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Titolo: Ancora metanolo come carburante in motori a comb interna

[crosspost]
Probabilmente con questo post manderò in sollucchero i tanti "metalonisti" 
dei vari ng...un interessante studio, si parla anche di etanolo, ma l' 
enfasi è sul metanolo, in effetti. Notare la parte finale quando si 
evidenzia il miglioramento di autonomia (occorrono come noto, a motori 
invariati, 2 litri di metanolo per sostituirne uno di benzina), dovuto alla 
più alta efficienza passando da benzina a metanolo in motori ottimizzati 
allo scopo.
 
 
http://www.ethanolboost.com/LFEE%202008-01%20RP.pdf
 in particolare
" The high intrinsic octane numbers of ethanol and methanol are well known.
However, a
much greater effective octane number can be effectively realized through the
knock
resistance provided by the high level of vaporization cooling that occurs
when methanol
or ethanol is directly injected into the engine cylinders. A computational
model is used in
this paper to determine the knock resistance and effective octane number of
these alcohol
fuels when they are directly injected. The model indicates that the
effective octane
numbers are around 160 for ethanol and 180 for methanol. The high
compression ratio,
high degree of turbocharging and aggressive engine downsizing enabled by the
high
effective octane number of methanol could provide an efficiency gain of
30 –35% (for
combined city-highway driving) relative to conventional port fueled gasoline
engines. An
additional gain of around 10% can be obtained by using reforming of methanol
to enable
ultra lean operation at low loads. The combination of these gains could thus
potentially
provide an efficiency gain of 40–45% for direct injection methanol engines.
This
efficiency gain is significantly greater than the typical 25–30% gain of
turbocharged
diesel engines. "
 
e alla fine del testo, sul discorso della più ridotta autonomia del metanolo
vs benzine
 
" The combination of high compression ratio and downsizing provided by
direct methanol
injection together with reformer enabled ultra lean operation at light loads
could provide
an efficiency improvement of 40 to 45% relative to a conventional port fuel
injected
gasoline engine. This increase in efficiency is significantly greater than
representative
efficiency improvements of 25–30 % (combined city and highway driving) for
turbocharged diesel engines with an advanced exhaust aftertreatment system
(that
includes NOx treatment and a particulate filter) and could be achieved at a
lower cost.
 
A 40–45% improvement in efficiency would also provide a significant offset
to the range
disadvantage of methanol fueled vehicles. With this improvement the range
relative to a
conventional gasoline engine with a similar size fuel tank would increase
from
approximately 50% to approximately 70%. " 
 

 
Giusto per integrare il discorso ricordo di nuovo come oggi in alcuni Paesi 
si vendano già auto
(tipo saab o volvo) ad etanolo (per la sua maggiore diffusione, ma per il
metanolo è uguale, anzi meglio come si evince dallo studio) a prestazioni
"differenziate" e maggiorate nell' uso
dell' alcol, per es.
http://www.aci.it/uploads/tx_edicolaaci/40-43_Bioetanolo.pdf
 
notare i 175 CV nel funzionamento a benzina e i 200 CV in quello ad etanolo,
nonchè i differenti consumi a benzina (10,8 km/l) vs E85 miscela al 85% di
etanolo (9,3 km/l) che considerando l' inferiore potere energetico dell'
etanolo indica chiaramente un aumento dell' efficienza del funzionamento ad
etanolo a motore/veicolo inalterato 
 

 provide an efficiency gain of 40–45% for direct injection methanol engines.
Scusa, ma se parla di iniziezione diretta, alla fine non sta parlando di 
motori diesel?
Quindi il miglior comportamento ai bassi carichi non è solo per il 
differente combustibile, ma in buona parte anche per il motore diverso.

 motori diesel?
 
per quanto ne so, no, il metanolo è un pessimo combustibile diesel (il DME 
che si ricava facilmente dal metanolo è invece un ottimo combustibile 
diesel), la maggiore efficienza del metanolo non è dovuta quindi al diverso 
tipo di motore, ma alle più spiccate caratteristiche intrinseche del 
combustibile in un motore a comb interna a benzina di tipo Otto, chiaramente 
opportunamente modificato/potenziato (alto NO, alta velocità fiamma, bassa 
dose stechiometrica/alta tonalità termica, alto calore latente di evap, 
ecc...) 
 

 per quanto ne so, no, il metanolo è un pessimo combustibile diesel (il
Sarà, ma in quel documento parlano di motori ad iniezione diretta che, 
volenti o nolenti, operano secondo un ciclo diesel. Un motore a benzina 
ad iniezione diretta non mi pare lo menzionano, quindi presumo che 
considerino un classico motore ad accensione comandata.
Già solo questo dettaglio cambia discretamente le carte in tavola, 
soprattutto sui consumi ai bassi regimi.
 
