Mi az alternatív üzemanyag az autók számára
Tartalom
A benzin belső égésű motor forradalmasította az önjáró járművek fejlődését. Az idők folyamán az autók a luxuskategóriából a szükségletre váltottak.
A természeti erőforrások jelenlegi fogyasztása annyira megnőtt, hogy a tartalékoknak nincs ideje pótolni. Ez alternatív üzemanyagok kifejlesztésére kényszeríti az emberiséget. Ebben az áttekintésben kész fejlesztéseket veszünk figyelembe, amelyeket számos járműnél alkalmaznak.
Alternatív üzemanyagok
Az alternatív üzemanyagok fejlesztésének a csökkenő olajtartalékok mellett számos más oka is van.
Az egyik a környezetszennyezés. Égve a benzin és a dízel üzemanyag káros anyagokat bocsát ki, amelyek elpusztítják az ózonréteget és légúti megbetegedéseket okozhatnak. Ezért a tudósok még mindig dolgoznak egy tiszta energiaforrás létrehozásán, amely minimális hatással lenne a környezetre, mind az extrakciós szakaszban, mind a motor működése során.
A második ok az állam energiafüggetlensége. Mindenki tudja, hogy csak néhány ország rendelkezik olajkészletekkel a föld alatt. Mindenkinek el kell viselnie a monopolisták által meghatározott árpolitikát. Az alternatív üzemanyagok használata lehetővé teszi az ilyen hatalmak gazdasági elnyomásából való kilábalást.
Az Egyesült Államok energiapolitikai törvénye szerint az alternatív üzemanyagok a következők:
- Földgáz;
- Bioüzemanyagok;
- Etanol;
- Biodízel;
- Hidrogén;
- Elektromosság;
- Hibrid telepítés.
Természetesen minden tüzelőanyag-típusnak megvannak a maga pozitív és negatív tényezői. Ezen információk alapján az autórajongók számára könnyebb eligazodni abban, hogy mit tehet kompromisszum alatt egy egyedi jármű vásárlásával.
Földgáz
A mindenütt jelenlévő elgázosítás arra késztette a mérnököket, hogy fontolják meg, használható-e alternatív üzemanyagként. Kiderült, hogy ez a természeti erőforrás teljesen kiég és nem bocsát ki ugyanazokat a káros anyagokat, mint a benzin vagy a gázolaj.
A posztszovjet tér térségében mindennapossá vált a gázra átalakított motor. Néhányan még egy gazdaságos autót is vásárolnak, vajon van-e értelme benzinre váltani.
A közelmúltban egyes gyártók gyárilag gázberendezéssel szerelték fel az autókat. Példa erre a Skoda Kamiq G-Tec. A gyártó kiegészíti a metánnal működő belső égésű motor modelljét. A propán és a metán előnyeit és hátrányait az alábbiakban ismertetjük egy másik cikk... És be is egy áttekintés a gázberendezések különböző módosításairól mesél.
bioüzemanyagok
Az alternatív üzemanyagok ezen kategóriája a mezőgazdasági növények feldolgozásának eredményeként jelenik meg. A benzinnel, a gázzal és a dízelüzemanyaggal ellentétben a bioüzemanyagok nem bocsátanak ki szén-dioxidot az égés során, ami korábban a föld belében volt megtalálható. Ebben az esetben azt a szenet használják fel, amelyet a növények elnyeltek.
Ennek köszönhetően az üvegházhatású gázok nem haladják meg az összes élő szervezet életében felszabaduló mennyiséget. Az ilyen üzemanyag előnyei között szerepel a tankolás lehetősége a szokásos benzinkutakon.
A szóban forgó üzemanyag inkább kategória, mint külön üzemanyag. Például az állati és növényi hulladék feldolgozása metánt és etanolt eredményez. Alacsony költsége és egyszerű gyártása ellenére (nincs szükség komplex feldolgozó berendezésekkel rendelkező olajfúró berendezésekre) ennek az üzemanyagnak vannak hátrányai.
Az egyik jelentős hátrány az, hogy a megfelelő mennyiségű üzemanyag előállításához nagy ültetvényekre van szükség, amelyeken speciális, nagy százalékban megfelelő anyagokat tartalmazó növényeket lehet termeszteni. Az ilyen növények kimerítik a talajt, így képtelen minőségi növényeket termelni más növények számára.
Etanol
A belső égésű motorok fejlesztésekor a tervezők különféle anyagokat teszteltek, amelyek alapján az egység működhet. És az alkohol nem utolsó az ilyen anyagok listáján.
Az etanol előnye, hogy a föld természeti erőforrásainak kimerülése nélkül nyerhető. Például olyan növényekből nyerhető, amelyekben magas a cukor- és keményítőtartalom. Ezek a növények a következők:
- Cukornád;
- Búza;
- Kukorica;
- Burgonya (ritkábban használják, mint az előzőeket).
