Виды топлива для автомобилей: Ошибка 404 — страница не найдена

Какой тип топлива используют россияне для заправки автомобилей?

Специалисты аналитического агентства «АВТОСТАТ» и издательства «За рулем» в ходе совместного онлайн-опроса решили выяснить, какие виды топлива используют российские автолюбители. Опрос проводился с 29 августа по 9 сентября 2018 года. В нем приняли участие более 16 тыс. респондентов.

В ходе опроса выяснилось, что практически каждый второй (49,3% из числа опрошенных) заправляет машину бензином АИ-95. Доля тех, кто заливает в бак бензин АИ-92, составила 30%. На АИ-98 пришлось немногим более 4%. В целом же 84% респондентов заправляют свои автомобили бензином.

Отметим также, что примерно каждый десятый автовладелец (10,4%), принявший участие в нашем опросе, ездит на автомобиле с дизельным двигателем.

Что касается газового топлива, на него в целом пришлось чуть более 4%. При этом, судя по ответам респондентов, большинство из этой категории автовладельцев (3,3%) заправляют свои машины сжиженным газом (как правило, это пропан). На сжатом газе (метане) ездит менее 1% из числа участников опроса (0,9%).

Чуть более 1% указали, что используют «другие виды топлива».

Комментирует руководитель пресс-службы аналитического агентства «АВТОСТАТ» Азат Тимерханов:

— В целом результаты опроса совпадают с общей структурой автомобильного парка в нашей стране. Так, свыше 80% транспорта в России работает на бензине. Примерно каждый десятый автомобиль – дизельный, хотя в легковом сегменте этот показатель ниже.

Скорее всего, в будущем эти пропорции сохранятся. Другое дело, что должна еще подрасти доля использования 95-го бензина, в то время как по 92-му будет происходить обратный процесс. Также мы считаем, что у нас в стране может увеличиться доля автолюбителей, которые заправляют машины сжатым газом, поскольку развитие такого транспорта имеет серьезную поддержку на государственном уровне.

Любопытны ответы респондентов, выбравших вариант «Прочее топливо». Вероятно, это владельцы электромобилей, хотя их доля в парке значительно ниже… Да и вряд ли, в будущем она сможет заметно вырасти, т. к. в России этот сегмент развивается очень вяло. К тому же есть ряд предпосылок, препятствующих этому. С другой стороны, можно только порадоваться активности владельцев электрокаров, что они принимают участие в наших опросах и заявляют о себе. Думаю, это может принести им определенную пользу!

Комментирует эксперт «За рулем» Михаил Колодочкин:

᠆ Скучно повторять одно и то же, но все-таки придется. Опрос опросом, а при выборе подходящего топлива для своего автомобиля нужно руководствоваться не статистикой и, тем более, не советами очередных всезнающих блогеров, а исключительно рекомендациями завода-изготовителя вашего автомобиля. Если он дает добро на разные октановые числа – лейте, что хотите, если же нет – не ставьте эксперименты на собственной машине.

Чего ни в коем случае не надо делать, так это выискивать топливо по принципу «Там дешевле». Это касается как бренда, так и октанового числа бензинов. Ведь за последнее столетие никаких принципиальных изменений в ДВС, в общем-то, не произошло, а потому его всегда проектируют под определенное топливо. Самый распространенный сегодня бензин – 95-й. А 92-й, как известно, практически прекратил земное существование: по европейским нормам его уже нет.

К сожалению, многие нефтяные компании сегодня активно дискредитируют 95-е бензины, рекомендуя приобретать исключительно 98-й, да еще с улучшенной моющей способностью. На презентациях нас постоянно пугают страшилками с прогоревшими клапанами – наподобие тех, которыми в советские времена отговаривали людей от использования на «Жигулях» 76-го бензина. Сегодня это – зарабатывание денег и ничего больше. 98-е и без того дорогие, а с разными приставками в названии – и подавно. Но признаваться в некорректности своего поведения «фирмачи» не любят.

На практике использование 98-го бензина в моторе, не рассчитанном на его применение, ни чем не оправдано. Другое дело, если указана вилка типа «95-98» или, скажем, «95 и выше». В этом случае можно поездить и на 98-м – например, если на улице жуткое пекло. Жара провоцирует мотор к детонации, а антидетонационная стойкость у 98-го выше по определению. Но постоянно лить себе 98-й, опасаясь какой-то детонации, явно не стоит. И дорого, да и просто незачем.

Счастливого пути и хорошего топлива на АЗС!

Виды топлива

Виды топлива

Ископаемые виды топлива

Самые распространенные на сегодняшний день виды топлива. Более 90 % двигателей автомобилей в Швеции работают именно на ископаемых видах топлива.

Бензин

• Самый распространенный на сегодняшний день тип топлива.
• Ископаемый вид топлива, производящий значительное количество выбросов углекислого газа, создающего парниковый эффект и негативно влияющего на климат.
• В Швеции сейчас продается только бензин 1 экологического класса, с пониженным содержанием вредных веществ.
• Параметр бензина — октановое число, показывает его легкость воспламенения. Большинство автомобилей с бензиновыми двигателями работают на бензине с октановым числом 95.

Дизельное топливо

• Ископаемый вид топлива, производящий значительное количество выбросов углекислого газа, создающего парниковый эффект и негативно влияющего на климат.
• В Швеции сейчас продается только дизельное топливо 1 экологического класса, с пониженным содержанием вредных веществ.
• В целом, дизельные двигатели выбрасывают в атмосферу больше опасных веществ, чем бензиновые.

Выбросы дизельных двигателей по сравнению с бензиновыми

• в 2-3 раза выше уровень выбросов углеводородов.
• немного выше уровень выбросов оксидов азота.
• на старых двигателях в 10-15 раз выше уровень выбросов вредных частиц сажи. После принятия стандарта ЕВРО 2005 и обязательной установки сажевых фильтров, уровень выброса вредных частиц значительно сократился.

Ископаемые виды топлива имеют два главных недостатка:

• они наносят вред экологии
• их запасы ограничены

В результате научных разработок в последние годы появляется множество новых, так называемых «альтернативных» видов топлива, задача которых прийти на смену бензину и дизельному топливу. Пока не ясно, за каким из них будущее автомобилестроения.

Альтернативные виды топлива

Электричество

С 2010 года электромобили переживают подъем. Они не выделяют практически никаких вредных веществ, практически бесшумны, электричество обходится значительно дешевле бензина.

Основными недостатками электромобилей являются их цена и недостаточная емкость аккумуляторов. Другой проблемой является источник, производящий электроэнергию. Он далеко не всегда является экологически чистым.

Этанол (E85)

Этанол это спирт, полученный из выращиваемых растений (пшеница, сахарный тростник и пр.). С точки зрения конструкции двигателя разницы между бензином и этанолом практически нет.

Достоинство этанола в том, что он является возобновляемым источником, а углекислый газ, попадающий в атмосферу при его сгорании, полностью поглощается на стадии выращивания культур для производства этанола.

Главные недостатки этанола в том, что для его производства занимаются земли, ранее предназначенные для выращивания продуктов питания.

Также, циклы производства этанола сами по себе не являются экологически чистыми. Затраты на производство этанола достаточно велики, что приводит в результате к относительно небольшой разнице в цене между этанолом и бензином.

Газ

Автомобили, использующие в качестве топлива газ, могут работать как на ископаемом природном газе, так и на органическом биогазе. Насколько такой автомобиль экологичен главным образом зависит от технологий добычи или производства газа.

Водород

Популярная идея создания автомобиля на «топливных ячейках». Основное достоинство — при сгорании водорода образуется чистая вода.

Недостатков пока много: это и сложности, связанные с отсутствием нужных технологий, достаточно опасное и нестабильное поведение водорода в кчестве топлива. Опять таки, для производства водорода из воды нужна энергия (как правило электрическая) в больших количествах.

Гибридные автомобили

Гибридные автомобили сочетают два двигателя, обычно это двигатель внутреннего сгорания на ископаемом топливе и электродвигатель. Электродвигатель работает от аккумуляторов, которые могут заряжаться как от генератора двигателя внутреннего сгорания, так и от электрической сети, как обычные электромобили.

К плюсам гибридных автомобилей можно отнести то, что в городских условиях, на коротких расстояниях они в основном используют электродвигатель, а именно в городах, из-за высокой концентрации автомобилей, наиболее остро стоит проблема плохой экологии. Другое преимущество гибридных автомобилей в том, что они могут использовать оба двигателя одновременно. В основном, более мощный мотор легковому автомобилю нужен в какие-то непродолжительные моменты, например для того чтобы резко ускориться во время обгона и т.п. Гибридный автомобиль позволяет вам сочетать экономичность малолитражного автомобиля с возможностью при необходимости выдать мощность в несколько сотен лошадиных сил.

Экологические классы

Все новые автомобили, продаваемые в ЕС, должны соответствовать требованиям экологических классов.

• Евро 5 — стандартный экологический класс, пришедший в 2010/2011 годах на смену Евро 2005.
• El — экологический класс автомобилей, работающих на электричестве.
• Hybrid — экологический класс для гибридных автомобилей.

