Anonim

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Le rédacteur technique, Kevin Cameron, partage sa richesse en connaissances, expériences, connaissances, histoire et bien plus encore en matière de moto. Monde du cycle

L’introduction d’un livre sur le «bartending» a commencé un jour sur l’alcool éthylique: «L’humanité s’empoisonne systématiquement depuis 50 000 ans». A cela s’ajoutent les controverses actuelles sur les mélanges E15 et les mélanges essence-éthanol à plus haut pourcentage. Les réservoirs de gaz Ducati en plastique ont absorbé suffisamment d’éthanol pour gonfler, ce qui rend pratiquement impossible leur libération par les rails du cadre. Les pièces du système de carburant en plastique ou en caoutchouc peuvent faire la même chose, ce qui fait couler la quantité de carburant dans le carburateur ou le carburant et peut entraîner des fuites. Après avoir retiré les bols de flotteur en glucides, nous pouvons trouver des dépôts verts boueux. Les exploitants de moteurs à système d'alimentation passif (ceux qui ne peuvent pas ajuster automatiquement leur propre mélange) affirment qu'ils ont eu un «appauvrissement en éthanol», ce qui a entraîné une surchauffe et un grippage. Comment? L'alcool éthylique ne contient que 2/3 de l'énergie par gallon comme les hydrocarbures d'essence. Par conséquent, plus vous ajoutez d'alcool à l'essence automobile, plus votre mélange devient maigre. Avec E10, l’effet lean-out est égal à 1/3 de l’éthanol à 10%, ou 3, 3% - facilement couvert par l’état riche et sans danger de la plupart des carburateurs de rue. Les carburateurs devaient être suffisamment riches pour être sûrs dans les conditions les plus froides prévues (la densité de l'air augmente, mais la densité du carburant reste constante, ce qui est une condition maigre), de sorte qu'ils fonctionnent confortablement et par temps chaud.

Mais avec E15 et des niveaux plus élevés d’addition d’alcool, le pourcentage d’appauvrissement augmente et l’effet de refroidissement de l’excès de carburant est perdu, ce qui entraîne une augmentation de la température de combustion. C'est le problème des moteurs à carburateur qui fonctionnent à l'E15 et plus.

Il est clair que si E15 n’est qu’une option de pompe, l’acheteur peut choisir un carburant sans danger pour son véhicule. Mais la crainte existe que la disponibilité de l'E15 signale une tendance fédérale à s'éloigner des carburants (E10) qui sont relativement sûrs pour les moteurs équipés de systèmes à carburant passif. Cela impliquerait un avenir dans lequel de tels véhicules ne pourraient fonctionner qu'avec des carburants spécialisés coûteux, tels que l'essence de course.

Il y a des limites à l'utilisation d'éthanol même dans le cas d'une injection de carburant. Au fur et à mesure que nous ajoutons de l'éthanol, le mélange penche, mais le capteur d'oxygène dans les gaz d'échappement détecte le changement et enrichit le mélange proportionnellement. Ça sonne bien - où est le problème? Le problème est que les constructeurs automobiles dimensionnent leurs injecteurs de carburant en fonction du carburant prévu. Si le carburant change de sorte que des volumes plus importants doivent être injectés, la limite de débit de l'injecteur est finalement atteinte. Au-delà de ce point, le capteur d'oxycoupage, l'ordinateur et le système d'alimentation en carburant ne peuvent plus suivre la baisse de la consommation d'énergie du carburant, car nous ajoutons de plus en plus d'éthanol. Encore une fois, le résultat est un enlèvement. Pour couvrir cette possibilité, les constructeurs automobiles interdisent généralement l'utilisation de mélanges d'alcool supérieurs à E10.

Certains véhicules ne sont pas limités de cette manière - les véhicules dits "Flex-Fuel". Leurs systèmes de carburant sont conçus pour pouvoir supporter des mélanges à forte teneur en alcool tels que le E85. Le coût supplémentaire de cette flexibilité en matière de carburant est lié au prix généralement plus élevé de ces véhicules. Comme vous l'avez peut-être remarqué, les véhicules Flex-Fuel sont souvent gros. Normalement, si un constructeur souhaite produire un SUV de luxe à haut rendement qui consomme deux fois plus de carburant que l’éconobox habituel, il doit se conformer aux normes CAFÉ (CAFÉ = Corporate Average Economy) en produisant un grand nombre de véhicules plus économiques, de sorte que la moyenne L’économie de la flotte de ce constructeur est en moyenne conforme à la norme. Mais un accord a été conclu. si le véhicule lourd était construit en tant que carburant modulable (rendant possible l'utilisation de mélanges riches en alcool moins émetteurs tels que le E85), 100 véhicules lourds de ce type pourraient légalement être comptés comme un nombre inférieur. Qui pourrait résister?

Mais attendez - comment en sommes-nous arrivés à ajouter de l'éthanol à l'essence à moteur? À la fin des années 1970 et au début des années 80, des centaines de milliers de vieux véhicules à carburateur circulaient sur les autoroutes du pays. Dans leurs carburateurs, les aiguilles de dosage de carburant et les orifices dans lesquels ils opéraient étaient usés, ce qui enrichissait les mélanges de carburants et augmentait les émissions d'hydrocarbures non brûlés. Y avait-il un moyen de résoudre ce problème? Oui, il fallait - diluer le carburant (en particulier dans les zones urbaines polluées) avec un éther à faible teneur en énergie - le MTBE. Ainsi a commencé l'utilisation de «carburants oxygénés». Ce terme signifie en réalité que de tels combustibles sont partiellement brûlés (c'est-à-dire partiellement combinés à de l'oxygène), ce qui réduit quelque peu leur teneur en énergie chimique.

