Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ΣΕ ΒΕΝΖΙΝΟΚΙΝΗΤΑ.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ΣΕ ΒΕΝΖΙΝΟΚΙΝΗΤΑ."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ΣΕ ΒΕΝΖΙΝΟΚΙΝΗΤΑ ΚΑΙ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΚΙΝΗΤΑ ΟΧΗΜΑΤΑ Μερκούριος Γώγος Εργαστηριακός Συνεργάτης Σίνδος, Απρίλιος 2010

2 2 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ 1. ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΑ 2. ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ 3. ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ΣΕ ΒΕΝΖΙΝΟΚΙΝΗΤΑ ΟΧΗΜΑΤΑ 4. ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ΣΕ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΚΙΝΗΤΑ ΟΧΗΜΑΤΑ 5. ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ ΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ΣΕ ΟΧΗΜΑ ΠΑΛΑΙΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

3 3 1. ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΑ Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ

4 4 •Μείωση αποθεμάτων αργού πετρελαίου με ταυτόχρονη αύξηση της ζήτησης  Αύξηση τιμής •Φαινόμενο του θερμοκηπίου ενίσχυση από ανθρωπογενείς δραστηριότητες  εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου  αποψίλωση δασών Προβλήματα που αναζητούν λύσεις Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

5 5 Εξέλιξη τιμής αργού πετρελαίου BP Statistical Review of World Energy June – 2007 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

6 6 Φθηνό πετρέλαιο; - Τέλος! Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

7 7 Αύξηση CO 2 στην ατμόσφαιρα World Resources Institute, 2007 Για περίπου χρόνια η συγκέντρωση του CO 2 στην ατμόσφαιρα ήταν σταθερή στα 280 ppm Μετά τη βιομηχανική επανάσταση αυξήθηκε κατά 36% Τα τελευταία χρόνια αυξάνεται κατά 2ppm ανά έτος Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

8 8 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου (1/2) Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 UNEP/GRID-Arendal, 2002

9 9 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου (2/2) UNEP/GRID-Arendal, 2002

10 10 Ο κύκλος του άνθρακα Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

11 11 Πλεονεκτήματα  Μείωση εξάρτησης από τα ορυκτά καύσιμα  Μείωση έντασης φαινομένου θερμοκηπίου  Ενίσχυση αγροτικού εισοδήματος  Θέσεις εργασίας Μειονεκτήματα  Ανταγωνισμός με είδη διατροφής  Περιβαλλοντικές επιπτώσεις Βιοκαύσιμα Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

12 12 Αλλαγές χρήσεων γης UNFCCC, 2008 Η περίπτωση της Βραζιλίας: Κατανομή εκπομπών GHG σε ισοδύναμο CO 2 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

13 13 2. ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ

14 14 Παραγωγή βιοαιθανόλης Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

15 15 Ενεργειακό ισοζύγιο βιοαιθανόλης Macedo et al., 2004, USDA, 2001, 2002 & DTI Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

16 16 Κόστος παραγωγής (2006) Worldwatch Institute, 2006 ΜέλλονΠαρόν Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

17 17 Εκπομπές GHG βιοαιθανόλης U.S. DoE, 2007 Ποσοστά μείωσης εκπομπών σε σχέση με την πρώτη ύλη και την ενέργεια των διεργασιών, σε σύγκριση με τη βενζίνη 19% 28% 78% 52% 86% Βενζίνη Καλαμπόκι Ζαχαρο- κάλαμο Κυτταρίνη ΠετρέλαιοΜ.Ο. σήμερα Φυσικό αέριο Βιομάζα Η παραγόμενη από καλαμπόκι αιθανόλη με τη μέθοδο wet-mill και ενέργεια από κάρβουνο έχει μεγαλύτερες εκπομπές από τη βενζίνη κατά 4% (EPA, 2007) Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

18 18 Παραγωγή βιοαιθανόλης 2007 F.O.Licht, 2008 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

19 19 Παραγωγή βιοαιθανόλης στην Ευρώπη Strube-Dieckman, 2007 Κατανομή πρώτων υλών Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

20 20 Κατανάλωση βιοκαυσίμων στην Ε.Ε. (2008) EurObserv’ER, 2009 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

21 21 Οδηγία 2003/30/EC Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 EurObserv’ER, 2009

22 22 3. ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ΣΕ ΒΕΝΖΙΝΟΚΙΝΗΤΑ ΟΧΗΜΑΤΑ Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ

23 23 Η αιθανόλη ως καύσιμο Μ.Ε.Κ. Δεν είναι νέα ιδέα! 1826Samuel Morey 1860Nicholas Otto 1896Henry Ford Quadricycle 1908Ford Model T 1920Δεκαετία επικράτησης βενζίνης 1973Πετρελαϊκή κρίση 1975Πρόγραμμα "Proálcohol” στη Βραζιλία 2003Οδηγία 2003/30/EC προωθεί τη χρήση βιοκαυσίμων Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

24 24 Ιδιότητες αιθανόλης με επίδραση στις Μ.Ε.Κ. •περιεχόμενο οξυγόνο •αριθμός οκτανίου •κατώτερη θερμογόνος δύναμη •διαλυτότητα στο νερό •λανθάνουσα θερμότητα εξαέρωσης •λόγος αερίων προϊόντων προς αντιδρώντα •θερμοκρασία και ταχύτητα διάδοσης φλόγας •πτητικότητα •ανάμειξη με βενζίνη •διαβρωτική ικανότητα Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

25 25 Περιεχόμενο οξυγόνο C 2 H 5 OH  φτωχότερο μίγμα στο θάλαμο καύσης  καλύτερη καύση (μείωση εκπομπών CO) Στοιχειομετρική αναλογία αέρα/καυσίμου ΒενζίνηDieselΑιθανόληE Σύνθεση κατά βάρος ΑιθανόληΒενζίνηDiesel Άνθρακας52.2%85-88%84-87% Υδρογόνο13.1%12-15%13-16% Οξυγόνο34.7%00 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

26 26 Αριθμός οκτανίου  Μεγαλύτερος από τη βενζίνη  μείωση κτυπήματος κινητήρα  Μεγαλύτερος βαθμός συμπίεσης  αύξηση ισχύος κινητήρα Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 RFA, 2005

27 27 Κατώτερη θερμογόνος δύναμη  Μικρότερη σε σχέση με τη βενζίνη Αιθανόλη:26750 kJ/kg Βενζίνη:43000 kJ/kg περιέχει περίπου τα 2/3 της ενέργειας της βενζίνης  λιγότερα km ανά λίτρο  ανάγκη μεγαλύτερης δεξαμενής καυσίμου ή συχνότερου ανεφοδιασμού Αιθανόλη Βενζίνη Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

28 28 Θερμογόνος δύναμη Στα μίγματα με ποσοστό αιθανόλης έως και 60% η μειωμένη θερμογόνος δύναμη (κατά 20%) μπορεί να αντισταθμιστεί με βελτιώσεις του κινητήρα. Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 Brusstar, 2005

29 29 Διαλυτότητα στο νερό (1/3)  μικρή μοριακή μάζα Αιθανόλη46.07 g Βενζίνη g Diesel 200 g περίπου  ισχυρή πολική ένωση  100% διαλυτή στο νερό Η παρουσία μικρής ποσότητας νερού σε μίγμα βενζίνης/αιθανόλης προκαλεί τον διαχωρισμό των φάσεων. Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

30 30 Διαλυτότητα στο νερό (2/3) Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 Διαχωρισμός των φάσεων Tanknology, Inc.

31 31 15 º C Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 Διαλυτότητα στο νερό (3/3) David Korotney

32 32 Επιπτώσεις διαχωρισμού φάσεων Ο διαχωρισμός των φάσεων των μιγμάτων μπορεί να έχει σαν αποτέλεσμα τη δημιουργία πάγου στις σωληνώσεις του κυκλώματος τροφοδοσίας. Στα οχήματα εναλλακτικού καυσίμου (FFV), η παρουσία νερού στο καύσιμο μπορεί να προκαλέσει δυσλειτουργία του αισθητήρα καυσίμου. Το πρόβλημα αντιμετωπίζεται αποτελεσματικά με τη χρήση χημικών προσθέτων. Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

33 33 Λανθάνουσα θερμότητα εξαέρωσης  πολύ υψηλότερη από τη βενζίνη Αιθανόλη: kJ/kg Βενζίνη: kJ/kg  αύξηση ισχύος μηχανής  αύξηση ογκομετρικού βαθμού απόδοσης  προβλήματα κατά την ψυχρή εκκίνηση Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

