Równoważnik benzyny w galonie - Gasoline gallon equivalent

Równoważne benzyna galonów ( EDB ) lub benzyna równoważnej galonów ( GEG ) to ilość alternatywnego paliwa trwa równa zawartości energii jednej cieczy galon do benzyny . GGE umożliwia konsumentom porównanie zawartości energii konkurencyjnych paliw z powszechnie znanym paliwem – benzyną. GGE porównuje również benzynę do paliw sprzedawanych w postaci gazu ( gaz ziemny , propan , wodór ) i energii elektrycznej .

W 1994 roku amerykański Narodowy Instytut Standardów i Technologii (NIST) zdefiniował „ekwiwalent galona benzyny (GGE) oznacza 5,660 funtów gazu ziemnego”. Na przykład sprężony gaz ziemny (CNG) jest gazem, a nie cieczą. Można go zmierzyć objętością w standardowych stopach sześciennych (ft³) w warunkach atmosferycznych , wagą w funtach (lb) lub zawartością energii w dżulach (J), brytyjskich jednostkach termicznych (BTU) lub kilowatogodzinach ( kWh). Trudno porównywać koszt benzyny z innymi paliwami, jeśli są one sprzedawane w różnych jednostkach. GGE rozwiązuje ten problem. Jeden EDB CNG i jeden EDB energii elektrycznej mają dokładnie taką samą zawartość energetyczną jak jeden galon benzyny. CNG sprzedawany na stacjach benzynowych w USA jest wyceniany w dolarach za GGE.

Korzystanie EDB porównać paliwa do stosowania w silniku spalinowym wewnętrznego spalania jest tylko pierwsza część równania, której dno jest to użyteczne pracy . W kontekście GGE, rodzaj „użytecznej pracy” w świecie rzeczywistym to mile na galon (MPG) reklamowane przez producentów pojazdów silnikowych.

Zastąpienie jednego paliwa innym w danym silniku może się rozpocząć i może przynieść pożyteczną pracę. Jednak uzyskanie optymalnej wydajności z każdej kombinacji paliwo-silnik wymaga dostosowania mieszanki powietrza i paliwa. Może to być regulacja ręczna za pomocą narzędzi i przyrządów testowych lub dokonywana automatycznie w sterowanych komputerowo pojazdach z wtryskiem paliwa i pojazdach wielopaliwowych. Dokładne dostrojenie optymalnej mieszanki paliwowo-powietrznej może być ułatwione przez zastosowanie doładowania lub turbosprężarki .

W pojazdach akumulatorowych lub elektrycznych obliczanie wydajności pracy użytecznej rozpoczyna się od współczynnika ładowania i rozładowania pakietu akumulatorów, zwykle od 80% do 90%. Następnie następuje konwersja energii potencjalnej (BTU) ładunku na odległość przebytą pod wpływem zasilania. Zobacz tabelę poniżej, tłumacząc detaliczne koszty energii elektrycznej dla GGE w BTU.

