Alcool (etanolo) ad uso carburante - 2° parte

.... continuiamo qui...

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  1. Furio57
     
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    Ciao a tutti
    Per sapere come è fatta la pompa sono andato da un demolitore è ne ho comprata una. In un precedente post ho scritto che la pompa era in inox invece è in alluminio anticorodal, penso che non cambi nulla.
    Un chimico mi ha detto che il comune alcol a 90 gradi viene additivato con il 10% d' acqua appunto per quasi annullare l' aggressività corrosiva dell' alcol.
    Sarà vero? Speriamo! se no rimarrò a breve a piedi.

    Salutoni
    Furio57

    Edited by Furio57 - 19/9/2004, 16:00
     
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  2. Spacefinder
     
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    Ciao ragazzi,
    grazie a voi per le risposte, ma mi chiedevo: perchè l'alcool corrode?
    Sarebbe interessante per me capire con quale processo chimico avviene questa "corrosione"
    Infatti per il senso comune, anche per il mio di chi non ha cognizioni approfondite di chimica, il termine "corrodere" nella mente si associa alla ruggine, quindi nello specifico se non sbaglio "all'ossidazione dei materiali" che avviene quando viene ceduto ossigeno (anche la combustione è un fenomeno ossidativo, infatti se non erro l'anidride carbonica e anche chiamata BIOSSIDO DI CARBONIO)!
    Quindi, sapendo che l'alcool ha nella sua molecola molto ossigeno posso capire che sia un potenziale ossidante, però mi chiedo come possa cedere i suoi atomi di ossigeno e in quali condizioni?!

    Tra l'altro qualcuno sa indicarmi dove trovare la descrizione chimica dell'alcool etilico??

    Infatti da quel poco che so, perchè avvenga il fenomeno dell'ossidazione non è sufficiente la presenza dei composti chimici ma fondamentale è l'azione di catalizzatori quali: calore, luce, ioni disciolti, pressione, correnti elettriche ecc...
    Visto che la molecola di alcool non è poi semplice come quella dell'acqua e che la sua valenza ionica è a me sconosciuta, in quali condizioni esso può ossiridurre un metallo??
    Se qualcuno ha nozioni specifiche di chimica mi piacerebbe conoscerne i dettagli, anche perchè questo fenomeno a me finora sconosciuto potrebbe verificarsi, per ipotesi, solo in certe condizioni e quindi mettere a rischio "solo alcuni componenti meccanici", o sbaglio?

    A voi la palla...
     
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  3. Spacefinder
     
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    Ecco alcune informazioni che ho trovato, intanto continuo a studiare....

    ALCOLI
    Composti chimici organici individuati dalla presenza di un gruppo C-OH, sono ottenibili sia per via chimica (ossidazione di idrocarburi), sia per via biologica (fermentazione di zuccheri). Gli alcoli si distinguono in primari, secondari e terziari a seconda del numero di atomi di carbonio legati a quello recante il gruppo -OH. Esempi: CH3CH2OH (etanolo), primario; (CH3)2CHOH, secondario; (CH3)3COH, terziario. Sia l'utilizzo pratico, sia l'interazione col ciclo biologico, dipendono criticamente dalla lunghezza della catena. Ad esempio il metanolo (CH3OH) è un solvente fortemente tossico, l'alcol etilico o etanolo (CH3CH2OH) è il componente caratterizzante delle bevande alcoliche, l'alcol butilico (CH3CH2CH2CH2OH) è nuovamente poco tollerato dall'organismo umano.

    Gli alcooli sono derivati degli idrocarburi per sostituzione di uno o più atomi di idrogeno con gruppi ossidrile ( -OH ).
    Quando l'ossidrile è legato ad un atomo di carbonio primario si ha un alcool primario, caratterizzato dalla formula:

    R - CH2OH .

    Quando l'ossidrile è legato ad un atomo di carbonio secondario si ha un alcool secondario, caratterizzato dalla formula:

    R \
    -CH-OH
    R /

    Quando l'ossidrile è legato ad un atomo di carbonio terziario si ha un alcool terziario, caratterizzato dalla formula:

    R \
    R - C-OH
    R /

    R indica, come è noto, un radicale alchilico.

