Альтернативное топливо для автомобилей: 10 идей альтернативного топлива для автомобиля – Альтернативное автомобильное топливо — Википедия
Альтернативное топливо для автомобилей
Планомерное истощение нефтегазовых ресурсов планеты говорит нам о том, что рано или поздно, но человечество всё же будет вынуждено перейти на альтернативные источники энергии. Но если с «большой» энергией вроде ядерного синтеза всё понятно, то на чём же будут ездить автомобили? То, что кажется абсолютной фантастикой, через не такой уж большой срок может стать привычной реальностью.
Сегодня автомобилисты больше задумываются о том, как купить Чанган Раетон на saloncentr.ru — 1.8л, 163 л.с., потому что этот высококачественный автомобиль можно приобрести здесь по выгодной цене, воспользовавшись акционными предложениями. Завтра же встанет вопрос об альтернативных источниках автомобильного топлива.
Начнём с уже более-менее привычных источников энергии, продвигаясь от них ко всё более экзотическим.
1. Электричество
Еще буквально 10 лет назад автомобили с электрическими двигателями были если уж не чем-то из научной фантастики, то диковинкой точно. Их создавали в штучном экземпляре, показывали на различных авто-шоу и научных выставках. Сегодня «электрические» автомобили выпускаются серийно. Причём есть полностью «электрические» вроде Tesla, а есть гибриды, способные ездить и на бензине, и на электричестве — они вообще есть в модельном ряду чуть ли не у каждого более-менее крупного автопроизводителя.
2. Водород
В конце прошлого года Toyota объявила о запуске в серийное производство модели «Mirai», работающей исключительно на водороде. Конечно же, такому автомобилю требуются специальные заправочные станции, причём сам процесс заправки занимает всего несколько минут. А на полном баке автомобиль способен проехать 650 км. Энергия в уникальном двигателе автомобиля вырабатывается за счет реакции окисления водорода внутри электрохимического генератора, а вместо вредных выхлопов автомобиль производит чистую воду.
3. Растительное масло
Защитники окружающей среды пребывали в восторге от идеи использования машинного двигателя, работающего на растительном масле, еще с тех пор, когда идея была впервые предложена, а сейчас мы уже можем наблюдать скачок из теории в реальную практику! Поклонники компании Volkswagen теперь имеют возможность водить машину с чистой совестью благодаря совершенно новому двигателю, работающему на биодизельном топливе, которым оснащён новый «Жук».
4. Сжатый воздух
В воздухомобиле энергия запасается путём нагнетания сжатого воздуха в баллоны. Через систему распределения воздуха он попадает в пневмодвигатель, приводящий автомобиль в движение. Существующие на сегодняшний день пневмомобили — это либо экспериментальные образцы, либо специальные транспортные средства для эксплуатации в условиях, в которых использование других видов двигателей затруднено: например в цехах с большой пожаро- и взрывоопасностью. На данный момент несколько компаний занимаются исследованием и производством прототипов подобных автомобилей, выпуск их на рынок планируется в 2016 году.
5. Биоэтанол
По сути — обычный этиловый спирт, а приставку «био» получил потому, что производится из растительного сырья: кукурузы, сахарного тростника, сахарной свеклы, картофеля, батата или ячменя. На «настоящем» этаноле могут работать только т. н. машины «Flex-Fuel» (автомобиль с многотопливным двигателем). Эти автомобили также могут работать на обычном бензине (небольшая добавка этанола всё же требуется) или на произвольной смеси того и другого. В 2007 году в Бразилии было продано 2 миллиона новых биотопливных автомобилей, что составляет 85,6% от рынка новых автомобилей Бразилии.
6. Биотопливо
По сути это то самое вещество, которое могло бы быть сожженным в печи или походном костре — дрова, опилки, щепа, кора, солома. Для автомобильных двигателей эти материалы формируются в специальные топливные гранулы. Внедорожник Bioracer, является одним из самых известных автомобилей, работающих на топливных гранулах. При загрузке от 1 кг до 2,5 кг древесных гранул (в зависимости от настраиваемых параметров аккумуляторов), двигатель выработает достаточно энергии для преодоления расстояния в 16 километров.
7. Жидкий азот
Как и водород, азот находится в изобилии в нашей атмосфере. Кроме того, как и водород, автомобили под питанием азота делают гораздо меньше вредных выбросов, чем бензин или дизельное топливо. Но, в то время как водород используется в топливных элементах автомобилей, а также двигателях внутреннего сгорания, автомобили на жидком азоте требуют совсем другой тип двигателя в целом. Типичный бензиновый или дизельный двигатель использует горение, чтобы заставить двигаться поршни, двигатель на жидком азоте использует расширение азота для питания энергетических турбин.
8. Солнечная энергия
9. Водоросли
Биотопливо, полученное из водорослей, называют биотопливом третьего поколения — это относительно новый вид альтернативного топлива. По сути принцип работы двигателя на водорослях основывается на гниении этих водорослей, в результате которого выделяется метан, который используется в качестве основного топлива для приведения в движение машины. В США рассчитали, что примерно 200 гектаров прудов, в которых будет выращиваться определённый вид водорослей, который лучше всего подходит для питания автомобилей, могут обеспечить таким топливом до 5% всех автомобилей страны. Тем не менее, в Соединённых же Штатах эта технология не прижилась из-за сравнительно более низкой стоимости нефти и высоких требований таких водорослей к росту (высокая температура и определённая окружающая среда).
