Proč jsou motory na etanol výkonnější než na benzín?

Etanol, přesněji řečeno palivo E85 je mezi motoristy dobře známý pojem. Většinou se jedná o směs tvořenou zhruba z 85 % etanolem a z 15 % klasickým benzinem s oktanovým číslem 95. V tuzemsku se však s etanolem E85 moc neexperimentuje a rozšířenější je například ve Spojených státech nebo v severských státech Evropy. Známé jsou třeba švédské hypersporty Koenigsegg, které právě na E85 dosahují vyššího výkonu. Proč tomu tak je? Na to se společně podíváme.

Nižší energie

Etanol skutečně výkon motoru citelně zvyšuje, přitom ale ve stejném objemu obsahuje méně energie než benzin. Tak jak je to možné? Jeden litr etanolu E85 obsahuje asi 2/3 energie co jeden litr benzinu. Když vezmeme čistý benzín E0 a čistý etanol, tak zjistíme, že takzvaný stechiometrický poměr neboli poměr vzduch/palivo je v případě benzinu 14,7:1 a v případě etanolu 9:1. To znamená jediné – abychom dosáhli stejné energie při hoření, musíme do válce dostat mnohem více etanolu než musíme benzinu. Z toho důvodu mají auta spalující etanol vyšší spotřebu paliva, tomu jednoduše zabránit nelze. Při porovnání běžně dostupných paliva E10 (10 % etanolu v benzinu) a E85 (85 % etanolu v benzinu) může vyšší zastoupení etanolu znamenat rozdíl ve spotřebě až 40 %.

Také čtěte

3 min. čtení

Za jak dlouho vyprchá alkohol z krve?

3. 4. 2024 Jakub Mokříš Tipy a rady

Chemické vlastnosti

Když v sobě tedy etanol obsahuje méně energie, musí ztracené body nahnat někde jinde. Právě k tomu mu slouží jeho chemické vlastnosti. Mezi nejsledovanější vlastnosti paliva patří jeho oktanové číslo. To nám udává jeho odolnost vůči předčasným detonacím při kompresi ve válci motoru. Čím vyšší oktanové číslo, tím vyšší odolnost proti tomuto nechtěnému jevu, který se pak následně projevuje klepáním motoru. Na našich čerpacích stanicích běžně natankujete benzin s oktanovým číslem 95, 97 i 100. Stoprocentní etanol má oktanové číslo 109 – to je znatelně více než jakýkoliv dostupný benzín.

Vyšší oktanové číslo etanolu znamená vyšší odolnost vůči klepání a umožňuje to užití vyššího kompresního poměru motoru. V praxi se však stoprocentní etanol moc nepoužívá, ale míchá se s benzinem, a to právě za účelem zvýšení jeho oktanového čísla. Čistě z chemického pohledu, který potvrzuje studie sdružení odborníků SAE (dříve známe jako Society of Automotive Engineers), však benefity přimíchávání etanolu do benzinu končí po přidání zhruba 30-40 % etanolu. Do té doby oktanové číslo rychle stoupá, poté už jen minimálně.

Také čtěte

4 min. čtení

Toyota Hilux – cena a konfigurace

11. 4. 2024 Radim Krejčík Tipy a rady

Chladící efekt

My se tady ale nebavíme o palivu E30 nebo E40. My se tu snažíme přijít na výhody paliva E85, které, znovu opakuji, tvoří ideálně 85 % etanolu. Tu největší výhodu jsme právě našli – je to chladící efekt, který etanol má. Když totiž, zejména u přímého vstřikování, vstříkneme palivo do válce, musí se nějak přeměnit z kapalného na plynné skupenství. Ale k tomu potřebuje energii. Kde ji vezme? Vezme ji z okolního prostředí, které tím ochlazuje – princip je to podobný, jako když se člověk potí. Tímto procesem se ochladí válce motoru a motor na etanol je ještě odolnější vůči klepání.

Jaké jsou v tomto případě výhody etanolu? Čistý etanol k té přeměně z kapalného do plynného skupenství potřebuje asi 4,5krát větší energii než čistý benzín. To znamená, že chladící efekt etanolu je oproti benzinu obrovský – bavíme se tu teoreticky o rozdílu v desítkách stupních Celsia. A jsme zpět u toho, proč se používá E85 místo třeba E40. Čím více etanolu, tím větší chladící efekt.

Vyšší výkon

A je to právě chladící efekt etanolu, který stojí za jeho pozitivními dopady na výkon motoru. Není to ale zadarmo a motor se k tomu musí poměrně rozsáhle přizpůsobovat. Předně si díky etanolu můžete dovolit mít vyšší kompresní poměr, můžete zvýšit tlak turbodmychadla případně kompresoru a větší svobodu máte i při časování zapalování. Tohle všechno znamená jediné – motor na etanol může mít vyšší výkon! Teoreticky se tak lze dostat i na dvojnásobný výkon jen díky použití jiného paliva a nastavení motoru. V reálu se však bez úprav, zejména palivového systému svého auta neobejdete, takže na to pozor.