logo1

logoT

 

Машины ездящие на спирту


Бразильцы ездят на спирту

В Бразилии идет разработка крупного месторождения нефти, благодаря которому страна в ближайшие годы может стать одним из ярких игроков на мировом рынке.

Пока же бензин только дорожает, поэтому в цене другие виды топлива. Развитые страны еще только осваивают альтернативные виды заправок, а в Бразилии на любой АЗС можно найти биотопливо, которое дешевле и приятно пахнет.

Его опробовал корреспондент НТВ Антон Вольский.

Бразилия ограничена в собственных запасах нефти, поэтому ей приходится искать альтернативные источники энергии. На местных автозаправочных станциях можно заправиться не только бензином, но и дизелем, который сделан, например, из сахарного тростника, природным газом и даже этанолом. Он пахнет спиртом.

К этиловому спирту Бразилия пристрастилась в 70-х годах во время очередного подорожания нефти. С тех пор треть всех машин в Бразилии ездят на этаноле. Бразильский спирт самый дешевый в мире.

Автолюбитель: «Он дешевле бензина на 60–70%. А при нынешних ценах это немало».

Весь бензин в Бразилии на 20% разбавлен спиртом. Но даже в таком виде он не может конкурировать с газом. Все такси в Рио-де-Жанейро ездят на природном газе. Пока это самый дешевый вид топлива. Несмотря даже на стоимость дополнительного оборудования.

Водитель такси: «Оно окупается примерно за 4 месяца. Используя газ, я экономлю около 400 долларов в месяц».

Но из-за того, что природный газ тоже в последнее время стал дорожать, в Бразилии все активнее развивается производство биотоплива. Говорят, что при сгорании биодизель пахнет шашлыком.

Еще недавно это было отходами производства: животный жир, опилки сахарного тростника, жмых пальмового масла. Теперь из этого гонят биотопливо. Биодизель даже по запаху отличается от обычной нефти. Нефть пахнет бензином или машинным маслом. А биодизель — не пахнет ничем.

Донато Аранда, профессор университета Рио-де-Жанейро: «Природа делает с биомассой то же, что и мы. Но вот у нее на создание нефти уходят миллионы лет, а у нас несколько часов».

Уже сейчас все дизельное топливо в Бразилии на 2% разбавлено биодизеолем. Ученые обещают, что через 5 лет Бразилия сможет отказаться от потребления нефти. Для перехода с обычной солярки на биодизель никаких дополнительных изменений в двигатель вносить не надо.

Хит сезона в Бразилии — машины, которые могут ездить на бензине и на этиловом спирте. Такие машины правительство облагает меньшим налогом.

Владимир Винициус, менеджер по продажам: «Вам даже не надо думать, какое топливо заливать. Компьютер сам распознает вид топлива и его концентрацию».

По запасам нефти Бразилия на 17-м месте, но она уже ее экспортирует. А если сообщение о новом гигантском месторождении окажется правдой, то Бразилия в ближайшие годы может стать одним из крупнейших игроков на мировом рынке черного золота.

Спирт в качестве топлива: Автомобили-алкоголики - Автоцентр.ua

Технологии

Мировой топливный кризис, из-за которого подскочили цены на бензин и дизтопливо, вновь заставляет задуматься об иных источниках энергии для транспортных средств. Неплохая альтернатива традиционному топливу – спирт. Чем хорош такой заменитель и что сделать, чтобы автомобильный двигатель смог на нем работать? 

Мировой топливный кризис, из-за которого подскочили цены на бензин и дизтопливо, вновь заставляет задуматься об иных источниках энергии для транспортных средств. Неплохая альтернатива традиционному топливу – спирт. Чем хорош такой заменитель и что сделать, чтобы автомобильный двигатель смог на нем работать?

