etanolkonvertera

[fritte]

Så här tänkte jag. Om förhållandet är 14,7:1 är ju den totala blandningen 15,7 viktenheter. Andelen soppa torde då vara 1/15,7=6,4% och resten luft.

Samma för e85 då i stökiometrisk blandning 9,765:1 ger 9,3% soppa.

9,3/6,4=1,45 ggr så mycket e85 som bensin. så om vi antar att det får plats ett kg bensin i vår motor så får det plats 1,45 kg e85. Ja det blir en ganska stor motor jag vet..

Ok. Ett kg bensin ger 42,95 MJ och 1,45 kg e85 ger 1,45x29,2 MJ dvs 42,34 MJ

42,95/42,34=> 101,4(1,4)% Bensinen ger alltså 1,4% mer än e85. Håller det?

Nu e jag med!
Men det förgasade bränslet har också en volym som tar plats.Etanol har densiteten 1,59 x luftens densitet, ger c:a 2 kg/ m3. Hittade inget på bensin, gissar på samma.
Volym 98 + luft = 14,7/1,25 + 1/2 = = 12,26 m3
Volym E85 + luft = 9,765/1,25 + 1/2 = 8,31 m3
12,26/8,31 = 1,475
1,475 x 29,2Mj = 43,08
42,95/43,08 = 99,7% ändrat
Håller det?
(va va det vi räknade på?)

[aryan]

Nu börjar det likna nått!

E85 kräver mera värme att förångas (E85 2,5 gr så mkt om jag minns rätt) och det och det är ca 1,5 ggr så mkt så luftbränsle blandningen kylls ca 3,75 mera än när man kör på bensin.

Det gör att gasen tar mindre plats i motorn och att den vid samma slagvolym, förgasare, gaspådrag, luftrenare mm suger i sig mera luft och bränsle när man kör på etanol och alltså också får i sig mera energi in i motorn, mera gas betyder större kompressionstryck, bättre verkningsgrad och sammanlagt mera effekt.

/Aryan

[mavio]

Vad ni håller på, ska detta vara någon slags rökridå?

Det va ölkorv inte röka!

Nu e jag med!
Men det förgasade bränslet har också en volym som tar plats.

You lost me at hello.

E85 blandningen expanderar inte lika mycket och det går att få in mera är det det du menar?.

Jag har räknat om energivärdena så att dom passar andra blandningsförhållanden.


Vi räknar med att all luft förbränns.

1-(1/1+14,7)=0,94 ger andelen luft för blandningsförhållandet 14,7:1 som vi antar är det förhållandet som ger värdet för energiinnehållet 42,95 MJ.

Andelen luft för 12,5:1 på samma sätt.

1-(1/1+12,5)=0,93

Andelen luft i 12,5:1 i förhållande till 14,7:1.

0,93/0,94=0,99

Ok med samma enkilosbensinmotor får vi alltså elda en procent mindre soppa med 12,5:1 än med 14,7:1

0,99x42,95=42,5 MJ

Samma övning för e85 visar att det bara finns tillräckligt med luft för att förbränna 96% av bränslet.

(1/1+7)/(1/1+12,5)=1,69 ggr mer etanol än bensin.

Dvs 0,99x1,69x29,2 MJ = 48,85 MJ

48,85/42,5=1,15

15% mer ös i etanol när man blandar boxargroggar.

[fritte]

Etanolens ångbildningsvärme = 841 kj/kg
98 ångbildningsvärme 841/2,5 =336 kj/kg
Cp luft 01,05 kj/kg
841/9,765 x 1,05 = 82 gr kylning
336/14,7 x 1,05 = 21,77 gr kylning
dt = 82 - 22 = 60
Luft med 20 gr C, (273 + 20)/273 =1,073
Luft med 80 gr C, (273 + 80)/273 =1,293
1,293/1,073 = 1,205 eller 20,5 % mer luft med E85
verkar det rimligt?

[fritte]

Nu e jag med!
Men det förgasade bränslet har också en volym som tar plats.

