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Motor Bicombustible
La Alternativa Brasileña a un Problema Mundial
Vicente A. Pimenta Junior
Agenda
• Brasil y el Bicombustibles
• Etanol en Brasil
• La Delphi y los Múltiples combustibles® (FFV)
• CNG / Biogás + Diesel
• Conclusión
¿Por qué todo el mundo busca combustibles alternativos?
Básicamente por tres razones:
1. Precios muy altos del petróleo
Fuente: Oil-price.net
1. Precios muy altos del petróleo2. Flexibilización de Matriz energética – óleo finitud
1.188 Bi barriles (total)
Fuente: BP Statistical Review
Básicamente por tres razones:
¿Por qué todo el mundo busca combustibles alternativos?
El planeta tiene fiebre
1. Precios muy altos del petróleo2. Flexibilización de Matriz energética3. Efecto invernadero / emisiones
Básicamente por tres razones:
¿Por qué todo el mundo busca combustibles alternativos?
Etanol en Brasil
El Etanol en Brasil se introdujo a finales de años 70 parahacer frente a los crisis del petróleo.
Dos variaciones de etanol se introdujeron para reducir la dependencia externa de petróleo:
95.13 – 95.98Hydrous
99.58 minimumAnhydrous
alcohol content ºGL (at 20 ºC)
Type
95.13 – 95.98Hydrous
99.58 minimumAnhydrous
alcohol content ºGL (at 20 ºC)
Type
El anhidro puede ser mezclado con la gasolina paratodos los vehículos.El hidratado puede ser vendido para vehículos 100% etanol (producto creado por la industria brasileña).Esto significa entonces que todos los automóviles en Brasil utilizan el etanol: 100% o mezclas (ahora es de aproximadamente el 25% con la gasolina).
La industria brasileña ha adaptado los coches a aceptar etanol:
Source: VW – Henry Joseph
PROBABLY NECESSARY
NOT NECESSARY
El Programa Proalcohol fue un éxito por muchos años
Proalcohol gloria y muerte
La reducción de los precios del petróleo y aumento internacional de los precios del azúcar han determinado el final del Programa Proalcohol.
0
200.000
400.000
600.000
800.000
1.000.000
1.200.000
1.400.000
1.600.000
1.800.00019
79
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
Gasoline Ethanol TOTAL FLEX FUEL
Source:ANFAVEA
Flexibilidad de los motores de generación
A pesar del final del Proalcohol, la cultura del etanol sigue:
1. Sin problemas de rendimiento;2. Combustible barato;3. Disponible en todo el territorio.
Con el debate sobre la necesidad de reducir el efecto invernadero, el peso que tienen los automóviles en este problema y los precios del petróleo, el etanol aparece nuevamente como una oportunidad.
Los consumidores sólo pueden comprar un coche que opera con etanol, si los precios y la disponibilidad de etanol son convenientes y no varían.
Solución de la industria brasileña: ofrecer un coche flexible. Un coche que funcione con cualquier proporción de etanol. La decisión se basa en la comparación de precios y disponibilidad del etanol.
La Delphi y los Múltiples Combustibles®
(FFV)
Delphi FFV
• PROCONVE L4 – TIER1 – FFV Ejemplo de emisión– (En frío) NMHC emisiones son más altas con E100 comparado con E20– Nox: emisiones son bajas con E100 comparadas con E20– FFV: ejemplo de emisiones de 4-cylinder 1.8 liter 8 valve engine, 6 kkm
catalyst – Programa 6 k km Ingeniería objetivo es 50% del límite legal (PROCONVE
L4)– Lo NMHC presentado en la tabla es total NMHC (resultado incluyendo
combustible líquido)
FUEL NMHC CO NOx
E22 0.02 0.57 0.05
E60 0.03 0.76 0.03
E100 0.06 0.86 0.01
Eng. Target (50% legal limit) 0.08 1.00 0.13
PROCONVE L4 (~TIER 1) 0.16 2.00 0.25
EPA 75 Bag Emissions - 6 kkm catalyst - 3 test average [g/km]
Resultados de Emisiones
JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC2003
GM Montana 1.8l GM Meriva 1.8l
GM Corsa Hatch & Sedan 1.8l
VW Parati & Saveiro 1.6l
VW Gol 1.6l
Fiat Palio 1.8lVW Fox 1.6l (Jul) & Fox 1.0l (Sep)
JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC2004
GM Astra 2.0 LFiat Palio Weekend & Siena 1.8L
Ford Fiesta 1.6 L
GM Zafira 2.0 L Fiat Strada 1.8 L Renault Clio 1.6 L
JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC2005
AB9 1.8 L Total Flex » Gol Power; » Parati City, Plus and Track & Field; » Saveiro City, Supersurf and Crossover
Renault ScénicHi-Flex 1.6L
Fiat Palio, Siena & Mille 1.0 L Flex
VW Gol 1.0 L Total Flex
Peugeot 206 1.6 L Hatch & SW
GM Celta 1.0 L
Ford EcoSport 1.6 L
Fiat Palio, SW, Siena & Strada 1.4 L
Flexibilidad de los motores de generación
- Menos costo que un subsistema de tanque de gasolina;- Eliminar el subsistema de tanque de gasolina; - Reducir el 40% de las emisiones;- En todo el mundo solución para reducir las emisiones y el frío comienza a mejorar;- Puede aplicar a cualquier HW, igual que varios de múltiples combustibles de motocicletas
Delphi desarrolla 2 soluciones para encendimiento a frío de -5°C hasta +18°C:1. SW + Combustible a través de vaporizador Delphi2. SW + Combustible a través de Calefacción
Innovaciones
Vehículos en uso tienen una limitación: encender el coche. Requieren de un mini tanque alimentado con gasolina porque si el tanque principal tiene 100% de etanol, el motor no podrá funcionar.