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

Высокие антидетонационные свойства (октановое число – более 100). Введение этанола в бензин обеспечивает повышение октанового числа. Каждые 3% этанола в смеси с бензином обеспечивают повышение октанового числа горючего в среднем на 1 единицу. То есть спирт может быть использован в качестве высокооктановой добавки к топливу. Он повышает и детонационную стойкость горючего, так как температура самовоспламенения чистого бензина составляет 290°С, а его смеси с этанолом – 425°С.
Процесс испарения начинается во впускном трубопроводе и заканчивается в цилиндре при ходе сжатия, обеспечивая охлаждение деталей двигателя – поршней и клапанов – и более полное наполнение цилиндров свежим зарядом (компрессорный эффект с 5-процентным увеличением мощности).
Надежное воспламенение от электрической искры при значительных изменениях состава горючей смеси (диапазон воспламеняемости по коэффициенту избытка воздуха для спирта составляет примерно 0,4…1,7).
КПД двигателя, работающего на чистом спирте, выше, чем при использовании бензина.
Меньшая токсичность отработавших газов.
Низкая пожароопасность.

Адаптация ДВС

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

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

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

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

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

Дизель и спирт

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

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

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

 Мировой опыт

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

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

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

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

 Топливный спирт

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

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

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

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

 Украинские перспективы

В конце июня 2000 года Правительственный комитет по реформированию аграрного комплекса и проблемам экологии одобрил проект государственной программы «Этанол: 2000 – 2010», а также «Программу государственной поддержки развития нетрадиционных и возобновляемых источников энергии и малой гидро- и теплоэнергетики», разработанной в соответствии с Указом Президента Украины № 285 от 2 апреля 1997 года. Кабинет Министров Украины постановлением № 1044 от 4.07.2000 года программу «Этанол» утвердил. Документ предусматривает ускоренный перевод примерно трети автопарка на газохол и этанол.

Ресурсы по производству этанола в нашей стране практически неисчерпаемы: из отходов сельского хозяйства, главным образом свекловодства, и переработки импортного тростникового сахара-сырца ежегодно производится свыше 5,5 миллиона декалитров этанола и 300 – 310 тысяч декалитров технических спиртов. Мощности украинских предприятий позволяют выпускать 66 миллионов декалитров таких спиртов в год. В середине июня этого года Украина договорилась с Кубой об увеличении бартерных (в обмен на промышленные изделия) поставок тростникового сырца. По оценкам кубинских специалистов, около 25% этого сырья может использоваться исключительно для производства спиртового и спирто-нефтяного топлива. Программа «Этанол» предусматривает, в частности, перепрофилирование более трети мощностей украинских спиртовых и смежных (перерабатывающих сахарное сырье) заводов на выпуск высокооктановых кислородосодержащих добавок к бензину и техническому спирту – в основном из сельскохозяйственного сырья. Эксперты оценивают это как наиболее перспективное и экономически выгодное решение.

