Tjena,

Jag vill utvidja min kunskap om förbränningsmotorer och ska försöka sammanställa några slags slutsatser och tumregler om förbränning av bensin mot etanol. Problemet är att ingenstans hittar jag vettig information om värmeförlust i förbränningsmotorer av just etanol.

Man säger att 66% av energiinnehållet i bensin försvinner i värme och lämnar då 33% i mekanisk energi.

Etanol har inte lika mycket värmeförluster men ingenstans hittar jag någon information om siffror man kan arbeta med. Det enda man hittar är politiskt vridna artiklar varför E85 är dåligt eller bra, men ingen fakta.

Jag är ingen raketforskare i ämnet men jag vet att avgaserna i etanol tar med sig mera vatten ut och iomed det så borde de också ta med sig mer värme från förbränningen.

Gasflödet genom avgasröret ökar också med e85 om man ska köra lambda 1 då det går åt ca 30% mer bränsle än vid bensindrift.
Etanolen kräver också mer energi för att förånga tillskillnad från bensin, denna värme tas från luften i förbränningskammaren och från motorns värme.

Av egen erfarenhet i min bil med piggyback ecu så tar det längre tid att värma upp motorn med e85, fastän bilen går i closed loop hela tiden.
Så frågar du mig så säger jag att e85 tar med sig mer värme, gaser och vatten ur motorn än vad bensin gör.

MEN, det betyder också att dessa gaserna har kunnat påverkat kolven kraftigare än vad de gjorde vid bensin
drift så då borde alltså verkningsgraden öka lite vid drift av e85. Hyfsat säker på att wiki håller med mig om detta.

Det är precis det alla skriver. Jag kör själv e85.

Men frågan svarades dock inte. Optimalt är verkningsgraden 33% på bensin. Men vad är den då på e85?

Är inte riktigt med på hur du har kommit fram till verkningsgraden 33% Verkningsgraden är ju beroende på väldigt många saker såsom kompression, tändning, insugvakuum mm.


Det som bla göra att e85 får högre verkningsgrad är ju att man kan köra med högre kompression och däremed öka verkningsgraden lite grann.

Verkningsgraden hos en värmemaskin beskrivs av gasens temperaturskillnad, delat med temperaturen på gaserna som kom in. Därför ger också sk "lean-burn" högre verkningsgrad och lägre förbrukning, på bekostnad av NOX-utsläpp då förstås. En högre temperaturskillnad ska då ge högre verkningsgrad

Verkningsgraden är tagen från garagets tråd om förbränningslära. 33% är det "teoretiska" högsta du kan få ur bensin.

http://www.garaget.org/forum/viewtopic.php?id=50493

Kan säga att det stämmer inte alls, otto cykelns maximala verkningsgrad är maximalt ungefär 61% med bensin, men hit kommer du aldrig med en vanlig motor då du får en massa andra förluster.

Moderna bensinmotorer med direktinsprutning av bränslet har en maximal verkningsgrad på ca 35%, dieslar med elektroniskt styrda turboaggregat och common rail har en verkningsgrad på närmare 50%.

Om man tittar på otto vs diesel cykeln så är faktiskt ottocykeln mer effektiv vid samma kompression, men dieseln vinner i verkligheten då man inte kan få knackningar i dieseln och kan därför köra högre kompression.

Nu slår jag väldigt vilt här men, en gissning är att en toppmodern "bensin"motor med direktinsprutning, överladding, laddluftkylare och elektronisk egr skulle kunna toppa ut runtom 40%

Som sagt e85 kyler insugsluften och man kan därför köra högre kompression och däremed vinna verkningsgrad.
Men man bör notera att denna verkningsgrad får man endast vid ett väldigt tätt varvtal, går man under eller över detta då minskar verkningsgraden fort.

Jag har inte en susning om ämnet men:

En bil som tankas med E85 drar ju betydligt mer för att utföra samma jobb som om den tankas med bensin. Då borde ju verkningsgraden för E85 vara lägre.

Ber om ursäkt om ämnet redan kommit upp nu...

Mycket riktigt men komihåg att etanol innehåller mindre energi per viktenhet än vad bensin gör. Om förbrukningen inte ökar mer än minskningen av energiinnehåll i etanolen vs bensin så har du vunnit verkningsgrad.

