Ինչ է այլընտրանքային վառելիքը մեքենաների համար

Բենզինի ներքին այրման շարժիչը հեղափոխություն է առաջացրել ինքնաշարժ մեքենաների զարգացման մեջ: Ամանակի ընթացքում ավտոմեքենաները շքեղ կատեգորիաներից տեղափոխվել են անհրաժեշտություն:

Բնական պաշարների ներկայիս սպառումը այնքան է աճել, որ պաշարները չեն հասցնում լրացնել: Սա մարդկությանը ստիպում է զարգացնել այլընտրանքային վառելիք: Այս վերանայում մենք կքննարկենք պատրաստի զարգացումները, որոնք օգտագործվում են շատ մեքենաների վրա:

Այլընտրանքային վառելիք

Նավթի պաշարների նվազումից բացի, այլընտրանքային վառելիքի մշակումն ունի մի քանի այլ պատճառներ:

Դրանցից մեկը շրջակա միջավայրի աղտոտումն է: Այրվելիս բենզինը և դիզելային վառելիքը ազատում են վնասակար նյութերը, որոնք քանդում են օզոնի շերտը և կարող են շնչառական հիվանդություններ առաջացնել: Այդ պատճառով, գիտնականները դեռ աշխատում են մաքուր էներգիայի աղբյուր ստեղծելու ուղղությամբ, որը նվազագույն ազդեցություն կունենա շրջակա միջավայրի վրա, ինչպես արդյունահանման փուլում, այնպես էլ շարժիչի շահագործման ընթացքում:

Երկրորդ պատճառը պետության էներգետիկ անկախությունն է: Բոլորն էլ գիտեն, որ ընդամենը մի քանի երկրներ ունեն գետնի տակ նավթի պաշարներ: Մնացած բոլորը պետք է համակերպվեն մենաշնորհատերերի կողմից սահմանված գնային քաղաքականության հետ: Այլընտրանքային վառելիքի օգտագործումը մեզ թույլ կտա դուրս գալ այդպիսի տերությունների տնտեսական ճնշումից:

Համաձայն Միացյալ Նահանգների էներգետիկ քաղաքականության մասին օրենքի, այլընտրանքային վառելիքները սահմանվում են ՝

• Բնական գազ;
• Կենսավառելիք;
• Էթանոլ;
• Բիոդիզել;
• Ջրածին;
• Էլեկտրաէներգիա;
• Հիբրիդային տեղադրում:

Իհարկե, վառելիքի յուրաքանչյուր տեսակ ունի իր դրական և բացասական գործոնները: Այս տեղեկատվության հիման վրա մեքենայի սիրահարների համար ավելի հեշտ կլինի կողմնորոշվել այն հարցում, թե ինչ կարող է փոխզիջման գնալ `յուրօրինակ մեքենա ձեռք բերելով:

Բնական գազ

Ամենուր գազիֆիկացումը ինժեներներին դրդել է մտածել, արդյոք այն կարող է օգտագործվել որպես այլընտրանքային վառելիք: Պարզվեց, որ այս բնական պաշարն ամբողջությամբ այրվում է և չի արտանետում նույն վնասակար նյութերը, ինչ բենզինը կամ դիզվառելիքը:

Հետխորհրդային տարածքի տարածքում գազի համար փոխարկված շարժիչը սովորական է դարձել: Ոմանք, նույնիսկ տնտեսական մեքենա գնելով, մտածում են ՝ իմաստ ունի՞ այն փոխել գազի:

Վերջերս որոշ արտադրողներ մեքենաները սարքավորում են գործարանից գազի սարքավորումներով: Դրա օրինակը Skoda Kamiq G-Tec- ն է: Արտադրողը լրացնում է մեթանի վրա աշխատող ներքին այրման շարժիչի մոդելը: Պրոպանի և մեթանի առավելություններն ու թերությունները նկարագրված են այստեղ մեկ այլ հոդված... Եվ նաև ներսում մեկ ակնարկ պատմում է գազի սարքավորումների տարբեր փոփոխությունների մասին:

Բիովառելիք

Այլընտրանքային վառելիքի այս կատեգորիան հայտնվում է բերքի վերամշակման արդյունքում: Ի տարբերություն բենզինի, գազի և դիզելային վառելիքի, կենսավառելիքներն այրման ժամանակ ածխաթթու գազ չեն արտանետում, որը նախկինում հայտնաբերվել էր երկրի աղիներում: Այս դեպքում օգտագործվում է ածխածինը, որը ներծծվել է բույսերի կողմից:

Դրան շնորհիվ ջերմոցային գազերը չեն գերազանցում բոլոր կենդանի օրգանիզմների կյանքի ընթացքում արտանետվող քանակությունը: Նման վառելիքի առավելությունները ներառում են սովորական բենզալցակայաններում վառելիքի վերալիցքավորման հնարավորությունը:

Քննարկվող վառելիքը ոչ թե առանձին վառելիք է, այլ կատեգորիա է: Օրինակ ՝ կենդանական և բուսական թափոնների վերամշակումը արտադրում է մեթան և էթանոլ: Չնայած ցածր ինքնարժեքին և արտադրության հեշտությանը (բարդ մշակման սարքավորումներով նավթային սարքավորումներ անհրաժեշտ չեն), այս վառելիքն ունի իր թերությունները:

Էական թերություններից մեկն այն է, որ բավարար քանակությամբ վառելիք արտադրելու համար պահանջվում են մեծ տնկարկներ, որոնց վրա կարող են աճել հատուկ բույսեր, որոնք պարունակում են համապատասխան նյութերի բարձր տոկոս: Նման մշակաբույսերը հյուծում են հողը ՝ դրանով իսկ չկարողանալով որակյալ բերք տալ այլ մշակաբույսերի համար:

Էթանոլը

Ներքին այրման շարժիչները մշակելիս դիզայներները փորձարկել են տարբեր նյութեր, որոնց հիման վրա միավորը կարող էր գործել: Իսկ ալկոհոլը նման նյութերի ցանկում վերջինը չէ:

Էթանոլի առավելությունն այն է, որ այն կարելի է ստանալ առանց երկրի բնական ռեսուրսները սպառելու: Օրինակ, այն կարելի է ձեռք բերել բույսերից, որոնք հարուստ են շաքարով և օսլայով: Այս մշակաբույսերը ներառում են.

• Շաքարեղեգ;
• Ցորեն;
• Եգիպտացորեն;
• Կարտոֆիլ (օգտագործվում է ավելի քիչ, քան նախորդը):

Էթանոլը իրավամբ կարող է գրավել առաջին տեղերից մեկը էժան այլընտրանքային վառելիքների վարկանիշում: Օրինակ ՝ Բրազիլիան փորձ ունի այս տեսակի ալկոհոլային խմիչքների արտադրության մեջ: Դրան շնորհիվ երկիրը կարող է ունենալ էներգետիկ անկախություն այն տերություններից, որոնց տարածքում արտադրվում է բնական գազ կամ նավթ:

Ալկոհոլով աշխատելու համար շարժիչը պետք է պատրաստված լինի այս նյութին դիմացկուն մետաղներից: Եվ սա էական թերություններից մեկն է: Մի քանի ավտոարտադրողներ շարժիչներ են ստեղծում, որոնք կարող են աշխատել ինչպես բենզինով, այնպես էլ էթանոլով:

Այս փոփոխությունները կոչվում են FlexFuel: Նման էներգաբլոկների առանձնահատկությունն այն է, որ բենզինի մեջ էթանոլի պարունակությունը կարող է տատանվել 5-ից 95 տոկոսի սահմաններում: Նման տրանսպորտային միջոցների նշանակման մեջ օգտագործվում են E տառը և վառելիքում ալկոհոլի առավելագույն թույլատրելի տոկոսը:

Այս վառելիքը դառնում է ժողովրդականություն ՝ բենզինի մեջ էսթերների խստացման պատճառով: Նյութի թերություններից մեկը ջրի խտացման առաջացումն է: Բացի այդ, այրվելիս դրանք ավելի քիչ ջերմային էներգիա են արձակում, ինչը զգալիորեն նվազեցնում է շարժիչի հզորությունը, եթե այն աշխատում էր բենզինով:

Բիոդիզել

Այսօր այլընտրանքային վառելիքի այս տեսակը ամենահեռանկարայիններից մեկն է: Բիոդիզելը պատրաստվում է բույսերից: Այս վառելիքը երբեմն անվանում են մեթիլ եթեր: Վառելիքի արտադրության համար օգտագործվող հիմնական հումքը պանիրն է: Այնուամենայնիվ, սա միակ բերքը չէ, որը ռեսուրս է բիոդիզելի համար: Այն կարելի է պատրաստել հետևյալ մշակաբույսերի յուղերից.

• Սոյա;
• Արեւածաղիկ;
• Palm ծառերը:

Յուղերի էսթերները, ինչպես սպիրտները, կործանարար ազդեցություն են ունենում այն ​​նյութերի վրա, որոնցից պատրաստվում են սովորական շարժիչներ: Այդ պատճառով ոչ բոլոր արտադրողներն են ցանկանում իրենց արտադրանքը հարմարեցնել այս վառելիքին (նման մեքենաների նկատմամբ ցածր հետաքրքրությունը, ինչը նվազեցնում է մեծ խմբաքանակի ստեղծման պատճառը և այլընտրանքային վառելիքի սահմանափակ տարբերակների պատրաստումը օգուտ չունի):

