Adaptación de un motor a combustible Etanol (Flex fuel)

Adaptación de un motor a combustible Etanol (Flex fuel)

Características del combustible

El etanol es un combustible obtenido de la destilación y fermentación de cultivos ricos en almidón como el maíz. En Francia, el combustible de etanol se vende como E85 . Es una mezcla de etanol/gasolina (relación volumétrica: 85% etanol a 15% gasolina ). Es ampliamente utilizado en Suecia, Brasil y EE. UU., donde se utiliza como E100 , combustible a base de 100% etanol . Las características de este último se enumeran a continuación:

Etanol E100 Gasolina
Densidad (g/cm3)0,790,75
Poder calorífico inferior LHV (MJ/kg)26,9042,50
Tensión de vapor Reid1660
Relación aire/combustible estequiométrica914.5
Calor latente de vaporización (kJ/kg)845420
Índice de octanaje RON11095

Adaptación de motor a Etanol

El octanaje del etanol es superior al de la gasolina convencional, lo que significa que con la misma relación de compresión, la mezcla E100/aire es más estable que la mezcla combustible/aire. Esto permite aumentar la relación de compresión para una mejor eficiencia del motor.

Él la combustión de etanol provoca un aumento de las tensiones internas del motor . Específicamente, la presión en el cilindro es un 20% mayor cuando se opera con etanol , con respecto al funcionamiento con gasolina. Los vehículos flex fuel que se comercializan actualmente tienen en cuenta esta limitación y para garantizar la fiabilidad de los componentes mecánicos se realizan diversas modificaciones para reforzar el pistón, la biela, el cigüeñal e incluso los asientos de válvula y las válvulas.



Etanol E100 Gasolina
Valor calorífico inferior LHV (MJ/l)21.231.8

Según las características del E100, la relación energética (LHV) etanol/gasolina es de 0,66. Al quemar etanol, se debe aumentar la duración de la inyección (para aumentar el volumen de combustible inyectado) para proporcionar la misma cantidad de energía. Esto implica cambios en el circuito de admisión de combustible y en los inyectores de combustible para tener un mayor flujo de combustible.

Calibración de motores con combustible Etanol

Etanol E100 Gasolina
Calor latente de vaporización (kJ/kg)845420
Índice de octanaje RON11095

El RON caracteriza el retardo de encendido del combustible. Es mayor para el etanol. Cuanto mayor sea el índice de octano, mayor será el retardo de encendido, lo que significa que el combustible de etanol es más resistente a la detonación.

El calor latente de vaporización del etanol requiere un mayor avance de chispa para operar con cargas elevadas (la carga es la relación entre el trabajo realizado por un motor a una velocidad determinada sobre el trabajo máximo posible a esa velocidad). Sin embargo, en condiciones cálidas, supera los problemas de golpeteo en el motor (inflamación local y mezcla destructiva) ya que la temperatura de combustión es más baja.

Comparación de avance de chispa Debido al aumento de la presión interna, también aumentan los rendimientos con etanol. Torque versus velocidad del motor para motores de etanol y gasolina

Sin embargo, los motores que funcionan con E100 tienen dificultades para arrancar a temperaturas ambiente de -15°C. Por lo tanto, el uso de etanol requiere un sistema de calentamiento de combustible.

Imagen de combustible de etanol

Si el bioetanol se describe como un combustible revolucionario y “limpio”, algunas personas piensan que no es la mejor alternativa ecológicamente hablando. En teoría, el CO2 liberado durante la combustión es recogido por las plantas que se utilizarán para producir etanol. Este combustible también puede eliminar parte de la dependencia energética frente a los países productores de petróleo. El etanol también permite el desarrollo de tierras agrícolas y la creación de nuevas oportunidades para sus operadores.

En la práctica, su aspecto ecológico es muy cuestionado principalmente porque la producción de etanol contribuyó al alza de los precios de los alimentos debido al uso de recursos alimentarios para la industria del transporte. Sin embargo, no sabemos a qué nivel se pueden atribuir a los biocombustibles tales incrementos.

Opinión de Romain Nicolás:

Con el funcionamiento con etanol, un motor emite menos CO2 a pesar de un mayor consumo de combustible . Con las limitaciones en la llegada de CO2 a Europa, EE. UU. y Japón, es posible que los fabricantes ofrezcan cada vez más los motores Flex-fuel a pesar de la controversia sobre el origen de los biocombustibles. Creo que esta es una solución a corto plazo pero menos costosa para los fabricantes que los híbridos. ¿Crees que con la llegada de Biocombustibles de 3ra generación , el volumen de motores Flex fuel en el mercado finalmente despegará?