 =43(МДж/кг)/30(MДж/кг) = 1.43 

Произведение этих коэффициентов близко к единице 

                                                        K1*K2 = 0.7*1.43 ≈1 

Отсюда видно, что бразильский потребитель в деньгах ничего не выгадывает. Он даже проигрывает, потому что в спирте всегда растворено некоторое количество  воды.  Однако в городах мало бензиновой гари, а  государство от спирта имеет хороший доход и не зависит от диктата нефтяных магнатов.  

Имеются сообщения, что при правильном изготовлении и хорошей регулировке, коэффициент полезного действия двигателя на спирте получается больше, чем у такого же двигателя на бензине. Это может уменьшить расходы потребителя. 

Следует отметить, что показанное здесь полукустарное производство является не очень эффективным – оно позволяет получить из сахарного тростника приблизительно 8% спирта. Современные бродильные и перегонные аппараты могут выдавать  до 15 -20% спирта, но они намного дороже и требуют квалифицированного обслуживания. В Бразилии сахарного тростника много, земли для него хватает не в ущерб другим сельхозкультурам и лесам, но квалифицированной рабочей силы недостаточно, а сложное дорогое оборудование пока что не по карману большинству фермеров. 

Для того, чтобы обычный автомобиль с карбюраторным двигателем ездил на спирте в нем необходимо сделать небольшие изменения: увеличивают отверстия в жиклерах, чтобы увеличить подачу топлива для сохранения номинальной мощности двигателя; вставляют прокладку между блоком и головками цилиндров другой толщины, чтобы получить нужную степень сжатия; заменяют бензобак на нержавеющий, чтобы не прохудился, и устанавливают в моторном отсеке небольшой бачок с бензином (с красной крышкой, виден на фото), который  снабжает карбюратор только во время работы стартера, чтобы холодный двигатель лучше заводился.

 

 Использование бензина с малой добавкой спирта (советуют до 15%) не требует в обычных автомобилях никаких переделок. В настоящее время в Бразилии продаются также автомобили,  работающие без переделки на обоих этих топливах в любом их соотношении. 

Спирт можно получать и из других растений, даже почти не содержащих сахара. Известно, что в Израиле была фирма, которая разрабатывала производство спирта из водорослей. Предполагалось, что в пустынных местах Негева будут созданы мелкие озерца с морской  или подземной соленой водой и в них поселят некие водоросли. Периодически водоросли будут выгребать и производить  из них много дешевого технического спирта. Земли, не используемой под сельхозкультуры, в пустыне много, солнца предостаточно и соленая вода у нас  – не дефицит. Из водорослей, при помощи геномодифицированнвх бактерий, которые разлагают и преобразуют целлюлозу и/или другие соединения, удается получать спирта до 28% от сухого веса исходного продукта – больше, чем из сахарного тростника.

  Однако эта фирма куда-то пропала, похоже, что перебралась в Калифорнию, а  хорошее дело в Израиле заглохло. Жаль.

 

Подробности:

1.Григорий Колпаков. Спирт из водорослей вместо нефти. http://m.gazeta.ru/science/2012/01/20_a_3969361.shtml

2. Леонид Попов. Генетики заставили бактерии производить спирт из микроводорослей. http://www.membrana.ru/particle/17446

3..  Владимир Романченко. Водоросли — топливо будущего? http://www.3dnews.ru/editorial/it_algae

4. Dieret. Этанол в качестве жидкого топлива. http://rea.org.ua/dieret/Fuels/ethanol.html

5. Википедия. Биотопливо. http://ru.wikipedia.org/wiki  

6. Greenbang. Corn ethanol curse strikes again.  http://www.greenbang.com/corn-ethanol-curse-strikes-again-algae-fuels-have-large-footprint_13325.html

            7. Гершон Белицкий. Автомобиль на алюминии. http://www.elektron2000.com/article/1177.html

8. И ещё приблизительно 244 000 публикаций показывает поисковик Google по набору ключевых слов: «спирт  водоросли бактерии топливо автомобиль». Прочитать их все не реально, но видно, что кроме указанных выше и ещё нескольких (десятков), бóльшая  часть из них является  перепечатками  друг у друга,  многие публикации не по теме. 

                                                                                                                            

Передано автором 1 января 2013 г.

для обсуждения на семинаре

 

Битва за автомобиль: спирт против бензина: m_i_s_t_e_r_x_1 — LiveJournal

На заре «эры моторов» бензин долгое время соревновался со спиртом в борьбе за любовь автолюбителей. Нефтяное топливо победило лишь в конце 1930-х годов — примерно на четыре десятилетия о возможностях биоэнергетики забыли. Однако ныне спирт переходит к контрнаступление.


1826 год. Американский изобретатель Сэмюэль Мори\Samuel Morey создал двигатель, работавший на спирте и скипидаре.
1876 год. Немецкий изобретатель Николас Отто создал первый в мире четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, работавший на этаноле.

1896 год. Американский изобретатель Генри Форд\Henry Ford изготовил свой первый автомобиль (носил название «Квадрицикл»\Quadricycle), двигатель которого работал на спирте. Любопытно, что Форд тогда не оценил опыт германских инженеров Карла Бенца и Вильгельма Даймлера, которые за десятилетие до этого создали автомобиль, работавший на бензиновом двигателе. В 1908 году Форд выпустил в продажу свою знаменитую «Модель Т»\Model T — первый в истории массовый автомобиль, который мог работать на бензине, этаноле и смеси обоих видов топлива. Форд прибег к использованию этанола, исходя, в том числе, и из экономических соображений: с 1861 года в США действовали высокие налоги на спирт, введенные во время Гражданской войны. В 1906 году налоги на спирт были резко уменьшены, что сделало цену этанола сопоставимой с ценой бензина. Кроме того, Форд был фермером и считал, что «спиртовое» автомобилестроение поможет крестьянам.

1899 год. В Германии были искусственно уравнены цены на этанол и бензин с целью поощрить местных сельхозпроизводителей и уменьшить объемы импорта.

1907 год. Первая ценовая война этанола и бензина. После того, как в Техасе была начата добыча нефти, бензин подешевел до примерно 5 центов за литр, а стоимость спирта составляла 7 центов. Впоследствии цена спирта упала — это произошло после того, как его начали производить из отходов сахарной промышленности.

1914 — 1918 годы. Во время Первой Мировой войны автомобили большинства стран мира использовали этанол в качестве топлива, наряду с бензином.

1919 год. В США введен «сухой закон». Единственным легальным способом использования спирта является его смешивание с бензином.

Начало 1920-х годов. В США и многих странах Европы продаются Koolmotor, Benzalcool, Moltaco, Lattybentyl, Natelite, Alcool, Agrol — смеси бензина и спирта. Франция обязала нефтяные компании покупать этанол из расчета 10% их нефтяного импорта. Причиной этого были опасения, что мировых запасов нефти хватит не более, чем на четверть века. Спирт виделся единственной альтернативой бензину.

1923 год. Этанол используется нефтяниками: американская компания Standard Oil первой начала добавлять этанол в бензин, чтобы повысить октановое число и улучшить работу двигателей. Обычно для этих целей в бензин добавлялось 6-12% спирта.

1925 год. Большинство стран Европы приняли законы, обязывающие энергетические компании смешивать бензин и этанол.

1927 год. Этанол впервые использован в качестве топлива гоночного автомобиля (на гонках Indianapolis 500).

1933 год. В США поощряется изготовление этанола — в разгар «Великой Депрессии» власти пытались таким образом обеспечить заказами фермеров. Этот вид топлива стал особо популярным в «сельскохозяйственных» штатах страны.

1937 год. Окончательная и казавшаяся бесповоротной, ценовая победа бензина над спиртом. 1 литр бензина в США стоил 5 центов, 1 литр этанола — 8. Тем не менее, в 1939 году продажи спирта вновь оживились. Причиной этого стала Вторая Мировая война, вызвавшая сокращение производства нефти и использование нефтяных запасов, в первую очередь, для военных нужд.

1941-1945 годы. Во время Второй Мировой войны в США в бензин, предназначенный для использования невоенными организациями и частными лицами, добавлялось до 30-35% этанола. Аналогичные меры предприняли также Великобритания и Швеция. После окончания войны и резкого снижения цены на нефть этанол вновь перестал пользоваться популярностью и полностью исчез на рынках.

1974 год. В США принят первый закон, ставящий своей целью заинтересовать бизнес и население в использовании этанола в качестве автомобильного топлива. Причиной этого стало введение в 1973 году арабскими государствами-экспортерами нефти эмбарго на поставку нефти в США, Японию и Западную Европу, из-за чего цены на бензин выросли в пять раз.

1978 год. В США начаты продажи автомобильного топлива, представлявшего собой смесь бензина и спирта. Эта смесь была дешевле чистого бензина примерно на треть за счет налоговых льгот, предоставленных федеральными властями. Впоследствии налоговые льготы были еще более увеличены.

1979 год. Этанолом в качестве добавки к автомобильному топливу заинтересовались крупнейшие энергетические компании, которые начали производить подобные смеси. Первопроходцем стала компания Amoco, по стопам которой пошли Ashland, Chevron, Beacon и Texaco.

1980-1984 годы. США выделили на проекты, связанные с развитием биоэнергетики, беспрецедентную сумму — около $1 млрд. На тот момент в США действовало 10 спиртзаводов, за десятилетие до этого не было ни одного. Американский бизнес получил серьезные льготы: государство списывало с налогооблагаемой базы до 90% их расходов на строительство спиртзаводов. Кроме того, федеральные агентства обязывались приобретать львиную долю производимого спирта. Также были подняты таможенные тарифы, чтобы исключить демпинг со стороны иностранных производителей этанола, и запрещена перепродажа этанола. Тем не менее, к середине 1980-х годов многие производители этанола вышли из бизнеса — причиной стало резкое падение цен на бензин (к 1985 году закрылось более половины существовавших спиртзаводов). Впоследствии США неоднократно вводило новые льготы для производителей этанола.

1988 год. Новый всплеск интереса к этанолу. В США были приняты законы, регулирующие уровень эмиссии — спирт стал идеальной добавкой для уменьшения вредных выхлопов автомобиля. Впоследствии использование бензиново-этаноловых смесей стало обязательным для общественного транспорта крупных городов, особо страдавших от смога.

1989 год. В Дании начато общенациональное использование этанолово-бензиновой смеси.

Начало 1990-х годов. Во Франции начат промышленный выпуск «диестера» — биодизельного топлива, производимого из рапсового масла. С помощью диестера составляются дизельные смеси: 5% диестера добавляется в дизельное топливо, предназначенное для использования обычными автомобилями, 30% диестера — в топливо для машин общественного транспорта.

1995 год. В США разразился неурожай кукурузы, и цены на этанол выросли вдвое.

1997 год. Крупнейшие автопроизводители США вновь начали выпускать автомобили, изначально способные использовать в качестве топлива бензиново-этаноловую смесь E85 («автомобили на «гибком» топливе»\flexible fuel vehicles). Однако автолюбители продолжали использовать бензин из-за отсутствия E85 на подавляющем большинстве АЗС.

2003 год. Ряд штатов США начали реализацию программ по переводу автомобильного парка на этаноловое топливо.

2004 год. Мировые цены на нефть выросли на 80%, цены на бензин в США — на 30%, на дизельное топливо — на 50%. Крупные нефтяные компании начинают делать инвестиции в компании, специализирующиеся на производстве спирта и биодизельного топлива.

2005 год. В США принят закон, обязывающий нефтетрейдеров и автопроизводителей значительно увеличить использование этанола в качестве автомобильного топлива. Высшие должностные лица США, в том числе и президент страны, постоянно заявляют о необходимости более активного использования спирта.

При подготовке материала использованы данные Министерства Сельского Хозяйства США\Department of Agriculture, Коалиции За Использование Чистого Топлива\Clean Fuel Development Coalition и Американской Коалиции за Этанол\American Coalition for Ethanol.

Washington ProFile

Слишком простое и дешевое возобновляемое топливо, ненавидимое «спасителями климата» : alex_rozoff — LiveJournal

Вот как работает обыкновенный простейший двухтактный двигатель на этаноле (точнее на обычном медицинском спирте, т.е. НЕ обезвоженном).

(видео взято с канала Rubuilder)
История вопроса: «Генри Форд разработал и реализовал на знаменитой модели Т двигатель, который с одинаковым успехом могла употреблять этанол, бензин и продукт их слияния. Практически все автомобили эпохи Первой Мировой были запойными, то есть работали на растительном спирте. Но когда нефть серьезно упала в цене и продукты на её основе стали более доступны, чем спирт, это дало толчок для развития бензина как основного вида топлива».
http://autohis.ru/razvitie-topliva.php
Искать топливные и экономические параметры этанола долго не надо: они есть даже в википедии.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Этанол
Там же можно найти данные об удельной теплоте сгорания этанола по сравнению с другими видами топлива
https://ru.wikipedia.org/wiki/Удельная_теплота_сгорания
Для гурманов: использование концентрированного водного раствора этанола как ракетного топлива в паре с жидким кислородом.
«Горючее (75 % водный раствор этилового спирта) размещалось в переднем баке. Окислитель — жидкий кислород, заправлялся в нижний бак».
https://ru.wikipedia.org/wiki/Фау-2

Энергоемкость этанола: 30 МДж/кг.
Для сравнения у бензина примерно 40 МДж/кг.
При этом:
— «В 1914 г. в России были проведены испытания целого ряда автомобильных двигателей для установления особенностей их работы при замене бензина на спирт. На основе проведенных опытов преподаватель Императорского Московского технологического училища инженер Н. Р. Бриллин сделал 21 декабря 1914 г. доклад в аудитории Политехнического Российского общества, в котором указал на такие положительные факторы при работе двигателей на спирте, как более устойчивая работа и увеличение мощности на 5%. Была также высказана рекомендация о необходимости снабжения карбюратора подогревательным устройством, реализующим для улучшения пусковых качеств спиртовых двигателей тепло выхлопных газов. В заключение своего доклада инженер Н.Р. Бриллин отметил, что перевод эксплуатации автомобилей с бензина на спирт выгоден экономически и легко обеспечивается технически.»
https://forums.drom.ru/general/t1150874587.html
— цена этанола «топливного» качества сейчас ниже даже чем цена сырой нефти.
— этанол сгорает практически полностью, в отличие от бензина, который дает существенное количество продуктов неполного сгорания.
Смотрим разницу

Горение бензина (с канала Electrical life):

Горение этанола (с канала Kobra Science):

Еще для сравнения: предельная энергоемкость литий-ионного аккумулятора: менее 2 МДж/кг.

Откуда получать этанол?
Варианты:
1 — Сбраживанием растительных отходов (метод простой и древний как пирамиды Египта).
2 — Сбраживанием водорослей (это известная тема высокопродуктивных фабрик биомассы).
3 — Прямым каталитическим электрохимическим процессом из воды и углекислого газа.

На п.3. — особое внимание.
«Физики из Национальной лаборатории Оак-Ридж (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) министерства энергетики США разработали электрохимический процесс, позволяющий превратить углекислый газ — СО2 — в этанол, то есть этиловый спирт. Находка, как признались официальному сайту ORNL сами ученые, во многом оказалась случайной. оманда использовала катализатор, изготовленный из углерода, меди и азота, а также электрический ток, чтобы вызвать сложную химическую реакцию, которая по существу является обратной процессу горения. При нем, как известно, выделяется углекислый газ, а ученые смогли превратить его обратно в топливо.

С помощью нанокатализатора, который содержит множество точек для протекания реакции («наноиглы»), растворенный в воде углекислый газ превращается в этанол, выход именно этого вещества составил в результате эксперимента 63 процента. Хотя обычно этот тип электрохимической реакции приводит к появлению смеси нескольких продуктов, состоящих из водорода, кислорода и углерода в различных сочетаниях.

— Мы пытались сделать первый шаг в предлагаемой реакции, когда вдруг поняли, что катализатор делает всю реакцию самостоятельно, — отметил ведущий автор исследования Адам Рондинон. — На входе мы берем углекислый газ, а на выходе получаем в основном топливо. Это стало сюрпризом, потому что получить этанол из СО2 напрямую с одним катализатором очень сложно.

