Flex fuel что это e85 ethanol
Стоит ли покупать машину Flex Fuel на спиртовом топливе
Есть ли смысл эксплуатировать в Украине автомобили на биоэтаноле – с двигателями Flex Fuel и им подобными?
Биоэтанол в некоторых странах продается на АЗС наравне с традиционными нефтяными видами топлива, а порой альтернативы биотопливу просто нет. Например, в Бразилии еще с 1993 г. обычного бензина не существует в принципе.
Многие европейцы покупают машины на биоэтаноле из соображений экологии: спирт дает более чистый выхлоп, да и использует возобновляемое сырье.
В некоторых других странах, даже в таких финансово благополучных как США, Канада, США, Бразилия, Швеция, другие страны ЕС, массово продаются автомобили категории Flex Fuel, адаптированные под работу на биотопливе. Они могут потреблять смеси с любым содержанием спирта, от 0% до 100% и обычно содержат в названии лексему Flex – от английского слова гибкий; коротко их также обозначают FFV.
В сетях АЗС по всему миру продается все-таки не чистый спирт, а его смесь с бензином в различных пропорциях: Е85 (85 % этанола и 15 % бензина), E20 (20 % этанола и 80 % бензина), Е10 и т.п. Даже продукт под маркой Е100 содержит лишь 96 % этанола и 4 % воды – да-да, именно воды. Дело в том, что спирт гигроскопичен и делать его абсолютно чистым не только очень дорого, но безсмысленно, ведь он все равно быстро вберет в себя влагу из воздуха.
Один из нефтеперерабатывающих заводов Украины выпускает бензин с добавлением до 5% спирта. Такой процент укладывается в нормы технического регламента, и поэтому даже не требует соответствующей маркировки топлива при реализации. Кроме того, несколько украинских сетей продают альтернативное топливо с содержанием спирта 40% и выше – такой бензин определеным образом маркируется на стеллах АЗС. Кстати, в некоторых странах Европы добавление 5% спирта в бензин обязательно по законодательству, и покупателей об этом даже не предупреждают.
Что такое Flex Fuel
Даже в благополучной Америке выпускаются специальные версии автомобилей для работы на биоэтаноле.
Есть ли смысл в биотопливе и Flex Fuel
Экономичность машины, которую заправили биоэтанолом, зависит от модели двигателя и от процента содержания спирта в биотопливе. Стоит ли заморачиваться и эксплуатировать автомобиль с двигателем типа Flex Fuel в Украине? Если верить исследованиям американских ученых – а в США производится до 45 % мирового выпуска биоэтанола в год – то положение с экономией такое.
Два американских исследовательских института EERC и MnCAR еще в 2007 г. провели серию исследований для обычных машин и автомобилей Flex Fuel. Были взяты Toyota Camry, Ford Fusion (на европейском рынке Mondeo) и Chevrolet Impala. И те, и другие заправляли несколькими видами биотоплива с содержанием спирта от 2 % до 85 % и тестировали согласно стандарта измерений HWFET.
Результаты исследований EERC и MnCAR по экономичности автомобилей при заправке биотопливом с разным процентом спирта. Экономичность определяется в милях, пройденных на одном галлоне.
Получилось, что наилучшей топливной экономичности указанные автомобили достигают при заправке смесями Е20 (20% спирта и 80 % бензина) и Е30 (30 % спирта). При этом три из четырех машин на этих смесях оказались даже более экономичными, чем на бензине – разница в пользу биотоплива от 1 % (Е20 в Toyota Camry и Ford Fusion) до 15 % (Е20 в Chevrolet Impala Flex Fuel). Биотопливо с близким процентным содержанием спирта продается и в Украине, так что владельцам автомобилей с двигателем Flex Fuel стоит как минимум попробовать.
Рекомендация Авто24
Учитывая мощную инфраструктуру поставок сжиженного нефтяного газа (пропан-бутана) и развитую сервисную сеть для машин с ГБО, специально покупать автомобиль с системой питания типа Flex Fuel в Украине вряд ли оправдано. Но если вам так или иначе досталась именно такая модификация, то конечно же стоит использовать биоэтанол, ведь он заметно дешевле обычного бензина.