10. Мускульная сила человека
О да, это самый неэффективный и попросту не имеющий права на жизнь вид альтернативного топлива! Тем не менее, в очень небольших количествах транспортных средств, спрос на которые стремительно уменьшается, используется человеческая сила, чтобы улучшить показатели экономичности аккумуляторов, которые являются основным источником приведения в движение автомобиля. Два таких коммерческих авто, увидевших недолгий «свет», стали Sinclair C5 и Twike.
Альтернативное топливо
В январе 2013 года Европейская комиссия объявила амбициозный пакет мер, направленных на создание сети заправочных станций для всех видов альтернативного топлива в странах Евросоюза с общими стандартами по их разработке и использованию.Содержание статьи
Альтернативные виды топлива
В качестве альтернативных видов топлива рассматриваются: сжиженный нефтяной газ (liquefied petroleum gas – LPG), природный газ и биометан (в виде CNG, LNG и GTL), электричество, биотопливо и водород.
LPG (сжиженный нефтяной газ – пропан), используемый как автомобильное топливо, в основном состоит из пропана и бутана, получаемых при добыче природного газа и нефти, а также на различных стадиях ее переработки на заводах. Возможно, что в будущем его будут получать и из биомассы. В настоящее время пропан является самым распространенным из альтернативных топлив. В Евросоюзе примерно 9 миллионов автомобилей используют пропан. Инфраструктура насчитывает около 28000 заправок.
Природный газ (метан) и биометан
Сжиженный природный газ (liquefied natural gas – LNG) является привлекательным вариантом топлива для грузового транспорта благодаря его высокой энергетической плотности и низкому уровню выбросов загрязняющих веществ. Технологии использования в ДВС отработаны. Более широкому использованию мешает отсутствие инфраструктуры.
Технология GTL (Gas-to-Liquid – газ в жидкость) – химическое преобразование природного газа в моторное топливо. Процесс происходит в три этапа: получение из метана синтез-газа; преобразование синтез-газа в синтетическую нефть; получение из нефти высококачественного прямогонного бензина и дизтоплива. Дополнительной инфраструктуры не требуется, получаемые продукты полностью совместимы с существующими ДВС.
Общеевропейский зарядный разъем Type 2Электричество, как источник энергии для автомобилей, позволяет радикально изменить систему питания транспорта от единственного энергоресурса, такого как нефть, к универсальному энергоносителю, который может быть получен из множества первичных энергоресурсов. При этом вредные выбросы от транспортных средств полностью отсутствуют. Поэтому электромобили идеально подходят для городских условий. Замена ДВС на электродвигатели позволит снизить выбросы углекислого газа на 30%.
Автомобили на водородных топливных элементах обеспечивают большую дальность пробега по сравнению с батарейными электромобилями. Время для их заправки значительно меньше и сравнимо со временем заправки обычных автомобилей. Основными препятствиями для распространения водородомобилей являются их высокая цена (из-за дороговизны топливных элементов) и полное отсутствие заправочной инфраструктуры. Уровень выбросов парниковых газов при производстве водорода зависит от источника энергии. Сами водородомобили обладают нулевым выбросом углерода.
Биотопливо в техническом отношении может заменить нефть на всех видах транспорта с использованием существующих производственных мощностей и заправочной инфраструктуры. Однако его производство ограничено наличием плодородных земель и недостаточной стабильностью. Основными преимуществами жидких биотоплив являются их высокая энергетическая плотность и совместимость (в допустимых концентрациях) с существующими транспортными средствами.
Альтернативное топливо в Европе
Сравнительная таблица электрических зарядных станций в странах ЕвросоюзаВсем членам Евросоюза предписано иметь на своей территории обязательный минимум заправочных/зарядных станций для природного газа, водорода и электромобилей с оборудованием, созданным по единым стандартам.
Электрические зарядные станции. Ситуация сильно различается в разных странах Евросоюза. Лидирующие позиции занимают Германия, Франция, Нидерланды, Испания и Великобритания. В предложениях Еврокомиссии для каждой страны индивидуально устанавливается обязательное минимальное число точек подзарядки с едиными зарядными разъемами. Целью является создание такого количества станций, которое бы позволило производителям наладить массовое производство электромобилей по разумным ценам. Для устранения неопределенности со стандартами электрический разъем Type 2 устанавливается как единый стандарт для всей Европы.
- Водород. Германия, Италия и Дания уже имеют значительное количество водородных заправочных станций, хотя некоторые из них не являются общественными. Определенные компоненты, например, заправочные шланги, все еще требуют разработки и внедрения единых стандартов. Еврокомиссия предлагает соединить все существующие водородные заправки в единую сеть. Предложения относятся к 14 государствам, которые уже имеют такие заправки.
- Биотоплива уже охватили около 5% рынка. В качестве топливных смесей с бензином и дизелем они не требуют отдельной инфраструктуры. Основная задача заключается в повышении их устойчивости.
- Сжиженный природный газ используется как топливо для грузовиков, однако только 38 заправочных станций существует в Евросоюзе. Еврокомиссия предлагает, чтобы к 2020 году на каждые 400 километров Трансевропейской сети автодорог приходилась одна заправочная станция.