P.S.
Cercando due minuti con google, trovi anche case automobilistiche 
importanti (VW) che producono motori a benzina ad iniezione diretta.
Eppure le benzina non è per niente un ottimo combustibile diesel.


io non mi intendo di motori "a iniezione" (benzina intendo), 
e chiedo : non sarebbe possibile avere iniettori che invece 
di immettere miscela aria+vapori del combustibile, iniettino 
un aerosol in cui il combustibile è soltanto nebulizzato 
come la macchinetta per la gola ?
L'effetto evaporativo raffrescante ci potrebbe essere, ma 
poi non so se sia possibile o soprattutto se venga fatto ...
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)
 

 volenti o nolenti, operano secondo un ciclo diesel.
 
No, confondi il metodo di accensione (spontanea o comandata)
e i corrispondenti cicli termodinamici con quello di iniezione
(nel condotto di aspirazione o nella camera di combustione).
 
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani
 


ma quindi esistono motori (o aspirati a carburatore o con 
iniettori) a ciclo OTTO in cui la miscela è iniettata con 
combustibile liquido invece che come vapori ?
E' tutta lì la fazenda ....
 
 
Per inciso, un'osservazione : si è visto sui documenti di 
alessandro che il metanolo ha un calore latente di molte 
volte superiore alla benzina a parità di energia immessa, 
per cui non è che, VOLENTI O NOLENTI, gli iniettori anche di 
tipo convenzionale, non riescano a vaporizzare, se non in 
misura molto modesta, la miscela di metanolo, con condizioni 
ambientali costanti e senza altri dispositivi, che so, un 
preriscaldatore a resistenza ?
Non mi risulta che siano previsti tali 
preriscaldatori-vaporizzatori, o che so, anse del tubo di 
adduzione attorno alla testa per portare in temperatura di 
volatilizzazione il metanolo ...
 
Del resto non sarebbe quell'enorme problema tecnico 
nebulizzare a freddo : un apparecchietto da aerosol 
casalingo a membrana, o piezo o come si vuole, non fa quella 
gran fatica a nebulizzare il liquido in forma fine, pur 
senza una vera vaporizzazione (sono "fumi" freddi, non 
caldi, e infatti raffreddano fastidiosamente la gola a 
volte). Persino la bomboletta spray a vernice o 
l'apparecchietto da spruzzare le foglie, se chiudi il 
collare, eroga una nebbiolina molto esile. Basta avere una 
compressione sufficiente e creare turbolenza notevole 
nell'ugello, che esce una sorta di gas, che però è nebbia, e 
credo sia carburata a sufficienza anche se non è una miscela 
strettamente gassosa .... boh, poi non so ...


 volatilizzazione il metanolo ...
 
Infatti penso che solo in parte il combustibile evapori
durante l'iniezione, in maggioranza immagino che
rimanga in forma di goccioline, come nel caso dei
diesel.
 
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani 
 

 sia possibile o soprattutto se venga fatto ...
 
Ma infatti gli iniettori non iniettano miscele aria+combustibile, ma 
solo combustibile. Se poi hai combustibile liquido, il lavoro di 
compressione per spararlo in CC è molto molto inferiore.
 
L'influenza del calore specifico di vaporizzazione invece continua a 
sfuggirmi: anziché maggiore, dovrebbe essere quanto più minore possibile.
Si miscelano più velocemente i vapori, dura di meno la combustione 
(quindi maggiori pressioni medie), meno incombusti e particolato etc...

 volenti o nolenti, operano secondo un ciclo diesel.
 
non so, forse si tratta di qualcosa del genere, è spesso citato in rete a 
prposito di metanolo :
http://en.wikipedia.org/wiki/Water_injection_(engines)
 
d' altra parte se si cita il numero di ottano trattasi chiaramente di motori 
a benzina...
 
 

 incombusti e particolato etc...
 
beh, il particolato nel caso del metanolo è sostanzialmente 
assente in qualsiasi condizione di combustione che non venga 
messa a punto ad hoc per tentare di farlo formare.
Anche gli incombusti sono un problema minore, sempre 
connesso con la semplicità della molecola e della sua 
ossigenazione preesistente.
Le uniche tracce di incombusti in presenza di stechiometria 
difettosa (es. troppo grassa), si limitano al CO e un po' di 
formaldeide (detestabile ok), ed è roba facilmente 
abbattibile col catalizzatore.


 motori a benzina...
... ma non spiega affatto il perché abbiano considerato due motori 
completamente diversi ("DI" e "port-fuel injected gasoline").
È come voler paragonare un benzina e gasolio di 15 anni fa: uno aveva il 
carburatore, l'altro il common rail.
 
Aggiungo che la ricerca è stata pubblicata nel 2008, e nel frattempo (6 
anni) sono usciti sul mercato i motori a benzina ad iniezione diretta, 
come l'ecoboost della Ford.

 come l'ecoboost della Ford.
 
boh, continuo a non capire, se esistano già mtori a benz (e non diesel) ad 
iniezione diretta qual' è il problma, funzioneranno ancora meglio e a 
maggior ragione a metanolo, suppongo 
 

 ad iniezione diretta qual' è il problma,
Infatti non è lì il problema.
Il problema è considerare ancora validi i valori di aumento efficienza 
confrontando pere con meloni.

 e perché questo sarebbe bene ? L'importante è che la pressione non si
Perché mi ero ricordato male.