E85 — что это и с чем его едят.
Е85 — это топливо с 85% содержанием этанола и 15% обычного бензина.
Чем отличается от обычного? Прежде всего октановым числом и содержанием кислорода. Октан у такого топлива как правило варьируется от 105 до 108. Так же в Е85 существенно больше содержание кислорода. Температура горения такого топлива ниже чем у обычного бензина. Ещё одной особенностью этанола является другая стехиометрия по сравнению с обычным бензином — его нужно примерно в 1.5 раза больше чем бензина для такой же топливно-воздушной смеси, но об этом чуть позже.
Зачем это нужно?
В США такое топливо называют дешевым спорт-топливом. Благодаря высокому октановому числу (105-108) оно очень стойко к детонации! Так же оно имеет очень хорошее охлаждающее свойство! Из-за более холодной смеси в камере сгорания тоже холоднее! Привет детон и сверх-детонация (pre-ignition). Кроме того более холодная смесь — более плотная, что уже само по себе способствует повышению мощности. Всё это позволяет очень существенно, а главное безопасно увеличить мощность путём увеличения наддува или повышения УОЗ или и того и другого вместе взятого. Хотите злые углы без откатов? Попробуйте этанол! Ну или впрыск водометанола… тут кому, что больше нравится. Или и то и другое одновременно! Между прочим одно другому не мешает…))
В Америке Е85 стоит не дорого (намного дешевле спорт топлива) и продаётся на большом количестве обычных АЗС. Правда содержание этанола там может быть от 50% до 85% несмотря на название Е85 (для того чтобы точно знать содержание этанола существуют специальные тестеры). Вообще говоря в штатах даже в обычном бензине может содержаться 10% этанола. У нас например на сотом Лукойле до 5%. Кстати этанол является очень экологичным топливом!
Его можно разбавить обычным бензином и таким образом на выходе получить другое соотношение этанола к бензину. Например 50% на 50% получится Е50. Или Е30 ну и так далее. Естественно чем выше содержание этанола тем выше октан и охлаждающий эффект, а следовательно и мощность, а так же безопасность и стабильность работы мотора!
Однако такое топливо нельзя просто залить и ездить! Из-за другой стехиометрии прошивка должна быть соответствующим образом скорректирована! Либо же автомобиль изначально должен поддерживать такое топливо (Flex-fuel). По мимо этого, по причине такой специфики Е85 очень требователен к производительности топливной системы. Её может просто не хватить для поддержания необходимой топливно-воздушной смеси. Часто для использования такого топлива приходиться делать апгрейд топливного насоса. С другой стороны можно понизить наддув чтобы не нагружать топливную систему а мощность все рано увеличить за счет сильного повышения УОЗ, которое станет возможным благодаря всем вышеописанным плюсам этанолосодержащего топлива. Тут всё зависит от того какой путь увеличения мощности вы выберете.
Моторы BMW очень любят этанол! Да и не только BMW… В некоторых случаях Е85 (или другая смесь) позволяет увеличить мощность на 70-100 лс, а иногда и еще больше! В штатах самые злые тачки как правило гоняют на Е85. Даже если вы не собираетесь существенно увеличивать лошадиные силы, такое топливо позволит двигателю стабильнее (привет откаты УОЗ) и безопаснее (детон, сверх-детон) развивать свою мощность!
Я использую улучшенную версию такого топлива от компании BRfuel о которой я рассказывал раньше BRfuel
Называется Е85+. Оно имеет октан 108, делается из более качественных компонентов и меньше нагружает топливный насос чем обычный Е85. 20 литров стоит 2600р. На данный момент уже есть небольшой опыт с этим топливом и понимание его преимуществ на практике. Об этом в следующем посте.
В чём плюсы и минусы биоэтанола
О том, что для двигателей автомобилей можно использовать растительное топливо, известно ещё со времён первых самоходных тележек. Но лишь в последние годы эта идея вновь стала актуальна. Виной тому неуклонно повышающиеся цены на нефть.
