Az E85 Comfort gyakorlati tapasztalatai és etanolos járműtörténet
Az első alkohol motor • A XIX. szd. második felében megszületik a jármű hajtásra alkalmas dugattyús belsőégésű motor • 1862. Alphonse Beau de Rochas szabadalmaztatja a 4 ütemű működési elvet • 1876. Nikolaus August Otto megépíti azt és készít hozzá spiritusz (alkohol) porlasztással elpárologtató berendezést is (szabadalmat nem kapnak rá, mert Rochasé az elsőbbség) • Az első járműhajtásra alkalmas motor alkohol üzemű volt
Az első gázmotorok • A kezdetben járműhajtásra gázokat (világító gázt: CO, H, CH4 keveréke) alkalmaztak • Hátrányok • Vezetékhez kötött • Robbanásveszélyes • Kis nyomáson nagy a tárolási helyszükséglet • Előnyök • Jó keverékképzés • Kiváló égés
Miért az alkohol? • Korabeli folyékony hajtóanyagok: • Növényi olajok, petróleum, benzin, alkohol, • A növényi olajok és a petróleum nem elég illékonyak (magas kezdő forráspont) • A benzin illékony összetevői miatt tűz és robbanás veszélyes (lobbanáspont -42 °C), forráspont tartomány: 30-180 °C • Az alkohol forráspontja 78,37 °C, lobbanáspontja 13-14 °C; kevésbé tűz- és robbanás veszélyes, könnyű kezelés, tárolás
Alkalmazástörténet • 1908. Ford T-Modell (Galamb József) alkohol üzemű, Ford A-Modell tetszőleges etanol-benzin keverékkel működő („Flex-Fuel”) jármű • 1920-as évek: • USA: etanol program (Ford) • Brazília: cukornádból készült etanol széleskörű alkalmazása • 1927. Magyarország: Motalko 1:4 arányú etanol-benzin keverék • 1975. Brazil alkohol program, USA, Svédország
Megújuló energia programok - járművek A világ gépjármű állománya: • 2011-ben 1,02 milliárd gépkocsi • Minden 15 évben megduplázódott a flotta (1970-ben 250 millió db volt). Magyarország 2012-ben: • Személygépkocsi: 2 986 028 db • Tehergépkocsi: 414 405 db A gépkocsikat 10-12 év használatra tervezik • Hogyan lehet a forgalomba helyezett járműparkot környezetbarátabbá tenni? • Utólagosan felszerelt, beszerelt eszközökkel
E85 segédberendezések • Feladat: egy adott benzinüzemre készített motorkonstrukciót tetszőleges arányú etanol-benzin keverékkel kell működtetni • Mit kell, lehet vagy szabad átalakítani a motoron a megfelelő működéshez? 1. A beszívott levegőmennyiséghez adott üzemállapotban illeszkedő befecskendezett hajtóanyag mennyiséget 2. Az adott üzemállapotban a legtökéletesebb égéslefolyást biztosító előgyújtási szög értékét
A levegő szükséglet
Tulajdonság Kémiai formula Fő összetevők tömegszázaléka Oktánszám (RON + MON)/2 Térfogat egyenérték Hatótáv Tartálynövelés Hideg indítás Elméleti légviszony [kg levegő / kg hajtóanyag]
Etanol C2H5OH 52% C, 13% H, 35% O 98-100 1,5 67% 1,5 Gyenge 9
Benzin C4 – C12 szénhidrogénláncok
E85 85% etanol 15% benzin
85-88% C, 12-15% H
57%C, 13% H, 30% O
86-94 1 100 1 Jó
96 1,4 72% 1,4 Megfelelő
14,7
10
Segédelektronika alkalmazása • A gyári motorirányító rendszer a 100% benzin üzemhez optimalizálja a befecskendezett mennyiséget és az előgyújtási szöget. • Ezeket módosítani kell segédberendezéssel az etanol tartalom függvényében. • Az előgyújtási szöget a legtöbb alkalmazott segédelektronika nem változtatja meg, az a benzinüzemhez optimalizált marad. • Potenciométertől a segéd-vezérlőegységig • Analóg és digitális eszközök sokasága
Hogyan? • E85 miatti korrekció • A régi jól bevált ábra követése a befecskendezett mennyiség üzem-állapothoz, meghatározásakor.