Allt krånglas till självklart av att vi inte har ren etanol i pumparna utan ca 13% bensin och andra tillsatser utöver det.

-matte skrev:

Mycket riktigt men komihåg att etanol innehåller mindre energi per viktenhet än vad bensin gör. Om förbrukningen inte ökar mer än minskningen av energiinnehåll i etanolen vs bensin så har du vunnit verkningsgrad.

Allt krånglas till självklart av att vi inte har ren etanol i pumparna utan ca 13% bensin och andra tillsatser utöver det.

Det köper jag. Lärde mig ngt nytt idag.

Energiinnehållet i etanol är lägre än bensin. Så enkelt är det.
MEN bränslet är mera snällt för just kolvmotorer så du kan öka vissa parametrar och ta ut mer effekt ur motorn.
Till exemplet att det har högre oktantal, vilket leder till att det spikar/förtänder inte lika lätt.
Dethär innebär att du kan och skall lägga på mera förtändning. Mer förtändning betyder mer effekt, inom vissa förståndiga rader såklart. Ökar man tändningen för mycket så försöker man i princip tvinga motorn gå baklänges, då får du skenande cylindertryck som följd och motor säger upp sig ganska snart.

Sen så får man lägre temperatur i de flesta fallen med etanoldrift, vilket är snällare mot materialen.
Då kan man belasta turboagregat och deras lager med mera flöde jämför med bensindrift.

Effektiviteten är egentligen ointressant eftersom kolvmotorer är notoriskt innefektiva egentligen.
Vill man ha effektivitet är det gasturbin som gäller.

Allting är ju kompromisser nånstans
Vridmoment är vad du är ute antar jag. Inte vara soppasnål.
Varvtalsökning och vrid kan kolvmotorer, vi människor har övat på det i ett par decenier nu.
Visst går det att öka effektiviteten litegrann, litet turboaggregat som laddar så tidigt som möjligt osv, men du får inte så mycket när du vill varva vidare sen.

Saabs spisar är en ganska bra kompromiss av vad vi bilåkare gillar, lagom snål när man fiskör, hållbart för lite mera kräm (give or take hållbara kolvar på nyare maskiner ex. trionic 7 och uppåt).
Bra för överladdning, bra kammar för tidigare verkan av turboaggregatet.
Bra flöde i topp utan att förstöra låglastegenskaperna och tomgång.

Vad som finns kvar att göra sammanfattningsvis är att öka på lite tändning, ladda lite mera. Så enkelt är det.
Man ska hålla koll på saker som spikningar (lätt med tändkasset), EGT och lambda.
Går att snåla till sig lite på låglast också med överstående metod, bara att man kan prova lite snålare "target"-lambdavärden än vad som föreskrivs för bensin. Och testa hur långt man kan gå innan motorn går illa eller nånting säger ifrån.

Vad jag har hittat så har bensin ungefär 46KJ/kg bränsle. Etanol har 33.1. Så mindre energivärde kan man ju fastställa. Men ur samma motorkonfiguration som kör vanligt pump bensin får mindre effekt än om den skulle gå på E85, därav har E85 fått oktantalet ~104. Den har fått oktantalet 104, inte för att den är 104 oktan, då oktan bara tilldelas bensin, D.v.s. att Etanolen betecknas som 104 för att den får samma effektuttag som 104 oktanig bensin skulle kunna få vid liknande AFR värde.

Däremot krävs det mer Etanol (ca 30%) för att nå samma förbränning på t.ex. AFR 12.5 än en bensinblandning på 104 oktan skulle behöva för att nå AFR 12.5, och därav får man den extra bränsleförbrukningen som kännetecknar E85. Och som man vet så betyder mer volym av bränsle som förbräns, desto kallare går motorn (i en vanlig förbränningsmotor).

Det jag vet är att energiförlusten som är MINIMALT, allt inräknat, (som tumregel) 66% på bensin. altså att av de 46KJ energi som finns per Kg i bensin, att 66% försvinner i värme.

Det jag vill kunna räkna ut är vad MINIMALT den är på etanol, och hur mycket som försvinner i värme.