В последнее время в мировой прессе всё чаще публикуются сообщения об опасности и даже вредности массового перевода автомобилей на биоэтанол. Одно авторитетное мнение очень скоро оспаривается другим, не менее авторитетным. Критика настолько жёсткая, что поневоле вызывает недоумение. Как такое может быть: ведущие страны принимают энергетические стратегии, которые, если верить скептикам, совершенно бездумны и являются кратчайшим путём к масштабным экологическим и экономическим катастрофам? Где правда? Попробуем разобраться.
Противники сжигания этанола в двигателях внутреннего сгорания приводят убедительные доводы. Они не опровергают факта, что при использовании этилового спирта выхлоп автомобилей становится намного чище. Это действительно так. Главная же беда — в самом производстве этого вида топлива, когда в атмосферу выбрасываются огромные количества углекислого газа. А значит, вся экологическая эффективность использования спиртосодержащих смесей сводится на нет. И бравые лозунги о борьбе с глобальным потеплением, об изменении климата не только теряют свою актуальность, но даже смешны.
Правы они? И да и нет. Производство этанола действительно насыщает атмосферу парниковыми газами (ещё они называются GHG — от greenhouse gas) в количествах, сопоставимых с выбросами бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Но у всякой монеты есть и обратная сторона. Дело в том, что в процессе производства и сжигания 1 литра этанола из растительного сырья в атмосферу попадает ровно столько же CO2, сколько до этого было поглощено теми же самыми растениями в результате реакции фотосинтеза. По сути производство этилового спирта есть не что иное, как «фотосинтез наоборот», с той лишь разницей, что в одном случае требуется солнечный свет, а в другом — выделяется тепло.
Получается, биоэтанол абсолютно нейтрален в качестве источника парниковых газов. Значит — лучше от него не станет, но и хуже не будет, в отличие от продуктов переработки нефти. Есть у этилового спирта и ещё одно преимущество: положительный энергетический баланс. В зависимости от вида сырья последний может колебаться от 1,24 до 8. То есть при сжигании этанола выделяется в несколько раз больше энергии, чем затрачивается при его производстве. В этом смысле «скандальное топливо» на порядок превосходит бензин или солярку. Только вообразите себе расходы на разведку, добычу, транспортировку, переработку нефти, и вы поймёте, что топливный баланс нефтяных продуктов значительно меньше единицы.
Но и без недостатков у C2H5OH не обходится. При сгорании 1 литра этилового спирта выделяется на 34% меньше энергии, чем при сгорании того же объёма бензина. Выходит, что если заправлять автомобиль топливом с содержанием этанола (к примеру, широко пропагандируемой смесью с бензином E85), то расход топлива неизбежно возрастёт вплоть до этих самых 34% — всё будет зависеть от концентрации спирта в каждом конкретном случае. Но с этой печальной картиной столкнутся лишь владельцы машин с двигателями, изначально рассчитанными на традиционный бензин и лишь затем адаптированными под новомодное топливо.
Нельзя забывать, что октановое число этанола равно 105. Это означает, что его можно сжигать в двигателях с куда большей степенью сжатия. Так что, в принципе, двигатели, рассчитанные исключительно на новый источник энергии, должны быть уж никак не хуже нынешних бензиновых или дизельных собратьев. И в плане экономичности, и в плане мощностных характеристик. А уж про экологию и говорить не приходится! Примерно на 80% уменьшаются выбросы углеродных соединений, а конкретно CO2 снижаются на 30%. Но заливать в такие машины бензин категорически нельзя — детонация мигом убьёт технологичный мотор.
В этом смысле весьма пессимистично выглядят перспективы так называемых многотопливных (чаще всего битопливных) автомобилей. Они могут называться Flex Fuel, Flexifuel, BioFlex, и как угодно ещё — всё зависит от фантазии фирм-производителей. Про такие разработки мы писали уже не раз и не два. Причём если некоторые носят статус концептов, то другие — вполне себе серийные машинки. Но у всех этих автомобилей есть один противный недостаток — этанол там сжигается неэффективно, ведь степень сжатия нельзя изменить, просто нажав кнопку на панели.
Стоит тормознуть и поговорить подробнее, ибо в этих странах внедрение биоэтанола зашло очень далеко. Бразильцы очень не любят топливные кризисы c 1973 года. И всячески стараются их предотвратить. Так, с в стране функционирует масштабная биотопливная кампания. Не стоит поэтому удивляться, что 4,5% площади Бразилии заняты плантациями сахарного тростника, а большинство местных автомобилей можно с чистой совестью причислить к заядлым алкоголикам. За год миллион бразильских рабочих производит двадцать с лишним миллиардов (!) литров этанола.
Назвать экономику этой страны зависимой от нефти никак нельзя. Выращивая и перерабатывая сахарный тростник, Бразилия полностью обеспечивает себя топливом и электричеством. Всё это безусловно радует, но даже в бочке спирта нашлось место вездесущему дёгтю. Ради новых плантаций бразильцы вырубают леса Амазонки. Можно назвать это странной и недальновидной политикой, а если сказать прямо — то это настоящий идиотизм. Как жить без «лёгких планеты»?
Похожая ситуация складывается и в США. Президент Буш выдвинул программу «20 за 10», которая должна помочь к 2017 году снизить потребление бензина на 20%. За счёт чего? Разумеется, за счёт этанола. К озвученному сроку власти намерены увеличить его производство до 30 с лишним миллиардов литров. За последние годы инвестиции только в исследования перевалили за 12 миллиардов долларов. И это только начало.
В Америке производят этанола хоть и много, но чуть меньше, чем в Бразилии. Правда, делают его не из тростника (он в Штатах расти не хочет), а из кукурузы. Такой вариант менее эффективен, а стало быть, себестоимость американского эталона выше бразильского. Тем не менее программу активно продвигают власти многих штатов, и губернатор «кукурузного» Иллинойса, кандидат в президенты Барак Обама (Barack Obama), — не исключение. Принимаются новые требования к бензиновому топливу, которое должно содержать 10% этанола (такая пропорция безопасна для традиционных двигателей).
Достигнут ли американцы своих целей? Каково будущее всей этой затеи с биоэтанолом? Пока что всё туманно. Ясно одно — рассчитывать на тотальный переход к спиртовым двигателям нереально. Если предположить стопроцентную эффективность процесса переработки, то для того, чтобы только США перевести с нефти на этанол, нужно 75% сельскохозяйственных земель нашей планеты засеять соответствующими культурами. Грубо говоря, если даже всю Луну засадить тростником, этого окажется недостаточно.
Массовое культивирование культур для производства этанола неизбежно окажет значительное влияние на сельское хозяйство. Фермеры не дураки — раз спрос на кукурузу растёт, они будут её сеять везде, где смогут. А кто при этом подумает о миллионах голодающих жителей Земли? Поэтому многие исследователи и негодуют, утверждая, что «выращивать» биотопливо в то время, когда людям есть нечего, — низкое, подлое и вообще аморальное занятие.
Flexible-fuel vehicle (FFV) — автомобиль с гибким выбором топлива
Flexible-fuel vehicle (FFV) — автомобиль с гибким выбором топлива — может ездить как на бензине, так и на смеси бензина с этанолом, причём в гибких пропорциях, современные технологии позволяют двигателю работать на любом соотношении компонентов бензина и этанола, от чистого бензина до 100% этанола (E100).