Az etanol joggal foglalhatja el az első helyeket az olcsó alternatív üzemanyagok rangsorában. Például Brazíliának van tapasztalata az ilyen típusú alkohol gyártásában. Ennek köszönhetően az ország energiafüggetlen lehet attól a hatalomtól, amelynek területén földgázt vagy olajat termelnek.
Alkoholos üzemhez a motornak olyan fémekből kell készülnie, amelyek ellenállnak ennek az anyagnak. És ez az egyik jelentős hátrány. Számos autógyártó olyan motorokat épít, amelyek benzinnel és etanollal egyaránt képesek működni.
Ezeket a módosításokat FlexFuel-nek hívják. Az ilyen teljesítményegységek sajátossága, hogy a benzin etanoltartalma 5 és 95 százalék között változhat. Az ilyen járművek megnevezésénél az E betűt és az üzemanyagban megengedett legnagyobb alkoholtartalmat használják.
Ez az üzemanyag egyre népszerűbb a benzinben lévő észterek szigorítása miatt. Az anyag egyik hátránya a víz kondenzációjának kialakulása. Emellett égéskor kevesebb hőenergiát szabadít fel, ami jelentősen csökkenti a motor teljesítményét, ha benzinnel működött.
Biodízel
Ma ez a fajta alternatív üzemanyag az egyik legígéretesebb. A biodízelt növényekből állítják elő. Ezt az üzemanyagot néha metil-éternek nevezik. Az üzemanyag előállításához felhasznált fő nyersanyag a repce. Ez azonban nem az egyetlen növény, amely erőforrást jelent a biodízel számára. A következő növények olajaiból készíthető:
- Szója;
- Napraforgó;
- Pálmafák.
Az olaj észterei, mint az alkoholok, pusztító hatással vannak azokra az anyagokra, amelyekből a hagyományos motorok készülnek. Emiatt nem minden gyártó akarja termékeit ehhez az üzemanyaghoz igazítani (alacsony az érdeklődés az ilyen autók iránt, ami csökkenti a nagy tétel létrehozásának okát, és nem előnyös, ha korlátozott változatokat készítenek alternatív üzemanyagokkal).
A közelmúltban néhány gyártó engedélyezte a kőolajtermékek és a bioüzemanyagok keverését. Úgy gondolják, hogy az 5% zsírsav-észterek nem károsítják a motort.
Jelentős hátránya van a mezőgazdasági hulladékon alapuló fejlesztéseknek. A gazdasági haszonszerzés érdekében sok gazda újból minősítheti földjét, hogy csak azokat a növényeket termelje, amelyekből bioüzemanyagot készítenek. Ez hozzájárulhat az élelmiszerárak jelentős növekedéséhez.
hidrogén
Megpróbálják a hidrogént is olcsó üzemanyagként használni. Bár az ilyen fejlesztések túl drágák az átlagos felhasználó számára, úgy tűnik, hogy az ilyen fejlesztéseknek van jövőjük.
Egy ilyen elem azért érdekes, mert a bolygón a legkönnyebben elérhető. Az égés utáni egyetlen hulladék a víz, amelyet egyszerű tisztítás után is meg lehet inni. Elméletileg az ilyen üzemanyagok elégetése nem képez üvegházhatást okozó gázokat és az ózonréteget lebontó anyagokat.
Ez azonban még mindig elméletileg érvényes. A gyakorlat azt mutatja, hogy a hidrogén használata sokkal károsabb, mint a benzin katalizátor nélküli autóban. A probléma az, hogy a hengerekben nem tiszta levegő és hidrogén keveréke ég. A henger munkakamrája levegő és nitrogén keverékét tartalmazza. És ez az elem oxidálódva az egyik legkárosabb anyagot képezi - NOx (nitrogén-oxid).
A hidrogén használatának másik problémája a tárolása. A gáz autóban való használatához a tartályt vagy kriogén kamra formájában kell elkészíteni (-253 fok, hogy a gáz ne gyulladjon meg), vagy egy 350 atm nyomásra tervezett palackot.
Egy másik árnyalat a hidrogéntermelés. Annak ellenére, hogy sok ilyen gáz van a természetben, de javarészt valamilyen vegyületben van. A hidrogén előállítása során meglehetősen nagy mennyiségű szén-dioxid bocsátódik ki a légkörbe (ha a vizet és a metánt összekapcsolják, a hidrogén megszerzésének legegyszerűbb módja).
