E85 vs intercooler

[HenRRik]

jag experimenterar med alkohol som tillsatsbränsle i bilen, 3,5 liters bmw 6:a. kör std sprutet helt orört, både vad beträffar tändning o soppa. har ett externt sprut som sprutar in alkohol med en spridare precis efter agregatet. jag kör oöppnad motor med 10.0:1 och utan IC. kunde ladda 0,4 bar med std sprutet, sen dalade lambdan. med alkoholen har jag hittills laddat 1,1, med fet lambda.. inte ett knack =) Hela laddröret, från turbon till insuget är iskallt, hela insuget är iskallt.. jag har inte mätt ännu, men KALLT blir det. känns som att nån intercooler som bara är ivägen blir det inte!


summarium: sprit är bra!

 

[PD]

Intressant, har du provat med både bensin och alkohol i tillägssprutet?

(kanske kan du ladda 2bar med ic )

 

[HenRRik]

Intressant, har du provat med både bensin och alkohol i tillägssprutet?

(kanske kan du ladda 2bar med ic )

bara alkohol! besin får den redan för mycket av! jag ska ladda mer, ska bara få min nya toppackning först!

känns som att det inte är värmen som är problemet än iaf.. insuget blir kaallllt!!

kolla dragracingens topalcohol motorer, dom har problem med nedisning av spjäll osv.. det kyler GRYMT!

 

[Bearing]

Jag satt och funderade lite på det här. Fast jag gled ifrån ämnet en aning. Frågan handlade väll om när IC är "onödig" p.g.a. tryckfallet. Jag kom in mer på hur etanol utan IC kyler jämfört med bensin och IC.

Det är så att luften kyls när bränslet förångas. Energin för att förånga bränslet tas från omgivningen(mest luften). Luften minskar då i temperatur.
Om man vet ångbildningsvärmen för bränslet och värmekapaciteten för luft borde man kunna räkna ut hur mycket temperaturen sjunker på luften. (Det krävs energi för att höja temperaturen för bränslet till kokpunkten också, men det verkade inte vara så mycket så det tog jag inte med.)

Jag har inte läst det här i skolan, bara hittat begreppen när jag surfat runt, så jag kan ha räknat galet.

Ångbildningsenergi

E = L * m

Ångbildningsvärme för bränslena
L_etanol = 840 kJ/kg
L_bensin = 305 kJ/kg

Värmekapacitetsenergi

E = c * m * dt

Värmekapacitet för luft
c_luft = 1,00 kJ/(kg*K).

Om man sätter uttrycket för ångbildningsenergin och värmekapacitetsenergi lika kan man lösa ut delta T (tempsänkningen)

L*m_b=c*m_l*dt

dt = L/c * m_b/m_l

Bensin:
A/F = 14,7:1 => m_b/m_l=1/14,7
dt = 305/1 * (1/14,7) °C = 20 °C

Etanol:
A/F = 9:1 => m_b/m_l=1/9
dt = 840/1 * (1/9) °C = 93 °C

E85:
dt = (93*0,85 + 20*0,15) °C = 82 °C


Bensin och IC:
Verkningsgrad, n = 70 % = 0,7
Turbon laddar 1 bar och skjuter ut luft med 110 °C, 20 °C ute.
Ut ur intercoolern kommer luft med (110 - (110-20)*0,7) °C = (110-63) °C = 47 °C
Bensinen drar ned tempen till 47-20 = 27 °C

Etanol utan IC:
Turbon laddar 1 bar och skjuter ut luft med 110 °C
Etanolen drar ned tempen till (110-93) °C = 17 °C

E85 utan IC:
Turbon laddar 1 bar och skjuter ut luft med 110 °C
E85 drar ned tempen till (110-82) °C = 28 °C

Med dessa värden blev det jämt mellan E85 och bensin med IC. Med högre laddtryck eller bättre verkningsgrad i IC:n vinner bensinalternativet temperaturmässigt. Men eftersom E85 har högre oktantal kan man ha högre temp än med bensin utan att få knack.

 

[Robban_C]

Bearing, det där är högintressant om det nu stämmer. Eftersom du skrev att du är osäker så vill du säkert att nån kontrollräknar men det överlåter jag åt nån som kan ämnet bättre. Dock verkar resonemanget rimligt.

Men en sak, du utgår från att att förångning sker i insuget. Jag anser att en hel del av förångningen sker under kompressionsfasen. Dock tar ju förångningen samma mänmgd energi ur färskgasen i alla fall. Med andra ord blir sluttempen strax före antändningsögonblicket samma vare sig allt förångas i insuget eller om det sker under kompfasen, alltså kan vi säga att ditt resonemang är ok i alla fall. .

