Aikaisemman viestini jälkeen on tullut opittua paljon asiasta. Joten ajattelin tulla asiasta kertomaan, koska opin itse paremmin kirjottaessa enkä tiennyt mihin kirjottaisin.
Eli, aikaisemmin kun en ollut varma etanolin palonopeudesta, vaan ainut tietoni oli se mitä foorumeilla oli ihmiset puhuneet, asiaahan oli sitten puolesta ja vastaan yllinkyllin. Mutta, nyt on tieteellistä faktaa. Bensan palonopeus stökiömetrisellä seossuhteella on noin 27,5 cm/s, kun puhtaan etanolin palonopeus stökiömetrisellä seossuhtella on noin 40 cm/s. Paras palonopeus saavutetaan hieman rikkaalla seossuhteella (noin 0,85-0,9), jolloin bensan palonopeus on noin 30 cm/s, ja etanolin 42,5 cm/s. Nämä ovat samassa lämpötilassa mitattuja, eri lähteissä voi näkyä erisuuruisia arvoja riippuen mittauslämpötilasta. Ja tämä on syynä sille, miksi etanoliin vaihto ilman muita muutoksia lisää auton suorituskykyä. Palaminen nopeutuu, jonka vuoksi paineennousu sylinterissä on radikaalimpi, jolloin ottomoottorin työkierrossa ilmenevä vakiotilavuuspalaminen aikaansaa, että suurempi osa polttoaineesta saadaan poltettua optimikohdassa, jolloin palamista ilmenee vähemmän alueilla, joissa kampiakselille tehtävän työn määrä olisi alhaisempi. Kemialliselta kannalta syytä palonopeudelle en tiedä, olen perstuntumalta veikannut hapen osuutta ja hiilen vähyyttä, sillä kaikki alkoholit ovat järjestään lähellä samaa palonopeutta ja kaikissa on vähemmän hiiltä ja enemmän happea verratessa bensaan. Metanolin palonopeus on noin 2 cm/s nopeampi kuin etanolin. Etanolissa on 52 painoprosenttia hiiltä, 13 painoprosenttia vetyä ja 35 painoprosenttia happea. Metanolissa on 38 painoprosenttia hiiltä, 12 painoprosenttia vetyä ja 50 painoprosenttia happea. Keskivertobensiinissä on keskimäärin/suurinpiirtein 86 painoprosenttia hiiltä ja loput vetyä. Tähän perustin johtopäätökseni. Bensan tarkkaa koostumusta ei kirjallisuudessa kukaan tiedä, sillä se vaihtelee jonkinverran riippuen jalostuksesta ja lisäaineistuksesta, joten tarkkaa arvoa ei tiedä kuin bensan jalostaja, ja arvatkaapa kertovatko he..
Sen verta kuitenkin kemiaa tiedän, että hapen sisältyminen polttoaineeseen tiputtaa lämpöarvoa radikaalisti. Syynä tälle on happiatomin suurempi paino vetyyn ja hiileen verraten. Hiili ja vety nostavat, happi alentaa lämpöarvoa. Nähdään tästä kaavasta, jolla voidaan laskea hiilvietypolttoaineen lämpöarvo (MJ/kg):
hf=35,17*C+94,21*H-10,47*O
Jossa alkuaineet massaosuuksina (kg/kg)
Hiilen ja vedyn suhde bensiinissä oli 6,14, kun etanolin on 4. Eli etanolissa on vetyä suhteessa hiileen enemmän. Koska vedyllä on kaavassa suurempi kerroin, voidaan päätellä etanolin hiili/vetysuhteen olevan lämpöarvon kannalta parempi. Hapen massaosuus kuitenkin vie tuon pienen hyödyn mennen tullen ja palatessa.
Bensahan on siitä hyvä, että kaiken hapen saa ilmasta, eli loppujenlopuksi polttoaineesta vain ~7% kuskataan mukana, kun etanolilla ajettaessa kokonaispolttoaineesta ~9,5% kuskataan mukana, kun osa hapesta kulkee mukana. (Prosentit laskettu teoreettisen ilmantarpeen kautta)
Sähköautossa asiat on tosin vielä huonommin, kun täytyy 100% polttoaineesta kuskata mukana.. Vetyautoja odotellessa, sillä kun on lämpöarvo 120 MJ/kg ja teoreettinen ilmantarve 34 kg/kg. Ihmekkään kun niillä on pitkät toimintasäteet (~500-600 km) vaikka tankki on kooltaan luokkaa 10 litraa.. Painetta siellä kyllä on, mutta mukavan kompakti tankki. Mutta tämä enää asiaan liity.
