Galão de gasolina equivalente - Gasoline gallon equivalent

Observe que ao longo deste artigo, 'galão' se refere ao galão americano de aproximadamente 3,8 litros, em oposição ao galão imperial de aproximadamente 4,5 litros.

Galão equivalente a gasolina ( GGE ) ou galão equivalente a gasolina ( GEG ) é a quantidade de combustível alternativo necessária para igualar o conteúdo de energia de um galão líquido de gasolina . O GGE permite que os consumidores comparem o conteúdo de energia de combustíveis concorrentes com um combustível comumente conhecido - a gasolina. O GGE também compara a gasolina aos combustíveis vendidos como gás ( gás natural , propano , hidrogênio ) e eletricidade .

Em 1994, o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos Estados Unidos (NIST) definiu que "equivalente em galão de gasolina (GGE) significa 5,660 libras de gás natural". O gás natural comprimido (GNV), por exemplo, é um gás e não um líquido. Pode ser medido por seu volume em pés cúbicos padrão (ft³) em condições atmosféricas , por seu peso em libras (lb) ou por seu conteúdo de energia em joules (J), unidades térmicas britânicas (BTU) ou quilowatt-hora ( kW · h). É difícil comparar o custo da gasolina com outros combustíveis se eles forem vendidos em unidades diferentes. GGE resolve isso. Um GGE de CNG e um GGE de eletricidade têm exatamente o mesmo conteúdo de energia de um galão de gasolina. O GNV vendido em postos de gasolina nos Estados Unidos tem o preço em dólares por GGE.

Usar o GGE para comparar combustíveis para uso em um motor de combustão interna é apenas a primeira parte da equação cujo resultado final é um trabalho útil . No contexto do GGE, um tipo de "trabalho útil" do mundo real são milhas por galão (MPG), conforme anunciado pelos fabricantes de veículos motorizados.

Substituir um combustível por outro em um determinado motor pode dar partida e fazer um trabalho útil. No entanto, para obter a eficiência ideal de cada combinação combustível-motor, é necessário ajustar a mistura de ar e combustível. Isso pode ser um ajuste manual usando ferramentas e instrumentos de teste ou feito automaticamente em veículos com injeção de combustível e multicombustível controlados por computador. O ajuste fino da mistura ideal de combustível e ar pode ser facilitado pelo uso de um superalimentador ou turboalimentador .

Em veículos com bateria ou elétricos, o cálculo da eficiência do trabalho útil começa com a taxa de carga-descarga da bateria, geralmente 80% a 90%. Em seguida, é a conversão de energia potencial (BTU) da carga para a distância percorrida com energia. Consulte a tabela abaixo traduzindo os custos de eletricidade de varejo para um GGE em BTU.

Tabelas equivalentes de galão de gasolina

GGE calculado para gasolina em galões americanos a 114000 BTU por galão,
ou 7594 quilocalorias por litro
Combustível: líquido, galões americanos GGE GGE% BTU / gal kWh / gal HP -hr / gal kcal / litro
Gasolina (base) 1,0000 100,00% 114.000 33,41 44,79 7594,0
Gasolina (convencional, verão) 0,9960 100,40% 114.500 33,56 44,99 7624,5
Gasolina (convencional, inverno) 1.0130 98,72% 112.500 32,97 44,20 7496,5
Gasolina (gasolina reformulada, E10 - etanol ) 1.0190 98,14% 111.836 32,78 43,94 7452,4
Gasolina (gasolina reformulada, ETBE ) 1.0190 98,14% 111.811 32,77 43,93 7452,4
Gasolina (gasolina reformulada, MTBE ) 1.0200 98,04% 111.745 32,75 43,90 7445,1
Gasolina (10% MTBE) 1.0200 98,04% 112.000 32,83 44,00 7445,1
Gasolina (normal sem chumbo) 1,0000 100,00% 114.100 33,44 44,83 7594,0
Diesel # 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
Gás natural líquido (GNL) 1,5362 65,10% 75.000 21,75 29,16 4943,3
Gás de petróleo liquefeito ( propano / autogás ) (GLP) 1,2470 80,19% 91.500 26,82 35,95 6089,8
Combustível metanol (M100) 2.0100 49,75% 56.800 16,62 22,28 3778,1
Combustível etanol (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
Combustível de aviação ( nafta ) 0,9700 103,09% 118.700 34,44 46,17 7828,9
Combustível para aviação ( querosene ) 0,9000 111,11% 128.100 37,12 49,76 8437,7
GGE calculado em combustíveis não líquidos
Combustível: não líquido GGE GGE% BTU / unidade kWh / unidade
Gasolina (base) 1,0000 100,00% 114.000 BTU / gal 33,41
Gás natural comprimido (CNG) em condições padrão 123,57 pés cúbicos (3,499 m 3 ) 20.160 BTU / lb
Gás natural comprimido (CNG) a 2400 psi (17 MPa) 0,77 pés cúbicos (0,022 m 3 )
Hidrogênio a 101,325 kPa 357,37 pés cúbicos (10,120 m 3 ) 319 BTU / pés cúbicos
Hidrogênio por peso 0,997 kg (2,198 lb) 119,9 MJ / kg (51.500 BTU / lb, equivalente a 304.368 BTU / gal)
Eletricidade 33,40 quilowatt-hora 3.413 BTU / (kW · h) 33,40
Custos de eletricidade
para 1 GGE
1 GGE = 33,40 kWh
Para taxa local
por kWh 		$ / galão
equivalente
$ 0,03 $ 1.000
$ 0,04 $ 1.333
$ 0,05 $ 1.667
$ 0,06 $ 2.000
$ 0,07 $ 2.338
$ 0,08 $ 2.670
$ 0,09 $ 3.006
$ 0,10 $ 3.340
$ 0,11 $ 3,674
$ 0,12 $ 4.000
$ 0,13 $ 4.342
$ 0,14 $ 4.670
$ 0,15 $ 5.010
$ 0,16 $ 5,344
$ 0,17 $ 5,678
$ 0,18 $ 6.012
$ 0,19 $ 6,346
$ 0,20 $ 6,680
$ 0,25 $ 8,350
$ 0,27 $ 9,018
$ 0,28 $ 9.352
$ 0,29 $ 9.686
$ 0,30 $ 10.020

As tarifas por kWh para eletricidade residencial nos EUA variam de $ 0,0728 (Idaho) a $ 0,166 (Alasca), $ 0,22 (San Diego Nível 1, enquanto o Nível 2 é $ 0,40) e $ 0,2783 (Havaí).

Gás natural comprimido

Um GGE de gás natural tem 126,67 pés cúbicos (3,587 m 3 ) em condições padrão . Este volume de gás natural tem o mesmo conteúdo de energia que um galão americano de gasolina (com base em valores de aquecimento mais baixos : 900 BTU / pés cúbicos (9,3 kWh / m 3 ) de gás natural e 115.000 BTU / galão americano (8,9 kWh / l) )

Um GGE de CNG pressurizado a 2.400 psi (17 MPa) tem 0,77 pés cúbicos (22 litros; 5,8 galões americanos). Este volume de CNG a 2.400 psi tem o mesmo conteúdo de energia que um galão americano de gasolina (com base em valores de aquecimento mais baixos: 148.144 BTU / pés cúbicos (1.533,25 kWh / m 3 ) de CNG e 115.000 BTU / US gal (8,9 kWh / l ) de gasolina. Usando a lei de Boyle , o GGE equivalente a 3.600 psi (25 MPa) é 0,51 pés cúbicos (14 litros; 3,8 galões americanos).

A Conferência Nacional de Pesos e Medidas (NCWM) desenvolveu uma unidade de medida padrão para gás natural comprimido, definida no Manual do NIST 44 Apêndice D da seguinte forma: "1 Galão equivalente de gasolina [EUA] (GGE) significa 2,567 kg (5,660 lb ) de gás natural. "

Quando os consumidores reabastecem seus veículos a GNV nos EUA, o GNV é geralmente medido e vendido em unidades GGE. Isso é bastante útil em comparação com galões de gasolina.

Etanol e combustíveis como E85

1,5 galões americanos (5,7 litros) de etanol tem o mesmo conteúdo de energia que 3,8 litros americanos de gasolina.

O conteúdo energético do etanol é de 76.100 BTU / US gal (5,89 quilowatt-hora por litro), em comparação com 114.100 BTU / US gal (8,83 kWh / l) da gasolina. (veja o gráfico acima)

Um veículo flex terá cerca de 76% da milhagem de combustível MPG ao usar produtos E85 (85% etanol) em comparação com 100% gasolina. Cálculos simples dos valores BTU do etanol e da gasolina indicam os valores de calor reduzidos disponíveis para o motor de combustão interna. O etanol puro fornece 2/3 do valor calorífico disponível na gasolina pura.

No cálculo mais comum, ou seja, o valor BTU da gasolina pura vs gasolina com 10% de etanol, esta última tem pouco mais de 96% do valor BTU da gasolina pura. O BTU da gasolina varia em relação à pressão de vapor do Reid (que causa vaporização mais fácil em blends de inverno contendo etanol (é difícil dar partida no veículo quando está frio) e aditivos antidetonantes, que oferecem redução no valor do BTU.

Eficiência

Um conceito intimamente relacionado ao potencial BTU ou kWh de um determinado combustível é a eficiência do motor , freqüentemente chamada de eficiência térmica no caso de motores de combustão interna.

De um modo geral, um motor elétrico é muito mais eficiente do que um motor de combustão interna na conversão de energia potencial em trabalho - girando as rodas que podem mover um carro na estrada, já que há desperdício mínimo de calor saindo das peças do motor e zero de emissão de calor desligado pelo radiador de líquido de arrefecimento e pelo escapamento.

Um motor de ciclo diesel pode ser de 40% a 50% eficiente na conversão de combustível em trabalho , enquanto a eficiência de um motor a gasolina automotivo típico é de cerca de 25% a 30%.

A eficiência de conversão de uma unidade de combustível para rotação das rodas motrizes inclui muitos pontos de perda de fricção e perda de calor através do sistema de exaustão ou resfriamento. O atrito dentro do motor ocorre ao longo das paredes do cilindro, rolamentos da haste do virabrequim e rolamentos principais, rolamentos do eixo de comando, correntes de transmissão ou engrenagens, além de outras superfícies de rolamento diversas e secundárias. Um motor elétrico possui atrito interno apenas nos rolamentos do eixo principal. O atrito fora do motor / motor inclui cargas do gerador / alternador, bomba de direção hidráulica, compressor A / C, transmissão, caixa de transferência (se houver tração nas quatro rodas), diferencial (es) e juntas universais, além da resistência de rolamento do pneumático pneus.

O MPG de um determinado veículo começa com a eficiência térmica do combustível e do motor, menos todos os elementos de fricção acima.

Milhas por galão de gasolina equivalente (MPGe)

Artigo principal: Milhas por galão de gasolina equivalente

A métrica MPGe foi introduzida em novembro de 2010 pela EPA no rótulo Monroney do carro elétrico Nissan Leaf e do Chevrolet Volt híbrido plug-in . As avaliações são baseadas na fórmula da EPA, na qual 33,7 quilowatts-hora de eletricidade é equivalente a um galão de gasolina e o consumo de energia de cada veículo durante os cinco testes de ciclo de direção padrão da EPA que simulam condições de direção variáveis. Todos os carros novos e caminhões leves vendidos nos Estados Unidos devem ter esta etiqueta mostrando a estimativa da EPA de economia de combustível do veículo.

Veja também

Referências