Mis on autode alternatiivkütus

Bensiinimootoriga sisepõlemismootor on iseliikuvate sõidukite väljatöötamisel pöörde teinud. Aja jooksul on autod liikunud luksuskategooriast vajaduse juurde.

Praegune loodusvarade tarbimine on nii palju kasvanud, et varudel pole aega täiendamiseks. See sunnib inimkonda välja töötama alternatiivseid kütuseid. Selles ülevaates kaalume valmisarendusi, mida kasutatakse paljudel sõidukitel.

Alternatiivsed kütused

Lisaks naftavarude vähenemisele on alternatiivkütuste väljatöötamisel veel mitu põhjust.

Üks neist on keskkonnareostus. Põlemisel eraldavad bensiin ja diislikütus kahjulikke aineid, mis kahandavad osoonikihti ja võivad põhjustada hingamisteede haigusi. Sel põhjusel töötavad teadlased endiselt puhta energiaallika loomise nimel, millel oleks keskkonnale minimaalne mõju nii kaevandamisfaasis kui ka mootori töötamise ajal.

Teine põhjus on riigi energiasõltumatus. Kõik teavad, et vaid vähestel riikidel on maa all naftavarud. Kõik teised peavad leppima monopolistide kehtestatud hinnapoliitikaga. Alternatiivsete kütuste kasutamine võimaldab meil vabaneda selliste jõudude majanduslikust rõhumisest.

Ameerika Ühendriikide energiapoliitika seaduse kohaselt on alternatiivsed kütused määratletud järgmiselt:

• Maagaas;
• Biokütused;
• Etanool;
• Biodiisel;
• Vesinik;
• Elekter;
• Hübriidne paigaldus.

Muidugi on igal kütuseliigil oma positiivsed ja negatiivsed tegurid. Selle teabe põhjal on autohuvilisel lihtsam navigeerida selles, mida ta saab ainulaadse sõiduki ostmisega kompromissidele viia.

Maagaas

Üldlevinud gaasistamine on ajendanud insenere kaaluma, kas seda saab kasutada alternatiivkütusena. Selgus, et see loodusvara põleb täielikult läbi ega eralda samasuguseid kahjulikke aineid nagu bensiin või diisel.

Nõukogude-järgse ruumi territooriumil on gaasiks muundatud mootor muutunud tavaliseks nähtuseks. Mõned isegi ökonoomset autot ostes mõtlevad, kas on mõtet see bensiinile üle minna.

Hiljuti on mõned tootjad varustanud autosid tehasest gaasiseadmetega. Selle näiteks on Skoda Kamiq G-Tec. Tootja komplekteerib metaanil töötava sisepõlemismootori mudeli. Propaani ja metaani eeliseid ja puudusi on kirjeldatud artiklis veel üks artikkel... Ja ka sisse üks arvustus räägib gaasiseadmete erinevatest modifikatsioonidest.

Biokütus

See alternatiivkütuse kategooria ilmneb põllumajanduskultuuride töötlemise tulemusena. Erinevalt bensiinist, gaasist ja diislikütusest ei eralda biokütused põlemisel süsinikdioksiidi, mida varem leidus maakera soolestikus. Sellisel juhul kasutatakse taimede poolt imendunud süsinikku.

Seetõttu ei ületa kasvuhoonegaasid kogust, mis kõigi elusorganismide elu jooksul eraldub. Sellise kütuse eeliste hulka kuulub võimalus tankida tavalistes tanklates.

Kõnealune kütus on pigem kategooria kui eraldi kütus. Näiteks loomsete ja taimsete jäätmete töötlemisel tekib metaan ja etanool. Vaatamata madalale hinnale ja lihtsale tootmisele (keerukate töötlemisseadmetega naftapuurplatvorme pole vaja) on sellel kütusel oma puudused.

Üks olulisi puudusi on see, et piisava koguse kütuse tootmiseks on vaja suuri istandusi, millel saab kasvatada spetsiaalseid taimi, mis sisaldavad suures koguses sobivaid aineid. Sellised põllukultuurid kurnavad mulda, mistõttu see ei suuda teiste kultuuride jaoks kvaliteetseid põllukultuure toota.

Etanool

Sisepõlemismootorite väljatöötamise ajal katsetasid disainerid erinevaid aineid, mille põhjal seade võiks töötada. Ja alkohol pole selliste ainete nimekirjas viimane.