Учебник ПДД | Содержание

Какой тип топлива используют россияне для заправки автомобилей?

В 2018 году специалисты агентства «АВТОСТАТ» и издательства журнала «За рулём» провели онлайн-опрос на тему автомобильного топлива, которое используют россияне. Всего в исследовании поучаствовало более 16000 автовладельцев.

Результаты исследования

Результаты опроса показали, что половина опрошенных использует АИ-95 для своих автомобилей. Третья часть респондентов применяет АИ-92. Меньшинство — всего 4% используют АИ-98. 10% опрошенных ответили, что используют дизельное топливо для своих машин. Газом заправляют машины всего 4% участников, преимущественно пропаном, единицы используют метан.

Чуть больше одного процента участников ответили, что используют другие виды топлива, которых не было в списке.

По словам руководителя пресс-службы «АВТОСТАТ» Азата Тимерханова, результаты опроса соответствуют действительности, так как 80% машин в России функционируют на бензиновом двигателе. Судя по прогнозам экспертов, в будущем такое процентное отношение сохранится, с оговоркой на то, что доля применения АИ-95 возрастёт, а АИ-92, наоборот, будет снижаться. Кроме того, в России может появиться больше желающих заправлять машину сжиженным газом, спрос на этот вид топлива постоянно растёт.

Что касается варианта «Прочее топливо», вероятнее всего, это электромобили. Вырастет ли доля таких машин в будущем — вопрос спорный, так как эта сфера развивается довольно медленными темпами.

Какое топливо лучше выбрать? Мнение экспертов

Как утверждает эксперт журнала «За рулём» Михаил Колодочкин, при выборе топлива нужно обращать внимание не на статистику и результаты опросов, а на технические характеристики автомобиля. Если технически предусмотрено топливо с октановыми числами, то можно пробовать разное топливо, если же это запрещено заводом-изготовителем, то не стоит испытывать судьбу и подвергать риску свой автомобиль.

При выборе топлива также не стоит искать самые дешёвые варианты. Впрочем, самый оптимальный вариант топлива для двигателя внутреннего сгорания — это АИ-95. Что касается АИ-92, по европейским стандартам он уже не используется.

Альтернатива АИ-95 — это АИ-98, дополненный улучшенной моющей способностью. Производители этого бензина часто пугают автовладельцев тем, что АИ-95 просто сожжёт клапаны двигателя. Однако на деле АИ-98 отличается от 95-го бензина более высокой стоимостью, а по химическому составу они практически идентичны.

Если мотор не рассчитан на бензин АИ-98, использовать его не стоит. Если автомобиль предусматривает использование топлива 95 и выше, то можно попробовать АИ-98. Это особенно полезно в жаркую погоду, так как 98-й бензин защищает двигатель от детонации, и вы будете чувствовать себя в полной безопасности. Но на постоянной основе такое топливо использовать необязательно — это лишние финансовые затраты.

Подводим итоги

Таким образом, выбирая топливо, нужно обязательно учитывать особенности двигателя и требования завода-производителя. Можно менять разные виды топлива, но лишь в том случае, если конструкция двигателя это допускает.

Рекомендованные статьи

Виды топлива для автомобилей на АЗС

Автомобилю, как и любому другому средству передвижения, необходима заправка горючим. На АЗС с этой целью чаще всего предлагают дизельное топливо или бензин. Выбор топлива каждый автовладелец делает, исходя из собственных предпочтений, характеристик горючего и конструктивных особенностей автомобиля.

Бензин

Бензин – самое распространенное топливо. Никакие новые технологии не способны пока его полностью заменить. Минусы – высокая цена и неэкологичность. Плюсы – такое горючее есть на каждой АЗС. Марок популярного топлива много, понимать различия между ними необходимо каждому автовладельцу.

Какие марки бензина бывают?

Разные марки этилированного бензина даже внешне отличаются друг от друга. Если жидкость почти бесцветная – топливо хорошее, чем больше жёлтого цвета – тем больше примесей. Еще одна особенность такого топлива – легко узнаваемый запах. Однако различить сорта только по внешним признакам невозможно.

АИ-98, АИ-95, АИ-92 и АИ-80 – это маркировки основных видов бензина, которые отличаются октановым числом (цифры в конце). «А» подразумевает, что топливо используется для заправки автомобилей. «И» образовано от слова «исследовательский» и указывает на метод, использованный для определения октанового числа.

Благодаря детонации из-за воспламенения рабочей смеси в двигателе машины создается толчок для движения. Это независящий от искры на свече зажигания химический процесс. Октановое число определяется способностью горючего к самодетонации при сжатии во время работы двигателя.

Неправильно думать, что чем больше это число, тем больше бензин подходит для машины. Надо следовать рекомендациям, указанным в инструкции по эксплуатации транспортного средства. Использование неправильного топлива небезопасно для автомобиля.

Также к поломке машины может привести употребление этилированных бензинов. Их можно узнать по необычным цветам: АИ-98 обладает синим окрасом, АИ-93 – красно-оранжевый, А-76 имеет густой желтый оттенок, А-72 – розоватый.

Этилированный бензин можно встретить среди топлива, произведенного в странах СНГ. Он бывает с различными маркировками: АИ-98, АИ-95, АИ-93, АИ-92, АИ-91, А-80, А-72 и А-76. В Европе также можно встретить два вида бензина: «Регуляр» и «Премиум». Октановое число первой марки – 90-94, она уступает в качестве «Премиуму», показатели которого – 97-98. Самое высокое октановое число у бензина «Супер», которым заправляют машины в Великобритании и США, оно равно 102.

Марка бензина «Нормаль-80»

Это прозрачное низкооктановое топливо с резким запахом и низкой плотностью, похожее по содержанию разных химических элементов на АИ-92. Его редко используют для легковых автомобилей, чаще всего бензином «Нормаль-80» заправляют спецтранспорт и грузовики. Кроме низкой способности к детонации, горючее отличается низким содержанием вредных веществ.

Октановое число топлива «Нормаль-80» по исследовательскому методу равно 80, а по моторному – 76. Бензин этой марки бывает этилированным и неэтилированным. Производится по ГОСТу Р51105-97.4.

Марка бензина АИ-92

Это прозрачное бесцветное горючее с большей плотностью, другое название– «Регуляр-92». Им заправляют фуры, спецтранспорт, бензопилы и подержанные автомобили. Октановое число выше, чем у «Нормаль-80», но топливо все равно низкооктановое. Значение по исследовательскому методу – 92, по моторному – 83. Содержание смол и серы соответствует ГОСТу Р51105-97. Согласно ГОСТу, смолы на 0,0001 кубический метр не должны превышать 5 миллиграмм. Доля серы в химическом составе – не больше 0,05%.

Марка бензина АИ-95

Это самый популярный вид горючего, им заправляется большая часть легковых машин последнего поколения. Время разгона при использовании этого сорта бензина увеличивается, а работа всех механизмов улучшается. Расходуется топливо экономно, сберегается пятая часть от объема.

В полностью прозрачной жидкости с характерным запахом не содержится примесей. Баланс смол, серы и свинца характерен для горючего высшего качества. Октановое число по исследовательскому методу – 95, по моторному – 85. Другое название сорта – «Премиум-95».

Марка бензина АИ-98

Подходит для новых двигателей, выполненных с применением современных технологий, в том числе с турбонаддувом. По исследовательскому методу показатель октанового числа равен 98, по моторному – 88.Если машина новая, но для заправки рекомендован АИ-95, не надо переходить на горючее с большим октановым числом, это не повлияет на качество работы двигателя.

Как определяют октановое число?

Перед тем как поставить бензин на АЗС, его проверяют на соответствие ГОСТам и заявленному качеству. Есть два метода определения октанового числа: моторный и исследовательский. Оба теста выполняются на специальной одноцилиндровой машинной установке при помощи электронного динамометра.

В процессе исследования наблюдают за переходом топлива во взрывоопасное состояние и определяют степень сжатия при этом. При определении моторным методом установка работает на более высоких оборотах при более высоких температурных показателях горючей смеси, чем при определении исследовательским методом.

Полученный результат соотносят со значениями детонации двух бензолов, взятых за эталон. Способность к детонации н-гептана считается равной нулю, изооктана – приравнивается к 100. Эталонные марочные значения получаются при смешивании бензолов в разных пропорциях. Например, марка «Нормаль-80» получится, если перемешать 20 частей н-гептана и 80 изооктана.

Дизельное топливо: виды

Растет производство, выпускается больше моделей машин с дизельным двигателем. Дизельное топливо наносит мало вреда экологии, стоит меньше, чем бензин, и безопасно для узлов в оборудовании автомобиля. Улучшенный состав такого топлива нетоксичен и соответствует ГОСТам. Качество дизельного топлива определяется в том числе местом добычи нефти, особенностями перегонки и транспортировки.

Благодаря повысившимся требованиям к дизтопливу улучшилось его качество и увеличилось количество людей в России, которые предпочитают использовать именно его. Еще одна положительная сторона дизельного топлива – медленный расход, что позволяет автовладельцам экономить.