- Сжатый природный газ в настоящее время используют 1 миллион автомобилей, что составляет 0,5% от их общего количества. К 2020 году их число должно возрасти в 10 раз. Еврокомиссия предлагает, чтобы по всей Европе к 2020 году одна общественная заправочная станция с едиными стандартами приходилась не менее чем на каждые 150 километров.
- Для сжиженного нефтяного газа никаких дополнительных мер не предусматривается, так как инфраструктура в настоящее время достаточно развита.
- Почему Еврокомиссия взялась за альтернативные виды топлива
Как отмечает Еврокомиссия, на данный момент Евросоюз попал в замкнутый круг. Инвесторы не вкладывают деньги в строительство инфраструктуры для альтернативного топлива из-за недостаточного количества транспортных средств, использующих его. Автопроизводители не могут предложить доступные цены на «зеленые» автомобили вследствие небольшого потребительского спроса. А потребители не покупают автомобили, использующие альтернативные виды топлива, по причине неразвитости заправочной инфраструктуры.
альтернатива есть — журнал За рулем
Питательную энергию для двигателей внутреннего сгорания можно не только выкачивать из истощенных недр, но и выращивать на поле или даже брать из компостной кучи.
«Вольво» предлагает на родине широкую гамму моделей, работающих на биоэтаноле. Несколько прежних двигателей заменил единственный 1,6-литровый турбомотор мощностью 180 л.с. Силовой агрегат прошлой волны, 2-литровый 145-сильный атмосферник, уйдет со сцены вместе с устаревшими моделями C30, S40, V50.
«Вольво» предлагает на родине широкую гамму моделей, работающих на биоэтаноле. Несколько прежних двигателей заменил единственный 1,6-литровый турбомотор мощностью 180 л.с. Силовой агрегат прошлой волны, 2-литровый 145-сильный атмосферник, уйдет со сцены вместе с устаревшими моделями C30, S40, V50.«Вольво» предлагает на родине широкую гамму моделей, работающих на биоэтаноле. Несколько прежних двигателей заменил единственный 1,6-литровый турбомотор мощностью 180 л.с. Силовой агрегат прошлой волны, 2-литровый 145-сильный атмосферник, уйдет со сцены вместе с устаревшими моделями C30, S40, V50.
Несмотря на отчаянные усилия конструкторов электрифицировать все, что движется, автомобилю в ближайшем будущем без традиционного двигателя не обойтись. Беда в том, что на большей части планеты его меню состоит лишь из невозобновляемых ресурсов — нефти и газа. Однако мотор не прочь питаться и разбавленным горючим. А потому нехитрый бизнес героя фильма «Джентльмены удачи» за 40 лет сделал не один шаг вперед.
АЛКОГОЛИКИ — НАШ ПРОФИЛЬ
На первом месте по популярности — добавление в бензин биоэтанола, то есть спирта из растительного сырья. Около 90% его производства приходится на Бразилию и США. Южноамериканцы гонят спирт из сахарного тростника, северные соседи — преимущественно из кукурузы. Сгодятся и другие растения с высоким содержанием крахмала или сахара, а также целлюлоза.
В некоторых странах добавление от 5 до 15% этанола установлено законодательно. Стандартному двигателю не повредит, если ему в бензин плеснут до 10% спирта. На колонки со смесями, содержащими более десятой доли этанола, обязательно наносят предупреждение об этом: старым двигателям такой рацион может не понравиться.
Бразильцы практикуют езду на биотопливе еще со времен нефтяных кризисов 70‑х годов прошлого века. Сейчас в стране нет в продаже бензина, в котором этанола менее 20% (Е20). Альтернатива этой смеси — только чистый Е100 (95–96% спирта и 4–5% воды). В Швеции и США распространена смесь Е85. Заправлять ими можно только «гибкотопливные» (flex-fuel) автомобили. Их система питания настроена под этанол — чистый или в сочетании с бензином в любой пропорции. Кроме того, октановое число спирта выше, чем у бензина, поэтому обычно требуются еще и переделки по железу, чтобы поднять степень сжатия до 12…13,5:1. Отсюда — более высокий КПД, лучшие мощностные показатели и меньшее количество выбросов. С другой стороны, теплотворная способность E85 ниже, чем у бензина, — если двигатель заправить такой смесью, он потеряет примерно четверть прежних сил.
На рынке Бразилии, мирового лидера в использовании этанола (парк автомобилей flex-fuel превышает 14,5 млн. штук), представлено более 80 моделей разных мировых брендов. В США такие автомобили почти столь же популярны (около 10 млн. машин), что заставляет местную «большую тройку» тоже выпускать биомодификации.
На рынке Бразилии, мирового лидера в использовании этанола (парк автомобилей flex-fuel превышает 14,5 млн. штук), представлено более 80 моделей разных мировых брендов. В США такие автомобили почти столь же популярны (около 10 млн. машин), что заставляет местную «большую тройку» тоже выпускать биомодификации.На рынке Бразилии, мирового лидера в использовании этанола (парк автомобилей flex-fuel превышает 14,5 млн. штук), представлено более 80 моделей разных мировых брендов. В США такие автомобили почти столь же популярны (около 10 млн. машин), что заставляет местную «большую тройку» тоже выпускать биомодификации.
