m.gogos ethanol apr2010 handoutusers.otenet.gr/~ m_gogos/files/m.gogos_ethanol_apr2010_handout.pdf26...
Post on 16-Oct-2020
4 Views
Preview:
TRANSCRIPT
ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ
ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ
ΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ
ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ΣΕ ΒΕΝΖΙΝΟΚΙΝΗΤΑΚΑΙ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΚΙΝΗΤΑ ΟΧΗΜΑΤΑ
Μερκούριος ΓώγοςΕργαστηριακός Συνεργάτης
Σίνδος, Απρίλιος 2010
2Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ
1. ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΑ
2. ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ
3. ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣΣΕ ΒΕΝΖΙΝΟΚΙΝΗΤΑ ΟΧΗΜΑΤΑ
4. ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣΣΕ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΚΙΝΗΤΑ ΟΧΗΜΑΤΑ
5. ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ ΑΙΘΑΝΟΛΗΣΣΕ ΟΧΗΜΑ ΠΑΛΑΙΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ
3
1. ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΑ
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ
4
• Μείωση αποθεμάτων αργού πετρελαίου
με ταυτόχρονη αύξηση της ζήτησης
Αύξηση τιμής
• Φαινόμενο του θερμοκηπίου
ενίσχυση από ανθρωπογενείς δραστηριότητες
εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου
αποψίλωση δασών
Προβλήματα που αναζητούν λύσεις
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
5
Εξέλιξη τιμής αργού πετρελαίου
BP
Sta
tistic
al R
evie
w o
f Wor
ld E
nerg
y Ju
ne 2
007
1861 – 2007
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
6
Φθηνό πετρέλαιο; - Τέλος!
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
7
Αύξηση CO2 στην ατμόσφαιρα
Wor
ld R
esou
rces
Inst
itute
, 200
7
260
280
300
320
340
360
380
400
1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050
έτος
CO
2 pp
m
Για περίπου 10000 χρόνια η συγκέντρωση του CO2
στην ατμόσφαιρα ήταν σταθερή στα 280 ppm
Μετά τη βιομηχανική επανάσταση αυξήθηκε κατά 36%Τα τελευταία χρόνια αυξάνεται κατά 2ppm ανά έτος
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
8
Το φαινόμενο του θερμοκηπίου (1/2)
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
UN
EP
/GR
ID-A
rend
al, 2
002
9Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
Το φαινόμενο του θερμοκηπίου (2/2)
UN
EP
/GR
ID-A
rend
al, 2
002
10
Ο κύκλος του άνθρακα
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
http
://bi
oene
rgy.
ornl
.gov
11
Πλεονεκτήματα
Μείωση εξάρτησης από τα ορυκτά καύσιμα
Μείωση έντασης φαινομένου θερμοκηπίου
Ενίσχυση αγροτικού εισοδήματος
Θέσεις εργασίας
Μειονεκτήματα
Ανταγωνισμός με είδη διατροφής
Περιβαλλοντικές επιπτώσεις
Βιοκαύσιμα
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
12
Αλλαγές χρήσεων γης
UN
FCC
C, 2
008
Η περίπτωση της Βραζιλίας:Κατανομή εκπομπών GHG σε ισοδύναμο CO2
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
13
2. ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ
14
Παραγωγή βιοαιθανόλης
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
15
Ενεργειακό ισοζύγιο βιοαιθανόλης
Mac
edo
et a
l., 2
004,
US
DA
, 200
1, 2
002
& D
TI 2
003
0 2 4 6 8 10 12
Ενεργειακό ισοζύγιο (εκροές/εισροές)
Ζαχαροκάλαμο
Ζαχαρολότευτλα
Άχυρα σιταριού
Καλαμπόκι
Ξύλο
Δημητριακά
1
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
16
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
Ευρώ ανά λίτρο ισοδύναμης βενζίνης
Συνθετική Βενζίνη (F-T)Βενζίνη (χονδρ.)
Καλαμπόκι (Η.Π.Α.)
Δημητριακά (Ε.Ε.)
