Kas ir alternatīvā degviela automašīnām

Benzīna iekšdedzes dzinējs ir radikāli mainījis pašpiedziņas transportlīdzekļu attīstību. Laika gaitā automašīnas ir mainījušās no luksusa kategorijas uz nepieciešamību.

Pašreizējais dabas resursu patēriņš ir pieaudzis tik daudz, ka rezerves nav laika papildināt. Tas liek cilvēcei izstrādāt alternatīvu degvielu. Šajā pārskatā mēs apsvērsim gatavus uzlabojumus, kas tiek izmantoti daudziem transportlīdzekļiem.

Alternatīvās degvielas

Papildus naftas rezervju samazinājumam alternatīvo degvielu attīstībai ir vairāki citi iemesli.

Viens no tiem ir vides piesārņojums. Sadedzinot benzīns un dīzeļdegviela izdala kaitīgas vielas, kas iznīcina ozona slāni un var izraisīt elpošanas ceļu slimības. Šī iemesla dēļ zinātnieki joprojām strādā, lai radītu tīru enerģijas avotu, kam būtu minimāla ietekme uz vidi gan ieguves posmā, gan motora darbības laikā.

Otrs iemesls ir valsts enerģētiskā neatkarība. Visi zina, ka tikai dažām valstīm ir pazemes naftas rezerves. Visiem pārējiem ir jāpacieš monopolistu noteiktā cenu politika. Alternatīvu degvielu izmantošana ļaus izkļūt no šādu spēku ekonomiskās apspiešanas.

Saskaņā ar Amerikas Savienoto Valstu Enerģētikas politikas likumu alternatīvās degvielas tiek definētas kā:

• Dabasgāze;
• Biodegviela;
• Etanols;
• Biodīzeļdegviela;
• Ūdeņradis;
• Elektrība;
• Hibrīda uzstādīšana.

Protams, katram degvielas veidam ir savi pozitīvie un negatīvie faktori. Pamatojoties uz šo informāciju, automašīnu entuziastam būs vieglāk orientēties, ko viņš var kompromitēt, iegādājoties unikālu transportlīdzekli.

Dabasgāze

Visuresošā gazifikācija ir rosinājusi inženierus apsvērt, vai to var izmantot kā alternatīvu degvielu. Izrādījās, ka šis dabas resurss pilnībā izdeg un neizdala tādas pašas kaitīgas vielas kā benzīns vai dīzeļdegviela.

Pēcpadomju telpas teritorijā dzinējs, kas pārveidots par gāzi, ir kļuvis par ikdienišķu parādību. Daži, pat pērkot ekonomisku automašīnu, domā, vai ir jēga to pārslēgt uz benzīnu.

Nesen daži ražotāji ir aprīkojuši automašīnas ar gāzes iekārtām no rūpnīcas. Piemērs tam ir Skoda Kamiq G-Tec. Ražotājs pabeidz iekšdedzes dzinēja modeli, kas darbojas ar metānu. Propāna un metāna priekšrocības un trūkumi ir aprakstīti sadaļā cits raksts... Un arī iekšā viena atsauksme stāsta par dažādām gāzes iekārtu modifikācijām.

Biodegviela

Šī alternatīvās degvielas kategorija parādās lauksaimniecības kultūru pārstrādes rezultātā. Atšķirībā no benzīna, gāzes un dīzeļdegvielas, biodegviela degšanas laikā neizdala oglekļa dioksīdu, kas iepriekš bija sastopams zemes zarnās. Šajā gadījumā tiek izmantots augu absorbētais ogleklis.

Pateicoties tam, siltumnīcefekta gāzes nepārsniedz daudzumu, kas izdalās visu dzīvo organismu dzīves laikā. Šādas degvielas priekšrocības ietver iespēju uzpildīt degvielu parastajās degvielas uzpildes stacijās.

Attiecīgā degviela ir kategorija, nevis atsevišķa degviela. Piemēram, pārstrādājot dzīvnieku un augu atkritumus, rodas metāns un etanols. Neskatoties uz zemajām izmaksām un ražošanas vienkāršību (nav nepieciešamas naftas platformas ar sarežģītu pārstrādes aprīkojumu), šai degvielai ir trūkumi.

Viens no būtiskajiem trūkumiem ir tāds, ka pietiekama daudzuma degvielas ražošanai ir nepieciešamas lielas plantācijas, kurās var audzēt īpašus augus, kas satur lielu procentu piemērotu vielu. Šādas kultūras noplicina augsni, padarot to nespēj ražot kvalitatīvas kultūras citām kultūrām.

etanols

Izstrādājot iekšdedzes dzinējus, dizaineri pārbaudīja dažādas vielas, uz kuru pamata iekārta varēja darboties. Un alkohols šādu vielu sarakstā nav pēdējais.

Etanola priekšrocība ir tā, ka to var iegūt bez zemes dabas resursu noplicināšanas. Piemēram, to var iegūt no augiem, kuros ir daudz cukura un cietes. Šīs kultūras ietver:

• Cukurniedre;
• Kvieši;
• Kukurūza;
• Kartupeļi (lieto retāk nekā iepriekšējie).

