Спиртовое топливо
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)
Смесь 2 (для двигателя со степенью сжатия 12…13)
Смесь 3 (для двигателя со степенью сжатия 11.5…12.5)
Этиловый спирт (95%) — 30%
Смесь 4 (для двигателя со степенью сжатия 11…12)
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.
Спирт+Бензин. Стоит ли спаивать автомобиль?
Вопрос «чем кормить любимого железного коня» есть и остаётся весьма архиактуальным. Учитывая неадекватную (иначе и не скажешь) ситуацию с бензином на российских АЗС, заправка бензином часто превращается в своего рода «русскую рулетку». Как-то я уже писал здесь о злоключениях со свечами после «неправильного» 95-го: ( www.drive2.ru/cars/lada/2…urnal/288230376152118393/ )
Тогда же и стал заправляться 92-ым с 5% добавкой спирта (изопропанол).
Не утихают и споры в инете о последствиях спиртовой диеты для автомобилей, спорят и автолюбители и эксперты. И у всех свои аргументы, доводы или опыт.
От себя добавлю, что не так страшен спирт, как его порой малюют. Несколько лет эксплуатации сначала «Самары», и вот почти год «Шевроле» на смеси 92-го бензина и абсолютизированного изопропилового спирта тому в подтверждение.
Вообще-то наличие спиртов (оксигенатов) в моторном топливе согласно европейским стандартам вполне нормальное, рядовое явление:
Добавляют ли у нас спирт в бензин — хороший вопрос. У нас, как правило, спирту находят более прозаическое применение. Зато льют что подешевле. Как-то мне довелось отдать на хроматографический анализ зимний сорт 95-ого бензина, на котором вдруг стал глохнуть движок после прогрева. Результат шокировал, там было до 50% изопентана, которого, если верить энциклопедии ( www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3221.html ) не должно быть больше 15%, а вот спиртов не было и в помине.
Раз «Спасение утопающих — дело рук самих утопающих», то выход такой: самому себе «бодяжить» топливо. Покупаешь 92-ой (его вроде должны меньше подделывать) и добавляешь спирт. Какой спирт и сколько? Этиловый спирт ( он же этанол, он же пищевой) в чистом, безводном виде практически простому автовладельцу не достать. К тому же на Руси к нему отношение как к продукту первой необходимости, а не топливу (не считая спиртовок, спирт для которых охраняется сейфами и злобными лаборантами). А вот абсолютизированный изопропанол (изопропиловый спирт) вполне реально купить. Сейчас его можно найти за 60-70 руб/литр, если брать у оптовиков. В «Самару» я лил из расчёта 1 литр на 20 литров 92-го бензина (5 об%) в «Шевроле» пока после обкатки 1 литр на 50 литров, т.е. 2 об%. Особой заметной разницы ни по расходу горючего, ни по приросту мощности не наблюдалось, но и проблем по топливной причине не было. Хотя я, конечно, экспериментов в стиле «Разрушителей легенд» с замерами всего и вся ДО и ПОСЛЕ инъекций спирта не проводил. Но зато есть замеры с результатами содержания СО/СН при проходе ГосТО для «Самары» после спиртовой диеты.
Показатели для СО/СН где-то в 10 раз меньше норматива говорят о неплохом состоянии движка, что вполне возможно можно отнести и на счет влияния спирта.
Но эксперимент жизнь продолжается, посмотрим что «Шевроле Лачетти» покажет со временем.
В чём плюсы и минусы биоэтанола
О том, что для двигателей автомобилей можно использовать растительное топливо, известно ещё со времён первых самоходных тележек. Но лишь в последние годы эта идея вновь стала актуальна. Виной тому неуклонно повышающиеся цены на нефть.
В последнее время в мировой прессе всё чаще публикуются сообщения об опасности и даже вредности массового перевода автомобилей на биоэтанол. Одно авторитетное мнение очень скоро оспаривается другим, не менее авторитетным. Критика настолько жёсткая, что поневоле вызывает недоумение. Как такое может быть: ведущие страны принимают энергетические стратегии, которые, если верить скептикам, совершенно бездумны и являются кратчайшим путём к масштабным экологическим и экономическим катастрофам? Где правда? Попробуем разобраться.
Противники сжигания этанола в двигателях внутреннего сгорания приводят убедительные доводы. Они не опровергают факта, что при использовании этилового спирта выхлоп автомобилей становится намного чище. Это действительно так. Главная же беда — в самом производстве этого вида топлива, когда в атмосферу выбрасываются огромные количества углекислого газа. А значит, вся экологическая эффективность использования спиртосодержащих смесей сводится на нет. И бравые лозунги о борьбе с глобальным потеплением, об изменении климата не только теряют свою актуальность, но даже смешны.