Κυτταρίνη
Ζαχαροκάλαμο (Βραζιλία)
Κόστος παραγωγής (2006)
Wor
ldw
atch
Inst
itute
, 200
6
ΜέλλονΠαρόν
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
17
Εκπομπές GHG βιοαιθανόλης
U.S
. DoE
, 200
7
Ποσοστά μείωσης εκπομπών σε σχέση με την πρώτη ύλη και την ενέργειατων διεργασιών, σε σύγκριση με τη βενζίνη
19%28%
78%
52%
86%
Βενζίνη ΚαλαμπόκιΖαχαρο-κάλαμο Κυτταρίνη
Πετρέλαιο Μ.Ο.σήμερα
Φυσικόαέριο
Βιομάζα Βιομάζα Βιομάζα
Η παραγόμενη απόκαλαμπόκι αιθανόλη με τημέθοδο wet-mill και ενέργεια
από κάρβουνο έχει μεγαλύτερεςεκπομπές από τη βενζίνη
κατά 4% (EPA, 2007)
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
18
Παραγωγή βιοαιθανόλης 2007
F.O
.Lic
ht, 2
008
50%
38%
4% 4% 4%
Η.Π.Α. Βραζιλία Ε.Ε. Κίνα Υπόλ. χώρες
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
19
Παραγωγή βιοαιθανόλης στην Ευρώπη
Stru
be-D
ieck
man
, 200
7
Οινοποιία7%
Άλλες17%
Ζαχαρότευτλα24%
Δημητριακά44%
Καλαμπόκι8%
Κατανομή πρώτων υλών
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
20
Κατανάλωση βιοκαυσίμων στην Ε.Ε. (2008)
Eur
Obs
erv’
ER
, 200
9
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
21
Οδηγία 2003/30/EC
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
Eur
Obs
erv’
ER
, 200
9
22
3. ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ
ΣΕ ΒΕΝΖΙΝΟΚΙΝΗΤΑ ΟΧΗΜΑΤΑ
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ
23
Η αιθανόλη ως καύσιμο Μ.Ε.Κ.
Δεν είναι νέα ιδέα!
1826 Samuel Morey
1860 Nicholas Otto
1896 Henry Ford Quadricycle
1908 Ford Model T
1920 Δεκαετία επικράτησης βενζίνης
1973 Πετρελαϊκή κρίση
1975 Πρόγραμμα "Proálcohol” στη
Βραζιλία
2003 Οδηγία 2003/30/EC προωθεί
τη χρήση βιοκαυσίμων
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
24
Ιδιότητες αιθανόλης με επίδραση στις Μ.Ε.Κ.
• περιεχόμενο οξυγόνο• αριθμός οκτανίου• κατώτερη θερμογόνος δύναμη• διαλυτότητα στο νερό• λανθάνουσα θερμότητα εξαέρωσης• λόγος αερίων προϊόντων προς αντιδρώντα• θερμοκρασία και ταχύτητα διάδοσης φλόγας• πτητικότητα• ανάμειξη με βενζίνη• διαβρωτική ικανότητα
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
25
Περιεχόμενο οξυγόνο C2H5OH
φτωχότερο μίγμα στο θάλαμο καύσης
καλύτερη καύση (μείωση εκπομπών CO)
Στοιχειομετρική αναλογία αέρα/καυσίμου
9.79.014.614.7
E85ΑιθανόληDieselΒενζίνη
Σύνθεση κατά βάρος
13-16%12-15%13.1%Υδρογόνο
0034.7%Οξυγόνο
84-87%85-88%52.2%Άνθρακας
DieselΒενζίνηΑιθανόλη
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
26
92
119112
119
82
103 99 103
87
111105.5
111
129
96
112.5
70
80
90
100
110
120
130
140
150
Απλήαμόλυβδη
MTBE Αιθανόλη TAME ETBE
RON
MON
(R+M)/2
Αριθμός οκτανίου
Μεγαλύτερος από τη βενζίνη μείωση κτυπήματος κινητήρα
Μεγαλύτερος βαθμός συμπίεσης αύξηση ισχύος κινητήρα
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
RFA
, 200
5
27
Κατώτερη θερμογόνος δύναμη
Μικρότερη σε σχέση με τη βενζίνη
Αιθανόλη: 26750 kJ/kg
Βενζίνη: 43000 kJ/kg
περιέχει περίπου
τα 2/3 της ενέργειας της βενζίνης
λιγότερα km ανά λίτρο
ανάγκη μεγαλύτερης δεξαμενής καυσίμου
ή συχνότερου ανεφοδιασμού
ΑιθανόληΒενζίνη
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
28
Θερμογόνος δύναμη
Στα μίγματα με ποσοστό αιθανόλης έως και 60% η μειωμένηθερμογόνος δύναμη (κατά 20%) μπορεί να αντισταθμιστεί μεβελτιώσεις του κινητήρα.
