Karburanti për një makinë - bëjeni vetë
Një nga llojet më premtuese të karburantit të automobilave, aktualisht, është alkooli metil.
Alkooli metil (metanol) është një lëng i ndezshëm pa ngjyrë me një erë të dobët alkoolike, pikë ngrirjeje -98 ° C, pikë vlimi + 65 ° C. Përzihet mirë me ujë. Si të gjitha alkoolet, ai ka një rezistencë të lartë ndaj shpërthimit, numri oktan i metanolit është 114.4 njësi. Për krahasim, numri oktan i etanolit (verë, alkool etilik) është 111.4 njësi.
Nga të gjithë përbërësit kundër goditjes së benzinës, metanoli është shtuesi më efektiv për sa i përket reduktimit të emetimeve të CO, CH dhe NOx. Metanoli mund të përdoret gjithashtu si lëndë djegëse e pavarur e automobilave; në këtë rast, metanoli ka disa avantazhe.
Metanoli është lëndë djegëse me djegie “të pastër”, ka karakteristika më të mira të karburantit se benzina, si rezultat i së cilës kur përdoret rritet efikasiteti i motorëve me djegie të brendshme.Motorët modernë me benzinë mund të punojnë mirë me metanol, ndërsa karakteristikat teknike të motorit janë përmirësuar.
Këto janë, para së gjithash: rezistenca e lartë ndaj goditjes, mungesa absolute e korrozionit sulfurik të motorit dhe emetimet e squfurit dhe blozës në shkarkimin e shkarkimit, formimi minimal i karbonit në motor, 50% më pak toksicitet i produkteve të djegies, rritja e efikasitetit për shkak të ftohjes së brendshme. dhe raporti i rritur i kompresimit; raporti i lartë i mbushjes së cilindrit një përzierje e djegshme (në krahasim me benzinën, fitimi i fuqisë kur punoni me metanol arrin 10%), etj. Këto avantazhe të metanolit kanë çuar në faktin se ai është përdorur prej kohësh si lëndë djegëse në makinat e garave dhe modelet e avionëve, motoçikletat sportive, ku kërkohen motorë kompakt por të fuqishëm. Shumë institute kërkimore e konsiderojnë atë si karburantin e së ardhmes.
Megjithatë, metanoli ka edhe disavantazhe. Metanoli anhidrik përzihet mirë me benzinën në çdo raport, por kur lagështia hyn në rezervuarin e karburantit, karburanti shtresohet dhe në rezervuar fitohen dy lëngje të papërziershme; për të eliminuar këtë arsye, këshillohet që rezervuari të plotësohet me një tharëse filtri ose të instalohet. një rezervuar i veçantë me një linjë karburanti.
Një tjetër disavantazh i metanolit është paqëndrueshmëria e tij më e ulët se benzina, gjë që e bën të vështirë ndezjen e motorit në të ftohtë. Për të përmirësuar fillimin e ftohtë, është e nevojshme të ngrohni vëllimin e fillimit të karburantit të ftohtë (më shpesh elektrike) ose të filloni motorin me benzinë. Djegia e metanolit kërkon gjysmën e ajrit sa për benzinën, prandaj, kur punoni në metanol të pastër, është e nevojshme të rirregulloni karburatorin e një motori benzine.
Një veti negative e metanolit është toksiciteti i tij, megjithëse shumë kimistë, modelues avionësh dhe garues që e kanë trajtuar nga afër për dekada (natyrisht, në përputhje me rregullat e sigurisë dhe higjienës) pa asnjë pasojë për shëndetin e tyre, nuk e klasifikojnë atë si një substancë veçanërisht helmuese dhe dyshon se rreziku i saj është fryrë qëllimisht për shkak të tendencës së popullit rus për të konsumuar çdo gjë që mban erë alkooli dhe digjet me një flakë blu. Shumë substanca të përdorura në automobila janë superiore ndaj metanolit për sa i përket rrezikut. Për sa i përket toksicitetit, metanoli është inferior ndaj lëngut të përdorur në sistemin e ftohjes (doza vdekjeprurëse e etilen glikolit është rreth 100 ml) dhe elektrolitit të baterisë. Më i rrezikshëm se metanoli është plumbi tetraetil i emetuar në sasi të mëdha nga shkarkimi i benzinës, përqendrimi maksimal i lejuar (MPC) i të cilit në ajër është 0,005 mg / m3, ndërsa MPC e metanolit është 5 mg / m3. Në një dhomë të ajrosur dobët, me një makinë që funksionon, një person mund të vdesë nga helmimi nga gazrat e shkarkimit të motorit që përmbajnë monoksid karboni vdekjeprurës (CO, monoksid karboni, helm gjaku) dhe okside të azotit.
Kur punoni me metanol, rregullat sanitare ndalojnë: bërja e lustrimeve në metanol; prodhimi i produkteve (mastikë, nitro-llak, ngjitës, etj.) të përdorura në jetën e përditshme dhe të lëshuara në rrjetin e shpërndarjes, të cilat përfshijnë metanol; përdorimi i metanolit për ndezjen e pajisjeve ngrohëse; përdorimi i metanolit si tretës. Përdorimi i metanolit për përdorim si lëndë djegëse për motorët me djegie të brendshme nuk është i ndaluar nga rregulloret sanitare.
