Основные свойства спирта как моторного топлива

шаблоны сайтов
joomla

 

На первый взгляд кажется, что спирт должен быть худшим топливом, чем бензин. В самом деле, его теплотворная способность (7100 кал/кг) значительно меньше, чем у бензина (10000—11 000 кал/кг). Намного хуже и испаряемость спирта, а скрытая теплота испарения, наоборот, очень велика, и для того чтобы мотор работал на чистом спирте, необходим предварительный и притом значительный подогрев входящего воздуха.

Наконец, малая упругость паров и плохая испаряемость спирта при низких температурах делают затруднительным запуск мотора, а потому для пуска мотора вводится сначала какое-нибудь иное топливо (бензин), а уже потом, когда мотор разогреется, он переводится на чистый спирт. | Все эти обстоятельства не должны были бы способствовать тому, чтобы спиртовое топливо получило большое распространение и приобрело сторонников среди мотористов. Но у спирта есть целый ряд других качеств, которые выправляют и даже перевешивают его отрицательные стороны.

На первый взгляд кажется, что спирт должен быть худшим топливом, чем бензин. В самом деле, его теплотворная способность (7100 кал/кг) значительно меньше, чем у бензина (10000—11 000 кал/кг). Намного хуже и испаряемость спирта, а скрытая теплота испарения, наоборот, очень велика, и для того чтобы мотор работал на чистом спирте, необходим предварительный и притом значительный подогрев входящего воздуха. Наконец, малая упругость паров и плохая испаряемость спирта при низких температурах делают затруднительным запуск мотора, а потому для пуска мотора вводится сначала какое-нибудь иное топливо (бензин), а уже потом, когда мотор разогреется, он переводится на чистый спирт. | Все эти обстоятельства не должны были бы способствовать тому, чтобы спиртовое топливо получило большое распространение и приобрело сторонников среди мотористов. Но у спирта есть целый ряд других качеств, которые выправляют и даже перевешивают его отрицательные стороны.

Еще более благоприятный результат для спирта дают данные о количестве тепла, приходящегося в рабочей смесн на каждый килограмм поступающего воздуха. Это обстоятельство имеет большое значение, так как из опытов над моторами хорошо известно, что количество засасываемого воздуха при постоянных внешних условиях остается для каждого режима работы мотора постоянным. Ббльшая теплопроизводительность спирта происходит за счет более полного сгорания его в цилиндре двигателя по сравнению с бензинами.

На самом деле хорошо известно, что при сгорании бензинов в цилиндре двигателя получается довольно значительное количество продуктов неполного сгорания, и часть топлива, таким образом, не используется. В связи с этим обычно в моторы и додают рабочую смесь, несколько менее богатую воздухом (а = 0,9), чем требуется теоретически (а= 1). Неполнота сгорания вызывает образование нагаров, разжижение смазки и' влияет на состав отходящих газов. ; Полнота сгорания спиртовых топлив поэтому не только повышает к. п. д., ноч должна ослаблять такие вредные явления, как разжижение смазки и образование нагаров, и этим самым значительно удлинять срок чистки и переборки мотора. 15 Далее надо отметить, что спиртовое топливо обладает по сравнению с бензинами еще одним большим преимуществом, а именно, предел воспламеняемости горючей смеси у него значительно шире (для 95°/0 спирта от 3,95 до 13,65), чем у бензинов. Благодаря этому мотор на спиртовом топливе должен работать более спокойно и устойчиво, чем на бензине

Пределы воспламенения имеют большое значение при оценке пожарной опасности при хранении, транспорте и распределении топлива. Более высокий нижний предел воспламеняемости у спиртовых топлив, чем у бензинов, значительно понижает пожарную опасность этих топлив. Статистика и показывает, что число пожаров при хранении и перевозке спирта во много раз меньше, чем для бензинов. Весьма существенным отличием спирта от бензинов и бензольных топлив является его большая скрытая теплота испарения. В табл. 6 приводятся скрытые теплоты испарения для различных веществ, входящих в моторное топливо. Для скрытой теплоты испарения как наших, так и иностранных бензинов вполне авторитетных и достоверных данных до сего времени не имеется. Но на основании табл. 6 все же можно судить хотя бы о порядке величин скрытых теплот испарения бензинов, учитывая их химический состав. В то время как скрытая теплота испарения бензола С6Н6 = 94,48 KZ КаЛ прн t—79,2°

Для этилового алкоголя С2Н5ОН она достигает — 206,4 при t= 78° V

В связи с этим при испарении спирт отнимает от окружающей его среды большое количество тепла, и во всасывающих трубопроводах мотора мы наблюдаем весьма значительное понижение температуры воздуха. Н^ самом деле, в то время как падение температуры при полном испарении для теоретического состава топливной смеси у бензинов бывает от 18° до 1 Для скрытой теплоты испарения этилового алкоголя Cederblom дает следующую формулу г —237— 0, 23f — 0,0021 1г см

Такое сильное снижение температуры при работе мотора на спирте вызывает необходимость устройства предварительного подогрева (и притом весьма значительного) поступающего воздуха. Температура всасываемого воздуха для спирта должна быть для достижения соответствующего процента испарения выше, чем для бензина. Несмотря на сравнительно низкую температуру кипения (78,2°), упругость насыщенных паров спирта при невысоких температурах оказывается ниже упругостей паров бензинов и бензольных топлив.

Спирт надо рассматривать как двойную смесь этилового алкоголя. С2Н5ОН с водой Н20. Эта смесь принадлежит к классу бинарных смесей жидкостей, смешивающихся во всех отношениях и имеющих минимум; температуры кипения (при определенном составе). Для этилового спирта (этиловый алкоголь-[-вода) этот минимум равняется 78,15° и соответствует 95,57%. п0 весу спирта1. Точка кипения С2Н5ОН равна 78,40°, а для Н20 равна 100,00°.