Ja lopuksi, syy etanolin aikaisempaan sytytysennakkoon on sen nakutuksenkesto bensaan verraten. Eli voidaan aikaistaa sytytysennakkoa, kun ei nakuta, jolloin palamisen huippupaine saadaan sinne optimikohtaan (apauttiarallaa 10-15 astetta YKK:n jälkeen). Bensalla ei välttämättä vakionakaan päästä kyseiseen arvoon, vaan joudutaan huippuvääntömomentin (eli suurimman sylinteripaineen) kohdalla myöhästämään ennakkoa, että vältytään nakutukselta. Tämä ei toki automaattisesti tarkoita että ennakkoa lisää, mutta se on mahdollista, mikäli bensalla ei ole päästy optimiarvoon, jolloin saadaan pelkällä ennakonsäädöllä lisää voimaa.
Ja loppujen lopuksi, etanolin kylmäkäynnistysongelmat johtuvat alhaisesta puristussuhteesta. Me kaikki tiedetään, että ilman puristaminen aiheuttaa sen lämpenemisen, mutta etanolin höyrystäminen vaatii suuremman määrän energiaa bensaan verraten. Lisäksi etanolin syttymislämpötila on korkeampi kuin bensan, näistä johtuu sen parempi nakukesto. Etanoli jäähdyttää kokoonpuristettavaa ilmaa höyrystyessään enemmän kuin bensa jäähdyttäisi, jonka takia sylinterissä olevan ilman lämpötila jää puristettaessa alhaisemmaksi kuin bensan. Tämän vuoksi riittävän suurta määrää etanolista ei höyrysty, jotta se saavuttaisi seossuhteen, jossa se voisi syttyä. Nestemäisenä kun se ei oikein ota syttyäkseen. Tähänkin on kaava olemassa, ns. Boien kaava, jolla voidaan teoreettisesti arvioida polttoaineen vaikutusta puristettavan ilman lämpötilaan. Etanolin höyrystämiseen vaadittava energia on 904 kJ/kg, metanolin 1110 kJ/kg ja bensan 380-500 kJ/kg. Bensan itsesyttymislämpötila on noin 300 °C, etanolin 420 °C ja metanolin 450 °C.
Eli ei muutakon kantta höyläämään jossei meinaa pakkasella syttyä.

Bensakiskon lämmityselementti on myös toinen hyvä vaihtoehto, jolloin sähköllä lämmitetään polttoainetta kylmäkäynnistyksessä, jolloin se höyrystyy paremmin sylinterissä ja syttyy paremmin. Tämä todennäköisesti on vakiona tehtaalta tulevissa flexifueleissa. Kannen höylääminen on parempi vaihtoehto, kun samalla lämpöhyötysuhde paranee ja polttoaineen palonopeus kasvaa kun tavara on tiiviimpää, sen lisäksi että itse palomatka on lyhyempi. Siinä on vain se ongelma, että sitten paljoa enää bensalla ajella.. Huomattava ero tuolla oli, kun 8,5:1 puristussuhteinen turbomoottori 2000-luvulta ei ota startatakseen etanolilla, mutta ohc 9,3:1 puristussuhteella ja alkuperäisellä kaasarilla syttyy paljon vähemmällä hinkkauksella. Ja koska se hyötysuhde paranee kantta laskiessa, tippuu kulutuskin. Etanolin suuri kulutus johtuu vain sen sisältämästä hapesta, ja siitä, ettei bensalle tehtyä moottoria käytetä niinkuin etanoli mahdollistaisi. Kyllähän se toimii, mutta siellä on paljon käyttämätöntä potentiaalia jos ei tehdä muita muutoksia kuin lisätään syötettävää polttoaineen määrää. Täytyykin alkaa rakentelamaan ja koittaa setviä mihin kulutukseen pääsisi kun nostaa puristussuhdetta. Palataampa sitten asiaan.
Arvostaisin, jos joku tässä huomaa virheitä ja kertoo niistä ennenkuin menen kylille kehuskelemaan etanolista.
