E85

Логотип, используемый в США для топлива E85

E85 - это аббревиатура, обычно обозначающая топливную смесь этанола, состоящую из 85% этанольного топлива и 15% бензина или другого углеводорода по объему .

В Соединенных Штатах точное соотношение топливного этанола и углеводорода может варьироваться в соответствии с ASTM 5798, который определяет допустимое содержание этанола в E85 в диапазоне от 51% до 83%. ^[1] Это происходит из-за более низкой теплотворной способности чистого этанола, что затрудняет запуск двигателей в относительно холодном климате без предварительного нагрева воздухозаборника, более быстрого запуска или смешивания различных фракций бензина в зависимости от климата. Запуск холодного двигателя в холодном климате является основной причиной смешивания этанольного топлива с любой бензиновой фракцией.

В Бразилии этанол находится в чистых насосах, поэтому автомобили с гибким топливом (FFV), включая грузовики, тракторы, мотоциклы и мопеды, работают на E100. Фракция 85% обычно продается на насосах по всему миру (за пределами США), и, когда она специально поставляется или продается как E85, всегда составляет 85% этанола (на насосах или в бочках). Наличие гарантированной доли этанола устраняет необходимость в системе транспортного средства для расчета оптимальной настройки двигателя в соответствии с максимальной производительностью и экономичностью.

В таких странах, как Австралия, где E85 всегда на 85% состоит из этанола (а топливо для перекачки с различными фракциями называется «гибким топливом»), энтузиасты спортивного автомобилестроения и клубы / чемпионаты автоспорта широко используют E85 (без необходимости какой-либо сертификации FFV). Использование спирта (этанола и метанола) в истории автоспорта идет параллельно с изобретением автомобиля, которому отдается предпочтение из-за присущих ему характеристик сгорания, таких как высокий тепловой КПД, повышенный крутящий момент, а с некоторыми усовершенствованными двигателями - лучший удельный расход топлива. В Соединенных Штатах государственные субсидии этанола в целом и E85 в частности стимулировали рост инфраструктуры для розничной продажи E85, особенно в штатах, выращивающих кукурузу на Среднем Западе . ^{[цитата необходима ]}

Экономия топлива [ править ]

Удельный расход топлива [ править ]

Сторонники E85 и Общество автомобильных инженеров утверждают, что производители автомобилей в настоящее время не могут уравнять расход топлива бензина, потому что они не могут воспользоваться преимуществами характеристик, которые превосходят топливные смеси на основе этанола. Они утверждают, что некоторые двигатели на этаноле уже дали на 22% больше миль на галлон, чем идентичные бензиновые двигатели. ^[2]

Сторонники этанола ^{[ кто? ]} также заявляют, что ошибочно основывать конструкцию двигателя на этаноле на конструкции бензинового двигателя и что двигатели на этаноле должны основываться на конструктивных параметрах дизельного двигателя. ^{[ требуется пояснение ]} Используя этот подход, EPA разработало двигатель, работающий только на этаноле, который обеспечивает гораздо более высокие уровни термической эффективности тормозов, чем бензиновые двигатели. ^[3] Пробег зависит от состава смеси этанола и бензина, трансмиссии, состояния двигателя (прежде всего топливно-воздушной смеси., время зажигания и степень сжатия). В Соединенных Штатах, чтобы компенсировать эту разницу в расходе топлива в транспортных средствах, не оптимизированных для этанола, был принят закон о субсидировании его стоимости.

Энергетическая ценность [ править ]

Напротив, критики этанола оспаривают преимущества E85, сосредотачиваясь на том факте, что E85 имеет на 33% более низкую теплотворную способность по сравнению с более высокой теплотворной способностью бензина. Однако сравнение энергии, выраженной как количество тепла, не отражает общую работу цикла Отто ^{[ необходима цитата ]} . Поскольку энергосодержание не учитывает определенные скрытые или удельные значения тепла ^{[ необходима цитата ]} , ни давление сгорания, поэтому рассмотрение одного только тепла в уравнении сгорания не определяет эффективность или работу в соответствии с законами термодинамики . ^{[ необходима цитата ]}

Октан и производительность [ править ]

Примеры и перспективы в этой статье могут не отражать общемировой взгляд на предмет . Вы можете улучшить эту статью , обсудить проблему на странице обсуждения или, при необходимости, создать новую статью . ( Декабрь 2011 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Использование в транспортных средствах с гибким топливом [ править ]