Etanooli eeliseks on see, et seda saab ilma maa loodusvarasid ammendamata. Näiteks võib seda saada taimedest, milles on palju suhkrut ja tärklist. Nende põllukultuuride hulka kuuluvad:

• Suhkruroog;
• Nisu;
• Mais;
• Kartul (kasutatakse harvemini kui eelmisi).

Etanool võib odavalt võtta odavate alternatiivkütuste edetabelis ühe esikoha. Näiteks on Brasiilial kogemusi seda tüüpi alkoholi valmistamisel. Tänu sellele saab riik olla energiasõltumatu riikidest, kelle territooriumil maagaasi või naftat toodetakse.

Alkoholiga töötamiseks peab mootor olema valmistatud selle aine suhtes resistentsetest metallidest. Ja see on üks olulisi puudusi. Mitmed autotootjad ehitavad mootoreid, mis töötavad nii bensiini kui ka etanooliga.

Neid modifikatsioone nimetatakse FlexFueliks. Selliste jõuüksuste eripära on see, et etanoolisisaldus bensiinis võib varieeruda 5–95 protsendi vahel. Selliste sõidukite tähistamisel kasutatakse E-tähte ja kütuse maksimaalset lubatud alkoholisisaldust.

See kütus kogub populaarsust tänu bensiinis sisalduvate estrite karmistamisele. Aine üks puudusi on vee kondenseerumine. Samuti eraldavad nad põlemisel vähem soojusenergiat, mis vähendab oluliselt mootori võimsust, kui see töötaks bensiiniga.

Biodiisel

Täna on seda tüüpi alternatiivkütus üks lootustandvamaid. Biodiisel on valmistatud taimedest. Mõnikord nimetatakse seda kütust metüüleetriks. Peamine kütuse tootmiseks kasutatav tooraine on rapsiseemned. See pole aga ainus põllukultuur, mis on biodiisli ressurss. Seda saab valmistada järgmiste põllukultuuride õlidest:

• Sojakaste;
• Päevalill;
• Palmid.

Õlide estritel, nagu alkoholid, on laastav mõju materjalidele, millest tavalised mootorid on valmistatud. Sel põhjusel ei taha iga tootja oma tooteid selle kütusega kohandada (madal huvi selliste autode vastu, mis vähendab suure partii loomise põhjust ja alternatiivsete kütuste piiratud versioonide valmistamisest pole kasu).

Hiljuti lubavad mõned tootjad naftatoodete segamist biokütustega. Arvatakse, et 5% rasva estrid ei kahjusta teie mootorit.

Põllumajandusjäätmetel põhinevatel arengutel on märkimisväärne puudus. Majandusliku kasu nimel saavad paljud põllumajandustootjad oma maa ümber kvalifitseerida ainult nende põllukultuuride kasvatamiseks, millest valmistatakse biokütuseid. See võib aidata kaasa toiduainete hinnatõusule.

Vesinik

Odava kütusena üritatakse kasutada ka vesinikku. Kuigi sellised arendused on tavakasutaja jaoks liiga kallid, näib, et sellistel arendustel on tulevikku.

Selline element pakub huvi, kuna see on planeedil kõige kättesaadavam. Ainsad jäätmed pärast põletamist on vesi, mida võib pärast lihtsat puhastamist isegi ära juua. Teoreetiliselt ei moodusta selliste kütuste põletamine kasvuhoonegaase ja osoonikihti kahandavaid aineid.

Kuid see on endiselt teoreetiliselt. Praktika näitab, et vesiniku kasutamine on katalüsaatorita autos palju kahjulikum kui bensiin. Probleem on selles, et silindrites põleb mitte puhta õhu ja vesiniku segu. Silindri töökamber sisaldab õhu ja lämmastiku segu. Ja see element oksüdeerudes moodustab ühe kõige kahjulikuma aine - NOx (lämmastikoksiid).

BMW X-5 vesinikmootoril

Teine probleem vesiniku kasutamisel on selle ladustamine. Autos gaasi kasutamiseks peab paak olema valmistatud kas krüogeense kambri kujul (-253 kraadi, et gaas ei süttiks iseenesest) või silindriks, mis on ette nähtud rõhuks 350 atm.

Teine nüanss on vesiniku tootmine. Hoolimata asjaolust, et looduses on seda gaasi palju, kuid enamasti on see mingis ühendis. Vesiniku tootmise käigus eraldub atmosfääri üsna palju süsinikdioksiidi (vee ja metaani ühendamisel on see kõige lihtsam viis vesiniku saamiseks).