Климатические особенности – важное условие при выборе сорта дизеля, он различается в зависимости от температуры фильтруемости. Сорта A, B, C, D созданы для умеренного климата. В холодном климате горючее этих сортов теряет свои свойства.

• сорт A – применяется в температурном диапазоне от +5° C;
• сорт B – подходит для нулевой температуры;
• сорт C – используют в прохладный период, когда температура воздуха ниже -5° C;
• сорт D – теряет свои свойства при температуре ниже -15° C. Если она выше этой отметки, топливом можно пользоваться;
• сорт F – рабочее состояние при температуре выше -20° С.

Не все виды дизтоплива продаются на АЗС. Кроме легковых автомобилей, это горючее используется для работы сельскохозяйственной техники и спецтранспорта. Дизельное топливо, не теряющее функциональность при минусовых температурах, делится уже не на сорта, а на классы.

Общепринятая (сезонная) классификация

Со времен СССР принята сезонная классификация дизельного топлива. Она до сих пор распространена на АЗС и среди водителей. Выделяют летнее, межсезонное, зимнее и арктическое топливо, обозначают его буквами Л, Е, З и А.

Для того чтобы горючее не утратило свои свойства при температуре от 0 до -50° С, в него добавлены специальные присадки. В состав зимнего дизтоплива тоже включены присадки, но при температуре ниже -30° С оно загустеет. Межсезонное топливо меняет структуру при показателях ниже -15° С. Летнее топливо нефункционально, когда шкала термометра опускается ниже нуля.

Как октановое число для бензина, для определения качества дизельного топлива используется цетановое число. Это характеристика скорости воспламенения горючего, где задержка горения играет определяющую роль. Для дизтоплива на территории России лучше всего выбирать число от 45 до 55. Не надо забывать, что наша страна делится на разные климатические зоны.

В условиях умеренного климата добавлять в состав присадки противопоказано, горючее не загустеет от холода, если цетановое число будет 48-51. При использовании дизтоплива в северных зонах присадки обязательны. Цетановое число надо выбирать в диапазоне от 51 до 55, рекомендуются премиальные сорта.

Как определяют сорт дизеля?

Дизельное топливо можно разделить на виды, сорта и классы, опираясь на разные критерии. Например, такие, как состав или температура фильтруемости. Все показатели определяются в лабораторных условиях, от них зависит классификация, а следовательно, и сфера применения дизтоплива.

Температуру фильтруемости определяют экспериментальным путем, создав условия, приближенные к реальным. Замеряют скорость, с которой опытный образец проходит через фильтр, постепенно снижая температуру. Предельный показатель прохождения фильтра – минута. Таким образом рассчитывается максимально низкий температурный показатель, при котором топливо не утрачивает свои свойства.

При производстве дизельного топлива используются различные ГОСТы, в том числе аналоги EN и ИСО. Тестирование температуры застывания дизтоплива проводится без подогрева, это регламентировано ГОСТом 20287-91.

Определение серы в составе дизельного топлива проводится в лабораторных условиях. От количества этого вещества зависит экологическая безопасность горючего. Чем меньше серы, тем лучше. Если дизель отвечает требованиям экологичности, он соответствует европейским стандартам.

Надеемся, вне зависимости от выбора топлива – бензина или дизеля – вам стал понятен принцип его классификации и особенности каждого вида.

Реферат «Топливо автомобилей» (физика)

Муниципальное образовательное учреждение

«Семёновская средняя общеобразовательная школа»

Амурская область Свободненский район с. Семёновка ул. Дзержинского, 46

Реферат

Топливо автомобилей

Выполнил ученик 9 класса

Горюнов Алексей

Руководитель учитель физики

Суслина Анна Прокопьевна

с. Семёновка

2018 г.

Содержание

Введение…………………………………………………………………3

Основная часть…………………………………………………………4

1. Традиционные виды топлива………………………………………4

2. Альтернативные виды топлива……………………………………8

3. Самые безопасные виды топлива……………………………….12

Заключение……………………………………………………………14

Список используемой литературы…………………………………15

Введение

То́пливо в широком смысле слова — это вещество, способное выделять энергию в ходе определённых процессов, которую можно использовать для технических целей.

Актуальность работы в том, что в современном мире необходимо заботиться об окружающей среде, поэтому необходимо выбрать такое топливо, которое будет наносить наименьший урон экологии.

Цель: изучение видов топлива для выявления самого экологически чистого.

Задачи: 1. Рассмотреть традиционные виды автомобильного топлива

2. Рассмотреть виды альтернативного топлива

3. Выявить самые безопасные и экологически чистые виды топлива.

Проблема: какие виды топлива менее всего загрязняют окружающую среду.

Для решения проблемы обратились к разным источникам информации.

Основная часть

1. Традиционные виды автомобильного топлива

Основные виды топлива для автомобилей — продукты переработки нефти — бензины и дизельные топлива. Они представляют собой смеси углеводородов и присадок, предназначенных для улучшения их эксплуатационных свойств. В состав бензинов входят углеводороды, а в состав дизельных топлив – углеводороды[1].

Бензины Бензины применяются в двигателях с принудительным зажиганием[1]. Долгое время бензин получали путём перегонки и отбора фракций нефти, выкипающих в определённых температурных пределах (до 100 °C — бензин I сорта, до 110 °C — бензин специальный, до 130 °C — бензин II сорта). Однако общим свойством этих бензинов является низкое октановое число[2]. Бензин, подаваемый в систему питания, смешивается с воздухом и образует топливовоздушную смесь. Для полного сгорания необходимо обеспечить однородность смеси с определенным соотношением паров бензина и воздуха. Автомобильные бензины должны обладать испаряемостью, чтобы обеспечивались легкий пуск двигателя (особенно зимой), его быстрый прогрев, полное сгорание топлива, а также исключалось образование паровых пробок в топливной системе. Давление насыщенных паров летом — до 670 ГПа и зимой — от 670 до 930 ГПа. От теплоты сгорания зависит топливная экономичность: чем выше теплота, тем меньше топлива необходимо для м смеси. Нормальное и детонационное сгорание. При нормальном сгорании процесс протекает плавно с почти полным окислением топлива и скоростью распространения пламени 10…40 м/с. Когда скорость распространения пламени возрастает и достигает 1500…2000 м/с, возникает детонационное сгорание, характеризующееся неравномерным протеканием процесса, скачкообразным изменением скорости движения пламени и возникновением ударной волны[1]. существует 4 вида бензина. Различают «Нормал-80», «Регуляр-92», а также «Супер-98» и «Премиум-95» [3]. Причём прирост потребления отмечается прежде всего за счёт высокооктановых (АИ-95) бензинов, происходит постепенное замещение ими низкооктановых. Основным потребителем АИ-80 является грузовой, малотоннажный и внутригородской пассажирский транспорт[2].

Дизельные топлива

Ди́зельное то́пливо — жидкий продукт, использующийся как топливо в дизельном двигателе внутреннего сгорания. Обычно под этим термином понимают топливо, получающееся из керосиново-газойлевых фракций прямой перегонки нефти. Дизельные двигатели в силу особенностей рабочего процесса на 25-30% экономичнее бензиновых двигателей, что и предопределило их широкое применение. Основные потребители дизельного топлива — железнодорожный транспорт, грузовой автотранспорт, водный транспорт, военная техника, дизельные электрогенераторы, сельскохозяйственная техника, а также легковой дизельный автотранспорт. Кроме дизельных двигателей, остаточное дизельное топливо (соляровое масло) зачастую используется в качестве котельного топлива, для пропитывания кож, в смазочно-охлаждающих средствах и закалочных жидкостях, при механической и термической обработке металлов[4]. Наиболее важными эксплуатационными свойствами дизельного топлива являются его испаряемость, воспламеняемость и низкотемпературные свойства. Испаряемость топлива определяется составом. При облегчении топлива ухудшается пуск дизелей, так как легкие фракции имеют худшую по сравнению с тяжелыми фракциями самовоспламеняемость. Поэтому пусковые свойства дизельных топлив для автомобилей в некоторой степени определяет температура выкипания 50% топлива. Воспламеняемость ДТ характеризует его способность к самовоспламенению в камере сгорания. Склонность ДТ к самовоспламенению оценивают по цетановому числу (ЦЧ). ЦЧ — это условный, показатель воспламеняемости дизельного топлива [1].

Ассортимент ДТ:

•ДЛ — дизельное летнее — для эксплуатации при температуре окружающего воздуха не ниже 0 «С;

•ДЗ — дизельное зимнее — для эксплуатации при температуре окружающего воздуха не ниже -30 «С;

•ДА — дизельное арктическое — для эксплуатации при температуре окружающего воздуха не ниже -50 «С[3].

Газообразные топлива

По физическому состоянию горючие газы делятся на две группы: сжатые и сжиженные. Если критическая температура углеводородов ниже обычных температур при эксплуатации автомобилей, то их применяют в сжатом виде, а если выше — то в сжиженном виде. Сжиженные газы. Основные компоненты – пропан и бутан. Получают из попутных нефтяных газов, из газообразных фракций при переработке нефтепродуктов и каменных углей. Поэтому они получили название сжиженных нефтяных газов. Для их обозначения часто используют аббревиатуру «СНГ». Промышленность выпускает СНГ для автомобилей двух марок:

•СПБТЗ — смесь пропана и бутана техническая зимняя;

•СПБТЛ — смесь пропана и бутана техническая летняя.

В состав СНГ добавляют специальные вещества, имеющие сильный запах, т.к. СНГ не имеет ни цвета не запаха, и обнаружить их утечку сложно.

Сжатые газы. Основные компоненты — метан, окись углерода и водород. Получают из горючих газов различного происхождения — природных, попутных нефтяных, коксовых и других. По опасности воспламенения и пожароопасносности они значительно безопаснее бензина. С учетом достоинств и недостатков автомобилей, работающих на СПГ, определена область их рационального использования — перевозки в крупных городах и прилегающих к ним районах[5].

2. Альтернативные виды топлива

Природный газ

Природный газ в большинстве стран является наиболее распространенным видом альтернативного моторного топлива. Природный газ в качестве моторного топлива может применяться как в виде компримированного, сжатого газа. В настоящее время наиболее перспективным является применение сжиженного газа (пропан-бутан). В Европе это топливо называется LPG (сжиженный бензиновый газ). В Европе сегодня насчитывается около 2,8 млн машин, работающих на LPG[1].

Газовый конденсат

Использование газовых конденсатов в качестве моторного топлива сведено к минимуму из-за следующих недостатков: вредное воздействие на центральную нервную систему, недопустимое искрообразование в процессе работы с топливом, снижение мощности двигателя (на 20%), повышение удельного расхода топлива[1].

Диметилэфир

Диметилэфир является производной метанола, который получается в процессе синтетического преобразования газа в жидкое состояние. Существуют разработки по переоборудованию дизельных двигателей под диметилэфир. При этом существенно улучшаются экологические характеристики двигателя. И на сегодняшний день в мире потребление диметилэфира составляет около 150 тыс. т в год. В будущем диметилэфир можно рассматривать только в качестве продукта, имеющего ограниченные возможности, так как производство сжиженного природного газа характеризуется более значительной экономией за счет масштабов производства, более низким уровнем капитальных затрат и более высокой эффективностью процесса производства.

Синтетический бензин

Сырьем для его производства могут быть уголь, природный газ и другие вещества. Наиболее перспективным считается синтезирование бензина из природного газа. Из 1 м3 синтез-газа получают 120-180 г синтетического бензина. За рубежом, в отличие от России, производство синтетических моторных топлив из природного газа освоено в промышленном масштабе. Так, в Новой Зеландии на установке фирмы “Мобил” из предварительно полученного метанола ежегодно синтезируется 570 тыс. т моторных топлив. Однако в настоящее время синтетические топлива из природного газа в 1,8-3,7 раза (в зависимости от технологии получения) дороже нефтяных. В то же время разработки по получению синтетического бензина из угля достаточно активно ведутся в настоящее время в Англии[1].

Топливные элементы

Топливные элементы — это устройства, генерирующие электроэнергию непосредственно на борту транспортного средства, — в процессе реакции водорода и кислорода образуются вода и электрический ток. В качестве водородосодержащего топлива, как правило, используется либо сжатый водород, либо метанол. В этом направлении работает достаточно много зарубежных автомобильных фирм, и если им в итоге удастся приблизить стоимость автомобилей на топливных элементах к бензиновым, то это станет реальной альтернативой традиционным нефтяным топливам в странах, импортирующих нефть. В настоящее время стоимость зарубежного экспериментального легкового автомобиля с топливными элементами составляет порядка 1 млн долл. США. Кроме того, к недостаткам применения топливных элементов следует отнести повышенную взрывоопасность водорода и необходимость выполнения специальных условий его хранения, а также высокую себестоимость получения водорода[1].

Биодизельное топливо

В последние годы в США, Канаде и странах ЕС возрос коммерческий интерес к биодизельному топливу, в особенности к технологии его производства из рапса (возможно также производство из отработанного растительного масла). В Австрии такое топливо уже сейчас составляет 3% общего рынка дизельного топлива при наличии производственных мощностей до 30 тыс. т/год; во Франции эти мощности составляют 20 тыс. т/год; в Италии — 60 тыс. т/год. В США планируется на 20% заменить обычное дизельное топливо биодизельным и использовать его на морских судах, городских автобусах и грузовых автомобилях. Применение биодизельного топлива связано, в первую очередь, со значительным снижением эмиссии вредных веществ в отработанных газах (на 25-50%), улучшением экологической обстановки в регионах интенсивного использования дизелей (города, реки, леса, открытые разработки угля (руды), помещения парников и т. п.) — cодержание серы в биодизельном топливе составляет 0,02%[7].

Водород как альтернативное топливо

Водород является эффективным аккумулятором энергии. Применение водорода в качестве топлива возможно в разнообразных условиях, что может дать существенный вклад в мировую энергетику, когда ресурсы ископаемого топлива будут близки к полному истощению. По сравнению с бензином и дизельным топливом водород более эффективен и меньше загрязняет окружающую среду. Взрывоопасность водорода резко снижается с применением специальных присадок[6].

Спирты

Среди альтернативных видов топлива в первую очередь следует отметить спирты, в частности метанол и этанол, которые можно применять не только как добавку к бензину, но и в чистом виде. Их главные достоинства – высокая детонационная стойкость и хороший КПД рабочего процесса, недостаток – пониженная теплотворная способность, что уменьшает пробег между заправками и увеличивает расход топлива в 1,5-2 раза по сравнению с бензином. Кроме того, из-за плохой испаряемости метанола и этанола затруднён запуск двигателя. Существуют два способа применения спирта в качестве горючего для автомобильных моторов – при частичной и при полной замене бензина и дизельного топлива. Высокие антидетонационные качества определяют преимущественное использование спирта в двигателях внутреннего сгорания с принудительным (искровым) зажиганием[1].

Зеленые водоросли

Водорослевое топливо — экзотичный способ получения энергии для автомобиля. Рассматривать водоросли в качестве биотоплива стали, прежде всего, в США и Японии. Япония добывает огромное количество зеленых водорослей. Раньше их употребляли в пищу, а сейчас на их основе стали делать заправку для современных автомобилей. Не так давно в японском городе на улицах появился пассажирский автобус, который передвигается на топливе, часть которого получена на основе водорослей. Одним из главных элементов стала эвглена зеленая. Сейчас «водорослевые» добавки составляют всего несколько процентов от общей массы топлива в транспортных баках, но в будущем азиатская компания-производитель обещает разработать двигатель, который позволит использовать биосоставляющую на все 100 процентов. В США тоже плотно занялись вопросом биотоплива на базе водорослей. Сеть заправок в Северной Калифорнии начала продажи биодизеля всем желающим. Топливо получают из водорослей путем их сбраживания и последующего выделения углеводородов. Изобретатели биотоплива обещают двадцатипроцентное уменьшение выбросов углекислоты и заметное снижение токсичности по другим показателям[7].

3. Самые безопасные и экологически чистые виды топлива

Всем известно, что на сегодняшний день основным видом топлива для автомобилей являются нефтепродукты. По результатам международных исследований нефти из используемых ныне месторождений хватит всего на 30 лет, из еще неразведанных – на 10 лет. Что же ждет человечество потом? Мы выявили самые экологически чистые виды топлива для автомобилей.

Двигатель, работающий на сжатом воздухе. В Австралии уже выпускаются микро грузовые машины, работающие «на воздухе» с грузоподъемностью в пол тонны. Движет грузовичком сила сжатого воздуха под давлением в 300 атмосфер, которая подается в двигатель из баллона[8].

Двигатель, работающий на газе от экскрементов (биогаз). Представляет собой смесь метана и углекислого газа и является продуктом метанового брожения органических веществ растительного и животного происхождения. Биогаз относится к топливам, получаемым из местного сырья. Хотя потенциальных источников для его производства достаточно много, на практике круг их сужается вследствие географических, климатических, экономических и других факторов. Биогаз как альтернативный энергоноситель может служить высококалорийным топливом. Биогаз, представляющий собой продукты брожения отходов биологической деятельности человека и животных. После отмывки от углекислоты этот газ является достаточно однородным топливом. Предлагаемая система в сравнении с газовым двигателем позволяет снизить выбросы оксидов азота, а также улучшить топливную экономичность. Присутствие небольшого количества водорода в биогазе положительно сказывается на качестве протекания рабочего процесса и не вызывает характерных для водородных двигателей преждевременного воспламенения рабочей смеси и так называемой обратной вспышки[6].

Двигатель, работающий на животном жире. Защитникам фауны сразу поясним, что убивать животных ради топлива не нужно. Здесь речь пойдет о жире, который остается после приготовления разных блюд. Во многих странах готовят не на растительном масле, а на животном жире. Остатки такого жира перерабатывают на мыло или корм для скотины. В Японии уже налажено целое производство такого топлива, что значительно уменьшает вредоносное влияние токсичных выхлопов[8].