Этанол E85 используется в двигателях, модифицированных для приема более высоких концентраций этанола. В США такие FFV предназначены для работы на любой смеси бензина или этанола с содержанием этанола до 85%, тогда как в таких странах, как Бразилия, где климат обычно более теплый, FFV работают на чистом спирте. Есть несколько основных различий между FFV и не FFV. Один из них - исключение из топливной системы голых частей из магния , алюминия и резины . Системы управления впрыском топлива имеют более широкий диапазон длительности импульса, чтобы впрыскивать до 34% больше топлива (что, в свою очередь, дает больше мощности). Топливопроводы из нержавеющей стали , иногда облицованные пластиком, и топливные баки из нержавеющей стали вместо терна.топливные баки были использованы. В некоторых случаях в FFV используется специальное моторное масло, нейтрализующее кислотность. Для транспортных средств с топливными насосами, установленными в баке, иногда используются меры предосторожности для предотвращения образования дуги , а также пламегасители, расположенные в заправочной трубе бака.

Октановый рейтинг [ править ]

По мере того, как больше усилий прилагается к максимальному увеличению мощности двигателя, чтобы использовать преимущества более высокого «октанового числа» E85, двигатели достигают большего преимущества в мощности. Одним из автомобилей, который имеет более высокую мощность на этаноле, является Koenigsegg CCXR , который на этаноле является пятым по мощности серийным автомобилем, его мощность на E85 на 20% больше, чем на бензине. По словам производителя, это связано с охлаждающими свойствами этанола. E85 имеет более высокое октановое число, чем у обычного бензина 87 или бензина премиум-класса 91-93. Это позволяет использовать его в двигателях с более высокой степенью сжатия, которые, как правило, производят больше мощности на единицу рабочего объема, чем их бензиновые аналоги. Примеры неправильного цитирования октанового числа можно найти на сайте Iowa Renewable Fuels Association под названием «E85 Facts» ^[4]в котором приводится диапазон от 100 до 105, а также документ Управления энергосбережения штата Техас под названием «Этанол» ^{[5], в} котором приводится рейтинг 113.

Некоторые автомобили можно переоборудовать для использования E85, несмотря на то, что они не были специально для этого построены. Из-за более низкой теплотворной способности E85 имеет более холодный всасываемый заряд, который в сочетании с высоким уровнем стабильности благодаря высокому октановому числу также используется в качестве «сумматора мощности» в транспортных средствах с турбонаддувом. Эти модификации не только привели к снижению выбросов парниковых газов, но и обычно приводили к увеличению мощности и крутящего момента на 10–12% на колесах. Там, где двигатель ранее работал с ограничением детонации бензином, улучшение мощности достигало 40%.

Из-за его низкой цены (менее 2 долларов США за галлон в некоторых местах) и высокой доступности в определенных областях люди начали использовать его вместо высококачественного гоночного топлива, которое обычно стоит более 10 долларов США за галлон.

Выбросы [ править ]

Ученые изучают четыре основных типа загрязнителей. Эти выбросы представляют собой углеводороды (HC), оксиды азота (NO _x ), монооксид углерода (CO) и диоксид углерода (CO ₂ ). Поскольку E85 - это преимущественно этанол, выбросы выхлопных газов сильно отличаются от выбросов обычного бензина. Многочисленные исследования сравнивали и противопоставляли различные выбросы и влияние, которое эти выбросы оказывают на окружающую среду, но тесты были безрезультатными. Тесты показали очень небольшую согласованность, если она вообще есть, потому что задействовано слишком много переменных. Марка и модель автомобиля, способ производства этанола и общая топливная эффективность автомобиля - все это играет большую роль в общем результате каждого исследования. ^[6]Чтобы решить проблему неточностей, инженеры Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии объединили данные всех применимых исследований выбросов и собрали их в один набор данных. Этот скомпилированный набор данных показал, что в среднем все выбросы, которые регулируются на федеральном уровне, показали уменьшение или отсутствие статистически значимой разницы между E85 и бензином. ^[7]