Подготовил Юрий Герасимчук Фото Сергея Кузьмича

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

Этанол – топливо для автомобилей по-бразильски. История успеха

Этанол – топливо для автомобилей по-бразильски. История успехаa_forester15 августа, 2016       Бразилия – уникальная страна, которой удается удовлетворять почти 50% внутреннего спроса на топливо за счет этанола. Две трети автотранспорта страны способно ездить на спирту, такими рекордными показателями использования экологичного топлива не может похвастаться больше никто.     Цена производства и вопрос рентабельности этанола складывается из множества факторов: сельскохозяйственной культуры, из которой получают спирт, размера средней зарплаты рабочего и технологии переработки сырья. Одно время в США тоже пытались совершить перевод автомобилей на этанол, однако столкнулись с непреодолимыми сложностями. Климатические условия не позволяют выращивать в Америке сахарный тростник – вместо него использовали менее эффективную кукурузу, а ситуация на рынке труда не позволяет платить американскому рабочему бразильскую зарплату. Поэтому от идеи США пришлось отказаться.    Начало экономического бума в Бразилии пришлось на 1970-е годы. На рубеже 1973-74-х стране нужно было в срочном порядке решать сразу две проблемы: трехкратный рост цен на нефть и значительное падение спроса на предмет экспорта №1 – сахар. В этой ситуации глава государства Эрнесто Гизель принимает судьбоносное решение о старте государственного проекта по переводу автомобилей на спирт. Параллельно решалась проблема по стимуляции поставщиков сахара, оказавшихся в кризисе. С 1975 года вступает в силу закон, обязывающий АЗС разбавлять бензин этанолом в пропорции не меньше 80% к 20%. Компании, изъявившие желание построить предприятия по переработке спирта, получили кредиты под минимальные проценты. Государство стало оптом закупать спирт у производителей и одновременно подняло цены на бензин, добившись рентабельности использования этанола в качестве топлива. Успехи оказались ошеломительными: к 1979 году было отмечено пятикратное увеличение объемов производства.     К началу 80-х все крупнейшие автоконцерны, производящие и экспортирующие машины в Бразилию, были обязаны выпускать автомобили, способные ездить на чистом спирту. Граждане, пожелавшие переоборудовать свои бензиновые авто под новый вид топлива получили льготы. Все эти события развивались совместно с широкомасштабной рекламной компанией, в ходе которой жители Бразилии: высшее руководство, звезды спорта, культурные деятели и простые граждане отдавали предпочтение машинам на спирту. В 1985 году Бразилия праздновала новую победу – согласно статистике половина автопарка страны ездила на этаноле.     К несчастью, с 1985-го года начинается инфляция, и экономика Бразилии вступает в затяжной кризис, который продлится до 1995 года. Скачкообразное понижение цен на нефть приводит к тому, что бензин становится дешевле этанола. Одновременно начинают расти цены на сахар. Кризисная ситуация вынуждает правительство страны урезать финансирование «спиртовых» проектов, объемы производства этанола резко сокращаются. Тем не менее, от этанола не отказались полностью – к концу 80-х львиная доля продаваемых в стране машин была способна ездить на спирту. Но поскольку топлива для этих авто катастрофически не хватало, в период с 1990 по 1995-й годы автопроизводители вновь занялись выпуском продукции под бензин. Однако на всю выпускаемую продукцию продолжает действовать правило 80-20, по которому каждая АЗС страны должна добавлять в бензин минимум 20% этанола. Возможно, именно эта мера спасла «спиртовую» программу от свертывания и положила начало новому витку бразильской автомобильной истории.     Конец 90-х ознаменовался появлением новых типов двигателей, способных потреблять как обычный бензин, так и «гибкое топливо» – смесь этанола и бензина в пропорции 85% к 15%. В силу снова вступают льготы для экологичных двигателей, сделавшие авто на этаноле примерно на 2% дешевле бензиновых собратьев. Большую роль во внедрении этанола сыграла традиционно низкая себестоимость изготовления спирта в Бразилии: около $0.8 за галлон, в то время как в США галлон стоит $1-1.30. Минимальные цены на спирт – часть государственной политики страны: таможенный сбор с экспортируемого этанола составляет 30%.    К 2006-му году результаты повсеместного применения спирта оказались следующими: 4,3 млн. транспортных средств работают полностью на спирту, остальные 17 млн. используют в качестве топлива смесь спирта с бензином. 5 из 6 бразильских АЗС продают чистый этанол. Переход на новый вид топлива дал работу почти 10 миллионам бразильцев; за последние 30 лет благодаря этанолу страна значительно снизила свою зависимость от цен на нефть (этанол заменил Бразилии 1.50 млрд. баррелей нефти).   Совершенствование технологии производства спирта из тростника позволило удвоить полезный выход продукции и в 2 раза сократить себестоимость по сравнению с концом 70-х. Трудно переоценить экологический эффект перехода на спирт: воздух в бразильских мегаполисах стал значительно чище. Массовое внедрение спиртового топлива в рамках одной страны привело к появлению рынка экспорта: Бразилия импортирует этанол в Японию, США и Индию. За ходом бразильского эксперимента наблюдает все мировое сообщество, такие страны, как Швеция, Южная Корея и Филиппины уже имеют государственную программу по переходу на спирт.   Подводя итоги бразильского эксперимента, нужно отметить, что хотя внедрению этанола в качестве основного топлива сопутствовало немало проблем, результаты национального проекта положительные. Бразилии удалось создать огромный рынок рабочих мест, избавиться от нефтяной «зависимости», снизить нагрузку на окружающую среду, и самое главное – на практике доказать реальность перехода на возобновляемый вид топлива в рамках целого государства.