ВЕГЕТАРИАНСКОЕ МЕНЮ
По нестандартным рецептам готовят и дизельное топливо. Сырьем служат рапс, соя, различные масла и жиры. Такое топливо маркируют буквой В и цифрами, соответствующими доле растительных компонентов в смеси. Цетановое число топлива выше, чем у обычного: 51 против 42–45. Горючее отлично разлагается, не нанося вреда окружающей среде, и практически не содержит серы. Из значимых недостатков — недолгий срок хранения.
Биодобавки к дизельному топливу пока не получили такого широкого распространения, как биоэтанол. Тем не менее его производят во многих странах. Есть страны, где пятипроцентное содержание «био» узаконено и не требует упоминания при продаже.
КОМАНДА «ГАЗЫ»
Из биомассы получают и газообразное топливо, также отлично подходящее автомобилям. Например, метан — один из основных компонентов природного и так называемых попутных газов, получающихся при перегонке нефти. Столь полезное ископаемое с легкостью заменит никому не нужная гора органического мусора — от банального навоза до отходов рыбного, мясного, молочного и овощного производств. Этой биомассой и питаются бактерии, вырабатывающие биогаз. Очистив его от газа углекислого, получают так называемый биометан. Его главн
Альтернативное топливо — будущее нашей планеты
Сегодня все чаще говорят о чудесном веществе, которое не загрязняет окружающую среду и более эффективно, нежели обычное горючее. Удивительно, но поиски альтернативного топлива во многих странах волнуют людей уже очень давно. Выбор сырья для экологически чистого топлива зависит исключительно от экономической целесообразности каждой страны. Во многих цивилизованных странах на экологически чистом топливе с успехом уже сегодня ездят легковые и грузовые автомобили. Главное не только в том, что оно доступно и экономично, но и то, что оно меньше загрязняет атмосферу. При сгорании экологически чистого топлива углеродный баланс планеты остается неизменным и ей не угрожает экологическая катастрофа.
Использование эко-топлива началось еще в середине 19 века. Доктор Рудольф Дизель изобрел двигатель, который был способен работать на разных типах топлива. На всемирной выставке в Париже, Дизель показал двигатель на 100% арахисовом масле, а солярку в него начали заливать только после смерти изобретателя, в 1913 году.
Пионером в области применения эко-топлива является Генри Форд, который в 1880 году создал первый двигатель, который работал на чистом этаноле. В 1902 году в Париже на выставке было показано 80 автомобилей которые в качестве топлива использовали биотопливо.
Эстафету Генри Форд принял от своего предшественника, немецкого изобретателя Николауса Отто. Задолго до Форда он использовал алкоголь в своем четырехтактном автомобильном моторе, но поскольку в те времена нефти было еще предостаточно, это ноу-хау осталось без внимания.
В начале 20 века, во время мировой авиации, когда двигатели самолетов были еще поршневыми, биотопливо широко применялось в авиации. А с появлением нефтепереработки оно было вытеснено с рынка и после второй мировой войны экологически чистое топливо почти полностью исчезло, как топливо, на долгие десятилетия.
В Швеции уже много лет работает первый в мире поезд на метане. Двигатель, стоимостью более миллиона долларов, заменил старый дизельный и поезд с ласковым именем Аманда стал самым экологичным поездом в стране. В качестве топлива для него используют отходы местной скотобойни. В результате процесса брожения они превращаются в метан, очищенный до нужной кондиции. Отходов примерно 30 коров достаточно для одной заправки поезда на 100 километров, а максимальная скорость, которую он развивает 130 километров в час. До сих пор интерес к этому поезду не утихает во всем мире. На Зеленый поезд приезжали смотреть из разных стран мира — Индии, Великобритании и даже из Америки. Абсолютно всех интересовал один и тот же вопрос, как это возможно, чтобы поезд ездил на отходах скотобойни. В самой Швеции, это некого не удивляет. В стране на экологическом чистом топливе ездят почти все городские автобусы, такси, мусоровозы и большая часть легковых автомобилей. Для местных жителей эко-топливо уже давно повседневная реальность. Это и бытовой газ на кухни, и отопление в домах, и зеленые экологичные автобусы, и такси, и дешевое топливо для личной машины. В Швеции альтернативное топливо применяется чаще, чем где-либо в Европе. Здесь больше всего заправочных станций с альтернативным топливом.
Еще несколько лет назад на нашей планете на долю альтернативного топлива приходилось не более 2%. На сегодняшний день мировой рынок альтернативного горючего растет стремительно, на 20% в год. По самым смелым оценкам в недалёком будущем у него есть шанс завоевать почти 30% на энергетическом рынке и такие прогнозы имеют все основания. Эко-топливной лихорадкой охвачены сегодня многие страны. Самым крупным производителем альтернативного топлива на планете сегодня является Бразилия. Несмотря на то, что нефть в этой стране льется рекою, предприимчивые бразильцы еще 30 лет назад начали делать экологически чистое топливо из сахарного тростника. Сегодня почти треть всего транспорта Бразилии ездят на альтернативном топливе.
Не отстает и Америка, здесь уже десятки лет работают заводы по производству альтернативного топлива. Ученые университета северной Дакоты изобрели масляное биотопливо для реактивных самолетов. А в Индии, благодаря альтернативному топливу, в отсталых провинциях появилось электричество и мобильная связь. Китайцы изобрели топливо для двигателей внутреннего сгорания и используют обычную рисовую соломку, самое дешевое сырье в стране. Поэтому для миллиардного населения, это несет огромную экономию в будущем.
