211service.com
En mere effektiv ethanolmotor
En forbedret flex-fuel-motor vil gøre det muligt for køretøjer at få bedre brændstofeffektivitet fra en blanding af ethanol og benzin. Trykket i motoren ændres for at tilpasse sig forskellige brændstofblandinger. Dette sammen med brugen af turboladere gør den ifølge udviklerne næsten lige så effektiv som en dieselmotor.
Stort løft : Dette billede viser en model af Ricardos Ethanol Boosted Direct Injection-motor. Indsugningsrør er vist med blåt; udstødningsrør i rødt.
Såkaldte flex-fuel-motorer bruger en blanding af brændstoffer, hvor den mest almindelige kombination er omkring 15 procent benzin og 85 procent ethanol. Men disse motorer har en tendens til at betale en effektivitetsbøde på 30 procent, fordi de er optimeret til at bruge benzin, siger Rod Beazley, produktgruppedirektør for benzin hos ingeniør-forskningsfirmaet Richard , baseret i Detroit. Derfor, selvom kommercielle ethanol-brændstofblandinger såsom E85 koster mindre end gas ved pumpen, fungerer det stadig billigere at drive en almindelig benzinmotor, siger han.
Ricardos nye EBDI-motor (Ethanol Boosted Direct Injection) er designet til at drage fuld fordel af ethanolens gunstige egenskaber for at forbedre ydeevnen og reducere forbruget. [Ethanol] har et meget højt oktantal sammenlignet med andre brændstoffer og en højere fordampningsvarme, siger Luke Cruff, chefingeniør for EBDI-programmet hos Ricardo.
Et højere oktantal betyder, at et brændstof er mindre udsat for uønsket detonation eller banke. En højere latent fordampningsvarme betyder, at ethanol kan hjælpe med at kontrollere gasforholdene i forbrændingskammeret ved at sænke temperaturen. Ved at ændre trykket og temperaturen vil brændstof, der sprøjtes ind i motoren, brænde mere effektivt og reducere dannelsen af dinitrogenoxidgasser.
Almindelige flex-fuel-motorer er ikke i stand til at udnytte disse egenskaber, fordi de er optimeret til benzin og kører ved lavere cylindertryk, siger Cruff. EBDI-motoren overvåger løbende brændstofblandingen ved hjælp af sensorer. Den ændrer derefter cylindertryk, brændstofindsprøjtning, ventiltiming og andre faktorer for at sikre, at betingelserne får mest muligt ud af brændstofblandingen. En måde, hvorpå motoren ændrer cylindertrykket, er ved at bruge turbo.
Vi har designet denne motor til at være optimeret til ethanol og gas, og enhver blanding af de to, siger Beazley. Vi bruger alle disse kontrolmekanismer til effektivt at ændre motorens kompressionsegenskaber.
Som et resultat er motoren i stand til at lukke afstanden mellem gnisttændte motorer og diesel, siger Cruff. Vi kan få tilsvarende ydeevne ud af køretøjet og, i nogle kørecyklusser, tilsvarende brændstofforbrug, tilføjer Beazley. Udover at øge ydeevnen af ethanol-benzinblandinger, giver disse modifikationer også forbedringer med benzin, selvom fordelene ikke er så store. Turboladningen tillader for eksempel brugen af mindre, mere effektive motorer uden at ofre kræfter.
Det er en naturlig udvikling, siger Hua Zhao , direktør for Center for Advanced Powertrain and Fuels Research ved Brunel University, i London, U.K. Forskellige virksomheder forsøger lignende tilgange, siger han. Det er en god idé, og en del af en tendens til at reducere motorer ved at erstatte store motorer med mindre.
Teknologien er anderledes end en anden tilgang til at øge motorens ydeevne med ethanol. I den tilgang er motoren optimeret til at køre på ethanol, og når der bruges benzin, sprøjtes små mængder ethanol ind fra en separat brændstoftank i motoren for at forhindre bankning. (Se The Incredible Shrinking Engine .)
I øjeblikket er Ricardos konceptmotor kun blevet testet under laboratorieforhold. Men virksomheden installerer en prototype i en GMC Sierra 3500 HD pickup. Ved at erstatte den store 6,6-liters, V8-dieselmotor med Ricardos mindre 3,2-liters, V6 EBDI-motor, burde det være muligt at få samme slags brændstoføkonomi og ydeevne fra køretøjet. Teknologien er også meget skalerbar, siger Beazley. Udover at erstatte motorer i personbiler, kan den bruges til motorer i store landbrugsmaskiner, siger han.