Новизна примененного катализатора заключается в его структуре, представляющей собой насаженные на углеродные «иглы» наночастицы меди. Ученые сравнили это с 50-нанометровыми молниеотводами, которые концентрируют электрохимическую реактивность на кончике острия. Этот подход позволяет избежать использования дорогостоящих или редких металлов, таких как платина, которые ограничивают экономическую жизнеспособность подобных проектов.
— Используя обычные материалы, но расположив в соответствии с нанотехнологией, мы выяснили, как ограничить побочные реакции и в конечном итоге получить то, что действительно требуется, — пояснил Рондинон.
Ученые уверены, что этот подход может быть применен в промышленных масштабах, в частности, для хранения избытков электричества от ветровых или солнечных электростанций — с помощью сделанного открытия энергию можно будет запасать в виде этанола.»
https://rg.ru/2016/10/13/uchenye-nauchilis-poluchat-spirt-iz-vozduha.html
Исходная публикация на английском:
October 12, 2016 «Nano-spike catalysts convert carbon dioxide directly into ethanol»
https://www.ornl.gov/news/nano-spike-catalysts-convert-carbon-dioxide-directly-ethanol

Сюрприз!
Оказывается уже 3 года известен метод, позволяющий одним выстрелом убить двух жирных зайцев.
1. Справиться с проблемой нестабильности выхода «зеленых» источников электроэнергии (ВИЭ), которая приводит к огромным экономическим потерям от ветровых и солнечных ферм.
2. Преодолеть тяжелейшие последствия принудительного «зеленого поворота» для мирового автопрома (и для людей — пользователей автомоблией).

Не надо переходить на ужасно дорогие электромобили с громоздкими, тяжелыми и ужасно дорогими аккумуляторами, которые все равно не обеспечивают достойный запас хода, к тому же еще демонстрируют высокую и внезапную пожароопасность.
Про гибридные автомобили (ужасно дорогие и сложные) вообще можно забыть.

Мы берем по сути обычный автомобиль с ДВС и ездим на спирте, полученном из воды и атмосферного углекислого газа.
Кого это не устраивает?..

…Ах да! Это не устраивает «спасителей климата». Слишком просто, слишком дешево.
Не на чем пилить деньги, содранные за борьбу с парниковыми газами.
Такие дела.

Спирт вместо бензина — автомобильное топливо будущего | Моторное масло — ГСМ

Какая связь между спиртом, его крепостью и автомобильным бензином?

Оказывается, такая связь давно существует. Уже на протяжении многих десятилетий в разных странах, в том числе и нашей, постоянно ведутся работы и реализуются проекты использования спирта в качестве автомобильного топлива или как добавки к нефтяному автобензину и дизельному топливу.

Объектом пристального изучения является не только винный этиловый спирт, но и метиловый (метанол), хотя ядовитость последнего общеизвестна. Ядовит не только сам метанол, но и его пары в воздухе, предельно допустимая концентрация (ПДК) которых равна 5 мг/м3. Несмотря на столь отрицательный фактор, метанол рассматривается в качестве серьезной альтернативы нефтяным автомобильным топливам.

Основная цель работ в области «спиртовой топливной энергетики» заключается в увеличении ресурсов горючего для автотранспорта за счет использования альтернативных энергоносителей, которые, в отличие от нефтяных, характеризуются возобновляемой и, следовательно, неограниченной сырьевой базой.

Земные запасы нефти, этого ценного углеводородного сырья для нефтехимических производств, а также источника энергии, в определенной степени ограничены. Сроки их исчерпания в целом и в отдельных нефтесодержащих регионах планеты, по расчетам различных специалистов, составляют от 50 до 80 лет.

 

Россия по запасам нефти занимает восьмое место в мире (менее 7 млрд тонн), добывая ежегодно около 300 млн тонн и перерабатывая на отечественных заводах порядка 170 млн тонн нефти в год. Разделив 7 млрд на 300 млн, не нужно пугаться полученному числу в 23,3 года, поскольку практически ежегодно увеличивается количество открытых нефтяных месторождений, а вслед за ними возрастает объем новых разведанных запасов нефти.

Расчет и прогноз запасов нефти является сложной задачей, граничащей с искусством, которая заключается в оценке совокупности выявленных или доказанных запасов, а также измеренных, отмеченных, подразумеваемых, неоткрытых, потенциально рентабельных и умозрительных (классификация, принятая в США).

 

Спирты как автомобильное топливо

К идее использования спиртов в качестве автомобильного топлива неоднократно обращались специалисты и ученые на протяжении всего пути развития двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и автомобильной техники. Так, еще в 1902 г. на интернациональном конкурсе в Париже демонстрировалось более 70 карбюраторных двигателей, работающих на этиловом спирте и его смесях с нефтяным бензином.

В 1906-1907 гг. Парижское автобусное общество успешно эксплуатировало городские автобусы на смеси 50% спирта и 50% бензина, которая была дешевле бензина и менее пожароопасна. После снижения цен на бензин эксплуатацию автобусов перевели на смесь спирта с более дешевым бензолом в аналогичной пропорции. В это же время спирт и смеси спирта с бензином стали широко использоваться в качестве топлива для автомобилей в Германии. Техническая служба отдела правительственных сообщений Германии скрупулезно обобщила все данные эксплуатации таких автомобилей и пришла к выводу о значительном преимуществе нового вида топлива. Соответствующие статистические данные показали, в частности, что на 1 л смеси бензин-этанол автомобили проходили в среднем 7,5 км, а на чистом бензине — 5,8 км. При этом средняя скорость движения автомобилей составляла, соответственно, 69 и 70 км/ч. Согласитесь, что для начала прошлого века это очень приличный показатель.

В 1914 г. в России были проведены испытания целого ряда автомобильных двигателей для установления особенностей их работы при замене бензина на спирт. На основе проведенных опытов преподаватель Императорского Московского технологического училища инженер Н. Р. Бриллин сделал 21 декабря 1914 г. доклад в аудитории Политехнического Российского общества, в котором указал на такие положительные факторы при работе двигателей на спирте, как более устойчивая работа и увеличение мощности на 5%. Была также высказана рекомендация о необходимости снабжения карбюратора подогревательным устройством, реализующим для улучшения пусковых качеств спиртовых двигателей тепло выхлопных газов. В заключение своего доклада инженер Н.Р. Бриллин отметил, что перевод эксплуатации автомобилей с бензина на спирт выгоден экономически и легко обеспечивается технически.

В этот же период работы по внедрению спирта в качестве автомобильного топлива были начаты и в Америке. В 1905-1907 гг. под эгидой Геологического комитета США проведено более 2000 испытаний основных моделей карбюраторных двигателей на спирте и спиртобензиновых смесях.

В последующие годы и до настоящего времени работы по внедрению на автотранспорте спиртовых топлив постоянно расширялись и, если в начальный период они проводились, в основном, с целью повышения мощности двигателей, то в дальнейшем приобрели большое значение для экономии ограниченных нефтяных ресурсов и снижения отрицательного воздействия отработавших газов (ОГ) двигателей на окружающую среду. Результаты испытаний автомобилей на спиртовых топливах показали, что при этом практически в два раза снижается концентрация в ОГ экологически опасных оксидов углерода, азота и несгоревших углеводородов.

 

Бразильская «находка»

В настоящее время спирты заняли твердую позицию в системе топливообеспечения мирового автомобильного парка. В странах Южной, Центральной Америки и США первенство завоевал этанол, что объясняется значительными ресурсами в этих регионах растительного природного сырья для его производства (биомасса, солома, древесные, кукурузные отходы и т.п.). На европейском континенте, с меньшими ресурсами зеленой массы, но с более развитой химической промышленностью, первое место занял метанол, основным сырьем для получения которого является как природный, так и нефтяной газ.

Масштабы использования спиртов в качестве автомобильного топлива постоянно возрастают. Только в США получают более 7,5 млн м3 топливного этанола в год с тенденцией роста его производства. Метанола в Америке для вовлечения его в состав бензина производят всего лишь 200 тыс. м3 в год.

В Бразилии для обеспечения горючим автомобильного парка страны производство этанола увеличено до 12 млн м3 в год. Дополнительно, около 300 тыс. м3, Бразилия ежегодно закупает этанол у других стран. Весь «бразильский» этанол получают из отходов при переработке сахарного тростника. 40% бразильского автопарка эксплуатируется на чистом этаноле, 60% — на спиртобензиновой смеси.

В странах Западной Европы для использования в составе автобензинов в пределах от 6 до 15% ежегодно потребляется около 20 млн тонн метанола.

В России для производства топливных спиртов имеется достаточно серьезная сырьевая, технологическая и промышленная база. Отечественные мощности уникального гидролизного производства этанола уже сейчас могут обеспечить получение до 160 тыс. тонн этанола в год.

Объем производства метанола превышает 1,4 млн тонн в год.

Уже пять нефтеперерабатывающих заводов отрасли провели все необходимые исследования и испытания для выпуска бензинов АИ-92, содержащих в своем составе 5% этанола, и получили соответствующие разрешения Госстандарта России (допуск к производству и применению).

В середине 80-х годов прошлого столетия в нашей стране были проведены широкомасштабные испытания (включая эксплуатационные) автобензинов с добавкой 5 и 15% метанола. Для исключения расслоения спирто-бензиновой смеси с 15% метанола в ее состав был введен стабилизатор — изобутиловый спирт, в концентрации 7%. Бензины маркировались как БМ-76/5 и БМ-76/15 (бензин, метанолсодержащий). В целом положительные результаты испытаний указали на необходимость разработки более дешевого и обеспеченного ресурсами стабилизатора, а также на необходимость замены ряда деталей и узлов из резины и пластмассы в системе питания автомобилей, средств транспортирования и заправки, на более стойкие в условиях контакта со спиртобензиновыми смесями.

К сожалению, межведомственная неразбериха тех лет и последующий экономический кризис 90-х годов не позволили реализовать результаты многолетних испытаний для развития в нашей стране столь перспективного направления топливной энергетики.

 

«Спиртовая энергетика» — за и против

Какие же свойства этилового и метилового спиртов позволяют им на равных конкурировать с нефтяными автомобильными топливами? Из данных, представленных в таблице, видно, что спирты значительно отличаются от бензина в основном по трем показателям:

Детонационная стойкость, теплота сгорания и теплота испарения. Высокие антидетонационные свойства спиртов позволяют повысить степень сжатия бензинового двигателя до 12-14 единиц и, соответственно, увеличить мощность и КПД двигателя. Из данных на рисунке также хорошо видно, как повышаются значения показателей детонационной стойкости бензина (октановые числа по моторному (ОЧМ) и исследовательскому (ОЧИ) методам) при добавлении в бензин спиртов. По данной характеристике спирты практически не отличаются эффективностью действия от широко применяемого много лет в составе автобензинов синтетического высокооктанового кислородсодержащего компонента метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ), что также видно на рисунке. При этом следует отметить, что МТБЭ, получаемый из метанола и изобутилена, по своей цене превосходит спирты в два и более раз.

Объемная и массовая энергоемкость (теплота сгорания) спиртов на 40-50% ниже по сравнению с бензином, что видно из данных таблицы. Но при этом теплопроизводительность спиртовоздушных и топливовоздушных смесей при их сгорании в двигателе различается незначительно.

Высокое значение теплоты испарения спирта способствует улучшению наполнения цилиндров двигателя, снижению их теплонапряженности и повышению полноты сгорания спиртовоздушной смеси, что в результате способствует росту мощности двигателя на 10-15%.

Однако повышенная, по сравнению с бензином, теплота испарения спиртов и их смесей с бензином обуславливает трудности при холодном запуске двигателя.

О снижении токсичности ОГ двигателей при использовании спиртовых топлив отмечено выше. Вместе с этим положительным фактом отмечается повышенная в 2-4 раза концентрация в ОГ формальдегида в случае применения метанола и ацетальдегида при применении этанола. Спирты и их смеси с бензином характеризуются повышенной агрессивностью по отношению к цветным металлам, пластмассам и некоторым маркам резин, стойким при контакте с нефтяными бензинами.

Главным эксплуатационным недостатком спиртобензиновых смесей является их повышенная склонность к расслоению при попадании в смеси воды, что заставляет использовать в их составе специальные стабилизаторы (сложные спирты, сивушные масла и т. п.).

Подводя итог краткому обзору положительных и отрицательных эксплуатационных свойств спиртов и нефтяных бензинов, следует отметить их примерно равный баланс.

Дальнейшее развитие на автотранспорте «спиртовой энергетики» будет зависеть в основном от темпов сокращения промышленных запасов нефти и роста себестоимости ее добычи.

Необходимо также отметить, что эффективное применение спиртовых топлив требует значительного повышения уровня технического состояния всех средств хранения и транспортирования горючего, заправки техники и самих систем питания автомобилей. В противном случае спирт будет растворять отстоянную воду на дне резервуаров и топливных баков и «терять» октановое число, а спиртобензиновые смеси будут расслаиваться. Применение спиртовых топлив требует также постоянной зачистки технических средств от смолистых отложений и загрязнений, накапливающихся на стенках и дне резервуаров, цистерн и продуктопроводов. При избытке таких загрязнений они будут прекрасно растворяться в спиртовом горючем и поступать вместе с ним в камеру сгорания двигателя со всеми отрицательными последствиями.

В свете изложенного вспомните, уважаемые автовладельцы, когда в последний раз вы сливали осадок из топливного бака автомобиля и насколько загрязнен этот самый бак?

Несмотря на отмеченные трудности, спиртовые горючие все более широко применяются на автотранспорте практически во всех странах мира. Так что, возможно, в ближайшем будущем все мы узнаем, что при оценке бензина необходимо еще и измерять его крепость. Но при соответствии данного показателя установленным требованиям заливать такой бензин можно будет только в бензобак автомобиля.

В заключение следует отметить, что спирты положительно зарекомендовали себя при их использовании в качестве добавки к дизельным топливам. При этом исследователями и специалистами было выявлено столь много особенностей применения таких топлив и найдено столь много новых технических решений, что это тема отдельной статьи.

Как заработать миллиарды на спирте для автомобилей

Из окна конференц-зала на шестом этаже открывается вид на целый каньон кранов, строительной техники и новых высоток — это престижный проспект Президента Жуселино Кубичека в бразильском Сан-Паулу. Рубенсу Ометто так не терпится похвастать своим вкладом в быстрый рост города, что он не может усидеть на месте. Одетый с иголочки бизнесмен чувствует себя посреди строительного хаоса как дома. Уворачиваясь от металлических труб, оголенных проводов и лампочек, он идет по дорожке из грязного картона и вдыхает запах свежей краски. «Мы свидетели рождения новой компании!» — говорит он.

Новая компания — совместное предприятие ценой $12 млрд — создана Royal Dutch Shell и бразильской сахарной и этаноловой группой Cosan, которую контролирует Ометто. О появлении биотопливной компании было объявлено в прошлом году, а в феврале она получила название Raizen.

В компании, которой поровну владеют Cosan и Shell, будет работать 40 000 сотрудников. Вклад Shell — $1,6 млрд наличными, 2740 АЗС, 16,3%-ная доля в производителе ферментов для зеленых технологий Codexis, а также интерес в биотехнологической компании Iogen Energy, производящей целлюлозный этанол.

Реклама на Forbes

Cosan вкладывает в совместное предприятие свои 24 сахарных комбината, теплоэлектростанции мощностью 900 МВт, работающие на жмыхе сахарного тростника, мощности по переработке и 1730 заправочных станций. Raizen будет производить более 2,2 млрд л этанола в год для бразильского и международного рынков. Одна из главных целей предприятия — сделать этанол из сахарного тростника международным товаром. Бразилия уже не один год пытается добиться этого, борясь с высокими импортными пошлинами в Европе и США и тамошними субсидиями местным производителям.

Несмотря на все трудности, Cosan, акции которой котируются на Нью-Йоркской фондовой бирже, является третьим в мире по величине производителем сахара и пятым — этанола. В прошлом году компания получила $528 млн прибыли при выручке $8 млрд. Корпорация, которая 75 лет назад начиналась с одного сахарного завода, включает в себя более 20 предприятий, участвующих в производстве целого ряда товаров, различных видов горюче-смазочных материалов. Бразилия — крупнейший мировой экспортер сахара, а Cosan — крупнейший экспортер в Бразилии (на сахар приходится 22% продаж компании). И все это — результат 30 лет упорной борьбы (чтобы не сказать «войны») Ометто, превратившего крошечный, едва сводящий концы с концами семейный бизнес в глобальную мегакорпорацию.

