BME
(Bio)etanol tüzelı ıanyag – elı ınyök és hátrányok
Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
Dr. Bereczky Ákos egyetemi docens BME, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
1
Etanol alkalmazása belsıégéső motorokban BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
• Otto-motoros alkalmazások: Nyers forma: E-10, E-20, E-85, E-100 Vegyi átalakítás után: ETBE, (BioETBE)
Az alternatív Otto-motor üzemanyagok összehasonlítása I BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
Képlet
Benzin Metanol Etanol C4-C12 CH3OH C2H5OH
Sőrőség
0,72-0,78
0,79
0,79
~0,75*
~0,76*
~0,78*
0,74
0,74
Kéntartalom
<150
<1
<1
<135*
<120*
<24*
<1
<1
Párolgáshı [kJ/kg], 20 °C-on
349
1177
839
NA
NA
NA
337
321
Főtıérték [MJ/kg]
43
19,9
26,7
41,4*
39,7*
29,1
35,1
26,1
Elméleti égési levegı [kg/kg]
14,7
6,45
8,97
14,13*
13,55*
9,83
11,8
12,1
Oktánszám (MON)
90-98
112
111
NA
NA
NA
100
102
Gıznyomás [kPa], 38 °C-on
40-85
32
16
NA
NA
NA
54
28
Vezetıképesség [µS/m]
25-36
NA
500
NA
NA
NA
NA
NA
* - számított adat !
E-10 -
E-20 -
E-85 -
MTBE ETBE C5H12O C6H14O
Az alternatív Otto-motor üzemanyagok összehasonlítása II. Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
120% 1,05 1,02
100%100%
100%
1,00 96% 96%
1,00
1,01
1,02
1,00
92% 92% 82%
82% 80%
80% 0,74
68% 67% 62% 61%
0,75
61%
60% 46%
0,50
44%
40%
Főtıérték eltérés [%]
0,25
Elméleti égési levegı eltérés [%]
20%
Levegı tömegre vonatkoztazott egyenérték
0,00
0% Benzin
Metanol
Etanol
E-10
E-20
E-85
MTBE
ETBE
Levegı tömegre vonatkoztazott egyenérték [-]
BME
Mérési eredmények, nem adaptál motoron BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
Forgatónyomaték [Nm]
160
98 OZ
E10
E20
E85
150 140 130 120 110 100 1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Fordulatszám [1/min]
4500
5000
5500
6000
FFV (Flex(ibel) Fuel Vehicles) BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
Emissziós adatok katalizátor elıtt
katalizátor után
BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
Henry Joseph Jr.: Long Term Experience from Dedicated & Flex Fuel Ethanol Vehicles in Brazil Brazilian Automotive Manufacturers Association, ANFAVEA Volkswagen do Brasill
Menet tulajdonságok BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
Henry Joseph Jr.: Long Term Experience from Dedicated & Flex Fuel Ethanol Vehicles in Brazil Brazilian Automotive Manufacturers Association, ANFAVEA Volkswagen do Brasill
Motor átalakítási igény (E-85, E-100) BME Befecskendezés optimalizálása
•Polyamid alkatrészek !
Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
Tüzelıanyag nyomásszabályzó •Polyamid alkatrészek !
Kenıolaj •Adalékolás
Szívóvezeték •Levegı elımelegítése célszerő
Gyújtás optimalizálása
Jármő átalakítási igény (E-85, E-100) BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
Tüzelıanyag szőrı •Szőrı elem •Polyamid alkatrészek !
Tüzelıanyag szivattyú •Elektromos szigetelés •Polyamid alkatrészek !
Tüzelıanyag tartály szellıztetés •Kisebb gıznyomás
Tüzelıanyag vezetékek Katalizátor •Alacsonyabb füstgáz hımérséklet •Katalizátor bevonat optimalizálása
Kipufogócsı •Felület védelem •Vízgız kondenzáció
Összefoglalás: BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
• E-10, E-20 bekeverésnek elsısorban a felhasznált alkatrészek etanol tőrés szab gátat • E-85, E-100 – Jelentıs beavatkozást igényel a motor szabályzásába – Hidegindítási problémák – Jelentısebb alkatrészek etanol tőrési problémák
• (Bio)etanol elı ıállítása ?
Motorhajtóanyagok kihozatali átlagok BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
(Bio)etanol elıállítása BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
• Cukor kivonása és fermentáció • Keményítı hidrolízise és fermentáció • Cellulóz hidrolízise és fermentáció
Energiagazdálkodási Kézikönyv: a biomassza energetikai hasznosítása
Alkohol elıállítás Cukorrépából feldolgozás
mezıgazdaság
BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
Energiagazdálkodási Kézikönyv: a biomassza energetikai hasznosítása
Alkohol elıállítás búzából (keményítı) feldolgozás
mezıgazdaság
BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
Energiagazdálkodási Kézikönyv: a biomassza energetikai hasznosítása
Motorhajtóanyagok energia mérlege (biogáz és szeszmoslék hasznosítással ! ) BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
Bioetanol elı ıállítása BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
• Energetikailag a komplex rendszerek lehetnek rentábilisak • Szerep várható terményfelesleg felszámolása területén • Jelentıs hozamú, akár 4000 l/ha alkohol kinyerési lehetıség • Fontos a Cellulóz hidrolízis fejlesztése
BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
Köszönöm a figyelmet !
•Dr. Bereczky Ákos
www.energia.bme.hu http://remotelab.energia.bme.hu/
18
Anyag kiválasztási problémák BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
