Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

Содержание

Автомобильное топливо. Основные виды

Автомобильное топливо. Основные виды

Автомобильное топливо – средство для заправки автомобиля: дизельное топливо, бензин, сжиженный и сжатый газ, то есть это вещество, которое способно отдавать заключенную в нем энергию, приводящую, в конечном итоге, автомобиль в движение.


Бензин.


Самое распространенное сегодня автомобильное топливо – бензин. Представляет собой продукт переработки нефти. Это вещество практически не имеет цвета, отличается характерным запахом, очень горючая жидкость. Качество бензина оценивается так называемым октановым числом (ОЧ) — стойкость бензина к детонации. Все видят, что на колонках бензиновых заправок стоят символы: «АИ». «А» — обозначает «автомобильный», а так как есть два метода определения октанового числа – моторный и второй – исследовательский, то буква «И» означает, что ОЧ определено исследовательским методом. Таким образом индекс расшифровывается очень просто – Автомобильный (бензин) Исследовательский (метод).Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

Такие марки как АИ-91 и АИ-93, содержащие антидетонационные присадки, на современных заправках встретить практически невозможно, они заменены на АИ-98 и АИ-92 соответственно, однако производство АИ-98 у нас в стране также неуклонно сокращается в пользу АИ-92. В России, как в стране со сложными климатическими условиями, производится летний и зимний бензин, а также некоторые их варианты. Фракционный состав в них определен в зависимости от температурного режима. Стандартами разрешено наличие в бензине серы и смол, но они не должны превышать 0,1% и 100 мг/л соответственно. Если в составе бензина этих веществ больше, они вызывают коррозию двигателя. Также в составе бензина не должно присутствовать щёлочи, воды, механических примесей. К сожалению, часто стандарты нарушаются, и качество отечественного бензина далеко от идеального.

Дизельное топливо.

ДТ, или, в простонародье — «солярка», наряду с бензином является самым популярным топливом для автомобилей.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Две основных составляющих ДТ – цетан, жидкость легко воспламеняемая, и метилнафталин — жидкость плохо воспламеняемая. Дизельное топливо характеризуется наличием в нем цетанового числа (ЦЧ) – это соотношение содержания цетана к метилнафталину. Оно показывает способность топлива к самовоспламенению. Самое оптимальное для цитанового числа — это 45-50 единиц. Топливо лучше воспламеняется, если ЦЧ выше, а это даёт возможность запустить двигатель быстрее при низкой температуре. Если ЦЧ меньше 45, то двигатель будет работать жёстко (увеличивается степень износа его движущихся деталей), а если больше 55, то топливо воспламеняется, не успев хорошо перемешаться с воздухом, а это приводит к увеличению его расхода. ак же, как и бензин, дизельное топливо производится в двух вариантах – летнем и зимнем, и имеет соответствующие той или иной марке обозначения. Летнее ДТ оптимально работает при температуре не ниже 0 градусов Цельсия, если температура ниже, то топливо густеет и превращается в некое подобие пасты.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

Зимнее ДТ способно работать до минус 30 градусов Цельсия, а после 35 начинает застывать. Есть ДТ, способное работать при температурах до -50, его называют арктическим, но оно и самое дорогое. А еще есть межсезонное дизельное топливо, его рабочая температура до -15. Обозначается дизельное топливо первой буквой сезонности топлива, например, для летнего варианта это буква Л, для зимнего – буква З, для арктического – А, для межсезонного – Е. Цифровые обозначения указывают на долю серы в процентном отношении и температуру вспышки. Например, ДТЛ-0,5-40 свидетельствует о том, что топливо летнее, процент серы – 0,5, температура вспышки – 40 градусов Цельсия. В маркировке зимнего ДТ также указывается температура застывания топлива. В маркировке топлива арктического указывается только количество серы. Это очень важный параметр, так как от количества серы, представленного в составе дизельного топлива, зависит время службы дизеля: чем серы больше, тем сильнее дизель подвергается коррозии, и срок службы его уменьшается.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды
Как и в бензине, в составе солярки должны отсутствовать механические примеси и вода, но на российских заправках это правило часто нарушается, хотя некоторые подвижки в направлении улучшения качества топлива у нас все же заметны.

Природный газ.

Тройку лидеров можно замкнуть автомобильным топливом в виде природного газа. Газ в силу своих энергетических возможностей отлично подходит для заправки автомобилей, причём данный вид топлива намного экологичнее и дешевле бензина и дизельного топлива. История применения газа в виде топлива для двигателей внутреннего сгорания весьма интересна. Первый двигатель, который мог довольно эффективно работать на газе, был изобретен и опробован еще в середине XIX века французским механиком Этьеном Ленуаром. До изобретения бензиновых моторов газовый двигатель составлял очень сильную конкуренцию паровым машинам, но изобретателю не удалось его уменьшить настолько, чтобы этот мотор мог с успехом разместиться на малогабаритных транспортных средствах.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

Поначалу газовый двигатель применялся на паровозах и кораблях, и лишь в XX столетии другие изобретатели с успехом применили газовый двигатель к небольшим автомобилям. В СССР в 50-60-х гг. прошлого столетия выпускали газобаллонные автомобили, работающие на метане. Но низкий на тот момент уровень добычи газа не дал возможности развиться таким автомобилям, это было сделано лишь в 80-90-х, когда добыча и использование газа вышли на общемировой уровень. Современные машины можно заправлять разными видами газа: природным (метаном), бутаном, пропаном и их смесями – углеводородными газами. Наиболее популярными видами газа сегодня являются метан и пропан. У обоих вариантов ряд преимуществ относительно бензина. В выхлопах автомобилей, работающих на бензине, в 5 раз больше вредных веществ, чем работающих на газе. Кроме этого, газ значительно дешевле нефтепродуктов, что позволяет очень хорошо экономить. Природный газ не скапливается в полостях двигателя, создавая возможность взрыва, а просто улетучивается.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды
Износ мотора автомобиля замедляется, особенно в автомобилях, не переделанных с бензина на газ, а изначально производящихся с газовым мотором и оборудованием. Однако есть у газа и недостатки, хотя и относительные – газозаправок сегодня пока еще меньше, чем бензозаправок, что не всегда позволяет оперативно заправиться. Отличия между метаном и пропаном следующие. Пропановая установка в двигателе в разы дешевле метанового газобаллонного оборудования. Но в результате работы экономии больше все же даёт метан. В отличие от метана, «голубого топлива», пропан в своём составе имеет примеси, что не совсем безопасно для природы и человека. Однако пропан хорошо сжимается даже под небольшим давлением и весит намного меньше чем метан.

Другие виды автомобильного топлива

Спирт, или «биоэтанол» тоже используется как топливо. Первый автомобиль, работающий на спирте, был выпущен в 1978-м году в Бразилии. Там эти моторы прижились и используются достаточно широко.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

И это объяснимо, потому что этанол выгоднее делать из сахарного тростника, а в этой стране он выращивается в промышленных масштабах. Машины, оборудованные спиртовыми двигателями, называют «flex-fuel». В основном в них используется биоэтанол Е85, где 85% — это спирт, а оставшиеся 15% — обычный бензин. В экологичном плане биоэтанол в несколько раз менее безопасен при сжигании, чем бензин, поэтому эту технологию очень серьезно рассматривают в европейских странах, препятствием служит только рентабельность поставок готового биотоплива или сырья для его изготовления.

Биодизель. Это топливо изготавливается на основе растительного масла, по характеристикам оно сродни ДТ. Оно подходит для того, чтобы синтезировать топливо, потому что в некоторых странах запрещено продавать солярку в чистом виде. Данный вид топлива очень экологичен как при сгорании горючего, так и в случае попадания его в воду или на растения. Но цена пока что слишком высока, например, в США стоимость такого топлива больше стоимости бензина в полтора-два раза.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

В заключение следует сказать о еще одном перспективном виде топлива – это электричество. Первый полноценный электромобиль был создан 1884-м году англичанином Томасом Паркером, и некоторые его экземпляры успешно работали на транспортных средствах еще в позапрошлом столетии. Двигатели электромобилей проще, а скорость их зачастую выше, чем у бензиновых машин. Вредных выхлопов от такого топлива нет, поэтому сейчас на машины, работающие на электротопливе, возлагают очень большие надежды по всему миру, хотя понятно, что электроэнергия все же вырабатывается в результате сжигания нефти или угля на электростанциях. Таким образом о глобальной экологической чистоте таких двигателей говорить еще рано, но работы в этом направлении ведутся неустанно, и сегодня электромобили прорываются на потребительский рынок, хотя все же и с переменным успехом.

Доставка дизельного топлива, или заказ по телефону.

Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды
923-60-01

Автомобильное топливо

Требования к автомобильным топливам (технико-эксплуатационные)

 В качестве автомобильного топлива в наше время используется бензин, сжиженный или сжатый газ, а также дизельное топливо. И от качества топливных материалов зависит состояние топливной системы автомобиля.

 Качественное топливо должно обеспечивать следующие эксплуатационные свойства:

 — противоизносные – обладать хорошей смазывающей способностью и вязкостью;

 — горючесть и воспламеняемость – детонационная стойкость, температура воспламенения, концентрационные и температурные пределы воспламенения, отсутствие жестокой работы, теплота сгорания, индикаторные характеристики;

 — охлаждающие свойства – теплопроводность, теплоемкость;

 — прокачиваемость – содержание ПАВ (поверхностно-активных веществ), фильтруемость, показатели чистоты топлива, вязкостно-температурные свойства;

 — совместимость с неметаллическим материалами и коррозионная активность – воздействие на резину, содержание серы, водорастворимых кислот, сероводорода, кислотность, воздействие на различные прокладки и диафрагмы, герметики;

 — испаряемость – оценивается  давлением насыщенных паров и фракционным составом;

 —  склонность к образованию отложений – химическая и термическая стабильность потлива, возможность лако–,  смоло-, нагарообразования и интенсивность.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

Показатели качества автомобильного топлива

 Все качественные показатели топлива по ГОСТу  делятся на обязательные для отдельных видов топлив (например, фракционный состав, цетановое и октановое число, давление насыщенных паров) и обязательные для всех видов топлив (содержание механических примесей, серы, воды и т.д.).

 Фракционный состав определяется зависимостью между температурами и количеством топлива, которое при этих температурах перегоняется. Выражается фракционный состав в температурах, при которых начинается перегонка (tнп), перегоняется  (t20%, t70%) и заканчивается (tкп).

 Цетановое число – это показатель воспламеняемости топлива (если двигатель с внутренним смесеобразованием). Цетановое число определяется путем сравнения с образцом (эталонным топливом). В качестве образца выступает  смесь α-метилнафталина и цетана.