Cosan является крупнейшим на планете производителем электричества из сахарного тростника и надеется, что биотопливный сегмент в конце концов обгонит сахарный. Чтобы продемонстрировать перемены, Ометто устраивает корреспонденту Forbes часовую вертолетную экскурсию с крыши его штаб-квартиры в Сан-Паулу. Крупнейший комбинат Cosan — Da Barra — располагает почти 70 000 га собственных плантаций сахарного тростника и обрабатывающими мощностями на 37 000 т волокна в день. Здесь производится пять видов сахара, этанол и тростниковый жмых, который будет переработан и отправлен на находящуюся тут же ТЭС, питающую электричеством весь комбинат. Подсечно-огневые технологии сахарных плантаций становятся такой же историей, как португальские мореплаватели, когда-то открывшие Бразилию.

Первые шаги «деревенщины»

Состояние Ометто оценивается в $2,5 млрд. Он любит говорить, что если когда-нибудь возьмется за мемуары, то напишет, будто все с самого начала шло так, как он и планировал. Но признает, что это неправда. Ометто построил империю благодаря своим неудержимым амбициям и боролся со всеми, кто ему мешал: правительством, конкурентами и, самое главное, собственной семьей.

Ометто родился в 1936 году в поселении при сахарном заводе в Пирасикабе, сельском муниципалитете в штате Сан-Паулу. Производство основали его дедушка с бабушкой, итальянские эмигранты. Ометто учился читать и писать вместе с местными ребятишками в школе, расположенной на территории завода. Дома он часто оказывался в центре конфликтов. «В каждом семейном бизнесе с большим количеством участников много политики, — вспоминает он. — Я просто хотел работать на себя и не зависеть от семьи».

В 16 лет он поехал в Сан-Паулу — готовиться к колледжу. Двоюродные братья, выросшие в городе, дразнили его деревенщиной, но он все равно поступил в престижную Инженерную школу при Университете Сан-Паулу. Во время учебы он проходил практику в одном из крупнейших банков Бразилии — Unibanco. Как-то раз Ометто поехал вместе со своей девушкой (и будущей женой) на день рождения ее отца, и там ему довелось сидеть рядом с Хосе Эрмирио де Мораэшем, построившим один из крупнейших промышленных конгломератов в Бразилии Grupo Votorantim. 20-летний Ометто завоевал симпатии 70-летнего финансового магната, который начал его опекать. Когда Ометто окончил колледж, де Мораэш позвал его к себе. В 24 года Ометто стал финансовым директором конгломерата.

Тем временем дома в Пирасикабе семейным бизнесом заправляла его мать и семеро братьев и сестер — никто из них не нес полной ответственности за бизнес. Разные группировки внутри семьи покупали новые заводы, усложняя структуру владения; сталкивались разные интересы. В 1975 году завод в Пирасикабе заинтересовался другим продуктом из сахарного тростника — этанолом. Одна из причин — резкое повышение нефтяных цен после войны Судного дня в 1973 году. Чтобы снизить зависимость Бразилии от иностранной нефти, правительство запустило программу «Pro-Alcool».

Одновременно правительство Бразилии увеличило инвестиции в нефтеразведку и нефтедобычу государственной компании Petrobras, а также ввело субсидии и налоговые льготы для предприятий, желающих производить этанол из сахара. В 1976 году появилось законодательное требование смешивать весь бензин с этанолом. Государственные агентства выводили новые виды сахарного тростника, разрабатывали более эффективные удобрения и пестициды.

Дядя Ометто, руководящий семейным бизнесом, часто советовался с племянником и звал его назад. Но Ометто, отработавший в Votorantim десять лет, отказывался. Однако в 1980 году у дяди случился удар. «Теперь ты должен вернуться», — сказал ему дядя. Ометто согласился, но только на собственных условиях. Перед тем как принять бразды правления, он составил акционерное соглашение, определяющее роль каждого менеджера и структуру управления компанией. «Сейчас мы с тобой ладим, — сказал он дяде, — но когда-нибудь ты поправишься, и наши отношения изменятся». «Это было лучшее решение в моей жизни», — говорит он сейчас.

Откупиться от родственников, победить правительство

Ометто принял бизнес в плачевном состоянии. Cosan погрязла в долгах, производство было неэффективным и неприбыльным, а сотрудники получали повышения вне зависимости от своих успехов. Он решил удлинить 8-месячный вегетационный период, высаживая разные сорта тростника, и положил конец практике длительных рыбалок для начальства. Он купил завод соседа — первое его поглощение. Агрессивный предприниматель получил прозвище Трактор, Ометто считает его вполне для себя подходящим в свете длительных тяжб с семьей за полный контроль над Cosan. «Я их всех переехал, — признает он. — Я консолидировал компанию. Я нанял юристов и все переделал».

Братья Ометто, сопротивляясь, подали на него в суд. «Один хотел устроить на работу своего сына, который нигде не учился и ни дня не работал, — рассказывает Ометто. — Только не ко мне. Единственным членом семьи, оставшимся в Cosan, был я». В 1990 году, через 10 лет тяжб, Ометто выкупил доли 23 членов своей семьи.

Еще он боролся с правительством. Построив свой первый сахарорафинадный завод, Ометто обнаружил, что по закону был обязан продавать сахар конкурентам по заниженной цене. Он был в ярости. «Мне пришлось пойти в суд и к властям и показать всю нелепость ситуации, чтобы закон отменили, — говорит он. — Но в результате мы увеличили прибыль». Потом был проведенный отраслевым лобби закон, по которому экспортируемый сахар нужно было упаковывать в хлопково-джутовые мешки. Ометто разработал пластиковый мешок в три раза дешевле, чем разозлил хлопковых промышленников.

Обратившись к правительству за разрешением самостоятельно экспортировать сахар, Ометто снова столкнулся с сопротивлением конкурентов. И снова добился своего, открыв себе доступ к иностранным кредитам и путь к дальнейшему расширению. Когда в 1990 году сахарная промышленность была приватизирована, Ометто был недосягаем.

Когда были сняты экспортные ограничения, Cosan обнаружила расширяющийся рынок для сахара высокой поляризации, идеально подходящего для перевозки и переработки, в том числе и в этанол. Сегодня Cosan экспортирует около 30% всего производимого этанола, но на самый большой рынок — в США — доходит совсем малая его часть. Мешает фискальная политика: США берет налог $0,54 плюс пошлину 2,5% за каждый галлон импортируемого спирта и субсидирует собственных переработчиков. «Мы надеялись, что пошлины будут отменены к концу прошлого года, — говорит президент Бразильской ассоциации производителей сахарного тростника Маркос Джэнк. — Сейчас мы изучаем возможность обратиться в ВТО по поводу их законности».

Реклама на Forbes

Ассоциация открыла офис в Вашингтоне, чтобы лоббировать свои интересы. Вот факты, которыми она располагает: основное производство этанола находится более чем в 2500 км от Амазонки и не загрязняет реку; всего 2,5% пахотных земель Бразилии отведено под выращивание сырья для этанола; согласно исследованию Международного центра поддержки ученых им. Вудро Вильсона, в пересчете на массу сахарный тростник — в 5,5 раза более эффективное биотопливо, чем зерно.

Сработаться с иностранцами

Ометто вел все новые битвы за сохранение контроля над компанией. Когда в Бразилию начали приходить иностранные инвесторы, он испугался, как бы Cosan не пала жертвой враждебного поглощения какой-нибудь нефтяной компанией. Хотя акции Cosan уже продавались на Бразильской фондовой бирже, Ометто создал для нее холдинговую компанию с двумя классами акций: он зарегистрировал ее на Бермудских островах и позже выставил акции на Нью-Йоркской фондовой бирже (на Бразильской представлен только один класс акций). Инвесторы расстроились, обнаружив, что их доли размыты. Бразильская комиссия по ценным бумагам и биржам грозилась вмешаться, но Ометто опять победил.

Затем Ометто скупил 1500 заправочных станций, работающих как с бензином, так и с этанолом, 240 магазинов на АЗС, а также подразделение горюче-смазочных материалов у ExxonMobil, уходившей в 2008 году с бразильского рынка. Сначала инвесторы были недовольны: Ометто приобретал компанию с маржой 3%, в то время как основной его бизнес приносил около 20%. Но в результате приобретения ценой $890 млн Cosan стала интегрированной компанией и четвертым по величине дистрибьютором этанола в Бразилии — это создало хорошие предпосылки для работы с Shell.

Уровень потребления этанола в Бразилии достиг 22,7 млрд л, уже пять лет он растет на 19% в год. В этот бизнес стремятся все. Но вместо враждебности в клубе, в который входят Cosan, Petrobras и сельскохозяйственный и биотопливный гигант Adecoagro, царит атмосфера товарищества. Кажется, места хватит на всех: продажи автомобилей в Бразилии бьют все рекорды, подскочив за прошлый год на 12%, притом что 90% продаваемых в Бразилии машин могут использовать разные типы топлива. А в более длительной перспективе есть надежда и на экспорт этанола. «Мы считаем, что мир определенно будет стремиться к использованию низкооктановой альтернативы, — говорит Мигель Россетто, глава биотопливного подразделения Petrobras, компании Petrobras Biocombustivel. — Нефть, газ и уголь пока никуда не денутся, но биотопливный сектор будет расти — и мы готовимся к этому».

Это касается всех игроков. Cosan уже располагает подразделением Rumo Logistica для хранения и транспортировки товара. Чуть больше года назад компания приняла решение инвестировать $695 млн в строительство крупнейшего сахарного терминала в мире и провести к нему железнодорожную ветку. Кроме того, Ометто недавно предложил консорциуму производителей биотоплива построить трубопровод длиной 1300 км, который должен пройти через 45 муниципалитетов, он будет запущен к 2016 году. Наконец, Cosan работает вместе с Unica и другими производителями спирта над созданием следующего поколения продуктов переработки сахарного тростника, в том числе этанола из целлюлозы и «зеленого», биоразлагаемого пластика.

Реклама на Forbes

Только не думайте, что благоприятные условия для бизнеса успокоили Ометто. «Он звонит мне каждое воскресенье в семь вечера, чтобы поговорить об идеях, посетивших его за выходные», — говорит исполнительный директор Cosan Маркос Лутц. Ометто, который возглавляет правление компании, говорит, что обзванивает часть руководителей ее, чтобы подготовиться к следующей неделе. «Они отдыхали в пятницу и субботу. Тот, кто действительно заботится о своих делах, постоянно включен в работу». И лучше, чтобы это было правдой. «Моя команда постоянно работает, — говорит Ометто, тон повышается. — Я выхожу из себя, если кто-нибудь уходит домой в шесть-семь вечера и выключает телефон! Надо любить свое дело!»

Ометто не собирается на пенсию. Возможно, он снизит темпы и перераспределит свое время. Но совсем уйти на покой? Нет. Раньше он почти каждый день садился в вертолет, чтобы посетить свои заводы. Потом стал это делать два раза, еще позже — раз в неделю. Сейчас, по его словам, он просто «советник» компании. Он не допускает двух своих дочерей (32 и 33 лет) до управления компанией, так как по-прежнему верит, что членам семьи там не место. Тем не менее он готовит их к тому, чтобы войти в совет директоров.

«В какой-то момент, пока шли все эти сражения, я думал только о том, как бы заработать. — Ометто откидывается на спинку кресла в зале для конференций, складывая руки. — Тогда я начал принимать глупейшие решения в своей жизни. И тогда же я осознал, что каждый раз, когда тебя волнуют только деньги, ты творишь глупости». Он выпрямляется в кресле и решительно говорит: «Нужно смотреть вперед, а деньги придут сами».

Почему осенью нужно лить в бак автомобиля водку или спирт? | Обслуживание | Авто

За долгие летние месяцы автомобиль успел пройти тысячи километров по пыльным дорогам. Воздушный и внутрисалонные фильтры пропустили через себя кубометры воздуха и впитали приличное количество пыли и даже осенней листвы. А в бензобаке накопился конденсат. Естественно, это не может не отражаться на поведении машины, и осеннее похолодание становится испытанием.

Вода замерзает в машине

При резкой смене дневной температуры или при ночной прохладе из атмосферы конденсируется влага, которая оседает на металлических и пластиковых поверхностях. Бензобак не исключение. Большая площадь внутренней поверхности способствует выделению десятков грамм воды. В итоге через пару месяцев активной конденсации в топливном баке может оказаться до литра воды, которая способна существенно навредить топливной системе автомобиля.

Вода не растворяется в бензине, а смешивается с ним в виде эмульсии, которая после нескольких часов отстоя распадается на фракции. Вода скапливается в ложбинках рядом с топливным насосом, затем попадает в фильтр и в вместе с топливом идет через форсунки в камеры сгорания мотора.

Летом ничего страшного в этом нет. Капельки воды, размешанные в бензине, распыляются вместе с топливом и, сгорая, превращаются в пар, который затем удаляется через систему выпуска.

Однако в первые заморозки может случиться неприятность.

При понижении температуры вода замерзает, блокируя топливопроводы, фильтр и закрывая ледяной пробкой каналы поступления топлива. В этом случае мотор перестает заводиться. Прочистить топливную систему невозможно без отогревания машины целиком. Ее необходимо загонять в теплый гараж и ждать, пока теплый воздух не растопит микроскопические кристалы льда в фильтре и внутри топливной аппаратуры.

За неимением теплого гаража остается оставлять машину на приколе на улице и ждать, пока ближайшее потепление не согреет ее обводненный бензобак.

Спирт в бензобаке

Поэтому сейчас перед наступлением октябрьских ночных заморозкой лучше заранее начинать выводить воду из бензобака. Делается это с помощью химических присадок, которые продаются в магазинах автозапчастей. Они готовы к применению и выливаются в бензобак через воронку в предписанных производителем пропорциях. Химикаты растворяются в топливе, после чего абсорбируют воду, а затем сгорают вместе с бензином в моторе.

Но существует не менее эффективный дедушкин способ борьбы с водой в бензобаке. Он гораздо дешевле и безвреденее для автомобиля ввиду своей экологичности. Бывалые водители просто добавляют в топливо стакан спирта или водки.

Спирт в отличие от бензина растворяет в себе воду и не замерзает во время заморозков. Спирт, как и вода, тяжелее бензина. Он опускается вниз резервуара и во время стоянки достигает водяных «линз», с которыми смешивается и растворяет воду в себе.

Если в баке плещется около полулитра воды, то необходимо залить в два раза больше спирта. Однако чаще всего воды намного меньше, и хватает стакана спирта или полбутылки водки, чтобы абсорбировать ее. При консистенции 1/3 получившийся спиртовой раствор не замерзает до минус пяти градусов. Он проходит через систему впрыска и сгорает вместе с бензином в двигателе, не причиняя ему вреда. Если использовать раствор 1/2, то температура кристаллизации упадет до 10 градусов. Поэтому автомобиль может без труда выдержать октябрьские утренние заморозки.

Вода конденсируется в больших количествах не во всех машинах. В группу риска попадают автомобили со старыми металлическими баками. Накапливают воду и отечественные машины возрастом свыше 20 лет. Иномарки меньше подвержены этой напасти, но и они со временем могут столкнуться с такой проблемой. Если автомобиль прожил в России более 7 лет, то за это время в баке успевает набраться большое количество конденсата, который требует абсорбации и удаления.

Смотрите также:

Добавление спирта в бензин снижает токсичность «непосредственных» моторов

Специалисты из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (EMPA) вместе с учеными из Лаборатории контроля за выбросами Бернского университета исследовали влияние состава топлива на выбросы бензинового двигателя с непосредственным впрыском.

Известно, что применение этой системы впрыска позволяет заметно снизить расход топлива бензиновых моторов. Но одновременно такие двигатели приобретают фирменную особенность дизельных двигателей: в их выхлопе содержится много твердых частиц, которые Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) признала канцерогенами. У бензиновых моторов размеры этих частиц меньше, но для легких человека это едва ли не опаснее «дизельного» выхлопа.

