HTML

E85 - bioetanol mindenkinek

Hagyományos benzines autók etanolos használata. Az E85 és felhasználásának lehetőségei, tuning, átalakítások, tények és tapasztalatok.

ÜZEMANYAG

ÜZEMANYAG KERESŐ
Szolgáltatásokat is  
           


Totalcar

  • Hibás feed URL.

Kapcsolat

Ha kérdésed, vagy észrevételed van írj bátan!

E85 károsanyag-kibocsátás meglepő eredményei

2010.08.02. 08:05 :: Égő Ákos

Ismét mértünk, most káros anyag kibocsátást E85-tel. Az apropót az adta, hogy sokan átalakítás nélkül használják autójukat tiszta E85-tel annak ellenére, hogy a hibajelző lámpa világít, illetve takarékossági célból szándékosan szegény keverékkel járnak. A másik végletet is felvetődött, amikor tuning célból dúsítják az E85 levegő keveréket.

Görgős padra mentünk, ahol menet közben tudtunk kipufogógázokat mérni. Minket leginkább a nitrogén-oxid érdekelt, mert annak a változása a legkritikusabb dúsítás és szegényítés hatására. A korrekt NOx mérés drága és bonyolult, mi nem is a pontos értékekre, hanem inkább az arányokra voltunk kíváncsiak. Erre tökéletesen megfelelt az Infralyt ELD_L mérőműszer.

Az áldozat egy Saab 9000-es volt, mely speciális motorvezérlővel működik. A motorműködés minden funkciója paraméterezhető, egy pillanat alatt szegényíthetünk, dúsíthatunk pontos értékekre. Az autó motorja jó állapotú, a turbó tökéletes,  a programozható motorvezérlő rendszer beépítése nem tuning célból, hanem a gyári beteg Saab vezérlés kiváltására, valamint teszt célból történt.      

Az autóba szereltünk egy speciális EGR szondát, ami mérte a kipufogó gáz hőmérsékletét, nehogy szétolvasszuk a motort. Minden mérést 2700-as fordulat környékén, 120-as autópálya tempóban végeztük. Gyakorlatilag ez  részterheléses állapotnak felel meg. Minden mérést kb. 5 percig végeztünk.

A gázmérésről nem akarok sokat írni, vannak szakemberek, akik nálam jobban összeszedték. Például az injektor.hu oldalon van egy részletes magyar összefoglaló a kipufogógázok vizsgálatáról és az alapokról.

Amit fontos kiemelni a lambda szabályozással kapcsolatban:
„A lambda érték nem más, mint a valóságos keverési arány és a sztöchiometrikus /tökéletes égéshez elméletileg szükséges/ keverési arány hányadosa. Ideális esetben tehát a lambda érték = 1,00. Ebből adódóan az egynél kisebb érték benzinben dús, az egynél nagyobb érték pedig benzinben szegény keveréket jelent. A mai korszerű benzinbefecskendező/ motorvezérlő szerkezetek egészen pontosan az ideális mezőben tartják a keverési arányt, ez az ún. lambda ablak. Ilyenkor az aktuális lambda érték mondjuk 0,97 és 1,03 között - tehát nagyon szűk határok között – ingadozik.”

A korszerű járművekben az OBD2 (1996) szabvány megjelenése óta  legalább két lambda szonda van, egy-egy a katalizátor előtt és után. A motorvezérlő elektronika a szondák jele alapján tartja ideális értéken a keverékképzést a fenti módon.  Az alábbi grafikonon jól látható, hogy alakul a katalizátor után kipufogott gázok változása dús és szegény keverék esetén. Ez alapján érthetővé válik, miért is az 1-es lamda értékre törekednek.


A gázok alakulása a lambda ablakban valamint gazdag és szegény keverék esetén, benzinnel

A  mi esetünkben viszont E85-öt használunk, ami nem tiszta benzin. Vajon az értékek hogy változnak ebben az esetben?  Én nagyjából ugyanezt vártam, de az első néhány mérés után nagyon megdöbbentem.  

 

1. MÉRÉS: λ 1

Először katalizátor nélkül mértünk általános lambda 1 értéken.

 A mért értékek az alkohol  tisztább égése miatt nagyon jól alakultak - ahogy vártuk -  a CO  0,4-0,5% között, ami nem rossz egy katalizátor nélküli autótól, a NO viszont megdöbbentően magas, 2600-3000 ppm között volt.