    Il gruppo caratteristico -OH è idrofilo mentre il radicale -R è idrofobo. L'effetto idrofilo e la conseguente miscibilità in acqua prevale negli alcooli a pochi atomi di carbonio. Al contrario, con l'aumentare degli stessi atomi di carbonio rispetto i gruppi ossidrile, prevale il carattere idrofobo ed una decrescente miscibilità con acqua.

    Gli alcooli sono acidi deboli, per cui possono reagire con metalli reattivi ( es. metalli del I° gruppo ) per dare alcossidi ( alcolati ). Ad es. l'etanolo può reagire con il sodio:

    2CH3 - CH2 - OH + 2Na ¾® 2CH3-CH2-O-Na + H2 ­

    si forma l' etilato di sodio ( etilossido di sodio )


    I CARBURANTI
    I motori impiegati in campo motociclistico funzionano trasformando in energia meccanica parte della energia termica liberata dalla combustione della miscela aria-carburante precedentemente aspirata e quindi compressa all'interno del cilindro. La combustione, che si svolge con estrema velocità ma in maniera comunque graduale e ordinata, è costituita da una serie di reazioni chimiche in seguito alle quali l'idrogeno e il carbonio del carburante si combinano con l'ossigeno dell'aria.I prodotti finali di una combustione completa sono l'anidride carbonica e l'acqua. Si tratta quindi alla fin fine (ma in realtà ciò che avviene è piuttosto complesso dal punto di vista chimico, dato che vi sono svariate fasi intermedie nello sviluppo delle reazioni) di una ossidazione, che ha luogo con grande sviluppo di calore. li carburante comunemente impiegato per alimentare i motori motociclistici, sia a due che a quattro tempi, è la benzina, costituita da una miscela di idrocarburi, cioè di composti chimici formati esclusivamente da atomi di carbonio e di idrogeno. La benzina si ottiene dal petrolio per distillazione (è la frazione che bolle, ossia vaporizza, per venire poi ricondensata, tra 25 e 210°C circa) e ha quindi una composizione che varia in misura anche sensibile a seconda del greggio di partenza. Gli idrocarburi infatti sono numerosi e di vari tipi e a seconda di quelli preponderanti nel petrolio che si distilla, si hanno cambiamenti nella composizione della benzina. In aggiunta alla distillazione frazionata sono stati messi a punto altri sistemi che consentono di aumentare la "resa" (ossia la qualità di benzina che si ottiene dal greggio). Si tratta del cracking, della idrogenazione, delta alchilazione e della polimerizzazione. Non risultano convenienti, sotto l'aspetto economico, i sistemi che consentono di ottenere la benzina per sintesi. La benzina non ha quindi una formula chimica e viene definita da una serie di caratteristiche chimico-fisiche che deve presentare secondo le norme dì legge o quelle industriali vigenti nei vari Paesi. Tipicamente essa ha un contenuto in carbonio pari a circa l'86%; il rimanente 14% è costituito da idrogeno. Come per tutti i carburanti, una caratteristica di fondamentale importanza è il suo potere antidetonante, che viene indicato dal numero di ottano. Più elevato quest'ultimo, maggiore il potere antidetonante, e quindi più alto il rapporto di compressione che può essere adottato senza che si verifichi la detonazione. Di grande importanza è anche il potere calorifico (che indica, come noto, il "contenuto" di energia del carburante), dell'ordine di 43,5 mJ/kg. Perché la combustione risulti completa una parte di benzina, in peso, deve essere miscelata con circa 14,6 parti di aria. Si dice in questo caso che la miscela ha dosatura o titolo 14,6. Quando la benzina è in eccesso rispetto a tale valore (chimicamente corretto), la miscela viene detta ricca o grassa mentre quando essa è in difetto viene detta povera o magra. La tonalità termica (quantità di energia sviluppata dalla combustione di un determinato volume di miscela aria-carburante correttamente dosata dal punto di vista chimico) è di 3,5 + 3,7 kJ/dm3. Altre caratteristiche importanti sono il calore latente di vaporizzazione (dal quale dipende il "raffreddamento interno" che il carburante è in grado di assicurare al motore> e la volatilità; a quest'ultima è legata non solo la facilità di avviamento a freddo ma anche la maggiore o minore propensione a fenomeni di vapor-lock. La massa volumica (una volta detta peso specifico> della benzina è di 0,73+0,78 kg/dm3. La benzina viene impiegata in tutti i principali paesi industrializzati del mondo per il costo ridotto, per la disponibilità in grandi quantitativi, per la relativa facilità di produzione e per le ottime caratteristiche complessive. Esistono però anche altri carburanti che possono essere utilizzati per alimentare i motori ad accensione per scintilla. Per incrementare il potere antidetonante della benzina per molti anni si è fatto ricorso alla aggiunta di piccole quantità di composti a base di piombo (si tratta del "famigerato" piombo tetraetile e, in minore misura, del piombo tetrametile), assai nocivi per la salute. In seguito il contenuto di questi additivi è stato via via ridotto. Con la comparsa sulla scena delle marmitte catalitiche sono entrate in produzione le benzine "verdi", totalmente prive di composti di piombo; quest'ultimo elemento infatti "avvelena" il catalizzatore nel giro di pochi chilometri.

