Wydajniejszy silnik na etanol

Ulepszony silnik flex-fuel pozwoli pojazdom uzyskać lepszą wydajność paliwową z mieszanki etanolu i benzyny. Ciśnienie w silniku zmienia się, aby dostosować się do różnych mieszanek paliwowych. To, w połączeniu z zastosowaniem turbosprężarek, sprawia, że ​​według jego twórców jest prawie tak samo wydajny jak silnik wysokoprężny.

Duży wzrost : To zdjęcie przedstawia model silnika bezpośredniego wtrysku wzmocnionego etanolem firmy Ricardo. Rury wlotowe są pokazane na niebiesko; rury wydechowe w kolorze czerwonym.

Tak zwane silniki flex-fuel wykorzystują mieszankę paliw, przy czym najczęstszą kombinacją jest około 15 procent benzyny i 85 procent etanolu. Ale te silniki zwykle płacą 30-procentową karę za wydajność, ponieważ są zoptymalizowane pod kątem stosowania benzyny, mówi Rod Beazley, dyrektor grupy produktów ds. benzyny w firmie inżynieryjno-badawczej. Richard , z siedzibą w Detroit. Dlatego, mimo że komercyjne mieszanki etanolu z paliwem, takie jak E85, kosztują mniej niż benzyna na pompie, nadal taniej jest eksploatować zwykły silnik benzynowy, mówi.

Nowy silnik Ricardo z bezpośrednim wtryskiem wspomaganym etanolem (EBDI) został zaprojektowany tak, aby w pełni wykorzystać korzystne właściwości etanolu w celu poprawy wydajności i zmniejszenia zużycia. [Etanol] ma bardzo wysoką liczbę oktanową w porównaniu do innych paliw i wyższe ciepło parowania, mówi Luke Cruff, główny inżynier programu EBDI w Ricardo.

Wyższa liczba oktanowa oznacza, że ​​paliwo jest mniej podatne na niechcianą detonację lub stukanie. Wyższe utajone ciepło parowania oznacza, że ​​etanol może pomóc w kontrolowaniu warunków gazowych w komorze spalania poprzez obniżenie temperatury. Poprzez modyfikację ciśnienia i temperatury paliwo wtryskiwane do silnika będzie spalać się wydajniej i redukować powstawanie gazów podtlenku azotu.

Zwykłe silniki flex-fuel nie są w stanie wykorzystać tych właściwości, ponieważ są zoptymalizowane pod kątem benzyny i pracują przy niższym ciśnieniu w cylindrach, mówi Cruff. Silnik EBDI stale monitoruje mieszankę paliwa za pomocą czujników. Następnie modyfikuje ciśnienie w cylindrach, wtrysk paliwa, rozrząd zaworów i inne czynniki, aby zapewnić jak najlepsze wykorzystanie mieszanki paliwowej. Jednym ze sposobów, w jaki silnik modyfikuje ciśnienie w cylindrach, jest zastosowanie turbodoładowania.

Zaprojektowaliśmy ten silnik tak, aby był zoptymalizowany pod kątem etanolu i gazu oraz dowolnej ich mieszanki, mówi Beazley. Używamy wszystkich tych mechanizmów kontrolnych, aby skutecznie zmieniać charakterystykę sprężania silnika.

W rezultacie silnik jest w stanie wypełnić lukę między silnikami o zapłonie iskrowym a dieslem, mówi Cruff. Możemy uzyskać równoważne osiągi z pojazdu, aw niektórych cyklach jazdy, równoważne zużycie paliwa, dodaje Beazley. Oprócz zwiększenia wydajności mieszanek etanolu z benzyną, modyfikacje te zapewniają również poprawę w przypadku benzyny, chociaż korzyści nie są tak duże. Na przykład turbodoładowanie umożliwia stosowanie mniejszych, bardziej wydajnych silników bez poświęcania mocy.

To naturalny postęp, mówi Hua Zhao , dyrektor Centre for Advanced Powertrain and Fuels Research na Brunel University w Londynie, Wielka Brytania. Różne firmy próbują podobnych metod, mówi. To dobry pomysł i część trendu zmniejszania silników poprzez zastępowanie dużych silników mniejszymi.

Ta technologia różni się od innego podejścia do zwiększania osiągów silnika za pomocą etanolu. W tym podejściu silnik jest zoptymalizowany do pracy na etanolu, a gdy używana jest benzyna, niewielkie ilości etanolu są wtryskiwane z oddzielnego zbiornika paliwa do silnika, aby zapobiec stukaniu. (Zobacz Niesamowity silnik kurczący się .)

Obecnie silnik koncepcyjny Ricardo był testowany tylko w warunkach laboratoryjnych. Ale firma instaluje prototyp w pickupie GMC Sierra 3500 HD. Zastępując duży 6,6-litrowy silnik wysokoprężny V8 mniejszym 3,2-litrowym silnikiem V6 EBDI firmy Ricardo, powinno być możliwe uzyskanie tego samego rodzaju oszczędności paliwa i osiągów pojazdu. Technologia jest również bardzo skalowalna, mówi Beazley. Poza wymianą silników w samochodach osobowych, może być stosowany do silników w dużym sprzęcie rolniczym – mówi.

ukryć