Apakah bahan bakar alternatif untuk kereta

Enjin pembakaran dalaman petrol telah merevolusikan pengembangan kenderaan bergerak sendiri. Lama kelamaan, kereta telah beralih dari kemewahan ke keperluan.

Penggunaan sumber asli secara moden telah meningkat sehingga stok tidak mempunyai masa untuk mengisi semula. Ini memaksa manusia untuk mengembangkan bahan bakar alternatif. Dalam tinjauan ini, kami akan mempertimbangkan perkembangan siap pakai yang digunakan pada banyak kenderaan.

Bahan api alternatif

Di samping penurunan cadangan minyak, pengembangan bahan bakar alternatif mempunyai beberapa alasan lain.

Salah satunya ialah pencemaran alam sekitar. Semasa pembakaran, bahan bakar petrol dan diesel mengeluarkan bahan berbahaya yang memusnahkan lapisan ozon dan boleh menyebabkan penyakit pernafasan. Atas sebab ini, para saintis masih berusaha mewujudkan sumber tenaga bersih yang akan memberi kesan minimum kepada alam sekitar, baik pada tahap pengekstrakan dan semasa operasi mesin.

Sebab kedua adalah kebebasan tenaga negara. Semua orang tahu bahawa simpanan minyak berada di bawah tanah hanya di beberapa negeri. Semua orang lain harus mematuhi dasar harga yang ditetapkan oleh monopoli. Penggunaan bahan bakar alternatif akan memungkinkan untuk keluar dari penindasan ekonomi terhadap kuasa tersebut.

Di bawah Akta Dasar Tenaga Amerika Syarikat, bahan bakar alternatif adalah:

• Gas asli;
• Bahan Bakar Bio;
• Etanol;
• Biodiesel;
• Hidrogen;
• Elektrik;
• Pemasangan hibrid.

Sudah tentu, setiap jenis bahan bakar mempunyai faktor positif dan negatif. Berdasarkan maklumat ini, pengguna kenderaan akan lebih mudah menavigasi, di mana dia boleh berkompromi dengan memperoleh kenderaan yang unik.

Gas asli

Gasifikasi di mana-mana telah mendorong para jurutera memikirkan apakah ia boleh digunakan sebagai bahan bakar alternatif. Ternyata sumber semula jadi ini habis sepenuhnya dan tidak mengeluarkan bahan berbahaya yang sama seperti petrol atau diesel.

Di wilayah ruang pasca-Soviet, sebuah motor yang ditukarkan menjadi gas telah menjadi fenomena yang tidak asing lagi. Ada juga yang membeli kereta yang ekonomik, bertanya: adakah gunanya menerjemahkannya menjadi gas.

Baru-baru ini, beberapa pengeluar telah melengkapkan kereta dengan peralatan gas dari kilang. Contohnya ialah Skoda Kamiq G-Tec. Pengilang melengkapkan model enjin pembakaran dalaman yang menggunakan metana. Kelebihan dan kekurangan propana dan metana dijelaskan dalam artikel lain. Dan juga di satu ulasan menceritakan tentang pelbagai modifikasi peralatan gas.

Biofuels

Kategori bahan bakar alternatif ini muncul sebagai hasil daripada memproses tanaman. Tidak seperti petrol, gas dan diesel, biofuel tidak mengeluarkan karbon dioksida, yang sebelumnya ada di usus bumi, semasa pembakaran. Dalam kes ini, karbon yang diserap oleh tumbuhan digunakan.

Oleh kerana itu, gas rumah hijau tidak melebihi jumlah yang dibebaskan semasa hidup semua organisma hidup. Kelebihan bahan bakar seperti itu termasuk kemungkinan mengisi bahan bakar di stesen minyak biasa.

Bahan bakar yang dimaksud adalah kategori dan bukannya bahan bakar yang terpisah. Sebagai contoh, dalam pemprosesan sisa haiwan dan sayur-sayuran, metana dan etanol terbentuk. Walaupun murah dan senang disiapkan (pelantar minyak dengan peralatan pemprosesan yang canggih tidak diperlukan), bahan bakar ini mempunyai kekurangannya.

Salah satu kelemahan yang ketara adalah bahawa untuk menghasilkan jumlah bahan bakar yang mencukupi, ladang besar diperlukan di mana tanaman khas dapat ditanam yang mengandungi peratusan tinggi bahan yang sesuai. Tanaman seperti itu menguras tanah, yang membuatnya tidak mampu memberikan tanaman yang berkualiti kepada tanaman lain.

Ethanol

Semasa mengembangkan enjin pembakaran dalaman, para pereka menguji bahan yang berbeza, berdasarkan mana unit ini dapat berfungsi. Dan alkohol bukanlah yang terakhir dalam senarai bahan tersebut.

Kelebihan etanol adalah bahawa ia dapat diperoleh tanpa menghabiskan simpanan semula jadi bumi. Sebagai contoh, ia boleh diperoleh dari tanaman dengan kandungan gula dan kanji yang tinggi. Tanaman seperti itu merangkumi:

• Tebu;
• Gandum;
• Jagung
• Kentang (jarang digunakan berbanding yang sebelumnya).