34 34 Λόγος αερίων προϊόντων προς αντιδρώντα  μεγαλύτερη αναλογία H/C Αιθανόλη: 0.25 w/w Βενζίνη: ~0.15 w/w  η αιθανόλη παράγει μεγαλύτερο όγκο αερίων ανά μονάδα ενέργειας  αύξηση μέσης πίεσης  απόδοση 7% μεγαλύτερου έργου (Bailey, 1996) Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

35 35 Θερμοκρασία φλόγας λίγο μικρότερη από αυτή της βενζίνης Αιθανόλη: 1930 ºC Βενζίνη: 1977 ºC Diesel: 2054 °C  μεγαλύτερος θερμικός βαθμός απόδοσης (λόγω μειωμένων απωλειών θερμότητας)  μείωση εκπομπών NO x Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

36 36 Ταχύτητα διάδοσης φλόγας Η ταχύτητα διάδοσης της φλόγας της αιθανόλης είναι μεγαλύτερη από τη βενζίνη σε όλο το φάσμα αναλογιών αέρα/καυσίμου Brusstar & Bakenhus, 2005 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

37 37 Πτητικότητα Επίδραση του ποσοστού της αιθανόλης στην πίεση ατμών κατά Reid Αιθανόλη RVP=15-17 kPa Βενζίνη: RVP= kPa Τα μίγματα με μικρό ποσοστό αιθανόλης έχουν μεγαλύτερη πτητικότητα από τη βενζίνη Περιβαλλοντικές συνέπειες Furey, 1985 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

38 38 Πτητικότητα μιγμάτων  Η μεγάλη πτητικότητα συμβάλλει στη δημιουργία μεγάλης ποσότητας ατμών με συνέπεια τη μείωση της παροχής καυσίμου στον κινητήρα  Οι επιπτώσεις είναι συνήθως απώλεια ισχύος, αλλά ακόμη και σταμάτημα του κινητήρα Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

39 39 Αύξηση όγκου μιγμάτων αιθανόλης/βενζίνης: Ο όγκος του μίγματος είναι μεγαλύτερος από το άθροισμα των όγκων των δύο υγρών Ανάμειξη με βενζίνη Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 Union Oil Company of California

40 40 Απόδοση (βελτιστοποιημένων κινητήρων)  Μεγαλύτερο βάρος δεξαμενής και καυσίμου: 1% μείωση μεταφορικής ικανότητας (transport efficiency)  Μεγαλύτερος όγκος καυσαερίων: 7% κέρδος σε σχέση με τη βενζίνη, 1% σε σχέση με το Diesel  Υψηλότερος αριθμός οκτανίων: 6% έως 10% κέρδος σε σχέση με τη βενζίνη καμία διαφορά με το Diesel Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

41 41 Θερμικός βαθμός απόδοσης Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

42 42 Προβλήματα εκκίνησης (Drivability)  προβλήματα κατά την ψυχρή εκκίνηση λόγω της υψηλότερης λανθάνουσας θερμότητας εξαέρωσης των μιγμάτων αιθανόλης/βενζίνης  προβλήματα κατά την θερμή εκκίνηση λόγω της αυξημένης πτητικότητας των μιγμάτων δημιουργούνται συνθήκες ατμόφραξης  υπό κανονικές θερμοκρασιακές συνθήκες η εκκίνηση δεν παρουσιάζει πρόβλημα Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

43 43 Απόδοση κινητήρων αιθανόλης Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 Joseph Jr., 2005

44 44 Σημαντικοί παράμετροι σχεδιασμού  λόγος συμπίεσης η αύξησή του αυξάνει την οικονομία καυσίμου τάση για κρουστική καύση & αυξημένες εκπομπές NO x  γεωμετρία θαλάμου καύσης θέση αναφλεκτήρα, αριθμός βαλβίδων, τυρβώδης ή ελικοειδής ροή κλπ.  χρονισμός βαλβίδων μεγαλύτερη επικάλυψη  επιδόσεις σε υψηλές ταχύτητες μικρότερη επικάλυψη  χαμηλότερες εκπομπές ρελαντί  διαχείριση καυσίμου ο ψεκασμός του καυσίμου δίνει καλύτερα αποτελέσματα από το καρμπυρατέρ σε κινητήρες που καίνε αιθανόλη Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