Правы они? И да и нет. Производство этанола действительно насыщает атмосферу парниковыми газами (ещё они называются GHG — от greenhouse gas) в количествах, сопоставимых с выбросами бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Но у всякой монеты есть и обратная сторона. Дело в том, что в процессе производства и сжигания 1 литра этанола из растительного сырья в атмосферу попадает ровно столько же CO2, сколько до этого было поглощено теми же самыми растениями в результате реакции фотосинтеза. По сути производство этилового спирта есть не что иное, как «фотосинтез наоборот», с той лишь разницей, что в одном случае требуется солнечный свет, а в другом — выделяется тепло.
Получается, биоэтанол абсолютно нейтрален в качестве источника парниковых газов. Значит — лучше от него не станет, но и хуже не будет, в отличие от продуктов переработки нефти. Есть у этилового спирта и ещё одно преимущество: положительный энергетический баланс. В зависимости от вида сырья последний может колебаться от 1,24 до 8. То есть при сжигании этанола выделяется в несколько раз больше энергии, чем затрачивается при его производстве. В этом смысле «скандальное топливо» на порядок превосходит бензин или солярку. Только вообразите себе расходы на разведку, добычу, транспортировку, переработку нефти, и вы поймёте, что топливный баланс нефтяных продуктов значительно меньше единицы.
Но и без недостатков у C2H5OH не обходится. При сгорании 1 литра этилового спирта выделяется на 34% меньше энергии, чем при сгорании того же объёма бензина. Выходит, что если заправлять автомобиль топливом с содержанием этанола (к примеру, широко пропагандируемой смесью с бензином E85), то расход топлива неизбежно возрастёт вплоть до этих самых 34% — всё будет зависеть от концентрации спирта в каждом конкретном случае. Но с этой печальной картиной столкнутся лишь владельцы машин с двигателями, изначально рассчитанными на традиционный бензин и лишь затем адаптированными под новомодное топливо.
Нельзя забывать, что октановое число этанола равно 105. Это означает, что его можно сжигать в двигателях с куда большей степенью сжатия. Так что, в принципе, двигатели, рассчитанные исключительно на новый источник энергии, должны быть уж никак не хуже нынешних бензиновых или дизельных собратьев. И в плане экономичности, и в плане мощностных характеристик. А уж про экологию и говорить не приходится! Примерно на 80% уменьшаются выбросы углеродных соединений, а конкретно CO2 снижаются на 30%. Но заливать в такие машины бензин категорически нельзя — детонация мигом убьёт технологичный мотор.
В этом смысле весьма пессимистично выглядят перспективы так называемых многотопливных (чаще всего битопливных) автомобилей. Они могут называться Flex Fuel, Flexifuel, BioFlex, и как угодно ещё — всё зависит от фантазии фирм-производителей. Про такие разработки мы писали уже не раз и не два. Причём если некоторые носят статус концептов, то другие — вполне себе серийные машинки. Но у всех этих автомобилей есть один противный недостаток — этанол там сжигается неэффективно, ведь степень сжатия нельзя изменить, просто нажав кнопку на панели.
Стоит тормознуть и поговорить подробнее, ибо в этих странах внедрение биоэтанола зашло очень далеко. Бразильцы очень не любят топливные кризисы c 1973 года. И всячески стараются их предотвратить. Так, с в стране функционирует масштабная биотопливная кампания. Не стоит поэтому удивляться, что 4,5% площади Бразилии заняты плантациями сахарного тростника, а большинство местных автомобилей можно с чистой совестью причислить к заядлым алкоголикам. За год миллион бразильских рабочих производит двадцать с лишним миллиардов (!) литров этанола.
Назвать экономику этой страны зависимой от нефти никак нельзя. Выращивая и перерабатывая сахарный тростник, Бразилия полностью обеспечивает себя топливом и электричеством. Всё это безусловно радует, но даже в бочке спирта нашлось место вездесущему дёгтю. Ради новых плантаций бразильцы вырубают леса Амазонки. Можно назвать это странной и недальновидной политикой, а если сказать прямо — то это настоящий идиотизм. Как жить без «лёгких планеты»?
Похожая ситуация складывается и в США. Президент Буш выдвинул программу «20 за 10», которая должна помочь к 2017 году снизить потребление бензина на 20%. За счёт чего? Разумеется, за счёт этанола. К озвученному сроку власти намерены увеличить его производство до 30 с лишним миллиардов литров. За последние годы инвестиции только в исследования перевалили за 12 миллиардов долларов. И это только начало.