Jag räknade totala volymen inklusive etanolånga respektive bensinånga.:

E85 blandningen expanderar inte lika mycket och det går att få in mera är det det du menar?.

Jag har räknat om energivärdena så att dom passar andra blandningsförhållanden.


Vi räknar med att all luft förbränns.

1-(1/1+14,7)=0,94 ger andelen luft för blandningsförhållandet 14,7:1 som vi antar är det förhållandet som ger värdet för energiinnehållet 42,95 MJ.
Det blir fel som du räknar, om 14,7 luft ger full förbränning av 1 kg bensin, så ger 12,5 full förbänning av 12,5/14,7 = 0,85 kg bensin
Andelen luft för 12,5:1 på samma sätt.
Med 12,5 kg luft fattas det syret i 2,2 kg luft vilket gör att 2,2/14,7 av bränslet ej förbränns.
1-(1/1+12,5)=0,93

Andelen luft i 12,5:1 i förhållande till 14,7:1.

0,93/0,94=0,99

Ok med samma enkilosbensinmotor får vi alltså elda en procent mindre soppa med 12,5:1 än med 14,7:1
12,5/14,7 x 42,95 = 36,52, eru me?
0,99x42,95=42,5 MJ

Samma övning för e85 visar att det bara finns tillräckligt med luft för att förbränna 96% av bränslet.

(1/1+7)/(1/1+12,5)=1,69 ggr mer etanol än bensin.

Dvs 0,99x1,69x29,2 MJ = 48,85 MJ

48,85/42,5=1,15

15% mer ös i etanol när man blandar boxargroggar.

[aryan]

Ja det tycker jag verkar stämma rätt bra.

Men om etanolens ångbildningsvärme är 841 så är E85 lite mindre eller hittade du en uppgift för E85?
I den intressanta artikeln: Potentiality of Ethanol As a Fuel for Dedicated Engine från Franska petroleum institutet(!) står det att etanolens ångbildningsvärme är 854 kJ/kg medan bensin är 289 kJ/kg. Då blir E85 ca (0,85 x 854) + (0,15 x 289) = 769,25 och får E85 769,25 / 289 ≈ 2,66 så mkt kylande effekt och 1,5 ggr så mkt bränsle blir då ung 4 ggr så mkt kyllning.

Din beräkning blir då:
Etanolens ångbildningsvärme = 769,25 kj/kg
98 ångbildningsvärme 289 kj/kg
Cp luft 01,05 kj/kg
(769,25 / 9,76500) x 1,05 ≈ 82,7 gr kylning
(289 / 14,7) x 1,05 ≈ 20,6 gr kylning
dt = 82,7 - 20,6 ≈ 62
Luft med 20,6 gr C, (273 + 20,6) / 273 = 1,075
Luft med 82,7 gr C, (273 + 82,7) / 273 = 1,303
1,303/1,075 = 1,212 eller 21,5 % mer luft med E85

[fritte]

Ja det tycker jag verkar stämma rätt bra.

Men om etanolens ångbildningsvärme är 841 så är E85 lite mindre eller hittade du en uppgift för E85?
I den intressanta artikeln: Potentiality of Ethanol As a Fuel for Dedicated Engine från Franska petroleum institutet(!) står det att etanolens ångbildningsvärme är 854 kJ/kg medan bensin är 289 kJ/kg. Då blir E85 ca (0,85 x 854) + (0,15 x 289) = 769,25 och får E85 769,25 / 289 ≈ 2,66 så mkt kylande effekt och 1,5 ggr så mkt bränsle blir då ung 4 ggr så mkt kyllning.