Sidoqoftë, duhet pasur kujdes kur përdorni metanol. Sipas klasës së rrezikut të substancave kimike, metanoli klasifikohet si mesatarisht i rrezikshëm. Pa kujdes mjekësor në kohë, doza vdekjeprurëse e metanolit 100% kur merret nga goja është 100-150 ml. Me përdorimin e dozave më të ulëta të metanolit, verbëria për shkak të dëmtimit të nervit optik është e mundur.
Në një masë shumë më të vogël, këto disavantazhe janë të pranishme në përzierjet benzinë-metanol.
Në Shtetet e Bashkuara, tani përdoret karburanti M-85, që përmban 85% metanol dhe 15% benzinë dhe, në vëllime më të vogla, metanol të pastër.
Tani programet qeveritare të metanolit ekzistojnë në Japoni, Kinë, Evropë, Shtetet e Bashkuara dhe disa vende të tjera.
Në Rusi, mungesa e një programi shtetëror për përdorimin e gjerë të metanolit si lëndë djegëse motorike pengohet nga fakti se do të kërkohet ndërtim shtesë i impianteve të metanolit për të shndërruar parkingun e vendit në metanol, ndërsa tani Rusia ka një numër të madh të operojnë rafineritë e naftës dhe ka rezerva të konsiderueshme nafte.
Në të njëjtën kohë, prodhimi i metanolit është i mundur edhe në kushte artizanale, nga lloji i prodhimit të alkoolit etilik të bërë në shtëpi (moonshine).
Metanoli mund të prodhohet nga dioksidi i karbonit ose nga ndonjë lëndë organike: qymyri, druri, mbeturinat bujqësore etj., por metoda më e thjeshtë është marrja e metanolit nga gazi natyror (rrjetor). Furnizimi i njëkohshëm me dioksid karboni (ose, që është i njëjtë, dioksid karboni, formula e tij është CO2. Mos e ngatërroni CO2 me CO, monoksid karboni. CO është një gaz toksik dhe CO2 është jo toksik, dioksidi i karbonit është i gazuar për t'u pirë pije) dhe gazi natyror zvogëlon konsumin e gazit natyror dhe rrit rendimentin e metanolit ... Është e mundur të përdoret një impiant i kombinuar metanol-dioksid karboni, në këtë rast këto dy prodhime plotësojnë njëra-tjetrën. Fabrika e metanolit furnizohet me dioksid karboni nga prodhimi i CO2, dhe gazi i mbeturinave jashtë klasës që shkarkohet për djegie nga fabrika e metanolit i jepet impiantit të dioksidit të karbonit për të marrë dioksid karboni.
Përbërësit kryesorë aktivë në shndërrimin e gazit natyror në metanol janë katalizatorët.
E thjeshtuar, teknologjia për prodhimin e metanolit konsiston në pastrimin e gazit natyror nga helmet e katalizatorit, pastaj në shndërrimin sekuencial të gazit natyror të pastruar, si rezultat i reaksioneve katalitike, në produkte të ndërmjetme dhe më pas në llojin e kërkuar të produktit të përfunduar.
Si dhe kur bëni dritën e hënës, keni nevojë për ujë për të ftohur spiralen dhe një rrjet elektrik për funksionimin e një kompresori të vogël.
Çdo rrjedhje gazi, aromë dhe avull gjatë prodhimit të metanolit është absolutisht i përjashtuar dhe, duke qenë se procesi shoqërohet me prodhimin e një lëngu të ndezshëm, toksik, puna duhet të kryhet në një zonë të ajrosur jo-rezidenciale, në përputhje me të gjitha zjarret. dhe rregullat e sigurisë sanitare.
Produktiviteti i aparatit (litër / orë) varet nga masa e lëndëve të para të furnizuara për përpunim dhe vëllimi i katalizatorëve të përfshirë në proces. Rendimenti i metanolit është 0,6-0,7 litra nga 1 m3 gaz natyror. Me rritjen e kërkesave për pastërtinë e metanolit, pastrimi i tij nga lagështia dhe papastërtitë mund të kryhet duke kaluar produktin përmes një filtri shtesë.
Dimensionet e instalimit varen nga produktiviteti i tij, kur merrni metanol në sasinë 1-2 bombola në ditë, instalimi mund të vendoset në tavolinë.
Instalimi nuk kërkon pjesë të pakta, materiale dhe njohuri të veçanta, mund të bëhet në çdo garazh.
Përdorimi i metanolit tonë si karburant është një opsion i lirë për karburantin e motorëve me djegie të brendshme.
Për të optimizuar sa më shumë procesin e djegies së karburantit, është e mundur të instalohen pajisje shtesë në sistemin e karburantit ICE (pajisje për përzierjen dhe homogjenizimin e përzierjes së karburantit, gjenerimin e gazit të metanolit, etj.), por kjo nuk është për të gjithë. .
Në rastet kur toksiciteti i metanolit është shqetësues, mund të përdoret si lëndë djegëse automjetesh etanoli (alkool etilik), i marrë edhe nga gazi natyror. Etanoli ruan avantazhet e metanolit për motorin, por kostoja e prodhimit të etanolit dhe pajisjeve për prodhimin e tij është 2 herë më e lartë se për prodhimin e metanolit.