Tabele równoważne galonom benzyny

GGE obliczono dla benzyny w galonach amerykańskich na 114000 BTU na galon
lub 7594 kilokalorii na litr
Paliwo: płynne, galony amerykańskie GGE EDB % BTU/gal kWh/gal KM -godz/gal kcal/litr
Benzyna (baza) 1.0000 100,00% 114 000 33,41 44,79 7594,0
Benzyna (konwencjonalna, letnia) 0,9960 100,40% 114 500 33,56 44,99 7624,5
Benzyna (konwencjonalna, zimowa) 1,0130 98,72% 112 500 32,97 44,20 7496,5
Benzyna (reformulowana benzyna, E10 - etanol ) 1.0190 98,14% 111 836 32,78 43,94 7452.4
Benzyna (reformulowana benzyna, ETBE ) 1.0190 98,14% 111,811 32,77 43,93 7452.4
Benzyna (reformulowana benzyna, MTBE ) 1,0200 98,04% 111,745 32,75 43,90 7445.1
Benzyna (10% MTBE) 1,0200 98,04% 112 000 32,83 44,00 7445.1
Benzyna (zwykła bezołowiowa) 1.0000 100,00% 114 100 33,44 44,83 7594,0
Olej napędowy nr 2 0,8800 113,64% 129 500 37,95 50,87 8629.8
Biodiesel (B100) 0,9536 104,87% 119,550 35.04 47,64 7958,5
Biodiesel (B20) 0,9000 111,11% 127 250 37,12 49,76 8437.7
Ciekły gaz ziemny (LNG) 1,5362 65,10% 75 000 21,75 29.16 4943,3
Gaz płynny ( propan / autogaz ) (LPG) 1.2470 80,19% 91 500 26,82 35,95 6089,8
Paliwo metanolowe (M100) 2.0100 49,75% 56 800 16,62 22.28 3778.1
Paliwo etanolowe (E100) 1,5000 66,67% 76 100 22.27 29.85 5062,7
Etanol (E85) 1.3900 71,94% 81,800 24.04 32,23 5463,3
Paliwo do silników odrzutowych ( nafta ) 0,9700 103,09% 118 700 34,44 46,17 7828.9
Paliwo do silników odrzutowych ( nafta ) 0,9000 111,11% 128 100 37,12 49,76 8437.7
EDB liczone na paliwach niepłynnych
Paliwo: niepłynne GGE EDB % BTU/jednostka kWh/jednostkę
Benzyna (baza) 1.0000 100,00% 114 000 BTU/gal 33,41
Sprężony gaz ziemny (CNG) w warunkach standardowych 123,57 Cu stóp (3,499 m 3 ) 20 160 BTU/funt
Sprężony gaz ziemny (CNG) przy 2400 psi (17 MPa) 0,77 Cu stóp (0,022 m 3 )
Wodór przy 101,325 kPa 357,37 Cu stóp (10,120 m 3 ) 319 BTU/stopę sześcienną
Wodór wagowo 0,997 kg (2,198 funta) 119,9 MJ/kg (51 500 BTU/funt, odpowiednik 304 368 BTU/gal)
Elektryczność 33,40 kilowatogodzin 3413 BTU/(kW·h) 33,40
Koszty energii elektrycznej
za 1 EDB
1 EDB = 33,40 kWh
Dla stawki lokalnej
za kWh

równowartość $/galon
0,03 USD $1,000 $1
0,04 USD 1,333 USD $1
0,05 zł 1,667$
0,06 USD 2.000$
0,07 USD 2,338 zł
0,08 USD 2670$
0,09 USD $3.006 $
0,10 USD 3,340 USD
0,11 USD 3,674 USD
0,12 USD $4,000 $
0,13 zł 4,342 USD
0,14 zł $4.670
0,15 USD 5.010$
0,16 zł 5,344 USD
0,17 zł $5,678
0,18 USD $6.012
0,19 USD 6,346 USD
0,20 USD 6,680 USD
0,25 USD 8,350
0,27 USD 9,018 USD
0,28 USD 9,352 USD
0,29 USD 9,686 USD
0,30 zł $10 020 $1

Stawki za kWh energii elektrycznej w budynkach mieszkalnych w USA wahają się od 0,0728 USD (Idaho) do 0,166 USD (Alaska), 0,22 USD (San Diego Tier 1, podczas gdy poziom 2 wynosi 0,40 USD) i 0,2783 USD (Hawaje).

Sprężony gaz ziemny

Jeden EDB gazu ziemnego 126,67 stóp sześciennych (3,587 m 3 ), w standardowych warunkach . Ta objętość gazu ma taką samą wartość energetyczną jako jeden galon benzyny (na podstawie niższych wartości ogrzewania : 900 BTU / ft Cu (9,3 kWh / m 3 ) gazu ziemnego i 115000 BTU / US gal (8,9 kWh / l) ).

Jeden GGE CNG pod ciśnieniem 2400 psi (17 MPa) to 0,77 stopy sześciennej (22 litry; 5,8 galonów amerykańskich). Ta objętość sprężonego gazu ziemnego w 2400 psi ma taką samą wartość energetyczną jako jeden galon benzyny (na podstawie niższych wartości ogrzewania: 148,144 BTU / ft Cu (1,533.25 kWh / m 3 ) CNG i 115000 BTU / US gal (8,9 kWh / l ). benzyny na prawo Boyle'a ekwiwalent EDB przy 3600 psi (25 MPa) wynosi 0,51 stóp sześciennych (14 litrów; 3,8 galonów US).

National Conference of Weights & Measurements (NCWM) opracowała standardową jednostkę miary dla sprężonego gazu ziemnego, zdefiniowaną w podręczniku NIST 44 Dodatek D w następujący sposób: „1 ekwiwalent galona benzyny [USA] (GGE) oznacza 2,567 kg (5,660 funta) ) gazu ziemnego."