В Индонезии и Малайзии, зеленое топливо производят из кокосов и пальм и специально засаживают огромные плантации под будущее горючее. В Испании появились морские фермы, на которых производится альтернативное топливо. Сырьем для него служат обычные водоросли, которые при определенных условиях очень быстро размножаются.
А как обстоят дела с экологически чистым топливом в России? И выгодно ли в стране сегодня переходить на альтернативные виды горючего. Все знают, что наши недра неисчерпаемы, только разведанных нефтяных запасов в России хватило бы не то, что на страну, а даже на небольшой континент. Сегодня Россия добывает 400 миллионов тон нефти и потребляет 30 миллионов тон бензина. Если у каких-то стран и могут возникнуть проблемы, где взять энергию, то в ближайшие столетия России это не грозит. Казалось бы, что в такой ситуации никто не будет думать об альтернативном топливе. Но оказывается об этом задумывались уже давно.
В 30 годы наши самолеты заправляли авиационным бензином с добавками спиртового топлива, то есть биоэтанола. А первая советская баллистическая ракета Р-1, в испытаниях которой в 1948 году принял участие Сергей Королев, работала на смеси кислорода и водном растворе этилового спирта. Во время великой отечественной войны знаменитые машины «Полуторки» заправляли вовсе не бензином. На фронте бензин был далеко не всегда. Газогенераторы, которые были хорошо видны сразу за кабиной водителя на кадрах старой кинохроники, работали на обычных дровах и опилках.
В середине 80-х, в годы перестройки, тема альтернативного топлива всплыла неожиданным образом, правда ненадолго. Впервые разговор об использовании альтернативного топлива, в качестве моторного топлива, как не странно появился, когда Горбачев объявил антиалкогольную компанию. Пока в институтах думали, как лучше распорядится с излишками спирта с пищевых заводов, Горбачевская компания быстро закончилась.
Сегодня уже понятно, чтобы стать необходимым для людей, альтернативное топливо должно быть дешевле традиционного. В компании «Газпром» еще несколько лет назад подсчитали, что метан, в качестве альтернативного топлива, в России выгоднее всем. В 2012 году по решению ПАО «Газпром» было создано ООО «Газпром газомоторное топливо» для расширения использования метана в качестве моторного топлива. На сегодняшний день это политическое решение на государственном уровне только укрепилось. Сегодня желающих приобрести газовый автомобиль в России с каждым днем становится все больше, как и самих автомобилей на метане. По оценкам экспертов из Минэнерго, уже к 2020 году число машин, которые будут использовать природный газ в качестве моторного топлива, может вырасти в 2 раза – до 370 тысяч штук. По мнению замглавы Минэнерго позитивная динамика действительно налицо – газа в качестве топлива стали потреблять больше на 37%, а число автомобилей выросло на 27%.
Можно долго рассуждать о том, когда же в мире произойдёт окончательный переход к экологически чистому топливу и начнется жизнь без нефти. В продвинутой Швеции, это случится уже в ближайшие 10 лет. Ученые любят повторять, что каменный век закончился на земле не потому, что закончился камень, а железный не потому, что перестало хватать железа. Так и нефтяной век закончится не потому, что иссякнет нефть, а просто потому, что смена технологий позволит найти лучшие альтернативы традиционному виду топлива.
Ознакомиться с деталями переоборудования на метан (КПГ) Вы можете на странице нашего каталога:
https://gas-truck.ru/catalog/ustanovka-gbo
Альтернативные виды топлива: чем заменить бензин
В наше время все очень быстро развивается. То, что было неизведанно, стало популярным в наши дни. Новые технологии, новые изобретения, весь мир пришел в движение и уже никогда не остановится. Здесь вы узнаете, чем заменить топливо для автомобилей или проще говоря какие существуют альтернативные виды топлива.
Совсем недавно все обсуждали появление новых электромобилей, средств передвижения, которые не загрязняют окружающую среду. Это был настоящий бум в обществе, в ходе которого многочисленные таксопарки запустили у себя линейку настоящих эко-машин, проехаться на которых можно было оплатив поездку по банковской карте.
С момента создания первого автомобиля многие ученые думают об альтернативной замене топлива. Действительно, можно ли чем-нибудь заменить его? Реально ли это? В этой статье мы рассмотрим альтернативные виды топлива, как серьезные, так и забавные, придуманные когда-то давно нашими предками.
1. Двигатель, работающий на сжатом воздухе.
Этот двигатель является одним из самых необычных изобретений, потому что для его работы нужен только сжатый воздух. Мечта, не правда ли? Эта технология была разработана французскими инженерами, которые утверждали, что этого двигателя будет достаточно для прогулки со скоростью 35 км/ч. Да и цена у такой машинки достаточно приемлемая — всего 20 000 долларов.
2. Двигатель на растительном масле.
Идеальное альтернативное топливо для авто для защитников окружающей среды! Кстати, совсем недавно Volkswagen выпустил машины линейки «Beetle», что в переводе означает «Жук», которые работают именно на биодизельном топливе.
3. Двигатели, работающие на топливе с водородной основой.
