Как поднять октановое число бензина в домашних: Как повысить октановое число бензина — увеличить октановое число 92 бензина — Шины для спецтехники, шины для погрузчика

Содержание

Страница не найдена

К сожалению, мы не можем найти страницу, которую вы искали. Вероятно, мы что-то неправильно сделали и теперь попытаемся это исправить. А пока попробуйте один из следующих вариантов:

Вернуться на главную

Статьи и обзоры

Что такое страховка “Зеленая карта” и для чего она нужна?

Дорожное происшествие — это всегда стресс, особенно, если оно произошло за границей. Даже опытному водителю сложно сориентироваться в действиях и решить проблему не утратив спокойствие. Для того, что урегулирование ДТП проходило по единой схеме цивилизованным путем, государства подключаются к международной системе страхования — Зеленая карта. Однако, она не работает во…

9 сентября 2021 г.

Обслуживание и советы

Покупка автомобильных дисков: как не нарваться на подделку

Литые диски — один из самых простых способов добавить индивидуальности автомобилю и немного улучшить его поведение на дороге.

За последние 10 лет спрос на легкосплавные диски повысился более чем в 5 раз. Вместе с огромным количеством моделей качественных европейских и азиатских дисков на рынок массово хлынули подделки. Эксперты…

28 октября 2020 г.

Обслуживание и советы

Рекомендуемое давление в шинах автомобиля — сколько качать?

Каждый автолюбитель в процессе эксплуатации своей машины должен обладать базовыми знаниями о его технических характеристиках и следить за текущим состоянием машины. Для комфортной езды на авто и длительного срока службы основных агрегатов необходимо вовремя менять масло двигателя, следить за…

16 октября 2019 г.

Обслуживание и советы

Подвеска автомобиля. Виды и типы подвесок автомобиля.

Какая самая важная составляющая автомобиля? Уверены, большинство автомобилистов сойдутся в спорах: кто-то будет утверждать, что это двигатель, так как приводит в движение и является по сути основой автомобиля, другие же будут говорить о кузове, так как без «коробки», на которой всё крепится далеко не уедешь.

Однако, немногие помнят о функциональном…

26 августа 2019 г.

Обслуживание и советы

Какие бывают автомобильные амортизаторы? Виды амортизаторов и особенности устройства.

Амортизатор – это устройство, которое применяется в автомобилях для поглощения толчков, ударов и гашения колебаний (демпфирования), возникающих при движении транспортного средства. На сегодняшний день существует много видов автомобильных амортизаторов. Они различаются между собой по принципу и характеру действия, наполнению и конструкции.

26 августа 2019 г.

Обслуживание и советы

Что такое сайлентблок в автомобиле? Зачем нужны и как поменять сайлентблок?

Сайлентблоки в конструкции автомобиля являются связующим элементом его подвески. Сайлентблоки вы найдете не только в автомобилях, но и в конструкции некоторых мотоциклов и велосипедов. Внешне они напоминают кусочки шлангов, но чаще всего имеют особую конструкцию. Ниже мы расскажем, что такое сайлентблок, за что сайлентблоки отвечают и каковы причины их выхода…

24 августа 2019 г.

Страница не найдена

Вернуться на главную

Статьи и обзоры

Что такое страховка “Зеленая карта” и для чего она нужна?

9 сентября 2021 г.

Обслуживание и советы

Покупка автомобильных дисков: как не нарваться на подделку

Литые диски — один из самых простых способов добавить индивидуальности автомобилю и немного улучшить его поведение на дороге. За последние 10 лет спрос на легкосплавные диски повысился более чем в 5 раз. Вместе с огромным количеством моделей качественных европейских и азиатских дисков на рынок массово хлынули подделки. Эксперты…

28 октября 2020 г.

Обслуживание и советы

Рекомендуемое давление в шинах автомобиля — сколько качать?

16 октября 2019 г.

Обслуживание и советы

Подвеска автомобиля. Виды и типы подвесок автомобиля.

26 августа 2019 г.

Обслуживание и советы

Какие бывают автомобильные амортизаторы? Виды амортизаторов и особенности устройства.

26 августа 2019 г.

Обслуживание и советы

Что такое сайлентблок в автомобиле? Зачем нужны и как поменять сайлентблок?

24 августа 2019 г.