45 45 Κύριες παράμετροι λειτουργίας  λάμδα μεγαλύτερο λάμδα (συνθήκες φτωχού μίγματος) καλύτερος θερμικός βαθμός απόδοσης μειωμένες εκπομπές HC & CO αυξημένες εκπομπές NO x  προπορεία ανάφλεξης η επίδραση του χρόνου ανάφλεξης στην κατανάλωση καυσίμου είναι αντιστρόφως ανάλογη με την επίδραση στις εκπομπές καυσαερίων  ανακυκλοφορία καυσαερίων (EGR) η αύξηση της ανακυκλοφορίας μειώνει τις εκπομπές NO x αλλά αυξάνει τις εκπομπές HC και την κατανάλωση Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

46 46 Διαβρωτική ικανότητα (1/2) Η αιθανόλη είναι πιο διαβρωτική από τη βενζίνη Υλικά που αλλοιώνονται Μεταλλικά:ορείχαλκος (brass Cu-Zn) αλουμίνιο επιμολυβδωμένος χάλυβας Μη μεταλλικά:φυσικό καουτσούκ πολυουρεθάνη φελλός δέρμα PVC πολυαμίδια κάποια πλαστικά Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

47 47 Συμβατά υλικά Μεταλλικά:ανοδιωμένο αλουμίνιο χάλυβας & ανοξείδωτος χάλυβας σίδηρος μπρούντζος (bronze Cu – Sn) Μη μεταλλικά:πολυμερείς ενώσεις νεοπρένιο υαλονήματα θερμοπλαστικά πολυπροπυλένιο teflon Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 Διαβρωτική ικανότητα (2/2)

48 48 Απαραίτητες τροποποιήσεις κινητήρων Otto Μη απαραίτητες Πιθανώς απαραίτητες Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 Joseph Jr., 2005

49 49 Επικαθήσεις (1/2) 1.6L mpi 4spd Automatic km 1.3L mpi 3spd Autom km Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 Orbital Australia PTY Ltd., 2007

50 Toyota Hilux 2.4L Carburetor km Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 Επικαθήσεις (2/2) Orbital Australia PTY Ltd., 2007

51 51 Επιπτώσεις στο σύστημα τροφοδοσίας 1997 Toyota Hilux 2.4L Carburetor [ km] Φίλτρο καυσίμου μετά από χρήση E5 για km και E10 για km Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 Orbital Australia PTY Ltd., 2007

52 52 Εκπομπή καυσαερίων (1/2) Οριοθετημένοι από τη νομοθεσία ρύποι  CO  HC  NO x  PM Αέριο θερμοκηπίου  CO 2       Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

53 53 Μη οριοθετημένοι από τη νομοθεσία ρύποι  methanol & ethanol  formaldehyde  acetaldehyde  methyl & ethyl nitrite  benzene  toluene  Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 Εκπομπή καυσαερίων (2/2)

54 54 Εκπομπές λόγω εξάτμισης (αναθυμιάσεις) Μίγματα αιθανόλης/βενζίνης: • Αύξηση εκπομπών VOC λόγω μεγαλύτερης τάσης ατμών • Αυξημένη διαπερατότητα λόγου μικρότερου μεγέθους μορίου • Commingling effect Κατανομή εκπομπών πτητικών οργανικών ενώσεων βενζινοκίνητων οχημάτων στη Δυτική Ευρώπη Brusstar & Bakenhus, 2005 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

55 55 Αγώνες ταχύτητας Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 Ethanol Hemelgarn Racing Team 2005 Indy Car series Team Nasamax Le Mans 2004

56 56 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ

57 57 4. ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ΣΕ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΚΙΝΗΤΑ ΟΧΗΜΑΤΑ Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ

58 58 Ιδιότητες μιγμάτων αιθανόλης/Diesel  σταθερότητα μιγμάτων κάτω των 10 °C τα δύο καύσιμα διαχωρίζονται  ιξώδες και λιπαντική ικανότητα χαμηλότερο ιξώδες και μειωμένη λιπαντική ικανότητα  κατώτερη θερμογόνος δύναμη χαμηλότερη (μειώνεται 2% ανά 5% vol αιθανόλης)  αριθμός κετανίου μικρότερος(καθυστέρηση στην ανάφλεξη)  συμβατότητα υλικών Ανάγκη χρήσης βελτιωτικών προσθέτων Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

59 59 Επιπτώσεις μιγμάτων αιθανόλης/Diesel •μείωση ισχύος σε σχέση με το Diesel μικρότερη κατώτερη θερμογόνος δύναμη αυξημένες διαρροές λόγω χαμηλότερου ιξώδους •αύξηση κατανάλωσης 4-5% (Hansen et al., 2001) •φθορά κινητήρα 10% ΕtOH φυσιολογική φθορά 15% EtOH μη φυσιολογική φθορά στους εγχυτήρες Το ποσοστό της αιθανόλης πρέπει να περιοριστεί κάτω του 10% (UIUC, 2000) Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