Etanol boleh mengambil salah satu tempat pertama dalam peringkat bahan bakar alternatif murah. Sebagai contoh, Brazil mempunyai pengalaman membuat alkohol jenis ini. Berkat ini, sebuah negara dapat memiliki kebebasan tenaga dari kuasa-kuasa di wilayah di mana gas asli atau minyak diekstraksi.

Untuk beroperasi dengan alkohol, mesin mesti dibuat dari logam yang tahan terhadap bahan ini. Dan ini adalah salah satu kelemahan yang ketara. Sebilangan pembuat kenderaan membuat enjin yang dapat menggunakan petrol dan etanol.

Pengubahsuaian seperti itu disebut FlexFuel. Satu ciri unit kuasa tersebut ialah kandungan etanol dalam petrol dapat berbeza dari 5 hingga 95 persen. Penetapan kenderaan tersebut menggunakan huruf E dan peratusan maksimum alkohol yang dibenarkan dalam bahan bakar.

Bahan bakar ini semakin popular kerana pengetatan ester petrol. Salah satu kelemahan bahan tersebut ialah pembentukan kondensat air. Selain itu, semasa pembakaran, mereka mengeluarkan tenaga haba yang lebih sedikit, yang secara signifikan mengurangkan tenaga enjin jika bekerja pada petrol.

Biodiesel

Hari ini jenis bahan bakar alternatif adalah salah satu yang menjanjikan. Biodiesel dibuat dari tumbuh-tumbuhan. Kadang-kadang bahan bakar ini dipanggil metil eter. Bahan mentah utama yang digunakan untuk pembuatan bahan bakar adalah rapeseed. Namun, ini bukan satu-satunya budaya yang menjadi sumber untuk membuat biodiesel. Ia boleh dibuat dari minyak dari budaya berikut:

• Kacang soya;
• Bunga Matahari;
• Pokok palma.

Ester minyak, seperti alkohol, mempunyai kesan buruk pada bahan dari mana motor biasa dibuat. Atas sebab ini, tidak semua pengeluar ingin menyesuaikan produk mereka dengan bahan bakar ini (minat rendah terhadap kereta seperti itu, yang mengurangkan alasan untuk membuat kumpulan besar, dan menghasilkan versi terhad pada bahan bakar alternatif tidak menguntungkan).

Baru-baru ini, beberapa pengeluar membenarkan anda mencampurkan produk petroleum dengan biofuel. Adalah dipercayai bahawa kandungan ester lemak 5 peratus tidak akan membahayakan motor.

Pembangunan sisa pertanian mempunyai kekurangan yang ketara. Demi keuntungan ekonomi, banyak petani dapat mempertahankan lahan mereka untuk menanam secara eksklusif tanaman dari mana biofuel dibuat. Ini dapat menyumbang kepada kenaikan harga makanan yang ketara.

Hidrogen

Mereka juga berusaha menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar murah. Walaupun perkembangan seperti itu terlalu mahal bagi rata-rata pengguna, tetapi nampaknya perkembangan tersebut mempunyai masa depan.

Elemen sedemikian menarik kerana ia adalah yang paling berpatutan di planet ini. Satu-satunya sampah selepas pembakaran adalah air, yang, setelah pembersihan sederhana, bahkan boleh diminum. Secara teori, pembakaran bahan api tersebut tidak membentuk gas rumah kaca dan bahan yang merosakkan lapisan ozon.

Walau bagaimanapun, ini masih merupakan teori. Amalan menunjukkan bahawa penggunaan hidrogen jauh lebih berbahaya daripada petrol di dalam kereta tanpa pemangkin. Masalahnya ialah campuran udara dan hidrogen tidak tulen terbakar di dalam silinder. Di ruang kerja silinder terdapat campuran udara dengan nitrogen. Dan unsur ini semasa pengoksidaan membentuk salah satu bahan yang paling berbahaya - NOx (nitrik oksida).

BMW X-5 pada enjin hidrogen

Masalah lain dalam penggunaan hidrogen adalah penyimpanannya. Untuk menggunakan gas di dalam kereta, tangki mesti dibuat dalam bentuk ruang kriogenik (-253 darjah agar gas tidak menyala sendiri), atau silinder yang dirancang untuk tekanan 350 atm.

Peringatan lain adalah pengeluaran hidrogen. Walaupun terdapat banyak gas ini di alam semula jadi, tetapi sebahagian besarnya terdapat di sebilangan kompaun. Dalam proses pengeluaran hidrogen, sejumlah besar karbon dioksida dilepaskan ke atmosfer (apabila air dan metana digabungkan, cara termudah untuk mendapatkan hidrogen).