Строгие стандарты выбросов транспортных средств уровня II EPA требуют, чтобы FFV достигали одного и того же низкого уровня выбросов независимо от того, используется ли E85 или бензин. Однако E85 может еще больше снизить выбросы определенных загрязняющих веществ по сравнению с обычным бензином или смесями этанола с меньшим объемом. Например, E85 менее летуч, чем бензин или смеси этанола в небольшом объеме, что приводит к меньшим выбросам в результате испарения. Использование E85 также снижает выбросы окиси углерода и обеспечивает значительное сокращение выбросов многих вредных токсичных веществ, включая бензол, известный канцероген для человека. Однако E85 в определенных условиях работы двигателя может увеличивать выбросы ацетальдегида . EPA проводит дополнительный анализ, чтобы расширить наше понимание воздействия E85 на выбросы. ^[8]

Противоречие [ править ]

Экономика [ править ]

Исследование Университета Пердью показало, что экономическая выгода от E85 сильно зависит от цены на сырую нефть . ^[9]

Еда против топлива [ править ]

Примеры и перспективы в этом разделе касаются в первую очередь Соединенных Штатов и не отражают общемировой взгляд на предмет . Вы можете улучшить этот раздел , обсудить проблему на странице обсуждения или, при необходимости, создать новый раздел. ( Март 2019 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Критики E85 утверждают, что производство этанола из кукурузы (кукурузы) приводит к росту мировых цен на продукты питания , в результате чего кукуруза становится недоступной или даже недоступной. E85 защищает это беспокойство, указывая на то, что более 93% всей кукурузы, выращиваемой в Соединенных Штатах , никогда не скармливается напрямую людям, а вместо этого используется в качестве корма для скота ^{[ необходима цитата ]} . Кукуруза, используемая для производства этанола, содержит большое количество крахмала и не так легко усваивается людьми, как сладкая кукуруза . Американские фермеры выращивают больше кукурузы, чем покупают люди; в США есть годовой избыток кукурузы ^[10]

Сторонники E85 говорят, что цены на кукурузу выросли из-за манипуляций на товарных рынках и потому, что американские кукурузные компании продают все больше и больше кукурузы, выращенной в США, в Мексику и Китай , что создает большую конкуренцию для покупателей кукурузы и, следовательно, повышает ее цену. Критики E85 утверждают, что производители этанола не могут сократить выбросы углерода из-за нефти и природного газа, используемых при выращивании и переработке кукурузы. E85 защищает ответ, указывая на производителей этанола, которые не делают этого, а вместо этого используют E85 или биодизельное топливо для транспортировки E85 и используют биомассу в качестве источника тепла для дистилляции этанола вместо нефтепродуктов, таких как природный газ.

Некоторые говорят, что целлюлозный этанол, полученный из отходов или быстрорастущих непродовольственных культур, таких как просо , гораздо более выгоден, но еще не является экономически целесообразным в больших масштабах. Другие говорят, что мир может легко заменить все его использование нефти, просто производя этанол из многих культур, которые дают больше этанола на акр, чем урожай кукурузы, с существующими технологиями, а не с технологиями будущего ^[11], и что определенные элементы в целлюлозе области этанола больше заинтересованы в патентных правах, чем в производстве наибольшего количества этанола по самой низкой цене.

Наличие и цена [ править ]

E85 становится все более распространенным в Соединенных Штатах , в основном на Среднем Западе, где кукуруза является основной культурой и основным источником для производства топлива на основе этанола. По состоянию на 1 июля 2014 года более 3300 АЗС предлагали топливо E85. ^[12] E85 как топливо широко используется в Швеции ; однако большая часть его импортируется из Италии и Бразилии. E85 ранее был доступен в сети Maxol в Ирландии , где он был изготовлен из сыворотки , побочного продукта производства сыра . ^[13]Доступность закончилась в 2011 году из-за резкого повышения акциза, что сделало его экономически невыгодным. В Финляндии E85 доступен в 52 пунктах сети St1 и 71 пунктах сети ABC. ^{[14] [15]} E85, продаваемый St1, помечен как RE85 и как «Eko E85» на станциях ABC, чтобы указать, что он изготовлен из финских биоотходов. ^{[16] [17]} Для сравнения цен на островах Кука, как и на многих других островах Тихого океана, стоимость производства 100% этанола из кокосовой биомассы составляет лишь часть стоимости ископаемого топлива.