 Октановое число –  показатель, определяющий детонационную стойкость топлива для двигателей с внешним смесеобразованием.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды   Октановое число топлива определяется путем сравнения с эталоном. Сравнивают детонационную стойкость испытуемого топлива с таким же показателем нормального гептана и изооктана на моторных установках ИТ9-6 (исследовательский метод) и ИТ9-2м (моторный метод). Обеими методами (исследовательским и моторным) позволяет определить октановое число моторная установка УИТ-65м. У жидкого топлива октановое число равно содержанию в смеси с нормальным гептаном изооктана (в процентах) у эталонного топлива, которое  равноценно испытуемому бензину по детонационной стойкости. Зачастую величина октанового числа, которое было определено  с использованием исследовательского метода на 4-10 больше, чем величина, определена  моторным методом.

Топливо с большим октановым числом может применяться при высокой степени сжатия карбюраторного двигателя.

 Кислотность показывает, сколько в топливе содержится органических кислот. Кислотность топлива является одним из показателей его коррозионных свойств.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды   Определяется по ГОСТ 5985-79. Выражается кислотность топлива в миллиграммах  КОН (едкого калия), который необходим для нейтрализации кислот, которые содержатся в 100 см3 топлива.

Давление насыщенных паров показывает наличие в топливе примесей легковоспламеняющихся фракций и растворенных газов.

 Содержание серы показывает, сколько содержится в сернистых соединениях топлива серы. Эти соединения после сгорания могут вызывать коррозию деталей двигателя (сернистая коррозия). Содержание в топливе серы определяется по ГОСТ 19121-73.  Это основной показатель коррозионности топлив.

 Содержание воды и механических примесей является обязательным для всех видов топлив и оценивается по ГОСТ 6370-83 и ГОСТ 2084-77.

 Наличие в топливе водорастворимых щелочей и кислот (остатки химических реагентов) свидетельствует о том, что оно предварительно проходило очистку на нефтеперегонных заводах. Такие примеси качественно определяются по ГОСТ 6307-75.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

Дизельные топлива

Дизельное топливо – это жидкий продукт прямой перегонки нефти, который получают из керосино-газойлевых фракций. Дизельное топливо применяется в дизельных двигателях внутреннего сгорания.

Главными потребителями дизельного топлива являются легковые дизельные автомобили, железнодорожный транспорт, военная и сельскохозяйственная  техника, водный транспорт и  грузовой автотранспорт. Кроме вышеперечисленных потребителей, соляровое масло (или остаточное дизельное топливо) еще используется для пропитки кожи, при термической и механической обработке металлов, в закалывающих, смазочно-охлаждающих жидкостях, автомобильных (и не только), а также в качестве топлива для котельных.

Дизельное топливо (ДТ), в зависимости от климатических условий использования, принято подразделять на три основных марки: марка А (арктическое),  марка З (зимнее) и марка Л (летнее).

Арктическое дизельное топливо используется при температуре окружающего воздуха до -50°С (при белее низких значениях арктическое дизельное топливо застывает).Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Температура вспышки данного топливного материала  25°С. Плотность не должна превышать 830 кг/м3. Арктическое дизельное топливо получают методом депарафинизации летнего ДТ, но это достаточно дорогой способ. Также можно смешать гидроочищенные, прямогонные углеводородные фракции и вторичного происхождения. По сути, арктическое дизельное топливо представляет собой утяжеленный керосин. Но керосин в чистом виде не обладает необходимыми смазывающими свойствами, цетановое число у него также довольно низкое (около 35 – 40), поэтому в арктическое дизельное топливо дополнительно вводят моторное минеральное масло (чтоб повысить смазывающую способность) и присадки, которые способствуют повышению цетанового числа.

Зимнее дизельное топливо изготавливают смешиванием вторичного происхождения,  гидроочищенных и прямогонных углеводородных фракций. Температура их выкипания составляет от 180 до 340°С. Застывает зимнее дизельное топливо при температуре -35°С. Температура вспышки его составляет 30°С.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Также зимнее дизельное топливо могут изготавливать, вводя в летнее ДТ депрессорную присадку (она уменьшает температуру застывания топлива). Зимнее дизельное топливо можно получить и кустарным способом. Для этого необходимо к летнему ДТ добавить керосин КО или ТС-1. Плотность зимнего дизельного автомобильного топлива составляет около 840 кг/м3.
Летнее дизельное топливо застывает при температуре всего 5°С ниже ноля. Изготавливают также  смешиванием вторичного происхождения,  гидроочищенных и прямогонных углеводородных фракций, но температура выкипания их уже составляет от 180 до 360°С.

Газовое топливо для автомобиля

В качестве сырья для производства газового топлива для автомобилей используются продукты переработки нефти и природные газы.  
Побочным продуктом переработки нефти являются пропан-бутановые фракции. Их смесь — это и есть нефтяной сжиженный газ. Хранится нефтяной сжиженный газ в специальных баллонах в жидком агрегатном состоянии и под определенным давлением.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Величина давления зависит от температуры окружающей среды. Если температура составляет около 0°С –  давление в баллоне равно 3 – 7 атмосферам. В случае, когда температура достигает 40 — 45°С —  давление может достигать 16 атмосфер. Это связано с расширением сжиженного газа при повышении температуры окружающей среды. Именно поэтому, при заправке газового баллона необходимо оставлять небольшую паровую подушку, объем которой составляет около 15 – 20% от общего объема (баллон должен быть заполнен не полностью, чтоб при повышении температуры газ мог расшириться, не создавая при этом критическое давление).  
Для заправки автомобилей сжиженным  нефтяным газом применяют две марки жидкого топлива: летнее топливо ПБА (в состав которого входит около 50% ±10% пропана, остальная часть – бутан и до 1% ненасыщенных углеводородов, иногда могут содержаться примеси этана и метана), и зимнее топливо ПА (автомобильный пропан, содержание в общем объеме которого составляет 90%±10%).
Сжатый природный газ представляет собой метан практически в чистом виде.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Метан на специальных компрессорных газонаполнительных станциях сжимается и его закачивают баллон. Давление сжатого природного газа достигает 200 атм. Показатель уменьшается по мере расходования газа.
Основным недостатком газовых топлив для автомобилей является то, что мощность двигателя, в сравнении с другими видами топлив, уменьшается. При использовании сжатого природного газа мощность двигателя автомобиля снижается приблизительно на 20%, а сжиженного нефтяного газа – на 5-7%.

Почему растут цены на нефтепродукты (бензин, дизельное топливо). Почему в других странах бензин, дизельное топливо дешевле

Почему растут цены на нефтепродукты (бензин, дизельное топливо)? Почему в других странах бензин, дизельное топливо дешевле?

Цены на нефтепродукты в Российской Федерации находятся на более низком уровне, чем в большинстве развитых стран мира.

При этом розничные цены на автомобильное топливо в большинстве стран мира формируются в зависимости от мировой конъюнктуры на рынке нефти и нефтепродуктов.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Вместе с тем, в ряде стран (например, Иран, Ливия, Саудовская Аравия, Венесуэла) уровень розничных цен на автомобильное топливо значительно ниже среднемировых цен, что обусловлено использованием механизмов прямого государственного регулирования цен.

Практика применения прямого регулирования розничных цен на автомобильное топливо приводит к необходимости субсидирования государством производителей нефтепродуктов с целью компенсации убытков от продажи нефтепродуктов по заниженным ценам. В ряде стран мира (например, Индия, Иран, Индонезия, ОАЭ) прямое регулирование цен на нефтепродукты привело к существенному дефициту бюджета и последующему поэтапному отказу от субсидирования цен.

Вместе с тем стоимость автомобильного топлива в Российской Федерации включает в себя налоговую составляющую (акцизы, НДПИ, НДС, налог на прибыль), затраты на добычу и переработку нефти, транспортировку нефтепродуктов, содержание автомобильных заправочных станций (далее — АЗС), а также маржу оптового и розничного рынка.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

Рост цен на автомобильное топливо в Российской Федерации также может быть обусловлен рядом объективных факторов, основным из которых является ослабление рубля по отношению к иностранным валютам.

С учетом олигопольной структуры нефтяной отрасли Правительство Российской Федерации уделяет большое внимание ситуации на внутреннем рынке нефтепродуктов. ФАС России осуществляет контроль за соблюдением нефтяными компаниями антимонопольного законодательства, в том числе за обоснованностью ценообразования.

В случае наличия каких-либо данных о нарушении антимонопольного законодательства (в том числе о возможном установлении и поддержании монопольно высокой или монопольно низкой цены товара), автор обращения имеет право обратиться с соответствующим заявлением или жалобой в антимонопольный орган.

Открыть полный текст документа

ВОДОРОД, КАК АВТОМОБИЛЬНОЕ ТОПЛИВО | Абдрахманова

К. Н. Абдрахманова, В. В. Ворохобко, Г.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Р. Гареева, А. А. Минниахметова

Аннотация

Рост цен на энергоносители, загрязнение окружающей среды, дефицит топлива – вот причины, которые требуют разработки новых методов экономически эффективного и экологически чистого топлива из углеводородного сырья, органических отходов и воды. Водород – самый распространенный химический элемент во Вселенной. При горении водород не выделяет никаких загрязняющих атмосферу веществ, КПД электродвигателя на водородном топливе намного выше ДВС, но проблемой является дороговизна и сложность получения водорода в промышленных объемах. Он имеет широкий спектр возможности его применения в различных отраслях промышленности. Ресурсы водорода, находящегося в органическом веществе и воде, практически бесконечны. Для того чтобы использовать его как топливо, необходимо разорвать химические связи, и предотвратить рекомбинации водорода и кислорода.

Использование последовательных химических реакций при производстве водорода довольно эффективно, но, пожалуй, не настолько известно и распространено, как электролиз воды.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

Разлагать воду на водород и кислород [3] возможно при помощи процесса прямого термолиза при температуре 2500 °С. Но, стоит заметить, что возможно термическое разложение воды и при более низкой температуре. Для осуществления этого используется цепочка химических реакций, выполняющих определенные функции: связывание воды, отщепление кислорода и водорода, регенерация реагентов.

Разрыв химических связей позволяет производить водород и использовать его как топливо. Это послужило причиной возникновения огромного спроса на водород, и, следовательно, потребности в увеличении производственных мощностей.


Ключевые слова

carbon monoxide;heavy water;hydrogen production;steam conversion;thermal decomposition of water;thermonuclear fusion;water;water electrolysis;«легкая вода»;«тяжелая вода»;монооксид углерода;паровая конверсия;производство водорода;термическое разложение воды;термоядерный синтез;электролиз воды


Литература

Гамбург Д.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Ю. Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение. М.: Химия, 1989. 467 с.

Способы производства водорода методом паро-углекислотной конверсии природного газа. Пат. 2379230 РФ С2. 12.04.2009. №2008114670/15; заявл. 08.04.2008; опубл. 20.01.2010; Бюл. № 2. 8 с.

Способ получения водорода из воды. Пат. РФ 2456377, МПК C25B 1/04. №2011105903/07, заявл. 18.02.2011; опубл. 20.07.2012; Бюл. № 20. 7 с.

Электролиз под давлением URL:http://chem21.info/info/1537286/

Получения водорода с помощью термоядерного синтеза. Пат. РФ 2258028, МПК C25B 1/04. № 2004102538/15, заявл. 28.01.2004; опубл. 10.08.2015; Бюл. № 22. 11 с.