Nu kanske jag låter lite bitter, men det är bara jag som försöker förklara vad min fråga är, men läs tråden jag länkade innan kanske ni förstår mig, ja det eller läst Fysik A

Hoppas detta hjälper, det var det enda jag kunde hitta.

"I mycket mindre skala används också en blandning av etanol och bensin, så kallad E85. Eftersom etanol har högre oktantal än bensin (104 ron) och brinner snabbare, kan motorn få högre verkningsgrad än vid bensindrift. Etanol har ett lägre energivärde än bensin. Etanol har lägre stökiometrisk lambda, vilket betyder att man kan köra på mer bränsle, med högre oktan för att få lambda 1. Detta gör att man kan ta ut mer effekt.

Om etanolen användes i ren form, E100, i kombination med en motor som är avsedd för ren etanol, kan man få en betydande höjning av verkningsgraden (44%). Bränsleförbrukningen på en sådan motor ligger på samma nivå som motsvarande bensinmotor, trots ett lägre energiinnehåll per volymenhet."

Eftersom E85 som sagt består av 15% bensin och 85% etanol (kan variera sommar/vinter), och därmed inte är REN etanol, innebär det, enligt faktan från ovanstående citat, att verkningsgraden är en kompromiss mellan ren etanol och ren bensin.
(85 * 44) + (15 * 33) = 4235
Alltså mängden etanol ggr verkningsgraden + mängden bensin ggr sin verkningsgrad
4235 / 100 = 42.35 %
Sen delat på 100, så får man ut medelvärdet.. d.v.s. att verkningsgraden för E85 bör ligga på ca 42 %

Låter logiskt i mitt huvud iaf.

http://sv.wikipedia.org/wiki/Etanol

CustomSS1 skrev:

Hoppas detta hjälper, det var det enda jag kunde hitta.

"I mycket mindre skala används också en blandning av etanol och bensin, så kallad E85. Eftersom etanol har högre oktantal än bensin (104 ron) och brinner snabbare, kan motorn få högre verkningsgrad än vid bensindrift. Etanol har ett lägre energivärde än bensin. Etanol har lägre stökiometrisk lambda, vilket betyder att man kan köra på mer bränsle, med högre oktan för att få lambda 1. Detta gör att man kan ta ut mer effekt.

Om etanolen användes i ren form, E100, i kombination med en motor som är avsedd för ren etanol, kan man få en betydande höjning av verkningsgraden (44%). Bränsleförbrukningen på en sådan motor ligger på samma nivå som motsvarande bensinmotor, trots ett lägre energiinnehåll per volymenhet."

Eftersom E85 som sagt består av 15% bensin och 85% etanol (kan variera sommar/vinter), och därmed inte är REN etanol, innebär det, enligt faktan från ovanstående citat, att verkningsgraden är en kompromiss mellan ren etanol och ren bensin.
(85 * 44) + (15 * 33) = 4235
Alltså mängden etanol ggr verkningsgraden + mängden bensin ggr sin verkningsgrad
4235 / 100 = 42.35 %
Sen delat på 100, så får man ut medelvärdet.. d.v.s. att verkningsgraden för E85 bör ligga på ca 42 %

Låter logiskt i mitt huvud iaf.

http://sv.wikipedia.org/wiki/Etanol

Hoppas det är så enkelt, slipper man stojja mer

så,

44KJ/KG * 0.33 = 14.52 Kj/Kg effektiv energi i bensin
33KJ/KG * 0.42 = 13.86 Kj/Kg effektiv energi i etanol

Sedan leker jag vidare med detta:

i snitt 30% mer bränsle behövs i e85 för att nå samma AFR värde på 12.5

X = effekt
Y = eventuell extra bränsleförbrukning

Om 14.52*1y bensin = 14.52X

då är 13.86*1.30y etanol =  18.018X

Teoretisk extra effekt ur E85 i procent =  18.01-14.52=3.498

3.498/14.52*100= 24.09090...~24.1%~24%

E85 har 24% mer teoretisk effekt än bensin (okänd oktan, taget från wikipedia)

Det låter som lite för mycket effekt? Misstänker att detta är i relation till cylindervolym. Sedan måste resten av motorn vara byggd för det specifika bränslet, så som kammar, avgas, insug etc. för att nå den teoretiska maximala verkningsgraden av förbränningsmotorn och dess bränsle. Så om en person som designade och byggde formel 1 motorer som byggde så pass specifikt för bränslet skulle kunna i runda slängar få ur 24% mer effekt ur E85 jämfört med bensinen med det okända oktantalet.

