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| Capítulo 5 Los Combustibles Alternativos Los objetivos Después de estudiar Capítulo 5, el lector podrá: 1. Describa qué tan alternativo los combustibles afectan función del motor. 2. Liste alternativas para gasolina. 3. Discuta qué tan alternativo los combustibles afectan driveability. 4. Explique qué tan alternativo los combustibles pueden reducir emisiones del tubo de escape de Colorado. 5. Discuta precauciones de seguridad al surtir efecto con combustibles alternativos. Teclee Términos AFV 85 El etanol anhidro 84 La biomasa 90 El etanol de celulosa 84 La biomasa Cellulosic 84 El carbón para líquido (CTL) 95 El gas natural comprimido (CNG) 91 E85 85 El etanol 83 El alcohol etílico 83 FFV 85 Fischer-Tropsch 95 Los Combustibles del Doblez 85 FTD 95 Échele combustible al sensor de compensación 85 El gas para líquido (GTL) 95 El alcohol de grano 83 El gas petrolero líquido (LPG) 91 El gas de LP 91 M85 90 Methanol 90 Methanol para gasolina (MTG) 96 NGV 91 El propano 91 Switchgrass 84 Syncrude 96 Syn-gas 90 El combustible sintético 95 La gasificación clandestina (UCG) de carbón 96 V-FFV 86 El sensor variable de combustible 86 CAPÍTULO 1 El etanol El etanol de Terminología de etanol es también llamado alcohol etílico o alcohol de grano, porque se hace usualmente de grano y es el tipo de alcohol encontrado en bebidas alcohólicas como cerveza, vino, y los espíritus destilados les gusta el whisky. El etanol está compuesto de dos átomos de carbón y seis átomos de hidrógeno con un átomo añadido de oxígeno. &TAURO; Vea 5–1 de la Figura. La producción de etanol de la que el etanol Convencional está derivativo vetea, como maíz, trigo, o sojas. El maíz, por ejemplo, es convertido a etanol en ya sea un proceso seco o mojado de molienda. Adentro seca moler operaciones, la fécula de maíz licuada es producida calentando harina de maíz con agua y las enzimas. Una segunda enzima convierte el almidón licuado a azúcares, cuáles están fermentados por levadura en etanol y dióxido de carbono. Las operaciones mojadas de molienda ponen aparte la fibra, el germen (el aceite), y la proteína del almidón antes de que esté fermentada en etanol. La mayor parte del etanol en los Estados Unidos se hace de: Y TAURO; El maíz Y TAURO; El grano Y TAURO; El sorgo Y TAURO; El trigo Y TAURO; La cebada Y TAURO; Las papas NOTA: En Brasil, el productor más grande de etanol del mundo, se hace de caña de azúcar. El etanol puede hacerse por el proceso seco del molino en el cual la porción de almidón del maíz está fermentada en azúcar y luego destilada en alcohol. Los pasos del comandante en el proceso seco del molino incluyen: 1. La molienda. El feedstock está de paso un molino de martillo que lo revuelve en un polvo fino llamó comida. 2. La licuefacción. La comida se mezcla con agua y luego hecho pasar por las hornillas donde el almidón es licuado. El calor es aplicado a estas alturas para permitir licuefacción. Las hornillas usan una etapa de alta temperatura de aproximadamente 250 ° F para 300 ° F (120 ° C para 150 ° C) para reducir bacterias derriba y luego una temperatura inferior de aproximadamente 200 ° F (95 ° C) para un período de agarrar. 3. La sacarificación. Este proceso convierte carbohidratos complicados como celulosa y almidones en azúcares que luego pueden ser convertidas en el etanol. 4. La fermentación. La levadura es añadida al puré para fermentar las azúcares para etanol y dióxido de carbono. El etanol (CONTINUADO) 5. La destilación. El puré fermentado, ahora llamó cerveza, contiene ventaja de aproximadamente 10 % de alcohólico todos los sólidos poco fermentables del maíz y las celdas de levadura. El puré es bombeado para el sistema de flujo continuo, de destilación donde el alcohol es removido de los sólidos y el agua. El alcohol deja la parte superior de la columna final a eso de fuerza de 96 %, y el puré del residuo, ensilaje designado, es transferido de la base de la columna para el área que tramita co-product. 