En till sak att beakta, på etanolforumet så pratas det om att E85 gärna får ha mer luftförvärming än vid bensindrift. Antagligen beror detta på samma sak, att etanolen kyler så mycket bättre under förångningen. Lägg därtill att en väl inställd E85-bil/hoj (vid jämnfart) använder något mindre trottelöppning än vid bensindrift så ger ju även detta en lägre insugstemp till följd av mer tryckfall över spjället (dvs lägre tryck i insugsröret).
Men nu var det ju med rullen stumt vi diskuterade.

 

[Bearing]

Men en sak, du utgår från att att förångning sker i insuget. Jag anser att en hel del av förångningen sker under kompressionsfasen. Dock tar ju förångningen samma mänmgd energi ur färskgasen i alla fall. Med andra ord blir sluttempen strax före antändningsögonblicket samma vare sig allt förångas i insuget eller om det sker under kompfasen, alltså kan vi säga att ditt resonemang är ok i alla fall. .

Bra att du tog upp det. Det var så jag resonerade också, men glömde skriva det.

 

[andersbrink]

Det var just precis därför jag startade tråden! Helt suveränt att du orkade sammanställa och räkna på de olika parametrarna. Det saknas dock en parameter, tryckfallet i IC'n. Verkningsgraden man uppger för en IC inbegriper bara temperatursänkningen för ett visst flöde, inte tryckfallet. T.ex. ett Marklund-element på 320x180x45 får ett 0.14 Bar tryckfall vid ett flöde som motsvarar 300 hk, dvs lite runda slängar 436 CFM (12.3 m3/min).

Så för 1 Bar laddtryck (mätt i plenumet) _med_ IC blir temperaturen vid inloppet "0.14 Bar" högre eftersom trycket före IC'n kommer att behöva vara 1.14 Bar för att uppnå 1 Bar laddtryck. Vad rör det sig om för temperaturskillnad? Jag är inte lärd nog att sätta in den parametern i formlerna.

Ivfsh är det klart att jag inte kommer att använda IC på min E85 gathoj eftersom turbon inte orkar ge nog med tryck (dvs värme) för att den ska spika. Säkerhetsbufferten 98 -> 104 oktan får jag på köpet. Iaf om beräkningarna är någorlunda rätt - och det tvivlar jag inte en sekund på.

Om min ger 270 eller 290 hästar spelar egentligen ingen roll bara jag kan slippa IC'n utan att riskera kolvarna.

Hyvens!

Jag satt och funderade lite på det här. Fast jag gled ifrån ämnet en aning. Frågan handlade väll om när IC är "onödig" p.g.a. tryckfallet. Jag kom in mer på hur etanol utan IC kyler jämfört med bensin och IC.

 

[Robban_C]

Mina kolvar är om jag minns rätt 10,25:1 eller nåt sånt utan cylspacer.
Hmmm, man kanske skulle ta bort spacern. Då får jag ju mitt älskade squish att fungera också.

Nåja, jag ska väl börja med att få dit en gaffel i alla fall, det känns liksom viktigare.

 

[RG500-Johannes]

Bearing, det där är högintressant om det nu stämmer. Eftersom du skrev att du är osäker så vill du säkert att nån kontrollräknar men det överlåter jag åt nån som kan ämnet bättre. Dock verkar resonemanget rimligt.

Stämmer utmärkt i mina ögon iaf.

Men en sak, du utgår från att att förångning sker i insuget. Jag anser att en hel del av förångningen sker under kompressionsfasen.

Det är alltid en blandning mellan förångning i cyl vs förångning i inloppsröret. På del-laster sprutar man ofta på stängd utloppsventil för att låta bränslet förångas innan ventilöppning; på full-last så sprutar man i princip hela varvet runt. Med en förgasare har du en mycket, mycket bättre preparering än med sprutare och med mer än hundra grader i lufttemperatur så skulle jag nog vilja påstå att du har så nära full förångning som det bara går innan blandningen åker ner i cylindern.

Dock tar ju förångningen samma mänmgd energi ur färskgasen i alla fall. Med andra ord blir sluttempen strax före antändningsögonblicket samma vare sig allt förångas i insuget eller om det sker under kompfasen,

Jo, men samtidigt så är det ju en skillnad i densitet i inloppsröret vid själva insugsfasen som blir olika beroende på var du förångar bränslet. Å andra sidan får du en lägre start-temperatur ju mer som förångas i cylindern (då tas värmen ifrån gasen medans i insuget tas mycket värme från porten), och det ger en högre knackbeständighet (tryck, temp och tid). Fördelar och nackdelar med allt.

Att man trottlar ner mer med E85 kan helt klart bero på skillnaden på densitet (och därmed Vol.eff.).

Jag skulle för övrigt välja laddluftkylaren, men för ett enklare bygge á la keep it simple så är ju E85 ett klart alternativ.

/J

 

[Bearing]

Det var just precis därför jag startade tråden! Helt suveränt att du orkade sammanställa och räkna på de olika parametrarna.

Jamen tack Anders!! nu blev jag glad

Det saknas dock en parameter, tryckfallet i IC'n.