60 60 Επιπτώσεις στα καυσαέρια •εκπομπές PM  E10-Diesel: 73-80% σε σχέση με το Diesel •εκπομπές NO x  E10-Diesel: % σε σχέση με το Diesel •εκπομπές CO  E10-Diesel: % σε σχέση με το Diesel •εκπομπές HC  E10-Diesel: % σε σχέση με το Diesel Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

61 61 Τάση ανάφλεξης Σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος οι ατμοί του ρεζερβουάρ που περιέχει E-Diesel είναι εύφλεκτοι ή εκρηκτικοί Αλλαγή κατηγορίας από Class II (καύσιμο) σε Class I (εύφλεκτο) NREL, 2003 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

62 62 Η θέση της αυτοκινητοβιομηχανίας Οι κατασκευαστές δεν υποστηρίζουν τη χρήση αιθανόλης σε καμία κατηγορία Diesel μέχρι να διευθετηθούν οριστικά, μέσω περαιτέρω έρευνας, τα θέματα που αφορούν στην ασφάλεια, την απόδοση και την υγεία (WWFC, 2006). Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

63 63 5. ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ ΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ΣΕ ΟΧΗΜΑ ΠΑΛΑΙΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ

64 64 Εργαστηριακές μετρήσεις Τοποθεσία:ΤΕΙ Θεσ/νίκης, Τμήμα Οχημάτων, Εργαστήριο ΜΕΚ II Όχημα:Ford Escort 1.3 L με καρμπυρατέρ χωρίς καταλύτη Χρησιμοποιηθέντα καύσιμα:Βενζίνη LRP (E0), E10, E20 & E50 Δυναμοπέδη κυλίνδρων:Ροπή Ισχύς Στροφές Ατμοσφαιρική πίεση και θερμοκρασία αέρα Αναλυτής καυσαερίων:Διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ) Μονοξείδιο του άνθρακα (CO) Υδρογονάνθρακες (HC) Οξυγόνο (O 2 ) Οξείδια του αζώτου (NO x ) Ζυγός ακριβείας:Κατανάλωση καυσίμου Υπολογιζόμενα μεγέθη:Μέση πίεση θαλάμου καύσης Λάμδα (λ) Ειδική κατανάλωση Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

65 65 Εξοπλισμός εργαστηρίου Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

66 66 4° BTDC ΡοπήΑποτελέσματα +6.3% +6.5% -3.9% Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

67 67 Επίδραση προπορείας στη ροπή (Ε20) Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

68 68 Ισχύς 4° BTDC Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

69 69 Επίδραση προπορείας στην ισχύ Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

70 70 Μέση πίεση Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

71 71 Κατανάλωση καυσίμου Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

72 72 4° BTDC Ειδική κατανάλωση καυσίμου -9.1% Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

73 73 Μονοξείδιο του άνθρακα 4° BTDC Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

74 74 Μονοξείδιο του άνθρακα -91% -44% -29% Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

75 75 4° BTDC Διοξείδιο του άνθρακα +19% +28% +52% Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

76 76 Συσχέτιση CO και CO 2 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

77 77 4° BTDC Υδρογονάνθρακες -17% -26% -55% Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

78 78 Υδρογονάνθρακες -17% -26% -55% Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

79 79 Οξείδια του αζώτου +198% +307% +1160% Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

80 80 Λάμδα Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

81 81 Συσχέτιση λ - εκπομπών NO x & HC Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

82 82 Συσχέτιση λ - εκπομπών CO & CO 2 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

83 83 Επίδραση λ και αβάνς στη μέση πίεση Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

84 84 Επίδραση λ και αβάνς στη ροπή Bosch, 2007 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

85 85 Επίδραση λ και αβάνς στην ειδική κατανάλωση Bosch, 2007 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

86 86 Επίδραση λ και αβάνς στις εκπομπές CO Bosch, 2007 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

87 87 Επίδραση λ και αβάνς στις εκπομπές HC Bosch, 2007 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

88 88 Επίδραση λ και αβάνς στις εκπομπές NO x Bosch, 2007 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