Двигатель, работающий на солнечных батареях. Принцип работы таких батарей известен всем. Специальные панели с большой площадью поглощают солнечный свет и аккумулируют энергию, которой достаточно, чтобы приводить в движение автомобиль. Основной проблемой внедрения таких авто является пасмурный климат отдельных стран и невысокая скорость передвижения. В Австралии уже есть разработанный студентами Сансвифт, который разгоняется до 100 километров в час[8].

Электрическая энергия. Заслуживает внимания применение электроэнергии в качестве энергоносителя для электромобилей. Кардинально решается вопрос, связанный с токсичностью отработанных газов, появляется возможность использования нефти для получения химических веществ и соединений. К недостаткам электроэнергии как вида электроносителя можно отнести: ограниченный запас хода электромобиля, увеличенные эксплуатационные расходы, высокая первичная стоимость, высокая стоимость энергоемких аккумуляторных батарей[7].

Заключение

Развитие мирового научно-технического прогресса, рост численности населения и улучшение его благосостояния привели к резкому увеличению энергопотребления, обратной стороной которого является истощение углеводородных сырьевых ресурсов. Экологические проблемы, связанные с использованием традиционного топлива в двигателях транспортных средств, актуальны не только для России. Во многих странах мира приняты жесткие требования по экологизации автотранспорта. Их многолетний опыт показывает, что добиться этого можно только в случае использования альтернативных (не нефтяных) видов моторного топлива. Мы рассмотрели виды топлива для автомобилей и выявили самые безопасные и экологически чистые. Надеемся, что эти виды топлива в будущем будут использоваться гораздо чаще, чем традиционные, чтобы сохранить и защитить окружающую среду.

Список литературы

5. http://k-a-t.ru/dvs_pitanie/56-gaz_toplivo/index.shtml

6. http://recyclemag.ru/article/7-eco-vidov-topliva-dlja-avtomobilej

7. https://fishki.net/auto/1504982-10-idej-alternativnogo-topliva-dlja-avtomobilja.html

8. http://www.greenrussia.ru/news/ekologiya/4798-samye-ekologichnye-vidy-topliva-dlya-avtomobiley.html

Виды топлива

                                     Дизельное топливо

        Дизельное топливо или солярка — нефтепродукт, получаемый при перегонке нефти. Конкретная марка солярки получается компаундированием (смешиванием в определенных пропорциях) прямогонных и гидроочищенных фракций нефти с известным составом. Чаще всего смешивают прямогонное дизельное топливо (газойль прямой или первичной перегонки) и легкий газойль каталитического крекинга. Переработка нефти согласно ГОСТ может дать дизельное топливо трех марок:

• Л — летнее. Применяется при температуре воздуха выше 0 °С.
• З — зимнее. Применяется при температурах до -20 °С и даже до -30 °С.
• А — арктическое. Применяется при температурах до -50 °С.

        Для каждого вида дизельного топлива нормируется содержание серы и ее соединений, а также температура вспышки и температура застывания (замерзания).
        В целом же дизельное топливо характеризуется множеством различных параметров: Цетановое число, фракционный состав, температура перегонки, кинематическая вязкость, густота при 20 С, температура замерзания, температура вспышки, массовая часть серы и ее соединений, концентрация фактических смол, кислотность, йодистое число, зольность, коксуемость, коэффициент фильтрации, содержание механических примесей, содержание воды, предельная температура фильтрации, химическая стабильность. Если же солярка приобретается «с рук», на свой страх и риск, то, к сожалению, не всегда помогает и популярное отстаивание с фильтрацией, т.к. для этого нужно время, элементарное оборудование и навыки.

        Что касается присадок, то их великое множество и использовать их нужно примерно так, как необходимо принимать лекарства — по назначению врача. В данной ситуации врачом является специалист, имеющий соответствующее образование и опыт работы, как с присадками, так и с дизельным двигателем. Ведь присадок на рыке — огромное количество и разобраться в них порой под силу лишь специалисту. Одни работают на изменение цетанового числа, другие на чистку, третьи — на защиту от коррозии. Теоретически можно залить в дизельный двигатель бензин Аи-76 (цетановое число — 35), добавить присадку, доводящую ее до 40-45 и поехать как на солярке. Или наоборот, довести солярку до 76-го или даже 92-го бензина. Но где гарантии, что ваш мотор это скушает без ущерба для своего здоровья? Как говорится: «Что танку хорошо, то мэрсу смерть». А потому риск здесь должен быть сведен к минимуму. И в самом простом случае поможет простая истина — лучше купить узкоспециализированные присадки известных фирм, чем универсальные и безызвестные.

       Говоря о том, что дизельное топливо Евро-4 является одним из лучших, вполне логично отметить свойства, отличающие его от топлива отечественных стандартов. Прежде всего, это высокое цетановое число (не менее 51 единицы, а это на 6 пунктов выше стандарта ДСТУ 3868-99), а известно, что чем выше цетановое число, тем лучше горит топливо и тем меньше промежуток между его впрыском и возгоранием. Также этому топливу характерна небольшая плотность, которая обеспечивает лучшую его горючесть; низкая вязкость снижает сопротивление топлива при прокачке его через трубы, а также другие свойства. Но, конечно же, это должно окупаться, поэтому цены на топливо очень высокие, а особенно на топливо евростандартов. Это, однако, вовсе не означает, что дизельное топливо Евро-3 хуже четвертого. В принципе, разница между ними состоит в содержании серы в топливе — в Евро 3 его где-то в два раза больше, чем в Евро 4. С одной стороны, чем ниже уровень серы, тем выше смазывающие свойства топлива, а с другой — низкий уровень серы снижает коррозийные свойства и токсичность выбросов.

Если по техническому паспорту транспортное средство потребляет дизтопливо Евро 3 или Евро 4, то надо понимать, что топливо Евро 5 в этом случае не подойдет, поскольку низкое содержание серы в Евро-5 будет сокращать моторесурс двигателя.

 Основные показатели качества дизельного топлива

 Показателей качества топлива немало:

 •   Цетановое число — это уровень воспламеняемости солярки. С помощью этого показателя, как правило, характеризуют способность топлива к воспламенению, а также определяют временной промежуток от впрыска топлива до начала возгорания.

 •   Фракционный состав — это, можно сказать, самый важный показатель качества топлива. Именно он влияет на расходный уровень дизельного топлива, также этот показатель определяет уровень дымового выпуска, влияет на работу двигателя, на износостойкость всех деталей.

 •  Температура вспышки в закрытом тигле — это самый низкий уровень температуры горючего, при которой происходит образование различных смесей и паров, имеющие возможность возгораться. Эта температура — основной показатель безопасности дизельного топлива, то есть это напрямую влияет на безопасность всей техники.

 •   Массовая доля серы — это содержание серы в солярке. Этот показатель имеет довольно сильное влияние на качество топливо. Мало того, что большое содержание серы в топливе говорит о том, что продукт экологически не чистый, но что особо важно, это означает, что масло в моторе будет очень сильно окисляться. Это, конечно же, негативно влияет на общую работу мотора.

     Совершенно очевидно, что летнее дизельное топливо работает, как горюче-смазочный материал, при плюсовой температуре наиболее оптимально, затем должен осуществляться переход на два подвида зимнего дизельного топлива. Это чисто зимнее и арктическое. Разделяют их по градациям температурного режима. Рабочей температурой для зимнего дизельного топлива считается от нуля до минус 35 градусов по Цельсию. Для арктического дизельного топлива наиболее комфортна температура -35-50 градусов по Цельсию. Конечно, зимой в любой двигатель можно залить и арктическое топливо, и он будет работать, но к чему переплачивать стоимость за арктическое топливо, если с погодными условиями вполне справится обычное зимнее? Тем более, что на дизтопливо зимнее цена ниже, чем на арктическое. В регионах, где практически нет минусовых температур (Краснодарский край и другие южные области), применяют часто только летнее дизельное топливо. Регионы с суровыми климатическими условиями, резкими перепадами температур пользуются зимними и летними разновидностями «солярки». А вот в районах Крайнего Севера не обойтись без самого дорогого вида дизельного топлива — арктического.

Цвет качественного дизельного топлива

           Цвет топлива ГОСТом не регламентируется. Зависит от исходного сырья и присадок. Как правило, от почти прозрачного до светло желтого. Иногда зелено-синий оттенок. Топливо не должно быть мутным и не должно быть осадка.

Зависимость стоимости дизельного топлива от сезона

          Стоимость дизтоплива зимнего всегда выше, чем дизтоплива с присадкой. Это обусловлено технологией производства, жестким ГОСТом, повышенным спросом в итоге. Поэтому крупные производители (и совсем небольшие, например- нефтебаза) получают зимнее топливо с помощью депрессорных присадок. В настоящее время присадки все чаще применяют, чтобы улучшить некоторые качественные показатели нефтепродуктов. Это допускается ГОСТами, ТУ.

          В силу технологической отсталости наших заводов, современные присадки (часто иностранного производства) позволяют получить топлива весьма высокого качества. Многие известные бренды стали рекламировать конкретные виды нефтепродуктов (чаще бензины) в которые добавлены присадки.