Benzina sintetike mund të merret nga substanca organike. Benzina mund të merret edhe nga gazi natyror si rezultat i reaksioneve katalitike. Numri i oktanit të benzinës që rezulton është deri në 95 njësi. Kur përdorni benzinë sintetike, nuk ka nevojë të bëni ndonjë ndryshim në sistemin e karburantit të një makine, cilësia e funksionimit të motorit nuk përkeqësohet dhe konsumimi i motorit nuk rritet, por procesi i marrjes së benzinës dhe vetë instalimi për prodhimin e benzinës është më e ndërlikuar dhe më e shtrenjtë se marrja e metanolit. Prodhimi i benzinës është 0,3 litra nga 1 m3 gaz natyror.
Zgjedhja e llojit të karburantit të përdorur është vetëm për pronarin e makinës.
Është e mundur të prodhohen instalime dhe katalizatorë për marrjen e karburantit jo vetëm nga gazi natyror, por edhe nga mbetjet e drurit dhe bimëve, plehu i kafshëve dhe jashtëqitjet e shpendëve.
Një mundësi tjetër për prodhimin artizanal të karburantit motorik është prodhimi i metanit. Ndryshe nga shumë gazra të ndezshëm, metani, edhe në presione të larta, nuk lëngëzohet dhe ndodhet në cilindra ose në një rrjet gazi në gjendje të gaztë.
Pothuajse 100% metani (me një sasi të vogël papastërtish të papastëruara) është gaz natyror që përdoret në kuzhinat e apartamenteve. Si lëndë djegëse për makinat, metani (që nuk duhet ngatërruar me gazrat e lëngshëm të ambalazhuar, propan dhe butan, të cilët përdoren gjerësisht edhe si karburant automobilash) ka qenë prej kohësh i përhapur, si në Rusi ashtu edhe jashtë saj.
Metani është një lëndë djegëse me kalori të lartë. Për nga vlera kalorifike, 1 kg metan tejkalon 1 kg benzinë 1.2 herë, gazin e lëngshëm 1.6 herë. Dhe duke gjykuar nga vëllimi, vlera kalorifike e 1 m3 metan të gaztë është 1.29 herë më e lartë se 1 litër benzinë dhe pothuajse 1.8 herë më e lartë se 1 litër gaz i lëngshëm. Metani ka një vlerësim oktani prej 110, gjë që e bën atë të përshtatshëm për përdorim në motorët me një raport të lartë kompresimi. Metani është jo toksik dhe pa erë (për zbulimin e tij nga era, i shtohet posaçërisht një gaz me erë të fortë, etil mercaptan, i cili ka një erë të fortë të pakëndshme). Ndryshe nga gazi i lëngshëm (propan-butan), ai nuk grumbullohet në dhomën e pasagjerëve ose në bagazhin e një makine, pasi është 1.8 herë më i lehtë se ajri. Shkarkimet nga një motor metani janë miqësore me mjedisin, përmbajnë vetëm avuj uji dhe CO2 jo toksik. Para riparimit, kilometrazhi i motorit të metanit tejkalon kilometrazhin e motorit me benzinë. Me një ndryshim të vogël në motorin me djegie të brendshme, një motor nafte mund të funksionojë edhe me metan. Furnizimi me karburant i një makine me metan është shumë më i lirë se sa ta mbushësh atë me benzinë. Shumë makina tashmë janë të pajisura me pajisje LPG (LPG) për funksionimin me gaz të lëngshëm, shtimi i një cilindri me presion të lartë me reduktues në LPG, bën të mundur përdorimin e këtij mjeti për funksionimin e tij në metan.
Shqetësimi për mbushjen e një makine me metan qëndron kryesisht në faktin se ende nuk ka shumë stacione të karburantit me metan në Rusi dhe ato janë të vendosura kryesisht në qytete të mëdha. Jashtë vendit dhe vendet e CIS, tashmë lejohet të furnizohen makina nga rrjeti shtëpiak i gazit natyror, por në Rusi shërbimet e gazit nuk kanë dhënë ende leje për këtë.
Për banorët e qyteteve të vogla dhe fshatrave me oborre private, zgjidhja është përdorimi i impianteve të vogla të biogazit në shtëpi. Në impiantet e biogazit, biogazi mund të prodhohet nga të gjitha mbeturinat shtëpiake: plehu, jashtëqitjet e shpendëve, majat, gjethet, kashta, kërcelli i bimëve dhe mbetje të tjera organike të një ferme individuale. Nga përbërja kimike, biogazi është një përzierje e gazrave, e përbërë kryesisht nga metani (deri në 75%) dhe dioksidi i karbonit. Një impiant i thjeshtë i biogazit është i lehtë për t'u bërë vetë, përshkrimet e tyre janë në numër të madh në internet. Biogazi është një gaz i djegshëm dhe mund të përdoret si lëndë djegëse. Për të rritur vlerën e tij kalorifike, këshillohet që impianti i biogazit të plotësohet me një impiant të dioksidit të karbonit, i cili do të bëjë të mundur ndarjen e biogazit në metan të pastruar dhe CO2 dhe përdorimin e gazrave që rezultojnë për qëllimin e synuar.