Повышение октанового числа за меньшие деньги

В жизни есть определенные ожидания, особенно в мире мощных автомобилей. Данные таковы: лошадиные силы стоят денег; ваш двигатель никогда не развивает столько мощности, сколько вы думаете; динамометры шасси всегда мешают вам, а мощные двигатели нуждаются в хорошем (читай дорогом) топливе. Большая часть вышесказанного верна, за исключением, пожалуй, последнего.

Что, если бы мы сказали вам, что существует простой способ смешивания двух общедоступных видов топлива, что позволило бы повысить октановое число смешанного топлива и одновременно снизить стоимость галлона топлива? Вы бы в это поверили? Скептики уже качают головами, но это правда. Единственная загвоздка в том, что есть несколько простых инструкций по смешиванию, и вам понадобится заправочная станция, которая продает E85.

Тут же о всех минусах Е85 начнут ныть болваны. Но это история не про Е85, а про Е30 и Е50. Эти цифры относятся к процентному содержанию этанола в топливе. Например, почти все топливо премиум-класса, продаваемое в этой стране, — это E10, и так уже много лет. Смешав Pump Premium (или 91, если хотите) с E85, вы можете создать собственную смесь высокооктанового топлива.

Экономия средств за счет улучшенного химического состава

Проще говоря, если смешать 5 галлонов 91-октановый насос с 5 галлонами E85, вы получаете 10 галлонов топлива с октановым числом 96, что очень близко к E50, или 50-процентный этанол и 50-процентный бензин. (Если быть педантичными, то на самом деле это соответствует E48.) Самое приятное то, что для большей части страны E85 стоит примерно на один доллар меньше за галлон, чем премиум-класс.

В Калифорнии наша премиальная помпа с завышенной ценой продается примерно по 3,60 доллара за галлон, тогда как E85 продается по 2,20 доллара. Смешайте эти две вещи вместе, чтобы создать смесь 50-50, и вы получите 3,60 + 2,20 / 2 = 2,9 доллара.0 за галлон. То, что мы только что создали, — это топливо с октановым числом 96, которое стоит меньше, чем октановое число 91 (2,90 доллара против 3,60 доллара). Это экономит 14 долларов за 20 галлонов топлива.

Есть подвох? Есть конечно. Вы не получите октан ни за что. Если мы сожжем галлон бензина E10, он выделит тепло, эквивалентное 111 800 БТЕ. При сжигании галлона чистого этанола выделяется 76 100 БТЕ тепла, что примерно на 32% меньше, чем при сжигании бензина. Это означает, что нам нужно сжигать примерно на 35 процентов больше топлива, если мы перейдем на чистый этанол.

Если мы рассматриваем возможность смешивания с бензином дополнительного количества этанола на 20-40 процентов (помните, что в большинстве насосных газов уже содержится 10 процентов этанола), это требует подачи большего количества топлива в двигатель, чтобы компенсировать уменьшение тепла, выделяемого при мы сжигаем смешанное топливо и создаем правильное соотношение воздух-топливо.

Насосы Blender все чаще можно найти на Среднем Западе, где новые автомобили выигрывают от повышенного октанового числа. Исследования показали, что E30 может улучшить расход топлива в четырехцилиндровых двигателях с турбонаддувом, таких как Mustang EcoBoost, за счет увеличения октанового числа. Это позволяет двигателю работать с более агрессивной искровой картой оригинального оборудования, что приводит к увеличению пробега — при условии, что вы можете держать ногу на газу!

Для карбюраторного уличного двигателя потребуются форсунки большего размера и, возможно, переоборудование дозирующего блока для типичного карбюратора типа Holley 4150. Двигатели EFI потребуют соответствующего увеличения ширины импульса на форсунках. Вполне возможно, что двигателю EFI могут потребоваться форсунки большего размера для размещения необходимого дополнительного объема топлива.

Многое зависит от исходного размера форсунок двигателя. Однако независимо от размера форсунки все двигатели EFI, работающие на смешанном топливе, потребуют повторной калибровки. Идеальной ситуацией было бы иметь одну калибровку для насосного бензина E10 и другую для E30 или E50, которые можно было бы легко переключать в зависимости от расхода топлива.

Эта идея также требует, чтобы пользователь вручную смешивал эти виды топлива. На Среднем Западе есть несколько насосов-блендеров, но их очень мало. Таким образом, для большинства пользователей смешанного топлива потребуются некоторые математические расчеты, чтобы определить требуемую топливную смесь. Но ты же автолюбитель — это легко. Это так просто, что мы даже создали диаграмму, чтобы помочь с соотношениями.