© 2021 УГНТУ.

Все права защищены.

Во Франции выпустят биотопливо для гоночных автомобилей на основе вина

Французская нефтяная компания TotalEnergies в 2022 году выпустит автомобильное топливо из вина

Что происходит

  • Французская нефтяная компания TotalEnergies объявила о создании полностью экологически устойчивого топлива для гоночных автомобилей на основе вина.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды
  • Компания планирует протестировать новое топливо в 2022 году на гонке «24 часа Ле-Мана» и Европейской серии Ле-Ман.
  • Биотопливо, получившее название «Excellium Racing 100», будут производить из биоэтанола, винного осадка французской винодельческой промышленности и виноградной выжимки.
  • Сообщается, что новое горючее будет обладать всеми качествами, необходимыми для гоночного топлива, а также будет соответствовать требованиям автопроизводителей и критериям Международной автомобильной федерации (FIA).
  • Компания надеется, что новое биотопливо позволит сократить выбросы СО2 от автоспорта как минимум на 65%.
  • «Excellium Racing 100» будет создан в партнерстве с Западным автомобильным клубом (Automobile Club de l’Ouest), — создателем и организатором гонки «24 часа Ле-Мана».

Что это значит

Глобальная экологическая повестка задала тренд на «озеленение» широкого спектра отраслей, — автоспорт не стал исключением.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Международная автомобильная федерация заявила о намерении сделать «Формулу-1» углеродно нейтральной в 2030 году. Еще в 2019 году технологический департамент FIA изготовил топливо из биологически разлагаемых отходов, которое полностью соответствует всем требованиям для участия в «Формуле-1».

В TotalEnergies считают, что биотопливо является ключом к «озеленению» автоспорта:

«Усовершенствованное биотопливо играет неоспоримую роль в немедленном сокращении выбросов CO2 от транспортного сектора», — заявил Патрик Пуянне, генеральный директор TotalEnergies.

Кроме того, разработкой «зеленого» топлива занимается автоконцерн Porsche в партнерстве с нефтяным гигантом Exxon. С 2022 года они планируют выпускать eFuel, — топливо на основе «зеленого» водорода и улавливаемых выбросов углекислого газа, которое позволит сократить выбросы парниковых газов до 85%.

Стоит также отметить, что вино — не единственный алкогольный напиток, на основе которого изготавливают экологическое топливо.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Ранее шотландский производитель виски Glenfiddich запустил производство биогаза из жидких отходов своего производства, который предназначен для заправки грузовиков компании для транспортировки продукции.

Химики Пермского Политеха нашли способ получить из полимерных отходов автомобильное топливо

Количество материалов из пластика ежегодно растет. Полимеры занимают одно из первых мест в составе твердых бытовых отходов и опасны для окружающей среды. Период их разложения может составлять от 100 до 500 лет. Ученые Пермского Политеха предложили способ переработки пластика, с помощью которого можно получить полезные продукты — дизельное топливо и сырье для нефтехимии. Технология сможет стать альтернативой сжиганию.

Результаты исследования ученые опубликовали в сборнике «Химия. Экология. Урбанистика». 

— Сейчас полимерные отходы, которые не подлежат переработке, сжигают или подвергают захоронению. Эти способы утилизации приводят к образованию парниковых газов и отрицательно влияют на окружающую среду.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Поэтому мы предложили такую технологию, которая позволила бы не только утилизировать отходы, но и получить ценные продукты: дизельное топливо и сырье для нефтехимии, — рассказывает доцент кафедры «Химические технологии» Пермского Политеха, директор НОЦ FCC, кандидат химических наук Александр Чудинов.

Более половины всего объема полимерных материалов составляют полиэтилен, полипропилен и полиэтилентерефталат (ПЭТ), поэтому их переработка становится все более актуальной задачей, считают ученые.

Сейчас на нефтеперерабатывающих предприятиях используют установки каталитического крекинга для получения высокооктанового бензина, газойля и других продуктов. При этом процессе тяжелые молекулы углеводородов нагреваются и распадаются на легкие. Ученые предложили добавлять к этому сырью пластиковые отходы.

— Мы исследовали свойства полученного раствора и установили, что отходы можно вводить и в сырье, и в потоки, которые циркулируют в установке. Превращения композиций мы изучили с помощью специальной лабораторной установки при температуре 527 °С.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Результаты экспериментов показали, что полиэтилен можно переработать практически без снижения эффективности процесса, — поясняет химик.

По словам ученых, разработка может быть полезна для внедрения на предприятиях нефтеперерабатывающей сферы.


Автомобильное топливо: что лучше бензин, дизель или газ?

Выбирая автомобиль покупатель обязательно думает над тем, какое топливо он будет потреблять, так как это одна из самых больших статей расхода. Вид топлива и топливной системы тесно связан и с обслуживанием машины. Учитывая это мы рассмотрим самые популярные из них.

У различных двигателей и топливных систем имеются как свои плюсы, так и минусы, о которых стоит знать заранее. Что лучше, безопаснее и экономичней: бензин, дизель или газ? Давайте разбираться вместе.


Бензиновые автомобили

Автомобили работающие на бензине являются более мощными и динамичными, стоят дешевле дизельных, из-за другого принципа работы топливной системы и отсутствия сложных, довольно дорогих узлов.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды К тому же, бензиновые авто не такие шумные, а с их топливом нет никаких проблем в зимний период.

Плюс бензиновых двигателей состоит еще и в том, что машину можно будет переоборудовать, под газ. Установка газобаллонного оборудования (ГБО) в дизеле, например, невозможна из-за принципиальных отличий работы систем. Учитывая, что цена на газ значительно ниже чем стоимость бензина и дизеля, окупаемость установки происходит уже после 11 000-12 000 км. пробега.

Дизельные автомобили

В дизельных авто отсутствует система зажигания. Топливо воспламеняется от сжатия. Поэтому большинство запчастей в нем изначально являются более прочными, тяжелыми и дорогими. Практически все дизельные двигатели оснащены турбинами, которые, в свою очередь, представляют собой довольно сложными и уязвимый компонент.

Данный двигатель экономичнее в сравнении с бензиновым, и расходует на 20-30% меньше топлива. Однако, требования к качеству сырья у него выше.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды При низких зимних температурах необходимо использовать или специальный сорт топлива, либо добавлять в него присадки. Иначе топливный фильтр может быстро выйти из строя из-за скопившегося на нем слоя парафина. Подробнее о том, как выбрать присадки для дизельного топлива вы можете прочитать в нашем ранее опубликованном материале, перейдя по ссылке.

Машины с ГБО

Автомобили работающие на газовом и бензиновом топливе, позволяют значительно экономить денежные средства, так как его стоимость ниже в 2-2,5 раза. При этом двигатель на газу служит дольше, работая мягко и плавно. Уровень выбросов вредных веществ в атмосферу также становится ниже, а последние поколения ГБО по экологичности соответствуют международным требования Евро 4-6. Однако, следует быть особенно внимательным выбирая газобалонную систему, так как сэкономив на ней вы рискуете безопасностью. Отдавайте предпочтение проверенным и сертифицированным брендам.


Обслуживание

Обслуживание дизельного двигателя обходится дороже, чем его бензинового аналога на 10-20%.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Это обусловлено изначально более высокой стоимостью компонентов. В целом же, основные расходы составляет: стоимость топлива и ремонт.

Для того, чтобы находить запчасти для ремонта машины, следует использовать специализированные интернет площадки. Здесь вы сможете найти нужные компоненты по наилучшим ценам, а также обсудить условия оплаты и доставки с продавцом. Кроме того, специалисты смогут проконсультировать автовладельца по всем вопросам, а также оценить правильность сделанного им выбора. То есть применяемость запчасти к марке и модели будет подтверждена профессионалом.

Ограничения

Отметим, что переоборудование и другие модификации автомобилей, такие как тюнинг, в России с недавних пор должны согласовываться с ГИБДД. Данные меры направлены на повышение уровня безопасности транспортных средств. Теперь русские водители не будут иметь возможности переоборудовать машину под газ без соответствующего разрешения.

Итоги

Экономические факторы занимают одно из первых мест в тот момент, когда перед покупателем стоит выбор.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Оценивая личные запросы и ожидания от автомобиля, сделать его становится проще.

Расставляйте собственные приоритеты и делайте выбор!

Автомобильное топливо — обзор

Отвод тепла

Охлаждение автомобильного топливного элемента сложнее, чем двигателя внутреннего сгорания, из-за (1) относительно низкой рабочей температуры топливного элемента и (2) относительно большего количества тепла энергия, вложенная в систему охлаждения. Для обеспечения эквивалентной производительности при высоких температурах окружающей среды топливному элементу требуются радиатор и вентилятор большего размера.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды В качестве альтернативы выработка энергии в топливном элементе должна быть уменьшена при высоких температурах окружающей среды.

Чтобы проиллюстрировать проблему охлаждения, рассмотрим разницу в количестве тепла, подводимого к охлаждающей жидкости для двигателя внутреннего сгорания по сравнению с топливным элементом. При высокой мощности бензиновый двигатель внутреннего сгорания вырабатывает примерно равные трети механической мощности, энтальпии выхлопных газов и тепла охлаждающей жидкости. Следовательно, отношение тепловой мощности, отбрасываемой к теплоносителю, к полезной передаваемой механической мощности составляет около 1,0.

При высокой мощности топливного элемента количество тепла, отводимого хладагенту, примерно такое же, как полная электрическая мощность батареи.Идеальный топливный элемент со 100% -ной эффективностью будет производить напряжение элемента 1,23 В, рассчитанное на основе электрохимии элемента. Однако при работе напряжение элемента обычно составляет около 0,615 В.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Исходя из этого, можно рассчитать, что неэффективность топливного элемента составляет около 50% от полной мощности топлива (1,23–0,615 В) / 1,23 В = 50%.

Низкий процент тепла отводится выхлопным потоком катода в условиях высокой мощности. Когда учитываются вспомогательные нагрузки и старение батареи, полезная электрическая мощность снижается до 40%, а тепло, отводимое охлаждающей жидкости, увеличивается до 60%.В результате отношение тепловой мощности, отбрасываемой теплоносителю, к полезной передаваемой механической мощности составляет около 1,5 при полной нагрузке.

Основным фактором, отрицательно влияющим на охлаждение топливного элемента, является относительно низкая температура охлаждающей жидкости топливного элемента, обычно около 80 ° C, по сравнению с двигателем внутреннего сгорания при 120 ° C.