I njëjti kompresor me presion të lartë mund të përdoret për të mbushur cilindrat me metan ose CO2. Në rastin e përdorimit të një kompresori për mbushjen e një makine me metan, është më fitimprurëse ekonomikisht të blini një kompresor me kapacitet të vogël, pasi ai ka një kosto shumë më të ulët dhe bën më pak kërkesa në rrjetin elektrik të shtëpisë. Një kompresor me një kapacitet 1-2 m3 / orë (që korrespondon me konsumin e gazit natyror në një kazan ngrohjeje në një shtëpi private), i ndezur për funksionim të përhershëm, siguron që një cilindër i instaluar në një makinë të mbushet me metan. Për të përshpejtuar mbushjen e makinës me gaz, këshillohet të lidhni kompresorin me një bateri të përbërë nga disa cilindra oksigjeni, dioksidi karboni ose metani, nga e cila të mbushet cilindri në makinë.
Konsumi i energjisë elektrike për mbushjen e cilindrit me metan të kompresuar varet nga presioni përfundimtar i gazit në cilindër. Në një presion mbushjeje prej 200 atm. konsumi i energjisë elektrike është afërsisht 0.5 kWh për 1 m3 gaz të injektuar.
Kompresori i funksionimit duhet të jetë në një dhomë të ajrosur, banka e cilindrit duhet të jetë nën një tendë.
Për arsye sigurie, cilindrat, si për karburant ashtu edhe në makinë, duhet të testohen periodikisht me presion të shtuar. Për këtë qëllim, përdoret një provë hidraulike e cilindrave me ujë me furnizimin e presionit nga një pajisje e përbërë nga një cilindër me një kumar. Testi hidraulik për cilindra prej çeliku të derdhur kryhet me një presion prej 1,5 herë më të lartë se presioni i funksionimit. Koha e mbajtjes nën presion nuk është më pak se 10 minuta. Gjatë provës, me ekzaminim të kujdesshëm, kontrolloni cilindrin për shfaqjen e njollave të lagura në trupin e tij. Mungesa e njollave të lagura në cilindër, kur testohet me presion të shtuar, do të thotë që trupi i cilindrit nuk ka mikroçarje dhe garanton pronarin nga rastet e këputjes së cilindrit gjatë funksionimit të tij të mëtejshëm.
Alkooli metil mund të bëhet një lloj karburanti motorik më miqësor ndaj mjedisit. Tashmë ka precedentë në këtë fushë.
Pra, në fillim të viteve '90. një eksperiment u krye në Stokholm për të testuar këtë lloj karburanti në transportin publik. Kostoja kryesore e metanolit është më e vogël se ajo e benzinës dhe kërkon rirregullim minimal të motorëve me benzinë (prodhohet me metodën katalitike nga gazi natyror). Ky lloj karburanti motorik mund të shihet nga pikëpamja ekonomike si shumë premtues. Efekti ekologjik i aplikimit të tij duhet të sqarohet, megjithëse gjatë eksperimentit në Stokholm, u vu re një rënie në emetimin bruto të substancave të dëmshme me pothuajse 5 herë.
Një pengesë e rëndësishme për përdorimin e gjerë të metanolit në Rusi është higroskopia e lartë e metanolit dhe vështirësitë me ndezjen e motorit në sezonin e ftohtë. Kritikët e metanolit argumentojnë se konvertimi i gazit natyror në metanol çliron të njëjtën sasi të dioksidit të karbonit si djegia e benzinës.
Teknologjia e termocentraleve automobilistike me metanol është e njohur dhe e zhvilluar. Karburanti i parë i metanolit i përhapur është benzina M85 - (një përzierje prej 85% metanol dhe 15% benzinë). Metanoli i pastër paraqet probleme gjatë ndezjes së motorit në të ftohtë, kështu që shtohet 15% benzinë për të rritur paqëndrueshmërinë e karburantit dhe lehtësinë e ndezjes. Karburanti M-85 ka një numër oktani 100 (për benzinën - 87-95). Niveli më i lartë i oktanit siguron djegie më të butë me një raport më të lartë kompresimi sesa në motorët me karburator (bazat e goditjes). Raporti më i lartë i kompresimit rezulton në një dizajn efikas të motorit në të cilin konsumi i energjisë mund të optimizohet. Nuk është rastësi që për disa vite, metanoli i pastër me një numër oktani -PO është përdorur në makinat e garave. Metanoli gjithashtu siguron një shpejtësi më të lartë të flakës së përparme se benzina, gjë që rrit rpm-in e motorit dhe përmirëson efikasitetin e motorit.
Përveç kësaj, duke pasur një temperaturë më të lartë avullimi, metanoli lejon që motori të ftohet më shpejt, në mënyrë që një radiator konvencional i ftohur me lëng të mund të zëvendësohet me një radiator të ftohur me ajër, i cili kursen peshë.
Aditivët që përmbajnë oksigjen në benzinë mund të konsiderohen si një lidhje e ndërmjetme në zgjidhjen e çështjes së zëvendësimit të karburantit. Megjithëse ato pakësojnë disi vlerën kalorifike të karburantit, kjo kompensohet nga një rritje e numrit të oktanit dhe një ulje e emetimit të substancave të dëmshme në mjedis. Këto aditivë përfshijnë metanol (alkool metil CH3OH) dhe metil tert-butil eter (MTBE - CH3OS (CH3) 3). Për shkak të futjes së aditivëve të oksigjenuar në Shtetet e Bashkuara, shitjet e benzinës së plumbit u ulën nga 45% në 1983 në 5% në 1990.