Какое топливо будущего будет для автомобилей через 30-40 лет

По всему миру катаются около пятидесяти миллионов авто, которые ездят на бензине или дизельном топливе. Нефть не безгранична и значит возникает вопрос — на чем будут ездить машины через 30-40 лет.

Какое топливо доступно

Начнем с гибридных автомобилей. Они сочетают небольшой двигатель внутреннего сгорания (ДВС) и электропривод с аккумуляторными батареями. Энергия от двигателя и от тормозной системы автомобиля используется для зарядки аккумуляторов, питающих электропривод. Типичные гибридные двигатели позволяют на 20−30% эффективнее использовать топливо по сравнению с традиционными ДВС и выбрасывают в атмосферу значительно меньше вредных веществ.

Без бензина гибриды далеко не уедут, так что этот вариант убираем. Электромобили пока кажется оптимальным вариантом, но нормальных машин на электрической тяге мало. И запас хода у них маловат, особенно если путешествуете на дальние расстояния. Стоимость также велика. Этот вариант на будущее, а искать альтернативное топливо нужно сейчас.

Дальше по списку идут автомобили на альтернативном топливе, по типу спиртового топлива, биодизеля или этанола. Этот вариант кажется отличным — создаются автомобили на альтернативном топливе. Но если все машины «пересадить» на биотопливо, то подорожают продукты питания, т.к. для производства этого вида топлива нужны большие посевочные площади.

Другое дело — водород для заправки автомобилей. Он перспективнее по нескольким причинам: масса водородной батареи меньше, перезаправка быстрее, производство аккумуляторов дороже и требует больше разных экзотических элементов, сеть заправочных станций организовать гораздо проще чем зарядные, есть и другие плюсы…

Электричество — топливо будущего

Авто компании вкладывают огромные деньги на разработку альтернативного топлива, создаются электромобили с большим запасом хода. Если в начале они имели запас хода не более 100 километров, то сейчас некоторые могут похвастаться запасом без подзарядки до 300-400 километров пробега.

Если будут развиваться технологии и появятся новые типы аккумуляторных батарей для электромобилей, то запас можно увеличить до 700-800 км.

Применяемость электромобилей с большим запасом хода на этом не ограничивается. Нужно строить заправки по всему миру, их должно быть большое количество. Причем заправки должны быть быстрые, когда машина может «запитаться» электричеством по времени не более 1 часа (в идеале 10-20 минут). Сейчас на полную подзарядку уходит до 16-24 часов в зависимости от емкости батарей.

Как понимаете, нужно полностью менять дорожную сеть. На это могут пойти крупные нефтяные компании. Они обладают большим количеством заправок для машин. Нужно лишь рядом поставить колонки для заправки электромобилей (быстрой и длительной зарядки). Тогда количество машин на электрической тяге возрастет, ведь проблема дозаправки будет решена.

Исходя из сказанного: для электромобилей пока нет нормальных батарей которые были бы всепогодны и принимали заряд хотя бы за минуты. Но со временем и развитием технологий, их стоимость снизится, они станут доступны для каждого.

Заправляя будущее | Альтернативные виды топлива

Шум об альтернативах бензину обычно сосредоточен на гибридах или этаноле. Но Honda потихоньку продвигает другую альтернативу: компания продает версию Civic, работающую на сжатом природном газе (CNG).

Природный газ используется в качестве автомобильного топлива с 1930-х годов. Chrysler, Ford и General Motors в прошлом продавали легковые автомобили, работающие на СПГ, в основном автопаркам. Сегодня только Honda предлагает автомобили Civic GX, работающие на природном газе.Он доступен потребителям в Калифорнии, Нью-Йорке, Оклахоме и Юте.

Сегодня здесь также производится 85 процентов СПГ, потребляемого в США. По сравнению с бензином, он имеет гораздо более чистые выбросы при аналогичной экономии топлива, производительности и управляемости. По данным Агентства по охране окружающей среды, использование сжатого природного газа может снизить выбросы монооксида углерода на 90–97 процентов и выбросы оксида азота на 35–60 процентов по сравнению с бензином. КПГ может также потенциально снизить выбросы неметановых углеводородов на 50-75 процентов, производя при этом меньше канцерогенных загрязнителей и мало или совсем не нанося твердых частиц. Когда был представлен Civic GX 1998 года, EPA назвало его самым чистым из когда-либо испытанных двигателей внутреннего сгорания.

Основным недостатком природного газа является то, что заправочных станций мало: около 1600 по всей стране против почти 200000 автозаправочных станций. И даже если вы его нашли, время заправки значительно больше, чем заправка обычным топливом. Чтобы найти заправочную станцию, работающую на природном газе, посетите веб-сайт Министерства энергетики США.

Для природного газа также требуется огромный бак, в котором относительно мало топлива.В случае Civic GX бак занимает больше половины объема багажника и вмещает энергию всего восьми галлонов бензина. Когда мы тестировали Civic GX 2008 года, мы обнаружили, что сигнальная лампа низкого уровня топлива загорелась всего после 150 миль езды. Свет показывает, что осталось всего 30 миль.

Чтобы решить эти проблемы, Honda продает домашний заправочный компрессор Phill, который подключается к бытовой линии природного газа. Поскольку Phill должен нагнетать бытовой газ до 3600 фунтов на квадратный дюйм, для пополнения бака GX требуется ночь.

Министерство энергетики заявляет, что автомобили, работающие на природном газе, столь же безопасны, как и обычные автомобили с бензиновым или дизельным двигателем, а их баки под давлением были разработаны с учетом жестких ударов, температуры и воздействия окружающей среды. СПГ легче воздуха, поэтому, если бы топливо вылилось при аварии, оно испарилось бы, а не образовало бы лужу под автомобилем.

Стоимость КПГ может быть меньше половины галлона газа, если вы заправляетесь дома. А на коммерческих станциях цена по-прежнему значительно ниже, чем у бензина — в среднем примерно на 30 процентов меньше, чем у бензина.Однако цены на природный газ были нестабильными, и сегодняшняя выгодная сделка может выглядеть не так хорошо завтра.

Civic GX стоит примерно на 7000 долларов больше, чем аналогичный Civic с бензиновым двигателем, что несколько компенсируется налоговой скидкой на 4000 долларов от федерального правительства. Купить Phill можно еще за 3500 долларов и получить федеральный налоговый кредит в размере 1000 долларов. Дополнительные субсидии до 2000 долларов доступны от различных природоохранных органов.

самых многообещающих альтернативных видов топлива, которые будут использоваться в автомобилях будущего

Глобальный отказ от ископаемого топлива усиливается, но какие альтернативы у производителей автомобилей есть, чтобы доверять старому бензину?

Анализируя текущую отрасль автомобильного топлива из возобновляемых источников, мы видим растущий сдвиг в сторону электромобилей.Электромобили совершают революцию во всем мире, но их устойчивость все еще требует доработки.

Не поймите меня неправильно, у электромобилей есть светлое будущее, но при нынешнем состоянии глобальной энергосистемы их глобальное воздействие на окружающую среду было перенесено только на угольные электростанции, которые в конечном итоге приводят их в действие. Не вдаваясь в подробности экологических дебатов, электромобили или электромобили, вероятно, будут в авангарде автомобильного будущего, работающего на неископаемом топливе. Однако было бы наивно полагать, что электромобили — единственное решение.

Альтернативы ископаемому топливу

Одними из наиболее широко известных альтернатив ископаемому топливу являются водородные топливные элементы и биотопливо. Хотя их доступность резко контрастирует с повсеместным использованием электроэнергии, их устойчивость не вызывает сомнений. Изучая водородные топливные элементы, они начали свою жизнь в недрах исследований НАСА в самом сердце космической эры. Водород использовался в качестве топлива для ракет серии Saturn V, а теперь он используется для питания вашего семейного автомобиля.Ну почти .

Автомобили, работающие на водороде

С точки зрения жизнеспособности такого взрывоопасного топлива водород гораздо более энергоемкий, чем бензин и батареи электромобилей. Не говоря уже о том, что вы можете буквально, чтобы не преувеличить, пить воду из выхлопных газов автомобилей с водородным двигателем, также известную как дружественный монооксид дигидрогена. Текущие препятствия, с которыми сталкивается автомобильная промышленность при расширении масштабов производства водородных топливных элементов, связаны как с их стоимостью, так и со стигматизацией общества. Поскольку водородные топливные элементы возникли как часть космических исследований, неудивительно, что стоимость является проблемой.

СВЯЗАННЫЕ С: НОВЫЙ ДОКЛАД ОБЪЯВЛЯЕТ, КАК МИР МОЖЕТ БРОСИТЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ТОПЛИВА К 2050 г. постепенно становится более благоприятным для идеи. Как и в случае с любыми другими исследованиями в области топлива, стоимость производства упадет, а общественное мнение о водородном топливе улучшится. В целом водородное топливо, скорее всего, никогда не обгонит электромобили, потому что современная инфраструктура никогда не сможет их догнать, чтобы поддержать крупномасштабное движение водородной энергетики.Однако почти каждый производитель автомобилей произвел концептуальные автомобили на топливных элементах, при этом Toyota, Honda и Hyundai были единственными компаниями, которые сделали свои автомобили на топливных элементах коммерчески доступными.

