Ethanol là nhiên liệu dạng cồn, được sản xuất bằng phương pháp lên men và chưng cất các loại ngũ cốc chứa tinh bột có thể chuyển hóa thành đường đơn như ngô, lúa mạch, lúa mì, củ cải đường, củ sắn… Ethanol còn được sản xuất từ các loại cây cỏ có chứa cellulose…
Bảng 1-5 Yêu cầu kỹ thuật đối với Ethanol nhiên liệu biến tính
1. Ethanol, % thể tích, min 92,1
2. Methanol, % thể tích, max 0,5
3. Hàm lượng nhựa và rửa qua dung môi, mg/100ml, max 5,0
4. Hàm lượng nước, % thể tích, max 1,0
5. Hàm lượng chất biến tính (xăng, naphta), % thể tích 1,96 ÷5,0 6. Hàm lượng clorua vô cơ, mg/L (ppm khối lượng), max 32 (40)
7. Hàm lượng đồng, mg/kg, max 0,1
8. Độ axit (axit axêtic CH3COOH), % khối lượng (mg/L), max 0,007 (56)
9. Độ pHe, min ÷ max 6,5 ÷9,0
10. Lưu huỳnh, mg/kg (ppm khối lượng), max 30
11. Sulfat, mg/kg (ppm khối lượng), max 4
12. Khối lượng riêng ở 150C, kg/m3 Báo cáo
13. Ngoại quan Trong, sạch
Ethanol là hợp chất hữu cơ, nằm trong dãy đồng đẳng của cồn etylic, dễ cháy, không màu, là một trong các cồn thông thường có trong thành phần của đồ uống chứa cồn. Công thức hoá học là C2H5OH, mùi thơm dễ chịu, vị cay, nhẹ hơn nước (khối lượng riêng 0,7917 g/ml ở 200C) sôi ở nhiệt độ 78,390C, hóa rắn ở -114,150C, tan trong nước vô hạn. Sở dĩ cồn etylic tan trong nước vô hạn và có nhiệt độ sôi cao hơn nhiều so với este hay aldehyde có phân tử lượng tương đương là do sự tạo thành liên kết Hydro giữa các phân tử cồn với nhau và với nước.
Đường cong chưng cất và áp suất hơi bão hoà và sự phát tán hơi hydrocácbua của xăng là những thông số ảnh hưởng đến tính năng vận hành quan trọng của động cơ xăng.
Áp suất hơi bão hoà là chỉ số nói lên tính bay hơi của nhiên liệu. Người ta hay dùng đại lượng có tên lá áp suất hơi bão hoà Reid (PVR). PVR thường nằm trong khoảng 35 ÷100 kPa (xăng gốc) và với Ethanol là hơn không thấp hơn 65 kPa. Việc chọn lựa nhiên liệu theo đường cong bay hơi chịu ảnh hưởng của điều kiện khí hậu và chế độ làm việc của động cơ (yêu cầu bay hơi mạnh khi nhiệt độ lạnh và bay hơi ít khi nhiệt độ cao). Phải đảm bảo bay hơi ít để tránh sự phát tán hơi hydrocácbon (2g/giờ theo tiêu chuẩn châu Âu). Người ta chú ý các điểm bay hơi : Điểm bắt đầu bay hơi (PI), điểm kết thúc bay hơi (PF), thành phần bay hơi ở 700C, 1000C, 1500C (gọi là E70, E100, E150). Chỉ số bay hơi FVI (Fuel Volatility Index ) được tính như sau: FVI=PVR+7.E70. FVI phải thỏa mãn điều khiện làm việc động cơ khi máy ấm.
Hình 1-15 Ảnh hưởng của thành phần hòa trộn Ethanol/RON95 đến áp suất hóa hơi.
- Tính bay hơi của ethanol ở nhiệt độ thấp thua xăng do đó rất khó khởi động động cơ. Ở nhiệt độ 780C Ethanol mới bay hơi hết. Khi tăng nhiệt độ quá cao, nó sẽ khó tự cháy.
- Tỷ trọng và độ nhớt của hỗn hợp gasohol cao hơn xăng nên tính lưu động của hỗn hợp này kém, ảnh hưởng đến việc lưu thông nhiên liệu qua lỗ gicleur.
- Muốn hỗn hợp được hòa trộn đồng nhất, phương pháp khuấy trộn liên tục được sử dụng bằng bơm cánh quạt.
- Nhiệt trị thấp của ethanol bé hơn xăng nên suất tiêu hao nhiên liệu gasohol sẽ tăng.
- Lượng không khí lý thuyết để đốt cháy của ethanol nhỏ hơn rất nhiều so với xăng cần thiết phải tăng tỷ số nén, mở rộng lỗ gicleur nhiên liệu ở bộ chế hòa khí và tăng thêm góc đánh lửa sớm.