    Tra i carburanti alternativi vanno menzionati gli alcoli. Quello metilico, detto anche metanolo, viene impiegato in alcune autovetture da competizione, ove ammesso dal regolamento, mentre quello etilico, facilmente ottenibile dove e una grande disponibilità di "materia prima" vegetale, viene commercializzato in Brasile per essere impiegato in autotrazione. In campo motociclistico si utilizzano miscele alcoliche nello speedway. L'impiego di questi carburanti consente di raggiungere rapporti di compressione più elevati di quelli che si possono adottare quando il motore viene alimentato con la benzina. Ciò è possibile non solo perché il numero di ottano è più elevato ma anche perché il superiore calore latente di vaporizzazione assicura una migliore raffreddamento interno del motore. La dosatura è corretta dal punto di vista chimico quando una parte di alcol etilico viene mescolata con nove parti d'aria (in peso). Impiegando alcol metilico la dosatura corretta è 6,4. Questo vuol dire che il consumo risulta molto più elevato di quello che si ha alimentando il motore con benzina. Il potere calorifico dell'alcol metilico è 26,8 mJ/kg e quello dell'alcool etilico addiritura 19,7 mJ/kg, ossia inferiore a metà di quello della benzina. La tonalità termica della miscela carburata però risulta analoga e questo proprio per via della ben differente dosatura della miscela stessa. Per ogni carburante esistono infatti un numero di ottano Research e un numero di ottano Motor (il primo è quasi sempre sensibilmente superiore al secondo). Per la determinazione del potere antidetonante si impiegano motori da laboratorio a rapporto di compressione variabile. La differenza tra i valori ottenuti con i due metodi (Research e Motor) costituisce la "sensitività" del carburante.

    Edited by Spacefinder - 20/9/2004, 13:25
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    etanolo.jpg

     
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  4. Spacefinder
     
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    CITAZIONE (Spacefinder @ 19/9/2004, 18:41)
    Di grande importanza è anche il potere calorifico (che indica, come noto, il "contenuto" di energia del carburante), dell'ordine di 43,5 mJ/kg. Perché la combustione risulti completa una parte di benzina, in peso, deve essere miscelata con circa 14,6 parti di aria. Si dice in questo caso che la miscela ha dosatura o titolo 14,6. La tonalità termica (quantità di energia sviluppata dalla combustione di un determinato volume di miscela aria-carburante correttamente dosata dal punto di vista chimico) è di 3,5 + 3,7 kJ/dm3. Altre caratteristiche importanti sono il calore latente di vaporizzazione (dal quale dipende il "raffreddamento interno" che il carburante è in grado di assicurare al motore> e la volatilità; a quest'ultima è legata non solo la facilità di avviamento a freddo ma anche la maggiore o minore propensione a fenomeni di vapor-lock. La massa volumica (una volta detta peso specifico> della benzina è di 0,73+0,78 kg/dm3.