6. La deshidratación. El alcohol de la parte superior de la columna atraviesa un sistema de deshidratación donde los demás agua estará distante. El producto alcohólico a estas alturas es llamado etanol anhidro (puro, no más de agua de 0.5 %). 7. Desnaturalizando. El etanol que servirá para combustible debe ser desnaturalizado, o debe hacerse inapropiado para el consumo humano, con un poco de gasolina (2 % para 5 %), methanol, o benzoato denatonium. Esto se hace en la planta de etanol. El 5–1 de la figura La aparición de la molécula de etanol dos átomos de carbón, seis átomos de hidrógeno, y un átomo de oxígeno._ La introducción Concediendo al United States Department de Energía, hay ocho combustibles alternativos reconocidos incluyendo (DOE): 1. El etanol 2. El gas natural 3. El propano 4. El hidrógeno 5. Biodiesel 6. La electricidad 7. Methanol 8. El combustible de P-Series ? LA PREGUNTA FRECUENTEMENTE PREGUNTADA ¿Daña la Producción de Etanol el Ambiente? La producción de etanol es llamada ser carbón neutral porque la cantidad de CO2 soltado durante la producción es igual a la cantidad de CO2 que sería soltado si el maíz u otros productos se quedaron para corromperse. ? LA PREGUNTA FRECUENTEMENTE PREGUNTADA ¿Qué Son los Switchgrass? Switchgrass (Panicum Virgatum) puede estar acostumbrado al etanol de la marca y es un verano hierba perenne que es originaria de América del Norte. Es un componente natural de la pradera de la hierba alta, que cubrió más de la Zona de las Praderas, pero fue también encontrado en los terrenos de la pradera en el Cinturón Negro de Alabama y Mississippi. Switchgrass es resistente a muchas alimañas y enfermedades de la planta, y es capaz de producir a gran altura rendimientos con aplicaciones muy bajas de fertilizante. Esto quiere decir que la necesidad para productos químicos agrícolas cultivar switchgrass está relativamente baja. Switchgrass es también muy tolerante de suelos magros, inundándose, y la sequía, cuál es problemas agrícolas extendidos en el sudeste. Hay dos tipos principales de switchgrass: Y TAURO; Las tierras altas escriben – usualmente cultive 5 para 6 pies altos Y TAURO; La bajura determina el tipo sanguíneo – crezca para 12 pies altos y sea típicamente encontrado en tierras de miga en sitios del bottomland La mejor eficiencia de energía es ganada porque menos energía se usa para producir etanol de switchgrass. El Etanol de Celulosa El etanol de Celulosa de terminología puede ser producido de una variedad ancha de biomasa de celulosa feedstock, incluyendo: Y TAURO; Los desperdicios agrícolas (el maíz asecha, pajas del cereal) de la planta Y TAURO; Plante desperdicios de procesos (el serrín, la pulpa de madera) Y TAURO; La energía recorta vuelto específicamente para la producción de combustible. Estos productos del poco grano son a menudo llamada biomasa del cellulosic. La biomasa Cellulosic está compuesta de celulosa y lignin, con cantidades más pequeñas de proteínas, los lípidos (las grasas, las ceras, y los aceites), y la ceniza. Aproximadamente dos terceras partes de materiales del cellulosic son presentes como celulosa, con lignin haciendo la masa de los demás masa seca. Refinando Biomasa de Celulosa Tan con granos, la biomasa procesadora de celulosa implica extraer azúcares fermentables del feedstock. Pero las azúcares en celulosa son encerradas en carbohidratos complicados designados polisacáridos (las largas cadenas de azúcares simples). Separando estas estructuras complicadas en azúcares fermentables es necesario para lograr la producción eficiente y económica de etanol de celulosa. Dos opciones procesadoras son utilizadas