Kas yra alternatyvus kuras automobiliams

Benzininis vidaus degimo variklis padarė perversmą savaeigių transporto priemonių kūrime. Laikui bėgant, automobiliai iš prabangos kategorijos perėjo prie būtinybės.

Dabartinis gamtos išteklių suvartojimas taip išaugo, kad atsargos nespėja papildyti. Tai verčia žmoniją kurti alternatyvius degalus. Šioje apžvalgoje mes apsvarstysime parengtus patobulinimus, kurie naudojami daugelyje transporto priemonių.

Alternatyvus kuras

Be mažėjančių naftos atsargų, alternatyvių degalų kūrimas turi ir keletą kitų priežasčių.

Vienas jų - aplinkos tarša. Deginant benzinas ir dyzelinas išskiria kenksmingas medžiagas, kurios ardo ozono sluoksnį ir gali sukelti kvėpavimo takų ligas. Dėl šios priežasties mokslininkai vis dar stengiasi sukurti švarų energijos šaltinį, kuris turėtų minimalų poveikį aplinkai tiek gavybos etape, tiek variklio veikimo metu.

Antroji priežastis yra valstybės energetinė nepriklausomybė. Visi žino, kad tik kelios šalys turi naftos atsargų po žeme. Visi kiti turi pakęsti monopolininkų nustatytą kainų politiką. Alternatyvių degalų naudojimas leis išvengti ekonominės tokių galių priespaudos.

Pagal Jungtinių Valstijų energetikos politikos įstatymą alternatyvus kuras apibrėžiamas kaip:

• Gamtinių dujų;
• Biokuras;
• Etanolis;
• Biodyzelinas;
• Vandenilis;
• Elektra;
• Hibridinis montavimas.

Žinoma, kiekviena kuro rūšis turi savo teigiamų ir neigiamų veiksnių. Remiantis šia informacija, automobilių entuziastams bus lengviau orientuotis, ką jis gali padaryti, įsigydamas unikalią transporto priemonę.

Gamtinės dujos

Visur paplitęs dujinimas paskatino inžinierius apsvarstyti, ar jis gali būti naudojamas kaip alternatyvus kuras. Paaiškėjo, kad šis gamtos išteklius visiškai perdega ir neišskiria tų pačių kenksmingų medžiagų kaip benzinas ar dyzelinas.

Posovietinės erdvės teritorijoje varikliu paverstas variklis tapo įprastu reiškiniu. Kai kurie, net pirkdami ekonomišką automobilį, domisi, ar prasminga jį pakeisti į benziną.

Pastaruoju metu kai kurie gamintojai gamykloje automobilius aprūpina dujų įranga. To pavyzdys yra „Skoda Kamiq G-Tec“. Gamintojas užbaigia vidaus degimo variklio, veikiančio metanu, modelį. Propano ir metano privalumai ir trūkumai aprašyti kitas straipsnis... Ir taip pat viena apžvalga pasakoja apie skirtingas dujų įrangos modifikacijas.

Biodegalai

Ši alternatyvių degalų kategorija atsiranda perdirbus pasėlius. Skirtingai nei benzinas, dujos ir dyzelinas, biokuras degdamas neišskiria anglies dvideginio, kuris anksčiau buvo rastas žemės viduriuose. Šiuo atveju naudojama augalų absorbuota anglis.

Dėl to šiltnamio efektą sukeliančios dujos neviršija kiekio, išsiskiriančio per visus gyvus organizmus. Tokio kuro privalumai apima galimybę pildyti degalus paprastose degalinėse.

Aptariami degalai yra kategorija, o ne atskiras kuras. Pavyzdžiui, perdirbant gyvūnines ir augalines atliekas, gaunamas metanas ir etanolis. Nepaisant nedidelių sąnaudų ir paprasto gamybos (naftos platformos su sudėtinga perdirbimo įranga nereikalingos), šis kuras turi trūkumų.

Vienas iš reikšmingų trūkumų yra tas, kad norint pagaminti pakankamą kiekį kuro, reikalingos didelės plantacijos, kuriose galima auginti specialius augalus, kuriuose yra didelis procentas tinkamų medžiagų. Tokie pasėliai išeikvoja dirvožemį, todėl negali užauginti kokybiškų pasėlių kitoms kultūroms.

Etanolis

Kurdami vidaus degimo variklius, dizaineriai išbandė įvairias medžiagas, kurių pagrindu įrenginys galėjo veikti. Ir alkoholis nėra paskutinis tokių medžiagų sąraše.

Etanolio privalumas yra tas, kad jį galima gauti neišeikvojus natūralių žemės išteklių. Pavyzdžiui, jį galima gauti iš augalų, kuriuose yra daug cukraus ir krakmolo. Šios kultūros yra:

• Cukranendrė;
• Kvieciai;
• Kukurūzai;
• Bulvės (naudojamos rečiau nei ankstesnės).