Швейцарские ученые в своей публикации в журнале Американского химического общества (Environmental Science & Technology) приводят следующие данные: бензиновый двигатель с непосредственным впрыском, отвечающий нормам Евро-5, выбрасывает порядка 1012 твердых частиц на километр пути. И это заметно больше, чем у дизелей, отвечающим тем же нормам! Ведь для них этот показатель ограничен на уровне 6×1011 частиц, и конструкторам приходится вводить специальные сажевые фильтры. А вот на бензиновые моторы такие ограничения не распространяются.

Испытания проводились на серийном универсале Volvo V60 с мотором 1.6 FlexiFuel. Исследователи сравнивали состав выхлопных газов при работе на чистом бензине, бензоэтанольной смеси E10 (10% этанола и 90% бензина) и смеси E85 (85% этанола и 15% бензина). Мотор гоняли по трем испытательным циклам: сWLTC (Гармонизированный всемирный испытательный цикл для легких автомобилей, с холодным стартом), hWLTC (то же, но с горячим стартом) и SSC (установившийся режим движения).

Исследования показали, что даже небольшая добавка этанола позволяет заметно снизить выбросы полициклических ароматических углеводородов (которые находятся в прямой зависимости от выбросов твердых частиц). В зависимости от режима работы двигателя снижение составило 35—96% на топливе E10 и 39—96% на топливе E85. При этом смесь E85 с бо́льшим содержанием спирта показала в среднем заметно лучшие результаты, а в цикле с холодным стартом разница оказалась еще значительнее.

Обратите внимание на диаграммы: количество твердых частиц в цикле с горячим стартом при работе на бензоспиртовых смесях снижается на 96—97 процентов! Исследования также показали, что уменьшаются выбросы угарного газа, — на 81% c топливом Е10 и на 87% со смесью E85, а также углекислого газа (на 13 и 17%). В целом токсичность выхлопа снизилась на 72 и 83%.

Могут ли автомобили работать на алкоголе?

Мы смотрим на науку о том, как приводить автомобиль в действие только на алкоголе

Использовать отбросы дикой вечеринки, к сожалению, не получится.

Если вы заигрываете с идеей наполнить свой топливный бак остатками водки, пожалуйста, не делайте этого. Но это правда, что автомобили могут — и делают — полагаться на спирт, особенно на этанол, в качестве топлива.

В Великобритании бензин из заправок в настоящее время смешивается с 5% этанолом – в связи с повышением до 10% в этом году.Однако в таких местах, как Бразилия и США, использование этанола в качестве топлива гораздо более распространено. Итак, как это работает и в чем преимущества?

Что такое этанол?

Этанол (этиловый спирт), также содержащийся в алкогольных напитках, производится путем ферментации раствора сахара. В США это означает выращивание кукурузы и использование полученного крахмала. Трава, древесина и сельскохозяйственные отходы также могут быть использованы для производства «целлюлозного» этанола.

Чистый этанол — 100% этанол или E100 — теоретически может использоваться для питания автомобилей, но обычно не используется по многим причинам:

  1. Этанол плохо подходит для холодного запуска, потому что он не сгорает так быстро, как бензин. (У него более высокое октановое число, если вам интересно.) Чистый этанол был бы бесполезен в качестве топлива в зимние месяцы.
  2. Нет легковых автомобилей, рассчитанных на E100 (но некоторые гоночные автомобили), так что это может повредить двигатель вашего автомобиля. Даже автомобили с гибким топливом (FFV), которые могут работать на бензине или этаноле, могут потреблять только до E85 .
  3. 100% этанол трудно найти. Технически его можно пить как очень крепкий алкогольный напиток. Правила США требуют, чтобы топливных спиртов были непригодными для питья и разбавлялись до 95.5%. И, если он не смешан с бензином, этанол будет облагаться налогом на спиртные напитки / пошлиной на алкоголь.
  4. Поэтому

Этанол смешивают с бензином — обычно 85% этанола на 15% бензина, или E85 — для производства наиболее распространенного биотоплива в Штатах. Самый высокий процент этанолового топлива, продаваемого в США, составляет E85 , а в солнечной Бразилии это E95 , так что запуск автомобиля в холодную погоду не вызывает проблем.

Автомобили Flex Fuel имеют желтые крышки бензобака в США

Утверждается, что E10 можно использовать в обычных автомобилях без необходимости модификации двигателя; но многие предполагают, что старые автомобили все еще могут быть повреждены при использовании даже небольшого количества этанола в топливе.

Это популярно?

Ну да. Спрос на этанол утроился в период с 2002 по 2007 год – до 6,5 миллиардов галлонов. В 2012 году этот показатель увеличился до 13 300 миллионов галлонов. Большинство автомобилей в США могут работать на Е10 или «бензине»; большая часть бензина, продаваемого в Великобритании, также содержит небольшое количество этанола. К декабрю 2011 года по всему миру было продано 27,1 миллиона автомобилей FFV.

Бразилия и этанол

Технология производства этанолового топлива существует с 1920-х годов, но не получила широкого распространения до 1980-х годов, начиная с Бразилии.В поисках возобновляемых альтернативных источников топлива бразильское правительство увидело, что в 80-х годах около 90% автомобилей страны работали на этаноле. Хотя это число снизилось одновременно с ценами на нефть, потребление этанола в стране снова увеличилось. Теперь ВСЕ используемое топливо должно содержать не менее 25% этанола. Бразилия является крупнейшим экспортером этанола в мире: примерно 87% вновь зарегистрированных транспортных средств (2012 г.) работают на алкоголе, и у нее 16 миллионов из 27 миллионов автомобилей FFV в мире.Расход бензина снизился на 30%.

Это дешевле бензина?

Гм, не совсем. Производство этанола недешево, но, поскольку он поступает из возобновляемых источников, прогнозируется, что он станет дешевле, чем традиционные источники топлива. И, в зависимости от того, где производится этанол, стоимость импорта может перестать быть ключевым фактором в цене на топливо.

Повысит ли топливо на этаноле расход топлива на галлон?

Эх… нет. Поскольку галлон этанола содержит меньше энергии при сгорании, чем галлон бензина, этанол дает меньшую экономию топлива, чем бензин.Автомобили, использующие E10 , обычно видят снижение MPG на 3 или 4%; FFV, работающие на E85 , могут столкнуться с падением до 30%.

Недавние расследования WhatCar? предположили, что E10 может привести к снижению экономии топлива и увеличению расхода топлива. Их тесты показали, что менее мощные автомобили будут работать хуже всего: Dacia Sandero снизит свой MPG на 11,5% при использовании E10.

Является ли этанол более экологичным?

Отличный вопрос! Короче говоря, это зависит от того, как был произведен этанол и как он используется.Как правило, использование E85 приводит к снижению выбросов по сравнению с обычным топливом. * Уровни кислорода в этаноле (35%) означают, что сгорание топлива более «полное», а выбросы выхлопных газов снижены. * Этанол также вытесняет бензол, который связан с раком, и является нетоксичным, водорастворимым и биоразлагаемым. * Поскольку этанол производится из растений, он практически возобновляем.

Ассоциация возобновляемых источников топлива (RFA) говорит:

«От биоразлагаемой природы до сокращения выбросов парниковых газов и выбросов выхлопных газов этанол представляет собой инструмент для решения экологических проблем, не требуя совершенно нового способа доставки товаров и людей из одного места в другое.

С точки зрения расчетов «жизненного цикла» (с учетом того, как топливо производится, транспортируется и т. д., а не только когда оно используется в автомобиле), считается, что целлюлозный этанол производит на 86% меньше парниковых газов (углекислого газа). , метан, закись азота), чем бензин. Тем не менее, эти цифры основаны на данных о заводах по переработке этанола, использующих переработанную древесную щепу вместо угля — возможно, это большой прыжок веры. Исследование Калифорнийского университета в Беркли показало, что для производства этанола не требуется больше энергии, чем он дает; этанол, полученный из кукурузы, имеет положительный «чистый энергетический баланс», особенно если учесть, что другие ценные продукты, такие как кукурузное масло, являются побочными продуктами процесса производства этанола.

Значит, этанол полезен для планеты?

Не так быстро. Сжигание E85 по-прежнему выделяет загрязняющие вещества; проникающие выбросы (проникновение топлива через трубы автомобиля) и выбросы выхлопных газов. Топливо с содержанием этанола от 6% до 20% выделяет наибольшее количество проникающих выбросов — вам лучше использовать чистый бензин или, конечно, более высокое содержание этанола. Точно так же автомобили, выпущенные до 2000 года, будут хуже, чем автомобили, выпущенные после 2004 года.

Союз обеспокоенных ученых заявляет:

«Лучший этанол может иметь меньшее загрязнение глобального потепления в течение жизненного цикла, чем бензин.Но худший этанол может значительно увеличить загрязнение глобального потепления в течение жизненного цикла по сравнению с бензином».

Расчет выбросов в течение жизненного цикла проблематичен (часто не учитываются изменения в землепользовании, т. е. преобразование лесных угодий в пахотные земли, что может усилить глобальное потепление) и демонстрирует, что производство этанола из кукурузы в значительной степени зависит от ископаемого топлива и удобрений. Однако до тех пор, пока сельскохозяйственные угодья не используются для выращивания целлюлозных материалов, целлюлозный этанол довольно «зеленый» — для его создания требуется меньше удобрений, меньше земли для того же количества топлива, а побочные продукты можно использовать для производства. горючее топливо.

Использование кукурузы для производства этанола, в то время как люди в мире голодают, может рассматриваться как расточительный подход; тем не менее, целлюлозный этанол изготавливается из несъедобных веществ и может выращиваться в любой точке мира, поэтому имеет довольно хорошие экологические показатели.

Могу ли я перевести свой автомобиль на использование этанола?

Это довольно затратное мероприятие. С более низким MPG и более высокой ценой за единицу этанола стоимость на самом деле не стоит того. Но убедитесь, что ваш автомобиль может справиться с 10% этанола, который будет проникать в большинство бензинов в Великобритании — некоторым старым автомобилям это может не понравиться.

Каковы другие альтернативы бензину?

Метанол более эффективен, чем этанол, и дешевле в производстве, но пока не используется широко (он довольно токсичен). Другое биотопливо включает водород (Hyundai экспериментирует с автомобилями, полностью работающими на водороде), водоросли, грибы и ятрофу.

Вы также можете использовать электромобили или гибриды, чтобы сэкономить деньги на заправках и уменьшить выбросы углекислого газа — ищите вдохновение в нашем ассортименте электромобилей.

Об авторе

Кирсти Кук

Редактор контента в Arnold Clark

Превратите свой автомобиль в алкоголь

Кит Б.Дрейн


Рис. 1-1 Это тестовый автомобиль Dodge Dart
1969 года выпуска.

© 1980, Кит Б. Дрейн
Карточка каталога Библиотеки Конгресса №: 80-81750
ISBN 0-915216-54-X
Издано Love Street Books
Луисвилл, Кентукки 40258 США
Распродано

Отсканировано Стэном Хартли

Глава 1 — Альтернативный источник топлива
Тестовый автомобиль
Глава 2 — Типы спиртового топлива
Домашняя дистилляция
Покупка спирта
Глава 3 — Подготовка автомобиля к переоборудованию
11 Глава 4 — Модификация топливной магистрали
Глава 5 — Карбюратор
Типы карбюраторов
Как они работают
Глава 6 — Изменение карбюратора
Снятие и разборка карбюратора
Увеличение дозирующих жиклеров
Поплавок — Два возможных варианта Изменения
Изгиб соединения поплавка
Добавление веса к поплавку
Глава 7 — Изменение системы зажигания
Свечи зажигания могут изменить ситуацию
Глава 8 — Запуск двигателя
Погода Глава 9 — Холодная погода Проблемы с запуском
Как их решить
Запуск двигателя на бензине
Использование бензина в качестве грунтовки
Предварительный подогрев спирта
Ма nual Choke
Глава 10 — Статистика естественного движения населения
Мой опыт на вашем стадионе

Глава 1
Альтернативный источник топлива

Вы так же устали от «дефицита бензина», как и я? Длинные очереди на заправках, более короткие часы работы станций техобслуживания и более высокие цены никуда не денутся. Нормирование затронуло различные районы страны. Нестабильная международная политика угрожает нашей постоянной зависимости от иностранной сырой нефти. Политики и руководители нефтяных компаний прогнозируют ухудшение ситуации.

Столкнувшись с этими мрачными фактами, я начал искать альтернативный источник энергии. Я не искал решения энергетической проблемы всей страны. Я просто хотел убедиться, что у меня и моей семьи будет топливо для питания наших автомобилей, когда и где это необходимо, без вмешательства или ограничений со стороны энергетических «экспертов» дяди Сэма или капризов жадного нефтяного шейха на Ближнем Востоке.

Спиртовое топливо — лучшая надежда маленького человека на облегчение газовых «болей». Этот почти неиспользованный внутренний ресурс имеет много преимуществ. Ниже приведен список тех, которые я считаю наиболее важными:

  1. Практически любой бензиновый двигатель можно заставить хорошо работать на спирте.
  2. Требуются лишь незначительные и недорогие модификации двигателя.
  3. Любой человек с разумными навыками механики и обычными ручными инструментами может вносить изменения после изучения процедуры.
  4. Алкоголь может быть получен из различных органических материалов и является природным веществом.
  5. Дистилляция может производиться в небольших масштабах отдельными лицами или в очень крупных масштабах местными компаниями.
  6. А прибыль, полученная от производства отечественного спиртового топлива, останется в Америке и будет выплачиваться американским фермерам.

С этими мыслями я решил провести тестовый проект. Первая цель состояла в том, чтобы успешно преобразовать автомобильное топливо, а не «газохол».Затем транспортное средство должно было управляться ежедневно, чтобы определить, практично ли оно для использования в нормальных повседневных условиях.

Испытательный автомобиль

Тестовым автомобилем был Dodge Dart 1969 года выпуска. На момент переоборудования у него было 80 000 миль на двигателе, и он был стандартным во всех аспектах. Dart был оснащен двигателем объемом 318 кубических дюймов, автоматической коробкой передач, усилителем тормозов, рулевым управлением и кондиционером.

Дротик был подарен для тестирования друзьями, которые разделяли мой интерес к поиску практичной альтернативы бензину.

Преобразование и испытание прошли успешно. Теперь я чувствую себя в безопасности, зная, что мне никогда не придется парковать машину из-за отсутствия топлива. Хочу поделиться с вами своей удачей и результатами. На следующих страницах изложены теория, механика, стоимость и материалы, которыми вы должны руководствоваться при переделке вашего автомобиля.

Позвольте мне предупредить вас. Пожалуйста, прочтите эту книгу до конца, прежде чем приступать к модификации вашего автомобиля. Обсуждается несколько вариантов, и вы захотите быть уверенными, какой из них вознаградит вас успехом. Вы добились личной независимости от бензоколонки и свободы от беспокойства о дефиците.

Удачи и счастливого вождения!

Глава 2


Типы спиртового топлива

Вероятно, у вас есть вопросы по поводу использования спирта в качестве моторного топлива. Мы кратко рассмотрим историю и виды спиртового топлива.

На заре автомобильной промышленности несколько производителей производили двигатели, предназначенные для работы на спирте, вместо относительно нового и дефицитного продукта, называемого бензином. Ford Model T изначально был разработан для сжигания спирта, бензина или их комбинации.Однако Форд и другие производители вскоре уступили сильному давлению со стороны зарождавшихся нефтяных монополий того времени и начали разрабатывать двигатели, использующие бензин в качестве единственного предполагаемого топлива.

Несколько производителей сельскохозяйственных тракторов продолжили производство спиртовых двигателей. Они предназначены только для экспорта, и вы, вероятно, никогда не увидите спиртовой трактор заводского изготовления в этой стране в этой стране в это время.

Существует несколько различных видов алкоголя. Каждый тип получен немного другим методом или из другого сырья.Нас интересуют два вида — метанол и этанол.

Метанол может быть вам знаком как топливо, используемое в гоночных автомобилях типа Indy. Когда-то его перегоняли из дерева и называли древесным спиртом. Сегодня нефть является источником большей части метанола. Он очень токсичен, и при приеме внутрь может возникнуть отравление. Метанол является одним из возможных источников топлива для вашего автомобиля, хотя он дает меньше энергии, чем этанол.