para producir azúcares fermentables de biomasa de celulosa: Y TAURO; La hidrólisis acerba se usa para abatir los carbohidratos complicados en azúcares simples. Y TAURO; Las enzimas son utilizadas para convertir la biomasa de celulosa a las azúcares fermentables. El paso final implica fermentación microbiana, etanol lucrativo y dióxido de carbono. NOTA: La producción de etanol de celulosa substituye biomasa para combustibles fósiles. Los gases del invernadero producidos por la combustión de biomasa son offset por el CO2 absorbido por la biomasa como crezca en el campo. ? LA PREGUNTA FRECUENTEMENTE PREGUNTADA ¿Por qué Usar E85 Si Mi Economía de Combustible Será Inferior? El utilizador E85 es bueno para el ambiente y es en su mayor parte hecho de recursos renovables. El costo está menos así es que la diferencia total está menos de la pérdida de combustible que la economía indicaría. El utilizador E85 en un vehículo diseñado para usarlo también es capaz de poder aumentado debido al número de octano superior de E85 se comparó a la gasolina sin plomo. El utilizador E85 en un vehículo de carrera es también una ventaja porque cuesta menos que acelerar al máximo combustible. Crea el 5–2 que Alguna oferta de estaciones por menor una colección variada de combustible elección, como esta estación en Ohio donde E10 y E85 está disponible._ Los Vehículos de Combustible Alternativo E85 ¿Qué Es E85? Los fabricantes del vehículo tienen vehículos disponibles que son capaces de gasolina operativa y etanol o una combinación de gasolina y el etanol llamó a E85. E85 está compuesto de etanol del % gasolina 85 y de 15 %. El etanol puro tiene un número de octano de aproximadamente 113. E85, que contiene oxígeno de 35 % por peso, tiene un número de octano de aproximadamente 100 para 105. Esto se compara a una gasolina sin plomo normal que tiene una valuación de 87. &TAURO; Vea 5–2 de la Figura. NOTA: El número de octano de E85 depende del por ciento exacto de etanol usado, lo cual puede diferenciarse de 81 % para 85 %. También depende del número de octano de la gasolina usada para hacer a E85. La energía de calor de E85 tiene menos energía de calor que gasolina. La gasolina = 114,000 BTUs por galón E85 87,000 BTUs por galón Esto quiere decir que el combustible que la economía es reducida por 20 % para 30 % si E85 es usado en lugar de gasolina. El ejemplo: Una V-8 de 5.3 litros Chevrolet Tahoe con un cambio automático tiene una valuación EPA de 15 mpg en la ciudad y 20 mpg en la carretera al usar gasolina. Si este mismo vehículo fuese al que se echó combustible con E85, la economía de combustible EPA evaluando caídas para 11 mpg en la ciudad y 15 mpg en la carretera. La gasolina de 15 % en este preparado ayuda el motor a empezar, especialmente en el clima frío. Los vehículos equipados con esta capacidad es comúnmente llamados vehículos de combustible (AFVs) alternativo, Combustibles del Doblez, y vehículos flexibles de combustible, o FFVs. Using E85 en un vehículo el combustible de doblez puede dar como resultado un incremento de poder de aproximadamente 5 %. Por ejemplo, un motor evaluado en 200 hp gasolina utilizadora o E10 podría producir 210 hp al utilizar E85. NOTA: E85 puede experimentar como contener menos de etanol de 85 % si experimentó en los climas fríos porque está a menudo mezclado fuera de la temperatura. Un porcentaje inferior de etanol con un porcentaje ligeramente superior de gasolina ayudan motores a empezar climas fríos. Los vehículos utilizando a E85 son equipados con un sensor electrónico en la línea de abastecimiento de combustible que detecta la presencia y porcentaje de etanol. El PCM luego ajusta el inyector de combustible en la oportunidad del momento de tiempo y de ignición para corresponder a las necesidades del combustible siendo usado. E85 contiene menos