Таблица 1

Домашняя химия 101

Теперь давайте рассмотрим некоторые основы смешивания E85. Хотя может показаться, что смешивание топлив с октановым числом будет равно процентной смеси, как и в случае с бензином, E85 работает немного по-другому. Если мы смешаем 5 галлонов 91-октановый бензин с 5 галлонами 100-октанового гоночного газа (оба неэтилированные), в результате получается 10 галлонов 95,5-октанового бензина. Однако отношение смешивания этанола имеет малоизвестное преимущество. Небольшие проценты смеси, такие как E30, имеют гораздо большее влияние на октановое число. Это также означает, что переход с E70 на E85 мало что дает с точки зрения повышения антидетонационной стойкости (AKI). Это подпадает под категорию закона убывающей отдачи.

В Таблице смешивания № 1 обратите внимание, как E30 улучшает стандарт 91-октановый E10 до 93-го октанового числа. Это увеличение общего содержания этанола всего на 20 процентов, поскольку насосный газ уже содержит 10 процентов этанола. Или, в Диаграмме смешивания 3, создание E30 увеличивает бензин с октановым числом 89 до вдохновляющего октанового числа 92. Обе эти попытки смешивания повышают AKI на три полных числа.

Повышение концентрации, например, переход с E65 на E85, не вызывает такого же скачка октанового числа на 3 балла. В качестве еще одного примера, по словам Стива ВандерГренда, технического менеджера ICM, который управляет заводами по производству этанола в США, обычный бензин начинается с октанового числа 84, а при добавлении всего 10% этанола показатель AKI подскакивает на три пункта до 87.

Диаграмма 2, 3

Баллы Против. Percent

Это также хорошее место для вплетения в абзац о семантике. Некоторые менее зарекомендовавшие себя усилители октанового числа на полках местных магазинов запчастей заявляют, что повышают октановое число на три-четыре пункта. Оперативное слово в этих утверждениях — «точка». Точка определяется как одна десятая числа или «0,10». По определению, три точки представляют 0,3 октанового числа. Это означает, что смешивание с этой загадочной жидкостью повышает октановое число вашего топлива на три пункта — или на 9.бензин с октановым числом 1,0 до октанового числа 91,3. Это не имеет большого значения, особенно учитывая цену пинты даже более дешевого продукта.

Наш предыдущий пример создания E30 с топливом с октановым числом 91 поднял AKI на три полных числа, с 91 до 94 AKI. Этот небольшой фрагмент семантики достоин того, чтобы выделить его курсивом. Помните об этом в следующий раз, когда какой-нибудь продавец змеиного масла попытается выдуть дым из вашей выхлопной трубы на жалкие три очка.

Опасения по поводу этанола

Эти небольшие смеси от E30 до E50 содержат большое количество бензина. Преимущество здесь в том, что если электрический топливный насос вашего уличного автомобиля не рассчитан на использование E85, соотношение смеси E50 или меньше обычно можно считать совместимым. Вы должны проконсультироваться с производителем вашего насоса, чтобы быть уверенным, но легкая смесь E30 не должна вызывать никаких проблем.

Давайте также рассмотрим заявленные проблемы, связанные с использованием этанола в старых автомобилях. Наши собственные эксперименты и исследования выявили источник многих заболеваний не в алкоголе в топливе, а скорее в высоком процентном содержании ароматических присадок, используемых во всех бензинах для насосов. Эти ароматические вещества часто объединяют под аббревиатурой «BETX». Это химическое сокращение для бензола, этилбензола, толуола и ксилола.

Один из лучших способов узнать, какой процент этанола в вашем баке, — это датчик, подобный этому мультиманометру от Innovate Motorsports (слева). В этом датчике используется заводской гибкий топливный датчик GM для быстрого расчета процентного содержания этанола в системе. Экран, установленный здесь, показывает процентное содержание этанола 50,6, двигатель работает на холостом ходу при 12,7 дюймах ртутного столба («рт. 70,6 °F. Существуют также простые тестеры (справа) для определения процентного содержания этанола в Е85, что является хорошей идеей, поскольку теперь правительство определяет Е85 как любое процентное содержание этанола от 51 до 83 процентов в зависимости от времени года.