Inyector
Calentador
Conector Electrico
Cuerpo
Pezón de aporte de combustible
• El vaporizador consiste en un cuerpo no conductivo que soporta un inyector y un calentador. Un inyector de combustible lanza el etanol en el calentador durante el arranque del motor
• El etanol vaporizado mezcla con el aire que adentra y es lanzado a las cámaras de combustión.
1. SW + Combustible vaporizando a través del vaporizador Delphi
Innovaciones
2. SW + Combustible calentado por medio de inyector de calefacción Delphi
• El inyector consiste en un elemento con un calentador.
• El inyector lanza el combustible calentado al motor durante el arranque.
• El combustible calentado se mezcla con el aire y sigue para la cámara de combustión.
Innovaciones
• Delphi FFV EEUU– E0 hasta E85– Mercado de Combustibles : E0, E5, E10, E15, E85, dependiendo
de la región y de la estación del año– Sistemas con sensores de Etanol– Tanque único de combustible– Sólo equipos originales.
• Delphi FFV Brasil– E0 (E20) hasta E100– Mercado de Combustibles : E20 y E100– Sistemas sin sensores de Etanol– Tanque único de combustible– Sólo equipos originales.
Delphi Brazil y EEUU
Unión Europea (aumentando para 10%)
India (aumentando para 10%)
Filipinas
Ecuador
Bolivia
Más de 5% EtanolMás de 5% Etanol
Brazil
Paraguay
Malawi
EEUU**
Canadá**
Suecia**
UK**
Más de 10% EtanolMás de 10% Etanol
EEUU, Canadá,
China, Tailandia,
Australia, Pakistán,
Colombia, Perú,
Venezuela, Jamaica,
Republica Dominicana,
África del Sur, Etiopia
Hasta 10% EtanolHasta 10% Etanol
El suceso brasileño está motivando el uso de Etanol. Hoy en día, el gasohol está aumentando en todo mundo
Otras aplicaciones del Etanol: Motocicletas
Otras aplicaciones del Etanol: AvionesAvión de fumigador abastecido con 100% de Etanol (hecho por
Neiva/Embraer y disponible para venta desde 2005)
Otras aplicaciones de Etanol: Autobús
Autobús Conceptual – hibrido - Etanol: más energía y mejora del medio
ambiente
Demostración del Programa empezará en diciembre de
2007 en São Paulo
Stockholm - Suiza
Cumple con Emisiones Euro V y Limites EEV
CNG / Bio gas + Diesel
CNG Fuel
CNG Diesel System Principle
CNG Fuel
CNG Diesel System Principle
CNG Diesel System Principle
Típica pierda de poder con uso de CNG – Ciclo Otto
Se espera una pérdida de potencia cuando se usa CNG en motores Otto
Con el sistema Delphi Diesel CNG eso no ocurre (Ciclo de Diesel):
100
110
120
130
140
150
160
170
1400 1600 1800 2000 2200 2400
45
50
55
60
1400 1600 1800 2000 2200 2400
Power (CV) Torque (Nm)
Diesel
CNG - DieselDiesel puede ser adicionado para compensar las pérdidas
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
1400 1600 1800 2000 2200 2400
440
460
480
500
520
540
560
1400 1600 1800 2000 2200 2400
Smoke (Fsn) Exhaust Temperature (C)
Diesel
CNG - Diesel
3 – Some Results
Humos y temperatura son reducidos por medio del uso de CNG
Algunos ejercicios de emisiones presentaran resultados animadores
Euro III
Euro IV
1
2
3
4
5
0,02 0,04 0,06 0,08 0,10
g/kWhNOx
PM
Mejoras considerables en NOx y PM
. Diesel.CNG-Diesel
Ejercicio Práctico – 6 autobuses bajo condiciones de transporte urbano reales
Autobús conducido durante el Congreso SAE 2006
Congreso SAE 2006 – São Paulo
•Producto no lanzado todavía
•Indicado para uso de Bio gas o Etanol.
•Indicado para países con disponibilidad de CNG.
•Reducción dramática de partículas.
•Promueve flexibilización en la matriz energética.
•Buena relación costo-beneficio (de acuerdo con el precio del combustible).
ConclusiónConclusión• El mundo enfrenta uno de sus mayores retos: el efecto invernadero. El modo en el cual usamos el medio-ambiente y los recursos naturales deben de ser repensados.• El uso de combustibles renovables es una buena opción frente a los daños provocados por la emisión de gases de efecto invernadero • Brasil tiene alternativas buenas, confiables y maduras que requieren restricciones mínimas a la mobilización de las personas.
Muchas graciasMuchas gracias
Vicente Pimenta – [email protected]