В то время, как большинство производителей автомобилей пытаются преодолеть ряд трудностей в попытке создать альтернативные виды топлива для автомобилей, Mercedes выпустил собственную эко-машинку. Только цена такого изобретения будет в разы дороже, чем у тех же автомобилей с двигателем на сжатом воздухе, потому что это все-таки Mercedes. И это надо учитывать, ведь за раскрученную фирму нужно платить в два раза больше.
4. Этаноловые двигатели.
По большому счету, мы уже используем этот тип двигателя, потому что небольшая часть этанола содержится в обычном топливе, которым мы заправляем наши машины. Но компания Suzuki Motors решила выпустить автомобиль, полностью работающий на этаноле, в 100% его соотношении. Первой моделью, использующей альтернативное топливо стал седан E25.
5. Вода.
Двигатель на воде? Миф или реальное альтернативное топливо для автомобилей? Японцы разработали машину, названную Genepax, которой достаточно одного литра воды, чтобы проехать один час со скоростью 80 км/ч. Электроны водорода, которые выделяются в этом случае, работают как производители электричества. И именно они заставляют машину ехать.
6. Электрический двигатель.
Все мы помним фильм Трон, в котором машины ездили на электрических двигателях. Нечто подобное удалось создать и производителям марки Peugeot. Их новый автомобиль оснащен большими передними колесами, которые могут поворачиваться во все стороны. Жаль только, что этот автомобиль не доступен для продажи, хотя у этой марки все еще впереди.
7. Топливные гранулы (Биомасса).
Этот вид двигателя функционирует исключительно на топливных гранулах. Удивлены? Опилки, деревянная стружка — вся эта биомасса может быть использована для работы данного вида двигателя.
Альтернативные виды топлива — другие варианты
- Уголь. Первые опыты были проведены еще в 20-е годы прошлого века. Но очень скоро стало понятно, что это достаточно затратно и невыгодно.
- Несжатый газ. И ему умудрялись найти применение! На машину помещали надутый газовый мешок, и по мере того, как объем этого мешка уменьшался, становилось ясно, сколько еще топлива оставалось.
- Собака. Одному ученому пришло в голову поместить собаку во вращающийся круг и заставить бегать, как белку в колесе. Таким образом, выкрикивая разные команды, можно было регулировать скорость передвижения.
- Текила. Самый оригинальный способ. Говорили, что газотурбинные автомобили могут ездить на всем, что горит. И это сумели доказать в Мексике, заправив Chrysler Turbine 7,5 литрами текилы.
Смотрите видео про альтернативное топливо:
Просмотров: 129
Альтернативные виды топлив для автомобильных двигателей — Мегаобучалка
Содержание
1. Альтернативные виды топлив для автомобильных двигателей
2. Основные эксплуатационные свойства трансмиссионных масел
3. Улучшение аэродинамики автомобиля – эффективный путь экономии топлива
Альтернативные виды топлив для автомобильных двигателей
Чем больше в мире производится автомобилей, тем значительнее интерес к альтернативным бензину видам топлива, при сгорании которых выделяется меньше вредных веществ. Во многих странах все более популярным становится биологическое топливо, изготавливаемое из растительного сырья — рапса, конопли, бананов, бобовых, цитрусовых. В шести государствах ЕС, а также в США, Канаде, Бразилии, Малайзии такое биологическое топливо производят в промышленных масштабах, но все же его доля в топливном балансе не превышает 0,3%.
До конца XX столетия двигатель внутреннего сгорания остаётся основной движущей силой автомобиля. В связи с этим единственный путь решения энергетической проблемы автомобильного транспорта – это создание альтернативных видов топлива. Новое горючее должно удовлетворить очень многим требованиям: иметь необходимые сырьевые ресурсы, низкую стоимость, не ухудшать работу двигателя, как можно меньше выбрасывать вредных веществ, по возможности сочетаться со сложившейся системой снабжения топливом и др.
Нефть сегодня — основной и наиболее востребованный энергоресурс.
В последнее время большое количество зарубежных научно-исследовательских центров моторостроительных фирм проводят исследования, направленные на экономию топлива и замену традиционных жидких углеводородных топлив новыми видами.
Альтернативные виды топлива можно классифицировать следующим образом:
· по составу: углеводородно-кислотные (спирты), эфиры, эстеры, водородные топлива с добавками;
· по агрегатному состоянию: жидкие, газообразные, твердые;
· по объемам использования: целиком, в качестве добавок;
· по источникам сырья: из угля, торфа, сланцев, биомассы, горючего газа, электроэнергии и др.
К альтернативным видам топлива относятся:
природный газ
Природный газ в большинстве стран является наиболее распространенным видом альтернативного моторного топлива. Природный газ в качестве моторного топлива может применяться как в виде компримированного, сжатого до давления 200 атмосфер, газа, так и в виде сжиженного, охлажденного до -160°С газа. В настоящее время наиболее перспективным является применение сжиженного газа (пропан-бутан). В Европе это топливо называется LPG (Liquefied petroleum gas — сжиженный бензиновый газ). В то время как сжатый газ (метан) находится в баках под давлением 200 бар, что само по себе представляет повышенную опасность, LPG сжиживается при давлении 6-8 бар. В Европе сегодня насчитывается около 2,8 млн машин, работающих на LPG.