Количество отводимого тепла (кВт) приблизительно линейно пропорционально фронтальной площади хорошо спроектированной системы радиатор – вентилятор и обратно пропорционально начальной разнице температур на входе (ITD) между двумя потоками жидкости, которые она объединяет (Δ Т ), например, воздух и охлаждающая жидкость.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды При температуре окружающего воздуха 40 ° C и температуре охлаждающей жидкости топливного элемента 80 ° C ITD составляет 40 ° C. В двигателе внутреннего сгорания при температуре окружающего воздуха 40 ° C и охлаждающей жидкости 120 ° C ITD составляет 80 ° C. Таким образом, для того же отбрасываемого тепла радиатор топливного элемента должен быть в два раза больше. Относительное увеличение размера радиатора с увеличением температуры охлаждающей жидкости показано на рисунке 4. Если батарея изношена и вспомогательные нагрузки высоки, эффективность отвода тепла радиатора топливного элемента может потребоваться в 3 раза выше, чем у двигателя внутреннего сгорания.

Чтобы решить проблему отвода тепла, эффективность топливных элементов должна поддерживаться на высоком уровне за счет работы при высоком напряжении элемента и с низкими потерями вспомогательной нагрузки. Дополнительная площадь переднего радиатора может быть добавлена ​​за счет использования радиаторов рулевой рубки, расположенных перед колесами или в других местах.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Для проталкивания большего количества воздуха через радиатор можно использовать вентилятор большего размера, но увеличение паразитной мощности для привода вентилятора снижает эффективность системы с небольшим увеличением общего отвода тепла.

Трудность отвода тепла от топливного элемента PEM является одним из основных факторов для исследований и разработок мембран, которые могут работать при более высоких температурах и с более низкой относительной влажностью в мембране.Одна из трудностей заключается в том, что при температуре выше 80 ° C поддерживать увлажнение мембраны и электрода становится все труднее. Если охлаждение будет недостаточным, а температура охлаждающей жидкости повысится, мембрана быстро высохнет, и выработка энергии батареей снизится. Следует отметить, что пределы отвода тепла обычно встречаются только при движении на высоких скоростях или на крутых подъемах в жаркие дни.

Стандарты автомобильного топлива

Стандартные технические условия на топливо для автомобильных двигателей с искровым зажиганием

1.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды 1 Настоящая спецификация охватывает установление требований к жидкому автомобильному топливу для наземных транспортных средств, оборудованных двигателями с искровым зажиганием. 1.2 В данной спецификации описаны различные характеристики автомобильного топлива для использования в широком диапазоне условий эксплуатации. Он предусматривает изменение летучести и водостойкости автомобильного топлива в соответствии с сезонными климатическими изменениями в местности, где используется топливо. На период с 1 мая по 15 сентября максимальные пределы давления пара, установленные США (U.S.) Агентство по охране окружающей среды (EPA) указано для каждой географической области, кроме Аляски и Гавайев. Изменение антидетонационного индекса в зависимости от сезонных климатических изменений и высоты обсуждается в Приложении X1. Эта спецификация не обязательно включает все типы топлива, подходящие для автомобильных транспортных средств, и не обязательно исключает топлива, которые могут работать неудовлетворительно при определенных условиях эксплуатации или в определенном оборудовании.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Значение каждого из свойств данной спецификации показано в Приложении X1.1.3 Топливо для двигателей с искровым зажиганием, охватываемое данной спецификацией, представляет собой бензин и его смеси с оксигенатами, такими как спирты и простые эфиры, и где бензин является основным по объему компонентом смеси. Концентрации и типы оксигенатов конкретно не ограничиваются в этом описании. Состав как неэтилированного, так и этилированного топлива ограничен экономическими, юридическими и техническими соображениями, но их свойства, включая летучесть, определены в данной спецификации. Во многих странах регулирующие органы, обладающие юрисдикцией, установили законы и постановления, ограничивающие концентрацию оксигенатов и некоторых других соединений, содержащихся в топливе для двигателей с искровым зажиганием.В Соединенных Штатах типы и концентрации оксигенатов ограничиваются теми, которые утверждены в соответствии с практически аналогичным правилом Агентства по охране окружающей среды США (EPA) (см.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды X3.3.1), отказами и частичными отказами, включая некоторые ограничения на использование транспортных средств и оборудования (см. X3. 3.3). Что касается свойств топлива, включая летучесть, эта спецификация может быть более или менее строгой, чем правила, постановления и отказы от EPA. См. Приложение X3 для обсуждения правил EPA, касающихся летучести топлива, содержания свинца и фосфора, содержания серы, содержания бензола, сертификации присадок для контроля отложений и использования оксигенатов в смесях с неэтилированным бензином.Свяжитесь с EPA для получения последних версий правил и дополнительных требований. 1.4 В данной спецификации не рассматриваются характеристики выбросов измененного состава топлива для двигателей с искровым зажиганием. Измененный состав моторного топлива с искровым зажиганием требуется в некоторых областях для снижения выбросов от автомобильных транспортных средств, и его характеристики описаны в отчете об исследовании измененного состава моторного топлива с искровым зажиганием.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды 2 Однако, в дополнение к законодательным требованиям, изложенным в этом отчете об исследованиях, переработанное топливо для двигателей с искровым зажиганием должно соответствовать требованиям к рабочим характеристикам, указанным в данной спецификации.1.5 Настоящая спецификация представляет собой описание автомобильного топлива на дату публикации. Спецификация постоянно пересматривается, что может привести к пересмотру на основе изменений в топливе, автомобильных требованиях, методах испытаний или их комбинации. Поэтому всем пользователям этой спецификации следует обращаться к последней редакции. Примечание 1: Если есть какие-либо сомнения относительно последней редакции Спецификации D4814, обратитесь в штаб-квартиру ASTM International. 1.6 Испытания, применимые к бензину, не обязательно применимы к его смесям с оксигенатами.Следовательно, сначала необходимо определить тип рассматриваемого топлива, чтобы выбрать применимые испытания. Метод испытаний D4815 обеспечивает процедуру определения концентрации оксигенатов в процентах по массе.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Метод испытаний D4815 также включает процедуры расчета массового содержания кислорода и концентрации оксигенатов в объемных процентах. В Приложении X4 представлена ​​процедура расчета массового содержания кислорода в топливе с использованием измеренного типа оксигената, концентрации оксигената в объемных процентах и ​​измеренной плотности или относительной плотности топлива.1.7 Следующее применяется ко всем указанным в настоящем стандарте предельным значениям: для целей определения соответствия этим спецификациям наблюдаемое или вычисленное значение должно быть округлено «до ближайшей единицы» в самой правой значащей цифре, используемой при выражении спецификации. предел в соответствии с методом округления в Практике E29. Для предела спецификации, выраженного как целое число, завершающий ноль имеет значение, только если указана десятичная точка. Для указанного предела, выраженного как целое число, и крайняя правая цифра не равна нулю, самая правая цифра имеет значение без указания десятичной точки.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Это соглашение применяется к указанным ограничениям в таблицах 1, 3 и X8.1 и не будет соблюдаться в остальной части данной спецификации. 1.8 Значения, указанные в единицах СИ, являются стандартными, за исключением случаев, когда другие единицы определены федеральным законодательством США. Значения, указанные в скобках, приведены только для информации. Примечание 2: многие значения, показанные в таблице 1, изначально были разработаны с использованием общепринятых единиц измерения США и впоследствии были программно преобразованы в значения системы СИ. В результате преобразование значений SI иногда будет немного отличаться от U.S. стандартные значения указаны из-за округления. В некоторых случаях федеральные правила США определяют единицы, не относящиеся к системе СИ. 1.9 Настоящий стандарт не претендует на полноту описания всех мер безопасности, если таковые имеются, связанных с его использованием. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за установление соответствующих правил техники безопасности, охраны здоровья и окружающей среды и определение применимости нормативных ограничений перед использованием.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды 1.10 Этот международный стандарт был разработан в соответствии с международно признанными принципами стандартизации, установленными в Решении о принципах разработки международных стандартов, руководств и рекомендаций, выпущенном Комитетом Всемирной торговой организации по техническим барьерам в торговле (TBT).

Электрокатализаторы подходы и проблемы для автомобильных топливных элементов

  • 1

    The. Министерство энергетики США (DOE). Энергоэффективность и возобновляемые источники энергии http://www.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/mypp/pdfs/fuel_cells.pdf и план Технической группы по топливным элементам DRIVE США по технологиям (пересмотренный 25 января 2012 г.) http: // www.uscar.org/guest/teams/17/Fuel-Cell-Tech-Team. Эти веб-сайты определяют наиболее важные целевые показатели производительности, долговечности и стоимости для MEA топливных элементов PEM и каждого из его компонентов, а также требования к стеку и системе.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

  • 2

    Вагнер, Ф. Т., Лакшманан, Б. и Матиас, М. Ф. Электрохимия и будущее автомобилей. J. Phys. Chem. Lett. 1 , 2204–2219 (2010)

    CAS Google Scholar

  • 3

    Гастайгер, Х., Коча, С., Сомпалли, Б. и Вагнер, Ф. Контрольные показатели активности и требования к катализаторам восстановления кислорода из Pt, Pt-сплавов и без Pt для PEMFC. Заявл. Катал. B 56 , 9–35 (2005) В этом документе сначала были определены и объяснены целевые показатели деятельности и требования ORR для катодов топливных элементов с PEM, особенно для транспортных средств на топливных элементах.

    CAS Google Scholar

  • 4

    Маркович, Н., Шмидт, Т., Стаменкович, В.И Росс, П. Реакция восстановления кислорода на биметаллических поверхностях Pt и Pt: выборочный обзор. Топливные элементы 1 , 105–116 (2001)

    CAS Google Scholar

  • 5

    Нёрсков, Дж.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды К., Блигаард, Т., Россмейсл, Дж. И Кристенсен, К. Х. К вычислительному дизайну твердых катализаторов. Nature Chem. 1 , 37–46 (2009)

    ADS Google Scholar

  • 6

    Грили, Дж.и другие. Сплавы платины и ранних переходных металлов как электрокатализаторы восстановления кислорода. Nature Chem. 1 , 552–556 (2009)

    ADS CAS Google Scholar

  • 7

    Wipke, K. et al. Контролируемый водородный парк и анализ инфраструктуры: 2011 Ежегодный обзор заслуг и коллегиальной оценки Водородной программы Министерства энергетики США http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review11/tv001_wipke_2011_o.pdf (Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, 2011 г.)