Din beräkning blir då:
Etanolens ångbildningsvärme = 769,25 kj/kg
98 ångbildningsvärme 289 kj/kg
Cp luft 01,05 kj/kg
(769,25 / 9,76500) x 1,05 ≈ 82,7 gr kylning 769,25 / 9,76500 x 1,05 ≈ 75,02 gr kylning
(289 / 14,7) x 1,05 ≈ 20,6 gr kylning 289 / 14,7 x 1,05 ≈ 18,7 gr kylning
dt = 82,7 - 20,6 ≈ 62 dt = 75,02 - 18,7 ≈ 56
Luft med 20,6 gr C, (273 + 20,6) / 273 = 1,075, Luft med 18,7 gr C, (273 + 18,7) / 273 = 1,068
Luft med 82,7gr C, (273 + 82,7) / 273 = 1,303, Luft med 75,2 gr C, (273 + 75,2) / 273 = 1,275
1,303/1,075 = 1,212 eller 21,5 % mer luft med E85, 1,275/1,068 = 1,194 eller 19,4 % mer luft med E85

Eftersom volymen beräknas från 0 Kelvin blir den procentuella ökningen större om man räknar vid lägre temperatur än här & vice versa.

[aryan]

Ja just det!

Nu blir det nog inte riktigt så mkt som dessa knappa 20% mera luft/bränsle, vilket teoretisk skulle innebära att det blir 20% mera effekt. Det kan t ex bero på att kallare gaser är mera "trögflytande" än heta.

Men jag får i varje fall förvånansvärt mkt effekt ur en vespa 50 med sin lilla 10 mm originalförgasare.

/Aryan

[aryan]

Ja det tycker jag verkar stämma rätt bra.

Men om etanolens ångbildningsvärme är 841 så är E85 lite mindre eller hittade du en uppgift för E85?
I den intressanta artikeln: Potentiality of Ethanol As a Fuel for Dedicated Engine från Franska petroleum institutet(!) står det att etanolens ångbildningsvärme är 854 kJ/kg medan bensin är 289 kJ/kg. Då blir E85 ca (0,85 x 854) + (0,15 x 289) = 769,25 och får E85 769,25 / 289 ≈ 2,66 så mkt kylande effekt och 1,5 ggr så mkt bränsle blir då ung 4 ggr så mkt kyllning.

Din beräkning blir då:
Etanolens ångbildningsvärme = 769,25 kj/kg
98 ångbildningsvärme 289 kj/kg
Cp luft 01,05 kj/kg
(769,25 / 9,76500) x 1,05 ≈ 82,7 gr kylning 769,25 / 9,76500 x 1,05 ≈ 75,02 gr kylning
(289 / 14,7) x 1,05 ≈ 20,6 gr kylning 289 / 14,7 x 1,05 ≈ 18,7 gr kylning
dt = 82,7 - 20,6 ≈ 62 dt = 75,02 - 18,7 ≈ 56
Luft med 20,6 gr C, (273 + 20,6) / 273 = 1,075, Luft med 18,7 gr C, (273 + 18,7) / 273 = 1,068
Luft med 82,7gr C, (273 + 82,7) / 273 = 1,303, Luft med 75,2 gr C, (273 + 75,2) / 273 = 1,275
1,303/1,075 = 1,212 eller 21,5 % mer luft med E85, 1,275/1,068 = 1,194 eller 19,4 % mer luft med E85

Eftersom volymen beräknas från 0 Kelvin blir den procentuella ökningen större om man räknar vid lägre temperatur än här & vice versa.

Har räknad ännu lite bättre? igen och tror att det ska vara mera så här:
Etanolens ångbildningsvärme är 854 kJ/kg medan bensin är 289 kJ/kg.

Då blir E85 ca (0,85 x 854 kJ/kg) + (0,15 x 289 kJ/kg) = 769,25 kJ/kg och får E85 769,25 / 289 ≈ 2,66 ggr så mkt kylande effekt!

Ideal luft/bränsleförhållande vid bensin är 14,7 luftmassadelar på 1 bränslemassadel, ideal luft/bränsleförhållande vid E85 är 9,8 luftmassadelar på 1 bränslemassadel. Det innebär att det vid samma mängd gaser in i motorn går åt 1 / (14,7 + 1) = 6,37 massaprocent bensin för E85 blir det 1 / (9,8 + 1) = 9,26 massaprocent E85. Alltså 9,26/6,37 går det åt 1,45 ggr mera bränslemassa vid samma gasmängd.