Этанол — лучший выбор для запуска вашего автомобиля. Он образуется путем ферментации сахаров из ряда типов органических материалов.Пшеница, кукуруза, рис, свекла и тростник являются примерами материалов с высоким содержанием сахара. Они дают высокий выход при ферментации и дистилляции. Все виды спиртных напитков содержат этиловый спирт, также известный как зерновой спирт.

Домашняя дистилляция

Самый экономичный способ получить спирт — построить перегонный аппарат и перегонять его самостоятельно. Вы можете легально перегонять алкогольное топливо (но не алкоголь для питья), получив разрешение от Бюро по алкоголю, табаку и огнестрельному оружию.

Самодельный спирт можно перегнать всего за 40 центов за галлон в зависимости от размера перегонного куба, топлива, используемого для его питания, и стоимости зерна.Все большее число предприимчивых людей, особенно фермеров, сокращают свои счета за топливо, перегоняя свой урожай, выращенный в домашних условиях.

Если дистилляция кажется вам привлекательной, на эту тему есть несколько публикаций. Хорошим базовым пособием по дистилляции является книга «Забудьте о газовых насосах — сделайте свое собственное топливо» , написанная Джимом Уортамом и Барбарой Уайтнер. В нем представлены схемы небольших перегонных кубов, пошаговые инструкции по изготовлению алкоголя и информация, необходимая для получения разрешения.Приложение модели также включено.

Покупка алкоголя

Промышленный этанол можно приобрести в компании, занимающейся оптовой поставкой химикатов. Цена за галлон сильно варьируется в зависимости от закупаемого количества. Я купил 55-галлонную бочку 200-градусного этанола за 124 доллара или около 2,25 доллара за галлон. Массовые количества более экономичны, но у вас должен быть резервуар или другие приспособления для хранения. Кроме того, вы должны купить большое количество, чтобы достичь лучшей цены.

Ознакомьтесь со всеми возможными поставщиками в вашем регионе, так как цены сильно различаются от компании к компании.Сравнительные покупки могут сэкономить вам деньги.

Любой алкоголь, который вы можете приобрести в коммерческих целях, был денатурирован. Денатурация — это процесс, требуемый правительством, чтобы сделать алкоголь непригодным для употребления. Обращайтесь с денатуратом так же, как с бензином или любым ядовитым веществом.


Рис. 2-1. Вот как я «наполняю» ее алкоголем. Если бы мой бак не был переносным, до моей машины дотянулся бы шланг.
Глава 3
Подготовка автомобиля к переоборудованию

Предположим, вы решили превратить «Старую Бетси» в алкогольную энергию.Может быть, тот старый драндулет во дворе — тот, который едва едет, ненадежен и не стоит того, чтобы его продавать. Вторая машина, не нужная для повседневного использования, — отличный выбор для первоначального переоборудования. Вы не останетесь без транспорта в течение рабочей недели, а работа над старым автомобилем может ослабить эти опасения по поводу того, как алкоголь может негативно повлиять на двигатель вашей более поздней модели автомобиля.

Просто помните об этом; если он не будет работать на бензине, вы потерпели поражение еще до того, как начали. Алкоголь волшебным образом не вылечит больной двигатель.

Оцените реально состояние вашего двигателя. Мой тестовый автомобиль требовал замены неисправного стартера, старых свечей зажигания и потрескавшихся проводов свечей зажигания. Если вы намерены оставить машину на длительный срок, затраты на капитальный ремонт будут оправданы.

Когда ваш автомобиль достаточно хорошо работает на бензине, он готов к переоборудованию.

Глава 4


Модификация топливопровода

В этот момент необходимо принять решение.Будет ли преобразование постоянным; или вы хотите использовать бензин, когда он будет доступен, чтобы зарезервировать новую способность вашего автомобиля сжигать спирт на случай возможной нехватки топлива?

При постоянном преобразовании бензобак станет цистерной со спиртом. Это включает в себя полностью сухой бак и замену бензина спиртом. Нежелательно смешивать спирт с бензином. Они не будут смешиваться, если спирт почти не содержит воды.

Решил установить двухтопливную систему, так как машина при возврате владельцам будет работать в основном на бензине.

Резервуар для спирта изготовлен из 5-галлонного толстостенного пластикового контейнера Nalgene. Этот контейнер был получен из лаборатории бесплатно. Так как он был достаточно мал, чтобы его можно было носить с собой, я не устанавливал его постоянно. Уровень жидкости можно было увидеть с первого взгляда, так как пластик полупрозрачный. Металлический контейнер сгодился бы для этой цели, но был бы не так удобен.

Бак для спирта большего размера может быть установлен на багажнике или крыше автомобиля. Выбор будет зависеть от того, с чем вам предстоит работать, и ваших личных предпочтений.Во что бы то ни стало, выберите прочный, герметичный и чистый контейнер.


Рисунок 4-1. Это мой самодельный 5-галлонный топливный бак и всасывающая трубка. Все показанное было разграблено без каких-либо затрат.

Установите всасывающую трубку того же наружного диаметра, что и существующие топливопроводы. Трубка должна доходить примерно до 1/16 дюйма от дна бака и выступать над верхом примерно на 1 дюйм. Также установите вентиляционную трубку, чтобы воздух заменял жидкость по мере ее потребления.Без вентиляционного вакуума бак рухнет. Сделайте подходящие отверстия в баке для вентиляционных и топливопроводов с помощью эпоксидной смолы или припаяйте их на место. Я припаял свою всасывающую трубку к трубной заглушке. Точный метод будет зависеть от того, какой материал вы используете.

Далее установите бак в выбранном месте на вашем автомобиле. Большой резервуар должен быть надежно закреплен или стянут ремнями, чтобы предотвратить его смещение или опрокидывание. Мой маленький бак застрял между задними сиденьями и вообще не мог двигаться. Однако я не рекомендую вам устанавливать бак в замкнутом пространстве.

Когда бак надежно закреплен, необходимо предусмотреть возможность подключения к существующей топливной магистрали. Для этой цели я использовал Т-образный клапан. Это устройство можно приобрести в любом магазине транспортных средств для отдыха. Цена будет варьироваться от 5 долларов за простой ручной клапан до 40 долларов и более за электрический клапан, дистанционно управляемый с приборной панели.

Мой Т-образный клапан подарил сосед, который снял его со своего грузовика. Он заменил его на более дорогой электрический клапан.Эта конкретная модель имела три входных отверстия. Требовалось всего два входа, и я заглушил третий.

Я установил клапан на внутреннюю нишу крыла как можно ближе к топливному насосу. Его также можно было установить под половицей, чтобы ручкой можно было управлять изнутри автомобиля. Такое расположение устранило бы необходимость поднимать капот, чтобы перейти с одного топлива на другое.

Я использовал стандартный черный топливный шланг для всех необходимых изменений топливопроводов.Для соединения шланга с Т-образным клапаном использовались стандартные зазубренные фитинги. Тефлоновая лента использовалась на всех резьбовых соединениях для предотвращения утечек.


Рис. 4-2. Я установил Т-образный клапан на внутреннее крыло. Линия сверху — вход спирта. Справа — вход бензина.

Вот как установить Т-образный клапан и заменить топливопроводы.

  1. Установите Т-образный клапан в удобном для вас месте.
  2. При необходимости установите штуцерные фитинги.
  3. Подсоедините спирт к одному входу Т-образного клапана, используя черный топливный шланг соответствующего размера.
  4. Найдите сторону впуска топливного насоса и снимите короткий кусок шланга между насосом и металлом топливопровода от бензобака.
  5. Подсоедините металлический топливопровод к оставшемуся входному отверстию Т-образного клапана с помощью черного топливного шланга.
  6. Соедините выпуск Т-образного клапана с впускной стороной топливного насоса с помощью третьего отрезка черного топливного шланга.
  7. Убедитесь, что добавленные линии надежны, герметичны и не мешают движущимся частям.

Теперь у вас есть двухтопливная система, взаимозаменяемая одним движением клапана.


Рисунок 4-3. На приведенной выше схеме показано, как я расположил топливопровод на Dart.
Увеличенное изображение

Глава 5


Карбюратор

Типы карбюраторов

Карбюратор для двигателя вашего автомобиля то же, что ваше сердце для вашего тела.Его работа заключается в подаче топлива и воздуха в цилиндры в нужном количестве.

На рис. 5-1 представлена ​​простая схема карбюратора. Он имеет одно отверстие ствола для подачи воздуха и топлива во впускной коллектор и один главный дозирующий жиклер для дозирования топлива. Этот тип работает на двигателе с одним рядом цилиндров, таком как рядный шестицилиндровый двигатель.

«Двухствольный» карбюратор имеет два форсунки и два главных дозирующих жиклера. Каждый ствол отвечает за цилиндры на одной стороне V-образного двигателя, такого как V-8.При таком расположении достигается лучшее распределение топлива.

Двигатели большого объема требуют в некоторых условиях больше топлива, чем может обеспечить двухкамерный карбюратор. Если бы «двустволка» была достаточно большой, чтобы удовлетворить пиковый спрос, она бы тратила топливо при небольшой нагрузке. Карбюратор с четырьмя цилиндрами имеет два небольших первичных и дозирующих жиклера, а также два дополнительных вторичных цилиндра и жиклера. Более крупные вторичные цепи остаются закрытыми до тех пор, пока двигателю не потребуется дополнительный наддув, который они обеспечивают.


Рисунок 5-1 – Простой карбюратор.
Увеличенное изображение

Как они работают

Какой бы тип автомобиля ни был, операция аналогична.

Топливо перекачивается по магистрали и поступает в поплавковую камеру карбюратора. Игольчатый клапан впускает топливо в чашу и перекрывает поток, когда чаша заполнена. Клапан открывается и закрывается поплавком, который поднимается и опускается в зависимости от уровня топлива в баке. Уровень топлива очень важен и должен поддерживаться в узких пределах с помощью поплавкового и игольчатого клапана.

Воздух поступает в карбюратор через воздушный рожок. Он проходит мимо трубки Вентури, где проход сужается. Это ограничение вызывает увеличение скорости воздуха и приводит к созданию вакуума под трубкой Вентури.

Этот пылесос всасывает топливо из чаши через дозирующие форсунки. Форсунки тщательно подобраны по размеру, чтобы обеспечить правильное соотношение топлива и заданного объема воздуха. Дозирующие стержни могут использоваться для частичного закрытия основных жиклеров на холостом ходу.

Дозированное топливо проходит через трубку Вентури и распыляется в бочку.Здесь он смешивается с воздухом и распределяется по цилиндрам через впускной коллектор.

Малый холостой проход оснащен регулируемым жиклером. Самый плавный холостой ход можно получить, ввинчивая или вывинчивая шток этого жиклера.

Третий топливный канал ведет от ускорительного насоса, расположенного рядом с поплавковой камерой. Этот проход обеспечивает дополнительную порцию топлива только при нажатой педали акселератора. Дополнительное топливо уравновешивает избыток воздуха, который всасывается, когда дроссельная заслонка внезапно открывается во время ускорения.Ускорительный насос не работает на холостом ходу или когда педаль акселератора удерживается в устойчивом положении.

Дроссельный клапан расположен в воздушном патрубке над трубкой Вентури. Он предназначен для ограничения количества воздуха, поступающего в карбюратор при холодном двигателе. Топливо не будет хорошо испаряться в холодном двигателе, и желателен меньший поток воздуха. Автоматическая воздушная заслонка откроется и впустит больше воздуха по мере того, как двигатель нагревается. Ручной дроссель необходимо открывать вручную.

Бензиновый двигатель лучше всего работает при соотношении воздух/топливо примерно 14/1.Жиклеры в карбюраторе рассчитаны на такое соотношение.

Алкоголь наиболее эффективно горит при соотношении 9/1. В следующей главе будет описана процедура снятия, модификации и замены карбюратора для достижения этого рациона.

Глава 6


Изменение карбюратора

Возможно, вы захотите приобрести второй карбюратор, чтобы переоборудовать и оставить свой нынешний для использования на бензине. Я купил подержанный за 10 долларов на свалке. Восстановленные карбюраторы можно приобрести у вашего продавца автозапчастей.В любом случае убедитесь, что купленный вами движок совместим с двигателем, на котором вы планируете его использовать. Продавец запчастей поможет определить наиболее эффективный.

Далее приобретите комплект для ремонта карбюратора. Убедитесь, что комплект предназначен для вашей конкретной модели карбюратора. Модель будет отлита в корпус или на прикрепленную к нему металлическую бирку. В комплект входят новые прокладки, обратные клапаны, плунжер ускорительного насоса и необходимые детали, чтобы старый карбюратор работал как новый. Лучше всего то, что в нем есть подробные инструкции и покомпонентное изображение всех частей.Каждая часть пронумерована и названа для справки. Это будет реальной помощью для повторной сборки.

Снимите и разберите карбюратор

Прежде чем снимать карбюратор, внимательно осмотрите двигатель. Обратите внимание на то, как крепится каждое звено или шланг. Помните — все должно вернуться правильно, так что будьте начеку. Открутите карбюратор и уберите мелкие крепежные детали, чтобы они не потерялись.


Рис. 6-1. Это карбюратор со снятыми воздушным рожком и крышкой поплавковой камеры.Форсунки находятся чуть ниже корпуса карбюратора.


Рисунок 6-2. Вот карбюратор в разобранном виде. Жиклеры, дозирующие стержни и поплавок сняты. Убедитесь, что вы знаете, куда идет каждая деталь, прежде чем снимать ее с карбюратора.

Увеличение дозирующих форсунок

Попробуйте найти чистый, незагроможденный стол или прилавок для работы. Используйте изображение в разобранном виде в качестве ориентира и разберите карбюратор достаточно далеко, чтобы снять главные дозирующие форсунки. В некоторых моделях форсунки более доступны, чем в других.

Тщательно определите размер отверстий дозирующих форсунок. Это можно сделать, измерив жиклер или посмотрев руководство по ремонту. Если у вас нет возможности определить размер отверстия, отнесите форсунки в автомастерскую. У них есть инструменты для измерения и увеличения струй.

Определите нужный размер жиклера на следующем примере. Это расчет, который я использовал для Dodge.

Исходный диаметр жиклера

0.62

Увеличение диаметра струи на 40% для спирта

x 1,4
248

Правильный диаметр струи для спирта

÷ 062
.0868


ПРИМЕЧАНИЕ: Используемое здесь значение 40% обеспечивает достаточно богатую смесь, чтобы предотвратить прогорание клапанов из-за обедненной смеси.

После проверки автомобиля вы можете обнаружить, что форсунки слишком большие, а смесь очень богатая. Если это так, установите новые форсунки, увеличенные на 35% или даже меньше, как того требует ваш автомобиль. Просто уменьшите размер с шагом 5% по сравнению с размером запаса, чтобы быть в безопасности.


Рис. 6-3. Стандартная схема сверления слесаря.

Затем я нашел 0,0860 в таблице стандартных размеров сверла. Эту таблицу можно найти в большинстве руководств по ремонту автомобилей или справочниках для машинистов. Ближайший размер сверла — № 44, что составляет 0,0860.

После того, как вы определили нужный размер сверла, используйте его, чтобы аккуратно увеличить каждую форсунку.Лучше всего для этой работы подойдет сверлильный станок, но при соблюдении осторожности можно использовать и ручную дрель. Не пытайтесь сверлить форсунки, не сняв их с карбюратора. Стружка попадет в крошечные проходы и создаст проблемы.

Возможно, вам удастся избежать сверления. Продавцы автозапчастей продают форсунки разных размеров для многих типов карбюраторов.

Они недороги, и если вы сможете найти их нужного размера, это сэкономит время и силы.

Я выбрал метод сверления.


Рис. 6-4. Это типичная установка для сверления форсунок на небольшом сверлильном станке. V-образный блок удерживает струю параллельно сверлу.

Поплавок — две возможные модификации

Спирт тяжелее и плотнее бензина. Поплавок будет двигаться выше при заданном количестве спирта, чем при том же количестве бензина. Поскольку подача топлива прекращается, когда поплавок поднимается до определенной точки, уровень спирта будет ниже, чем если бы поплавковая камера была заполнена бензином.Необходимо использовать какой-то метод, чтобы поднять уровень топлива до нормы. В противном случае двигатель будет глохнуть на поворотах из-за нехватки топлива.