    Tra i carburanti alternativi vanno menzionati gli alcoli. Ciò è possibile non solo perché il numero di ottano è più elevato ma anche perché il superiore calore latente di vaporizzazione assicura una migliore raffreddamento interno del motore. La dosatura è corretta dal punto di vista chimico quando una parte di alcol etilico viene mescolata con nove parti d'aria (in peso). Impiegando alcol metilico la dosatura corretta è 6,4. Questo vuol dire che il consumo risulta molto più elevato di quello che si ha alimentando il motore con benzina. Il potere calorifico dell'alcol metilico è 26,8 mJ/kg e quello dell'alcool etilico addiritura 19,7 mJ/kg, ossia inferiore a metà di quello della benzina. La tonalità termica della miscela carburata però risulta analoga e questo proprio per via della ben differente dosatura della miscela stessa.

    Analizzando le informazioni soprariportate mi sembra di dedurre che ne ha così da lavorare la centralina per mettere d'accordo benzina ed alcool considerando la notevole differenza nei rapporti aria/carburante fra i due!
    Inoltre mi sembra anche di intuire il motivo per il quale, come segnalato più volte anche da voi, vi è una certa difficoltà con le partenze a freddo, nonchè dei consumi più elevati...
    Sembra infatti che nonostante basilarmente la resa energetica sia la stessa i rapporti (stechiometrici dico giusto?) debbano essere diversi per assicurare la detonazione/combustione...mmm...
    Bisognerebbe fare dei conti a riguardo!
    Inoltre la debole acidità degli alcoli potrebbe essere la causa del loro alto potere ossidante (quindi hanno una spiccata valenza ionica) nei confronti dei metalli dell'apparato di alimentazione del motore, dico giusto?
    Potrebbe essere meglio quindi utilizzare comunque miscele con benzina invece di alcool puro, oppure addittivare in altro modo con qualche sostanza magari di origine organica così da ridurre le peculiarità negative??

    Voi che considerazioni ne traete?


    P.S: Mia moglie è andata a singhiozzi fino a quando il motore non era caldo e quando è tornata mi ha quasi ucciso


    Ciaooo

    Edited by Spacefinder - 20/9/2004, 13:24
     
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  5. Spacefinder
     
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    Secondo quando osservo l'ossidazione diretta da parte dell'alcool riguarda solo i metalli alcalini, quindi come fà a danneggiare altri metalli? Potrebbero essere certe leghe ad essere interessate? Oppure, la presenza di altre sostanze e/o metalli nell'impianto a favorire questo fenomeno?


    I metalli alcalini costituiscono il primo gruppo (gruppo 1) della tavola periodica. Vi fanno parte i seguenti elementi:

    * Litio
    * Sodio
    * Potassio
    * Rubidio
    * Cesio
    * Francio


    I metalli di post-transizione sono gli elementi metallici del blocco p, che sono disposti nella tavola periodica fra i metalloidi e i metalli di transizione: sono mostrati qui sotto in rosso. Essi sono più elettropositivi dei metalli di transizione, ma meno dei metalli alcalini e dei metalli alcalino terrosi. I loro punti di fusione e di ebollizione sono di solito più bassi di quelli dei metalli di transizione, ed in generale sono anche meno resistenti meccanicamente.

    I metalli di post-transizione sono alluminio, gallio, indio, stagno, tallio, piombo e bismuto


    Metalli di transizione:
    http://it.wikipedia.org/wiki/Metalli_del_blocco_d

    Edited by Spacefinder - 19/9/2004, 19:44
     
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  6. Furio57
     
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    Ciao a tutti
    Ciao Spacefinder!
    Mi dispiace per tua moglie.
    Evidentemente non tutte le centraline sono uguali.
    Devo dire che anche da freddo il motore parte molto bene, volevo comunque sostituire le candele con quelle più calde per mantenere almeno 400 gradi C sulle punte delle stesse, come suggerito da Gattmes.
    Anche il consumo non mi pare esagerato come si può capire dal tuo ultimo post, forse è quel 10 % di acqua che interagisce in qualche modo aumentando il rendimento abbassando la temperatura interna del motore?