Эти ароматические соединения присутствуют в бензине в количестве от 20 до 25 процентов (а иногда и больше) по объему. Сами по себе ароматические соединения BETX не обязательно опасны. Но они несут ответственность за многие проблемы в топливных системах, такие как разрушение резиновых топливопроводов и повреждение мелких резиновых деталей в карбюраторах.

Не меньшее беспокойство вызывает опасный побочный продукт, образующийся после сжигания BTEX, образующий так называемые сверхтонкие частицы (UFP). Эти частицы достаточно малы, чтобы проникнуть в ваши легкие и пройти через мембраны прямо в кровоток. Не хорошо. Смешивая этанол с топливом, топливные компании могут снизить концентрацию BETX в топливе. И наоборот, безалкогольное топливо, продаваемое во многих штатах Среднего Запада, содержит гораздо более высокий процент BTEX, чтобы компенсировать потерю этанола в топливе.

Если вы планируете использовать в своем карбюраторном двигателе процентное содержание этанола выше, чем E30, вы можете рассмотреть эти зеленые измерительные блоки E85 (слева), которые откалиброваны для E85. Если вы используете только E30, вполне вероятно, что вам может сойти с рук просто небольшое увеличение струи. . Мы подсчитали, что для запуска E30 потребуется увеличить размер жиклера на два-три раза, чтобы компенсировать более обедненную смесь по сравнению с насосом E10. Также может быть хорошей идеей изменить холостые и высокоскоростные прокачки немного меньше, чтобы сохранить соотношение. Этанол имеет более высокий удельный вес, чем бензин, поэтому добавление E30 может немного повлиять на уровень поплавка (справа), поэтому обратите на это внимание. Более плотное топливо заставит поплавок сидеть выше на топливе, что эффективно понизит уровень поплавка.

Что круче, чем быть крутым

Еще одним преимуществом увеличения содержания этанола в топливе является так называемая скрытая теплота парообразования. Основным преимуществом смешивания этанола с бензином является повышенный охлаждающий эффект, возникающий при испарении этанола. Когда вода переходит из жидкого состояния в газообразное, она отводит тепло во время преобразования. Когда пот испаряется с вашей кожи, он охлаждает ваше тело, удаляя тепло.

То же самое происходит внутри впускного коллектора. Этанол более чем в два раза эффективнее бензина при отводе тепла от впускного тракта. Мы перечислили факторы скрытого тепла на диаграмме 4. Вы можете видеть, что вода действительно хорошо поглощает тепло из воздуха. Вот почему впрыск воды на двигателях с наддувом работает так хорошо.

Таблица 4

Высокая способность этанола к скрытой теплоте охлаждает впускной воздух, что снижает октановое число двигателя. Это может показаться не таким уж большим, но рассмотрим исследование, проведенное OE еще в 1970-х годах. Тест показал, что при снижении температуры воздуха на впуске на каждые 25 градусов октановое число двигателя снижается на 1 полное число.

Если мы используем смесь бензина и этанола в качестве топлива, которая может снизить температуру воздуха на входе на 25 градусов, это означает, что двигатель теперь может развивать ту же мощность с топливом на одно октановое число меньше. Но добавление этанола также увеличивает октановое число, поэтому смешивание топлива является таким позитивным шагом.

RON, MON и R+M/2

Топливная промышленность впервые разработала тест на октановое число бензина еще в 1932 году. нести больший вес. Но двигатели последних моделей, особенно двигатели с искровым зажиганием с непосредственным впрыском, как правило, уделяют больше внимания проверке исследовательского октанового числа (RON). Современные рейтинги топлива в США усредняют два числа путем добавления RON и MON, а затем деления на 2 (RM/2).

Далее следует описание каждого теста.

Исследование октанового числа (RON) Испытание

В этой оценке используется одноцилиндровый двигатель, работающий при 600 об/мин. В этом тесте используется фиксированный угол опережения зажигания 13 градусов и заданная температура воздуха на входе 125 градусов по Фаренгейту (52 градуса по Цельсию). Степень сжатия варьируется в зависимости от топлива. Октановое число определяется путем смешивания н-гептана (октановое число 0) с изооктаном (октановое число 100). Смешивание двух видов топлива создает RON. Например, смешивание 90-процентного изооктана и 10-процентного н-гептана даст 9топливо с октановым числом 0.