energía de calor, y por consiguiente usará más combustible, pero los beneficios incluyen un costo inferior del combustible y el beneficio medioambiental se asoció con usar un combustible oxigenado. La General Motors, el Ford, el Chrysler, Mazda, y Honda son unos cuantos de los fabricantes ofreciendo vehículos compatibles E85. Las partes de sistema de combustible de uso de vehículos E85 diseñadas para resistir los adicionales programas alcohólicos y contentos, modificados del driveability que se ajustan le echa combustible a entrega y cronometrando compensar los porcentajes diversos de combustible de etanol, y un sensor de compensación de combustible Los vehículos de Combustible (CONTINUADO) alternativo Eso mide ambos el porcentaje de preparado de etanol y la temperatura del combustible. Este sensor es también llamado un sensor variable de combustible. &TAURO; Vea 5–3 de Figuras y 5–4. Los vehículos de La Mayoría de Requisitos de Sistema de Combustible E85 E85 son muy parecidos a los vehículos E85. Los componentes de sistema de combustible pueden ser rediseñados para resistir los efectos de concentraciones superiores de etanol. Además, desde que el punto del stoichiometric para etanol es 9:1 en lugar de 14.7:1 por lo que respecta a gasolina, el aire – la mezcla de combustible tiene que estar ajustada para el porcentaje de etanol presente en el tanque de combustible. Para determinar este porcentaje de etanol en el tanque de combustible, un sensor de compensación es usado. El sensor de compensación de combustible es el único pedazo adicional de hardware requerido en algunos vehículos E85. El sensor de compensación de combustible le provee ambos el porcentaje de etanol y la temperatura de combustible al PCM. El PCM usa esta información para ajustar ambos la ignición cronometrando y la cantidad de combustible dado al motor. El sensor de compensación de combustible utiliza un microprocessor para medir ambos el porcentaje de etanol y la temperatura de combustible. Esta información es enviada al PCM en el circuito de la señal. El sensor de compensación produce una frecuencia cuadrada de la ola y señal de anchura de pulso. El rango normal de frecuencia del sensor de compensación de combustible es 50 hertz, lo cual representa etanol de 0 % y 150 hertz, lo cual representa etanol de 100 %. La anchura de pulso de la señal se diferencia de 1 milisegundo para 5 milisegundos. Un milisegundo representaría una temperatura de combustible de - 40 ° F (- 40 ° C), y 5 milisegundos representarían una temperatura de combustible de 257 ° F (125 ° C). Desde que el PCM sabe ambos la temperatura de combustible y el etanol porcentual del combustible, puede ajustar oportunidad del momento de combustible de cantidad y de ignición para las emisiones y función óptima. Los beneficios de vehículos E85 están menos contaminación del medio ambiente, menos producción del CO2, y menos adicción en aceite. &TAURO; Vea 5–5 de la Figura. Los vehículos a los que se echó combustible en etanol generalmente producen los mismos contaminantes como vehículos de gasolina; Sin embargo, producen menos emisiones Colorado y CO2. Mientras el CO2 no es considerado un contaminante, se piensa que conduce a calentamiento global y es llamado un gas del invernadero. Los vehículos de combustible de la Identificación del Vehículo de Combustible de doblez Flexible (FFVs) pueden ser identificados por ahí: Y TAURO; Los emblemas en el lado, la parte delantera, y / o la parte posterior del vehículo Y TAURO; / la gasolina amarilla de aparición de la gorra de combustible E85 (y TAURO; Vea Figura 5–6) Y TAURO; La etiqueta de información de control de la emisión del vehículo (y TAURO (VECI) bajo la capucha; Vea Figura 5–7) Y TAURO; El número de la identificación del vehículo (VIN) Los vehículos que son combustible flexible incluyen: |