Në çdo makinë moderne, mund të përdorni një përzierje prej 90% benzinë dhe 10% alkool metil pa asnjë ndryshim - të ashtuquajturin gasohol, i cili nuk është inferior ndaj benzinës me plumb me cilësi të lartë, me emetim më të ulët të ndotësve.
Etanol. Lëndë djegëse e marrë nga fermentimi i kulturave të ndryshme. Për shkak të kostos relativisht të lartë dhe avantazheve të lëndëve djegëse të tjera alternative, etanoli nuk ka gjasa të përdoret gjerësisht në të ardhmen.
Ashtu si metanoli, etanoli ka një numër të lartë oktani dhe mund të përdoret për të përmirësuar performancën e motorit.
Etanoli është përdorur gjerësisht në Shtetet e Bashkuara për 10 vitet e fundit dhe përdoret si një aditiv 10% në benzinë. Brazili përdor etanolin e prodhuar nga kallam sheqeri. Njihet si B-100 dhe ka nevojë për disa shtesa benzine kur përdoret në klimat më të ftohta se Brazili.
Në të ardhmen, etanoli mund të prodhohet nga uji nëse teknologjia është e përballueshme.
Kriza globale e karburanteve, për shkak të së cilës janë rritur çmimet e benzinës dhe karburantit dizel, përsëri bën të mendohet për burime të tjera të energjisë për automjetet. Një alternativë e mirë ndaj karburantit tradicional është alkooli. Për çfarë është i mirë një zëvendësues i tillë dhe çfarë mund të bëhet në mënyrë që një motor makine të mund të punojë në të?
Alkooli ka një sërë avantazhesh ndaj karburantit të naftës, dhe vetëm kostoja e lartë, transferimi i ulët i nxehtësisë, higroskopia e lartë dhe përmbajtja e lartë e aldehideve pengojnë përdorimin e tij të gjerë si lëndë djegëse për motorët me djegie të brendshme. Dhe avantazhet e alkoolit janë si më poshtë.
| Veti të larta kundër goditjes (numri oktan - më shumë se 100). Futja e etanolit në benzinë rrit numrin e oktanit. Çdo 3% etanol i përzier me benzinë siguron një rritje të numrit të oktanit të karburantit mesatarisht me 1 njësi. Kjo do të thotë, alkooli mund të përdoret si një shtesë e karburantit me oktan të lartë. Ai gjithashtu rrit rezistencën ndaj shpërthimit të karburantit, pasi temperatura e vetëndezjes së benzinës së pastër është 290 ° C, dhe përzierja e tij me etanol është 425 ° C. | |
| Procesi i avullimit fillon në kolektorin e marrjes dhe përfundon në cilindër gjatë goditjes së kompresimit, duke siguruar ftohjen e pjesëve të motorit - pistonët dhe valvulat - dhe një mbushje më të plotë të cilindrave me ngarkesë të freskët (efekti i kompresorit me një rritje 5% të fuqisë ). | |
| Ndezje e besueshme nga një shkëndijë elektrike me ndryshime të rëndësishme në përbërjen e përzierjes së djegshme (diapazoni i ndezshmërisë për raportin e ajrit të tepërt për alkoolin është afërsisht 0,4 ... 1,7). | |
| Efikasiteti i një motori që funksionon me alkool të pastër është më i lartë se kur përdoret benzinë. | |
| Më pak toksicitet i gazrave të shkarkimit. | |
| Rrezik i ulët zjarri. |
Përshtatja ICE
Ekzistojnë dy mënyra për të përdorur alkoolin si lëndë djegëse për motorët e automobilave - me të pjesshme (deri në 20%) dhe me zëvendësim të plotë të benzinës dhe karburantit dizel. Vetitë e larta kundër goditjes përcaktojnë përdorimin mbizotërues të alkoolit në motorët me djegie të brendshme me ndezje të detyruar (shkëndijën). Një motor standard nuk ka nevojë të ndryshohet për të punuar me një përzierje benzine / alkooli.
Në AvtoVAZ, benzina AI-95 me një përmbajtje 10% etanol u testua për toksicitetin, konsumin e karburantit dhe dinamikën e automjetit pa ri-rregulluar motorin. U zbulua se shtimi i alkoolit 10% në benzinë çon në një varfërim të përzierjes së karburantit ajër dhe përkeqëson në mënyrë të parëndësishme cilësitë e drejtimit të makinës në pothuajse të gjitha mënyrat e drejtimit. Kur kaloni në AI-95E me një përmbajtje 10% etanol, kërkohet rirregullimi i karburatorit.
Sipas rezultateve të testeve të stolit të AvtoVAZ, përdorimi i benzinës AI-95E me një përmbajtje alkooli 5% nuk çon në një përkeqësim të performancës së automjetit dhe nuk kërkon një ndryshim në rregullimet fillestare të motorit.
Por për të punuar në alkool të pastër, kërkohet një rritje e kapacitetit të rezervuarit të karburantit dhe raporti i kompresimit deri në 12-14 njësi. (për të shfrytëzuar plotësisht rezistencën ndaj goditjes së karburantit) dhe rirregullimin e karburatorit ose riprogramimin e ECU të motorit të injektimit. Përzierja e djegshme duhet pasuruar pak: për djegien e 1 kg alkool nevojiten 9 kg ajër dhe për djegien e 1 kg benzinë - 14,93 kg.
