Technology  Opportuni1es  Using  E100  for  CO2  Benefit  F.Turkovics  07  de  julho  2015  

Overview    

 Introduc:on    Brazilian  Legisla:on    Fuels  in  Brazil:  Par:culari:es  

 Technology  road  map    

 Time  to  market     Main  Conclusions  

2  

Introduc1on  –  Brazilian  Legisla1ons  

 Brazilian  future  emission  legisla:on  will  enforce  a  decay  on  CAFE  InovarAuto:  decree-­‐law  that  imposes  new  limits    

3  

SOURCE:  “Global  Comparison  of  Light-­‐Duty  Vehicle  Fuel  Economy/GHG  Emissions  Standards”  ICCT  –  The  Interna:onal  Council  on  Clean  Transporta:on  –  agosto/2011    

Introduc1on  –  Fuel  Par1culari1es  

 Brazilian  market  requires  Flex  Fuel  engine  opera:on    The  engine  should  work  properly  with  mixtures  between  E18  and  E100    Ethanol  has  several  different  proper:es  in  comparison  with  regular  pure  gasoline    

4  

E100  

High  Octane  Number  

H/C  Ra1o  

Vaporiza1on  

%  of  Oxygen  Content    

Energe1c  Density  

Lubricity  and  Oil  dilu1on  

Allows  higher  spark  advances  and  increased  compression  ra:os  

Higher  H/C  ra:o  is  beneficial  for  emissions    

Upper  vaporiza:on  enthalpy  leads  to:    •  Enhanced  engine  

breathing  •  cold  start  difficul:es  

Diminishes  unburned  emissions  and  decreases  the  Lower  Hea:ng  Value  

Decrease  in  the  Lower  Hea:ng  Value  requires  higher  fuel  mass  delivery  

Higher  oil  consump:on  and  poor  lubricity  features  for  ethanol  

èLeads  to  engine  wear  intensifica:on  

Technology    

CO2  %  Saving  

0  

Stra:fied  GDI  +  Turbo  

E100  oportuni:es    

Gasoline  base  engine    

Technology  Op1miza1on  roadmap  for  internal  combus1on  engines  and  addi1onal  CO2  benefit  by  using  E100  Fuel    

basics  op1miza1on    :  Eficiency  gain  ~  3  to  5%      

Miller  cycle  technology    :  Eficiency  gain  ~  2  %  to  3  %  

EGR    :  Eficiency  gain  ~  1,5  %  to  2,5  %    

Variable  compression  ra1o  Eficiency  gain  ~3,5  to  

5  %    

Lean  burn  combus1on    Eficiency  gain  ~    5  %    

Low  water  content  E100      

6  

Short  :me  :  Basics  combus:on  

op:miza:on    

New  engine  technology  road  map      

     

Mid  :me  un:l  5  years        Ex  :  IGR  ,  new  cycle  (  Miller  /  Atkinison  )  

EGR  ....    

Long  term  un:l  10  years        Ex  :  variable  compression  rate  ,  lean  burn  combus:on  ,  water  

injec:on  .....  

Impacts  on  combus1on  system  and  ´1me  to  market  ´    

Main  Conclusions  

 Has  to  to  get  o  good  state  of  the  art  with  E100  fuel      

Understand  physical  and  chimical  phenomena  concerned    To  enfase  remarkable  proper:es  for  combus:on    

   E100  specific  features  can  brings  significant  addicional  CO2  benefit  to  gasoline  engine  technology  as  :    

  Miller  cycle      EGR    Variable  compression  ra:o    

  .....     Low  water  content  ethanol  introduc:on    can  be  an  addicional  

opportunity  for  fuel    consump:on  reduc:on  .    

7