Försöker göra lite uträkningar på avgasvolymer och avgasernas massa när man jämför etanol och oktan. För att förenkla rejäl tog jag oktan is bensin viket naturligtvis inte stämmer riktigt.
C2H5OH + 3O2= 2C02+ 3H20
1 mol etanol reagerar med 3 mol O2 och ger ca 1.255 KJ
C8H18 + 25 O2 ---> 16CO2 + 18H2O
2 mol oktan reagerar med 25 mol O2 och ger ca 5.473 KJ
För att motorn i princip är en lufpump som får i sig samma mängd luft oavset bränsle räknar jag med samma mängd syre, 75 mol O2
25 C2H5OH + 75 O2 = 50 C02+ 75 H20
25 x 1.255 KJ ger 31.375 KJ
25 mol C2H5OH +
75 mol O2 -> 50 mol CO2 + 75 mol H20 (125 mol avgaser)
1,15 kg (25 x 46g) etanol + 1,2 kg (75 x 16g) O2 -> 2,2 kg (50 x 44g) CO2 + 1,35 kg (75 x 18g) H2O = 3,55 kg avgaser
6 C8H18 + 75 O2 ---> 48 CO2 + 54 H2O
6 x 5.473 KJ ger 32.838 KJ (5% mera energi än med etanol)
6 mol C8H18 +
75 mol O2 -> 48 mol CO2 + 54 mol H20 (102 mol avgaser)
684 g (6 x 114g) oktan + 1,2kg (75 x 16g) O2 -> 2,112 kg (48 x 44g) CO2 + 972 g (75 x 18g) H2O = 3,084 kg avgaser
21% av luften in i motorn är syre och antar vi att 1% är kvar i avgaser och 20% används
avgasvolymen med bensin ökar då med (102 / 75) x (20%) = 127,2% jmfd med luftvolymen som sugs in
avgasvolymen med etanol ökar då med (125 / 75) x (20%) = 133 1/3% jmfd med luftvolymen som sugs in
Dvs etanolavgasernas volym ökar med ca 5% jmfd oktan
För massan förenklar jag till att luften in består till 80 vol% kväve N2 och 20 vol % syre O2.
massa N2 14 g/mol
mass O2 16 g/mol
oktanmotor
1,2kg (75 x 16g) O2 + 4,2 kg (300 x 14g) N2 = 6,4 kg luft in ger
4,2 kg (300 x 14g) N2 + 2,112 kg (48 x 44g) CO2 + 972 g (75 x 18g) H2O = 7,284 kg avgaser ut
etanolmotor
1,2kg (75 x 16g) O2 + 4,2 kg (300 x 14g) N2 = 6,4 kg luft in ger
4,2 kg (300 x 14g) N2 + 2,2 kg (50 x 44g) CO2 + 1,35 kg (75 x 18g) H2O = 7,75 kg avgaser ut
Dvs etanolavgasernas massa ökar med ca 6% jmfd oktan
Då ger oktan även 5% mera värme än eanol men eftersom etanol ger en bättre verkningsgrad kan vi nog anta att vi får samma motoreffekt.
Någon som orkar kontrollera om jag tänkt & räknat rätt?
|