Изгиб рычажного механизма поплавка

Один из способов — просто согнуть соединение между поплавком и впускным клапаном.

Точная величина изгиба соединения определяется методом проб и ошибок. Для определения правильной высоты поплавка может потребоваться несколько настроек.

Добавление груза к поплавку

Сложный, но более точный метод — добавить груз к поплавку.Тщательно взвесьте весь поплавок на весах (пороховые весы отлично справятся с этой задачей). Взвесьте кусок припоя или эпоксидного клея, равный 10% от общего веса поплавка в сборе. Прикрепите его к верхней части поплавка, распределяя вес как можно более равномерно.


Рис. 6-5. Пороховые весы как раз то, что нужно для взвешивания поплавка. Мой поплавок весил 253 грана.

Я пробовал оба метода. Метод изгиба был утомительным и включал в себя несколько раз разборку карбюратора, прежде чем была найдена правильная настройка.Кроме того, некоторые поплавковые чаши не имеют достаточного зазора над поплавком, чтобы его можно было достаточно согнуть, чтобы принести пользу.

Весовой метод работает отлично. Это предпочтительнее, потому что вы можете настроить поплавок так, как того требуют инструкции в комплекте для капитального ремонта.

Соберите карбюратор. Следуйте инструкциям по сборке и регулировке комплекта.

Остались запчасти? Надеюсь, ваш ответ будет нет! Теперь замените карбюратор на двигателе и подключите все обратно.

Глава 7


Изменение системы зажигания

Как только топливная система смешивает топливо с воздухом в нужном соотношении и подает смесь в отдельные цилиндры, ее функция завершается.

Фактическое зажигание и выработка полезной энергии контролируется системой зажигания. Его задача состоит в воспламенении топливно-воздушной смеси в определенный момент относительно движения поршня. Если смесь воспламеняется слишком рано, произойдет стук перед зажиганием, который может повредить двигатель. Если смесь воспламенится слишком поздно, мощность будет потеряна, а топливо потрачено впустую.

Бензиновый двигатель срабатывает в тот момент, когда поршень достигает верхней точки своего хода или за мгновение до этого. Бензин воспламеняется и сгорает так быстро, что результат больше похож на взрыв, чем на горение.

Алкоголь горит гораздо более равномерно. Его труднее воспламенить и требуется больше времени, чтобы полностью испариться и сгореть. Чтобы учесть это дополнительное время, необходимо «опережать» (заставлять срабатывать раньше) синхронизацию двигателя. Делается это путем ослабления распределителя и поворота его в сторону, противоположную направлению вращения ротора в нем.

Если вы не уверены, в какую сторону вращается ротор вашего двигателя, снимите крышку распределителя и попросите помощника провернуть двигатель.В какую бы сторону ни вращался ротор, вы должны повернуть корпус распределителя в противоположную сторону, чтобы сдвинуть синхронизацию.

Светильник времени сделает эту работу проще простого, если у вас есть к нему доступ. Двигатель можно засечь на слух, если вы разовьете в этом способность.

Вот как это сделать:

  1. Ослабьте болт в основании распределителя так, чтобы весь блок можно было повернуть.
  2. Сначала увеличьте синхронизацию, повернув распределитель примерно на 1/16 оборота. Плотно затяните прижимной болт, чтобы распределитель не проворачивался сам (но вы все равно можете сдвинуть его с небольшим усилием).
  3. Запустите двигатель и слейте бензин, оставшийся в топливопроводе. Теперь продвиньте его еще больше, пока не получите более быстрый холостой ход, но все еще плавный холостой ход.
  4. Проверьте время, управляя автомобилем. Если вы слышите «стук» в двигателе при разгоне, необходимо «замедлить» синхронизацию. Правильная настройка будет чуть ниже точки, где пинг пропадает.

Первоначально я определял время Dart на слух и внес несколько изменений в синхронизацию, прежде чем был полностью удовлетворен.После нескольких дней вождения я проверил время с помощью лампочки. Первоначальная установка была 0º ВМТ (верхней мертвой точки). После преобразования его в спирт оптимальная настройка стала 24º ВМТ (до верхней мертвой точки).

Ваш автомобиль может не требовать ровно 24º продвижения. Это примерная цифра. Точная сумма будет зависеть от вашего конкретного двигателя.

Свечи зажигания могут изменить ситуацию

Кратко поговорим о свечах зажигания. Как вы, возможно, уже знаете, каждый тип свечи зажигания изготавливается в трех или четырех калильных диапазонах.Единственная разница между двумя свечами одного и того же типа и , но разных диапазонов нагрева , заключается в скорости рассеивания тепла. Свеча с более высоким номером будет удерживать тепло дольше и называется более горячей вилкой .


Рисунок 7-1 – Система нагрева свечей зажигания. Меньшее число обозначает более холодную свечу.

Спиртовое топливо, как я уже говорил, не так легко воспламеняется и сгорает, как бензин.Чтобы увеличить температуру в камере сгорания, желательно использовать свечу, которая на один или даже два диапазона горячее, чем использовалось в вашем двигателе.

Изначально у Dart были свечи зажигания Champion N-14-y. После переоборудования двигатель мог промахиваться из-за плохого испарения топлива. Чтобы превратить спирт в горючий газ, требовалось больше тепла.

После установки более горячего комплекта свечей N-16-y (пришлось подняться на два диапазона нагрева) я заметил определенную разницу. Повышенное тепло приводило к полному испарению большего количества топлива и сокращению времени, необходимого для прогрева двигателя.

Будьте осторожны, не впадайте в крайности и не устанавливайте слишком горячую вилку. Контрольным признаком будет белый электрод или электрод с волдырями. Часто проверяйте свечи зажигания в течение первых нескольких километров, пока не убедитесь, что они исправны.

Глава 8


Запуск двигателя

К этому моменту вы должны быть готовы к запуску. Карбюратор модифицирован и снова на месте. Время должно быть заранее до первой предварительной настройки. Все необходимые замены топливопровода выполнены.

Заправьте карбюратор несколькими каплями бензина, заполните бак для спирта и запустите двигатель. Возможно, вам придется «пережать» педаль газа, чтобы она продолжала работать, как только спирт начнет поступать в двигатель. (В этот момент смесь холостого хода по-прежнему настроена на бензин.)

Дайте двигателю прогреться, прежде чем устанавливать холостой ход. Затем медленно отворачивайте винты регулировки холостого хода на 1/4 оборота за раз, пока не будет достигнут плавный холостой ход. Если есть два холостых винта, перемещайте каждый раз на одинаковую величину.

Сядьте в машину и протестируйте ее. Обратите внимание на любые симптомы, которые кажутся нерегулярными. В таблице, которую я предоставил, перечислены некоторые симптомы, с которыми я столкнулся, возможные причины и изменения.

Симптом Возможная причина Переделка
Двигатель глохнет при ускорении 1. Низкий уровень поплавка
2.Ускорительный насос не на полном ходу
1. Поднимите поплавок или добавьте груз
2. Отрегулируйте ускорительный насос на более длинный ход
Двигатель глохнет при повороте Низкий уровень поплавка Поднять поплавок или добавить груз
Пинг при резком ускорении Время установлено слишком рано Замедлить отсчет до исчезновения симптомов
Двигатель глохнет на холостом ходу 1.Карбюратор неправильно отрегулирован
2. Свечи зажигания неправильный калильный диапазон: если мокрые — слишком холодно, если белые — слишком жарко
1. Отрегулируйте, как указано в наборе для спирта и в этом тексте
2. Замените заглушки на соответствующий диапазон нагрева
Двигатель не запускается в холодном состоянии Плохое качество испарения топлива 1. Прочтите следующую главу для решения
2. Возможно, крепость алкоголя слишком низкая. Используйте 160-пруф или лучше.

Глава 9


Проблемы с запуском в холодную погоду

Как их вылечить

Спирт плохо испаряется при температуре ниже 70ºF.Если вы не живете в тропическом климате, необходимо предусмотреть возможность запуска двигателя в холодную погоду.

Запуск двигателя на бензине

Если у вас установлена ​​топливная система с клапаном типа «Т», вы можете заводить автомобиль на бензине. Я использовал эту систему на Dart, и у меня не было серьезных проблем с запуском. Каждый раз, когда я парковал машину на длительное время, я переключал Т-образный клапан на бензин всего за минуту или около того перед тем, как выключить двигатель. Бензин горел очень богато, но горел.Утром я завожу машину и через минуту или около того снова переключаюсь на алкоголь. Галлона газа хватит примерно на неделю с этим типом или методом запуска. (Заметьте, я сказал галлон бензина, а не бак.)

При практическом использовании меньший баллон может иметь размер один галлон или меньше, а спирт может поступать непосредственно в обычный бак. Спирт вычистит любой старый мусор из обычного бака. Возможно, вам придется заменить топливный фильтр несколько раз, пока бак не будет очищен спиртом.

Использование бензина в качестве грунтовки

Бензин также используется в другом методе. Этот метод включает в себя установку дополнительного насоса и бачка омывателя ветрового стекла. Насос имеет шланг, ведущий к трубке или распылительному соплу, припаянному к крышке воздухоочистителя. Затем резервуар заполняется бензином.

Несколько капель бензина запустят холодный двигатель. Как только двигатель немного нагреется, он будет хорошо работать на спирте.

Предварительный нагрев спирта

Было найдено несколько решений, связанных с предварительным подогревом топлива.Большинство из них связано с применением внешнего источника тепла к карбюратору или топливопроводу. Любой метод повышения температуры топлива выше 70ºF будет наиболее полезным.

Ваша смекалка может потренироваться в этой области. Не бойтесь экспериментировать с любыми идеями, которые могут удерживать тепло двигателя и облегчать запуск.

Ручной дроссель

Другим средством, которое мне показалось полезным, является старое доброе ручное удушение. Они доступны в магазинах автозапчастей и заменят автоматический дроссель.Ручной подсос позволит «побаловать» «привередливый» холодный двигатель. Это также позволит вам широко открыть воздушную заслонку, чтобы воспользоваться методом заливки стеклоомывателя.

Глава 10


Статистика естественного движения населения
Материалы и стоимость преобразования дротика
Подержанный карбюратор

$10.00

Комплект ручных дросселей

2.49

Восемь (8) футов топливного шланга

4,80

Т-образный клапан (бесплатно)

хх

Резервуар на пять (5) галлонов (бесплатно)

хх

Три (3) штуцера для топливного шланга

1,26

Восемь (8) свечей зажигания N-16-y Champion

8. 80

Один (1) рулон тефлоновой ленты (для фитингов)

.69

Ремонтный комплект для карбюратора

7.00

Общая стоимость деталей

35,04 $

Ky. 5% Налог с продаж

1.75

Труд Предоставлено писателем

хххх

Общая сумма

36,79 $


Автомобильные испытания

1969 Додж Дарт

Пробег на момент конвертации

79950 миль

Тип двигателя

318 С.Я БЫ. В-8

Карбюратор типа

Картер Модель BBD 2BBL

Испытанное топливо

Спирт этиловый 150/200 крепость

Наилучшее доказательство (определяется тестом)

180 пруф

Мили на галлон — доказательство 180

11 миль

Мили на галлон — Бензин

13. 5 миль

Цена за галлон — 200 доказательств

$2,25

Цена за галлон — 180 проба (разбавленная)

2,07 $

Процент стоимости топлива для импортной нефти

0%

Удовлетворение писателя

100%

Мой опыт на вашем стадионе

Это руководство основано на моем собственном опыте эксплуатации более старой модели автомобиля.Я выполнил все модификации, как описано в этом тексте. Ваши результаты могут быть намного лучше моих, и вы можете найти лучшую идею для более легкого запуска и увеличения пробега.

Многие другие орудия, работающие на бензине, можно переоборудовать на спирт. Некоторые из них включают:

  1. Мотоциклы
  2. Лодки
  3. Газонокосилки
  4. Аварийные генераторы
  5. Сельскохозяйственные орудия

Я планирую продолжать экспериментировать и, надеюсь, преобразовать их, как только представится возможность.

Напишите мне, как сложится ваш опыт использования спиртового топлива. Я постараюсь ответить на любые ваши вопросы, и мне будет интересно узнать о ваших успехах в переходе на спиртовое топливо.


Назад к Библиотеке биотоплива

Biofuels
Библиотека биотоплива

8 Биотопливо и поставщики

BioSiesel
Сделать свой собственный биодизель
Mike Pelly’s Recipe
Двухступенчатая биодизель
Водостойкий биодизельный процесс
Процессоры биодизеля
Биодизель в Гонконге
Выбросы оксида азота
глицерин
Биодизельные ресурсы в Интернете
Есть ли будущее у дизелей?
Выход и характеристики растительного масла
Стирка
Биодизель и ваш автомобиль
Еда или топливо?
Натуральное растительное масло в качестве дизельного топлива

Этанол
Ресурсы этанола в Интернете
Энергоэффективен ли этанол?

Все об алкогольных гоночных автомобилях

Алкоголь уже давно используется в качестве топлива. Бутанол, этанол, метанол и пропанол могут быть синтезированы химическим или биологическим путем и могут использоваться в двигателях внутреннего сгорания.

Гоночные автомобили относятся к двигателям, которые успешно работают на спиртосодержащем топливе, но почему? Что именно заставляет топливо на спиртовой основе работать так хорошо ?

Что такое спиртосодержащее топливо?

И метанол, и этанол можно получить несколькими различными способами, в том числе из биомассы, ископаемого топлива или углекислого газа и воды. Эти два типа топлива на основе спирта легче производить, чем бутанол и пропанол.

Этанол часто производится в процессе ферментации, а метанол часто производится из синтез-газа. Они могут быть опасны, если с ними не обращаться должным образом, а те, кто работает с топливом на спиртовой основе, носят защитное снаряжение.

Sunoco является официальным топливом NASCAR, и они разработали специальное топливо Sunoco Green E15, которое содержит 15% этанола по весу.

Их топливо смешано специально для высокой производительности, а его название навеяно зеленым цветом.Высокое содержание этанола означает, что важно убедиться, что вода не смешивается с топливом, что может вызвать проблемы с двигателем и производительностью для водителей.

Почему это нравится гонщикам?

Большинство гонщиков предпочитают топливо на основе метанола или этанола, и причина на самом деле проста. В целом, топливо на спиртовой основе имеет высокое октановое число, что повышает эффективность использования топлива.

Метанол горит чище и холоднее, менее воспламеняем и дешевле бензина.Хотя метанол расходует меньше миль на галлон, чем бензин, его октановое число выше.

Двигатели гоночных автомобилей отличаются от двигателей обычных автомобилей. Они созданы для получения большей мощности из топлива с меньшими затратами энергии. Как? Они регулируют соотношение воздуха и топлива.

Метанол также сохраняет тепло внутри двигателя лучше, чем бензин. В автомобилях, работающих на метаноле, промежуточный охладитель не так нужен, что делает его характеристики превосходными при турбонаддуве и наддуве.

С другой стороны, этанол постепенно вводился в смесь в 2006 году, когда официальные лица Indy Racing League смешали 10-процентный этанол с метанолом, который они использовали в гоночных автомобилях. В 2007 году они начали использовать 100% этанол.

Этанол полностью возобновляем и снижает выбросы парниковых газов на 59%. Переход NASCAR на этот вид топлива сократил количество используемого топлива на 20 000 галлонов за год.

Поршни в двигателе гоночного автомобиля могут двигаться со скоростью миля в минуту, а высокое октановое число помогает уменьшить детонацию и звон двигателя.