89 89  Η προσθήκη αιθανόλης στη βενζίνη οδηγεί στη λειτουργία του κινητήρα με φτωχότερο μίγμα, λόγω του οξυγόνου που περιέχει.  Η αύξηση της μέσης πίεσης στο θάλαμο καύσης, κυρίως λόγω της κατά πολύ μεγαλύτερης λανθάνουσας θερμότητας εξαέρωσης της αιθανόλης, μπορεί να αντισταθμίσει τη μείωση της κατώτερης θερμογόνου δυνάμεως στα μίγματα με χαμηλή περιεκτικότητα σε αιθανόλη, ακόμη και αν μείνει ανεκμετάλλευτο το πλεονέκτημα του μεγαλύτερου αριθμού οκτανίου.  Η καλύτερη καύση, λόγω «φτωχού» μίγματος, έχει σαν αποτέλεσμα τη μείωση των εκπομπών CO και ακαύστων HC αλλά ταυτόχρονα την αύξηση των εκπομπών CO 2 και NO x. Η αύξηση των εκπομπών CO 2 στην εξάτμιση δεν πρέπει να μας ανησυχεί γιατί αφενός δεν είναι τοξικό και αφετέρου η θεώρηση για τις επιπτώσεις στο φαινόμενο του θερμοκηπίου πρέπει να γίνει στον συνολικό κύκλο ζωής του καυσίμου. Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 Συμπεράσματα (1/3)

90 90 Στην εργοστασιακή ρύθμιση του αβάνς (4° BTDC) η έρευνα έδειξε:  αύξηση ροπής και ισχύος κατά 6% με τα καύσιμα Ε10 και Ε20 και μείωση κατά 4% με το Ε50  τάση μείωσης της κατανάλωσης καυσίμου  πολύ μεγάλη μείωση των εκπομπών CO κατά 29% (Ε10), 44% (Ε20) & 91% (Ε50)  μεγάλη μείωση των εκπομπών ακαύστων HC κατά 17% (Ε10), 26% (Ε20) & 55% (Ε50)  αύξηση των εκπομπών CO 2  πολύ μεγάλη αύξηση των εκπομπών NO x κατά 198% (E10), 307% (E20) και 1160% (Ε50) Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 Συμπεράσματα (2/3)

91 91 Η αλλαγή της προπορείας έναυσης στα μίγματα αιθανόλης/βενζίνης Ε10, Ε20 και Ε50 είχε τις ίδιες επιπτώσεις με τη βενζίνη αναφοράς. Με την αύξηση της προπορείας έναυσης καταγράφηκε: - αύξηση της μέσης πίεσης, της ροπής και της ισχύος - μείωση της ειδικής κατανάλωσης καυσίμου - αύξηση των εκπομπών HC και NO x. Από τα τρία μίγματα που μελετήθηκαν, το E20 παρουσίασε τα καλύτερα αποτελέσματα από πλευράς επιδόσεων του κινητήρα, με μειωμένες εκπομπές CO και HC αλλά αυξημένες εκπομπές NO x. Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 Συμπεράσματα (3/3)

92 92 Ανακοινώσεις · Δημοσιεύσεις · Συνεντεύξεις Εφημερίδα «Μακεδονία». Πείραμα του ΤΕΙΘ: Αυτοκίνητα που καίνε αλκοόλ. 23 Σεπτεμβρίου Triandafyllis, John & Merkouris Gogos. The effects of ethanol on internal combustion engines. In Green Fuels CD “CarEcology” New Technological and Ecological Standards in Automotive Engineering. Thessaloniki, October TV100. Ρεπορτάζ. 18 Οκτωβρίου Γώγος Μ., Τριανταφύλλης Ι. και Ξένος Δ. Επιπτώσεις χρήσης αιθανόλης σε οχήματα συμβατικής τεχνολογίας. 3ο Περιβαλλοντικό Συνέδριο Μακεδονίας, Θεσσαλονίκη, Μαρτίου Gogos, Merkourios, Dimitrios Savvidis, John Triandafyllis. Study of the effects of ethanol use on a Ford Escort fitted with an old technology engine. SAE Commercial Vehicle Engineering Congress. Chicago, IL, USA, October 2008 Gogos, Merkourios & John Triandafyllis. Ignition timing influence on an old technology vehicle fuelled with ethanol/petrol blends. Balkan Collaboration: The must for better life and environment in S.E. Europe, Balkan Environmental Association International Conference, Florina, 6-9 November Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

93 93 Ευχαριστώ για την προσοχή σας! Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010


Κατέβασμα ppt "ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ΣΕ ΒΕΝΖΙΝΟΚΙΝΗΤΑ."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google