Спирт в бак, бензин в кровь

Практиков, кто переделал автомобиль на спирт достаточно много (есть сайт украинских спиртоводов, например), хотя информационного мусора было просеяно много сортируя его сквозь сито собственного опыта. 

Вспомним о пойманном в Белоруссии самогонщике с гигантским аппаратом установленном в кузове грузовика Газ-53. Сомневаюсь о возможности продать такое количество самогона, выгнанного на хоть и огромном, но ржавом, антисанитарном аппарате. Наверняка заправлял им какой ни будь трактор.

Обещаю не мучить теоретическими, занудными выкладками (разве что в комментариях для интересующихся) и начнем мы с того чем собственно бензин отличается от этилового спирта в плане горения и какие в связи с этим изменения в моторе придется произвести. 

Немного теории. Жидкое топливо (бензин, керосин, спирт и тд) горит в смеси с воздухом (с кислородом на самом деле, но сильно не придирайтесь). И для каждого вида топлив существует своя идеальная пропорция, называемая стехиометрической смесью. Вот определение:

Стехиометрический состав - это теоретически верное соотношение топлива и   воздуха, при котором в процессе горения кислород воздуха и топливо будут   израсходованы полностью без остатка.

            Ниже маленькая табличка сравнения. Из нее видно, что этанол горит в смеси с воздухом в пропорции 9 к 1, а бензин 14,5 к 1. 

Неэтилированный бензин 14,7 : 1
Метанол (метиловый спирт) 6,5 : 1
Этанол (этиловый спирт) 9,0 : 1
Пропан (сжиженный газ) 15,7 : 1

Если залить этиловый спирт вместо бензина без переделок, то 14,5 ед воздуха (отношения считаются по весу) будет слишком много. Смесь будет слишком бедная. Будет ли двигатель работать на такой смеси?

Для ответа на этот вопрос необходимо еще одно отступление. При работе двигателя нет необходимости постоянно готовить исключительно стехиометрическую, идеальную смесь. По разным причинам двигатель может работать как на бедной (воздуха больше чем нужно) так и на богатой (воздуха меньше чем нужно) смеси. Но до определенного предела. На очень бедной и на очень богатой смеси двигатель работать не будет.

Так вот, для спирта этот предел шире. Смесь может быть более бедной чем на бензине, кое как, но работать будет. 

Смотрите что об этом пишет пытливый владелец УАЗа:

“Недавно провел эксперимент. Залил в пустой бак 5 л спирта. Завелся на бензине из другого бака, переключил и сразу поехал. Когда спирт дошел до карбюратора, тяга резко упала. Я вытащил подсос, примерно на треть и все поехало. Ехал по трассе со скоростью 60-80 км в час. 5 л спирта хватило на 21 км.”

            Что же надо сделать с топливной системой и двигателем что бы нормально работать на спирте?

В принципе можно не заморачиваться, добавление небольшого количества спирта в бензин не требует переделок двигателя и изменения параметров впрыска. В Бразилии, например, 5-10% обычное дело. Утверждается, что можно добавлять до 30%, но внятного подтверждения так и не нашел. Поверим на слово, учитывая следующий нюанс.  Чем крепче спирт, тем лучше он растворяется в бензине. Вернее, растворятся то спирт растворяется, но при недостаточной крепости (менее 95%) со временем возможно расслоение. Машину наедине с собой на месяц уже не оставишь. В идеале обезвоженный спирт, а это очень затратная штука и нам подходит мало.

            Тем более, что это не наш метод. Мы не просто хотим ездить на спирту. Мы хотим ездить на спирту домашнего изготовления крепость которого не превышает 75% дабы не заморачиваться с ректификационными колоннами и двойными перегонами. (Обобщая массу информации хочу отметить, что крепость в 75% является минимально допустимой, ниже которой топливо хоть и будет работать, но нормальной такую эксплуатацию уже не назовешь).

            Почему так. В идеале необходимо что бы наше топливо получалось с первого перегона и было вышеозначенной крепости. Использование ректификационной колонны конечно решает проблему, но требует, как минимум двух перегонок. Конечно существуют и такие аппараты которые получают 95% спирт с первого перегона, но они требуют повышенного внимания, работают медленно. Проще попытаться настроить двигатель на 75 % спирт и получать продукт на самогонном аппарате с дефлегматором и парой сухопарников. Тем более что работа на таком топливе дает некоторые преимущества (так и недостатки, впрочем). К этому мы еще вернемся. Не получится с двигателем, не будут удовлетворять его характеристики, ну что ж, тогда вторым перегоном мы однозначно получим нужную крепость.