В Америке производят этанола хоть и много, но чуть меньше, чем в Бразилии. Правда, делают его не из тростника (он в Штатах расти не хочет), а из кукурузы. Такой вариант менее эффективен, а стало быть, себестоимость американского эталона выше бразильского. Тем не менее программу активно продвигают власти многих штатов, и губернатор «кукурузного» Иллинойса, кандидат в президенты Барак Обама (Barack Obama), — не исключение. Принимаются новые требования к бензиновому топливу, которое должно содержать 10% этанола (такая пропорция безопасна для традиционных двигателей).
Достигнут ли американцы своих целей? Каково будущее всей этой затеи с биоэтанолом? Пока что всё туманно. Ясно одно — рассчитывать на тотальный переход к спиртовым двигателям нереально. Если предположить стопроцентную эффективность процесса переработки, то для того, чтобы только США перевести с нефти на этанол, нужно 75% сельскохозяйственных земель нашей планеты засеять соответствующими культурами. Грубо говоря, если даже всю Луну засадить тростником, этого окажется недостаточно.
Массовое культивирование культур для производства этанола неизбежно окажет значительное влияние на сельское хозяйство. Фермеры не дураки — раз спрос на кукурузу растёт, они будут её сеять везде, где смогут. А кто при этом подумает о миллионах голодающих жителей Земли? Поэтому многие исследователи и негодуют, утверждая, что «выращивать» биотопливо в то время, когда людям есть нечего, — низкое, подлое и вообще аморальное занятие.
Чем хорош бензин на спирту, и какие есть подводные камни?
Продолжаю восстанавливать записи БЖ. Будем говорить о спиртосодержащем бензине.
Вот уже с месяц заправляюсь 95 Premium E30. Это бензин, с октановым числом 95 и содержащий (разбавлен) спиртом (этанол) на 30%. Впечатления однозначно положительные!
Споры по поводу того, этиловый спирт в бензине – это хорошо или плохо, не утихают. Во-первых, на АЗС появляются более дешевые виды бензина, позиционирующие как топливо нового поколения, представляющее из себя смесь обезвоженного этилового спирта (30% и более), легких фракций бензинов, эфиров, углеводородов, стабилизаторов и присадок, предотвращающих коррозию и обеспечивающих сохранность резиновых деталей двигателя и топливной системы машины. Стоит такое топливо на 1–1,5 грн дешевле обычного. Заманчиво! Особенно, если принимать во внимание нынешнюю стоимость горючего. Во-вторых, с начала текущего года в Украине, по идее, в силе законодательно закрепленная норма об обязательном содержании биокомпонентов – не менее 5% – в автомобильных бензинах.
Так чем хорош бензин на спирту, и какие есть подводные камни? Давайте разберемся.
В развитых странах топливо с биоэтанолом – давно норма. Во всем мире бензин, содержащий спирт, обозначен индексом E (ethanol – этанол), а рядом с буквой ставят цифру, указывающую количество содержание спирта в процентах. Например, Е5, Е7, Е10. Такие бензины считаются низкосодержащими. По идее, их можно заливать в любое ведро. Если число содержания выше «десятки», то лучше уточнять, допускает ли автопроизводитель применение биотоплива. В Бразилии, США и некоторых странах ЕС продают смесь Е85 (не сложно догадаться, это 85% этанола и 15% бензина). Ее можно заливать в авто с топливной системой Flex-Fuel, Flexifuel, BioFlex, Tri-Flex и в прочие многотопливные варианты.
Процент содержания этанола в альтернативных видах топлива
Название / Содержание этанола в %
Е5 5
E7 7
E10 10
E15 15
E20 20
E25 25
E30 30-40
E60 50-60
E85 70-85
Практика «скрещивания» бензина с этанолом в Европе началась в 2000-х. Топливные эксперты считают, что бензин является крупнейшим источником искусственных канцерогенных веществ, а если к нему добавить биоэтанол, то он обогащается кислородом, а значит, лучше сгорает и уменьшаются выбросы окиси углерода (злостного СО2) на 30% и более.