Le programme MTBE a débuté avec beaucoup d’enthousiasme et de finalité, en construisant des usines spécialisées pour la fabrication de la matière. Puis vint un coup terrible. Le MTBE n'était pas décomposé par les bactéries du sol, contrairement aux hydrocarbures combustibles habituels. Il a persisté dans les eaux souterraines pendant de longues distances, apparaissant dans l'eau potable. Screech, le programme MTBE a été arrêté doucement. A sa place était mis l'alcool éthylique.

L'éthanol est un excellent carburant qui résiste fortement à la détonation. Le gain de puissance obtenu sur l'alcool à 100% (utilisé depuis longtemps dans les courses de motos australiennes) ne provient pas de sa teneur en énergie, qui est faible (voir ci-dessus), mais de sa forte chaleur d'évaporation. À mesure que l'alcool s'évapore, il capte la chaleur de l'air avec lequel il est mélangé, ce qui le refroidit et augmente sa densité, de sorte qu'un poids plus élevé du mélange carburant / air s'adapte aux cylindres du moteur.

Bien que les alcools provoquent un gonflement lent du plastique «plexiglas» bien connu, ils sont considérés comme très compatibles avec le caoutchouc nitrile, un matériau de scellement courant. Le fait que les essences contiennent à présent de larges pourcentages de composés aromatiques (toluène, xylène, xylidène) qui ne sont pas compatibles avec le caoutchouc nitrile nous écarte de cette solution apparemment apparente. Le choix des élastomères du système d'alimentation est délicat.

En outre, citant les références du manuel sur les carburants automobiles publié par Owen et Coley, «le méthanol et l’éthanol sont corrosifs pour de nombreux métaux utilisés dans les systèmes de carburation classiques, tels que le placage de terne utilisé dans les réservoirs de carburant (revêtement plomb / étain sur acier), aluminium, cuivre, laiton, magnésium et zinc moulé sous pression. «Les élastomères et les composants en plastique peuvent également être attaqués. Les flotteurs des carburateurs et des jauges à carburant sont souvent en plastique et sont connus pour gonfler et coller. Les joints de fibre peuvent être ramollis et les flexibles de carburant et les membranes de pompe peuvent gonfler ou durcir et se fissurer. ”

Cela signifie que les administrateurs gouvernementaux ne devraient pas modifier arbitrairement la nature de l'essence à moteur sans consulter le plus en détail possible le secteur automobile. Étant donné que les motos sont nettement moins nombreuses que les motos, il est possible que ce processus de consultation n'inclue pas leurs fabricants.

Pourquoi ne pas simplement exiger que tous les véhicules fabriqués après une certaine date soient Flex-Fuel? Tout d’abord, tout système ajouté augmente les coûts. Un moteur optimisé pour le E85 aurait un taux de compression trop élevé pour un fonctionnement sur essence ordinaire, mais avec une compression fixée à la limite haute pour le carburant essence, l'utilisation d'un moteur E85 réduirait les économies de carburant qu'une compression plus élevée aurait pu produire. Un véhicule générant une consommation de carburant de 30 mi / gal sur de l’essence produirait plus de 22 mi / h sur de l’E85. Ce qu'il faut retenir ici, c'est que les moteurs ne peuvent pas être optimisés dans la plage allant du commun E10 au E85. Un compromis est toujours présent.

Nous avons récemment vu une proposition visant à construire des moteurs qui pourraient briser ce compromis - des moteurs capables de faire varier leur taux de compression en fonctionnement. C’est certainement possible - le moteur d’essai au CFR standard de laboratoire possède cette caractéristique depuis sept décennies - mais cela ajouterait beaucoup au coût, au poids et à la complexité des moteurs.

L’étiquette suivante a été approuvée par l’EPA pour être placée sur des pompes capables de distribuer du carburant E15:

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E15 étiquette de carburant. Monde du cycle

Comme tant d'autres choses, la controverse E15 a acquis des aspects politiques. Citant sur un site de l'USDA; «La forte demande de production d'éthanol a entraîné une hausse des prix du maïs et a incité à accroître la superficie cultivée en maïs.»

Un autre site de l'USDA donne des chiffres pour 2016, avec une moyenne légèrement supérieure à 38%, correspondant à la fraction de maïs américain actuellement consacrée à la production d'éthanol.

Vous obtenez la photo. Les écologistes se réjouissent de cette utilisation du maïs, qui répond à leur désir de voir les sources d’énergie renouvelables remplacer les sources fossiles. L'industrie pétrolière considère un gallon d'essence comme 2/3 d'un gallon d'essence qu'ils ne vendent pas. Une organisation d'éleveurs industriels cherchera naturellement à augmenter le pourcentage d'éthanol dans l'essence à moteur. Pensez à être un membre du Congrès, assourdi par le rugissement de tout ce lobbying. Existe-t-il un «droit»? Ou bien est-ce que juste veut dire «ce que je veux» alors que mal signifie «ce que veulent mes adversaires»?

D'autres encore considèrent la conversion du maïs en éthanol comme une institutionnalisation de la faim sous forme de «nourriture brûlée». Serait-il, comme le prétendent certains experts, que la hausse mondiale des prix des denrées alimentaires est en partie due à la conversion de le maïs à l'éthanol a-t-il conduit aux troubles sociaux et aux révolutions désormais appelés «printemps arabe»?