Arvestades eespool loetletud tegureid, jäävad vesinikmootorid kõigist alternatiivkütustest kõige kallimaks.

elekter

Kõige populaarsemad on elektrisõidukid. Need ei reosta keskkonda, kuna elektrimootoril pole üldse heitgaase. Need autod on vaiksed, väga mugavad ja piisavalt võimsad (näiteks Nio EP9 kiirendab sajani 2,7 sekundiga ja maksimaalne kiirus on 313 km / h).

Tänu elektrimootori iseärasustele ei vaja elektrisõiduk käigukasti, mis vähendab kiirendusaega ja muudab sõidu lihtsamaks. Tundub, et sellistel sõidukitel on ainult eelised. Kuid tegelikult ei puuduta sellised autod negatiivseid külgi, mille tõttu nad jäävad klassikalistest autodest ühe positsiooni võrra madalamale.

Üks peamisi puudusi on aku maht. Ühest laadimisest kõrgeima kvaliteediga jõudluses piisab maksimaalselt 300 km läbimiseks. Isegi kiirlaadimist kasutades kulub mitu tundi tankimist.

Mida suurem on aku maht, seda raskem on sõiduk. Tavamudeliga võrreldes võib elektriline analoog kaaluda 400 kilogrammi rohkem.

Sõidukauguse suurendamiseks ilma laadimiseta töötavad tootjad välja keerukad taastesüsteemid, mis koguvad väikest kogust energiat (näiteks allamäge minnes või pidurdades). Sellised süsteemid on aga äärmiselt kallid ja nende toimivus pole nii märgatav.

Ainus võimalus, mis võimaldab teil sõidu ajal akut laadida, on sama bensiinimootoriga generaatori paigaldamine. Jah, see võimaldab teil oluliselt kütust kokku hoida, kuid süsteemi toimimiseks peate ikkagi kasutama klassikalist kütust. Sellise auto näiteks on Chevrolet Volt. Seda peetakse täieõiguslikuks elektrisõidukiks, kuid bensiinigeneraatoriga.

Hübriidseadmed

Klassikalise kütusekulu minimeeriva kompromissina varustavad tootjad jõuallika hübriidseadmetega. See võib olla kerge või täielik hübriidsüsteem.

Selliste mudelite peamine jõuallikas on bensiinimootor. Lisaks kasutatakse väikese võimsusega mootorit (või mitut) ja eraldi akut. Süsteem võib peamasinat aidata koormuse ja sellest tulenevalt kahjulike ainete koguse minimeerimisel heitgaasis.

Hübriidsõidukite muud modifikatsioonid võivad läbida teatud vahemaa ainult elektrilise veojõu abil. See võib olla kasulik, kui juht pole tankla kaugust arvutanud.

Hübriidide puudused hõlmavad võimetust energiat taastada, kui auto on ummikus. Elektri kokkuhoiuks võite süsteemi välja lülitada (see käivitub väga kiiresti), kuid see mõjutab mootori kompensaatoreid negatiivselt.

Vaatamata puudustele koguvad populaarsust kuulsate autode hübriidversioonid. Näiteks Toyota Corolla. Kombineeritud tsükli bensiiniversioon kulutab 6,6 liitrit 100 km kohta. Hübriidanaloog on kaks korda ökonoomsem - 3,3 liitrit. Kuid samal ajal on see peaaegu 2,5 tuhat dollarit kallim. Kui selline auto ostetakse kütusesäästu huvides, siis tuleb seda väga aktiivselt kasutada. Ja siis õigustab selline ost end alles mõne aasta pärast.

Nagu näete, annab alternatiivsete kütuste otsimine tulemusi. Kuid ressursside arendamise või kaevandamise kõrge hinna tõttu on seda tüüpi energiaallikad tavapärasest kütusest endiselt mitu positsiooni madalamad.

Küsimused ja vastused:

Millised kütused liigitatakse alternatiivkütusteks? Arvesse võetakse alternatiivseid kütuseid: maagaas, elekter, biokütused, propaan, vesinik, etanool, metanool. Kõik oleneb sellest, millist mootorit autos kasutatakse.

Mis aastal ilmus bensiin? Bensiini tootmine algas 1910. aastatel. Algselt oli see nafta destilleerimise kõrvalsaadus, kui petrooleumilampide jaoks loodi petrooleum.

Kas õli on võimalik sünteesida? Sünteetilist õli saab saada vesinikupõhiste katalüsaatorite lisamisel kivisöele ja rõhul umbes 50 atmosfääri. Suhteliselt odavad söekaevandusmeetodid muudavad energiatõhusa tehnoloogia.