1. mérés: λ 1

A NOx azaz a nitrogén-oxidok az energiatermelés, a fűtés és elsősorban a belsőégésű motorok működése közben keletkeznek. A nitrogén-monoxid (NO) igencsak reaktív és instabil molekula. A levegőben található oxigénnel reakcióba lépve mérgező nitrogén-dioxidot (NO2) alkot. Az uniós mérések alapján NOx kibocsátás több mint fele közlekedés eredetű.  Magyarországon 2000-ben 59 %-ot mértek. (Magyarország környezeti adatai, 2002. KvVM). A magas NO koncentráció – a korom mellett -  elsősorban a híg járású dizelmotoroknak köszönhető.  

A NOx súlyos szenyezőanyag, elsősorban a tüdőkárosító hatása ismert (200 mg/m3 fölött roncsolja a tüdő szöveteit) a légutak nyálkahártyájának és a szem kötőhártyájának a gyulladását okozza, a lépet és a májat is károsítja.  A vérbe kerülve előidézi a methaemoglobin termelődését, mely megakadályozza az oxigén szállítását.
A környezeti levegőben a nitrogén-monoxid nátriumsavvá alakulhat, mely savas eső formájába hull alá. A NO2 hozzájárul a szmog keletkezéséhez, az ózon és az igen mérgező peroxi-acetil-nitrát kialakulásához.

Szóval a fentiek ismeretében első látásra nem voltak megnyugtatóak az értékek.

 

2. MÉRÉS: λ 1,2

A következő próbát szegény keverékkel végeztük. Vagyis lambda 1,2-re állítottuk a Saab motorvezérlő komputerét, amitől a mérési eredmények még jobbak lettek. A CO gyakorlatilag eltűnt, az értéke 0,05-0,06 körül alakult, és a kritikus NO is több mint a felére csökkent (1300-1400 ppm). A kipufogógáz hőmérséklete gyakorlatilag változatlan volt.


2. mérés: λ 1,2

Hú! Ezek szerint a szegény keverék minden tekintetben jó? A mérések szerint az E85 kisebb hőmérsékletű égése miatt nem történik melegedés, a szelepek biztonságban vannak. A fogyasztás a kevesebb üzemanyag bejuttatása miatt kedvezőbben alakul, miközben a károsanyag-kibocsátás is csökken a lambda 1-es méréshez képest.

Ideális paradicsomi állapot lenne!

Csak lenne, mert az esetek többségében sajnos nem így alakul. A mérés első fázisában egy apró dolog hiányzott: a katalizátor! Az pedig mindent felborít.

 

3. MÉRÉS: λ 0,88

Mielőtt megszakítottuk a mérést és elmentünk felrakatni egy katalizátort, mértünk egy dús keveréket is 0,88-as lambdával. Ez nagyjából hozta, amire számítottunk: az eddigi 0 Co 3,5 lett, a NOx 1028 körül alakult. Ez nyilvánvalóan nem járható út, többlet fogyasztás, több káros anyag.


3. mérés: λ 0,88

Vili, a kipufogós Törökbálinton feldobta a katalizátort, amíg megebédeltünk. Szándékosan egy használtat választottunk, hogy ne legyenek túlságosan ideálisak az értékek. Pár óra múlva már ismét a padon voltunk.

 

4. MÉRÉS: λ 1 - KATALIZÁTORRAL

Alapból 1-es lambdával kezdtünk, ahogy a múltkor, és leesett az állunk. Co 0,12-0,13 között, a NO 234 ppm !!! Vagyis a katalizátor nélküli méréshez képest tizedével kisebb az érték.


4. mérés: λ 1 katalizátorral

A katalizátor

A kipufogógáz katalizátora a szén-monoxidot (CO) és a szénhidrogéneket (CH) platina (Pt) és palládium (Pd) segítségével szén-dioxiddá (CO2) és vízzé oxidálja, míg a nitrogén-oxidok (NOx) nitrogénné való redukcióját a ródium (Rh) katalizálja. A katalízis hatásfoka a 80-90%-ot is elérheti. A katalizátor hordozója általában korderit (2MgO.2Al2O3.5SiO2), mely egy térhálós kerámia. Ennek a felületére viszik fel a katalizátoranyagokat. A katalizátorok platinatartalma 0,9-2,5 gramm között van, a nemesfémek aránya megközelítőleg a következő: Pt/Pd/Rh = 1:14:1-1:28:1.

A kerámia felületre felvitt fémrétegen a szén és a szénhidrogének CO2-dá és vízzé oxidálódnak, a nitrózus gázok pedig elemi nitrogénné (N2) redukálódnak.

tiszta.levego.hu

 

5. MÉRÉS: λ 1,2 - KATALIZÁTORRAL

Ezek után még izgatottabban vártuk a szegény keverékes mérést. Vajon ebben az esetben is csökkenni fog a nitrogén-oxid?

1,2 lambda értéken a CO  0%, vagyis mérhetetlen, a NOx viszont a katalizátor nélküli értékre, az 1200-1300 ppm-re ugrott vissza. A kipufogógáz hőmérséklete nem változott.


5. mérés: λ 1,2 katalizátorral

Hát itt van a kutya elásva! A mérések bebizonyították, hogy környezetvédelmi szempontból a katalizátoros autók esetében  a benzineshez hasonlóan E85-tel is a lambda 1 ablakban ideálisak az értékek.

 

6. MÉRÉS: λ 0,88 - KATALIZÁTORRAL

Katalizátoros dús keveréknél a CO 3,5% lett ahogy kat nélkül a NO 650-700 ppm-re esett vissza. Szóval katalizátorral sem vagyunk jók dús keverékkel, ez a vonal is elvetve.


6. mérés: λ 0,8 katalizátorral

1992 óta az Európai Unióban minden új, Ottó-típusú motorral felszerelt gépjárművet katalizátorral kötelező szerelni. Ha ez előtti, vagy valamilyen okból katalizátor nélküli herélt autónk van, érdemes az E85 – levegő keveréket szegényíteni, mert környezetvédelmi okokból ez az út járható, ráadásul takarékoskodhatunk is.

Ha 1992-esnél fiatalabb autónk van, a szegény keverékképzés E85-tel is súlyos környezetszennyezés. A kibocsátott nitrogén-oxid több mint a négyszerese a megengedettnek. Vagyis ha világító hibalámpával, szegény keverék hibaüzenet mellett autózunk E85-tel, esetleg szándékosan szegényítünk a takarékosság miatt, akkor nem a motor szétégetése a legnagyobb probléma, hanem a dízel autóknál is nagyobb NOx kibocsátás. Zöldkártya már nincs, de a műszaki vizsgánál csúnyán elhajtanak.

Persze a szegény járású motor (Lean burn)  nem újdonság. Elvileg a hatásfok növekedése abból származik, hogy híg üzemben ugyanazon leadott teljesítményhez nyitottabb pillangószelep tartozik, a motort nem fékezi annyira a jóformán bezárt fojtószelep.  Viszont a híg járású gyári autókat NOx katalizátorral szerelték, pl. a korai  FSI-kben még  NOx szenzor is volt.

Tehát tulajdonképpen nem sok választása van a környezettudatos autósnak, ha új autót hajt. Vagy marad a lambda 1 E85-tel kiválóan alacsony környezeti terheléssel, vagy szegény keverékeket választja – gyakorlatilag beszerezhetetlen – NOx katalizátorral.

Egy kicsit ide vág a következő  történet:

Barátom a múltkor katalizátort szereltetett a gyárilag katalizátor nélküli autójára. Már a kipufogós is furcsán nézett rá, ilyen igényekkel nemigen találkozott még. De a dráma az volt, hogy amíg az autóját csinálták, három dízeles tulajdonos is érkezett, aki ki szerette volna szedetni a katalizátort az autójából. Köztük olyan profi tuning gépek, melyeknek a koromtól nem lehetett látni a hátsó lámpáját.

Vajon létezik ember az országba aki NOx katalizátort szereltetne be csupán környezetvédelmi szempontból?

15 komment · 1 trackback

Címkék: nox e85 co káros anyag kibocsátás

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben.

Higany 2010.08.03. 08:34:14

Ez az 1996, ODB2 és 2 lambda nem az amerikai piacra vonatkozik?
Az én autóm 97-es típus, az amerikai szerelési kézikönyve írja is az OBD2-t és a 2 lambda-szondát.
Az én EDM autómon ábra szerinti helyen a katalizátorban nincs második szonda (többször is ellenőriztem már) és akkor sem világított a MIL, amikor a katalizátor belseje valószínűleg valami külső behatás hatására ripityára tört, majd apránként a hátsó dobban kötött ki :) /az autó meg a tréleren, amikor teljesen elzáródott a kipuff miközben a szerviz fele csorogtam a géppel/
Ez egyébként egy Honda és első tulajdonos vagyok, tehát előző tulajok mókolása kizárt.

Égő Ákos · http://etanolblog.hu 2010.08.03. 15:05:16

Tudomásom szerint az obd2 bevezetése egy időben volt az obd indult hamarabb az USA-ban.
Pontosabban Kalifornia volt az úttörő.

Mondjuk az eredményen semmit sem változtat a második szonda. :)

Szsrobert 2010.08.04. 10:05:52

"A környezeti levegőben a nitrogén-monoxid nátriumsavvá alakulhat"
A nátrium lúgot képez a vízzel, nátriumhidroxidot(NaOH). A NO2 salátromossav keletkezik, ha jól emlékszem.