Испытание на октановое число двигателя (MON)

Некоторые считают это более репрезентативным для использования под нагрузкой. В этом тесте также используется одноцилиндровый двигатель, в котором угол опережения зажигания варьируется от 14 до 26 градусов до ВМТ. При тестировании ПН температура топлива предварительно нагревается до 300 град.

F (149 градусов С).

В этой таблице указаны номера Research, Motor и AKI как для насосов премиум-класса, так и для смесей этанола и бензина. Это не всегда будут четкие и быстрые цифры, так как топливо для заправки и его процентное содержание сильно различаются в США. Но эти цифры будут показывать взаимосвязь между RON и MON и то, что может быть получено путем смешивания надбавки заправки с этанолом. Некоторые из этих данных поступили от Инициативы городского воздуха.

	Премиум E10	Е30	Е50	Е85
РОН	92.1	100,5	105	108
ПН	84	87,5	88	92
АКИ	88,1	94	96,5	100

Практическое применение

Итак, давайте применим это к типичному безнаддувному и карбюраторному уличному автомобилю на дрэг-стрипе. Допустим, у нас есть безнаддувный малоблочный Chevy 383ci со всем пакетом компрессии 10,75: 1, хорошими головками, хорошим гидравлическим роликовым кулачком, сплошным впуском и механическим вторичным карбюратором на 750 кубических футов в минуту.

Для этого примера предположим, что он нормально работает на бензине с октановым числом 91, но мы должны отодвинуть угол опережения зажигания на три градуса назад от общего времени (с 36 до 33 градусов), чтобы предотвратить грохот (детонацию) двигателя в жаркие дни. Давайте также установим струйную очистку на 75 первичных и 83 вторичных без силового клапана на вторичной стороне.

Многие старые топливные насосы не рассчитаны на Е85. Но со смесями с E50 или меньше эти насосы часто будут работать с более высокой смазывающей способностью, присутствующей с большим процентным содержанием бензина по сравнению с этанолом. Это карбюратор Holley Ultra XP E85, который можно использовать с E50 или более высокой концентрацией смешанного топлива. Если вы запустите этот карбюратор с E50, это, безусловно, потребует более обедненной струи и, возможно, некоторых изменений прокачки, чтобы создать точную топливную кривую.

Теперь давайте добавим немного E85 к бензину с октановым числом 91, чтобы получить топливо E30. Это эффективно немного обеднит смесь. Мы сделали математику, и это должно потребовать добавления, возможно, трех размеров жиклеров к передним и задним форсункам. В приведенном выше примере это означает 78 форсунок в первичном контуре и 86 форсунок во вторичном. С более высоким процентным содержанием этанола это топливо может быть обогащено без снижения мощности, так что имейте это в виду. Всегда лучше быть немного богатым, чем немного худым. Это будет хорошей отправной точкой для дальнейшего тестирования.

Один из способов легко проверить процентное содержание топлива, чтобы убедиться, что мы правильно смешали его, — это использовать комплект датчиков Innovate Motorsport, который считывает содержание этанола, а также подает соотношение воздух-топливо с датчика кислорода (O ₂). Здесь все становится сложнее, потому что цифры с датчика O ₂ не будут точными.

Диаграмма 5

В прилагаемой таблице вы увидите, что любое добавление этанола в топливо (включая 10-процентную добавку почти ко всему топливу для насосов) влияет на так называемое стехиометрическое соотношение воздух-топливо в бензине. Чистый бензин имеет стехиометрическое соотношение 14,7:1. Добавьте 10-процентный этанол, и соотношение упадет до 14,1:1. Даже небольшое изменение E30 перемещает стехиометрическое число с 14,7: 1 до 12,9.:1. Это может очень быстро запутать.

Это важно, потому что большинство (если не все) измерителей соотношения воздух-топливо используют 14,7:1 в качестве эталонного числа для бензина. Но если вы используете E30, это отображаемое число будет намного богаче, чем для обычного бензина. Мы не будем вдаваться во все подробности того, почему это происходит, потому что объяснение удвоило бы длину этой истории.

Вообще говоря, заправка двигателей от E20 до E50 не требует изменения угла опережения зажигания. Исследования показывают, что низкие проценты смешивания могут улучшиться при уменьшении времени на 1 или 2 градуса.