  • 8

    Reiser, C.A. et al. Механизм затухания обратного тока для топливных элементов. Электрохим. Solid-State Lett. 8 , A273 (2005) Это объясняет основной механизм, с помощью которого истощение топлива или события запуска и остановки в топливном элементе PEM могут вызвать углеродную коррозию на катоде.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

    CAS Google Scholar

  • 9

    Атанасоска, Л.Л., Вернстром, Г. Д., Хауген, Г. М., Атанасоски, Р. Т. Долговечность катализатора для топливных элементов в условиях запуска и остановки: оценка пленок, нанесенных методом распыления Ru и Ir на платину в среде PEM. ECS Trans. 41 , 785–795 (2011)

    CAS Google Scholar

  • 10

    Halalay, I.C. et al. Анодные материалы для смягчения эффектов водородного голодания в топливных элементах PEM. J. Electrochem.Soc. 158 , B313 – B321 (2011)

    CAS Google Scholar

  • 11

    Сепа Д. Б., Войнович М. В. и Дамьянович А. Промежуточные продукты реакции как контролирующий фактор кинетики и механизма восстановления кислорода на платиновых электродах. Электрохим. Acta 26 , 781–793 (1981)

    CAS Google Scholar

  • 12

    Маркович Н.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды М. и Росс, П. Н. Исследования поверхности модельных электрокатализаторов топливных элементов. Surf. Sci. Реп. 45 , 117–229 (2002)

    ADS CAS Google Scholar

  • 13

    Дебе, М. К. Влияние распределения площади поверхности электродов на характеристики топливных элементов с ПЭМ с высокой плотностью тока. J. Electrochem. Soc. 159 , B54 – B67 (2012)

    CAS Google Scholar

  • 14

    Майрхофер, К.J. J. et al. Измерение активности восстановления кислорода с помощью метода вращающегося дискового электрода: от поверхностей модели Pt до катализаторов с большой площадью поверхности на углеродной основе. Электрохим. Acta 53 , 3181–3188 (2008)

    CAS Google Scholar

  • 15

    Гарсани Ю., Барурина О. А., Свидер-Лайонс К. Э. и Коча С. С. Экспериментальные методы количественной оценки активности платиновых электрокатализаторов в реакции восстановления кислорода.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Анал. Chem. 82 , 6321–6328 (2010)

    CAS PubMed Google Scholar

  • 16

    Стаменкович, В. Р. и др. Повышенная активность восстановления кислорода на Pt3Ni (111) за счет увеличения доступности участков на поверхности. Science 315 , 493–497 (2007) Эта статья показала, что фундаментальная кинетическая активность восстановления кислорода на объемных поверхностях сплава Pt – Ni может быть почти на два порядка выше, чем у стандартной диспергированной Pt на углероде.

    ADS CAS PubMed Google Scholar

  • 17

    Стаменкович, В.Р., Мун, Б.С., Майрхофер, К.Дж., Росс, П.Н. и Маркович, Н.М. Влияние состава поверхности на электронную структуру, стабильность и электрокаталитические свойства сплавов Pt-переходных металлов: Pt-скин по сравнению с Pt-скелетом поверхности. J. Am. Chem. Soc. 128 , 8813–8819 (2006) Эта статья демонстрирует чувствительность и специфичность активности ORR к фундаментальной структуре поверхности и составу нескольких верхних слоев сплавов переходных металлов Pt.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

    CAS PubMed Google Scholar

  • 18

    Стаменкович, В. Р. и др. Тенденции электрокатализа на протяженных и наноразмерных поверхностях Pt-биметаллических сплавов. Nature Mater. 6 , 241–247 (2007)

    ADS CAS Google Scholar

  • 19

    Paulus, U.A. et al. Снижение содержания кислорода на катализаторах из сплава на основе Pt с большой площадью поверхности по сравнению с хорошо определенными гладкими электродами из массивного сплава. Электрохим. Acta 47 , 3787–3798 (2002)

    CAS Google Scholar

  • 20

    Стаменкович, В., Шмидт, Т. Дж., Росс, П. Н. и Маркович, Н. М. Эффекты состава поверхности в электрокатализе: кинетика восстановления кислорода на четко определенных поверхностях сплавов Pt3Ni и Pt3Co. J. Phys. Chem. В 106 , 11970–11979 (2002)

    Google Scholar

  • 21

    Дебе, М.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды K. в справочнике по топливным элементам — основы, технологии и приложения (редакторы Vielstich, W., Lamm, A. & Gasteiger, H.A.) Ch. 45 (John Wiley & Sons, 2003)

    Google Scholar

  • 22

    Дебе, М. К., Атанасоски, Р. Т., Стейнбах, А. Дж. Наноструктурированные тонкопленочные электрокатализаторы — текущее состояние и будущий потенциал. ECS Trans. 41 , 937–954 (2011)

    Google Scholar

  • 23

    Дебе, М.K. Ежегодные обзоры заслуг за 2009–2011 гг. Программы Министерства энергетики по водородным и топливным элементам и технологиям транспортных средств: усовершенствованные катодные катализаторы и вспомогательные средства для топливных элементов PEM http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review11/fc001_debe_2011_o.pdf (DOE , 2011)

    Google Scholar

  • 24

    Debe, M.K. Наноструктурированные тонкопленочные электрокатализаторы для топливных элементов PEM — учебное пособие по фундаментальным характеристикам и практическим свойствам катализаторов NSTF.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды ECS Trans. 45 (2). 47–68 (2012) В этой статье определяются все измеренные свойства катализатора и МЭБ, а также опубликованные на данный момент статьи для каталитических электродов типа NSTF.

    CAS Google Scholar

  • 25

    Gancs, L., Kobayashi, T., Debe, M. K., Atanasoski, R. & Wieckowski, A. Кристаллографические характеристики наноструктурированных тонкопленочных электрокатализаторов топливных элементов — исследование HRTEM. Chem.Матер. 20 , 2444–2454 (2008)

    CAS Google Scholar

  • 26

    фургон. der Vliet, D. et al. Наноструктурированные тонкопленочные катализаторы из платинового сплава для реакции восстановления кислорода. Электрохим. Acta 56 , 8695–8699 (2011)

  • 27

    Дебе, М. К., Шмёкель, А. К., Вернстром, Г. Д. и Атанасоски, Р. Стабильность высокого напряжения наноструктурированных тонкопленочных катализаторов для топливных элементов на основе ПЭМ.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды J. Источники энергии 161 , 1002–1011 (2006)

    ADS CAS Google Scholar

  • 28

    Дебе, М. К., Стейнбах, А. Дж. И Нода, К. Испытания на стойкость к остановке и сильному току наноструктурированных тонкопленочных катализаторов для топливных элементов на основе ПЭМ. ECS Trans. 3 , 835–853 (2006)

    Google Scholar

  • 29

    Debe, M. K. et al.Аспекты долговечности наноструктурированных тонкопленочных катализаторов для топливных элементов PEM. ECS Trans. 1 , 51–56 (2006)

    CAS Google Scholar

  • 30

    Debe, M. K. et al. в Proc. 50-я ежегодная техническая конференция Общества специалистов по нанесению покрытий в вакууме 175–185 (Общество производителей вакуумных покрытий, 2006 г.)

  • 31

    Хауген, Г., Барта, С., Эмери, М., Хамрок, С. & Яндрасиц, М.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды в Fuel Cell Chemistry and Operation (eds Herring, A. M., Zawodzinski Jr., T. A. & Hamrock, S.J.) 137 (ACS Symposium Series 1040, 2010)

    Google Scholar

  • 32

    Steinbach, A. et al. Влияние ГДЛ анода на водоуправление ультратонких электродов PEMFC при низких температурах. ECS Trans. 41 , 449–457 (2011)

    CAS Google Scholar

  • 33

    Дебе, М.K. et al. Необычайная активность Pt3Ni по восстановлению кислорода. J. Electrochem. Soc. 158 , B910 – B918 (2011)

    CAS Google Scholar

  • 34

    Park, S. et al. Поляризационные потери при ускоренном стресс-тесте с использованием Pt-катализатора на многослойных углеродных нанотрубках в топливных элементах PEM. J. Electrochem. Soc. 158 , B297 – B302 (2011)

    CAS Google Scholar

  • 35

    Ван, С.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды , Цзян, С. П., Уайт, Т. Дж. И Ван, X. Синтез нанопокрытий Pt и Pd на многослойных углеродных нанотрубках в качестве потенциальных электрокатализаторов низкотемпературных топливных элементов. Электрохим. Acta 55 , 7652–7658 (2010)

    CAS Google Scholar

  • 36

    Янг Р., Лейш Дж., Штрассер П. и Тони М. Ф. Структура тонких пленок удаленного PtCu3 и активность катализатора для восстановления кислорода. Chem. Матер. 22 , 4712–4720 (2010)

    CAS Google Scholar

  • 37

    Эрлебахер, Дж. И Снайдер, Дж. Сплавы нанопористых металлов для катализа топливных элементов на основе ПЭМ. ECS Trans. 25 , 603–612 (2009)

    CAS Google Scholar

  • 38

    Эрлебахер, Дж., Азиз, М., Карма, А., Димитров, Н., Серадски, К. Эволюция нанопористости при удалении легирования. Природа 410 , 450–453 (2001)

    ADS CAS PubMed Google Scholar

  • 39

    Moffat, T.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды P., Mallett, J. J. & Hwang, S.-M. Кинетика восстановления кислорода на электроосажденных Pt 100-xNix и Pt 100-xCox. J. Electrochem. Soc. 156 , B238 – B251 (2009)

    CAS Google Scholar

  • 40

    Имбо, Р., Антонио, П., Гарбарино, С. и Гуай, Д. Кинетика восстановления кислорода на тонких пленках PtxNi100-x, полученных с помощью импульсного лазерного осаждения. J. Electrochem. Soc. 157 , B1051 – B1058 (2010)

    CAS Google Scholar

  • 41

    Ральф Т. и Хогарт М. П. Катализ для низкотемпературных топливных элементов. Platin. Встретились. Ред. 46 , 3–14 (2002)

    CAS Google Scholar

  • 42

    Шуленбург, Х.и другие. Термообработанные наночастицы PtCo как катализаторы восстановления кислорода. J. Phys. Chem. К 113 , 4069–4077 (2009)

    CAS Google Scholar

  • 43

    Thompsett, D.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды в Справочнике по топливным элементам — основы, технологии и приложения (редакторы Vielstich, W., Lamm, A. и Gasteiger, H.A.), гл. 37 (John Wiley & Sons, 2003)

    Google Scholar

  • 44

    Вагнер, Ф.T. Автомобильные проблемы и возможности для катализаторов восстановления кислорода. В году на Первой международной конференции CARISMA. (Ла Гранд Мотт, Франция, 23 сентября 2008 г.)