    Salutoni
    Furio57

    Edited by Furio57 - 20/9/2004, 08:37
     
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  7. gattmes
     
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    Ciao
    concordo con Furio ma potrebbe essere anche la percentuale d'acqua, visto che non è E50 ma E20.
    Suggerisco di riprovare con il 99 (e decolorato).
    Se il problema persiste (carburazione troppo magra, ma la centralina dovrebbe compensare almeno fino un 20% in più), probabilmente montando un regolatore di pressione carburante...regolabile...forse si riesce a compensare.

    Interessanti le notizie sugli alcooli, anche se l'autore ha commesso un piccolo errore:
    come ormai tutti sappiamo il rapporto stechiometrico per l'etilico è 9:1, mentre per il metilico è 6,5:1 (quindi sono invertiti).
    Nel mio caso devo dire che il corpo del filtro, in ottone, si annerisce. Inoltre si forma un liquido....ottonato...che per fortuna viene fermato dai feltri (provocandone però la periodica intasatura).
    Ho realizzato un nuovo filtro partendo da un contenitore cilindrico con doppio tappo in PE (ne ho presi di varia misura da un negozio di oggetti in plastica), non avendo carburante in pressione, al quale ho applicato i raccordi plastici diritti/90gradi per uso "lavatrice", tramite colla specifica Bostik (che salda anche PE, PTFE) e successiva guarnitura di epossidico bicomponente.
    Aspetto che asciuga bene (l'epossidico richiede oltre 24ore) poi lo monto.

    Ciao
     
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  8. Spacefinder
     
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    Ciao Gatt, ciao Furio,
    visto che hai giustamente sottolineato l'errore sui rapporti stechiometrici sono andato a vedere e ho trovato questa tabella di cui ne riporto i valori ed il link originario per tutti:

    http://www.98racingteam.it/carburazione.html

    RAPPORTO STECHIOMETRICO COMBUSTIBILI:

    butano 15,43
    pentano 15,38
    esano 15,26
    eptano 15,10
    ottano 15,05
    benzene 13,21
    toluene 13,42
    xline 13,52
    acetilene 13,39
    alcool etilico 8,96
    alcool metilico 6,46
    benzina normale 14,8
    benzina super 14,6

    Inoltre ho corretto l'errore presente nei precedenti post per evitare malintesi a chi dovesse essere nuovo dell'argomento!
    Prendendo spunto dai vostri suggerimenti continuo le mie sperimentazioni! ;)

    Alla prossima ^_^


    P.S: Riflettendo, se la "benzina" come comunemente viene definita e composta in realtà da diversi tipi di idrocarburi come il famoso ottano di cui si parla spesso, nonchè di tutta la categoria degli aromatici e non ecc, mi viene da dedurne che comunque il rapporto stechiometrico è quindi una media fra quelli dei singoli, dico bene?? :huh: <_<
    Quindi la centralina deve adattarsi anche a questo; chi mi spiega o mi da riferimenti per capire bene lo schema a blocchi di funzionamento di un sistema di alimentazione ad iniezione elettronica controllato??

    Edited by gattmes - 3/5/2006, 10:47
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    ottano.jpg

     
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  9. gattmes
     
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    Esatto! Per questo dicevo in un posts (non qui) che è meglio bruciare una molecola (tipo metano o alcool) invece di un miscuglio di aromatici (magari con ancora qualche impurità tipo zolfo) e ancor meglio un elemento, tipo idrogeno.....ancor meglio con solo ossigeno (bombole??Improponibile) cosi spariscono gli NOx.....ancor meglio...non bruciarlo...almeno in modo "convenzionale" (vedi fuel cells)
    Cmque circa la lista di rapporti stechio che hai postato....eh eh eh ....ce ne sono di carburanti...eh eh eh....altro che motore/auto a "benzina"......
     