            Тем более нет необходимости отделять головы. Продавцы бражных колонн утверждают, что можно получить аж 90% крепости с первого перегона. Ну что ж, нам это подходит. Именно такой аппарат я рассмотрел в предыдущей статье.

            В принципе, карбюраторный автомобиль при прогреве на бензине и с последующим переключением на спирт условно работает “на подсосе” без переделок. Естественно нас это не устраивает.

            Для нормальной работы двигателя на спирту в первую очередь необходимо перенастроить карбюратор на более богатую смесь. Нужно помнить, в случае с крепостью ниже 95% смесь должна быть еще богаче. 

В литературе упоминается цифра в 27% увеличения подачи. Там же можно найти значения зависимости пропускной способности жиклера от его диаметра. Например, 350 мл\мин это 1.4 мм. 

 Хотя в нашем случае, когда размеры жиклеров мы будем подбирать методом “тыка” не имеет значение на сколько увеличилось количество топлива. Взял жиклер побольше, вкрутил, посмотрел, что получится. Понравилось, оставил так, не понравилось, продолжил с другими размерами жиклеров.

            Аналогичным мы занимались в юности, когда пытались выжать из стандартных моторов чуть больше мощности. Отмечу, что это сейчас в продаже доступны жиклеры на любой карбюратор, которые отличаются пропускной способностью, да еще с определенным, мизерным шагом. Есть уже готовые киты под конкретные задачи. Тогда такого не было. Жиклеры брались из ремонтных наборов, вывинчивались из старых карбюраторов, даже точились на токарных станках. И потом, аккуратно, самодельной, сделанной из иголки разверткой в тех жиклерах мы ковырялись. Даже догадались из длинной стеклянной трубки сделать примитивное проливочное устройство что бы хоть как-то оценить то что мы наковыряли и систематизировать жиклеры по проходному сечению.

            Естественно быстрее и проще настраивается однокамерный простейший карбюратор. Меняется главный топливный жиклер и жиклер холостого хода. Плюс не плохо бы увеличить подачу ускорительного насоса. Не всегда это сделать просто. (Придется менять профиль кулачка, например). С многокамерными карбюраторами все сложнее, но ничего там страшного нет.

            Но на замене жиклеров работа с топливной системой не заканчивается. Из-за того, что испаряемость спирта хуже, чем бензина, карбюратор надо греть. Иначе не только не заведешь, но и работать нормально не будет. (Хотя есть версия, взятая из руководства по эксплуатации техники на спирту от 1933 года, что добавление эфира проблему пуска и работы решит.) 

И вот тут-то конструкторская мысль позволяет себе распоясаться. Карбюратор греют выхлопными газами, вставляют электро-подогреватели, греют микрорадиаторами с охлаждающей жидкостью. Полная свобода для творчества.

Чуть не забыл. Спирт имеет очень высокое октановое число. 

Таблицы путаются в показаниях, но ясно что более ста. Так что без зазрения совести можем уменьшать камеру сгорания поднимая степень сжатия любым доступным способом. Каким? Да никаким! Если станочного парка поблизости нет оставляем автомобиль в покое, ставя зажигание чуть раньше.

А как же впрыск? А впрыск давно под спирт заточен. Поговаривают что в Бразилии законодательно определена работа автомобилей и на бензине, и на спирте. И вроде там все само переключается в зависимости от содержания спирта. Да, под каждый процент своя программа. (поди проверь в Бразилии, ага).

 Уверен, что и у европейских производителей достаточно поставить галочку в программе что бы мотор сам пере настроился. Так что вопрос лишь в том будет ли у вас достаточный уровень доступа к электронным мозгам и наличие связи с дилером.

А, ну есть узкий контингент, умеющий в топливные карты, чип тюнинг, все дела. Для них переписать программу под спирт труда не составит, но вот как раз им то я со своими дедсадовскими текстами посоветовать ничего не могу.

Были ещё кит комплекты, устанавливаемые в разъемы форсунок, (под каждую марку производились отдельно) обманывающие стандартную программу. На входе в такой эмулятор один сигнал, а на выходе в форсунку другой. Фантастика для постапокалипсиса - проще жиклер расковырять.

Есть вот еще один нюанс. А как в таком спиртовом мире обстоят дела со смазками? Нет нефти – нет масла. Из растительного более-менее подходит касторовое и есть мутная история об изготовлении японцами масел из животных жиров, в частности из китового жира. Чем смазывать? Беда.

            Продолжение про аппарат-автомат-заправочная колонка нннада?