Чтобы исправить ситуацию, вы можете переключить счетчик на чтение так называемого лямбда. Лямбда — это инженерный термин для соотношения воздух-топливо, просто выраженный по-другому. Стехиометрическое соотношение воздух-топливо (лямбда) для всех видов топлива (бензин, метанол, этанол и др.) равно 1,0. Любая смесь богаче, чем лямбда, выражается числом меньше 1,0, например 0,85. Любое соотношение воздух-топливо беднее стехиометрического выражается числом больше 1,0, например 1,15.

Итак, чтобы упростить эту задачу, просто помните, что хорошей отправной точкой для начала настройки со смеси E30, E50 или любой другой смеси будет преобразование показаний вашего измерителя в лямбда-диапазон и установка смеси WOT от 0,80 до 0,85. Как только ваша настройка достигла этой точки, вы можете точно настроить, чтобы определить, чего хочет ваш конкретный двигатель. При настройке на дрэг-стрипе всегда следите за скоростью ловушки. Если изменение настройки увеличивает скорость ловушки, вы вносите изменения в правильном направлении.

Этот карбюраторный центробежный продувочный агрегат LS с нагнетателем Vortech был бы идеальным кандидатом на топливную смесь E30/E50. В этом приложении мы получили 500 л.с. на задних колесах, используя гоночный бензин с октановым числом 100, но, вероятно, на E50 мощность будет еще больше из-за более низкой температуры воздуха на входе.

Мы покажем, как работает Lambda, используя чистый бензин. Если мы умножим стехиометрическое соотношение воздух-топливо бензина (14,7:1) на лямбду 0,85, мы получим 12,5:1, что является безопасным соотношением воздух-топливо для начала работы с бензином для настройки WOT. Помня, что лямбда всегда равна 1,0 для любого топлива, сделать настройку частично дроссельной заслонки намного проще, чем пытаться запомнить максимальное соотношение воздух-топливо для различных видов топлива, таких как E30 или E50.

В этой статье мы затронули массу материала, касающегося преимуществ смешивания этанола с бензином для насосов. Остается ответить на многие детали, такие как расчет увеличения струи в карбюраторах, расчет размера форсунки, чтобы увидеть, достаточно ли у ваших текущих форсунок «запаса» для подачи дополнительного топлива, необходимого для добавленного этанола. Если к этому подходу к настройке будет достаточный интерес, мы можем вернуться с дополнительной информацией и, возможно, даже с некоторыми практическими тестами настройки с карбюраторным двигателем, чтобы показать, как все это работает.

АМФ

Свойства этанола

Законодательство и стандарты
Октановые числа
Летучесть и перегонка
Теплота парообразования
Температура пламени
Содержание энергии
Содержание кислорода
Олефины и ароматические соединения
Водостойкость и тройные фазовые диаграммы
Кислотность и микроэлементы
Измерение биосодержания

Законодательство и стандарты

Этанол представляет собой мономолекулярное соединение с узким интервалом кипения. Этанол не содержит ароматических соединений, олефинов и серы. Таким образом, этанол может улучшить состав бензина за счет эффекта разбавления. Содержание кислорода в этаноле составляет 35%. Около 10 об.% этанола соответствует 3,7 мас.% кислорода в бензине. Большинство современных автомобилей, оснащенных замкнутой системой управления, могут компенсировать эффект обеднения бензином с низкой концентрацией этанола. Отношение водорода к углероду этанола составляет 3,0, тогда как для бензина оно равно 1,85.

В США ASTM D 4814 является спецификацией для бензина, содержащего до 10 % этанола (исключение E15 принимается для автомобилей 2001 модельного года и новее). Правила Агентства по охране окружающей среды США допускают повышение давления паров на 1 фунт на кв. дюйм для смесей, содержащих от 9 до 10 об.% этанола.

В Европе Директива о качестве топлива 2009/30/EC разрешает содержание этанола в бензине не более 10 об.% с 1 января 2011 г. Бензин, содержащий до 5 об.% этанола, доступен на европейских рынках как минимум до 2013 г. для автомобилей, которые не переносят Е10.

Европейский комитет по стандартизации (CEN) определил требования к неденатурированному топливному этанолу, используемому для низкоконцентрированных смесей этанола и бензина (EN 15376). В США ASTM 4806 определяет требования к денатурированному топливному этанолу, используемому при смешивании с бензином. Автопроизводители определили рекомендации по топливному этанолу в «Руководстве по этанолу WWFC».