Presioni i ulët i avujve të ngopur dhe nxehtësia e lartë e avullimit të alkoolit e bëjnë pothuajse të pamundur ndezjen e motorëve me benzinë edhe në temperaturat e ambientit nën + 10 ° C. Për të përmirësuar cilësitë e nisjes, alkoolit i shtohen 4 - 6% izopentan (С5Н12) ose 6 - 8% dimetil eter (СН3-О-СН3 ose С2Н6О), i cili siguron fillimin normal të motorit në temperatura nga -25 ° С e lart. Për të njëjtin qëllim, motorët e alkoolit janë të pajisur me ngrohje speciale fillestare. Në rast të funksionimit të paqëndrueshëm të motorit me ngarkesa të shtuara (për shkak të avullimit të dobët të alkoolit), ngrohja shtesë e përzierjes së karburantit aplikohet duke përdorur, për shembull, gazrat e shkarkimit.
Dizel dhe alkool
Është shumë më e vështirë të përshtatësh një motor nafte për djegien e alkoolit në cilindrat e tij. Universiteti Teknik i Vjenës kreu studime eksperimentale mbi një motor nafte traktori me 4 cilindra nga Steyr.
Për shkak të numrit të ulët të cetanit të etanolit, motori u pajis gjithashtu me një sistem ndezës elektronik dhe koka e cilindrit u ridizajnua për të akomoduar kandelat. Për më tepër, forma gjeometrike e dhomës së djegies në kurorën e pistonit u ndryshua, u instalua një pompë e re e karburantit me presion të lartë, injektorë dhe një pompë karburanti me performancë të lartë. Hulumtimet kanë treguar se nafta punon me etanol dhe është praktikisht pa tym. Krahasuar me funksionimin me naftë, emetimet e NOx zvogëlohen si rezultat i temperaturave më të ulëta për shkak të rritjes së nxehtësisë së avullimit të etanolit. Emetimet e CO janë të njëjta si për një motor me djegie të brendshme me benzinë, emetimet e CH janë relativisht të larta, por mund të reduktohen në mënyrë drastike duke përdorur një konvertues të thjeshtë oksidues. Kur kaloni në karburant dizel, konsumi i tymit dhe karburantit të motorit me naftë të konvertuar është shumë më i lartë se fillimi. Konsumi vëllimor i etanolit është pothuajse 2 herë më i lartë se ai i karburantit dizel, që është pasojë e nxehtësisë më të ulët të djegies së tij, dhe konsumi specifik i reduktuar është vetëm pak më i lartë.
Motori mund të përmirësohet jo vetëm nga prodhuesit e makinave, por edhe nga firma të specializuara. Për shembull, në Shtetet e Bashkuara, motorët me benzinë dhe naftë ri-pajisen për të punuar me lëndë djegëse alternative nga Jasper Engines and Transmissions. Motorët po ridizajnohen nga 8 cilindra në formë V në 6 dhe 4 cilindra në linjë. Pas konvertimit, motorët mund të funksionojnë me metanol, etanol, gazra natyrorë të ngjeshur dhe të lëngshëm.
| Përvoja botërore | |
|
|
| Alkooli i karburantit | |
|
|
| Karakteristikat e procesit të punës së një motori me naftë kur punon me një përzierje të karburantit dizel me etanol dhe kur punon me karburant të pastër dizel |
| Perspektivat e Ukrainës | |
|
|
Përgatitur nga Yuri Gerasimchuk
Foto nga Sergey Kuzmich
Nëse gjeni një gabim, ju lutemi zgjidhni një pjesë të tekstit dhe shtypni Ctrl + Enter.
Krahasimi i vetive fiziko-kimike të metanolit dhe benzinës
Metanoli si lëndë djegëse motorike ka një numër të lartë oktani dhe një rrezik të ulët zjarri. Për momentin, ky lloj karburanti është më i përhapur në Shtetet e Bashkuara. Për shumë vite, këtu janë prodhuar marka më e zakonshme M-85 (85% përzierje me benzinë), si dhe M-100 (metanol i pastër).
Përdorimi i metanolit si lëndë djegëse në vendin tonë ka marrë vëmendje të shtuar që në kohën e L.A. Kastandov, i cili posaçërisht për studimin e këtij problemi krijoi një institut të pavarur "GosNIImetanolproekt". Megjithatë, kur përdoret metanoli si lëndë djegëse, lindin një sërë problemesh teknike që lidhen me ndryshime të rëndësishme në vetitë e metanolit dhe benzinës.
Nxehtësia e djegies së metanolit është 2.24 herë më pak se ajo e benzinës. Metanoli ka një nxehtësi latente më të lartë të avullimit, presion të ulët të avullit, pikë të ulët vlimi, higroskopikitet të rritur dhe një tendencë të shtuar për të formuar përzierje azeotropike me disa përbërës të benzinës, si dhe një tendencë të shtuar për djegie.
Përveç kësaj, metanoli është shumë gërryes ndaj metaleve dhe disa plastikës. Avujt e metanolit janë më toksikë se avujt e benzinës dhe shkaktojnë helmim të rëndë kur gëlltitet, verbëri dhe madje edhe vdekje.
Kështu, përdorimi i metanolit të pastër si lëndë djegëse (karburant M-100) për motorët me djegie të brendshme kërkon rindërtim të konsiderueshëm të motorit të automjetit dhe trajtim të kujdesshëm.