Следуя этому убеждению, к 2005-му в Европе, по установленным номам, в бензин добавляли 2% спирта, к 2010-му – уже 5%, а к 2020-му этот показатель планируют увеличить до 10%. Но при этом, по установленным нормам, во всех регионах Евросоюза должно быть гарантировано наличие инфраструктуры, которая бы обеспечивала заправки и поставки бензина без содержания биоэтанола для неадаптированных ТС. Опа! А что же подразумевается под понятием «неадаптированные»? Как говорят эксперты, данный бензин более подходит для машин, год выпуска которых 2008 и позже. Такие авто уже адаптированы для бензоэтанола. Даже если машина старее, 5-7% этанола в топливе на работе двигателя или целостности топливной системы не отразятся, уверяют эксперты, но с большим содержанием советуют не эксперементировать. А с ведрами из эры «совка» и старыми иномарками, конечно, лучше вообще не рисковать.
Также, если авто старше пяти лет и ни разу не использовались моющие присадки, специалисты советуют перед пробой нового топлива промыть топливную систему и бак. Это можно сделать на СТО. Зачем это надо? Есть вероятность, что может выйти из строя топливный насос – из-за забитого фильтра он будет работать под нагрузкой.
Эксперты отмечают, что крайне важно, чтобы биоэтанол содержал в себе не более 0,2% воды, так как это серьезно влияет на качество топлива, особенно зимой. Спирт очень гигроскопичен и существует теоретический риск, что в моторе смесь разделится на бензин и водно-спиртовые шарики. И как следствие, смогут наблюдаться: перерасход топлива (вода не вырабатывает энергии), детонация, да и вообще ведро может не завестись, ведь напитавшийся водой спирт превратится в льдинки. Тю… А как же с этим живут странах в ЕС? Например, в морозной Скандинавии? Поговаривают, там зимой ездят автобусы на 100%-м биоэтаноле. Все просто: на каждом этапе – от завода до заправки – следят за тем, чтобы в спирт не попало Н2О больше, чем положено. Заботятся ли об этом также щепетильно у нас, вопрос спорный…
Этанол – это отличный растворитель и окислитель, из-за чего в составе бензина (в большом количестве) он может повредить уплотнительные прокладки и другие пластмассовые детали внутреннего мира авто. Чтобы этого не случилось, должны быть использованы нержавеющая сталь, пластик.
Еще момент, если в автомобиле что-то выходит из строя из-за спиртосодержащего бензина, большинство сервисов не предоставляют детали хозяевам автомобильных средств по гарантии. Да и вообще, гарантия может стать недействительной.
Автомобили потребляют больше такого топлива, чем обычного. Не значительно, но все же. Так что экономия за счет цены может сводиться на нет. Плюс зимой для прогрева двигателя потребуется больше времени. А карбюраторные автомобили для работы на этаноле нуждаются в тонкой и точной настройке карбюратора.
АЗС со спиртовым бензином пока в нашей стране есть не везде. Поэтому при междугороднем передвижении может возникнуть такая ситуация, когда нужного вам бензина вы не сыщете.
— Этанол дешевле бензина, а значит, топливо с его присутствием дешевле.
— В миксе бензина и спирта меньше серы, бензола и другого «мусора», вредного для мотора. Соответственно, снижается количество продуктов сгорания, которые ведут к повышенному износу агрегата и окисляют масло. В общем, моторное масло, двигатель, свечи зажигания служат дольше. А вы экономите средства и радуетесь увеличению межремонтного срока эксплуатации движка. Ну, и выхлоп становится более экологичным.
— Этанол сгорает эффективнее, имеет меньшую теплопроводность и высокое октановое число. Значит, двигатель работает стабильнее, снижается риск его перегрева, а камера сгорания, выпускные клапаны цилиндров и другие части ДВС работают в более благоприятных условиях.
— Мотор не перегревается при сильной жаре или в городских пробках. Снижение температуры охлаждающей жидкости на выходе из двигателя достигает 15-20 °С.
— Октановое число этанола может достигать 113 единиц, что делает его пригодным для двигателей всех степеней сжатия топливной смеси, работающих на бензинах всех марок: 76, 80, 92, 95, 98. Профессионалы имеют возможность повысить степень сжатия до 11,5-12,5 единиц и получить повышение мощности двигателя, КПД, крутящий момент и экономичность.
— Этанол менее подвержен взрыву при серьезных ДТП.
В общем, думать и решать каждому самому. Но, я не вижу проблем, бортовой компьютер не возмущается. Дилерский мануал к моему авто тоже не против, хоть и говорит лишь о 10% содержания этанола.
Еще раз всем решившим перейти на подобное топливо — обязательно прочистите топливную систему!
Это было написано более месяца назад и скажу, что на сегодня я вернулся к использованию обычного бензина, более того вернулся на заправку компании WOG, ибо доверие — весчЪ такая хрупкая. Ну, нет веры там, где её нет уже давно! Так и о качестве бензина и порядочности владельцев АЗС.