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
Bru
ssta
r, 20
05
29
Διαλυτότητα στο νερό (1/3)
μικρή μοριακή μάζαΑιθανόλη 46.07 gΒενζίνη 100-105 gDiesel 200 g περίπου
ισχυρή πολική ένωση 100% διαλυτή στο νερό
Η παρουσία μικρής ποσότητας νερού σεμίγμα βενζίνης/αιθανόλης προκαλεί τον
διαχωρισμό των φάσεων.
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
30
Διαλυτότητα στο νερό (2/3)
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
Διαχωρισμός των φάσεων
Tank
nolo
gy, I
nc.
31
15 ºC
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
Διαλυτότητα στο νερό (3/3)
Dav
id K
orot
ney
32
Επιπτώσεις διαχωρισμού φάσεων
Ο διαχωρισμός των φάσεων των μιγμάτων μπορείνα έχει σαν αποτέλεσμα τη δημιουργία πάγου στιςσωληνώσεις του κυκλώματος τροφοδοσίας.
Στα οχήματα εναλλακτικού καυσίμου (FFV), ηπαρουσία νερού στο καύσιμο μπορεί να προκαλέσειδυσλειτουργία του αισθητήρα καυσίμου.
Το πρόβλημα αντιμετωπίζεται αποτελεσματικά μετη χρήση χημικών προσθέτων.
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
33
Λανθάνουσα θερμότητα εξαέρωσης
πολύ υψηλότερη από τη βενζίνη
Αιθανόλη: 842-930 kJ/kg
Βενζίνη: 330-400 kJ/kg
αύξηση ισχύος μηχανής
αύξηση ογκομετρικού βαθμού απόδοσης
προβλήματα κατά την ψυχρή εκκίνηση
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
34
Λόγος αερίων προϊόντων προς αντιδρώντα
μεγαλύτερη αναλογία H/C
Αιθανόλη: 0.25 w/w
Βενζίνη: ~0.15 w/w
η αιθανόλη παράγει μεγαλύτερο όγκο
αερίων ανά μονάδα ενέργειας
αύξηση μέσης πίεσης
απόδοση 7% μεγαλύτερου έργου (Bailey, 1996)
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
35
Θερμοκρασία φλόγας
λίγο μικρότερη από αυτή της βενζίνης
Αιθανόλη: 1930 ºC
Βενζίνη: 1977 ºC
Diesel: 2054 °C
μεγαλύτερος θερμικός βαθμός απόδοσης
(λόγω μειωμένων απωλειών θερμότητας)
μείωση εκπομπών NOx
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
36
Ταχύτητα διάδοσης φλόγας
Η ταχύτητα διάδοσης της φλόγας της αιθανόλης είναι μεγαλύτερηαπό τη βενζίνη σε όλο το φάσμα αναλογιών αέρα/καυσίμου
Bru
ssta
r& B
aken
hus,
200
5
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
37
Πτητικότητα
Επίδραση του ποσοστού της αιθανόληςστην πίεση ατμών κατά Reid
ΑιθανόληRVP=15-17 kPa
Βενζίνη:RVP=50-100 kPa
Τα μίγματα μεμικρό ποσοστόαιθανόλης έχουνμεγαλύτερηπτητικότητα απότη βενζίνη
Περιβαλλοντικέςσυνέπειες
Fure
y, 1
985
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
38
Πτητικότητα μιγμάτων
Η μεγάλη πτητικότητα συμβάλλει στη
δημιουργία μεγάλης ποσότητας ατμών με
συνέπεια τη μείωση της παροχής καυσίμου
στον κινητήρα
Οι επιπτώσεις είναι συνήθως απώλεια
ισχύος, αλλά ακόμη και σταμάτημα του
κινητήρα
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
39
Αύξηση όγκου μιγμάτων αιθανόλης/βενζίνης:Ο όγκος του μίγματος είναι μεγαλύτερος από το άθροισμα
των όγκων των δύο υγρών
Ανάμειξη με βενζίνη
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
Uni
on O
il C
ompa
ny o
f Cal
iforn
ia
40
Απόδοση (βελτιστοποιημένων κινητήρων)