Источники:

https://en.wikipedia.org/wiki/Alcohol_fuel http://www.hotrod.com/articles/ctrp-1201-alcohol-fuel-basics/ https://www. fuelfreedom.org/hot-rod-explains-race-car-drivers-love-methanol/ http://thinkbioenergy.com/why-professional-racecar-drivers-choose-этанол/ https://www.sunoco.com/sunoco-racing/nascar/

бразильских алкогольных автомобилей | Новости Матери-Земли

Ранее в этом году бразильская автомобильная промышленность начала продавать автомобили, работающие на алкоголе.Но, как ни странно, топливо с ферм не является новым для автомобильной сцены этой страны. На самом деле, с бензином для заправок в стране смешивается минимум 5% спирта — хотя и несколько неравномерно из-за различий в урожае сахарного тростника — с 1931 года! А в результате принятия в 1975 году в стране программы «за алкоголь» до 20% каждого галлона автомобильного топлива, продаваемого сейчас в Бразилии, составляет чистый этанол.

Бензиновые смеси никогда не влияли напрямую на автомобильную промышленность, потому что стандартный автомобиль не требует модификации двигателя для сжигания такого гибридного топлива. Но в свете конечной цели правительства по полной замене бензина на спирт с крепостью 185, бразильские автомобильные компании внезапно оказались перед важным решением: либо разрабатывать автомобили на спиртовом двигателе, либо потерять большую часть своего рынка.

Решения

Редакторы MOTHER EARTH NEWS встретились с представителями General Motors и Volkswagen в Бразилии, чтобы выяснить, что именно сделала отрасль для производства надежных автомобилей и грузовиков, работающих на этаноле.Естественно, у каждого завода был свой способ удовлетворять техническим требованиям, поставленным его инженерами, но — как и следовало ожидать — механические переделки сами были практически одинаковыми для каждого производителя моторов… что лишний раз подтверждает тот факт, что спиртотопливная технология в настоящее время далеко за пределами стадии «догадки и черт возьми».

Автопроизводители обратили внимание на восемь направлений модификации:

[1] Увеличение степени сжатия. Поскольку октановое число этанола значительно превышает 100, компрессию двигателя можно повысить, чтобы воспользоваться преимуществами антидетонационных свойств топлива. Хотя смесь спирта и воды способна выдерживать соотношение 15:1, заводские двигатели на этаноле не превышают 10,5:1; для этого потребуются дорогостоящие кованые компоненты, показатели расхода топлива и не увеличиваются заметно, когда сжатие поднимается до верхнего предела возможной шкалы.

[2] Подогрев всасываемого воздуха. Чтобы способствовать испарению спирта, нагретый воздух (до 210°F) забирается из рубашки, окружающей выпускной коллектор двигателя, и направляется в кожух воздушного фильтра. Этот поток контролируется чувствительным к вакууму клапаном, который подает более холодный окружающий воздух — при полностью открытой дроссельной заслонке — для предотвращения воспламенения. и подают более плотный заряд топливной смеси при ускорении.

[3] Обогрев впускного коллектора. Опять же, это изменение помогает спиртовому топливу эффективно испаряться.В двигателях с водяным охлаждением горячая вода направляется через камеры в стенках коллектора. В моделях с воздушным охлаждением впускные «полозья» просто укорочены до минимума, чтобы уменьшить потери тепла.

[4] Повторная калибровка карбюратора. Поскольку идеальная топливно-воздушная смесь для этанола составляет 9 к 1 (в отличие от 14 к 1 для бензина), главный жиклер, контур холостого хода, силовой клапан и — в некоторых случаях — ход ускорительного насоса должны быть изменены, чтобы подавать больше топлива в двигатель. (В некоторых карбюраторах также должны быть просверлены внутренние каналы .)

[5] Закалка седел клапанов. Поскольку спирт не содержит смазывающих элементов, которые есть в бензине (хотя присутствие воды в топливе помогает компенсировать этот недостаток), сёдла клапанов двигателя подвергаются индукционной закалке или снабжены вставками из нержавеющей стали. [ПРИМЕЧАНИЕ РЕДАКТОРА: автомобили, выпускаемые в США с начала 1970-х годов, уже оснащены таким оборудованием, а старые автомобили, «приученные» к этилированному бензину, вероятно, впитали достаточно смазки, чтобы обеспечить подходящую амортизацию.]

[6] Изменение материалов топливной системы. Этанол, особенно в присутствии воды, может вызвать коррозию в различных частях обычной топливной системы. Чтобы предотвратить эту проблему, топливный бак, корпус насоса и карбюратора покрыты тонким бронзовым покрытием вместо свинцово-цинкового покрытия, которое обычно применяется на заводах.

[7] Внесение изменений в зажигание. Из-за антидетонационных свойств гидратированного спирта начальная синхронизация увеличена с 4 до 8° по сравнению с обычными настройками.Кроме того, кривая опережения распределителя перекалибрована, чтобы использовать преимущества высокого «октанового числа» топлива во время резкого ускорения. Также используется высокоинтенсивная катушка зажигания — наряду с более «горячими» свечами зажигания — для преодоления сопротивления паров этанола воспламенению.

[8] Изготовление систем холодного пуска. Поскольку нежелание алкоголя испаряться усиливается в прохладную погоду, автомобили, работающие на этаноле, оснащены средствами облегчения запуска для холодных двигателей (которые используются при температуре ниже 55°F или около того).Непосредственный впрыск бензина в горловину карбюратора в настоящее время является обычным явлением, но в настоящее время исследуются альтернативные методы (основанные на повышенном испарении топлива и дополнительном нагреве), так что для работы автомобиля потребуется только одна форма жидкой энергии — спирт. .

Наш тест-драйв седана Chevy со спиртовым двигателем, несмотря на наше страстное предвкушение, оказался довольно неинтересным … не по вине автомобиля, а потому, что поездка практически не отличалась от штопора любого обычного автомобиля. И если бы не легкий сладковатый запах, исходящий от заднего бампера, мы бы никогда не узнали, что работаем на автомобиле, работающем на возобновляемом топливе! Единственным недостатком таких автомобилей, по-видимому, является то, что они потребляют примерно на 15–20 % больше топлива, чем их бензиновые аналоги… хотя это повышенное потребление компенсируется тем фактом, что бразильский этанол примерно на 30 % дешевле, чем нефтепродукты. С положительной стороны, молодые автомобили также могут похвастаться стандартными гарантиями и графиками технического обслуживания, а первоначальная стоимость транспортных средств соответствует стоимости обычных автомобилей.

А в будущее?

Естественно, бразильское правительство делает все возможное — контролируя качество алкоголя и предлагая сниженные лицензионные налоги и льготные условия кредита — для поощрения покупки и использования новых моделей. Но ответственность за улучшение топливной экономичности и сокращение выбросов выхлопных газов по-прежнему ложится на производителей (которые, хотя уже на намного ниже уровней, выбрасываемых бензиновыми двигателями в этой стране, по-прежнему беспокоят все большее число бразильцев, заботящихся об экологии).

А пока не удивляйтесь, если в ближайшие месяцы вы начнете слышать гораздо больше о том, что делается в Южной Америке (и, возможно, что следует сделать в Северной Америке!) для облегчения энергетического кризиса. !

Возвращение в четверг: Генри Форд, провидец алкогольного топлива

Мы можем думать, что нефть и автомобили неразрывно связаны. Но самые ранние автомобили массового производства были предназначены для работы на нескольких видах топлива, а не только на бензине.

Генри Форд представил нам оригинальный автомобиль с гибким топливом для массового рынка. Этот факт сделал его одной из главных звезд документального фильма PUMP the Movie, созданного компанией Fuel Freedom, который доступен на Netflix и DVD.

Ford Model T, представленный в 1908 году, мог работать как на спиртовом топливе, так и на традиционном бензине. Водитель мог легко переключаться с одного топлива на другое, просто поворачивая латунную ручку справа от рулевой колонки. Это поворачивало винт в карбюраторе, позволяя большему или меньшему количеству топлива поступать в двигатель и смешиваться с воздухом.Спиртовое топливо не содержит столько энергии, сколько бензин, поэтому для запуска двигателя его необходимо впрыскивать.

Как показывает в этом видео Дэвид Блюм, еще одна звезда PUMP, водителям приходилось переключаться между видами топлива, потому что они не знали, какой источник топлива будет доступен во время поездки.

Форд вырос на ферме в Мичигане и всегда держал фермы и фермеров, дорогих его сердцу. Как показывает увлекательное исследование, проведенное историком Биллом Ковариком о приверженности Форда спиртовому топливу, он явно хотел помочь фермерам, испытывающим нехватку денег, выйти на новые рынки, продвигая сельскохозяйственные продукты в качестве источников топлива — не только кукурузу, но и все, что можно было ферментировать.

В 1919 году Форд сказал The Christian Science Monitor (согласно этому отчету New York Times): «Топливо будущего будет поступать из таких фруктов, как этот сумах [цветущее растение] у дороги, или из яблок, сорняков. , опилки — почти что угодно».

Движению за использование этилового спирта или этанола был нанесен серьезный удар принятием 18-й поправки к Конституции, известной как Сухой закон, которая запрещала «производство, продажу или транспортировку опьяняющих напитков», даже алкоголя ( этанол также известен как зерновой спирт или «самогон»), используемый в качестве топлива.Сухой закон был отменен в 1933 году, и к тому времени рынок этанола в Америке сильно ослаб. Прочтите рассказ Билла Ганзеля, более странный, чем вымысел, о том, что произошло дальше, когда США убедились, что этилированный бензин — лучший способ повысить октановое число бензина.

Но этанол совершил эпическое возвращение: по данным Ассоциации возобновляемых источников топлива, в 2013 году было использовано более 13 миллиардов галлонов. Эта цифра может достичь 36 миллиардов галлонов к 2022 году, если федеральное правительство продолжит требовать добавления все большего количества этанола в систему газоснабжения страны в соответствии с руководящими принципами стандарта возобновляемого топлива.

Сделайте так, чтобы ваш голос был услышан: подпишите петицию Fuel Freedom, призывающую крупных независимых розничных продавцов топлива, таких как Costco и Walmart, предлагать своим клиентам этанол в качестве опции.

Потому что, в отличие от прошлого, вам даже не нужна ручка, чтобы переключиться на этанол.

Скоро: Если вы нетрезвый, вы не сможете завести машину

Такие устройства уже широко используются для обвиняемых или осужденных за вождение в нетрезвом виде. Отличие — возможно, даже революционное — заключается в том, что встроенная блокировка зажигания мгновенно и точно считывает уровень BAC каждого водителя, когда водитель пытается завести автомобиль.Со временем это устройство может стать стандартным оборудованием, как подушки безопасности.

История продолжается под рекламой

Устройство может брать пробы BAC одним из двух способов. Система, основанная на дыхании, будет улавливать запах окружающего дыхания водителя. Сенсорная система будет анализировать прикосновение пальца водителя, возможно, от кнопки запуска автомобиля или рулевого колеса. Чтобы привлечь внимание потребителей и избежать возмущения, которое возникло в 1970-х годах по поводу злополучной блокировки зажигания, предназначенной для поощрения использования ремней безопасности, руководители проекта говорят, что встроенная блокировка должна быть быстрой, точной и практически абсолютно надежной в эксплуатации. множество различных условий вождения.Он также должен иметь средства защиты от водителей, которые могут обманывать.

Должностные лица, стоящие за государственно-частными усилиями по разработке технологии, известной как Система обнаружения алкоголя у водителей для обеспечения безопасности (DADSS), говорят, что устройство будет готово для коммерческих автопарков в следующем году. Департамент транспортных средств штата Вирджиния стал первым государственным агентством, которое использовало его в своем автопарке в прошлом году, а частная компания James River Transportation проводит дорожные испытания в своем парке кроссоверов Ford Flex.

Чтобы лучше понять, что связано с этой технологией, мы встретились с Робертом Страсбургером, президентом и исполнительным директором Automotive Coalition for Traffic Safety.Коалиция, которая представляет 17 автопроизводителей, является частью государственно-частной инициативы DADSS с Вирджинией и Национальным управлением безопасности дорожного движения (NHTSA). Защитники говорят, что в случае успеха их работы такое устройство, которое требует понимания сложностей, связанных с наукой о биологии, спектроскопии, электротехнике, потребительском поведении и даже политике, может спасти примерно 10 000 жизней в год.

История продолжается под рекламой

В: Можете ли вы сообщить нам новости о DADSS?

A: К концу 2020 года мы планируем выпустить устройство на основе дыхания для использования в транспортных средствах и в качестве аксессуара, устанавливаемого дилером. Это важная веха по нескольким причинам.

Это путь к нашей конечной цели — устройству, которое можно установить практически на все транспортные средства. Мы начинаем готовиться к передаче технологии от DADSS другим [автопроизводителям] и другим производителям, которые могут захотеть использовать эту технологию.

В: Вы говорите, что устройство пройдет испытания в реальных условиях. Такие как?

A: Это включает прогрев этих датчиков примерно до 160 градусов по Фаренгейту и замораживание их до минус 40 градусов по Фаренгейту.

История продолжается ниже объявления

В: Вы также тестируете людей. Почему?

A: Все эти испытания помогут нам создать — за неимением лучшего слова — библиотеку крови.

Это одна из самых серьезных проблем, с которыми мы сталкиваемся при разработке этой технологии: то, как мы, как личности, поглощаем и выводим алкоголь, зависит от нашего пола, нашей этнической принадлежности, основных проблем со здоровьем, [и] того, кем мы можем быть. делать до или после того, как мы употребляли алкоголь.Все это мы должны понять.

Затем мы анализируем данные, чтобы сделать наши алгоритмы измерения действительно надежными.

В: Разве на рынке уже не так много блокировок зажигания?

A: Блокировки, которые у нас есть сейчас, являются карательными устройствами. Они также являются устройствами нулевой терпимости — это означает, что если присутствует какое-либо количество алкоголя, они заблокируют вас.

Продолжение истории под рекламой

Их очень сложно использовать — они требуют, чтобы вы обеспечивали очень большой объем дыхания из самой глубины легких.Даже люди, которые используют их регулярно и имеют опыт их использования, обычно не могут предоставить достаточную пробу дыхания примерно в 30 процентах случаев.

Кроме того, примерно каждый год технологию необходимо калибровать, в зависимости от использования. Если вы используете его больше, вам придется калибровать его чаще.

В: Вы сказали, что эти трудности представляют собой своего рода «хлопоты» с водителем, которых DADDS должен избегать. Вы можете объяснить?

Ответ: DADDS распознает 99.9 водителей в США не являются проблемой и поэтому не потерпят никаких неудобств. Мы хотим, чтобы наша система была очень проста в использовании, не беспокоила трезвых водителей, не требовала большого обслуживания и т. д. вы просто сидите на водительском сиденье и дышите нормально. Это все, что требуется.

В: Нет мундштука?

Ответ: Мундштук отсутствует.

Другая проблема с этими мундштуками [кроме того, что некоторые водители считают их неудобными или навязчивыми] заключается в том, что они пластиковые, и вы можете использовать их только пять раз. Нас очень беспокоит использование [питьевых] соломинок. Если бы все были обязаны использовать обычный замок, это привело бы к большому количеству пластиковых отходов.

В: Как же тогда работает система дыхания?

A: Ваше дыхание втягивается в эту оптическую полость, где на каждом конце есть зеркало, а инфракрасный свет отражается в этой полости туда-сюда и измеряет количество присутствующего алкоголя.

История продолжается под рекламой

Итак, самое первое, что мы сделали, чтобы попытаться уменьшить размер устройства, — это отразили свет вперед и назад, а значит, и зеркала с обеих сторон. Но теперь мы сократили это примерно до половины того, что было раньше, опять же, отражая свет вперед и назад. Наша конечная цель состоит в том, чтобы уменьшить это снова наполовину.

В: Что насчет сенсорной системы?

A: Концепция сенсорной [блокировки] заключается в том, что вы касаетесь элемента управления автомобилем, и простым нажатием на кнопку стартера мы узнаем, какой будет концентрация алкоголя в крови водителя.

Если вы когда-нибудь были у врача или в больнице, и вам на кончик пальца прикрепили штуку, которая измеряет ваш пульс и содержание кислорода в крови, это аналогичная концепция. Мы смотрим под поверхность кожи на ваше капиллярное ложе и таким образом измеряем количество алкоголя в вашей крови.

Продолжение истории под рекламой

[Но] мы не просим ничего надевать на палец. Вы просто нажимаете кнопку стартера или, скажем, держитесь за рычаг переключения передач, чтобы переключить передачу.Некоторые могут интегрировать это в рулевое колесо.

В: Какие еще требования вы установили?