Tранспортные средства Северной Америки и Европы оптимизированы для работы на смеси 15% бензина и 85% безводного этанола (топливо марки E85). Это ограничение в содержание этанола установлено для снижения выбросов этанола при низких температурах и для избежания проблем с запуском двигателя в холодную погоду (ниже 11 °C). Содержание спирта уменьшается зимой и в регионах, где температура опускается ниже 0 °C. Зимой в США продают E70, а в Швеции E75 с ноября до марта. В Бразилии двухкомпонентные транспортные средства настроены для работы на смеси с бензином от E20-E25 и до 100% топливного этанола (E100). Бразильское транспортные средства, работающие на двухкомпонентном топливе имеют небольшой резервуар для бензина. Он используется для холодного запуска двигателя, когда температура опускается ниже 15 °C
Ford Model T также известный, как «Жестянка Лиззи» (англ. Tin Lizzie). Русскоязычная версия названия Tin Lizzie — «Жестянка Лиззи» — является плодом не вполне корректного перевода; более корректный перевод — «Жестяная Лиззи», где «Лиззи» — распространённая в США лошадиная кличка. Таким образом, на самом деле это название не имело пренебрежительного оттенка, а скорее подчёркивало тот факт, что Ford T пришел на смену живой лошади в качестве транспорта американского фермера
— автомобиль, выпускавшийся Ford Motor Company с 1908 по 1927 годы.
Был первым в мире автомобилем, выпускавшимся миллионными сериями. Генри Форд, по мнению многих, «посадил Америку на колёса», сделав новый легковой автомобиль сравнительно доступным для американца среднего класса. Это стало возможным благодаря таким нововведениям, как применение конвейера вместо индивидуальной ручной сборки и разумного, не в ущерб качеству, упрощения конструкции автомобиля, что позволило снизить себестоимость.
Автомобиль был снабжён четырёхцилиндровым двигателем рабочим объёмом 2,9 л (2893 см³) с мощностью 20 л/с (15 KW) и имел максимальную скорость около 70 км/ч. Но, что самое интересное, почему я именно этот автомобиль вспомнил – его двигатель мог работать на бензине, керосине или этаноле. Это также был и первый Flexible-fuel vehicle (FFV).
Def-Aleks — сделал уточнение, это был первый массовый мультитопливный автомобиль
С тех пор, как этанольные FFV стали коммерчески доступны в конце 1990-х годов, термин «flexible-fuel vehicle» стал синонимом FFV на этаноле. В Соединённых Штатах автомобили на двухкомпонентном топливе, также называют «автомобили на E85». В Бразилии FFVs широко известны как «total flex» или просто «flex» автомобили. В Европе FFV, также известны как «Flexifuel» авто. Автопроизводители, особенно в Бразилии и на европейском рынке, для указания в маркировке модели FFV применяют один из вариантов слова «flex». Например «Volvo Flexifuel», или «Volkswagen Total Flex», «Chevrolet FlexPower» или «Renault Hi-Flex». Компания Форд продаёт свою модель Focus в Европе, как «Flexifuel», а в Бразилии как «Flex». В США только с 2008 года FFV авто получили жёлтую наклейку на лючок бензобака лейблом «E85/Gasoline», чтобы отличить их от автомобилей, работающих только на бензине.
Ну что, время рассмотреть принцип работы. Машины работающие на двухкомпонентном топливе, выпускающиеся серийно работают на двух принципах.
1. Он же основной, используется на Американских машинах, в Европе — Вольво, Сааб, Форд. Принцип прост:
В топливную систему устанавливается Ethanol content sensor (сенсор определяющий количество этанола в % в топливе). На основании этих данных происходит коррекция топливо подачи.
Зачем это нужно? Если мы посмотрим на бензин, то стехиометрическая смесь AFR будет 14.7 к 1, а на этаноле (100%) 9 к 1, на Е85 где то 9.76 к 1. Следовательно, чем больше содержание этанола, тем больше необходимо топлива.
2. Принцип использует компания PSA Peugeot Citroen. У них нет датчика определяющего количество этанола, но при этом система великолепно работает. В основе лежит математическое вычисление содержание этанола, на основании коррекций в режиме замкнутого контура (closed loop).
Новая машина с такой опцией «flexible-fuel vehicle» стоит на 800-1000 евро дороже. С учетом того, что у нас сейчас очень много заправок Е85, много фирм стали предлагать Е85 конвертер КИТ. В основном это дешевые системы с ручной подстройкой. Принцип их прост, они увеличивают время открытия форсунок. Есть КИТы в которых несколько режимов, для 100% Е85. 100% бензин и холодный старт (Е85 очень плохо заводится при низких температурах).