Etanols var pamatoti ieņemt vienu no pirmajām vietām lēto alternatīvo degvielu reitingā. Piemēram, Brazīlijai ir pieredze šāda veida alkohola ražošanā. Pateicoties tam, valstij var būt enerģētiskā neatkarība no lielvalstīm, kuru teritorijā tiek ražota dabasgāze vai nafta.

Lai darbotos ar alkoholu, motoram jābūt izgatavotam no metāliem, kas ir izturīgi pret šo vielu. Un tas ir viens no būtiskajiem trūkumiem. Vairāki autoražotāji būvē motorus, kas var darboties gan ar benzīnu, gan etanolu.

Šīs modifikācijas sauc par FlexFuel. Šādu spēka agregātu īpatnība ir tāda, ka etanola saturs benzīnā var svārstīties no 5 līdz 95 procentiem. Šādu transportlīdzekļu apzīmējumos tiek izmantots burts E un maksimāli pieļaujamais spirta saturs degvielā.

Šī degviela iegūst popularitāti, pateicoties benzīna esteru pievilkšanai. Viens no vielas trūkumiem ir ūdens kondensāta veidošanās. Turklāt, sadedzinot, tie izdala mazāk siltumenerģijas, kas ievērojami samazina motora jaudu, ja tas darbojās ar benzīnu.

Biodīzeļdegviela

Šodien šāda veida alternatīvā degviela ir viena no daudzsološākajām. Biodīzeļdegviela tiek ražota no augiem. Šo degvielu dažreiz sauc par metilēteri. Galvenā degvielas ražošanā izmantotā izejviela ir rapši. Tomēr šī nav vienīgā kultūra, kas ir biodīzeļdegvielas resurss. To var izgatavot no šādu kultūraugu eļļām:

• Sojas;
• Saulespuķe;
• Palmas.

Eļļu esteriem, tāpat kā spirtiem, ir postoša ietekme uz materiāliem, no kuriem izgatavoti parastie motori. Šī iemesla dēļ ne katrs ražotājs vēlas pielāgot savus produktus šai degvielai (zema interese par šādām automašīnām, kas mazina iemeslu lielas partijas izveidošanai, un no ierobežotu versiju izgatavošanas alternatīvām degvielām nav nekāda labuma).

Nesen daži ražotāji ir atļāvuši sajaukt naftas produktus ar biodegvielu. Tiek uzskatīts, ka 5% tauku esteri nekaitēs jūsu motoram.

Attīstībai, kuras pamatā ir lauksaimniecības atkritumi, ir ievērojams trūkums. Ekonomikas labuma labad daudzi lauksaimnieki var pārkvalificēt savu zemi, lai audzētu tikai tās kultūras, no kurām ražo biodegvielu. Tas var veicināt ievērojamu pārtikas cenu pieaugumu.

Ūdeņradis

Arī ūdeņradi mēģina izmantot kā lētu degvielu. Kaut arī vidusmēra lietotājam šāda attīstība ir pārāk dārga, šķiet, ka šādai attīstībai ir nākotne.

Šāds elements interesē, jo tas ir vispieejamākais uz planētas. Vienīgie atkritumi pēc sadedzināšanas ir ūdens, kuru var pat izdzert pēc vienkāršas tīrīšanas. Teorētiski šāda kurināmā sadedzināšana nerada siltumnīcefekta gāzes un ozonu noārdošās vielas.

Tomēr tas joprojām ir teorētiski. Prakse rāda, ka ūdeņraža lietošana ir daudz kaitīgāka nekā benzīns automašīnā bez katalizatora. Problēma ir tā, ka cilindros sadedzina tīra gaisa un ūdeņraža maisījums. Balona darba kamera satur gaisa un slāpekļa maisījumu. Un šis elements oksidējoties veido vienu no viskaitīgākajām vielām - NOx (slāpekļa oksīds).

BMW X-5 uz ūdeņraža dzinēja

Vēl viena ūdeņraža izmantošanas problēma ir tā uzglabāšana. Lai automašīnā izmantotu gāzi, tvertnei jābūt izgatavotai vai nu kriogēnas kameras veidā (-253 grādi, lai gāze spontāni neaizdegtos), vai arī balona, ​​kas paredzēts 350 atm spiedienam.

Vēl viena nianse ir ūdeņraža ražošana. Neskatoties uz to, ka dabā ir daudz šīs gāzes, lielākā daļa no tā ir kāda veida savienojumā. Ūdeņraža ražošanas procesā atmosfērā tiek izvadīts diezgan liels daudzums oglekļa dioksīda (apvienojot ūdeni un metānu, vienkāršākais veids ir iegūt ūdeņradi).

Ņemot vērā iepriekš uzskaitītos faktorus, ūdeņraža dzinēji joprojām ir visdārgākie no visiem alternatīvajiem degvielām.

