Etanolis, dar žinomas kaip etilo alkoholis (cheminė formulė C₂H₆O arba C₂H₅OH), yra alkoholių klasės junginys, turintis du anglies atomus. Tai bespalvis, specifinio kvapo skystis. Jis verda esant 78,3 °C temperatūrai, o jo lydymosi temperatūra yra -115 °C. Etanolis yra plačiai naudojamas ne tik pramonėje, bet ir kaip alternatyvus degalas automobiliams.
Etanolio savybės ir gamyba
Tirpstant etanoliui vandenyje, sumažėja bendras tirpalo tūris. Mažiausias tūris pasiekiamas sumaišius 57 dalis etanolio ir 48 dalis vandens, gaunant 96,3 dalis mišinio. Šis tūrio sumažėjimas yra paaiškinamas vandenilinių ryšių susidarymu tarp alkoholio ir vandens molekulių. Etanolis savo fizikinėmis savybėmis yra labai panašus į vandenį, todėl jį išgryninti yra sunku, ir grynas etanolis (absoliutus spiritas) praktiškai niekur nenaudojamas. Distiliacijos būdu gaunamas etanolis yra 96,5 % pagal tūrį, ir šis procentas yra plačiai žinomas bei yra konstanta.
Maisto pramonėje etanolis gaunamas fermentuojant cukrines medžiagas arba krakmolą, esančius augalinėse žaliavose, tokiose kaip vynuogės, kviečiai ar bulvės.
Etanolis kaip automobilio degalai
Etanolis yra neblogi degalai automobiliui, ypač plačiai naudojami tose šalyse, kur etanolio pramonė yra labai stipri. Pavyzdžiui, Brazilijoje dauguma automobilių degina būtent E85 degalus. E85 nėra grynas etanolis - šiuose degaluose etanolis sudaro 85 proc., o likusią dalį - benzinas ir priedai.
Automobilių pritaikymas etanolio degalams
Nors etanolis yra efektyvus degalas, automobiliai, naudojantys jį, turi būti specialiai tam pritaikyti. Etanolis nemėgsta kai kurių guminių variklio dalių, be to, jis pats turi mažiau energijos nei benzinas. Taip pat galima paprastą benzininį variklį arba rotorinį variklį priversti naudoti vandens/etanolio mišinį santykiu 30/70. Toks mišinys nėra degtinė, o greičiau artimesnis spiritui. Varikliai su karbiuratoriais ir sumažintomis degimo kameromis puikiai susitvarko su tokia užduotimi.
Vanduo smarkiai sumažina detonaciją, todėl galima sumažinti degimo kamerą. Dėl to padidėja variklio naudingumo koeficientas (NK) ir galia. Dar efektyviau yra nemažinti degimo kameros, bet paprastą atmosferinį variklį perdaryti į turbo variklį. Tokiu atveju galią galima padidinti iki 3 kartų ir daugiau. Pavyzdžiui, BMW M5 (S85) V10 variklis su dviem turbinomis, varomas metanoliu, gali pasiekti 1851 AG ir 1817 Nm sukimo momentą.
Alkoholinių gėrimų tinkamumas kaip degalai
Alkoholiniuose gėrimuose yra viena labai didelė problema - juose yra daug vandens, o alkoholis sudaro tik nežymią dalį. Vanduo variklyje yra labai prasta mintis, nes jo neįmanoma suspausti, be to, jis nėra geras lubrikantas. Be to, alkoholiniuose gėrimuose yra ir taip mažai degių medžiagų, todėl jie tiesiog netiktų kaip degalai, nebent būtų dosniai atskiesti benzinu. Net jei pavyktų vidaus degimo variklį priversti dirbti su alkoholiniais gėrimais, tai ilgai netruktų - variklis labai greitai sugestų ir visiškai neturėtų galios.
Išskirtiniai varikliai ir degalų universalumas
Išimtis iš šios taisyklės yra reaktyviniai, arba dujų turbininiai, varikliai. 1963-1964 metais gamintas „Chrysler Turbine Car“ automobilis turėjo būtent tokį variklį. Tai buvo didelis technologinis pasiekimas, nors ir labai nepraktiškas automobilis. A-831 variklis, naudotas „Chrysler Turbine Car“ automobilyje, galėjo deginti dyzeliną, benziną, žibalą, aviacinius degalus - iš esmės viską, kas dega. Meksikos prezidentas Adolfas Lópezas Mateosas vieną tokį automobilį užpildė tekila, kai „Chrysler“ patvirtino, kad tai yra įmanoma ir niekam nepakenks. Ir automobilis linksmai sau važiavo. Šis automobilis taip pat buvo išbandytas su kvepalais, žemės riešutų ir sojų aliejais. Rusų T-34 tankai taip pat galėjo važiuoti ant dyzelino, benzino, žibalo ir kitų degalų.
1963 m. „Chrysler Turbine“: išskirtinis leidimas – Jay Leno garažas
Vandens įpurškimas variklyje
Nedidelis vandens kiekis cilindre turėtų sugerti perteklinę šilumą, užvirti ir dar labiau padidinti slėgį. Vis dėlto, skysto vandens, kaip ir benzino, neįmanoma suspausti. Nors idėja apie vandens įpurškimą variklyje (pvz., 6 taktų variklis, kur po įprastinių 4 taktų įpurškiamas vanduo ir besiplėsdamas atlieka darbą) egzistavo, tokios sistemos yra komplikuotos tiek dėl fizikos, tiek dėl chemijos (susidarydavo nelabai pageidaujami junginiai). Be to, papildomas purkštukas, vandens tiekimo sistema ir kova su užšalimu žiemą būtų didelis techninis iššūkis, todėl tokios sistemos nėra plačiai naudojamos.
tags: #etanolio #pritaikymas #automobiliui