Я уже много лет занимаюсь настройкой машин на Е85, раньше использовал для этого Уничип, где было как минимум 3 карты для Е85, бензина и холодного старта. Конечно, это не совсем удобно, что делать если вы залили скажем 50/50? Какую карту использовать?
Еще на старой работе я начал заниматься именно автоматической настройкой при любом содержании этанола
Для этого был использовал 1 принцип (с датчиком этанола), но возникли сложности т.к. данный сенсор в качестве выходного сигнала определяющего количество этанола использует не вольтаж, а частоту (Герцы). Следовательно, необходим был еще и конвертер частоты в вольты (Уничип не понимает Герцы). Короче тема была заброшена.
На новой работе была поставлена задача найти дешевое решение, с авто подстройкой и с холодным стартом. Сначала мы все сделали с использованием сенсора этанола встроенного в систему, работает отлично, но цена комплекта увеличивается на цену датчика (вопрос с герцами мы решили, наш новый блок управления уже воспринимает частоту).
Поэтому мы решили в качестве автоподстройки использовать Французский принцип. В качестве подопытного кролика мы использовали машину Шкода фабиа 1.4 литра
хоть он и не молод, но он хороший спортсмен
Сори за отступление, просто у моего Барика нашли рак и я очень за него переживаю, это настоящий друг
После долгих испытаний, сравнений двух систем мы остановились на 2 принципе. Для этого был разработан алгоритм который при определенном режиме мотора производит самообучение нашего блока управления, после этого он автоматически выставляет процент увеличения времени открытия форсунок (в зависимости от содержания этанола в бензине). Для холодного старта мы используем свой датчик температуры, который прикрепляется к радиатору и если температура ниже 20 градусов у (прогрессивно) вводятся коррекции.
На фото опытный образец
На самом деле, он очень легок, быстр в установке, на фото количество проводов много, но это в основном диагностические, для изучения изменений различных параметров. Время на подключение 15 минут. Подключится к форсункам (ничего не разрезая) с них же берется питание и обороты двигателя, подключаемся к датчику загрузки двигателя (дроссельная заслонка или датчик давления МАП сенсор) и к лямбда сенсору (широко полосный БОШ или стандартный узкополосный) и все. Датчик температуры (для холодного старта свой). Смысл данного устройства не увеличение мощности, а автоматическое определение вида топлива и самонастройка. Теперь нет необходимости переживать какое соотношение в баке Е85 к бензину.
На сколько хорошо или плохо работает система? Только что приехал с очередных испытаний, даже не знаю какое соотношение этанола к бензину в баке (точно Е85 больше 50%), но когда посмотрел на показатели в ЭБУ двигателя кратковременная и долговременная топливная адаптация (long term fuel trim, short term fuel trim) они были в пределах +/- 2%, это говорит об эффективности замкнутого контура адаптации топлива нашего блока управления.
Но есть еще машины (их мало) с так сказать датчиком обедненной смеси, у них всего 4 провода, главное – отсутствует калибровочное сопротивление Rcal, Вольтаж на таких датчиках ничего нам не говорит т.к. без калибровочного сопротивления. У нас не было такой машины для испытаний. Но вот на днях беда моего друга Тимура нам помогла.
Тимур, владелец субару Импреза 2.0 литра атмо, очень добрый, отзывчивый парень, всегда готов помочь (таких людей очень мало). Звонит он мне и говорит, что беда, машина не едет, вся приборка светится, куча ошибок, короче все плохо. Конечно, я сразу предложил ему приехать ко мне домой. Тимур приехал, мы ВМЕСТЕ, он по профессии программист, быстренько за 15 минут решили его проблему, и тут я увидел, что на его субаре именно эта злополучная лямбда. Короче он попал, пока он там копошился со своей сигнализацией я ему быстренько установил наш КИТ Е85, он особо и не возражал.
Вкратце, к утру мы уже нашли решение для этого типа машин, не совсем ординарное, но главное работает.
Вот такие наши будни, жалко, что этот продукт не востребован в России, но у нас сейчас в испытании много чего еще интересного, как для бензиновых моторов, дизельных, турбированных, впрыск воды (или вода/метанол) и т.д.