konwersja silnika asp 120 4t na benzynę

[wapniak]

Teoretyczna energia ze spalenia benzyny i metanolu jest podobna ( metanol 930, benzyna 870 kcal/m3 mieszanki powietrznej).

Jednak metanolu spali się w 1 m3 powietrza 0,2 kg, a benzyny tylko 0,087 kg.

Dodatkowo ciepło parowania metanolu to 270 kcal/kg, a benzyny tylko 73 kcal/kg.

Jeśli założymy, że całe paliwo odparowuje wewnątrz silnika, to efekt chłodzący wynikający z odparowania paliwa jest prawie 8,5 razy silniejszy dla metanolu.

Przy podobnej mocy silnika, silnik zasilany metanolem będzie wymagał znacznie mniejszej powierzchni żeberek.

Z tego zresztą wynikają znacznie większe moce możliwe do uzyskania w podobnej wielkości silnikach zasilanych metanolem w porównaniu do benzynowych.

Silnik może w tym samym czasie wykonać więcej suwów pracy i się nie przegrzać.

[TeBe]

Jednak nie mogę odpuścić, bo pokolenia będą to czytać.

Dariusz, zrób bilans ciepła spalania 1kg mieszanki uwzględniając ciepło parowania. I nie mieszaj m3 z kg. I liczmy w kJ, nie kcal.

Licząc na skróty wygląda to tak:

 

na 1 kg mieszanki benzynowej stechiometrycznej wychodzi 0,063kg benzyny

na 1 kg mieszanki metanolowej stechiometrycznej wychodzi 0,135kg metanolu

 

Mnożąc ciepło spalania paliwa przez masę otrzymujemy:

dla benzyny 0,063kgx45.000kJ/kg=2835kJ

dla metanolu 0,135x20.100kJ/kg=2713,5kJ

 

Teraz idziemy do ciepła parowania, czyli chłodzenie:

dla benzyny 0,063kgx350kJ/kg=22,05kJ

dla metanolu 0,135kgx1.109kJ/kg=149,71kJ

 

Teraz odejmujemy od ciepła spalania ciepło parowania:

 

dla 1kg mieszanki benzynowej 2835kJ-22,05kJ= 2812,95kJ

dla 1kg mieszanki metanolowej 2713,5kJ-149,71kJ=2563,71kJ

 

Jak zatem widać, mieszanka benzynowa dostarcza około 10% więcej energii niż mieszanka metanolowa. Ale czy na pewno?

Zauważcie proszę, że obliczenia są per kilogram, a nie per centymetr sześcienny mieszanki  Dociekliwi policzą   I zastanowią się, dlaczego silniki żarowe dostarczają więcej mocy niż benzynowe z tej samej pojemności.

[japim]

Tomku... a gdzie w tym wszystkim parametr kompresji? Czy to nie jest tak, ze mieszanke metanolowa mozna sprezyc duzo bardziej przez co rosnie pole wewnatrz wykresu, a benzyny nie da sie - bo pojawia sie spalanie stukowe? To jest glowny powod dla ktorego w zuzlu sie jezdzi na metanolu a nie na benzynie.

[TeBe]

Przemku, oczywiście możemy zagłębiać się w cykl Otto i liczyć pole   Ale miejmy na uwadze zasadniczy temat tego wątku czyli "czy mieszanka benzynowa produkuje więcej czy mniej ciepła niż metanolowa i czy chłodzenie silnika zaprojektowane do mieszanki metanolowej jest wystarczające do chłodzenia silnika po konwersji na benzynę". Z powyższych wywodów wynika, że tak. Nie dotknęliśmy drugiego ważnego tematu, czyli trwałości silnika po konwersji. Tu autorytatywnie nie zamierzam się wypowiadać, bo nie znam się na technologii materiałowej silników modelarskich. 

[japim]

No wlasnie mi z obliczen wyszlo ze cieplo spalania 1m3 mieszanki benzynowej to 3.76MJ/m3 a metanolowej to 3.33MJ/m3 (z uwzglednieniem ciepla parowania). Wiec nadal nie widze tej zasadniczej roznicy oprocz cyklu otto a tym samym wiekszej mocy z metanolu niz z benzyny.

[TeBe]

Przemku pokaż obliczenia. Gdzieś musiałeś popełnić błąd w założeniach. Bo cały świat modelarski uważa, że silnik na metanolu produkuje około 20% mocy więcej niż na benzynie. Być może świat się myli ;-) Aha, jeszcze jedna rzecz. Lata ktoś na czystym metanolu bez nitro?