    Google Scholar

  • 45

    Wang, C. et al. Монодисперсные наночастицы Pt3Co как электрокатализатор: влияние размера частиц и предварительной обработки на электрокаталитическое восстановление кислорода. Phys. Chem. Chem. Phys. 12 , 6933–6939 (2010)

    CAS PubMed Google Scholar

  • 46

    Ву, Дж.B. et al. Электрокатализаторы Pt3Ni ORR с усеченным октаэдром. J. Am. Chem. Soc. 132 , 4984–4985 (2010)

    CAS PubMed Google Scholar

  • 47

    Чжан, Дж.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды , Янг, Х., Фанг, Дж. И Цзоу, С. Синтез и активность восстановления кислорода нанополигранников Pt3Ni с контролируемой формой. Nano Lett. 10 , 638–644 (2010)

    ADS CAS PubMed Google Scholar

  • 48

    Лим, Б.и другие. Биметаллические нанодендриты Pd-Pt с высокой активностью восстановления кислорода. Наука 324 , 1302–1305 (2009)

    ADS CAS PubMed Google Scholar

  • 49

    Гастайгер, Х. А. и Маркович, Н. М. Просто мечта или будущая реальность? Наука 324 , 48–49 (2009)

    ADS CAS PubMed Google Scholar

  • 50

    Ван, К.и другие. Монодисперсные наночастицы Pt3Co как катализатор реакции восстановления кислорода: активность в зависимости от размера. J. Phys. Chem. К 113 , 19365–19368 (2009)

    КАС Google Scholar

  • 51

    Wang, C.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды et al. Корреляция между химией поверхности и электрокаталитическими свойствами монодисперсных наночастиц PtxNi1-x. Adv. Функц. Матер. 21 , 147–152 (2011)

    Google Scholar

  • 52

    Маркович Н.Наносегрегированные катодные катализаторы со сверхнизким содержанием платины. В ежегодном обзоре заслуг Водородной программы Министерства энергетики США за 2010 год FC-006, http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review10/fc008_markovic_2010_o_web.pdf (2011)

  • 53

    Shao, M., Sasaki, K. , Marinkivic, NS, Zhang, L. & Adzic, RR Синтез и характеристика однослойных платиновых электрокатализаторов восстановления кислорода с носителями наночастиц ядро-оболочка Co-Pd. Электрохим. Commun. 9 , 2848–2853 (2007)

    CAS Google Scholar

  • 54

    Близнаков, С.Т., Вукмирович, М. Б., Янг, Л., Саттер, Э. А. и Адзич, Р. Р. Монослой платины на электроосажденных наноструктурах Pd — усовершенствованные катодные катализаторы для топливных элементов PEM.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды ECS Trans. 41 , 1055 (2011)

    CAS Google Scholar

  • 55

    Вукмирович, М. Б. и др. Монослойные платиновые электрокатализаторы восстановления кислорода. Электрохим. Acta 52 , 2257–2263 (2007)

    CAS Google Scholar

  • 56

    Шао, М.Х., Сасаки, К., Луи, П. и Адзич, Р. Р. Электрокатализаторы монослойного Pd3Fe и Pt Pd3Fe для восстановления кислорода. Z. Phys. Chem. 221 , 1175–1190 (2007)

    CAS Google Scholar

  • 57

    Zhang, J. et al. Монослойные платиновые электрокатализаторы восстановления O2: монослой Pt на Pd (111) и наночастицах Pd на углеродной основе. J. Phys. Chem. В 108 , 10955–10964 (2004)

    CAS Google Scholar

  • 58

    Рассел, А.E. et al. In situ XAS-исследования катализаторов топливных элементов на основе ПЭМ с активной оболочкой: возможности и проблемы.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды ECS Trans. 41 , 55–67 (2011)

    CAS Google Scholar

  • 59

    Haug, A. et al. Стабильность Pt-Pd катализатора «ядро-оболочка»: сравнительное исследование топливных элементов и RDE. 218-е заседание ECS abstr. 743 (Электрохимическое общество, 2010 г.)

  • 60

    Knupp, S. L. et al. Монослойные платиновые электрокатализаторы для восстановления O2: монослой Pt на наночастицах PdIr на углеродной основе. Электрокатализ 1 , 213–223 (2010)

    CAS Google Scholar

  • 61

    Xing, Y. et al. Повышение активности реакции восстановления кислорода с помощью подслоя сплава Pd-Au с монослойными электрокатализаторами Pt. J. Phys. Chem. Lett. 1 , 3238–3242 (2010)

    CAS Google Scholar

  • 62

    Wang, J. X. et al. Восстановление кислорода на четко определенных нанокатализаторах ядро-оболочка: влияние размера частиц, граней и толщины оболочки Pt.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды J. Am. Chem. Soc. 131 , 17298–17302 (2009) Это примерная статья из длинной серии работ группы Адзика, разрабатывающей катализаторы из наночастиц ядро-оболочка, имеющие монослойную оболочку Pt, контролируемый размер и грани поверхности.

    CAS PubMed Google Scholar

  • 63

    Gong, K., Su, D. & Adzic, R. Платиновая монослойная оболочка на AuNi0. Электрокатализатор ядра наночастиц 5Fe с высокой активностью и стабильностью для реакции восстановления кислорода. J. Am. Chem. Soc. 132 , 14364–14366 (2010)

    CAS PubMed Google Scholar

  • 64

    Ball, S. et al. Структура и активность новых Pt катализаторов ядро-оболочка для реакции восстановления кислорода. ECS Trans. 25 , 1023–1036 (2009)

    CAS Google Scholar

  • 65

    Коровина, А., Гарсаны, Ю., Эпштейн, А.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды , Свидер-Лайонс, К.Э. и Рамакер, Д. Э. Понимание восстановления кислорода на оксифосфатных катализаторах платины и тантала. 218-е заседание ECS abstr. 687 (Электрохимическое общество, 2010)

    Google Scholar

  • 66

    Park, S. et al. Поляризационные потери при ускоренном стресс-тесте с использованием Pt-катализатора на многослойных углеродных нанотрубках в топливных элементах PEM. J. Electrochem. Soc. 158 , B297 – B302 (2011)

    CAS Google Scholar

  • 67

    Ван Х., Waje, M. & Yan, Y. Электроды на основе CNT с высокой эффективностью для PEMFC. Электрохим. Solid-State Lett. 8 , A42 – A44 (2005)

    CAS Google Scholar

  • 68

    Чен, З., Вайе, М., Ли, В. и Ян, Й. Нанотрубки Pt и PtPd без подложки в качестве электрокатализаторов для реакций восстановления кислорода. Angew.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Chem. Int. Эдн 46 , 4060–4063 (2007)

    CAS Google Scholar

  • 69

    ван дер Влит, Д.и другие. Металлические нанотрубки с регулируемым составом и структурой как современные электрокатализаторы. Nature Mater. (представлен)

  • 70

    Zhou, H., Zhou, W.-P., Adzic, R. & Wong, S. S. Улучшенные электрокаталитические характеристики одномерных металлических нанопроволок и массивов, полученных с помощью синтеза без поверхностно-активных веществ в окружающей среде. J. Phys. Chem. К 113 , 5460–5466 (2009)

    CAS Google Scholar

  • 71

    Аджич, Р.Сплошные монослойные платиновые электрокатализаторы восстановления кислорода на недорогих носителях с высокой стабильностью. В ежегодном обзоре заслуг водородной программы Министерства энергетики США за 2011 год FC-009, http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review11/fc009_adzic_2011_o.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды pdf (2011)

  • 72

    Шао М. Электрокатализаторы на основе палладия для реакции окисления водорода и восстановления кислорода. J. Источники энергии 196 , 2433–2444 (2011)

    ADS CAS Google Scholar

  • 73

    Майерс, Д.Неплатиновые биметаллические катодные электрокатализаторы. В Ежегодные обзоры заслуг водородной программы Министерства энергетики США за 2008–2010 гг. http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review10/fc004_myers_2010_o_web.pdf (2010)

  • 74

    Атанасоски, Р. и Доделет, Ж.-П . в Encyclopedia of Electrochemical Power Sources (eds Garche, J. et al.) Vol. 2 639–649 (Elsevier, 2009)

    Google Scholar

  • 75

    Лей, М., Ли, П.Г., Ли, Л.Х. и Танг, У. Х. Высокоупорядоченный наноразмерный массив Fe-N-C как недрагоценный катализатор восстановления кислорода для топливных элементов с протонообменной мембраной. J.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Источники энергии 196 , 3548–3552 (2011)

    ADS CAS Google Scholar

  • 76

    Ван, С., Ю, Д. и Дай, Л. Углеродные нанотрубки, функционализированные полиэлектролитом, как эффективные безметалловые электрокатализаторы для восстановления кислорода. J. Am. Chem. Soc. 133 , 5182–5185 (2011)

    CAS PubMed Google Scholar

  • 77

    Зеленай, п.Современные катодные катализаторы. В 2010 г. Ежегодный обзор заслуг водородной программы Министерства энергетики США , http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review10/fc005_zelenay_2010_o_web.pdf (2010)

  • 78

    Ishihara, A., Ohgi, Y., Мацузава К., Мицусима С. и Ота К. Прогресс в разработке катодов на основе оксидов неблагородных металлов для топливных элементов с полимерным электролитом. Электрохим. Acta 55 , 8005–8012 (2010)

    CAS Google Scholar

  • 79

    Лефевр, М.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды , Proietti, E., Jaouen, F., Dodelet, J.-P. Катализаторы на основе железа с улучшенной активностью восстановления кислорода в топливных элементах с полимерным электролитом. Наука 324 , 71–74 (2009)

    ADS CAS PubMed Google Scholar

  • 80

    Башям Р. и Зеленай П. Класс композитных катализаторов из неблагородных металлов для топливных элементов. Природа 443 , 63–66 (2006)

    ADS CAS PubMed Google Scholar

  • 81

    Proietti, E.и другие. Катодный катализатор на основе железа с повышенной плотностью мощности в топливных элементах с полимерно-электролитной мембраной. Nature Commun. 2 , 416 (2011) Эта статья является последней в длинной серии этих авторов, которые демонстрируют удивительную скорость улучшения характеристик катализаторов из неблагородных металлов в начале срока их службы в чистом кислороде.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

    Google Scholar

  • 82

    Вуд, Т. Э., Тан, З., Шмёкель, А. К., О’Нил, Д.& Атанасоски, Р. Катализатор восстановления кислорода неблагородных металлов для топливных элементов PEM на основе предшественника нитроанилина. J. Источники энергии 178 , 510–516 (2008)

    ADS CAS Google Scholar

  • 83

    Wu, G., More, K. L., Johnston, C. M. и Zelenay, P. Высокопроизводительные электрокатализаторы для восстановления кислорода на основе полианилина, железа и кобальта. Наука 332 , 443–447 (2011)

    ADS CAS PubMed Google Scholar

  • 84

    По всему миру. и Отчет об отрасли производства стекла с низким энергопотреблением Китая http://pressexposure.com/Global_and_China_Low-E_Glass_Industry_Report,_2010_-_Published_by_ResearchInChina-205310.html (ResearchInChina, 2010)

  • 85

    Chen, S.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды К., Тада, Т. и Шао-Хорн, Ю. Деградация катодного катализатора из платинового сплава в топливных элементах с протонообменной мембраной: изменения состава и морфологии в нанометровом масштабе. J. Electrochem. Soc. 157 , A82 – A97 (2010)

    CAS Google Scholar

  • 86

    Kongkanand, A., Liu, Z., Dutta, I. & Wagner, F. T. Электрохимическая и микроструктурная оценка состаренного наноструктурированного электрокатализатора тонкопленочных топливных элементов. J. Electrochem. Soc. 158 , B1286 – B1291 (2011)

    CAS Google Scholar

  • 87

    Wagner, F. T. et al. Потребности и пути разработки катализаторов для автомобильных топливных элементов с PEM. ECS Trans. 3 , 19 (2006)