 
Penso anch'io, ma solo per analogia con la carburazione fatta con i carburatori.
 
--
cometa_luminosa

 
Si, e' cosi', pero' in parte evapora durante la nebulizzazione (del resto e' ovvio: la superficie del liquido viene incrementata enormemente, come potrebbe non evaporare in parte?).
Quando facevo esperimenti con i carburanti per il motorino, usando etanolo il carburatore diventava piu' freddo che con la benzina.
 
--
cometa_luminosa

 (quindi maggiori pressioni medie), meno incombusti e particolato etc...
 
In forma nebulizzata, la velocita' di vaporizzazione e' talmente elevata che non dipende praticamente piu' dall'interfaccia liquido/aria, nel senso che non e' piu' quello il "collo di bottiglia" (pero' lo si puo' "stirare" ulteriormente usando additivi come l'acetone che riducono la tensione superficiale del combustibile formando goccioline piu' piccole); dipende praticamente solo dal calore che sei in grado di fornirgli nell'unita' di tempo e questo avviene durante il contatto della miscela aria/combustibile con le pareti calde di cilindro e pistone e durante la fase di compressione della medesima.
 
Percio' una maggiore entalpia di vaporizzazione del combustibile riduce le temperature massime in camera di combustione e nelle valvole (oltre ad aumentare l'N.O., cosa che non sapevo prima di questo thread :-) )
Inoltre, poiche' parte del combustibile evapora durante la nebulizzazione, se questa avviene al di fuori del cilindro, implica una maggiore massa di aria che entra, perche' e' piu' fredda e quindi piu' densa.
 
--
cometa_luminosa

 
 
"Claiudio"  ha scritto nel messaggio news:lfhr3t$a7q$1...@usenet.itgate.net...

bè sono vere entrambe le cose : il metanolo è sicuramente più efficiente a 
parità della stessa tecnologia, perchè tante sue proprietà sono sempre 
sfruttabili anche con tecnologie non particolarmente sofisticate (per es. 
bassa dose stech., alta tonalità termica, alto cal latente evap, ecc...), ma 
le sue spiccate caratteristiche lo rendono (anche l' etanolo, in parte) 
tuttavia un potentissimo carburante per motori a benzina opportunamente 
ottimizzati allo scopo, che è ovviamente la cosa più interessante dal punto 
di vista pratico : che io conosca non esiste nessuna tecnologia che permette 
da sola con combustibili ordinari di arrivare a NO effettivi addirittura 
fino ai 180.
 
Inoltre, al di là di un discorso di efficienza, c'è pure il fatto che il 
metanolo è un combustibile desiderabile per ragioni ecologiche, essendo 
addirittura più pulito del metano 
 

 arrivare a NO effettivi addirittura fino ai 180.
Ma questo risultato, l'hai ottenuto (solo) dal metanolo O forse anche 
dal motore migliore?


il punto forse è che un motore altrettanto compresso e/o 
sovralimentato non si potrebbe ottenere con nessun 
combustibile che non fosse altrettanto "rinfrescante" e 
resistente alla detonazione ... combustibile che non c'è ...


 combustibile che non c'è ...
Sicuramente.
Il problema, per me, è voler far passare in secondo piano che la ricerca 
sui MCI si fa, e se ne fa molta.
Scrivere "motori a benzina opportunamente ottimizzati" sembra che basti 
fare una modifica come quella per far andare le auto a benzina col 
metano. Ma dare l'illusione che la rivoluzione del trasporto individuale 
sia già a portata di mano non fa bene a nessuno, neanche ai metanolisti.
 
P.S.
Ma perché ogni volta elimini dalla tua rispsota il NG 
it.discussioni.energia?

 it.discussioni.energia?
 
perché è un NG che non seguo, non seguirò, e non voglio dare 
l'impressione che sia così, casomai qualcuno là intendesse, 
come dire, interagire ... non induco in tentazione :)


 sono arrivato a capire quel che George Olah aveva già capito negli anni 90
 
anche se l' idea di Olah è di produrre il metanolo attraverso l' estrazione 
della CO2 dall' aria (senza uso di biomasse o simili) dalle stesse fonti 
energetiche oggi sfruttate, anche fossili, e lo sviluppo di celle a comb 
allo scopo come quella diretta da lui inventata, quindi niente motori a 
combustione interna; non sono sicuro che questa sia proprio la via più breve 
 

 proprio la via più breve
 
 


 
 
Interessante, secondo il methanol institute in Cina un intero parco macchine 
di alcuni aziende edi taxi sono già alimentate a metanolo al 100%, non in 
miscela, e cmq anche il metanolo (prodotto dal carbone di cui la Cina ha 
grosse riserve, al contrario di gas e petrolio) in miscela sembra che stia 
lì riscuotendo grande successo (a parte le solite sterili polemiche sulla 
presunta tossicità dle prodotto che pure lì si sono diffuse)
 
http://methanol.org/blog/?p=81
 
http://english.caixin.com/2011-08-04/100287479.html
 
 

 
http://english.caixin.com/2011-08-04/100287479.html
 


 
http://english.caixin.com/2011-08-04/100287479.html
 
 
 
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