    Источник

Спиртовое топливо — DRIVE2

Спиртовое топливо применяется в высокофорсированных спортивных двигателях и позволяет ощутимо увеличить мощность и крутящий момент.

Как правило, применяется либо метиловый спирт (метанол), либо этиловый.

Метиловый спирт (метанол) — бесцветен, с характерным запахом, ядовит даже в небольших дозах, отрицательно влияет на зрение.

Этиловый спирт (винный) — спирт, из которого делают водку:)

Несмотря на тот факт, что теплотворная способность спирта почти в 2 раза меньше, чем у бензина, мощность двигателя возрастает за счет того, что для сжигания 1 части бензина требуется около 15 частей воздуха (стехиометрия), а для сжигания спирта — примерно 6.5-8.4 частей воздуха, что дает возможность сжигать за 1 рабочий цикл большую массу топлива.

Ниже перечислены другие факторы, положительно влияющие на мощностные показатели двигателя:

· высокая антидетонационная стойкость

· высокая скрытая теплота парообразования, что вызывает существенное охлаждение топливовоздушной смеси и увеличение заряда

· более полное сгорание спиртовых смесей, даже при существенном отклонении состава от стехиометрии (альфа до 0.6)

· сгорание без образования нагара

Для того, чтобы в полной мере реализовать преимущества спиртового топлива, степень сжатия двигателя должна быть выше, чем для работы на бензине.

Спирты довольно гигроскопичны, то есть способны впитывать влагу из воздуха, поэтому хранить их следует в герметично закрытых емкостях.

Для стабилизации смесей в них могут добавляться вспомогательные стабилизирующие вещества, такие как ацетон (до 10%), бутиловый спирт (до 15%), бензол (до 30%).

Ниже приведены некоторые известные составы спиртовых смесей, применяемых в автоспорте.

Смесь 1 (для двигателя со степенью сжатия 12…15)

Метанол — 86%

Нитробензол — 4%

Ацетон — 9%

Сернистый эфир — 1%

Смесь 2 (для двигателя со степенью сжатия 12…13)

Метанол — 80%

Бензин — 10%

Ацетон — 10%

Смесь 3 (для двигателя со степенью сжатия 11.5…12.5)

Метанол — 40%

Этиловый спирт (95%) — 30%

Бензол — 30%

Смесь 4 (для двигателя со степенью сжатия 11…12)

Метанол — 33.3%

Бензин — 33.3%

Бензол — 33.3%

Перед тем, как использовать приготовленную смесь, ее нужно проверить на стабильность. После выдерживания смеси в стеклянном сосуде в течение 3…4 часов она не должна расслаиваться и должна остаться прозрачной. Если смесь становится мутной, то скорее всего, в ней слишком много воды. Такую смесь использовать нельзя.

Не рекомендуется оставлять спиртовые смеси надолго в топливном баке, лучше всего заливать ее непосредственно перед соревнованиями, а остатки либо сливать для повторного использования в герметически закрытую тару, либо утилизировать.

Следует также учитывать, что цикловая подача спиртовой смеси существенно увеличится по сравнению с цикловой подачей бензина, поэтому, форсунки должны иметь определенный запас производительности.

При работе с бензолом и метанолом соблюдайте особую осторожность, работайте в проветриваемых помещениях, в перчатках. Не допускается подсасывать эти жидкости ртом для перелива, так как они очень ядовиты. Избегайте также вдыхания паров этих смесей и отработанных газов.


Смотрите также

     ico 3M  ico armolan  ico suntek  ico llumar ico nexfil ico suncontrol jj rrmt aswf