Vetitë pozitive të metanolit përfshijnë rezistencën e tij të lartë ndaj shpërthimit dhe shkallët më të larta të djegies së përzierjeve ajër-karburant. Në të njëjtën kohë, nxehtësia e ulët e djegies nuk zvogëlon treguesit e fuqisë së motorit, pasi faktori i tyre përcaktues nuk është nxehtësia e djegies së karburantit, por nxehtësia e djegies së një njësie masë të përzierjes që formon karburantin, që është 3-5% më e lartë në përzierjet metanol-ajër sesa në benzinat. Duhet thënë se kjo kërkon 2.3 herë më shumë metanol.
Nxehtësia e lartë latente e avullimit të metanolit (3,66 herë më e lartë se ajo e benzinës) ka një efekt cilësor në procesin e formimit të përzierjes. Para së gjithash, ky fakt është arsyeja për cilësitë më të këqija të fillimit të një motori të ftohtë në temperatura të ulëta. Nga ana tjetër, kjo veti e metanolit çon në një ulje të stresit termik të pjesëve të motorit dhe një rritje të mbushjes së peshës së cilindrave me një ngarkesë të re, gjë që kontribuon në një rritje të fuqisë së motorit.
Ndër të tjera, kur përdoret metanoli, ndotja atmosferike është dukshëm më e ulët, formimi i karbonit në sipërfaqet e punës të dhomës së djegies dhe më pak koks i pjesëve të grupit cilindër-piston janë më të ulëta.
Niveli i emetimeve të substancave të dëmshme kur përdoret benzinë si lëndë djegëse, M-85 dhe M-100
Emetimet, mg / km | Benzine | M85 | M100 |
| ∑ Hidrokarburet (THC) | 161,59 | 111,87 | 124,30 |
| CO | 733,37 | 683,65 | 870,11 |
| NOx | 490,99 | 379,12 | 285,89 |
| Benzeni | 7,79 | 4,38 | 0,32 |
| Tolueni | 33,66 | 8,66 | 2,11 |
| 1-3 butadien | 0,19-0,50 | 0,44 | 2,05 |
| Formaldehidi | 4,78 | 13,87 | 21,76 |
| Acetaldehidi | 0,94 | 10,02 | 0,27 |
Që metanoli të përdoret si lëndë djegëse, çmimet e tij duhet të jenë të përballueshme. Aktualisht, tregjet vendase dhe botërore po përjetojnë çmime jashtëzakonisht të larta të metanolit. Kjo nuk kontribuon në përdorimin e tij të gjerë në këtë fushë.
Lëngu i marrë duke përdorur këtë përshkrim është metanol (alkool metil). Metanoli i pastër përdoret si tretës dhe si një aditiv me oktan të lartë në karburantin motorik, si dhe benzina me oktanin më të lartë (numri oktan është 150). Kjo është e njëjta benzinë që përdoret për të mbushur rezervuarët e motoçikletave dhe makinave garuese. Siç tregojnë studimet e huaja, një motor që funksionon me metanol zgjat shumë herë më shumë sesa kur përdoret benzinë konvencionale, fuqia e tij rritet me 20% (me një zhvendosje konstante të motorit). Shkarkimet e një motori që funksionon me këtë lëndë djegëse është miqësore me mjedisin dhe kur testohet për toksicitet, substancat e dëmshme praktikisht mungojnë.
Një aparat me përmasa të vogla për marrjen e këtij karburanti është i lehtë për t'u prodhuar, nuk kërkon njohuri të veçanta dhe pjesë të pakta dhe është pa probleme në funksionim. Performanca e tij varet nga arsye të ndryshme, duke përfshirë madhësinë. Pajisja, diagrami dhe përshkrimi i montimit të së cilës ju sjellim në vëmendje, në D = 75mm jep tre litra karburant të përfunduar në orë, ka një peshë rreth 20 kg dhe dimensionet janë afërsisht: 20 cm lartësi, 50 cm në gjatësi dhe 30 cm në gjerësi.
Kujdes: metanoli është një helm i fortë. Është një lëng pa ngjyrë me një pikë vlimi 65 ° C, ka një erë të ngjashme me atë të alkoolit të zakonshëm të pirjes dhe përzihet në të gjitha aspektet me ujë dhe shumë lëngje organike. Mos harroni se 30 mililitra metanol të pirë janë vdekjeprurëse!
Parimi i funksionimit dhe funksionimit të pajisjes:
Uji i rubinetit është i lidhur me "hyrjen e ujit" (15) dhe, duke kaluar më tej, ndahet në dy rrjedha: një rrjedhë përmes rubinetit (14) dhe vrima (C) hyn në mikser (1), dhe tjetra rrjedh përmes. rubineti (4) dhe vrima (G) shkojnë në frigorifer (3), duke kaluar nëpër të cilin uji, duke ftohur gazin e sintezës dhe kondensimin e benzinës, del përmes vrimës (Yu).