Elektrība

Elektriskie transportlīdzekļi ir vispopulārākie. Tie nepiesārņo vidi, jo elektromotoram vispār nav izplūdes gāzu. Šīs automašīnas ir kluss, ļoti ērtas un pietiekami jaudīgas (piemēram, Nio EP9 līdz simtam paātrinās 2,7 sekundēs, un maksimālais ātrums ir 313 km / h).

Pateicoties elektromotora īpatnībām, elektromobilim nav nepieciešama pārnesumkārba, kas samazina paātrinājuma laiku un atvieglo braukšanu. Šķiet, ka šādiem transportlīdzekļiem ir tikai priekšrocības. Bet patiesībā šādām automašīnām nav negatīvu aspektu, kuru dēļ tās atrodas vienu pozīciju zem klasiskajām automašīnām.

Viens no galvenajiem trūkumiem ir akumulatora jauda. Ar vienu uzlādi visaugstākajā kvalitātē pietiek maksimāli 300 km. "Degvielas uzpildīšana" prasa vairākas stundas, pat izmantojot ātro uzlādi.

Jo lielāka akumulatora jauda, ​​jo smagāks ir transportlīdzeklis. Elektriskais analogs, salīdzinot ar parasto modeli, var nosvērt par 400 kilogramiem vairāk.

Lai palielinātu braukšanas attālumu bez uzlādes, ražotāji izstrādā sarežģītas rekuperācijas sistēmas, kas savāc niecīgu enerģijas daudzumu (piemēram, braucot lejup vai bremzējot). Tomēr šādas sistēmas ir ārkārtīgi dārgas, un veiktspēja no tām nav tik pamanāma.

Vienīgā iespēja, kas ļauj uzlādēt akumulatoru braukšanas laikā, ir uzstādīt ģeneratoru, ko darbina tas pats benzīna dzinējs. Jā, tas ļauj ievērojami ietaupīt degvielu, taču, lai sistēma darbotos, jums joprojām ir jāizmanto klasiskā degviela. Šādas automašīnas piemērs ir Chevrolet Volt. Tas tiek uzskatīts par pilnvērtīgu elektrisko transportlīdzekli, bet ar benzīna ģeneratoru.

Hibrīdas instalācijas

Kā kompromisu, kas samazina klasisko degvielas patēriņu, ražotāji aprīko spēka agregātu ar hibrīda blokiem. Tā var būt viegla vai pilna hibrīda sistēma.

Šādos modeļos galvenais spēka agregāts ir benzīna dzinējs. Kā papildinājums tiek izmantots mazjaudas motors (vai vairāki) un atsevišķs akumulators. Sistēma var palīdzēt galvenajam dzinējam, sākot samazināt slodzi un līdz ar to arī kaitīgo vielu daudzumu izplūdes gāzēs.

Citas hibrīdu transportlīdzekļu modifikācijas var veikt zināmu attālumu tikai ar elektrisko vilci. Tas var būt noderīgi, ja vadītājs nav aprēķinājis attālumu līdz degvielas uzpildes stacijai.

Hibrīdu trūkumi ir nespēja atgūt enerģiju, kamēr automašīna ir sastrēgumā. Lai ietaupītu elektrību, jūs varat izslēgt sistēmu (tā tiek iedarbināta ļoti ātri), taču tas negatīvi ietekmē motora kompensatorus.

Neskatoties uz trūkumiem, slaveno automašīnu hibrīda versijas iegūst arvien lielāku popularitāti. Piemēram, Toyota Corolla. Benzīna versija kombinētajā ciklā patērē 6,6 litrus uz 100 km. Hibrīda analogs ir divreiz ekonomiskāks - 3,3 litri. Bet tajā pašā laikā tas ir gandrīz par 2,5 tūkstošiem dolāru dārgāks. Ja šādu automašīnu pērk degvielas ekonomijas dēļ, tad tā ir jāizmanto ļoti aktīvi. Un tad šāds pirkums attaisnosies tikai pēc dažiem gadiem.

Kā redzat, alternatīvu degvielu meklēšana dod rezultātus. Bet augsto resursu izstrādes vai ieguves izmaksu dēļ šie enerģijas resursu veidi joprojām ir vairākas pozīcijas zemāki nekā parastā degviela.

Jautājumi un atbildes:

Kādas degvielas tiek klasificētas kā alternatīvās degvielas? Tiek apsvērtas alternatīvās degvielas: dabasgāze, elektrība, biodegviela, propāns, ūdeņradis, etanols, metanols. Tas viss ir atkarīgs no tā, kurš motors tiek izmantots automašīnā.

Kurā gadā parādījās benzīns? Benzīna ražošana sākās pagājušā gadsimta 1910. gados. Sākumā tas bija naftas destilācijas blakusprodukts, kad petroleja tika radīta petrolejas lampām.

Vai eļļu var sintezēt? Sintētisko eļļu var iegūt, pievienojot oglēm katalizatorus uz ūdeņraža bāzes un aptuveni 50 atmosfēru spiedienā. Salīdzinoši lētas ogļu ieguves metodes nodrošina enerģijas taupīšanas tehnoloģiju.