    CAS Google Scholar

  • 88

    Кох, С., Хан, Н., Ю., К. и Штрассер, П. Влияние состава и условий отжига на каталитическую активность электрокатализаторов с удаленными сплавами наночастиц Pt-Cu для PEMFC.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды J. Electrochem. Soc. 155 , B1281 – B1288 (2008)

    CAS Google Scholar

  • 89

    Озаслан М., Хаше Ф. и Штрассер П. Взаимосвязь структуры и активности электрокатализатора наночастиц удаленного PtCo3 и PtCu3 для реакции восстановления кислорода в PEMFC. ECS Trans. 33 , 333–341 (2010)

    CAS Google Scholar

  • 90

    Штрассер, П., Хан, Н. Т. и Кох, С. Коррозия и активность электрокатализаторов из сплава Pt во время предварительной вольтамперометрической обработки. ECS Trans. 3 , 139–149 (2006)

    Google Scholar

  • 91

    Мани, П., Шривастава, Р. и Штрассер, П. Бинарные электрокатализаторы PtM3 (M = Cu, Co, Ni) и тройные PtNi3M (M = Cu, Co, Fe, Cr) для восстановления кислорода реакция: производительность в топливных элементах с мембраной из полимерного электролита. J.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Источники энергии 196 , 666–673 (2011)

    ADS CAS Google Scholar

  • 92

    Нейерлин, К. К., Шривастава, Р., Ю., К. и Штрассер, П. Электрохимическая активность и стабильность электрокатализаторов удаленных Pt-Cu и Pt-Cu-Co для реакции восстановления кислорода (ORR). J. Источники энергии 186 , 261–267 (2009)

    ADS CAS Google Scholar

  • 93

    Вагнер, Ф.T. Высокоактивные катализаторы с удаленными добавками. Годовой обзор водородной программы Министерства энергетики, 2011 г. FC-087, http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review11/fc087_wagner_2011_o.pdf (2011)

  • 94

    Strasser, P. et al. Контроль деформации решетки активности в катализаторах топливных элементов с удаленной активной зоной и оболочкой. Nature Chem. 2 , 454–460 (2010)

    ADS CAS Google Scholar

  • 95

    Снайдер Дж.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды , Фуджита Т., Чен, М. В. и Эрлебахер, Дж. Восстановление кислорода в нанопористых металл-ионных жидких композитных электрокатализаторах. Nature Mater. 9 , 904–907 (2010) В этой статье показано, что в сплавах Ni / Pt можно контролировать пористость в нанометровом масштабе, описывается самопроизвольное образование ядер / оболочковых катализаторов во время удаления сплава и проиллюстрирована новая концепция улучшения активность твердых поверхностей при контакте с ионными жидкостями.

    ADS CAS Google Scholar

  • 96

    Эрлебахер, Дж.И Сешарди, Р. Твердые материалы с регулируемой пористостью. MRS Bull. 34 , 561–568 (2009)

    CAS Google Scholar

  • 97

    Снайдер Дж. И Эрлебахер Дж. Активная поверхность нанопористых металлов во время восстановления кислорода. ECS Trans. 41 , 1021–1030 (2011)

    CAS Google Scholar

  • Транспортные средства на топливных элементах — Автомобили

    Транспортные средства на топливных элементах (FCV) используют топливные элементы для приведения в действие электродвигателя транспортного средства.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Многие FCV используют топливный элемент в сочетании с батареей и суперконденсатором для эффективного запуска, питания и использования лучшего источника энергии для постоянной и пиковой мощности. В FCV топливный элемент использует кислород из воздуха и сжатый водород. Эти автомобили выделяют только воду и тепло в качестве побочных продуктов. Основная причина развития технологии автомобильных топливных элементов — их эффективность, низкие или нулевые выбросы, а также производство топлива из местных источников, а не из импортных.

    Автомобильные топливные элементы могут иметь одну или все следующие характеристики:

    • Размер топливного элемента позволяет обеспечить всю мощность транспортного средства.Батарея может присутствовать для запуска.
    • Топливный элемент обычно обеспечивает постоянное количество энергии, поэтому для ускорения транспортного средства и других всплесков мощности обычно включаются дополнительные устройства, такие как батареи, ультра- или суперконденсаторы и т.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Д.
    • Топливный элемент может использоваться в качестве вторичного источника энергии. Может быть установлена ​​система, в которой батареи питают автомобиль, а топливный элемент подзаряжает батареи, когда это необходимо.
    • Топливный элемент может запускать часть или всю электрическую систему автомобиля.Иногда в качестве силовой установки используется другой двигатель.

    Основные компоненты системы топливных элементов показаны на рисунке 1. Рабочая температура батареи топливных элементов для автомобиля находится в диапазоне от 60 до 80 ºC. Рабочие температуры выше 100 ºC улучшат теплопередачу и упростят охлаждение батареи, но в большинстве автомобильных топливных элементов используются PEMFC или DMFC , которые имеют полимерную мембрану , которая ограничивает работу до температур ниже 100 ºC.

    Рис. 1. Автомобиль на водородном топливе.

    В системе автомобильных топливных элементов могут использоваться различные виды топлива, и выбор топлива зависит от таких факторов, как инфраструктура подачи топлива, стоимость топлива, сложность и стоимость хранения, безопасность, последствия для окружающей среды и национальная энергетическая политика.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды . Правильное хранение водорода имеет решающее значение для массовой коммерциализации автомобилей на топливных элементах. Водород может храниться во многих формах, таких как сжатый газ, жидкость или в виде гидридов металлов .Цистерны для сжатого газа большие и громоздкие. Средняя топливная эффективность новых автомобилей составляет от 20 до 30 миль на галлон; Средние европейские и японские машины еще меньше. Современные автомобили вмещают от 10 до 16 галлонов бензина или от 30 до 45 литров пространства. Поскольку водород в два раза эффективнее бензиновых транспортных средств, они теоретически могут хранить от 5 до 8 кг водорода, что эквивалентно от 200 до 400 л — значительное сокращение пространства, необходимого для топлива. Резервуары с жидким водородом менее громоздки, но должны храниться при очень низких температурах.

    Некоторые производители автомобилей прибегают к использованию других видов топлива для топливных элементов, но большинство производителей по-прежнему выбирают чистый водород в качестве варианта на будущее.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Другой вариант использования водорода — это конверсия различных видов топлива на борту или прямая подача различных видов топлива в топливный элемент. Бортовой риформинг может решить проблему хранения на борту и отсутствия водородной инфраструктуры. Однако автомобили на топливных элементах со встроенными процессорами представляют несколько проблем:

    • Транспортные средства не имеют нулевых выбросов.
    • Реформированный водород не является чистым и поэтому снижает эффективность топливного элемента.
    • Бортовое реформирование увеличивает сложность, размер, вес и стоимость всей системы.
    • Долгосрочное воздействие примесей топлива на батарею топливных элементов.

    Есть несколько компаний, которые в настоящее время работают над домашними водородными станциями на основе солнечной энергии , ветряных турбин или биотоплива . Эти методы получения водорода с низким уровнем выбросов предпочтительнее традиционных методов получения водорода, которые создают различные степени загрязнения.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды В конечном итоге цель состоит в том, чтобы использовать водород из экологически чистых источников, таких как химические реакции, солнечные батареи + электролиз или энергия ветра + электролиз.

    Коммерческие автомобили на топливных элементах

    Большинство производителей автомобилей разрабатывают автомобили на топливных элементах как минимум пару десятилетий и продемонстрировали по крайней мере один прототип автомобиля. Эти автомобильные компании продемонстрировали свои первые прототипы автомобилей на топливных элементах в конце 1990-х годов. В коммерческих FCV используется сжатый водород, хотя многие производители также продемонстрировали автомобили на топливных элементах с альтернативным типом топлива, таким как метанол.General Motors, Toyota и Honda разработали собственные батареи топливных элементов для своих автомобилей на топливных элементах. Другие производители автомобилей, такие как Ford, Mazda, DaimlerChrysler, Mazda, Hyundai, Fiat и Volkswagen, покупали свои топливные элементы у компаний-производителей топливных элементов, таких как Ballard.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды С 2008 по 2014 год в небольших количествах было выпущено более 20 типов автомобилей на топливных элементах, в том числе Honda FCX Clarity, GM Hydrogen4 и Mercedes-Benz F-Cell. Эти автомобили были выпущены только в Калифорнии, Нью-Йорке, Японии и Европе.

    В таблице 1 представлена ​​сводная информация о транспортных средствах на топливных элементах, которые в настоящее время производятся и доступны на рынке. Первым коммерческим автомобилем на водородных топливных элементах был Hyundai Tucson FCEV, представленный в 2013 году. В 2015 году Toyota представила Toyota Mirai в США, Японии и Европе. Honda Clarity FCV начала продаваться в Калифорнии в 2016 году. Как показано в Таблице 1, он имеет самый высокий рейтинг дальности поездки EPA среди всех автомобилей с нулевым уровнем выбросов в США, с комбинированным рейтингом для города / шоссе 67 миль на галлон бензина. эквивалент (MPGe).

    Автомобиль Производство Комбинированное топливо
    Экономика
    Диапазон Наличие
    Тойота Мирай 2015 — настоящее время 66 миль на галлон 312 миль (502 км) Продано и сдано в аренду в Японии, Калифорнии, Европе, Квебеке и Объединенных Арабских Эмиратах.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды
    Honda Clarity 2016-настоящее время 67 миль на галлон 366 миль (589 км) Сдан в аренду в Японии, Южной Калифорнии, Европе.
    Топливный элемент Hyundai Tucson 2014-настоящее время 49 миль на галлон 265 миль (426 км) Сдан в аренду в Южной Корее, Калифорнии, Европе и Ванкувере.

    Таблица 1. Имеющиеся в продаже автомобили на топливных элементах.

    Усовершенствования транспортных средств на топливных элементах

    Несмотря на то, что значительные усилия были потрачены на автомобильные топливные элементы, все еще необходимо решить основные проблемы, прежде чем можно будет массово производить автомобили на топливных элементах. Некоторые из этих проблем включают:

    • Необходимо разработать новые технологии, методы массового производства и материалы, чтобы снизить стоимость производства топливных элементов.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды
    • Если используется топливо, отличное от водорода, может возникнуть проблема отравления катализатора CO. Катализатор может со временем нуждаться в замене или обновлении.
    • Размер и вес топливных баков.
    • Отсутствие достаточной водородной инфраструктуры.

    Самым большим препятствием на пути внедрения автомобилей на топливных элементах является отсутствие водородной инфраструктуры. Создание новой топливной инфраструктуры чрезвычайно дорого (но не дороже, чем создание инфраструктуры метанола или этанола).Однако в мире уже насчитывается более 150 водородных заправок. Как показано в Таблице 2, Япония лидирует в мире по количеству водородных заправочных станций (100), за ней следуют Соединенные Штаты с 44. Водород, производимый из природного газа, может быть дешевле бензина. Водород, полученный из воды и электричества посредством гидролиза, дороже бензина с использованием традиционных методов, если только не используется дешевое внепиковое электричество или солнечные батареи.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

    Страна Количество станций
    США 44
    Канада 5
    Япония 100
    Южная Корея 11
    Дания 6
    Финляндия 3
    Германия 15
    Исландия 1
    Италия 1
    Нидерланды 3
    Норвегия 1
    Турция 1
    Соединенное Королевство 6

    Таблица 2.АЗС по всему миру.