Gazi natyror i brendshëm është i lidhur me tubacionin "Gas inlet" (16). Më tej, gazi hyn në mikser (1) përmes vrimës (B), në të cilën, i përzier me avujt e ujit, nxehet në djegësin (12) në një temperaturë prej 100 - 120 ° C. Pastaj nga përzierësi (1) përmes vrimës (D) përzierja e nxehtë e gazit dhe avullit të ujit hyn përmes vrimës (B) në reaktor (2). Reaktori (2) është i mbushur me katalizator nr. 1, i përbërë nga 25% nikel dhe 75% alumin (në formë rroje ose në kokrra, të shkallës industriale GIAL-16). Në reaktor, gazi i sintezës formohet nën ndikimin e një temperature prej 500 ° C dhe më të lartë, të marrë nga ngrohja me një djegës (13). Pastaj gazi i sintezës së nxehtë hyn përmes hapjes (E) në frigorifer (H), ku duhet të ftohet në një temperaturë prej 30-40 ° C ose më të ulët. Pastaj gazi i ftohur i sintezës del nga frigoriferi përmes hapjes (I) dhe përmes hapjes (M) futet në kompresorin (5), i cili mund të përdoret si kompresor nga çdo frigorifer shtëpiak. Pastaj gazi i ngjeshur i sintezës me presion 5-50 përmes vrimës (H) del nga kompresori dhe përmes vrimës (O) futet në reaktor (6). Reaktori (6) është i mbushur me katalizator # 2, i përbërë nga 80% patate të skuqura bakri dhe 20% zinku (përbërja e kompanisë "ICI", markë në Rusi SNM-1). Në këtë reaktor, i cili është njësia më e rëndësishme e aparatit, prodhohet avulli sintetik i benzinës. Temperatura në reaktor nuk duhet të kalojë 270 ° C, e cila mund të kontrollohet nga një termometër (7) dhe të rregullohet nga një rubinet (4). Është e dëshirueshme të ruhet temperatura në intervalin 200-250 ° C, ose edhe më e ulët. Pastaj avujt e benzinës dhe gazi i sintezës së pa reaguar dalin nga reaktori (6) përmes vrimës (P) dhe hyjnë në frigorifer (H) përmes vrimës (L), ku avujt e benzinës kondensohen dhe largohen nga frigoriferi përmes vrimës (K). Më tej, kondensata dhe gazi i sintezës së pa reaguar hyjnë përmes vrimës (Y) në kondensator (8), ku grumbullohet benzina e gatshme, e cila e lë kondensatorin përmes vrimës (P) dhe rubinetin (9) në një enë.
Vrima (T) në kondensator (8) përdoret për të instaluar një matës presioni (10), i cili është i nevojshëm për të monitoruar presionin në kondensator. Ajo mbahet në rangun prej 5-10 atmosferash ose më shumë, kryesisht me anë të një rubineti (11) dhe pjesërisht një rubineti (9). Vrima (X) dhe kari (11) janë të nevojshme për të dalë nga gazi i sintezës së pa reaguar nga kondensuesi, i cili shkon për riqarkullim përsëri në mikser (1) përmes vrimës (A). Rubineti (9) është rregulluar në mënyrë që benzina e pastër e lëngshme të dalë gjithmonë pa gaz. Do të jetë më mirë nëse niveli i benzinës në kondensator rritet sesa ulet. Por rasti më optimal është kur niveli i benzinës do të jetë konstant (i cili mund të kontrollohet nga xhami i integruar ose ndonjë metodë tjetër). Rubineti (14) është rregulluar në mënyrë që të mos ketë / ujë / në benzinë dhe të krijohet më pak avull në mikser sesa më shumë.
Nisja e pajisjes:
Qasja me gaz është hapur, uji (14) është ende i mbyllur, djegësit (12), (13) janë duke punuar. Kari (4) është plotësisht i hapur, kompresori (5) është i ndezur, kari (9) është i mbyllur, kari (11) është plotësisht i hapur.
Pastaj, rubineti (14) i hyrjes së ujit hapet pak dhe rubineti (11) përdoret për të rregulluar presionin e kërkuar në kondensator, duke e kontrolluar atë me një matës presioni (10). Por në asnjë rast mos e mbyllni rubinetin (11) plotësisht !!! Pastaj, pas pesë minutash, temperatura në reaktor (6) sillet në 200-250 ° C me valvulën (14). Pastaj hapet pak rubineti (9), nga i cili duhet të vijë një rrjedhë benzine. Nëse vazhdon gjatë gjithë kohës - hapeni pak më shumë rubinetin, nëse benzina është e përzier me gaz - hapni pak rubinetin (14). Në përgjithësi, sa më shumë performancë të akordoni pajisjen, aq më mirë. Ju mund të kontrolloni përmbajtjen e ujit të benzinës (metanol) me një matës alkooli. Dendësia e metanolit është 793 kg / m3.
Ky aparat preferohet të jetë prej çeliku inox ose hekuri. Të gjitha pjesët janë bërë me tuba, tubat e bakrit mund të përdoren si tuba të hollë lidhës. Në frigorifer, është e nevojshme të ruhet raporti X: Y = 4, domethënë, për shembull, nëse X + Y = 300 mm, atëherë X duhet të jetë i barabartë me 240 mm, dhe Y, përkatësisht, 60 mm. 240/60 = 4. Sa më shumë sythe që futen në frigorifer në të dyja anët, aq më mirë. Të gjitha çezmat përdoren nga pishtarët e saldimit me gaz. Në vend të rubinetave (9) dhe (11), mund të përdoren valvulat e reduktimit të presionit nga cilindrat e gazit shtëpiak ose tubat kapilar nga frigoriferët shtëpiake. Përzierësi (1) dhe reaktori (2) nxehen horizontalisht (shih vizatimin).