[japim]

mieszanka benzynowa:

1 kg mieszanki ma 0.063 kg benzyny o gestosci 650kg/m3 i 0.937 kg powietrza o gestosci 1.125 kg/m3. Co daje objetosc benzyny w 1 kg mieszanki 0.063kg /650 kg/m3 = 0.000097 m3/kg mieszanki. Powietrza 0.937/1.125 = 0.833 m3/kg mieszanki. W sumie 0.833+0.000097 = 0.833 m3/kg mieszanki -> 1.201 kg/m3 -> cieplo spalania 2.81MJ/kg = 3.376MJ/m3

 

mieszanka metanolowa

1 kg mieszanki ma 0.135 kg metanolu o gestosci 800kg/m3 i 0.865 kg powietrza o gestosci 1.125 kg/m3. Co daje objetosc metanolu w 1 kg mieszanki 0.135kg /800 kg/m3 = 0.000169 m3/kg mieszanki. Powietrza 0.865/1.125 = 0.769 m3/kg mieszanki. W sumie 0.769+0.000169 = 0.769 m3/kg mieszanki -> 1.300 kg/m3 -> cieplo spalania 2.56MJ/kg = 3.333MJ/m3

 

Walnalem sie w poprzednim poscie i powinno byc 3.376 vs 3.333 -> czyli tyle samo uwzgledniajac cieplo parowania. Bez ciepla parowania bedzie 3.4 MJ/m3 dla benzyny i 3.527MJ/m3 dla metanolu.

 

Oczywiscie obliczenia nie uwzgledniaja 20% oleju w paliwie metanolowym co dodatkowo obniza wartosc opalowa...

Ja latam na samym metanolu w MVVS'ach.

[Gość]

...

[TeBe]

Dobra, poproszę o przykład większej powierzchni użebrowania dla benzyny. Poniżej dwa silniki SAITO o tej samej pojemności 36ccm. Pierwszy żarowy, drugi benzynowy.

 

Saito metanol by TeBeWAW, on Flickr

 

saito benzyna by TeBeWAW, on Flickr

 

EDIT. Dla przykładających linijkę do monitora zwracam uwagę, że drugi zdjęcie wyskalowało mi się trochę większe ;-)

 

EDIT2: Tak, wiem. Benzyniak ma większe użebrowanie głowicy. Wynika to z wyższej temperatury spalania benzyny i konieczności lepszego chłodzenia gniazd zaworowych.

 

EDIT3: Pierwszy silnik ma 3,5 KM, drugi 3 KM.

[Paweł Prauss]

Skoro benzynowe mają mniejszą moc niż żarowe o tej samej pojemności, to jest oczywiste, że i ciepła mniej będą wydzielać   W sieci jest kilka filmów o przeróbce tego silnika na benzynę.

 

 

Dobra, poproszę o przykład większej powierzchni użebrowania dla benzyny. Poniżej dwa silniki SAITO o tej samej pojemności 36ccm. Pierwszy żarowy, drugi benzynowy.

 

Saito metanol by TeBeWAW, on Flickr

 

saito benzyna by TeBeWAW, on Flickr

 

EDIT. Dla przykładających linijkę do monitora zwracam uwagę, że drugi zdjęcie wyskalowało mi się trochę większe ;-)

 

EDIT2: Tak, wiem. Benzyniak ma większe użebrowanie głowicy. Wynika to z wyższej temperatury spalania benzyny i konieczności lepszego chłodzenia gniazd zaworowych.

 

EDIT3: Pierwszy silnik ma 3,5 KM, drugi 3 KM.

 

 

No to jak w końcu jest???

Właśnie sobie sam zaprzeczyłeś...

[Bartek Piękoś]

No to jak w końcu jest???

Właśnie sobie sam zaprzeczyłeś...

Niekoniecznie. Jeśli jest jak myślę, to jest to przeróbka Saito z żarowego na benzynę. To co, mieli zmniejszać użebrowanie?

[TeBe]

No to jak w końcu jest???

Właśnie sobie sam zaprzeczyłeś...

Pawle, nie zaprzeczyłem. Od początku tego wątku piszę, że sumaryczna ilość ciepła wydzielana przez silnik po przeróbce będzie mniejsza, ALE będą mogły występować problemy z wypalaniem gniazd zaworowych wynikających z LOKALNIE wyższej temperatury. Silnik benzynowy wydziela ŁĄCZNIE MNIEJ ciepła niż metanolowy. Chłodzenie cylindra będzie zapewnione. Natomiast mogą wystąpić lokalne przegrzania, głównie denka tłoka i gniazd zaworowych wpływające na trwałość silnika po takiej przeróbce. Od początku to zaznaczałem. Ale nie wynika to z ogólnego przegrzania silnika, bo takie nie nastąpi.

[wapniak]

Kolego TeBe,  praktyka pokazuje, że wyczynowe silniki modelarskie zasilane metanolem mają około 2 krotnie większą moc niż benzynowe (też wyczynowe). 