Memandangkan faktor-faktor di atas, enjin hidrogen tetap paling mahal daripada semua modifikasi yang beroperasi pada bahan bakar alternatif.

elektrik

Yang paling popular adalah kereta elektrik. Mereka tidak mencemarkan alam sekitar, kerana motor elektrik sama sekali tidak mempunyai ekzos. Kereta seperti itu senyap, sangat selesa dan cukup kuat (contohnya, Nio EP9 memecut hingga beratus-ratus dalam 2,7 saat, dan kelajuan maksimum adalah 313 km / j).

Oleh kerana ciri motor elektrik, kereta elektrik tidak memerlukan kotak gear, yang mengurangkan masa pecutan dan memudahkan proses pemanduan. Nampaknya kenderaan seperti itu hanya mempunyai kelebihan. Tetapi pada hakikatnya, kereta seperti itu bukan tanpa aspek negatif, kerana ia adalah satu kedudukan yang lebih rendah daripada kereta klasik.

Salah satu kelemahan ketara ialah kapasiti bateri. Satu cas dalam prestasi kualiti tertinggi bertahan maksimum 300 km. Untuk "mengisi bahan bakar", walaupun menggunakan pengecasan pantas, anda perlu menghabiskan beberapa jam.

Semakin besar kapasiti bateri, semakin berat kereta. Berbanding dengan model konvensional, analog elektrik boleh menimbang 400 kilogram lebih banyak.

Untuk meningkatkan jarak pemanduan tanpa pengisian semula, pengeluar mengembangkan sistem pemulihan yang canggih yang mengumpulkan sejumlah kecil tenaga (contohnya, ketika turun dari bukit atau semasa melakukan pengereman). Walau bagaimanapun, sistem sedemikian sangat mahal, dan prestasinya tidak begitu ketara.

Satu-satunya pilihan yang membolehkan anda mengisi semula bateri semasa memandu adalah memasang penjana yang dikuasakan oleh mesin petrol yang sama. Ya, ini membolehkan anda menjimatkan bahan bakar dengan ketara, tetapi agar sistem berfungsi, anda masih perlu menggunakan bahan bakar klasik. Contoh kereta seperti itu ialah Chevrolet Volt. Ia dianggap sebagai kenderaan elektrik penuh, tetapi dengan penjana petrol.

Pemasangan Hibrid

Sebagai kompromi yang meminimumkan penggunaan bahan bakar klasik, pengeluar melengkapkan unit kuasa dengan unit hibrid. Ia boleh menjadi sistem hibrid lembut atau penuh.

Unit kuasa utama dalam model sedemikian adalah mesin petrol. Sebagai tambahan, motor berkuasa rendah (atau beberapa) dan bateri berasingan digunakan. Sistem ini dapat membantu enjin utama semasa memulakan untuk meminimumkan beban dan, sebagai hasilnya, jumlah bahan berbahaya dalam ekzos.

Pengubahsuaian lain dari kereta hibrid boleh melakukan perjalanan jarak jauh secara eksklusif pada daya tarikan elektrik. Ini mungkin berguna sekiranya pemandu belum mengira jarak ke stesen minyak.

Kelemahan hibrida termasuk kemustahilan pemulihan tenaga semasa kereta dalam lalu lintas. Untuk menjimatkan elektrik, anda boleh mematikan sistem (ia bermula dengan sangat cepat), tetapi ini memberi kesan buruk kepada sambungan pengembangan motor.

Walaupun terdapat kekurangan, versi hibrid kereta terkenal semakin popular. Contohnya, Toyota Corolla. Versi petrol dalam kitaran gabungan menggunakan 6,6 liter per 100 km. Analog hibrid dua kali lebih ekonomik - 3,3 liter. Tetapi pada masa yang sama, harganya hampir 2,5 ribu dolar lebih mahal. Sekiranya kereta seperti itu dibeli demi ekonomi bahan bakar, maka ia mesti digunakan dengan sangat aktif. Dan kemudian pembelian sedemikian akan membenarkan dirinya hanya setelah beberapa tahun.

Seperti yang anda lihat, pencarian bahan bakar alternatif menghasilkan hasil. Tetapi disebabkan oleh kos pembangunan atau pengekstrakan sumber yang tinggi, jenis pembawa tenaga ini masih berada pada kedudukan yang lebih rendah daripada bahan bakar konvensional.

Soalan dan Jawapan:

Apakah bahan api yang dikelaskan sebagai bahan api alternatif? Bahan api alternatif dipertimbangkan: gas asli, elektrik, biofuel, propana, hidrogen, etanol, metanol. Semuanya bergantung pada motor mana yang digunakan di dalam kereta.

Tahun berapa petrol muncul? Pengeluaran petrol bermula pada tahun 1910-an. Pada mulanya, ia adalah hasil sampingan penyulingan minyak, apabila minyak tanah dicipta untuk lampu minyak tanah.

Bolehkah minyak disintesis? Minyak sintetik boleh diperolehi dengan menambahkan mangkin berasaskan hidrogen kepada arang batu dan pada tekanan kira-kira 50 atmosfera. Kaedah perlombongan arang batu yang agak murah menjadikan teknologi penjimatan tenaga.