Потенциал электромобилей в современную эпоху

Было бы упущением с моей стороны не обсуждать электромобили дальше, учитывая обсуждение альтернатив ископаемому топливу, но мы будем кратко оценивать их, учитывая текущие общие знания. Практически каждый производитель автомобилей произвел серийное производство с гибридным приводом или полностью электрическим автомобилем.Электромобили не только подходят для умных автомобилей, двигатели с электроприводом достаточно мощны, поэтому Mercedes-Benz и BMW построили суперкары с полностью электрическими системами привода в своей основе (Mercedes-Benz SLS AMG и BMW i8).

СВЯЗАННЫЙ: ЗАВОДСКОЕ РЕАКТИВНОЕ ТОПЛИВО МОЖЕТ БЫТЬ СТОИМОСТЬ КОНКУРЕНТНОЙ С ИСПОЛЬЗУЕМЫМ ТОПЛИВОМ

Глядя на отказ от ископаемого топлива с точки зрения устойчивости и уменьшения воздействия на окружающую среду, электромобилям есть над чем поработать. Из-за использования тяжелых химически богатых аккумуляторов и компенсации энергопотребления угольным пожарным установкам можно легко утверждать, что электромобили так же вредны, как и ископаемое топливо. Однако, как только появится современная инфраструктура и электричество станет более устойчивым, электромобили, вероятно, возглавят будущее автомобильной промышленности.

Может ли биотопливо облегчить переход от ископаемого топлива к электричеству?

Биотопливо, или топливо на основе растений, является последней серьезной альтернативой автомобильной энергии. В отличие от водородных топливных элементов и электромобилей, биотопливо не потребует переделки существующей автомобильной инфраструктуры. Заправочные станции просто переоборудуют для производства необходимого жидкого биотоплива.Наиболее распространенным биотопливом является этанол, топливо из этилового спирта, получаемое из растительной целлюлозы.

Вы, вероятно, уже используете бензин, содержащий этанол, в своих автомобилях, и, по большей части, полный переход на биотопливо коммерчески жизнеспособен в нынешнюю эпоху. Обратной стороной биотоплива и, вероятно, причиной того, что мы еще не заметили сдвига, является огромное количество земли, которое необходимо будет выделить для его производства, а также тот факт, что не каждая машина может справиться с топливной смесью. Полный переход на биотопливо будет напрямую конкурировать с производством продуктов питания и землепользованием. Мировая экономика вполне может перейти к сельскохозяйственной, если биотопливо получит широкое распространение.

СВЯЗАННЫЙ: ШВЕЦИЯ ПУБЛИКАЕТ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЭТАПНОГО ОТКАЗА ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ТОПЛИВ И ЗАПРЕТА ПРОДАЖИ ВСЕХ НОВЫХ ГАЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

Автомобильная промышленность больше не является той отраслью, где компании могут позволить себе отойти на второй план у власти. Теперь они нанимают ведущие группы исследователей, чтобы найти способы привести в действие автомобили следующего поколения.Каким бы ни было будущее автомобильной энергетики, в ближайшие 20 лет мы, вероятно, увидим, что ископаемое топливо отойдет на второй план.

Альтернативное низкоуглеродное / безуглеродное топливо

После многих лет исследований и разработок автомобили, работающие на других видах топлива, помимо преобладающих сегодня дизельного топлива и бензина, наконец, выходят на рынок. Основными примерами являются биотопливо, усовершенствованное дизельное топливо, природный газ, водород (для топливных элементов) и электричество (для подключаемых модулей и подключаемых гибридов).

Подключаемые гибриды и другие электромобили

Подключаемые к сети гибридные автомобили и другие транспортные средства с электроприводом являются многообещающим вариантом для снижения зависимости США от нефти и сокращения выбросов парниковых газов в транспортном секторе. Электродвигатели получают выгоду от превосходной эффективности преобразования «топлива» (электричества) в механическую энергию, что дает им значительное преимущество перед бензиновыми двигателями внутреннего сгорания в снижении затрат на топливо и выбросов парниковых газов.При нынешних розничных тарифах на электроэнергию в США — от 0,08 до 0,18 доллара за киловатт-час — заправка легкового автомобиля электричеством будет стоить от одного до двух долларов за галлон бензина. Гибридные бензиново-электрические автомобили, которые можно заряжать от электросети — также называемые «подключаемые» гибриды, могут привести к переходу к новому поколению частично или полностью электрических транспортных средств. Углеродный след электромобилей будет значительно ниже при нынешнем сочетании источников энергии, питающих U.S. электрическая сеть, и она будет продолжать сокращаться, поскольку электроэнергетический сектор использует больше возобновляемых источников энергии и декарбонизирует. Подключаемые гибриды также могут быть гибкими топливными транспортными средствами и работать на биотопливе, когда транспортное средство не работает в электрическом режиме. Разработка передовых аккумуляторов, удовлетворяющих требованиям по мощности, дальности хода и долговечности, является предметом значительных государственных и частных инвестиций.

Биотопливо

Ряд транспортного топлива можно производить из биомассы, что помогает снизить спрос на нефтепродукты и улучшить профиль выбросов парниковых газов в транспортном секторе.Этанол из кукурузы и сахарного тростника и биодизель из сои, рапса и масличной пальмы доминируют на текущем рынке биотоплива, но ряд компаний активно продвигаются вперед, чтобы разработать и продать ряд передовых видов биотоплива второго поколения, изготовленных из непродовольственных товаров. сырье, такое как бытовые отходы, водоросли, многолетние травы и древесная щепа. Эти виды топлива включают целлюлозный этанол, биобутанол, метанол и ряд синтетических бензиновых / дизельных эквивалентов. Потенциал снижения выбросов парниковых газов и нефти при использовании различных видов биотоплива может сильно различаться в зависимости от конкретного процесса и используемого сырья.Биотопливо может использоваться в смесях с бензином или дизельным топливом или может использоваться как самостоятельное топливо. Пока мы не сможем производить значительное количество электромобилей, работающих на возобновляемой электроэнергии, биотопливо останется единственным доступным широко распространенным источником чистой возобновляемой транспортной энергии.

Водородные топливные элементы

Транспортное средство на водородных топливных элементах — это тип электромобиля, в котором для питания автомобиля используется топливный элемент вместо аккумулятора.Водородные топливные элементы могут быть чистым, надежным, тихим и эффективным источником высококачественной электроэнергии. Они используют водород в качестве топлива для электрохимического процесса, в результате которого вырабатывается электричество, а вода и тепло — единственные побочные продукты. Двумя основными областями применения водородных топливных элементов являются стационарные источники энергии и транспортные средства на водородных топливных элементах (FCV).

Водород можно извлекать из воды с помощью электролиза, используя возобновляемую энергию солнца или ветра, ядерную энергию или ископаемое топливо.Его можно извлечь из возобновляемой биомассы или угля с помощью высокотемпературной газификации. Используя химические катализаторы, его также можно получить из возобновляемого биогаза, возобновляемого этанола или метанола или ископаемого природного газа. Влияние производства водорода на окружающую среду зависит от источников и процессов, посредством которых он получается. Сегодня большая часть водорода получается из ископаемого природного газа, выделяя в качестве побочного продукта углекислый газ.

FCV имеют запас хода, аналогичный транспортному средству с двигателем внутреннего сгорания — от 250 до 400 миль на бак топлива.FCV коммерчески доступны для аренды, но инфраструктура для заправки водородом еще не существует в большинстве частей страны. В Калифорнии есть несколько действующих станций, и еще несколько станций находятся в стадии строительства. Более высокая стоимость водорода в пересчете на эквивалент энергии перевешивается значительно более высокой эффективностью системы электропривода по сравнению с двигателем внутреннего сгорания.

Природный газ

Природный газ, используемый в качестве транспортного топлива, может выделять до 25 процентов меньше углерода на единицу энергии, чем обычный бензин, и может быть получен внутри страны.В настоящее время природный газ используется во многих транзитных автобусах, грузовых автомобилях ближнего действия и некоторых других транспортных средствах. Использование в легковых автомобилях затруднено из-за дополнительного пространства, необходимого для хранения топлива, и ограниченной доступности заправочных станций для розничной торговли, но это было исследовано по крайней мере одним крупным автопроизводителем.

Усовершенствованный дизель

Более чистое поколение дизельного топлива и усовершенствованные дизельные двигатели вместе достигают уровней выбросов, приближающихся к уровням выбросов бензиновых двигателей с низким уровнем выбросов, в то время как автомобили с дизельными двигателями могут экономить топливо более чем на 25 процентов по сравнению с сопоставимыми бензиновыми моделями.В Соединенных Штатах дизельное топливо в основном используется для грузовиков, автобусов и поездов. Однако половина всех легковых автомобилей в Европе работает на дизельном топливе и экологически чистом дизельном топливе, что может привести к более широкому использованию в легковых и легких грузовых автомобилях США.