Gdy konsumenci tankują swoje pojazdy CNG w USA, CNG jest zwykle mierzony i sprzedawany w jednostkach GGE. Jest to dość pomocne w porównaniu z galonami benzyny.

Etanol i paliwa takie jak E85

1,5 galona amerykańskiego (5,7 litra) etanolu ma taką samą wartość energetyczną jak 1,0 galona amerykańskiego (3,8 litra) benzyny.

Zawartość energii w etanolu wynosi 76 100 BTU/US gal (5,89 kilowatogodzin na litr), w porównaniu do 114 100 BTU/US gal (8,83 kWh/l) w przypadku benzyny. (patrz wykres powyżej)

Pojazdu giętki paliwa doznają około 76% przebieg paliwa MPG przy użyciu E85 (85% etanol) produktów w porównaniu z 100% benzyny. Proste obliczenia wartości BTU etanolu i benzyny wskazują na zredukowane wartości ciepła dostępnego dla silnika spalinowego. Czysty etanol zapewnia 2/3 wartości opałowej dostępnej w czystej benzynie.

W najczęstszych obliczeniach, to znaczy wartość BTU czystej benzyny w porównaniu z benzyną z 10% etanolem, ta ostatnia ma nieco ponad 96% wartości BTU czystej benzyny. Benzyna BTU różni się w zależności od prężności par Reida (powoduje łatwiejsze parowanie w zimowych mieszankach zawierających etanol (etanol jest trudny do uruchomienia pojazdu, gdy jest zimno) i dodatków przeciwstukowych. Takie dodatki zapewniają obniżenie wartości BTU.

Wydajność

Pojęciem ściśle związanym z potencjałem BTU lub kWh danego paliwa jest sprawność silnika , często nazywana sprawnością cieplną w przypadku silników spalinowych.

Ogólnie rzecz biorąc, silnik elektryczny jest o wiele bardziej wydajny niż silnik spalinowy w przetwarzaniu energii potencjalnej na pracę - obraca koła, które mogą poruszyć samochód po drodze, ponieważ z części silnika wydziela się minimalna ilość ciepła odpadowego i zero ciepła wydzielanego przy chłodnicy płynu chłodzącego i z wydechu.

Silnik Diesla może mieć od 40% do 50% sprawności przy przetwarzaniu paliwa na pracę , podczas gdy typowy samochodowy silnik benzynowy ma sprawność około 25% do 30%.

Wydajność konwersji jednostkę paliwa obrotu kół napędowych zawiera liczne punkty tarcia za utratę ciepła przez układ wydechowy lub chłodzenia. Tarcie wewnątrz silnika ma miejsce wzdłuż ścian cylindrów, łożysk korbowodu i łożysk głównych, łożysk wałka rozrządu, łańcuchów napędowych lub kół zębatych, a także innych różnych i mniejszych powierzchni łożysk. Silnik elektryczny ma tarcie wewnętrzne tylko w łożyskach osi głównej. Tarcie na zewnątrz silnika/silnika obejmuje obciążenia z generatora/alternatora, pompy wspomagania kierownicy, sprężarki klimatyzacji, skrzyni biegów, skrzyni rozdzielczej (w przypadku napędu na cztery koła), mechanizmu różnicowego i przegubów uniwersalnych, a także oporów toczenia układu pneumatycznego opony.

MPG danego pojazdu rozpoczyna się z wydajnością cieplną paliwa i silników, mniej wszystkich powyższych elementów tarcia.

Mile na galon ekwiwalentu benzyny (MPGe)

MPGE metryka została wprowadzona w listopadzie 2010 roku przez EPA w etykiecie Monroney części Nissan LEAF elektryczny samochód i Chevrolet Volt plug-in hybrid . Oceny są oparte na formule EPA, w której 33,7 kilowatogodzin energii elektrycznej odpowiada jednemu galonowi benzyny, a zużycie energii przez każdy pojazd podczas pięciu standardowych testów cyklu jazdy EPA symulujących różne warunki jazdy. Wszystkie nowe samochody i lekkie ciężarówki sprzedawane w USA muszą mieć tę etykietę, na której znajduje się oszacowanie zużycia paliwa przez EPA.

Zobacz też

Bibliografia