E85 Comfort cél • •
• •
A környezetvédelmi célokat az elnevezésnek megfelelően kényelmes használat mellett érje el. A segédelektronika beszerelését követően a gépkocsivezető számára ne keletkezzen negatív vezetési tapasztalat egyetlen üzemállapotban sem. Inkább többlet szolgáltatást, pozitív tapasztalatokat eredményezzen. A gazdasági előnyöket is hozzon, de ezek erőteljesen E85 árképzés függőek.
E85 Comfort tapasztalat • Az ötlet felmerülésekor még csak egyszerű segédelektronikák voltak a piacon sok beszabályozási problémával. • A pályázati rendszer sajátosságaiból adódóan több év telt el a megvalósítás során. • A piacon lévő eszközök közben jelentős fejlődésen mentek át • Fejlesztés közben ezek figyelembe vételével kellett a feladatot megoldani.
E85 Comfort vizsgálatok • Nagy számú összehasonlító mérést végeztünk görgős fékpadon (Suzuki, Ford gépkocsik) • Sokféle terhelési állapotban a benzin üzemmódot hasonlítottuk össze sokféle E85 – benzin keverékkel • Kerestük az optimális befecskendezési időket és előgyújtási szögeket indítási, bemelegedési, gyorsítási és állandó terheléses üzemmódokban • Gázpedál állás, Lambda jel, hőmérséklet jelek, befecskendezési idő, gyújtás jelek, alkohol arány jelek figyelembe vétele • A beavatkozást e jelek alapján határozza meg a program
Etanol – benzin arány A tankolásokat követő gyors átálláshoz kapacitív jeladó került kifejlesztésre
Kész elektronika – gyűjtött adatok • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Paraméter név Dátum és idő E85 vezérlő üzemmód Injektor eredeti vezérlés (1-4) Injektor módosított vezérlés (1-4) Gyújtásszög eredeti (1-2) * Gyújtásszög módosított érték(1-2) * Motor fordulatszám Motor hőmérséklet Motor hőmérséklet Gázpedál helyzet Gázpedál helyzet Akkumulátor feszültség Lambda bemenet Lambda minimum érték Lambda maximum érték Lambda valós érték Lambda légviszony Üzemanyag hőmérséklet Üzemanyag összetétel Fogyasztási a adtok: Össz. működési idő Össz. Injektor nyitási idő Össz. Megtett út impulzusa
Számított értékek
E85 Comfort tapasztalat • Hidegindítás (egyszerűségre törekvés) • Előzetes befecskendezés, befecskendezési idő növelés • Az eredmény biztos indulás • Bemelegedési fázis • Dúsítás fokozatos visszavétele • Állandó terhelés • Minimális benzin üzemmódhoz képesti befecskendezési idő növelés 18% • Gyorsítás • Dinamikus érzés miatt akár 25-30% növelés • Meleg alapjárat változtatás nélkül is stabil maradt
Összegzés • E85 üzemanyaggal E85 Comfort átalakítóval biztonságosan üzemeltethető az autó, nagyobb teljesítmény vehető ki a motorból mint a benzines üzemben, a teljesítmény görbe kiegyensúlyozottabb lefutású. • A lambda szonda által szolgáltatott jel alapján dinamikus szabályzás valósítható meg, ami az optimális keveréket biztosítja a motor számára minden terhelési állapotban. Ezen üzemmód segítségével optimalizálható az üzemanyag fogyasztás. • A fix dúsításhoz képest nagyobb üzemanyag fogyasztás megtakarítás érhető el.
E85 COMFORT
Köszönöm a figyelmet!