Ha igazán védeni akarjuk a kjörnyezetet, maradnak az elektromos járművel(lehetőleg áramszedővel akku helyett), és a kerékpár.

gatsy 2010.08.04. 10:33:27

@Szsrobert: hát az biztos, hogy a nátrium (Na) lúggá reagál a vízzel, de most a nitrogénről (N) beszélünk.;)

Mellesleg az Ákos is összekavarta a kettőt...

no_holy_shit 2010.08.20. 11:21:32

@Szsrobert:

"Ha igazán védeni akarjuk a kjörnyezetet, maradnak az elektromos járművel(lehetőleg áramszedővel akku helyett), és a kerékpár."

gratulalok! nezd meg egy benzines auto es az atlag elektromos energiamix (szen + gaz + atomeromu) fajlagos NOx-Kibocsajtasat g/kWh-ban. Nagyon meg fogsz lepodni.

az aramszedos elektrmos auto 5letet en is jonak tartom, de elotte sokkal szigorubb kibocsjtasi normakat kene hozni az erömüveknek!

no_holy_shit 2010.08.20. 11:28:20

"Elvileg a hatásfok növekedése abból származik, hogy híg üzemben ugyanazon leadott teljesítményhez nyitottabb pillangószelep tartozik, a motort nem fékezi annyira a jóformán bezárt fojtószelep."

a nyitottabb fojtoszelep is hozzajarul, de nem az a fö oka, hanem hogy az eges mindig csak egyensulyi allapotig megy vegbe. bar lambba 1 alatt egyertemuen marad elegetlen uzemanyag. (azaz CO lesz belole, ami nem oxidalodik tovabb).

lambda 1-nel egyensulyi allapotig megy vegbe. es lambda 1,2 korul mar a legtobb eleg (elmeletileg lehetne folytatni a szegenyites, de a nagy legmennyieg tulhuti a kevereket

Szsrobert 2010.08.20. 11:34:05

Én is gratulalok! :-D Nezd meg egy napelemes-szélgenerátoros rendszer károsanyag -kibocsátását. Nagyon meg fogsz lepodni. :-D

Arról, hogy az erőmű szennyez, nem én tehetek, hanem az erőmű üzemeltetője. Épp ezért nem érdemes ezt felróni az elektromos járművek hibájának, mert nem a jármű hibája, hanem az erőműé. Áramszedővel még az akkuamortizáció költsége is csökken. ;-)

Szsrobert 2010.08.20. 11:35:26

A legolcsóbb és legkörnyezetbarátabb energia az, amit el sem használunk.

pLaczi 2010.08.20. 19:04:10

Üdv!
Én egy 88-as 1,3as nissan sunnyt szeretnék etanollal használni. Lehet hogy az én hiányosságom, de nem nagyon találtam semmit arról, hogy hasonló autók, milyen átalakítást kaptak átállásról, így szeretnék itt választ kapni kérdéseimre.
Ez a gépjármű nem nagyon ismeri a katalizátor, motorvezérlő elektronika, lambdaszonda kifejezéseket, így gondolom nem kell átalakító elektronikát tennem bele. Úgy terveztem hogy az alábbi tanulmány alapján, beállítom a keverékarányt szegényebbre, és ha esetleg igényli, kicsit állítok a gyújtásponton.
Esetleg valami más teendőm van? Nem jár a szelepek károsodásával a szegényebb keverék?
Köszönöm a segítséget!

Indy_ 2010.08.23. 10:32:07

Lehet hülye kérdés, de meg tudja valaki mondani, hogy 1 liter benzin elégetése mennyi CO2-őt termel? És 1 liter E85-é?

Bishop_civic_turbo · http://img.carstyling.hu/usercars/00/00/18/91/1891_1247142491.jpg 2010.08.25. 13:51:59

Nagyon jó a cikk!
Mi itt környezettudatosan próbálunk kodészolni e85-el és nem is gondolunk bele hirtelen, hogy mi jön ki a motorból. Nem tudtam hogy ez a NOx ennyire problémás, mindig csak a CO-t meg co2-t emlegetik...

z003 2010.08.31. 11:33:44

@Indy_:
Gyönyörű kémiai mintafeladat nyolcadikosok számára.
A kiindulási anyagok móltömegének, sűrűségének, ismeretében, felírni a reakciót és kiszámolni.
Keresni kell egy tanár ismerőst aki feladja házi feladatnak. :D

olli · http://mindenesebb.blog.hu/ 2010.09.16. 20:32:05

@Indy_: 1 l benzinből 2,3434kg CO2
1 l etanolból 1,5099kg CO2
1 l E85-ből 1,6349kg CO2
keletkezik.