    Многие из этих стран в настоящее время ставят перед собой цель быстро увеличить количество водородных заправочных станций в своей стране к 2020 году.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

    Заключение

    Транспортные средства на топливных элементах добились большого прогресса за последние пару десятилетий, и этот прогресс, кажется, снова увеличивается, что вызывает интерес со стороны различных правительств. Чтобы стать желаемым источником энергии в будущем, необходимо продолжать совершенствовать батарею топливных элементов и производственные процессы, а также создавать экологически чистый источник водорода, который предпочтительно может быть создан на месте или рядом с ним. где он будет использоваться.

    Автор: Д-р Коллин Шпигель

    Доктор Коллин Шпигель — консультант по математическому моделированию и техническому письму (президент SEMSCIO) и профессор, имеющий докторскую степень. и степень магистра инженерных наук. Она имеет семнадцатилетний опыт работы в области инженерии, статистики, обработки данных, исследований и технического письма для многих компаний в качестве консультанта, сотрудника и независимого владельца бизнеса.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Она является автором работ « Designing and Building Fuel Cells » (McGraw-Hill, 2007) и «PEM Fuel Cell Modeling and Simulation using MATLAB» (Elsevier Science, 2008).Ранее она владела Clean Fuel Cell Energy, LLC, организацией по топливным элементам, которая обслуживала ученых, инженеров и профессоров по всему миру.

    Метанол в качестве автомобильного топлива

    Во всем мире метанол становится экологически чистым и экологически безопасным транспортным топливом будущего. Метанол можно смешивать с бензином в небольших количествах и использовать в существующих дорожных транспортных средствах, или его можно использовать в смесях с высокой долей, таких как M85 в транспортных средствах с гибким топливом или M100 в специальных транспортных средствах, работающих на метаноле, в качестве замены бензина или дизельного топлива. .Methanex работает с партнерами по всему миру, чтобы продвигать метанол как экологически чистое и экологически чистое дорожное топливо.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

    Преимущества метанольного топлива

    Это топливо с низким уровнем выбросов

    Метанол — это экологически чистое топливо, которое производит меньше вредных для смога выбросов, таких как оксиды серы (SOx), оксиды азота (NOx) и твердые частицы, и может улучшить качество воздуха и связанные с этим проблемы со здоровьем человека.

    Его можно получить из множества источников

    Метанол чаще всего производится в промышленных масштабах из природного газа.Его также можно производить из возобновляемых источников, таких как биомасса и переработанный углекислый газ, а также из всего, что является или когда-либо было растением!

    Высокооктановый

    В качестве высокооктанового автомобильного топлива метанол обеспечивает отличное ускорение и высокую мощность.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Это также повышает эффективность автомобиля.

    Экономично

    Метанол можно производить, распространять и продавать потребителям по ценам, конкурентоспособным с ценами на бензин и дизельное топливо, без необходимости в государственных субсидиях.

    Используется в автомобилях по всему миру

    Метанол используется в транспортных средствах по всему миру, особенно в Китае, который является крупнейшим в мире потребителем метанола для автомобильного топлива.

    Доступен по всему миру

    Метанол входит в пятерку крупнейших химических товаров, ежегодно отгружаемых по всему миру, и, в отличие от некоторых альтернативных видов топлива, легко доступен через существующую глобальную терминальную инфраструктуру.

    Услуги по механическим испытаниям автомобильного топлива и смазочных материалов

    Служба автомобильного топлива и смазочных материалов

    Intertek предоставляет независимые механические испытания, чтобы помочь быстрее вывести вашу продукцию на рынок.

    Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

    Производители автомобилей находятся под постоянным контролем, чтобы снизить выбросы и улучшить топливную экономичность своей продукции, одновременно повышая производительность своих автомобилей.Это означает, что поставщики горюче-смазочных материалов должны предоставлять продукты с высокими эксплуатационными характеристиками, чтобы позволить производителям получить конкурентное преимущество.

    Для поддержки мировой автомобильной промышленности услуги Intertek по механическим испытаниям топлива и смазочных материалов помогают производителям автомобилей и масел, смазочных материалов и топлива внедрять инновации и оставаться в авангарде рынка. Наша глобальная сеть экспертов в сочетании с нашим современным оборудованием помогает быстро и эффективно довести вашу продукцию до концепции, пройти регулирующий процесс и вывести ее на рынок, обеспечивая тестирование топлива, смазочных материалов и двигателей мирового класса.Мы являемся лидером в испытании топлива и смазочных материалов для стандартизированных бензиновых и дизельных двигателей, в испытаниях топливной системы с герметичным корпусом для определения выбросов парниковых газов (SHED), а также в анализе топлива и смазочных материалов.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

    Мы предлагаем широкий спектр испытаний двигателей, масел, смазочных материалов и топлива для стандартизированных бензиновых и дизельных двигателей, в том числе: испытания моторных масел для бензина и дизельного топлива, испытания присадок для контроля топливных отложений, автоматические трансмиссии и специальные жидкости для испытаний, коррозионная соль для двигателей масла, испытания топливной системы, испытания материалов живого топлива и испытания на проницаемость по выбросам паров (SHED).

    Наши глобальные лабораторные возможности

    Глобальный охват Intertek помогает автомобильной продукции соответствовать стандартам как в США, так и в Европе, а ключевые лаборатории Intertek проводят специальные испытания.

    Милтон Кейнс, Великобритания
    Наш офис в Милтон Кейнсе, Великобритания, предлагает широкий спектр услуг по тестированию топлива и смазочных материалов, включая стандартные испытания двигателей CEC, накопление пробега на дорогах и надежность двигателя.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Тестирование CEC проводится в соответствии с аккредитацией ISO17025, и сайт является членом рабочих групп CEC.

    Сан-Антонио, США
    Наш офис в Сан-Антонио, США обеспечивает путь к лицензированию и сертификации моторных масел Американского института нефти (API). Наши процедуры испытаний моторного масла API включают, среди прочего, водостойкость, имитацию летучести и склонность к пенообразованию. Эти решения в сочетании с нашими квалификационными испытаниями смазочных материалов и трансмиссионных масел гарантируют полную гарантию качества для нефтяной, топливной и смазочной промышленности.

    4 наиболее распространенных типа топлива и что о них следует знать

    Подъезжайте почти к любому бензоколонке в Соединенных Штатах, и вы увидите три варианта топлива.Что это значит?

    Большинство водителей выбирают самый дешевый вариант или топливо самого низкого качества; однако другие покупают самый дорогой или самый высокий сорт, потому что считают, что он лучше всего подходит для двигателя их автомобиля.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Если вас смущают три кнопки, не подключайтесь по ошибке к дизельному насосу, потому что это тоже запутанная территория. Базовые знания о типах и марках топлива пригодятся любому водителю и помогут вам принять решения, которые улучшат работу вашего автомобиля. Ниже приведены типы топлива, доступные сегодня, их характеристики и способы их использования.

    Вы читаете одну из статей нашего «Руководства для начинающих водителей». Вам нужно потренироваться перед предстоящим экзаменом? Пройдите наш бесплатный образец экзамена по вождению — регистрация не требуется! ✨

    Виды топлива для автомобилей

    1. 1

      Бензин

      Бензин является наиболее распространенным автомобильным топливом и используется во всем мире для питания автомобилей, мотоциклов, скутеров, лодок, газонокосилок и другой техники. Это специальное ископаемое топливо, получаемое из нефти, отсюда и прозвище «бензин» в США.K. Также важно отметить, что углеводороды в бензине и углекислый газ при его производстве способствуют загрязнению и смогу.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Несмотря на это, заправочные станции можно найти повсюду.

      Газ обычно доступен с тремя октановыми числами или «градациями». Марки обозначаются октановым числом по исследовательскому методу (RON) и AKI определенной формулы. Наклейки или ярлыки будут информировать водителей о том, какой насос выпускает каждый класс. 87 AKI обычно является самым дешевым вариантом и имеет самое низкое октановое число. Далее идет средний класс с 88-90 AKI.Наконец, бензин премиум-класса или высококачественный бензин имеет октановое число 90-94 AKI.

      Различные виды топлива не горят одинаково. Чем меньше октановое число или ниже марка, тем быстрее и сильнее он горит под давлением. Внедорожники и спортивные автомобили лучше работают на плюс или премиум (с более высоким октановым числом), поскольку их двигатели производят большее сжатие топлива для лучшей управляемости. Но большинство автомобилей прекрасно работают с самым дешевым бензином. Вы не добьетесь большей экономии топлива, если выберете бензин плюс или премиум для автомобиля, который рекомендует обычный бензин.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

      Следующее видео дает вам представление о различных марках и их использовании:

    2. 2

      Дизельное топливо

      Дизельное топливо также производится из нефти, но очищается с использованием другого метода, чем тот, который используется для создания бензина. Многие большие и промышленные грузовики используют дизельное топливо, равно как и грузовые автомобили-перегрузчики и сельскохозяйственное оборудование. Существует два типа дизельного топлива: один специально для автомобилей, а другой — для внедорожников.

      Возрождение дизельных транспортных средств произошло в последние несколько лет из-за роста цен на все виды топлива, включая бензин и дизельное топливо.Автомобили с дизельным двигателем обычно имеют лучший расход топлива или топливную экономичность, чем автомобили с бензиновым двигателем. Кроме того, некоторые водители считают, что они получают лучшее соотношение цены и качества, даже если дизельное топливо дороже. Volkswagen — известный производитель дизельных автомобилей.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды Следующее видео продемонстрирует разницу между бензиновыми и дизельными двигателями:

    3. 3

      Биодизель

      Дизельное топливо, которое создается с использованием растительных масел или животных жиров, называется биодизелем. Его можно приготовить из соевого масла, сала, водорослей и растительных масел. Некоторые изобретательные водители нашли способы перерабатывать использованные кулинарные масла в биодизель, который используется в измененных автомобильных двигателях. Посмотрите следующее видео, чтобы узнать больше о биотопливе:

    4. 4

      Этанол

      Хотя этанол широко не используется в качестве общего автомобильного топлива, его добавляют в наш обычный бензин в качестве присадки. Многие производители автомобилей разрабатывают автомобили, которые могут работать на этаноле, поскольку это экономичное топливо, получаемое из возобновляемых источников, таких как кукуруза и сахарный тростник.Если вы ищете автомобиль, работающий на этаноле, есть несколько моделей автомобилей, которые могут работать на 100-процентном этаноле.Автомобильное топливо: Автомобильное топливо. Основные виды

    Ответить

    Ваш адрес email не будет опубликован.