Более того, что я уже упоминал выше, сам производитель не рекомендует использование смешанного топлива с содержанием этанола больше 10% и октанового числа бензина менее 87. И если с октановым числом более менее всё благополучно, то содержание 30% этанола (если верить сертификатам) уже не есть хорошо, а 10% содержащий бензин у нас пока не производят.
Бензин в воде или практическое развенчание мифа добавления спирта в бак
Приветствую всех читателей блога.
Запись антинаучная, проводиться в целях практического эксперимента и не претендует на истину, доказательство правоты автора, всего лишь наблюдения.)))
И так. Началось все с того момента когда на АЗС ливанули мне в бак около 3-4литров воды. Бак был снят, промыт, просушен и возвращен на место. Через некоторое время, обратил внимание на то, что двигатель стал периодически работать не ровно, холостой ход плавал, даже на «подсосе», работал с перебоями. Осмотр фильтров показал, что в баке снова вода! Откуда? Снова на заправке налили?
Почитал комментарии, обсуждения у коллег на драйве и многих других профильных форумах. Отзывов и советов по данной теме масса. Начиная от того, что да, действительно вода попадает вместе с топливом на АЗС, конденсируется в топливопроводах и стекает в бак, в условиях наличия обратки и переменной погоды, т.е. часто переходящей через ноль температуры окружающего воздуха. Некоторые обращали внимание на то, что мол такая ситуация чаще всего возникает у тех автовладельцев, кто заправляет не полный бак, а скажем по 5, 10 л. Скапливаясь в свободном от топлива пространстве бака, пары влаги конденсируются и оседают на дно бака… в тоже время другие молвили, то же самое но о полной заправке. Что по мере расходования топлива, через каналы для выравнивания давления в баке с атмосферой, попадает, особенно во влажную погоду, та самая влага.
Допустим, что каждый из них по своему прав. Факт, в лицо баке вода! К чему это ведет я описал выше.
Вопрос. Как с этим явлением бороться?
Советов как всегда множество и каждый по своему эффективен. Выбирать проверенную АЗС, заправлять топливо через фильтра (воронка с мелкой сеточкой), наливать в канистры отстаивать и переливать в чистую тару, налить в бак чистый спирт. Мол, это дедовский способ и действует на все 100%. Всем известно, что спирт хорошо смешивается с водой. Есть информация на просторах сети (есть желание, можете поискать), что спирт так же хорошо смешивается с бензином. Принцип действия такого способа в том, что спирт (чистый) смешиваясь с водой образует более или менее горючую жидкость и таким образом позволяет «выгнать» воду из бака.
Я в теории и химии далеко не силен, поэтому решил проверить на практике насколько вообще имеет эффективность данный метод.
На кухне, да простит меня жена )))) выгнала потом в ванную, взялся смешивать жидкости в различных сочетаниях:
1. Спирт этиловый 94-95 %%, плотность 0.7893 г/см³, своего спиртомера нет, поверим на слово продавцу :),
2. Вода, обычная из под крана плотность около 0,9982 г/см³,
3. Бензин, в наличии дома только авиационный марки Б-100/130 плотность около 0,71 г/см³) обычно используется для удаления всяких пятен с одежды.
При попытке смешать воду и спирт, как известно на выходе все идеально, некоторое время смесь была мутноватой, потом отстоялась и стала чистой как слеза.
Попытка смешать бензин и воду, для чистоты эксперимента… ))) естественно ничего дала, нет смешивания. Образуется два слоя, вода внизу, бензин наверху. Чего и следовало ожидать.
В полученную «бурду» добавляем спирт, имитируя состояние как в баке, спирт проскальзывая через бензин, попадает в воду и… смешивается с водой. Перемешивания с бензином не происходит, и не происходило ни при каких других комбинациях и воздействии перемешиванием.
О горючести.
Горит спирто-водяная смесь только при соединении воды и спирта в соотношении примерно 0,5 воды на 1,2 спирта. Получается, что то около 65-70% спиртовой смеси. Ниже 65-70 % не горит.
То есть в бак надо налить около 1,5 л. спирта на 0,5 л. воды для того, чтобы эта смесь хоть как то горела.
Исходя из проведенного делаю вывод: лить спирт в бак для выведения воды бессмысленно, а при повышающейся цене на спирт еще и дорогая затея. Иными словами без снятия бака и очистки его от воды спирт спасет при условии, что в баке совсем немного воды.
Ну и несколько фото проведенного эксперимента.
Всем спасибо, кто осилил прочтение. Критика и обоснованное пояснение приветствуются. ))