Увеличение компрессии/мощности для двигателя на этаноле?

Говорят, что этанол способен развивать большую мощность, чем бензин, в двигателе, специально предназначенном для него. Я считаю, что это потому, что он может выдерживать более высокое давление перед детонацией, а это означает, что возможна более высокая степень сжатия и / или больший наддув.

Мой вопрос: какой процент увеличения мощности (примерно) вы получите в двигателе с высокой степенью сжатия, работающем на чистом этаноле? В частности, я спрашиваю о двигателях в стиле спортивных мотоциклов (около 15 000+ об / мин без наддува).

Кроме того, какой будет степень сжатия примерно, и увеличивается ли мощность только пропорционально степени сжатия?

Ответы (2)

Существует очень удобная формула для расчета эффективной выходной мощности двигателя внутреннего сгорания:

Effective power =   engine displacement
                  × effective working pressure
                  × engine speed
                ( × unit conversions )
                ( ÷ 2 [ if engine is 4-stroke ] )

Результатом этой формулы является то, что не имеет значения, какое топливо используется - выходная мощность зависит от рабочего объема двигателя, скорости и эффективного рабочего давления.

Для целей этого вопроса влияние бензина на этанол будет ощущаться как изменение эффективного рабочего давления.

В качестве примера (поскольку у меня нет фактических данных):

Если этанол безопасно поддерживает CR 15:1 в безнаддувном применении, где бензин может подняться только до 10:1, прежде чем детонация станет проблемой, можно ожидать, что эффективное рабочее давление улучшится на 50% (конечно, степень сжатия двигателя должна быть физически изменена, чтобы использовать преимущества этанола).

Если все остальное останется неизменным, это приведет к увеличению эффективной выходной мощности на 50%.

Что ж, мой способ настройки расчета, возможно, был ошибочным, но похоже, что ответ был близок. ;)

Я нашел некоторую информацию с сайта AmericanEnergyIndependence.com :

Из-за ограничения сжатия, необходимого для предотвращения «детонации двигателя», типичный бензиновый двигатель может обеспечить только около 25% КПД — только 25% БТЕ в галлоне бензина преобразуются в механическую энергию, которая вращает колеса автомобиля, т.е. остальные 75% теряются с отходящим теплом.

Спиртовой двигатель может обеспечить КПД около 40% - 40% БТЕ в галлоне этанола, приводящего в действие спиртовой двигатель, будут производить механическую энергию, которая вращает колеса автомобиля.

*Обратите внимание, что эффективность относится не к эффективности использования топлива, а к эффективности на БТЕ.

Немного математики:

0.40 / 0.25 = 1.6

Другими словами, количество энергии, которое вы можете получить от одних и тех же БТЕ, будет примерно в 1,6 раза больше.

Предоставлено Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2: обратите внимание, что вам также нужно добавить больше топлива, чтобы получить такое же количество BTU. (Энергоемкость чистого этанола составляет 84 530 БТЕ/галлон, тогда как у стандартного бензина — около 120 388 БТЕ/галлон.)

Это означает, что вы получаете примерно одинаковую мощность на галлон , но поскольку этанол поддерживает более высокую степень сжатия, вы можете пропустить через двигатель больше галлонов. Конечным результатом является то, что вы получаете такое же количество энергии на галлон, но вы получаете увеличение мощности на 60% в минуту.

Вы не учли плотность энергии различных видов топлива.
@Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2, хорошая мысль, я там кое-что работаю.
Таким образом, этанол имеет только (примерно) 2/3 энергии, но на 60% более эффективен в двигателе внутреннего сгорания. Это означает, что его общая эффективность составляет около 107%. Но я не уверен в мощности.
@Гость, вы абсолютно правы. Я пытаюсь сгладить это, но если я не смогу, я просто удалю ответ. Похоже, что с американской энергетической независимостью что-то не так, но, похоже, они на самом деле не принимают во внимание мощность.
На самом деле улучшения мощности и эффективности здесь не одинаковы, потому что повышение степени сжатия увеличивает мощность при том же количестве топлива. Я полагаю, что турбины более мощные и экономичные (большее давление в цилиндрах).
При прочих равных условиях можно ожидать увеличения мощности примерно на 3% на точку сжатия. По крайней мере, это эмпирическое правило для безнаддувного двигателя.
На самом деле, бензиновый двигатель с циклом Аткинсона в гибриде Toyota может обеспечить эффективность 38%, что довольно близко к заявленным 40% эффективности идеального двигателя на этаноле. Очевидно, что этаноловый двигатель с циклом Аткинсона будет иметь гораздо более высокий КПД. При движении по автостраде двигатель Аткинсона работает близко к своей идеальной рабочей точке, а при движении по городу двигатель включается и выключается (когда он включен, заряжайте аккумулятор в идеальной рабочей точке; когда он выключен, используйте тяговую батарею). Однако типичный двигатель без цикла Аткинсона в негибридном автомобиле имеет КПД около 25%.
Пища для размышлений: термодинамическая эффективность не скажет вам, сколько топлива будет израсходовано в процессе поддержания определенной потребности в мощности.
Увеличение компрессии/мощности для двигателя на этаноле?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v