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gattmes.
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in allestimento - vantaggi/svantaggi - aspetti ambientali
D Ma se il rapporto stechio varia e aumenta la quantità di carburante, allora aumentano i consumi, no? Mi sembra di capire che con l'etanolo si aumenta del 40%!!!!
R Non proprio. Ogni carburante ha caratteristiche diverse. La variazione del rapporto stechio non comporta un equivalente aumento o diminuzione di consumo, in quanto puo cambiare anche il "rendimento" della miscela usata. Sebbene l'alcool etilico presenti un potere calorifico inferiore alla benzina, ha un rendimento energetico maggiore. Essendo ossigenante, permette una combustione completa, cosa che aumenta il rendimento in termini di Km al litro. Altro fattore importante è il numero di ottano elevato: oltre 110 contro i 95 della benzina verde e i 100 della benzina avio (uso aeronautico).
D Numero di ottano che cosa è??
R In parole povere indica la resistenza della miscela (aria/carburante) alla compressione. In un motore per avere buoni rendimenti la miscela è compressa prima di essere innescata la combustione. In genere maggiore è la compressione, migliore è il rendimento termico del motore.
Purtoppo oltre un certo limite di compressione la miscela detona spontaneamente, mentre questo deve avvenire solo su comando (motore ad accensione comandata, appunto) della candela nel cilindro.
Se la detonazione è prematura, ad esempio mentre il cilindro è ancora in fase di salita, cioè sta ancora comprimendo la miscela, viene frenato (e quindi la rotazione del motore pure) dal notevole aumento di pressione che si determina. E' il fenomeno conosciuto come "battito in testa" (si sente un gra gra gra gra....). Questo tra l'altro stressa meccanicamente il motore stesso portando a seri propblemi fino ad arrivare a rotture. Piu alto è il numero di ottano, maggiore è la compressione applicabile.
D Quindi con l'alcool il motore è piu compresso???
R S.......hii.... Cioè dipende cosa si intende con la domanda. Generalmente il fattore di compressione non è modificabile (con rare eccezioni: esempio motore termico Prius a ciclo Aktinson) ed è scelto in fase di progetto. Mentre con la benzina ci sono problemi a superare 10:1, con l'alcool il motore puo essere "fatto" più compresso, arrivando prudentemente a 15:1 e al limite fino a 18:1.
D Allora se uso alcool nel mio motore senza modificare il rapporto di compressione, non potendo sfruttare il maggior rendimento ottenibile aumentandolo, consumo quel 40% in piu?
R No!. Come gia detto la combustione è piu efficiente. Inoltre l'autodetonazione dipende da vari fattori. Primi tra tutti il regime di rotazione (rpm) del motore, e il fattore di riempimento (quanto si sta accelerando). Il rapporto di compressione viene scelto con un compromesso, considerando che certe situazioni di funzionamento sono rare si tende a salire un po per far rendere meglio il motore. Cosi se a bassi regimi si da tutto gas è facile sentire in una prima fase il famoso gorgoglio. Da notare che quando "si sente" è già di una certa entità. Usando alcool (o miscele alcool benzina) l'autodetonazione non è più un problema. L'effetto "visivo" è che il tiro ai bassi aumenta. Diciamo che i consumi si attestano su 10-20% in più, secondo il modello e con uso di 100% alcool anidro.
D Il motore consumoa un 15% in piu, ma non perde potenza (quella famosa "marcia") come con il gas??
R Se il motore fosse progettato e non adattato per il combustibile alcool o gas renderebbe molto di piu sia in termini di km/litro che di potenza (il gas è sui 120 come ottano....). Senza modifiche alla compressione, con l'alcool anidro la potenza rimane invariata o lievemente aumentata ed i consumi salgono come accennato. Con l'alcool idrato la potenza puo essere invece notevolmente aumentata.
D Come? Non capisco! Ma l'acqua non è un combustibile! Come è possibile??
R Semplice, non è combustibile ma è un ottimo "refrigerante". Evaporando sottrae calore alla miscela e alla camera di scoppio. Si puo dire semplicemente che il "volume" dei gas (miscela) dipende dalla temperatura.
Se questa è inferiore è possibile "stivare" piu miscela. Diciamo che in pratica è come se si aumentasse la cilindrata...
D Bene abbiamo parlato di potenze e consumi, ma da un punto di vista ambientale se questi ultimi aumentano, aumenta anche l'inquinamento, no??
R No. Al contrario nel caso dell'alcool (e del gas). La benzina è un coktail non sempre noto di idrocarburi e sostanze residue/impurità (tipo zolfo, ecc.). Con la benzina gli idrocarburi incombusti (HC) sono elevati perchè non si riesce a bruciarli completamente, mentre le impurità portano ad altri composti ritenuti inquinanti. Usando carburanti composti da una singola molecola la combustione è più "sintonizzata" e le impurità sono praticamente assenti. Inoltre per l'alcool la presenza di ossigeno ottimizza ulteriormente la combustione. In sostanza si riduce HC e Co (monossido di carbonio). Per il biossido di carbonio (anidride carbonica CO2) - gas ritenuto responsabile dell'effetto serra- questo non sparisce, ma se il carburante è di origine vegetale (contrarialmente alla benzina) è ridotto virtualmente a zero, in quanto le piante (vegetali) da cui è prodotto il combustibile lo assorbono "in anticipo" nel loro ciclo vitale.
D Quindi con l'alcool le emissioni sono zero?
R Non proprio. Sono molto ridotte. Tuttavia non bisognerebbe bruciarlo in un motore. La combustione effettuata a mezzo aria porta ai famosi ossidi di azoto come sottoprodotto. Questo è presente nell'aria e per via dell'alta temperatura in camera di scoppio forma i vari NOx (dove x è un numero). L'uso di alcool anidro puo portare ad un lieve aumento, mentre l'uso di alcool idrato (come intuibile) ad una drastica riduzione (effetto "Gecam"). Dal canto suo l'alcool produce aldeidi, primi fra tutti acetaldeide e formaldeide, sospetti cancerogeni. C'è da dire che ad esempio quest'ultima è rilasciata dal trucciolato, dal fumo di sigaretta, ecc., inoltre alcuni studi sembrano confermare che è prodotta per reazioni nell'atmosfera anche dai residui dovuti all'uso di benzina.
Va segnalato che mentre per la benzina serve un catalizzatore per diminuire le sostanze inquinanti, per le aldeidi un sistema filtrante (tipo "cappa a carboni attivi") può essere sufficiente....
Edited by gattmes - 20/12/2007, 14:33.
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