Μεγαλύτερο βάρος δεξαμενής και καυσίμου:1% μείωση μεταφορικής ικανότητας(transport efficiency)
Μεγαλύτερος όγκος καυσαερίων:7% κέρδος σε σχέση με τη βενζίνη,1% σε σχέση με το Diesel
Υψηλότερος αριθμός οκτανίων:6% έως 10% κέρδος σε σχέση με τη βενζίνηκαμία διαφορά με το Diesel
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
41
Θερμικός βαθμός απόδοσης
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
42
Προβλήματα εκκίνησης (Drivability)
προβλήματα κατά την ψυχρή εκκίνησηλόγω της υψηλότερης λανθάνουσας θερμότηταςεξαέρωσης των μιγμάτων αιθανόλης/βενζίνης
προβλήματα κατά την θερμή εκκίνησηλόγω της αυξημένης πτητικότητας των μιγμάτωνδημιουργούνται συνθήκες ατμόφραξης
υπό κανονικές θερμοκρασιακές συνθήκεςη εκκίνηση δεν παρουσιάζει πρόβλημα
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
43
Απόδοση κινητήρων αιθανόλης
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
103.3%
102.1%
103.2%
95.5%
105.5%
110.0%
106.4%
105.3%
89.3% 129.4%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
140%
Ισχύς Ροπή Μέγιστηταχύτητα
Επιτάχυνση(0~100km/h)
Κατανάλωση(L/100km)
Ε0 Ε22 Ε100 Jose
phJr
., 20
05
44
Σημαντικοί παράμετροι σχεδιασμού
λόγος συμπίεσηςη αύξησή του αυξάνει την οικονομία καυσίμουτάση για κρουστική καύση & αυξημένες εκπομπές NOx
γεωμετρία θαλάμου καύσηςθέση αναφλεκτήρα, αριθμός βαλβίδων,τυρβώδης ή ελικοειδής ροή κλπ.
χρονισμός βαλβίδωνμεγαλύτερη επικάλυψη επιδόσεις σε υψηλές ταχύτητεςμικρότερη επικάλυψη χαμηλότερες εκπομπές ρελαντί
διαχείριση καυσίμουο ψεκασμός του καυσίμου δίνει καλύτερα αποτελέσματααπό το καρμπυρατέρ σε κινητήρες που καίνε αιθανόλη
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
45
Κύριες παράμετροι λειτουργίας
λάμδαμεγαλύτερο λάμδα (συνθήκες φτωχού μίγματος)καλύτερος θερμικός βαθμός απόδοσηςμειωμένες εκπομπές HC & COαυξημένες εκπομπές NOx
προπορεία ανάφλεξηςη επίδραση του χρόνου ανάφλεξης στην κατανάλωσηκαυσίμου είναι αντιστρόφως ανάλογη με την επίδρασηστις εκπομπές καυσαερίων
ανακυκλοφορία καυσαερίων (EGR)η αύξηση της ανακυκλοφορίας μειώνει τις εκπομπές NOx
αλλά αυξάνει τις εκπομπές HC και την κατανάλωση
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
46
Διαβρωτική ικανότητα (1/2)
Η αιθανόλη είναι πιο διαβρωτική από τη βενζίνη
Υλικά που αλλοιώνονται
Μεταλλικά: ορείχαλκος (brass Cu-Zn)αλουμίνιοεπιμολυβδωμένος χάλυβας
Μη μεταλλικά: φυσικό καουτσούκπολυουρεθάνηφελλόςδέρμαPVCπολυαμίδιακάποια πλαστικά
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
47
Συμβατά υλικά
Μεταλλικά: ανοδιωμένο αλουμίνιοχάλυβας & ανοξείδωτος χάλυβαςσίδηροςμπρούντζος (bronze Cu – Sn)
Μη μεταλλικά: πολυμερείς ενώσειςνεοπρένιουαλονήματαθερμοπλαστικάπολυπροπυλένιοteflon
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
Διαβρωτική ικανότητα (2/2)
48
Απαραίτητες τροποποιήσεις κινητήρων Otto
ΜηΜη απαραίτητεςαπαραίτητες ΠιθανώςΠιθανώς απαραίτητεςαπαραίτητες
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
Jose
phJr
., 20
05
49
Επικαθήσεις (1/2)1.