Регулирование цен в США [ править ]

В соответствии с Законом о создании рабочих мест в США от 2004 года для субсидирования производственных затрат была создана Акцизная льгота на этанол (VEETC). Закон о сельском хозяйстве 2008 года снизил налоговую льготу VEETC в размере 51 цент до 45 центов. Другие меры, принятые Конгрессом для быстрого запуска производства этанола, включают закон о VEETC 2004 года, который предусматривал налоговую льготу для малых производителей этанола, которая давала налоговые льготы мелким производителям этанола. Совсем недавно Закон о налоговых льготах, Закон о повторном разрешении страхования по безработице и Закон о создании рабочих мест от 2010 года продлили налоговые льготы, разрешенные VEETC, с конца 2010 года до конца 2012 года ^[18].В Соединенных Штатах, чтобы получить экономию эквивалентного топлива на насосе с FFV, цена E85 должна быть намного ниже, чем бензин. Еще в 2011 году E85 был как минимум на 20% дешевле в большинстве регионов. В одном из испытаний в США ранняя модель Chevy Tahoe FFV массой 2,75 тонны в среднем потребляла 18 миль на галлон для бензина и 13 миль на галлон для E85, что на 28% хуже, чем бензин. . Однако в Австралии, где с 2010 года Холден продал более 70 000 автомобилей FFV, разница в комбинированном потреблении аналогичных вариантов V8 в семейном седане составляет от 10% до 20%. В 2010 году стоимость бензина в США составляла в среднем 3,42 доллара, в то время как стоимость E85 составляла в среднем 3,09 доллара, или 90% стоимости бензина. ^{[19] [20]} В другом тесте, однако, флот Ford Taurusв среднем всего на 6% меньше миль на галлон в автомобилях на основе этанола по сравнению с традиционными автомобилями Taurus, работающими на газе. ^[21]

См. Также [ править ]

• Спиртовое топливо
• Атмосфера Земли
• Лямбда-зонд - также известный как кислородный датчик, используемый для измерения бедных и богатых условий сгорания.
• Метанол - древесный спирт, не путать с этанолом (зерновой спирт).
• Хронология алкогольного топлива

Ссылки [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

• Справочник по обращению, хранению и дозированию E85 и других смесей этанол-бензин, сентябрь 2013 г., Министерство энергетики США
• Flex-Fuel Bait and Switch - посмотрите, сколько автомобилей с гибким топливом находится на дороге и на скольких станциях предлагается E85. Центр американского прогресса
• Эрик Кваален, Филип С. Ванкат, Брюс А. Маккензи. Дистилляция этанола: основные принципы, оборудование, взаимосвязь производительности и безопасности Университет Пердью, апрель 1984 г.
• Мэтью Феникс. Ликер делает это быстрее. Popular Science , июнь 2005 г.
• Результаты испытаний флота E85 в Огайо [мертвая ссылка ]
• Свойства топлива для транспортировки этанола - Отчет USDOE,
• Справочная работа по спиртовым топливам № 1, июль 1991 г. (особенно глава 7 о коррозии и повышенных рисках износа двигателя, связанных с загрязненным водой E85) [мертвая ссылка ]
• Отчет о выбросах E85 Мичиганского университета [мертвая ссылка ]
• Отчет E85 Мичиганского университета о контроле за выбросами
• Отчет Университета Небраски-Линкольн о переоборудовании пикапа Silverado на E85
• LiveЗеленый GoЖелтый
• Воздействие топливного этанола на выбросы парниковых газов и выбросы парниковых газов в Аргоннской национальной лаборатории

Внешние ссылки [ править ]

• Комплекты для преобразования европейского этанола E85
• Американская коалиция этанола E10 - Исследование экономии топлива E30
• Центр данных по альтернативным видам топлива Министерства энергетики США - этанол
• Презентация EPA и технический документ, на котором она основана.
• Сообщение Министерства сельского хозяйства США о сокращении затрат на производство этанола - налоговая субсидия правительства США истекает в 2007 г.
• Победа в топливной стратегии Института Скалистых гор в нефтяном финале
• Думайте нестандартно - Видео выступления Винода Хосла в Google TechTalks
• Приманка и переключатель гибкого топлива - узнайте, сколько автомобилей с гибким топливом находится на дороге и сколько заправочных станций предлагают E85.
• ООН заявляет, что производство биотоплива в США следует приостановить