газовый конденсат
Использование газовых конденсатов в качестве моторного топлива сведено к минимуму из-за следующих недостатков: вредное воздействие на центральную нервную систему, недопустимое искрообразование в процессе работы с топливом, снижение мощности двигателя (на 20%), повышение удельного расхода топлива.
Диметилэфир
Диметилэфир является производной метанола, который получается в процессе синтетического преобразования газа в жидкое состояние. Существуют разработки по переоборудованию дизельных двигателей под диметилэфир. При этом существенно улучшаются экологические характеристики двигателя.
В отличие от сжиженного природного газа, диметилэфир менее конкурентоспособен, в основном по причине того, что теплотворная способность на тонну диметилэфира на 45% ниже теплотворности на тонну сжиженного природного газа. Также для производства диметилэфира требуется не только более высокий уровень предварительных капиталовложений, но и больший объем сырьевого газа для производства продукта с эквивалентной теплотворной способностью.
этанол и метанол
Этанол (питьевой спирт), обладающий высоким октановым числом и энергетической ценностью, добывается из отходов древесины и сахарного тростника, обеспечивает двигателю высокий КПД и низкий уровень выбросов и особо популярен в теплых странах.
Стоимость этанола в среднем гораздо выше себестоимости бензина.
Метанол как моторное топливо имеет высокое октановое число и низкую пожароопасность. Данные обстоятельства обеспечивают его широкое применение на гоночных автомобилях. Метанол может смешиваться с бензином и служить основой для эфирной добавки — метилтретбутилового эфира, который в настоящее время замещает в США большее количество бензина и сырой нефти, чем все другие альтернативные топлива вместе взятые.
синтетический бензин
Сырьем для его производства могут быть уголь, природный газ и другие вещества. Наиболее перспективным считается синтезирование бензина из природного газа. Из 1 м3 синтез-газа получают 120-180 г синтетического бензина. За рубежом, в отличие от России, производство синтетических моторных топлив из природного газа освоено в промышленном масштабе. Однако в настоящее время синтетические топлива из природного газа в 1,8-3,7 раза (в зависимости от технологии получения) дороже нефтяных.
электрическая энергия
Заслуживает внимания применение электроэнергии в качестве энергоносителя для электромобилей. Кардинально решается вопрос, связанный с токсичностью отработанных газов, появляется возможность использования нефти для получения химических веществ и соединений. К недостаткам электроэнергии как вида электроносителя можно отнести: ограниченный запас хода электромобиля, увеличенные эксплуатационные расходы, высокая первичная стоимость, высокая стоимость энергоемких аккумуляторных батарей.
топливные элементы
Топливные элементы — это устройства, генерирующие электроэнергию непосредственно на борту транспортного средства, — в процессе реакции водорода и кислорода образуются вода и электрический ток. В качестве водородосодержащего топлива, как правило, используется либо сжатый
водород, либо метанол. к недостаткам применения топливных элементов следует отнести повышенную взрывоопасность водорода и необходимость выполнения специальных условий его хранения, а также высокую себестоимость получения водорода.
биодизельное топливо
Применение биодизельного топлива связано, в первую очередь, со значительным снижением эмиссии вредных веществ в отработанных газах (на 25-50%), улучшением экологической обстановки в регионах интенсивного использования дизелей (города, реки, леса, открытые разработки угля (руды), помещения парников и т.п.) — cодержание серы в биодизельном топливе составляет 0,02%.
биогаз
Представляет собой смесь метана и углекислого газа и является продуктом метанового брожения органических веществ растительного и животного происхождения. Биогаз относится к топливам, получаемым из местного сырья. Хотя потенциальных источников для его производства достаточно много, на практике круг их сужается вследствие географических, климатических, экономических и других факторов.
Биогаз как альтернативный энергоноситель может служить высококалорийным топливом. Предназначен для улучшения технико-эксплуатационных и экологических показателей работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и стационарных энергоустановок. Биогаз, представляющий собой продукты брожения отходов биологической деятельности человека и животных, содержит приблизительно 68% СН4, 2% Н2 и до 30% СО2. После отмывки от углекислоты этот газ является достаточно однородным топливом, содержащим до 80% метана с теплотворной способностью более 25 МДж/м3. Применение биогаза в качестве топлива для ДВС осуществляется путем использования серийно выпускаемой топливной аппаратуры для природного газа с коррекцией соотно-шения “топливо-воздух”.
отработанное масло
В настоящее время на ряде предприятий различных стран мира весьма эффективно работают установки, преобразующие отработанное масло (моторное, трансмиссионное, гидравлическое, индустриальное, трансформаторное, синтетическое и т. д.) в состояние, которое позволяет полностью использовать его в качестве дизельного или печного топлива. Установка подмешивает высокоочищенные (в установке) масла в соответствующее топливо, в точно заданной пропорции, с образованием навсегда стабильной, неразделяемой топливной смеси. Полученная смесь имеет более высокие параметры по чистоте, обезвоживанию и теплотворной способности, чем дизельное топливо до его модификации в установке.
водород как альтернативное топливо
Водород является эффективным аккумулятором энергии. Применение водорода в качестве топлива возможно в разнообразных условиях, что может дать существенный вклад в мировую энергетику, когда ресурсы ископаемого топлива будут близки к полному истощению. По сравнению с бензином и дизельным топливом водород более эффективен и меньше загрязняет окружающую среду. Взрывоопасность водорода резко снижается с применением специальных присадок (например, добавка 1% пропилена делает Н2 безопасным).