Etanolis gali teisėtai užimti vieną iš pirmųjų vietų pigių alternatyvių degalų reitinge. Pavyzdžiui, Brazilija turi patirties gaminant šią alkoholio rūšį. Dėl to šalis gali būti energetiškai nepriklausoma nuo tų valstybių, kurių teritorijoje gaminamos dujos ar nafta.

Norint naudoti alkoholį, variklis turi būti pagamintas iš metalų, atsparių šiai medžiagai. Ir tai yra vienas iš reikšmingų trūkumų. Keli automobilių gamintojai kuria variklius, kurie gali veikti tiek su benzinu, tiek su etanoliu.

Šios modifikacijos vadinamos „FlexFuel“. Tokių maitinimo blokų ypatumas yra tas, kad etanolio kiekis benzine gali svyruoti nuo 5 iki 95 procentų. Nurodant tokias transporto priemones, naudojama raidė E ir didžiausias leistinas alkoholio procentas degaluose.

Šis kuras populiarėja dėl benzino esterių sugriežtinimo. Vienas iš medžiagos trūkumų yra vandens kondensato susidarymas. Be to, sudegę jie išskiria mažiau šilumos energijos, o tai žymiai sumažina variklio galią, jei jis dirbo benzinu.

Biodyzelinas

Šiandien šio tipo alternatyvūs degalai yra vieni perspektyviausių. Biodyzelinas gaminamas iš augalų. Šis kuras kartais vadinamas metilo eteriu. Pagrindinė žaliava, naudojama kurui gaminti, yra rapsai. Tačiau tai nėra vienintelis pasėlis, kuris yra biodyzelino šaltinis. Jis gali būti pagamintas iš šių kultūrų aliejų:

• Sojos;
• Saulėgrąžos;
• Palmės.

Aliejų esteriai, kaip ir alkoholiai, turi niokojantį poveikį medžiagoms, iš kurių gaminami įprasti varikliai. Dėl šios priežasties ne kiekvienas gamintojas nori pritaikyti savo gaminius šiems degalams (mažas susidomėjimas tokiais automobiliais, dėl kurio sumažėja didelės partijos sukūrimo priežastis, ir nėra naudos gaminant ribotas alternatyvių degalų versijas).

Neseniai kai kurie gamintojai leido maišyti naftos produktus su biokuru. Manoma, kad 5% riebalų esteriai nepakenks jūsų motorui.

Žemės ūkio atliekomis paremta plėtra turi didelį trūkumą. Siekdami ekonominės naudos, daugelis ūkininkų gali savo žemę kvalifikuoti augindami tik tas kultūras, iš kurių gaminamas biokuras. Tai gali prisidėti prie ženklaus maisto kainų padidėjimo.

Vandenilis

Taip pat bandoma vandenilį naudoti kaip pigų kurą. Nors tokie pokyčiai paprastam vartotojui yra per brangūs, atrodo, kad tokie pokyčiai turi ateitį.

Toks elementas domina, nes jis yra labiausiai prieinamas planetoje. Vienintelės atliekos po degimo yra vanduo, kurį net galima išgerti atlikus paprastą valymą. Teoriškai deginant tokį kurą, nesusidaro šiltnamio efektą sukeliančios dujos ir ozono sluoksnį ardančios medžiagos.

Tačiau tai tebėra teoriškai. Praktika rodo, kad vandenilio naudojimas yra daug kenksmingesnis nei benzinas automobilyje be katalizatoriaus. Problema ta, kad cilindruose dega ne gryno oro ir vandenilio mišinys. Darbinėje cilindro kameroje yra oro ir azoto mišinys. O šis elementas oksiduodamasis sudaro vieną iš kenksmingiausių medžiagų - NOx (azoto oksidas).

BMW X-5 su vandeniliniu varikliu

Kita vandenilio naudojimo problema yra jo saugojimas. Norint naudoti dujas automobilyje, bakas turi būti pagamintas kriogeninės kameros pavidalu (-253 laipsnių kampu, kad dujos savaime neužsidegtų), arba balionu, skirtu 350 atm slėgiui.

Kitas niuansas yra vandenilio gamyba. Nepaisant to, kad gamtoje yra daug šių dujų, tačiau dažniausiai jos yra kažkokiuose junginiuose. Vandenilio gamybos procese į atmosferą išsiskiria gana didelis anglies dioksido kiekis (sujungus vandenį ir metaną, lengviausias būdas gauti vandenilį).