Då blir den totala kylande effekten vid samma gasmängd alltså 2,66 x 1,45 = 3,857 ggr så mkt kylning totalt.

Din beräkning blir i så fall:
Luftens värmecapacitet cp är 1,005 kJ/(kg·K)
Bensin ger då
289 / ((14,7 + 1) x 1,05) ≈ 17,5° kylning (borde man inte ta med till bränsleångernas vämecapacitet här?)
med E85 borde det då bli 3,857 x 17,5 ≈ 67,5°

Eller
769,25 / ((1 + 9,765) x 1,05) = 68,1° gr kylning (lite avrundningsfel?)
Temperaturskillnad är alltså
dt 68° - 17,5° = 50,5° lägre temperatur
Bensinluft med 17,5°C lägre temp gör att gasen krymper till 273 / (273 + 17,5) = 94%
E85luft med 68°C lägre temp gör att gasen krymper med 273 / (273 + 68 ) = 80%
80 / 94 = 85% mindre bränsleluftvolym med E85 än med bensin eller teoretiskt 17,5 % mera luft+bränsle med E85 ?

/Aryan

[aryan]

De 50 grader lägre temperatur i bränsleluftblandningen gör att kylningen av kolv mm blir betydligt bättre och risken värmenyp mindre.

Det gör också att den kan bli lite för kall när det är kallt ute vilket gör att jag nu kör omkring med fläktöppningen täckt till 95%.

Jag kan också ha minst två steg varmare tändstift utan minsta tecken på att den blir för varm. Sedan i söndags testar jag förresten irridium tändstift men det kanske kräver en annan träd

/Aryan

[mavio]

eru me?

Ja jäklar! Det ser ju återigen mörkare ut för etanolen ur trimsynvinkel. Måste nog testa iaf och se om det rör på sig bättre.

[fritte]

[aryan]

eru me?

Ja jäklar! Det ser ju återigen mörkare ut för etanolen ur trimsynvinkel. Måste nog testa iaf och se om det rör på sig bättre.

Hursa?

17,5 % bättre fyllningsgrad + 50 grader lägre temp i insuget kan knappast vara en försämring

Sen bör man nog ta vara på oktantalet genom att höga kompressionen, i en fyrtaktare lär 13:1 vara bra (har själv höjd till 12,7 i min bil och har knappt någon merförbrukning med E85 jmfd med orginal bensin 9:1).

Kan man översätta det 1:1 till tvåtakt?

/Aryan

[aryan]

då blir den också onnödig

[fritte]

Vid förgasning är bränslet det som upptar energi från luften och skall stå i täljaren.
1 x 289 / (14,7 x 1,05)

Ovanstående var fel, även bränslets gas kyles vid förångning

[aryan]

Så min beräkning var ändå rätt?

289 / ((14,7 + 1) x 1,05) ≈ -17,5° bensin
769,25 / ((1 + 9,765) x 1,05) = -68,1° E85

Kör du lite fetare blandning än Lambda 1 blir skillnad i kylning ännu större.

http://www.ls1.com/forums/showthread.php?t=33448
Gas max power rich .... 12.5 A/F
E85 max power rich ...... 6.975 A/F

289 / ((12,5 + 1) x 1,05) = -20,39° bensin
769,25 / ((1 + 6,97500) x 1,05) = -91,86° E85
drygt 70°C kallare insug!

Bensinluft med ca 20°C lägre temp gör att gasen krymper till 273 / (273 + 20) = 93%
E85luft med 68°C lägre temp gör att gasen krymper med 273 / (273 + 92 ) = 75%
81% mindre bränsleluftvolym med E85 än med bensin

Alltså teoretiskt 24% mera cylinderfyllning med E85 vid max effekt = ca 24% högre och 70 grader kallare insug!

/Aryan

[fritte]

98oktan 289 / ((14,7 + 1) x 1,05) ≈ 17,5° kylning
E85 borde det då bli 3,857 x 17,5 ≈ 67,5°
/Aryan

Men detta är teoretiskt. Omgivningens temperatur, värmeledning från förbränningen jämnar ut siffrorna, även att värmeledningen ökar propetionellt med temperaturskillnaden.

De 0,760 Mj/kg som kyler är ju bara 1,8 % av de 43 Mj/kg som förbränns.
Om verkningsgraden är 25 % blir 0,75 X 43 Mj värme = 32,25 Mj varav en del följer med avgaserna, o resten lär inte lämna vår kalla gas helt oberörd.

[fritte]

Det vore kul om man kunde mäta yttemperaturen på förgasare, topplock, och vevhus på din Vespa och jämföra med en bensinare.

[aryan]

Det vore kul om man kunde mäta yttemperaturen på förgasare, topplock, och vevhus på din Vespa och jämföra med en bensinare.

Ja, med E85 märker man förståss mera när det blir för kallt, bensin brinner fortfarande vid -40 medan ren etanol har en minimum temp då det vill brinna på ca 12 grader men E85 brinner betydligt kallare och jag kan starta (inte på första kicken) vid minus grader, men man märker att motorn då "fryser" om jag inte täcker för vid minusgrader. Den kan då helt dö efter en motor bromsning om jag öppnar gasen för snabbt, med varm motor/varmare väder finns inte den effekten.

Att ge fetare blandning vid fullast bara för att ge extra kyllning för att undvika värmenyp verkar iaf helt överflödigt.

Jag hittade ett litet fel till i beräkningen: cp bränsle ≠ cp luft,
cp etanol 2.44 kJ/(kg·K), cp bensin 2,22 kJ/(kg·K) => cp E85 2,41 kJ/(kg·K)

då blir det vid lambda 1 för bensin
289 / ((14,7 x 1,05) + 2,22) = 16,3693005, alltså ca 16°C tempsänkning
och för E85 blir det vid lamda 1
769,25 / ((9,76500 x 1,05) + 2,41) = 60,7466488, ca 61°C tempsänkning

Vid fetare blandning blir skillnaden givetvs större igen men det orkar jag inte räkna ut en gång till just nu

/Aryan

[aryan]

De 0,760 Mj/kg som kyler är ju bara 1,8 % av de 43 Mj/kg som förbränns.
Om verkningsgraden är 25 % blir 0,75 X 43 Mj värme = 32,25 Mj varav en del följer med avgaserna, o resten lär inte lämna vår kalla gas helt oberörd.

Andelen vattenånga är större i avgaserna (större andel väte i etanol än bensin) och vattenånges CP är störe än de andra gaser vilket gör att mera värme lämnar motorn med avgaserna samtidigt som att EGT är betydligt lägre!

Men det kommer David att kunna rapportera om eller hur

/Aryan

[fritte]

Om man monterar en tempgivare i topplocket kunde man prova att köra utan fläktkåpan.

[fritte]

Ett spjäll som leder bort fläktens luft istället för att täcka fläkten insug?
Temperaturaktiverat?

[mavio]

EGT är betydligt lägre!

Hmm då måste jag väl korta pipan..

[aryan]

Om man monterar en tempgivare i topplocket kunde man prova att köra utan fläktkåpan.

Ja, skulle behöva veta lite vad som kan anses vara "normalt" 200 grader? En Stektermometer,
digital med inställbar temperatur -50° - +300°C och timer.
http://www.clasohlson.se/Product/Produc ... d=54638184

Kanske kan vara användbar vid mätning av toppens temperatur..

Ett spjäll som leder bort fläktens luft istället för att täcka fläkten insug?
Temperaturaktiverat?

Eller en sån istället för lådvinkartongen



/Aryan

[aryan]

EGT är betydligt lägre!

Hmm då måste jag väl korta pipan..

Du kan väll mäta först

/Aryan