Någon som har något att tillägga? Misstänker att nästa steg är att plugga till civilingenjör

Eddy skrev:

CustomSS1 skrev:

Hoppas detta hjälper, det var det enda jag kunde hitta.

"I mycket mindre skala används också en blandning av etanol och bensin, så kallad E85. Eftersom etanol har högre oktantal än bensin (104 ron) och brinner snabbare, kan motorn få högre verkningsgrad än vid bensindrift. Etanol har ett lägre energivärde än bensin. Etanol har lägre stökiometrisk lambda, vilket betyder att man kan köra på mer bränsle, med högre oktan för att få lambda 1. Detta gör att man kan ta ut mer effekt.

Om etanolen användes i ren form, E100, i kombination med en motor som är avsedd för ren etanol, kan man få en betydande höjning av verkningsgraden (44%). Bränsleförbrukningen på en sådan motor ligger på samma nivå som motsvarande bensinmotor, trots ett lägre energiinnehåll per volymenhet."

Eftersom E85 som sagt består av 15% bensin och 85% etanol (kan variera sommar/vinter), och därmed inte är REN etanol, innebär det, enligt faktan från ovanstående citat, att verkningsgraden är en kompromiss mellan ren etanol och ren bensin.
(85 * 44) + (15 * 33) = 4235
Alltså mängden etanol ggr verkningsgraden + mängden bensin ggr sin verkningsgrad
4235 / 100 = 42.35 %
Sen delat på 100, så får man ut medelvärdet.. d.v.s. att verkningsgraden för E85 bör ligga på ca 42 %

Låter logiskt i mitt huvud iaf.

http://sv.wikipedia.org/wiki/Etanol

Hoppas det är så enkelt, slipper man stojja mer

så,

44KJ/KG * 0.33 = 14.52 Kj/Kg effektiv energi i bensin
33KJ/KG * 0.42 = 13.86 Kj/Kg effektiv energi i etanol

Sedan leker jag vidare med detta:

i snitt 30% mer bränsle behövs i e85 för att nå samma AFR värde på 12.5

X = effekt
Y = eventuell extra bränsleförbrukning

Om 14.52*1y bensin = 14.52X

då är 13.86*1.30y etanol =  18.018X

Teoretisk extra effekt ur E85 i procent =  18.01-14.52=3.498

3.498/14.52*100= 24.09090...~24.1%~24%

E85 har 24% mer teoretisk effekt än bensin (okänd oktan, taget från wikipedia)

Det låter som lite för mycket effekt? Misstänker att detta är i relation till cylindervolym. Sedan måste resten av motorn vara byggd för det specifika bränslet, så som kammar, avgas, insug etc. för att nå den teoretiska maximala verkningsgraden av förbränningsmotorn och dess bränsle. Så om en person som designade och byggde formel 1 motorer som byggde så pass specifikt för bränslet skulle kunna i runda slängar få ur 24% mer effekt ur E85 jämfört med bensinen med det okända oktantalet.

Någon som har något att tillägga? Misstänker att nästa steg är att plugga till civilingenjör

24% mer låter väl inte helt fel?
Refererar till min egen S60 som lämnade ca 350 Hk på bensin och med en mapp för E85 och allt annat samma lämnade 415 Hk.
Det är ju ca 18% mer effekt och då är inte motorn optimerad för spriten på alla möjliga sätt.

Jag tror att det faktiskt att det blir bättre än så.

Med e85 så kan du pga av syret i bränslet också köra motorn betydligt fetare än på bensinen utan att allt börjar sura ihop sig.

Sen ett kylande bränsle har ju också nackdelen med att det blir svårt att starta i kyla, men det är en annan sak

24% låter helt rätt! När vi var nere hos maxxtuning för o mappa en skyline prata vi om bränsle då killen mappade på bensin. O Natha "mapparen" sa att hade han mappat e85 istället hade han kunnat räkna med ~30% mer effekt än emot 98. Vilken en sådan herre borde kunna som arbetar med detta dagligen