Porównaj sobie to choćby na stronie   http://www.prestwich.ndirect.co.uk/  

Silnik benzynowy 27 ccm ma moc porównywalną z ilnikiem 15 ccm zasilanym metanolem. Jak to się ma doTwoich 10 czy  20%?

Popatrz też na silniki Formuły 1, one też są zasilane metanolem.

 

 

Piszesz:

dla 1kg mieszanki benzynowej 2835kJ-22,05kJ= 2812,95kJ

dla 1kg mieszanki metanolowej 2713,5kJ-149,71kJ=2563,71kJ

 

Jak zatem widać, mieszanka benzynowa dostarcza około 10% więcej energii niż mieszanka metanolowa. 

 

.

.

.

Silnik benzynowy wydziela ŁĄCZNIE MNIEJ ciepła niż metanolowy

 

 

 

 

Może i twoje wyliczenia byłyby słuszne, gdyby cykl płukania i spalania następował w jednym czasie. Wtedy można by od ciepła spalania odjąć ciepło parowania i liczyć dalej jako średnią.

Jednak tak nie jest.

Około 3/4 energii spalania paliwa ucieka w suwie pracy ze spalinami na zewnątrz silnika, natomiast całe ciepło parowania chłodzi wnętrze silnika ( pozostaje jakby wewnątrz).

I to właśnie umożliwia uzyskanie większej mocy silnika metanolowego.

 

[TeBe]

Dariusz. Wyczynowe silniki modelarskie nie są zasilane metanolem, tylko mieszanką metanolu z nitro. Policz sobie ilość dostarczonego extra tlenu i co za tym idzie ilość metanolu. Kilka postów wcześniej uzgodniliśmy, że rozważamy czystą benzynę kontra czysty metanol. W takim przypadku wszyscy się zgadzaja, że jest 20% różnicy na korzyść metanolu. 

 

Dodatek nitro zaburza wyliczenia. Ja nie potrafię wyliczyć wartości opałowej mieszanki paliwowo-powietrznej z w funkcji procentowej zawartości nitrometanu. Wiem tylko, że dodatek nitro do mieszanki ZNACZNIE zwiększa wartość opałową paliwa. mieszanki. Bo dzięki moim 2 butlom nitro w bagażniku na hamowni wyszło mi przez 10 sekund ponad 300 koni z litra :-)

[Paweł Prauss]

Dariusz. Wyczynowe silniki modelarskie nie są zasilane metanolem, tylko mieszanką metanolu z nitro. Policz sobie ilość dostarczonego extra tlenu i co za tym idzie ilość metanolu. Kilka postów wcześniej uzgodniliśmy, że rozważamy czystą benzynę kontra czysty metanol. W takim przypadku wszyscy się zgadzaja, że jest 20% różnicy na korzyść metanolu. 

 

Dodatek nitro zaburza wyliczenia. Ja nie potrafię wyliczyć wartości opałowej mieszanki paliwowo-powietrznej z w funkcji procentowej zawartości nitrometanu. Wiem tylko, że dodatek nitro do mieszanki ZNACZNIE zwiększa wartość opałową paliwa. Bo dzięki moim 2 butlom nitro w bagażniku na hamowni wyszło mi przez 10 sekund ponad 300 koni z litra :-)

No chyba mylisz tutaj podtlenek azotu N₂O z nitrometanem CH₃NO₂ albo ja się nie znam...Twoje 300 koni z litra może się schować z moimi 1000, a latam na zwykłej zupie 80% metanolu i 20% rycyny v/v.

Dla zainteresowanych ciekawy artykuł:

http://www.engineeringcapacity.com/news101/process-news/castings-and-forgings/flying-high-with-prototype-engines

[TeBe]

Nie, nie mylę. Wiem czym się różni nitrometan dodawany do paliwa od dwutlenku azotu dostarczanego do kanałów dolotowych silnika. Efekt jest ten sam, więcej tlenu w mieszance, co za tym idzie możlwość zastosowania "bogatszej" mieszanki, czyli dostarczenie większej ilości paliwa do cylindra. Zostawmy zatem nitro, bo nie policzymy tego :-)

[Paweł Prauss]

Jest też dostępny na rynku rozpuszczalnik nitro, według przyjętych przez Ciebie uproszczeń nomenklaturowych to chyba też to samo.

[TeBe]

 

 

Popatrz też na silniki Formuły 1, one też są zasilane metanolem.

 

 

 

 

Nie, nie są. Paliwo w F1 jest zbliżone składem do zwykłej benzyny i nie zawiera metanolu.

[idfx]

Monster Trucki z tego co mi się kojarzy jeżdżą na matanolu.

[wapniak]

Monster Trucki z tego co mi się kojarzy jeżdżą na matanolu.

 

Na nitrometanie.