ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ΣΕ ΒΕΝΖΙΝΟΚΙΝΗΤΑ ΚΑΙ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΚΙΝΗΤΑ ΟΧΗΜΑΤΑ 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

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

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

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

Εξέλιξη τιμής αργού πετρελαίου BP Statistical Review of World Energy June 2007 test 1861 – 2007 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

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

Αύξηση CO2 στην ατμόσφαιρα στην ατμόσφαιρα ήταν σταθερή στα 280 ppm test World Resources Institute, 2007 Μετά τη βιομηχανική επανάσταση αυξήθηκε κατά 36% Τα τελευταία χρόνια αυξάνεται κατά 2ppm ανά έτος Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

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

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

Ο κύκλος του άνθρακα Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010 http://bioenergy.ornl.gov Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

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

Αλλαγές χρήσεων γης Η περίπτωση της Βραζιλίας: UNFCCC, 2008 Η περίπτωση της Βραζιλίας: Κατανομή εκπομπών GHG σε ισοδύναμο CO2 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

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

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

Ενεργειακό ισοζύγιο βιοαιθανόλης 1 Macedo et al., 2004, USDA, 2001, 2002 & DTI 2003 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

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

Εκπομπές GHG βιοαιθανόλης 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 Πετρέλαιο Μ.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) U.S. DoE, 2007 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

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

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

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

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

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

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

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

Στοιχειομετρική αναλογία αέρα/καυσίμου Περιεχόμενο οξυγόνο C2H5OH Σύνθεση κατά βάρος Αιθανόλη Βενζίνη Diesel Άνθρακας 52.2% 85-88% 84-87% Υδρογόνο 13.1% 12-15% 13-16% Οξυγόνο 34.7% φτωχότερο μίγμα στο θάλαμο καύσης καλύτερη καύση (μείωση εκπομπών CO) Στοιχειομετρική αναλογία αέρα/καυσίμου Βενζίνη Diesel Αιθανόλη E85 14.7 14.6 9.0 9.7 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

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

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

Θερμογόνος δύναμη Brusstar, 2005 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

Διαλυτότητα στο νερό (1/3) Διαλυτότητα στο νερό (1/3) μικρή μοριακή μάζα Αιθανόλη 46.07 g Βενζίνη 100-105 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

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

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

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

Λανθάνουσα θερμότητα εξαέρωσης πολύ υψηλότερη από τη βενζίνη Αιθανόλη: 842-930 kJ/kg Βενζίνη: 330-400 kJ/kg αύξηση ισχύος μηχανής αύξηση ογκομετρικού βαθμού απόδοσης προβλήματα κατά την ψυχρή εκκίνηση test Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

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) test Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

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 NOx Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

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

Πτητικότητα Αιθανόλη RVP=15-17 kPa Βενζίνη: RVP=50-100 kPa Τα μίγματα με μικρό ποσοστό αιθανόλης έχουν μεγαλύτερη πτητικότητα από τη βενζίνη Περιβαλλοντικές συνέπειες Furey, 1985 Επίδραση του ποσοστού της αιθανόλης στην πίεση ατμών κατά Reid Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

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

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

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

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

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

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

Σημαντικοί παράμετροι σχεδιασμού λόγος συμπίεσης η αύξησή του αυξάνει την οικονομία καυσίμου τάση για κρουστική καύση & αυξημένες εκπομπές NOx 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

Κύριες παράμετροι λειτουργίας λάμδα μεγαλύτερο λάμδα (συνθήκες φτωχού μίγματος) καλύτερος θερμικός βαθμός απόδοσης μειωμένες εκπομπές HC & CO αυξημένες εκπομπές NOx 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 NOx αλλά αυξάνει τις εκπομπές HC και την κατανάλωση Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

Διαβρωτική ικανότητα (1/2) 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

Διαβρωτική ικανότητα (2/2) Διαβρωτική ικανότητα (2/2) 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

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

Orbital Australia PTY Ltd., 2007 Επικαθήσεις (1/2) 1.3L mpi 3spd Autom. 1996 125 811 km 1.6L mpi 4spd Automatic 1997 85 060 km Orbital Australia PTY Ltd., 2007 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

1997 Toyota Hilux 2.4L Carburetor Επικαθήσεις (2/2) Orbital Australia PTY Ltd., 2007 1997 Toyota Hilux 2.4L Carburetor 115 418 km Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

Επιπτώσεις στο σύστημα τροφοδοσίας Orbital Australia PTY Ltd., 2007 1997 Toyota Hilux 2.4L Carburetor [115 418 km] Φίλτρο καυσίμου μετά από χρήση E5 για 20000 km και E10 για 10000 km Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

Εκπομπή καυσαερίων (1/2) Εκπομπή καυσαερίων (1/2) Οριοθετημένοι από τη νομοθεσία ρύποι CO HC NOx PM Αέριο θερμοκηπίου CO2    Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

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

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

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

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

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

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

Επιπτώσεις μιγμάτων αιθανόλης/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

Επιπτώσεις στα καυσαέρια εκπομπές PM  E10-Diesel: 73-80% σε σχέση με το Diesel εκπομπές NOx  E10-Diesel: 96-100% σε σχέση με το Diesel εκπομπές CO  E10-Diesel: 80-160% σε σχέση με το Diesel εκπομπές HC  E10-Diesel: 171-200% σε σχέση με το Diesel Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

Τάση ανάφλεξης NREL, 2003 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) Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

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

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

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 (CO2) Μονοξείδιο του άνθρακα (CO) Υδρογονάνθρακες (HC) Οξυγόνο (O2) Οξείδια του αζώτου (NOx) Ζυγός ακριβείας: Κατανάλωση καυσίμου Υπολογιζόμενα μεγέθη: Μέση πίεση θαλάμου καύσης Λάμδα (λ) Ειδική κατανάλωση Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Συσχέτιση CO και CO2 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

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

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

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

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

Συσχέτιση λ - εκπομπών NOx & HC Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

Συσχέτιση λ - εκπομπών CO & CO2 Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

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

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

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

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

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

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

Συμπεράσματα (1/3) 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 CO2 και NOx. Η αύξηση των εκπομπών CO2 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 (2/3) 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 CO2 πολύ μεγάλη αύξηση των εκπομπών NOx κατά 198% (E10), 307% (E20) και 1160% (Ε50) Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

Συμπεράσματα (3/3) 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 NOx. 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 NOx. Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

Ανακοινώσεις · Δημοσιεύσεις · Συνεντεύξεις Εφημερίδα «Μακεδονία». Πείραμα του ΤΕΙΘ: Αυτοκίνητα που καίνε αλκοόλ. 23 Σεπτεμβρίου 2007. 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 2007. TV100. Ρεπορτάζ. 18 Οκτωβρίου 2007. Γώγος Μ., Τριανταφύλλης Ι. και Ξένος Δ. Επιπτώσεις χρήσης αιθανόλης σε οχήματα συμβατικής τεχνολογίας. 3ο Περιβαλλοντικό Συνέδριο Μακεδονίας, Θεσσαλονίκη, 14-17 Μαρτίου 2008. Gogos, Merkourios, Dimitrios Savvidis, John Triandafyllis. Study of the effects of ethanol use on a Ford Escort fitted with an old technology engine. SAE 2008-01-2608 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 2008. Εργαστήριο Μ.Ε.Κ. ΙΙ Σίνδος, Απρίλιος 2010

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