A: Наши рабочие характеристики заключаются в том, что эта технология будет работать в автомобиле в течение всего срока службы автомобиля, требует минимального обслуживания или вообще не требует обслуживания и вообще не требует повторной калибровки. Это было бы очень, очень просто в использовании. Наша конечная цель состоит в том, чтобы [чтобы он был] полностью пассивным — просто сядьте на место водителя и дышите.

В случае с автопарком мы делаем предположение, что небольшие неудобства будут допущены, потому что будут отношения между работодателем и работником.Если система не сможет получить достаточное количество образца, вам придется повернуться к датчику и задуть его, как будто вы задуваете свечу.

История продолжается ниже рекламного объявления

В: Когда вы недавно давали показания перед комиссией Конгресса, бывший администратор NHTSA Джоан Клейбрук, которая помогла возглавить кампанию по установке подушек безопасности в автомобилях, привлекла вас и автомобильную промышленность к ответу за махинации с Технология, которая может спасти тысячи жизней. Она посоветовала вам больше беспокоиться о том, чтобы докучать потребителям, чем о спасении жизней. Какова была ваша реакция?

A: Откровенно говоря, моя реакция была такой: к сожалению, у Джоан часто есть привычка игнорировать опасения, поднятые отраслью, и это идет нам во вред. Она сделала это в контексте подушек безопасности, и это привело к тому, что первое поколение подушек безопасности не было полезным для некоторых пассажиров.

[В конце 1990-х критики обвинили Клейбрука в том, что он игнорировал ранние предупреждения автопроизводителей о том, что подушки безопасности могут убить или травмировать маленьких пассажиров, включая детей — критика подтвердилась, когда первые модели подушек безопасности стали причиной смерти 39 детей.Сторонники пассивных удерживающих устройств призывали к изменениям, но также указывали на то, что было спасено гораздо больше жизней, и призывали к изменениям для повышения безопасности подушек безопасности. после того, как федеральное правительство приказало автопроизводителям установить блокираторы зажигания с помощью ремней безопасности, которые препятствовали запуску автомобилей, пока водители не пристегнулись. Можете ли вы объяснить противоречие и почему вы думаете, что это поучительно?

A: В середине 1970-х использование ремней безопасности составляло от 10 до 15 процентов.Ремнями безопасности пользовались немногие.

Системы [блокировки ремней безопасности], которые устанавливались на автомобили всего один год, модель 1974 года — у моего отца была такая, и я знал, как отключить ее, потому что она работала так плохо, — были плохо спроектированы, и они беспокоили водителей.

И было такое возмущение только с того единственного модельного года, что Конгресс в 1974 году принял закон, запрещающий производителям использовать блокировки ремней безопасности. И этот запрет действовал до тех пор, пока пару лет назад его не сняли, потому что теперь у нас есть технология для создания более интеллектуальной системы, и промышленность исследует более интеллектуальные системы [блокировки ремней безопасности].

В: Клейбрук назвал вас «человеком-оправдателем индустрии», когда вы приводите этот аргумент. Каков ваш ответ?

A: Ну, опять же, как упомянула Джоан, мы часто свидетельствовали вместе, так что она часто указывала мне слова, к которым я привык.

Но во многих отношениях инженерия — это наука о компромиссах; у нас никогда не может быть идеального всего.

Я часто думаю, что то, что действительно отличает отрасль, например, от г-жи Клейбрук, это не цель — я думаю, что мы все можем согласиться с целью — это действительно путь, который мы идем, чтобы достичь этого, и проблемы, которые мы должны решить для того, чтобы добраться до финиша.

В: Что остается самым большим препятствием?

A: В буквальном смысле характеристики [спецификации], которые мы установили для DADSS, заполняют папку на кольцах толщиной около шести дюймов. Наше внимание действительно было сосредоточено на скорости, точности и прецизионности измерений, а также на общем размере технологии.

A: Мы хотим сделать очень точное очень точное измерение в течение трети секунды. Люди привыкли садиться в машину, вставлять ключ в замок зажигания или нажимать кнопку стартера, и машина сразу же заводится.Они будут нетерпимы к любой задержке.

A: Очень точное, очень точное измерение обусловлено тем, что ежегодно пассажирский автомобиль совершает около 350 миллиардов поездок. Мы не можем допустить даже очень, очень небольшого процента отказов, потому что это все равно будет большим числом, когда вы говорите о миллиарде запусков в день.

В: Что насчет размера — почему это так важно?

A: Взять университетскую химическую лабораторию и сделать ее размером с ваш смартфон и найти место, чтобы засунуть ее в вашу машину, где она может жить 20 лет — когда машина стоит на жарком солнце или стоит в Аляска и замерзает, и работает изо дня в день надежно безотказно — вот наша задача.

Например, первой версией сенсорной технологии было устройство шириной около трех футов, длиной четыре фута и высотой около 18 дюймов. И он был таким большим, потому что мы используем 40 лазеров, чтобы исследовать 40 различных точек в инфракрасном спектре света, где мы ожидаем найти алкоголь.

В: Много лазеров.

A: Наша конечная цель — от двух до четырех лазеров, работающих на этих 40 различных длинах волн. Если мы дойдем до этого момента, то система станет размером с почтовую марку — очень толстую почтовую марку, — которую можно интегрировать в кнопку «нажми и пуск».

В: С какими еще проблемами вы столкнулись?

A: Мы использовали волоконную оптику, которую мы можем согнуть только до определенного предела, прежде чем она перестанет работать.

В: Вы упомянули, что устройство также выделяет много тепла. Разве это не проблема?

A: То, как мы справляемся с теплом, выделяемым этими лазерами, работающими в непосредственной близости друг от друга, было и проблемой, и подспорьем, потому что мы фактически использовали это, чтобы увеличить мощность лазеров в два и четыре раза.

Мы заставили их прыгать на разные частоты, используя разные температуры. Но должен быть способ справиться с этим, чтобы они также не перегревались и не дрейфовали повсюду, что означает, что нам иногда приходится их охлаждать.

В: Сколько уже было потрачено на DADSS?

Ответ: На данный момент это примерно 65 миллионов долларов.

[Разбивка финансирования составляет 60 процентов от федерального правительства, 27 процентов от промышленности и 14 процентов от Содружества Вирджинии, говорит представитель коалиции. ]

В: Можно ли использовать технологию DADSS для предотвращения других форм нарушения правил вождения?

A: Хотя в данный момент мы сосредоточимся на алкоголе, пока не закончим работу, при дополнительных исследованиях возможно разработать вариант DADSS, который мог бы измерять ТГК. [Тетрагидроканнабинол, или ТГК, является психоактивным ингредиентом марихуаны.]

И мы многое узнали о разработке лазеров и упаковке лазеров, о том, как мы питаем лазеры, как мы их включаем и выключаем, что было бы непосредственно применимо к ТГК.

В: Что насчет людей, которые могут попытаться обмануть блокировку зажигания или вмешаться в нее?

A: Часть нашего исследования также направлена ​​на то, чтобы узнать наверняка, что измеряемый нами алкоголь исходит от водителя, а не от кого-либо еще в автомобиле.

В: Подождите, зачем пьяному человеку просить трезвого пассажира завести машину, чтобы пьяный мог ехать? Не логичнее ли пьяному водителю просто позволить трезвому водить машину?

О: Думаю, большинство людей сочли бы это иррациональным, нелогичным.Но бывают случаи, когда ребенка просят использовать блокировку.

В: Трудно поверить.

Ответ: Это действительно безумие. К сожалению, такое бывало, и не редко.

Топливо на спиртовой основе – обзор

11.1 Введение

В данном сценарии спрос на энергию в основном удовлетворяется за счет энергии, производимой из ископаемого топлива [1]. Например, в транспортном секторе ископаемые виды топлива, такие как бензин и дизельное топливо, находят множество применений, таких как машиностроение, судоходство и автомобили, благодаря прекрасным ходовым качествам и высокой эффективности использования топлива. Однако за последние несколько десятилетий нехватка ископаемых видов топлива стала серьезной проблемой. Более двух третей глобального энергопотребления, в котором преобладает нефтяное топливо, сильно пострадало от нефтяного кризиса [2]. Более того, избыточное использование минерального топлива привело к загрязнению воздуха такими веществами, как двуокись углерода, твердые частицы, оксиды азота и углеводороды. Выбросы углекислого газа от сжигания топлива составляют 63% выбросов парниковых газов [3,4]. С другой стороны, рост цен на топливо можно объяснить нестабильностью экспортных источников.Кроме того, строгие правила, регулирующие допустимые выбросы и проблемы энергетической безопасности, недавно вызвали интерес исследователей к альтернативным видам топлива. Следовательно, необходимо сосредоточить внимание на загрязнении окружающей среды, добиться устойчивого развития экономики и разработать решения для удовлетворения растущего спроса на экологически чистую энергию.

Биотопливо, используемое в качестве сырья в технологиях возобновляемой энергетики с отрицательным выбросом углерода, может снизить выбросы углерода [5,6]. Новые подходы к производству зеленой энергии способствовали замене ископаемого топлива топливом из чистой энергии, прогнозируя увеличение с 1.от 3 до 4,6 млн баррелей биотопливного эквивалента в сутки к 2040 г. Жидкие биотоплива являются потенциальными кандидатами на замену нефтяного топлива в теплоэнергетике и могут удовлетворить 8% потребности в топливе в автотранспортном секторе [1]. Привлекательные решения для снижения выбросов и удовлетворения потребностей в энергии включают биотопливо на основе спирта, такое как этанол, метанол и высшие спирты, а именно бутанол и пентанол [7-10]. Эти виды топлива играют важную роль в снижении зависимости от иностранной нефти в дополнение к сокращению токсичных выбросов.Благодаря своей возобновляемости, способности к биологическому разложению и, безусловно, превосходным свойствам по сравнению с бензиновым топливом, топливо на основе спирта считается будущим альтернативным топливом для двигателей SI [11,12].

Спирты получили широкое признание в качестве альтернативного источника топлива благодаря характерному для них снижению выбросов, технической приемлемости, доступности и экономической целесообразности. Экологичность спиртов привела к их включению в топливные смеси для коммерческих целей в таких странах, как США и Бразилия.Благодаря достижениям в технологии производства второе поколение биотоплива, включая высшие спирты, привлекло внимание во всем мире. Бутанол, спирт с более высокой цепью и четырехуглеродной структурой, рассматривается в качестве потенциального альтернативного топлива для двигателей SI. Краткое сравнение свойств топлива указывает на сходство характеристик бутанола с характеристиками бензина [13,14]. Бутанол существует в виде различных изомеров в зависимости от положения гидроксильной группы и полученной структуры углеродной цепи.Химическая формула бутанола C 4 H 10 O и имеет четыре изомера, а именно, н-бутанол, втор-бутанол, изобутанол и трет-бутанол. н-бутанол, также известный как 1-бутанол, имеет гидроксильную группу на концевом углероде прямоцепочечной структуры, тогда как 2-метил-1-пропанол, также известный как изобутанол, имеет гидроксильную группу на концевом углероде разветвленной углеродной структуры. . Различные изомеры бутанола имеют эквивалентную энергоемкость, но различаются по физическим свойствам [15].Пути образования н-бутанола и изобутанола различны. Заложенная энергия ископаемого топлива и октановое число немного ниже для н-бутанола. Оба изомера производятся аналогично этанольному топливу. По сравнению со спиртами с меньшей цепью, изомеры высших спиртов проявляют превосходные топливные свойства из-за высокого содержания углерода в молекулярной структуре. В общем случае теплотворная способность прямо пропорциональна количеству атомов углерода, что объясняет более высокую плотность энергии бутанола по сравнению с этанолом.Кроме того, большее количество атомов углерода помогает снизить расход топлива. Н-бутанол имеет более низкую температуру самовоспламенения по сравнению с метанольным и этанольным топливом. В отличие от других спиртов, благодаря сходству свойств бутанола с бензином, транспортировка смесевых топлив по трубопроводам эффективна, а сродство к отделению от основного топлива при воздействии реагентов, таких как вода, снижено, что затрудняет транспортировку бензинов. инфраструктура более рентабельна при замене традиционных видов топлива [16].Бутанольное топливо превосходит этанол и метанол благодаря более высокой энергии на единицу массы и меньшей летучести. Кроме того, бутанольное топливо менее коррозионно-агрессивно, что делает возможным использование существующей системы топливоподачи двигателя СИ [17].

Превосходные физические и химические свойства и несколько доступных возобновляемых ресурсов для производства бутанола, включая кукурузное волокно, пшеничную солому, ячменную солому и т. д., сделали бутаноловое топливо очень конкурентоспособным дополнительным топливом на основе биомассы для двигателей внутреннего сгорания на основе бензина. двигатели.Однако использование чистого бутанолового топлива в двигателе SI имеет определенные ограничения. К ограничивающим факторам относятся плохие смазывающие характеристики, плохое распыление и плохая воспламеняемость из-за высокой скрытой теплоты испарения бутанола, что влияет на рабочие характеристики при более низких нагрузках [18,19]. Металлическая коррозия, возникающая на цилиндрах двигателя, износ неметаллических деталей в топливной системе и токсичность для человека являются основными негативными аспектами использования бутанола.Другими аспектами, которые препятствуют замене бензина чистым бутанолом, являются более высокая стоимость топлива, относительно более низкая коммерческая продукция и более высокий удельный расход топлива двигателя по сравнению с другими спиртами, такими как метанол [20]. Возможным решением для преодоления ограничений бутанолового топлива является его смешивание с бензиновым топливом. Смешивание оксигенатов, таких как н-бутанол, с бензином приводит к полному процессу сгорания и потенциальному снижению выбросов сажи и углерода [21].По сравнению со смесями этанол-бензин слабая растворимость бутанола в воде и низкая коррозионная активность улучшают совместимость с двигателем внутреннего сгорания [22]. Кроме того, более низкая энтальпия испарения бутанола по сравнению с топливом на основе этанола может решить проблемы с холодным запуском и зажиганием, возникающие в двигателях, работающих на этаноле и бензине. Было проведено несколько исследовательских работ для изучения характеристик производительности и выбросов двигателей SI, работающих на различных концентрациях смесей н-бутанол-бензин и изобутанол-бензин.

При работе на смесях н-бутанола существенно ухудшаются рабочие параметры двигателя, такие как термическая эффективность тормозов (BTE) и удельный расход топлива при торможении (BSFC) [23–26]. Бензиновые смеси с н-бутанолом демонстрируют снижение BTE и значительное увеличение BSFC по сравнению с базовым бензиновым топливом. Более высокая энтальпия парообразования и пониженная теплотворная способность смеси н-бутанола приводят к снижению производительности двигателя. Эксплуатационные параметры еще больше ухудшаются при использовании смесей с более высокой концентрацией бутанолового топлива [27].Более высокие концентрации кислорода в смесях бутанола вызывают падение стехиометрического соотношения воздух-топливо. Из-за снижения потребности в воздухе происходит больший расход топлива, чтобы компенсировать более низкую теплотворную способность бутанола, что приводит к увеличению значений BSFC. Рабочие характеристики, полученные для смесей изобутанола, аналогичны характеристикам смесей н-бутанола. Однако из-за различий в физических свойствах изомеров различия в характеристиках смесей н-бутанола и изобутанола значительны по сравнению с бензиновым топливом.Использование смесей бутанола обычно приводит к общему увеличению выбросов, что связано с плохими характеристиками испарения бутанола из-за его высокой теплоты испарения. Однако при поддержании определенных параметров сгорания при заданных ограничениях было зафиксировано эффективное снижение выбросов двигателя. Определенные условия, такие как более высокое соотношение воздух-топливо в двигателях SI, работающих на бензиновых смесях с н-бутанолом, показали значительное снижение выбросов CO из-за более высокой концентрации кислорода в топливных смесях, вызывающих процесс полного сгорания [23,28].Увеличение концентрации спирта приводит к снижению выбросов СО вплоть до предела 40% концентрации н-бутанола в бензиновой смеси [29]. Поддерживая оптимальное соотношение воздух-топливо при использовании смесей н-бутанола, выбросы углеводородов снижаются по мере улучшения процесса сгорания, а содержание кислорода компенсирует ограничения бутанолового топлива [30].

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.