Kolem přestaveb vozidel na etanol se vedou diskuze, koluje spousta nepřesností, nepravd a výmyslů, že je velice těžké se v tomto problému orientovat. Pro úplné pochopení je potřeba mít dobré znalosti chemie, fyziky a strojírenství. Podívejme se nyní na problém spalování etanolu podrobněji,
s praktickým příkladem na mém atmosferickém passatu 1,8 litru.
Nejdříve si pro správné pochopení uvedeme některé údaje, se kterými budeme později pracovat. Začněme etanolem. U tohoto paliva máme k dispozici chemický vzorec a tak je možné vyjádřit vše názorným příkladem.
C2H5OH + 3 O2 --------------> 3 H2O + 2 CO2
Z toho je možné přes molární hmotnosti spočítat, že ve výsledném produktu reakce je zhruba 68% dodaného kyslíku a 32% etanolu. To znamená, že na spálení 1kg etanolu je potřeba 2,125kg kyslíku. Ovšem ten je ve vzduchu zastoupen hmotnostním poměrem 23% a tedy na spálení 1kg etanolu je potřeba přibližně 9,239kg vzduchu.
To vše platí pouze za předpokladu ideálních podmínek, které však v praxi nenastávají. Lze tedy konstatovat, že poměr vzduchu k etanolu při ideálním spálení činí zhruba 9:1.
Vyjádřit podobným způsobem spálení benzínu již není tak jednoduché, protože neexistuje přesný chemický vzorec benzínu. Benzín je roztok mnoha uhlovodíků a tak si pro jednoduchost vystačíme s běžně udávaným poměřem vzduchu k benzínu 16:1.
Převeďme tedy tento poznatek do praxe. Můj passat má objem 1,8 litru. Nemá turbo, ani nic jiného, co by jiným způsobem "zkreslovalo" objem nasátého vzduchu a můžeme tedy předpokládat, že v motoru se nachází vždy právě 1,8 litru vzduchu. Pro ty nenechavé dodám, že ani poloha pístů nás nezajímá.
Tento objem vzduchu je ve své podstatě konstantní. Pro jednoduchost se také nebudeme zabývat škrtící klapkou a jejím vlivem na množství nasávaného vzduchu. Nám pouze stačí vědět, že elektronika vozu se stará za pomocí údajů z lambda sondy a váhy vzduchu o ideální poměr směsi, který je u benzínového motoru již zmiňovaných 16:1.
Pro úplnost dodám, že nebereme v podtaz teplotu motoru, vzduchu, zatížení nebo jiné aspekty mající vliv na úpravu ideálního poměru elektronikou. To vše později.
Pokud budu ve svém motoru spalovat benzín, bude vše v pořádku, vše poběží jak má. Co se ale stane, pokud se do motoru dostane 100% etanol? Budeme-li vycházet z poměru 16:1, zjistím, že pro spálení etanolu v tomto poměru mám v motoru
až příliš mnoho vzduchu. Množství vstřikovaného paliva se prozatím nezměnilo. Pro správné spalování etanolu potřebuji poměr 9:1, máme tam tedy o 7 dílů vzduchu víc. Co to znamená? Spálí se všechen etanol a ještě zbyde vzduch, který již neměl s čím shořet. Nepříjemným efektem tohoto nepoměru je vysoká
teplota hoření(tzv. chudá směs), poškozující součásti motoru.
Ideální je tedy spálit všechen vzduch(kyslík), s potřebným množstvým paliva daným jeho chemickým vzorcem. Protože ale elektronika mého vozu nedokáže snížit přísun vzduchu(ten ovládá moje noha na pedálu plynu), může tuto nesrovnalost vykompenzovat pouze přidáním většího množství etanolu do válců prodloužením vstřiku paliva.
Pozor ale, to neznamená automaticky vyšší spotřebu paliva!
Podívejme se, jak se vlastně můj passat doví, že by měl prodloužit čas vstřikování. Jak už jistě tušíte, tuto informaci získá z lambda sondy, která upozorní elektroniku, že se ve výfukových plynech nachází molekuly nespáleného kyslíku.
A kde se tam bere? Ano, je to z těch 7 dílů vzduchu, které neměly s čím shořet. Bohužel opačnou situaci, tedy příliš bohatou směs mi již lamda sonda nesdělí, k tomu je potřeba zase jiných součástek.