спирты
Среди альтернативных видов топлива в первую очередь следует отметить спирты, в частности метанол и этанол, которые можно применять не только как добавку к бензину, но и в чистом виде. Их главные достоинства – высокая детонационная стойкость и хороший КПД рабочего процесса, недостаток – пониженная теплотворная способность, что уменьшает пробег между заправками и увеличивает расход топлива в 1,5-2 раза по сравнению с бензином. Кроме того, из-за плохой испаряемости метанола и этанола затруднён запуск двигателя.
Использование спиртов в качестве автомобильного топлива требует незначительной переделки двигателя. Например, для работы на метаноле достаточно перерегулировать карбюратор, установить устройство для стабилизации запуска двигателя и заменить некоторые подверженные коррозии материалы более стойкими. Учитывая ядовитость чистого метанола, необходимо предусмотреть тщательную герметизацию топливоподающей системы автомобиля.
Альтернативные виды топлива для автомобилей
Соображения экономии затрат и усиление внимания к экологии активизируют поиски альтернативы столь привычному бензину или дизельному топливу.
Газомоторное топливо
Этот, относительно новый вид топлива, является одним из самых доступных. Важно то, что для его широкого применения нет нужды в конструировании каких-то особых двигателей или в создании «на пустом месте» специальной инфраструктуры. Для использования этого вида топлива, достаточно провести минимальную модернизацию автомобилей с бензиновым или дизельным двигателем.
Используются 2 вида газомоторного топлива: метан (природный газ) и пропан (это сжиженный нефтяной газ, который является побочным продуктом при переработке природного газа и сырой нефти). Еще в советские времена, «газифицированные» автобусы и грузовики работали на пропане. На сегодняшний день автопром отдает предпочтение метану.
Из серийных моделей, доступных в России, отметим Volkswagen Passat/Passat Variant EcoFuel. В принципе, сегодня можно перевести на газ практически любую модель бензинового или дизельного автомобиля. Следует учесть, что, поскольку официальные дилеры не производят подобных модернизаций, за подобную реконструкцию, произведенную несертифицированными сервисами, автомобиль лишается заводской гарантии.
Массовому распространению такого топлива в первую очередь мешают затраты на инфраструктуру.
Электроэнергия
Это наиболее лоббируемая альтернатива бензину и солярке. Основным аргументом «за» является отсутствие выбросов в атмосферу вредных веществ во время работы электродвигателя. Это вызывает симпатию у многочисленных экологических организаций и поддерживающих их идеи политиков.
В России доступны серийные модели подобных авто — Mitsubishi i-MIEV и E-Car GD04B.
Массовое распространение сдерживает дороговизна сегодняшних моделей и отсутствие надежных, емких, стойких к морозам и компактных аккумуляторных батарей. Следует также отметить, что для массового перехода на электромобили потребуется существенное увеличение выработки электроэнергии, которая нужна для подзарядки аккумуляторных батарей.
В настоящее время преобладающая часть всей электроэнергии вырабатывается на тепловых электростанциях, работающих на углеводородах и выбрасывающих в атмосферу огромное количество вредных веществ.
Водород как альтернативное топливо
В связи с повышенным вниманием, уделяемым в последнее время электромобилям, забылся такой вид топлива, как водород. А ведь лет пять тому назад, больше разговоров было о перспективах именно водорода, как альтернативного топлива. С автомобилями, использующими топливные ячейки, в свое время экспериментировал и АвтоВАЗ.
Многие крупные автопроизводители не посчитали водород тупиковой идеей и продолжают работы, полагая, что именно за машинами на водороде – будущее.
Из сдерживающих факторов отметим дороговизну предлагаемых технологий и разработанных на сегодняшний день серийных образцов. Также отсутствует и необходимая инфраструктура. Невысок пока и КПД у водородных движков.
Биодизельное топливо
По сути, это горючее на основе жиров и масел. Обычно растительных, но иногда и животных. Под биотопливом можно переделать почти любой дизель. В смеси с соляркой, биотопливо может применяться также и на неадаптированной машине.
Массовое распространение сдерживает нехватка продовольствия в мире. Ведь если приходится выбирать кого «кормить» нужнее – автомобиль, или его владельца.
Спирты (метанол и этанол)
Это одна из многочисленных разновидностей биотоплива. В качестве топлива — метанол или древесный этиловый спирт, ранее использовался в виде смеси марки М85 (в ней было 85% метанола и 15% бензина). В наше время подобных автомобилей уже не выпускают.
Этанол же продолжают массово использовать, смешивая его с бензином. В наше время, для нужд транспорта, этанол гонят из деревьев, трав и водорослей. Биомасса, которая остается после переработки растительного сырья, также перегоняется в технический спирт.
И в этом случае применение спирта как альтернативного топлива сдерживает недостаток сырья и дороговизна автомобилей, способных работать на спирту.
Резюме
Прогресс, как известно, не стоит на месте, поэтому все больше выпускается серийных автомобилей способных работать на альтернативном топливе. Но реально массовыми такие автомобили станут только тогда, когда двигатели, работающие на альтернативном топливе, будут столь же недорогими и практичными, как и традиционный бензиновый двигатель.