6L m
pi4s
pd A
utom
atic
199
785
060
km
1.3L
mpi
3spd
Aut
om. 1
996
12
5 81
1 km
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
Orb
italA
ustra
lia P
TY L
td.,
2007
50
1997 Toyota Hilux 2.4L Carburetor115 418 km
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
Επικαθήσεις (2/2)
Orb
italA
ustra
lia P
TY L
td.,
2007
51
Επιπτώσεις στο σύστημα τροφοδοσίας
1997 Toyota Hilux 2.4L Carburetor [115 418 km]Φίλτρο καυσίμου μετά από χρήση E5 για 20000 km και E10 για 10000 km
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
Orb
italA
ustra
lia P
TY L
td.,
2007
52
Εκπομπή καυσαερίων (1/2)
Οριοθετημένοι από τη νομοθεσία ρύποι
CO
HC
NOx
PM
Αέριο θερμοκηπίου
CO2
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
53
Μη οριοθετημένοι από τη νομοθεσία ρύποι
methanol & ethanol
formaldehyde
acetaldehyde
methyl & ethyl nitrite
benzene
toluene
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
Εκπομπή καυσαερίων (2/2)
54
Εκπομπές λόγω εξάτμισης (αναθυμιάσεις)
Μίγματα αιθανόλης/βενζίνης:
• Αύξηση εκπομπών VOC λόγω μεγαλύτερης τάσης ατμών
• Αυξημένη διαπερατότητα λόγου μικρότερου μεγέθους μορίου
• Commingling effect
68%
27%
5%
Καυσαέρια Αναθυμιάσεις Ανεφοδιασμός
Κατανομή εκπομπώνπτητικών οργανικών ενώσεωνβενζινοκίνητων οχημάτωνστη Δυτική Ευρώπη
Bru
ssta
r& B
aken
hus,
200
5
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
55
Αγώνες ταχύτητας
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
Ethanol Hemelgarn Racing Team2005 Indy Car series
Team NasamaxLe Mans 2004
56
4. ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ
ΣΕ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΚΙΝΗΤΑ ΟΧΗΜΑΤΑ
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ
57
Ιδιότητες μιγμάτων αιθανόλης/Diesel
σταθερότητα μιγμάτωνκάτω των 10 °C τα δύο καύσιμα διαχωρίζονται
ιξώδες και λιπαντική ικανότηταχαμηλότερο ιξώδες και μειωμένη λιπαντική ικανότητα
κατώτερη θερμογόνος δύναμηχαμηλότερη (μειώνεται 2% ανά 5% vol αιθανόλης)
αριθμός κετανίουμικρότερος (καθυστέρηση στην ανάφλεξη)
συμβατότητα υλικών
Ανάγκη χρήσης βελτιωτικών προσθέτων
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
58
Επιπτώσεις μιγμάτων αιθανόλης/Diesel
• μείωση ισχύος σε σχέση με το Dieselμικρότερη κατώτερη θερμογόνος δύναμηαυξημένες διαρροές λόγω χαμηλότερου ιξώδους
• αύξηση κατανάλωσης4-5% (Hansen et al., 2001)
• φθορά κινητήρα10% ΕtOH φυσιολογική φθορά15% EtOH μη φυσιολογική φθορά στους εγχυτήρες
Το ποσοστό της αιθανόλης πρέπει να περιοριστείκάτω του 10% (UIUC, 2000)
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
59
Επιπτώσεις στα καυσαέρια
• εκπομπές PM E10-Diesel: 73-80% σε σχέση με το Diesel
• εκπομπές NOx
E10-Diesel: 96-100% σε σχέση με το Diesel
• εκπομπές CO
E10-Diesel: 80-160% σε σχέση με το Diesel
• εκπομπές HC
E10-Diesel: 171-200% σε σχέση με το Diesel
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
60
Τάση ανάφλεξης
-60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160
Θερμοκρασία οC
Βενζίνη
Μεθανόλη
Αιθανόλη
E-Diesel
Diesel
Σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος οι ατμοί του ρεζερβουάρ πουπεριέχει E-Diesel είναι εύφλεκτοι ή εκρηκτικοί
Αλλαγή κατηγορίας από Class II (καύσιμο) σε Class I (εύφλεκτο)
NR
EL,
200
3
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
61
Η θέση της αυτοκινητοβιομηχανίας
Οι κατασκευαστές δεν υποστηρίζουν τη χρήση αιθανόλης σε καμία
κατηγορία Diesel μέχρι να διευθετηθούν οριστικά, μέσω περαιτέρω
έρευνας, τα θέματα που αφορούν στην ασφάλεια, την απόδοση και
την υγεία (WWFC, 2006).
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
62
Ευχαριστώ για την προσοχή σας!
Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙΣίνδος, Απρίλιος 2010
top related