Типичные свойства этанола вместе с выбранными требованиями и рекомендациями показаны в следующей таблице.

Таблица 1. Отдельные свойства и требования к безводному этанолу, включая EN 15376 и US ASTM D 4806. Полные требования и стандарты можно получить в соответствующих организациях.

Октановые числа

Октановые числа низкомолекулярных спиртов имеют высокие значения, поэтому их даже применяют в качестве октаноповышающих средств. Спирты имеют тенденцию повышать октановое число по исследовательскому методу (RON) больше, чем октановое число по моторному топливу (MON). RON смешения этанола составляет около 120-135, а MON смешения 100-106. Чувствительность (RON-MON) обычно составляет 8-10 единиц для бензина и 14 единиц для этанола. Высокие октановые числа этанола могут позволить оптимизировать двигатель для повышения теплового КПД. Однако даже специальные автомобили для использования этанола (FFV) по-прежнему являются компромиссом по сравнению с автомобилями, работающими на этаноле. Kalghatgi 2005 заметил, что автомобили, оснащенные датчиком детонации, работали лучше при использовании топлива с более низким RON для данного RON. Этанол повышает октановые числа бензина первой перегонки. При корректировке октанового числа смеси этанол/бензин может потребоваться рассмотрение октановых чисел в других диапазонах перегонки бензина.

Летучесть и перегонка

Этанол образует азеотропы с углеводородами бензина, что влияет на летучесть. В частности, давление паров и характеристики дистилляции смесей этанол/бензин нелинейны. Давление паров смеси для спиртов значительно выше, чем их номинальное давление паров. Давление паров чистого этанола низкое и составляет всего 16 кПа (Owen and Coley 1995). При добавлении этанола в бензин давление паров увеличивается при соотношении компонентов смеси 5-10%, но затем постепенно снижается (рис. 1). При содержании этанола около 30-50% давление паров находится на том же уровне, что и для бензина без оксигенатов (Environment Australia 2002, Furey 19).85).

Давление паров смесей можно регулировать, используя базовое топливо с низким давлением паров. Если должны соблюдаться строгие спецификации топлива, это исключает возможность так называемого разбрызгивания этанола. В некоторых регионах допускается более высокое давление пара для смесей бензин-этанол, если они содержат этанол.

Одним из примечательных моментов, касающихся давления паров смеси этанола, является его тенденция к более быстрому увеличению, чем у бензина, с повышением температуры. Это явление показано на рис. 2 (Танака и др., 2006 г., ссылка на него предоставлена Уоллесом и др., 2009 г. ).).

Рис. 1. Давление паров смесей бензин/оксигенат. Давление паров смесей увеличивается при низких соотношениях смешивания, но затем постепенно снижается (Furey 1985).

Рисунок 2. Давление паров увеличивается быстрее для смеси этанола и бензина, чем для бензина, с повышением температуры (Tanaka et al. 2006, ссылка на Wallace et al. 2009).

При смешивании этанола с бензином скорость перегонки на «начальном этапе» увеличивается больше, чем предполагалось, из-за азеотропного поведения смеси. При подмешивании этанола до 20 об.% к углеводородному бензину увеличение объема, испаряемого при 70 °С (Е70), достигает 30%. Влияние этанола на другие участки кривой дистилляции меньше. (Страдлинг и др., 2009 г.). Влияние этанола на перегонку в одном экспериментальном исследовании показано на рисунке 3 (Аакко-Сакса и др., 2011). Со смесью, содержащей 10 об.% этанола, изменения значения E70 и ровная часть дистилляции могут быть затруднены (узнайте больше об управляемости).

Рис. 3. Примеры кривых перегонки бензина и адаптированных смесей бензин/этанол. Ограничения EN228:2008 для E70, E100 и E150 отмечены красными линиями (Aakko-Saksa et al. 2011).

Теплота парообразования

Теплота парообразования у этанола выше, чем у бензина, а это означает, что для испарения топлива требуется больше энергии, что снижает температуру двигателя. Это может улучшить стойкость к детонации, так как самовоспламенение менее вероятно при более холодном двигателе. Охлаждение всасываемого воздуха может повысить эффективность двигателя, поскольку более высокая плотность воздуха позволяет впрыскивать больше топлива, а внутренние потери тепла и потери тепла с выхлопными газами ниже. (Ларсен, 2009).