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  10. Furio57
     
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    CITAZIONE (Spacefinder @ 20/9/2004, 13:23)
    ........Quindi la centralina deve adattarsi anche a questo; chi mi spiega o mi da riferimenti per capire bene lo schema a blocchi di funzionamento di un sistema di alimentazione ad iniezione elettronica controllato??

    Ciao a tutti
    Ciao Spacefinder Gattmes mi ha consigliato di andare in questo sito per le candele più adatte alla mia Passat per un miglior funzionamento con l' alcol.
    C' è anche lo schema che ti interessa visto che forniscono anche le sonde "lambda".

    Clicca "tecnica"
    Poi "aspetti tecnici di facile apprendimento"
    Poi "la sonda lambda"

    Ciao
    Un salutone
    Furio57
     
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  11. Spacefinder
     
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    Ciao Furio,
    grazie per la precisazione, sono andato a vedere nel sito e le informazioni mi hanno aiutato!

    Un saluto

     
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  12. gattmes
     
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    Ciao
    Ho "riesumato" l'auto (quasi un anno che era ferma) e ho fatto l'analisi dei gas di scarico x il famigerato bollino blu.
    Risultato (trattasi di auto non catalizzata)
    HC (idrocarburi incombusti) 135 ppm
    Co poco sopra 1
    Co corr circa 1.1
    Lambda 0.99

    Eh eh eh quasi euro4 e senza sonda lamba ne scarico catalittico!! Con 10 mesi di ferma (ho messo 15E di benzina fresca) e 250.000Km

    ...dimenticavo: circa 8 percento di alcool 99....
     
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  13. Furio57
     
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    Ciao a tutti
    La mia Passat ha fin' ora viaggiato per circa 500 Km senza intoppi con l' alcol della Lidl, al 100% così come si acquista.
    Purtroppo dopo un nuovo rifornimento il motore non ha voluto di funzionare correttamente, scoppi irregolari, mancanza di potenza, ecc.
    Presumo che la quantità d' acqua normalmente del 10 % fosse per quella partita di alcol molto di più, e la mia auto non l' ha proprio digerita. (non poteve essere diversamente)
    Quindi attenzione! se durante i vostri esperimenti, i conti non tornano, il problema può essere questo.
    Mi è bastato aggiungere un 50% di benza (sic!) e tutto è tornato a posto.

    Un salutone
    Furio57

    Edited by Furio57 - 29/9/2004, 09:28
     
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  14. eroyka
     
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    Ciao Ragazzi,

    purtroppo la mia sperimentazione è ferma per svariati motivi ma vi (mi) giuro che a breve inizierò anche io a testare l'alcool sui miei mezzi.

    Intanto volevo dirvi che stò preparando un articolo sull'uso dell'alccol nelle auto per la rivista Aam terranuova e, parlandone con il redattore, abbiamo preso in seria considerazione di smuovere i nostri parlamentari affinchè questa possibilità venga pubblicizzata a livello nazionale e resa una realtà attuabile in un certo numero di distributori su rete nazionale.
    Ho appena iniziato a scrivere e di documentazione ne ho veramente molta. Ma se avete dei particolari che vorreste che mettessi in evidenza, fatevi avanti e ne terrò certamente conto ( riferito soprattutto a Furio e gattmes ma valido per tutti!).

    Un saluto,
    Roy
     
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  15. eroyka
     
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    Hei la!
    Tutto OK?

    Come va avanti la vostra sperimentazione pratica dell'alccol nei motori? Gattmes, Furio, come procedono i vostri esperimenti?

    Io domani testo finalmente l'alccol 90° sul mio CBR.... speriamo bene!!!

    Vi farò sapere. Fatevi vivi che ci sono belle news nell'aria!

    Roy
     
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209 replies since 27/8/2004, 17:41   28256 views
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