Atsižvelgiant į pirmiau išvardytus veiksnius, vandenilio varikliai išlieka brangiausi iš visų alternatyvių degalų.

elektra

Elektrinės transporto priemonės yra populiariausios. Jie neteršia aplinkos, nes elektrinis variklis neturi išmetamųjų dujų. Tokie automobiliai yra tylūs, labai patogūs ir pakankamai galingi (pavyzdžiui, „Nio EP9“ iki šimto įsibėgėja per 2,7 sekundės, o maksimalus greitis yra 313 km / h).

Dėl elektrinio variklio ypatumų elektromobiliui nereikia pavarų dėžės, o tai sumažina pagreičio laiką ir palengvina važiavimą. Atrodytų, kad tokios transporto priemonės turi tik privalumų. Tačiau iš tikrųjų tokie automobiliai neturi neigiamų aspektų, dėl kurių jie yra viena pozicija žemiau klasikinių automobilių.

Vienas iš pagrindinių trūkumų yra akumuliatoriaus talpa. Vieno įkrovimo aukščiausios kokybės rezultatuose užtenka ne daugiau kaip 300 km. Net naudojant greitą įkrovimą, „degalų papildymas“ užtrunka kelias valandas.

Kuo didesnė akumuliatoriaus talpa, tuo sunkesnė transporto priemonė. Palyginti su įprastu modeliu, elektrinis analogas gali sverti 400 kilogramų daugiau.

Norėdami padidinti nuvažiuotą atstumą be įkrovimo, gamintojai kuria sudėtingas atkūrimo sistemas, kurios surenka mažą energijos kiekį (pavyzdžiui, važiuojant nuokalnėn ar stabdant). Tačiau tokios sistemos yra nepaprastai brangios, o jų našumas nėra toks pastebimas.

Vienintelis variantas, leidžiantis įkrauti akumuliatorių vairuojant, yra įrengti generatorių, varomą tuo pačiu benzininiu varikliu. Taip, tai leidžia žymiai sutaupyti degalų, tačiau, kad sistema veiktų, vis tiek turite kreiptis į klasikinį kurą. Tokio automobilio pavyzdys yra „Chevrolet Volt“. Tai laikoma visaverte elektromobiliu, tačiau su benzininiu generatoriumi.

Hibridiniai įrenginiai

Kaip kompromisą, kuris sumažina klasikines degalų sąnaudas, gamintojai aprūpina maitinimo bloką hibridiniais agregatais. Tai gali būti švelni arba visiškai hibridinė sistema.

Pagrindinis tokių modelių maitinimo blokas yra benzininis variklis. Kaip priedas naudojamas mažos galios variklis (arba keli) ir atskiras akumuliatorius. Sistema gali padėti pagrindiniam varikliui pradedant sumažinti apkrovą ir dėl to kenksmingų medžiagų kiekį išmetamosiose dujose.

Kiti hibridinių transporto priemonių modifikacijos gali nuvažiuoti tam tikrą atstumą tik elektrine trauka. Tai gali būti naudinga, jei vairuotojas nėra apskaičiavęs atstumo iki degalinės.

Hibridų trūkumai yra nesugebėjimas susigrąžinti energiją automobiliui kamštyje. Norėdami taupyti elektrą, galite išjungti sistemą (ji labai greitai įsijungia), tačiau tai neigiamai veikia variklio kompensatorius.

Nepaisant trūkumų, populiarėja garsių automobilių hibridinės versijos. Pavyzdžiui, „Toyota Corolla“. Benzininė versija kombinuotame cikle sunaudoja 6,6 litro 100 km. Hibridinis analogas yra dvigubai ekonomiškesnis - 3,3 litro. Tačiau tuo pačiu metu jis yra beveik 2,5 tūkst. Jei toks automobilis perkamas siekiant taupyti degalus, jis turi būti naudojamas labai aktyviai. Ir tada toks pirkinys pasiteisins tik po kelerių metų.

Kaip matote, alternatyvių degalų paieška duoda rezultatų. Tačiau dėl didelių išteklių kūrimo ar gavybos sąnaudų šios energijos rūšys vis dar yra kelios pozicijos žemesnės nei įprastas kuras.

Klausimai ir atsakymai:

Kokie degalai priskiriami alternatyviems degalams? Svarstomi alternatyvūs degalai: gamtinės dujos, elektra, biokuras, propanas, vandenilis, etanolis, metanolis. Viskas priklauso nuo to, koks variklis naudojamas automobilyje.

Kuriais metais pasirodė benzinas? Benzino gamyba pradėta 1910 m. Iš pradžių tai buvo šalutinis naftos distiliavimo produktas, kai buvo sukurtas žibalas žibalinėms lempoms.

Ar galima sintetinti aliejų? Sintetinę alyvą galima gauti į anglį įpylus katalizatorių vandenilio pagrindu ir esant maždaug 50 atmosferų slėgiui. Palyginti pigūs anglies gavybos metodai daro energiją taupančią technologiją.