A fent felsorolt tényezőket figyelembe véve a hidrogénmotorok továbbra is a legdrágábbak az alternatív üzemanyagok közül.
elektromosság
A legnépszerűbbek az elektromos járművek. Nem szennyezik a környezetet, mivel az elektromos motornak egyáltalán nincs kipufogógáza. Az ilyen autók csendesek, nagyon kényelmesek és elég erősek (például a Nio EP9 százra gyorsul 2,7 másodperc alatt, a maximális sebesség pedig 313 km / h).
Az elektromos motor tulajdonságainak köszönhetően az elektromos járműnek nincs szüksége sebességváltóra, ami csökkenti a gyorsulási időt és megkönnyíti a vezetést. Úgy tűnik, hogy az ilyen járműveknek csak előnyei vannak. De valójában az ilyen autók nem nélkülözik a negatív szempontokat, emiatt egy pozícióval a klasszikus autók alatt vannak.
Az egyik fő hátrány az akkumulátor kapacitása. Egy töltés a legmagasabb minőségben teljesít legfeljebb 300 km-t. A tankolás akár több órát is igénybe vehet, még a gyors töltés használatával is.
Minél nagyobb az akkumulátor kapacitása, annál nehezebb a jármű. A hagyományos modellhez képest az elektromos analóg 400 kilogrammal többet nyomhat.
Az újratöltés nélküli távolság növelése érdekében a gyártók kifinomult visszanyerési rendszereket fejlesztenek ki, amelyek apró energiát gyűjtenek (például lesikláskor vagy fékezés közben). Az ilyen rendszerek azonban rendkívül drágák, és a teljesítményük nem annyira feltűnő.
Az egyetlen lehetőség, amely lehetővé teszi az akkumulátor újratöltését menet közben, ha egy generátort telepít, amelyet ugyanaz a benzinmotor hajt. Igen, ez lehetővé teszi az üzemanyag jelentős megtakarítását, de a rendszer működéséhez még mindig a klasszikus üzemanyaghoz kell folyamodnia. Ilyen autó például a Chevrolet Volt. Teljes értékű elektromos autónak számít, de benzingenerátorral.
Hibrid telepítések
A klasszikus üzemanyag-fogyasztást minimalizáló kompromisszumként a gyártók hibrid egységekkel látják el az erőforrást. Lehet enyhe vagy teljes hibrid rendszer.
Az ilyen modellek fő hajtóműve benzinmotor. Kiegészítésként kis fogyasztású motort (vagy több motort) és külön akkumulátort használnak. A rendszer segítséget nyújthat a fő motornak a terhelés és ennek eredményeként a kipufogógázban lévő káros anyagok mennyiségének minimalizálása érdekében.
A hibrid járművek más módosításai bizonyos távolságot kizárólag elektromos vonóerővel tehetnek meg. Ez akkor lehet hasznos, ha a sofőr nem számolta ki a benzinkút távolságát.
A hibridek hátrányai közé tartozik az energia-visszanyerés képtelensége, miközben az autó forgalmi dugóban van. Az áramtakarékosság érdekében kikapcsolhatja a rendszert (nagyon gyorsan elindul), de ez negatívan befolyásolja a motor kompenzátorait.
A hiányosságok ellenére a híres autók hibrid változatai egyre népszerűbbek. Például a Toyota Corolla. A kombinált ciklusú benzines változat 6,6 litert fogyaszt 100 km -enként. A hibrid analóg kétszer gazdaságosabb - 3,3 liter. De ugyanakkor majdnem 2,5 ezer dollárral drágább. Ha egy ilyen autót az üzemanyag -takarékosság érdekében vásárolnak, akkor nagyon aktívan kell használni. És akkor egy ilyen vásárlás csak néhány év múlva igazolja magát.
Mint látható, az alternatív üzemanyagok keresése eredményeket hoz. De az erőforrások fejlesztésének vagy kinyerésének magas költségei miatt ezek az energiaforrások még mindig több pozícióval alacsonyabbak, mint a hagyományos üzemanyagok.
Kérdések és válaszok:
Milyen üzemanyagok minősülnek alternatív üzemanyagoknak? Alternatív üzemanyagok jöhetnek számításba: földgáz, villamos energia, bioüzemanyagok, propán, hidrogén, etanol, metanol. Minden attól függ, hogy melyik motort használják az autóban.
Melyik évben jelent meg a benzin? A benzingyártás az 1910-es években kezdődött. Eleinte az olaj lepárlásának mellékterméke volt, amikor a petróleumlámpákhoz petróleumot készítettek.
Szintetizálható az olaj? Szintetikus olaj hidrogén alapú katalizátorok szénhez való hozzáadásával és körülbelül 50 atmoszféra nyomáson állítható elő. A viszonylag olcsó szénbányászati módszerek energiahatékony technológiát tesznek lehetővé.