Man brukar överslagsmässig räkna att tempen ur turbon stiger 10 °C per 0,1 bar. Tempen ur turbon stiger alltså ca 14 °C till 124 °C i det här fallet. Tempen ur intercoolern blir då (124 - (124-20)*0,7) °C = 51 °C och sänks när bensinen förångas till 31 °C, ingen stor skillnad alltså.
Fördelen med IC jämfört med förångning verkar vara att IC:n sänker mer ju varmare det blir.

 

[jojje1963]

Spelar det ingen roll att man sprutar in mer metanol än bensin? Jag menar att en liten mängd soppa kan ju inte kyla obegränsat med luft, eller?

 

[andersbrink]

Fördelen med IC jämfört med förångning verkar vara att IC:n sänker mer ju varmare det blir.

Nåt att ha i bakhuvudet när man ska ladda mycket och har kapacitet i turbon att ladda mycket, dvs att IC är att föredra. Men om man som jag ska snika med en turbo på en gathoj (eller snarare platsbrist) som bara kan ge ca 1.1 Bar innan surge så är det extra 0.14 Bar laddtrycket, dvs frånvaron av tryckfall, värdefullt - iom att det är gratis effekt, utan sidoeffekter, plus etanolens 2 - 6% extraeffekt.

Tänk att bara lite siffor på ett forum kan göra en gubbstrutt på så bra humör!

jojje, läser du formlerna ser du sambandet du frågar efter.

 

[jojje1963]

Tack, ser det nu. Men om allt ska stämma så får man väl räkna med lägre A/F? Ingen kör väl med 14.7:1 med 1bars tryck? Och är det inte sen så att man kan köra mycket rikare med metanol utan att tappa effekt?
Jag kör ju utan IC på mina hojar så det är en intressant diskussion.

 

[andersbrink]

Den kylande effekten blir ju helt korrekt större med alkohol än med bensin vid lägre A/F. Bör väl bara vara att lägga in 9.5:1 för E85 och 12.5:1 för bensin i formlerna här ovan. Det får du göra.

 

[jojje1963]

Ok, provar med 12:1 och 7:1

A/F = 12:1 => m_b/m_l=1/12
dt = 305/1 * (1/12) °C = 25 °C (var 20)

Etanol:
A/F = 7:1 => m_b/m_l=1/7
dt = 840/1 * (1/7) °C = 120 °C (var 93)

E85:
dt = (120*0,85 + 25*0,15) °C = 106 °C (var 82)

 

[andersbrink]

Vilket ger +22 C för bensin, -10 C för etanol och +4 C för E85.

MERA LADDTRYCK!

 

[Andersson turbo]

Nåt att ha i bakhuvudet när man ska ladda mycket och har kapacitet i turbon att ladda mycket, dvs att IC är att föredra. Men om man som jag ska snika med en turbo på en gathoj (eller snarare platsbrist) som bara kan ge ca 1.1 Bar innan surge så är det extra 0.14 Bar laddtrycket, dvs frånvaron av tryckfall, värdefullt - iom att det är gratis effekt, utan sidoeffekter, plus etanolens 2 - 6% extraeffekt.

Tänk att bara lite siffor på ett forum kan göra en gubbstrutt på så bra humör!

jojje, läser du formlerna ser du sambandet du frågar efter.

Nja det är ju inte riktigt sant att den inte spikar bara för att du laddar bara 1,1bar
När den lilla snurran inte kan leverera det önskade massflödet som en preppad 1100R motor vill ha på 10000 rpm så kliver man raskt ur kompressormappen
du försöker ju fortfarande hålla upp laddtrycket viket resulterar i att mån går hårt in i mottryck på avgassidan

Fråga Ronnies polare med fzr turbon jag tror han gjorde av med en hel konsumkasse me kolvar innan han kom till insikt hehe

 

[jojje1963]

Det blir ännu bättre. Enligt A.G.Bell så funkar metanol bäst vid 5:1! Snart kan vi använda avgaserna till att kyla ölen med

 

[Bearing]

Här räknas det för fullt ser jag. Nu gäller det att mina antaganden stämmer, annars lär jag få det hett om öronen om nån hittar nått fel!

Ok, provar med 12:1 och 7:1

Att tänka på är att om E85-värdet ska bli rätt måste man ha samma lambda för både etanolen och bensinen, de är ju blandade. T.ex. lambda 0,8 ger A/F 14,7*0,8 :1 = 11,76:1 för bensin samt A/F 9*0,8 :1 = 7,2:1 för etanol.

 

[andersbrink]

Fråga Ronnies polare med fzr turbon jag tror han gjorde av med en hel konsumkasse me kolvar innan han kom till insikt hehe

Det är Ronnys bänk som får bestämma laddtrycket. Inte en pålle över 270, utan IC, är mitt mål. Jag har tröttnat på att skruva med mitt gamla blå/vita junk.