Վերջերս որոշ արտադրողներ թույլ են տալիս նավթամթերքները խառնել կենսավառելիքի հետ: Ենթադրվում է, որ 5% ճարպային էսթերները չեն վնասի ձեր շարժիչին:

Գյուղատնտեսական թափոնների վրա հիմնված զարգացումները զգալի թերություն ունեն: Հանուն տնտեսական շահի ՝ շատ ֆերմերներ կարող են վերամշակել իրենց հողը ՝ բացառապես այն բերքը աճեցնելու համար, որից պատրաստվում են կենսավառելիք: Սա կարող է նպաստել սննդամթերքի գների զգալի բարձրացմանը:

Ջրածին

Hydրածինը փորձ է արվում օգտագործել նաև որպես էժան վառելիք: Չնայած սովորական օգտագործողի համար նման զարգացումները չափազանց թանկ են, թվում է, որ նման զարգացումներն ապագա ունեն:

Նման տարրը հետաքրքրություն է առաջացնում, քանի որ այն ամենահասանելին է մոլորակի վրա: Այրվելուց հետո միակ թափոնը ջուրն է, որը նույնիսկ հնարավոր է խմել պարզ մաքրումից հետո: Տեսականորեն, նման վառելիքի այրումը չի առաջացնում ջերմոցային գազեր և նյութեր, որոնք քայքայում են օզոնային շերտը:

Այնուամենայնիվ, սա դեռ տեսականորեն է: Պրակտիկան ցույց է տալիս, որ ջրածնի օգտագործումը շատ ավելի վնասակար է, քան բենզինը առանց կատալիզատորի մեքենայում: Խնդիրն այն է, որ բալոններում այրվում է ոչ մաքուր օդի և ջրածնի խառնուրդը: Մխոցի աշխատանքային պալատը պարունակում է օդի և ազոտի խառնուրդ: Եվ այս տարրը օքսիդացնելիս առաջացնում է ամենավնասակար նյութերից մեկը ՝ NOx (ազոտի օքսիդ):

BMW X-5 ջրածնային շարժիչի վրա

Hydրածնի օգտագործման մեկ այլ խնդիր `դրա պահպանումն է: Ավտոմեքենայում գազ օգտագործելու համար բաքը պետք է պատրաստվի կամ կրիոգեն պալատի տեսքով (-253 աստիճան, որպեսզի գազը ինքնաբերաբար չվառվի) կամ 350 մթնոլորտ ճնշման համար նախատեսված գլան:

Մեկ այլ նրբություն է ջրածնի արտադրությունը: Չնայած այն հանգամանքին, որ բնության մեջ այս գազը շատ է, դրա մեծ մասը ինչ-որ բարդ բաղադրության մեջ է: Hydրածին արտադրելու գործընթացում մթնոլորտ է արտանետվում բավականին մեծ քանակությամբ ածխաթթու գազ (երբ ջուրը և մեթանը զուգորդվում են, ջրածին ստանալու ամենադյուրին ճանապարհը):

Հաշվի առնելով վերը թվարկված գործոնները ՝ ջրածնային շարժիչները մնում են ամենաթանկը բոլոր այլընտրանքային վառելիքներից:

Էլեկտրականություն

Էլեկտրական մեքենաները ամենատարածվածն են: Դրանք չեն աղտոտում շրջակա միջավայրը, քանի որ էլեկտրական շարժիչը բացարձակապես արտանետում չունի: Այս մեքենաները հանգիստ են, շատ հարմարավետ և բավականաչափ հզոր (օրինակ, Nio EP9- ը հարյուրի է հասնում 2,7 վայրկյանում, իսկ առավելագույն արագությունը 313 կմ / ժամ է):

Էլեկտրական շարժիչի առանձնահատկությունների շնորհիվ էլեկտրական մեքենան փոխանցման տուփի կարիք չունի, ինչը նվազեցնում է արագացման ժամանակը և դյուրինացնում է վարելը: Թվում է, որ նման մեքենաները միայն առավելություններ ունեն: Բայց իրականում նման մեքենաները զերծ չեն բացասական կողմերից, որի պատճառով դասական մեքենաներից մեկ դիրքով ցածր են:

Խոշոր թերություններից մեկը մարտկոցի հզորությունն է: Ամենաբարձր որակի կատարման մեկ լիցքը բավարար է առավելագույնը 300 կմ-ի համար: Նույնիսկ արագ լիցքավորումը օգտագործելու համար մի քանի ժամ է պահանջվում «վառելիքը լիցքավորելու» համար:

Որքան մեծ է մարտկոցի հզորությունը, այնքան ծանր է մեքենան: Պայմանական մոդելի համեմատ, էլեկտրական անալոգը կարող է կշռել 400 կիլոգրամ ավելի:

Վարորդական հեռավորությունն առանց վերալիցքավորման ավելացնելու համար արտադրողները զարգացնում են վերականգնման բարդ համակարգեր, որոնք հավաքում են փոքր քանակությամբ էներգիա (օրինակ, վայրէջք կատարելու կամ արգելակման ժամանակ) Այնուամենայնիվ, նման համակարգերը չափազանց թանկ են, և դրանցից կատարողականությունն այնքան էլ նկատելի չէ:

Միակ տարբերակը, որը թույլ է տալիս մարտկոցը լիցքավորել մեքենա վարելիս, նույն բենզինային շարժիչով աշխատող գեներատոր տեղադրելն է: Այո, սա թույլ է տալիս զգալիորեն խնայել վառելիքը, բայց որպեսզի համակարգը գործի, դեռ պետք է դիմել դասական վառելիքի: Նման մեքենայի օրինակ է Chevrolet Volt- ը: Այն համարվում է լիարժեք էլեկտրական մեքենա, բայց բենզինի գեներատորով:

Հիբրիդային տեղադրումներ

Որպես փոխզիջում, որը նվազագույնի է հասցնում դասական վառելիքի սպառումը, արտադրողները էներգաբլոկը հագեցնում են հիբրիդային ագրեգատներով: Դա կարող է լինել մեղմ կամ լիարժեք հիբրիդային համակարգ:

Նման մոդելներում հիմնական էներգաբլոկը բենզինային շարժիչն է: Որպես լրացում, օգտագործվում են ցածր էներգիայի շարժիչ (կամ մի քանի) և առանձին մարտկոց: Համակարգը կարող է օժանդակել հիմնական շարժիչին, երբ սկսում է նվազագույնի հասցնել բեռը և, որպես արդյունք, արտանետման մեջ վնասակար նյութերի քանակը:

Հիբրիդային տրանսպորտային միջոցների այլ փոփոխությունները կարող են որոշակի հեռավորություն անցնել բացառապես էլեկտրական ձգողականությունից: Սա կարող է օգտակար լինել, եթե վարորդը չի հաշվարկել բենզալցակայանի հեռավորությունը:

Հիբրիդների թերությունները ներառում են էներգիայի վերականգնման անկարողությունը, մինչ մեքենան խցանումների մեջ է: Էլեկտրաէներգիան խնայելու համար կարող եք անջատել համակարգը (այն շատ արագ է սկսվում), բայց դա բացասաբար է ազդում շարժիչի փոխհատուցման վրա:

Չնայած թերություններին, հայտնի մեքենաների հիբրիդային տարբերակները ժողովրդականություն են ձեռք բերում: Օրինակ ՝ Toyota Corolla- ն: Համակցված ցիկլում բենզինի տարբերակը 6,6 կմ -ի համար սպառում է 100 լիտր: Հիբրիդային անալոգը երկու անգամ ավելի տնտեսող է `3,3 լիտր: Բայց դրա հետ մեկտեղ այն գրեթե 2,5 հազար դոլարով ավելի թանկ է: Եթե ​​այդպիսի մեքենան գնվում է հանուն վառելիքի տնտեսման, ապա այն պետք է շատ ակտիվ օգտագործվի: Եվ հետո նման գնումը իրեն կարդարացնի միայն մի քանի տարի անց:

Ինչպես տեսնում եք, այլընտրանքային վառելիքի որոնումը արդյունք է տալիս: Բայց ռեսուրսների զարգացման կամ արդյունահանման բարձր արժեքի պատճառով այս տեսակի էներգետիկ ռեսուրսները դեռ մի քանի դիրքով ցածր են սովորական վառելիքից:

Հարցեր եւ պատասխաններ:

Ո՞ր վառելիքներն են դասակարգվում որպես այլընտրանքային վառելիք: Դիտարկվում են այլընտրանքային վառելիքներ՝ բնական գազ, էլեկտրաէներգիա, կենսավառելիք, պրոպան, ջրածին, էթանոլ, մեթանոլ։ Ամեն ինչ կախված է նրանից, թե որ շարժիչն է օգտագործվում մեքենայում:

Ո՞ր տարում է հայտնվել բենզինը: Բենզինի արտադրությունը սկսվել է 1910-ական թվականներին։ Սկզբում այն ​​եղել է նավթի թորման կողմնակի արտադրանք, երբ կերոսինը ստեղծվել է կերոսինի լամպերի համար։

Կարո՞ղ է նավթը սինթեզվել: Սինթետիկ յուղ կարելի է ստանալ՝ ավելացնելով ջրածնի վրա հիմնված կատալիզատորներ ածուխին և մոտ 50 մթնոլորտ ճնշման տակ։ Ածխի արդյունահանման համեմատաբար էժան մեթոդները էներգաարդյունավետ տեխնոլոգիա են դարձնում: