Попросил друга пояснить горение и нормально посчитать.
http://www.mitsubishi-motors.com.au/assets/pdfs/LPG_COMPATIBILITY.pdf
[06.03.11 09:35:30] Globus: собственно что у митсубиши автралия есть с газом, а что нет
[06.03.11 09:35:39] Globus: Challenger / Pajero Sport -- есть
[06.03.11 09:36:18] Globus: поджарые вагоны с 6G7 двиглом, включая 3.5GDI (!!!) и 3.8MIVEC
[06.03.11 09:38:28] Globus: Лансеров и EVO ясный пень нет
[06.03.11 23:10:48] Globus: (Школьный курс физики и химии)
Для начала припомним, что для идеального газа справедливо уравнение Менделеева-Клапейрона:
pVm = n RT, где R -- универсальная газовая постоянная, а n -- количество вещества (e.g., моли. Моль -- это столько вещества, такое число его элементарных структурных единиц, как-то атомов, молекул, ионов, сколько их есть в 12 граммах углерода C12, а число это (число Авогадро) примерно равно 6*10е23 единиц на моль).
Из оно уравнения следует, что 1 моль этого самого несуществующего в природе идеального газа занимает некий постоянный объем, зависящий от температуры. В т.н. нормальных условиях (760мм ртутного столба "на уровне моря" при +20 цельсия) молярный объем равен примеро 22.4 литрам.
Т.е. 1 моль газа в нормальных условиях занимает объем 22.4литра. Заметим при этом, что 1 моль (22.4л) водорода, при этом, весит 2грамма, 1 моль гелия Не -- 4 грамма, 1 моль метана CH4 - 16 грамм, 1 моль молекулярного кислорода O2 -- 32грамма, молекулярного азота -- N2 -- 28грамм, etc.
Таблицы теплоты сгорания as a rule содержат величины типа МДж на килограмм топлива. Водород по этим таблицам круче всех -- более 120МДж на кг (где ж его только взять, 1 кило водорода, ведь это 500 мольных объемов, т.е более 11 кубометров), а топливо пропан
(47+ МДж на кг)-- круче бензина (44 МДж на кг).
Однако ДВС -- реактор фиксированного объема в котором жгут газообразные вещества, посему нас интересуют формулы, привязанные к количеству вещества (моли) или объемам (литры), что одно и то же по причине справедливости уравнения Менделеева - Клапейрона. Из учебника химической кинетики или базы данных программы типа chemkin берем реакцию горения пропана:
C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O + 2202кДж
Данное уравнение означает, что 1 моль (6*10е23 молекул, 44 грамма, 22.4 литра в нормальных условиях) реагирует с 5 молями
молекулярного кислорода (3 * 10е24 молекул, 160 грамм, 112 литров газа при нормальных условиях), и дает на выходе углекислоту,
воду и 2202 кДж теплоты.
22.4 литра пропана + 112 литров кислорода -> 2202кДж
Пусть воздух (это упрощение, но вполне позволительное) представляет собой смесь 20% кислорода и 80% нейтрального химически
азота. Тогда по реакции нужны
22.4 литра пропана + 560 литров воздуха -> 2202 кДж (стехиометрия) --
или
44 грамма пропана + 714 грамм воздуха -> 2202 кДж (стехиометрический массовый AFR в пропановоздушной смеси -- 16.2)
В пересчете на фиксированный объем Mitsubishi 6G72, имеем
0.115л пропана + 2.885 л воздуха -> 11.3 кДж энергии (стехиометрия при атмосферном давлении в 3литровом двигателе 6G72)
Для бензина, который по большей части, 2,4,5-триметилпентан, aka изооктан, ака октан, тот же учебник гласит:
2C8H18 + 25O2 = 18H20 + 16CO2
или
C8H18 + 12.5 O2 = 9 H20 + 8 CO2 -> 5463 кДж.
или
114г паров C8H18 + 400гр кислорода -> 5463 кДж
22.4 литра паров + 280 литра кислорода -> 5463 кДж
22.4 литра паров октана + 1400 литров воздуха -> 5463кДж
или 114 гр. паров октана + 1790 гр. воздуха -> 5463кДж тепла (стехиометрический массовый AFR нифига на 14.7, а более 15 с половиной, но, нужно понимать, что IRL топливо немного не октан, а адская смесь, в которой есть все что угодно от из ряда алканов от С4 до С10, бензол, третбутиловый эфир, сера, свинец а иногда и железоорганика, в зависимости от НПЗ, настроения Ктулху и бодяжителей, так что общий стехиометрический AFR адовой смеси несколько менее 15, но популярное в народе значение 14.7 -- фикция, хотя и соотвествующая какому-то эталонному составу какого-то то там эуропейского топлива).
0.047мл паров бензина + 2.953 литра воздуха -> 11.46кДж (стехиометрия при атмосферном давлении в 3литровом двигателе 6G72)
т.е. теоретическая разница в атмосфернике при стехиометрии и полностью газообразном чисто-октановом бензине (что никогда не соотвествует реальности на 100%) -- в пределах 1.3...1.4%. Кроме того, смесь подогревают и ужимают. Это при условии, что все по-честному, и октановое число накачивается разветвленными изомерами С8.
В реальности бензос таки немного не до конца газообразный, и значит и его, и воздуха закачивется за такт просто несколько больше. More, пропановоздушная смесь горит в районе 27-29см/с, а "родная" бензиновоздушная --34-36см/с, т.е. выгорает быстрее, что может создавать проблемы для оборотистых и сильносжимающих движков, которые четко сделаны под определенную длинну цикла и определенную форму этого самого горения. Кроме того, на больших RPM эти самые сантиметры разницы означают, что смесь придется обеднять, чтобы она успевала выгореть полностью, а значит за такт будет производиться меньше тепла и меньше давления на поршни, as compared to топливо с преобладанием С8H18.
Для всеядного необоротистого движка с не очень высокой степенью компрессии (e.g., Mitsubishi 6G72) -- разницы JIMHO особо быть не должно, в особенности если работать на "низах" (опять же считать нужно конкретные геометрии цилиндров, ходы поршней, степени сжатия, температуры и прочие хреномантии -- но навскидку -- где-то до 2.5-3 к оборотов) и поджигать смесь несколько ранее, чем поджигался бы C8H18. Для движков, которые крутят до 7-8к RPM, газ -- идея хреновая.
[06.03.11 23:23:20] Globus: 2,2,4-триметилпентан
[06.03.11 23:23:22] Globus: sorry
[06.03.11 23:28:31] Globus: Газ экологичнее
[06.03.11 23:29:33] Globus: т.к. путевого "алкилированного" бензина где 95 процентов изооктана, есть немного ароматики, нет вообще бензола, серы и прочего дерьма
[06.03.11 23:30:05] Globus: как-бы нет в природе, т.е.есть, но не в тех объемах, чтобы его поставлять на рынок
[07.03.11 00:23:46] Globus: и стоить он будет, что писец