С другой стороны, высокая теплота парообразования затрудняет пуск холодного двигателя из-за охлаждающего действия воздушно-топливной смеси. Предел пусковой способности чистого этанола составляет около +12 °C (Pettersson 1994). Эту проблему можно уменьшить, используя в топливе не менее 15% бензина. Высокая скрытая теплота парообразования этанола приводит к высоким выбросам органических газов (Chiba et al. 2010), в то время как низкая температура сгорания этанола может привести к снижению мощности двигателя NO _{x 9Выбросы 0183 по сравнению с бензином. Высокая скрытая теплота испарения может даже привести к обморожению при обращении с этанолом в холодную погоду (Bechtold 1997).}

Температура воспламенения

Температура воспламенения спиртов ниже температуры воспламенения, например, ароматических соединений.

Рис. 4. Температура воспламенения спиртов (X), олефинов (O), ароматических соединений (A), парафинов (P) и простых эфиров (E) (Piel and Thomas 1990).

Содержание энергии

Энергетическая ценность этанола ниже, чем у бензина. Теплотворная способность этанола составляет около 27 МДж/кг, в объемном выражении около 21 МДж/л, что составляет лишь 65% объемной энергоемкости бензина. Это приводит к более высокому объемному расходу топлива на этаноле по сравнению с бензином. Теоретически увеличение объемного расхода топлива составляет около 3,5%, если сравнивать смесь 10% этанола с неоксигенированным бензином. Если преимущество высоких октановых чисел спиртов используется за счет увеличения степени сжатия двигателя, эффективность использования энергии в километрах на единицу энергии топлива (км/МДж) может быть выше для спиртов, чем для бензина.

Плотность этанола 0,79 кг/л, что несколько выше, чем у бензина. Более высокая плотность в некоторой степени улучшает объемную экономию топлива.

Содержание кислорода

Содержание кислорода в этаноле составляет 35%. Содержание кислорода в топливе определяет стехиометрическое соотношение воздух/топливо, которое составляет 9 кг воздуха/кг топлива для этанола и 14,6 кг/кг для бензина. Замкнутая система контроля топлива может компенсировать эффект обеднения топлива, но даже современные автомобили могут переносить оксигенаты только до определенных концентраций. Это отражено в законодательстве и стандартах бензина.

Олефины и ароматические соединения

Этанол может снижать содержание олефинов и ароматических соединений в бензиновом пуле за счет эффекта разбавления, в зависимости от свойств базового бензина.

Водостойкость и тройные фазовые диаграммы

Хранение и стабильность смесей этанола имеют особое значение из-за сродства этанола к воде и риска фазового разделения, которое вредно для автомобилей и инфраструктуры. Эти аспекты обсуждаются в главе о совместимости. Однако примеры
показаны тройные фазовые диаграммы.

Традиционно тройные фазовые диаграммы представляют состав трех веществ. На тройной фазовой диаграмме над кривыми показаны однофазные смеси, а под кривыми — смеси, разделенные фазами. Чем выше содержание этанола, тем большее количество воды может быть поглощено бензиновой смесью без разделения фаз. Filho (2008) опубликовал тройные фазовые диаграммы этанола, бензина и воды при различных температурах (рис. 5). Ларсен и др. (2009 г.) определили тройные фазовые диаграммы этанола с датским зимним бензином при -2°С и -25°С (нижняя диаграмма).

Инструкция по чтению тройной фазовой диаграммы показана на рисунке 6.

Рисунок 5. Тройные фазовые диаграммы Filho (2008) и Larsen et al. (2009).

Рисунок 6. Пример чтения тройной фазовой диаграммы.

Кислотность и микроэлементы

Этанол имеет пределы слабой кислотности (как уксусная кислота) и сильной кислотности (pHe). Слабая кислотность может повлиять на долговечность, тогда как сильная кислотность может вызвать быструю коррозию. Электропроводность отражает, например, ионы металлов, таких как хлорид, сульфат, натрий и железо. Неорганические хлориды вызывают коррозию металлов. Сульфаты также вызывают коррозию и образуют отложения, например, в топливных форсунках. Медь вызывает образование смолы и способствует образованию отложений в инжекторе. Фосфор может накапливаться в каталитическом нейтрализаторе выхлопных газов.