Типы транспортных средств, работающих на альтернативном топливе

Ни для кого не секрет, что за последний год цены на газ резко выросли. Фактически, с сентября 2020 года цены на бензин по всей стране выросли почти на 50%.

Причины этого роста цен на газ различны: от различий в стоимости переработки и розничных затрат до перебоев в распределении нефти и колебаний налогов и государственных пошлин.

Независимо от причины, это увеличение заставляет водителей по-другому относиться к автомобилям, которые они водят, и к используемому топливу. И как результат, спрос на автомобили, работающие на альтернативном топливе, продолжает расти: более экологически чувствительные автомобилисты хотят использовать экологически чистые альтернативы автомобилям с бензиновым двигателем, а экономные покупатели стремятся сэкономить деньги на бензоколонке.

Эта тенденция возникла сверху вниз. Государственные и федеральные правила были ужесточены, и автопроизводители должны производить автомобили, которые соответствуют более строгим стандартам выбросов и более высоким правилам расхода топлива. Производство автомобилей, работающих на альтернативном топливе, помогает удовлетворить эти ограничения, в то время как исследования соответствующих технологий стимулируют инновации и приводят к более широкому внедрению.

Кроме того, федеральные налоговые льготы подталкивают людей искать альтернативные виды топлива. На федеральном уровне люди могут получить налоговую скидку в размере до 7500 долларов, если они приобрели новый полностью электрический или гибридный автомобиль с 2010 года.Большинство штатов также предлагают стимулы для владения транспортными средствами, работающими на альтернативном топливе, в виде налоговых льгот, субсидий и скидок.

Но не все типы транспортных средств, работающих на альтернативном топливе, одинаковы, и у некоторых есть проблемы, которые могут ограничить их привлекательность для водителей. «Где и как легко я могу заправиться?» и «Есть ли он того цвета, который я хочу, с нужными мне функциями?» Вот типы вопросов, которые потребители могут задать перед тем, как инвестировать в автомобиль, работающий на альтернативном топливе. Узнайте больше о плюсах и минусах автомобилей, работающих на альтернативном топливе.

Виды альтернативного топлива и транспортные средства

Для индивидуальных потребителей доступны варианты транспортных средств, работающих на альтернативном топливе, от двухместных спортивных автомобилей и семейных седанов до пикапов и внедорожников.

Гибридные электромобили

Самыми распространенными транспортными средствами, работающими на альтернативном топливе, являются газо-электрические гибриды (ГЭВ). Гибриды, сочетающие в себе газовую и электрическую силовые установки, были широко доступны в США уже более 20 лет, а Toyota Prius стала первым гибридным автомобилем массового производства в 1997 году.

Популярность этих гибридных электромобилей продолжает расти, и в настоящее время в продаже имеется около 50 моделей. Аккумулятор в газо-электрических гибридах заряжается от двигателя и посредством торможения, что затем позволяет аккумулятору питать автомобиль на низких скоростях, а также во время остановок и запусков.

Подключаемые гибридные электромобили

Подобно газо-электрическому гибриду, подключаемые гибриды (PHEV) имеют более крупные батареи, которые могут управлять автомобилем только на электричестве на ограниченных расстояниях с нулевым уровнем выбросов.Владельцы могут заправить свой автомобиль обычным бензином на заправке, а затем подключить к источнику электроэнергии для подзарядки аккумулятора.

Электромобили

Электромобили, или электромобили, работают исключительно от батареи, полностью обходясь без бензинового двигателя. У электромобилей есть определенный диапазон миль, который они могут преодолеть, прежде чем их нужно будет «заправить», подключив их к источнику электроэнергии, что может быть источником «беспокойства по поводу дальности» для водителей. Популярность электромобилей, выпускаемых с 2010 года, выросла по мере того, как аккумуляторные технологии увеличили их диапазон, а количество зарядных станций увеличилось как в городах, так и вдоль шоссе.

Транспортные средства, работающие на природном газе

Рост использования природного газа в качестве источника энергии также способствовал увеличению количества транспортных средств, работающих на природном газе. Подобно автомобилям, работающим на газе, автомобили, работающие на природном газе, используют сжатый или сжиженный природный газ и имеют более чистые выбросы.

Электромобили на топливных элементах

В течение многих лет автомобильные компании исследовали и разрабатывали автомобили с водородным двигателем на топливных элементах (FCEV), которые обладают преимуществом нулевых выбросов и потенциально в три раза эффективнее, чем автомобили с газовым двигателем. В автомобилях есть топливные элементы, работающие на сжатом водороде. Топливные элементы преобразуют водород и кислород в электричество и, в свою очередь, приводят в действие электродвигатель. С Honda Clarity Fuel Cell, внедорожником Hyundai Nexo Fuel Cell и Mirai от Toyota, использование технологии топливных элементов теперь появляется как жизнеспособная альтернатива газовым и электрическим автомобилям — на самом деле, в настоящее время на дорогах 9 автомобилей. сегодня, которые используют эту технологию топливных элементов. Факторы, которые в настоящее время препятствуют более широкому внедрению транспортных средств на топливных элементах, включают стоимость автомобилей, а также ограниченную сеть водородных заправочных станций.

Однако Hyundai Motor недавно объявила о сотрудничестве по развертыванию в Калифорнии своих новейших электрических грузовиков на водородных топливных элементах, в которых используется топливный элемент XCIEN. Это первый в мире грузовик массового производства, в котором в качестве топлива используется водород.

В настоящее время большая часть водорода производится с использованием природного газа, но новые технологии, такие как разработанные HyperSolar, могут исключить использование всех ископаемых видов топлива и могут сделать FCEV самыми чистыми и экологичными автомобилями на дорогах.

Автомобили с гибким топливом

Между тем, автомобили с гибким топливом (FFV) работают на смеси газа и этанола.Этанол, производимый в основном из кукурузы, получил выгоду от правительственных постановлений, требующих, чтобы больше топлива производилось из возобновляемых источников. В настоящее время автомобили с гибким топливом имеют более 3900 заправочных станций в США и Канаде.

Застрахуйте свой автомобиль, работающий на альтернативном топливе

Как и в случае с любым другим транспортным средством, важно, чтобы вы знали, что вы защищены, независимо от того, что вас подбрасывает жизнь. Транспортные средства, работающие на альтернативном топливе, предлагают ряд преимуществ, от налоговых льгот до экологических последствий и не только. Вот почему так важно, чтобы у вас была страховка, которая помогает вам двигаться вперед.

Nationwide предлагает комплексные планы автострахования, чтобы вы были спокойны в дороге. Узнайте больше о нашем автостраховании.

¹ https://www.eia.gov/petroleum/gasdiesel/
² https://fueleconomy.gov/feg/taxevb.shtml
³ https://www.energy.gov/articles / history-electric-car
⁴ https: // afdc.energy.gov/vehicles/search
⁵ https://www.hyundainews.com/en-us/releases/3362

Заявление об ограничении ответственности:
Приведенная информация предназначена только для информационных целей. Это не юридический, налоговый, финансовый или какой-либо другой совет и не заменяет его. Информация может не относиться к вашей конкретной ситуации. Мы постарались убедиться, что информация верна, но она может быть устаревшей или даже частично неточной. Читатель несет ответственность за соблюдение всех применимых местных, государственных или федеральных правил. Компания Nationwide Mutual Insurance Company, ее аффилированные лица и их сотрудники не дают никаких гарантий относительно информации или гарантии результатов, и они не несут ответственности в связи с предоставленной информацией. Nationwide, Nationwide на вашей стороне, а Nationwide N и Eagle являются знаками обслуживания Nationwide Mutual Insurance Company. © 2021 По всей стране.

Automotive Fuel — обзор

4.1.2 PEMFC и гибридные автомобили с аккумуляторно-топливным элементом

Поскольку в большинстве современных автомобильных топливных элементов используются топливные элементы с протонообменной мембраной, они будут описаны немного более подробно в этом разделе и будут используется в качестве шаблонов для расчетов производительности, представленных в разделе 4.1.3. Типичная чистая (т.е. не гибридная) система PEMFC для легкового автомобиля показана на рис. 4.2. В комплект входят нагреватели для вывода оборудования от температуры окружающей среды до рабочей температуры около 80 ° C и увлажнители для обеспечения необходимого для работы уровня воды в областях мембраны и электродов (см. Рис. 3.50, 3.51 и 3.60). Оборудование для управления водными ресурсами включает конденсатор, который встроен в обычный радиатор, но работает при гораздо более низких температурах, чем у автомобилей с двигателем внутреннего сгорания.

Рис. 4.2. Принципиальная схема системы питания автомобиля с PEMFC.

Из Ahluwalia et al. (2004). Используется с разрешения Elsevier.

Оборудование топливных элементов значительно увеличивает вес транспортного средства, что подразумевает не только более низкую эффективность, но также возможность повышения устойчивости, достигаемой за счет размещения тяжелого оборудования низко в конструкции транспортного средства. На рис. 4.3 показано размещение под полом топливных элементов, резервуаров для хранения и вспомогательного оборудования в прототипе автомобиля DaimlerChrysler с водородным топливом Necar 4 , работающего на водороде, что делает его намного более стабильным, чем его коммерческий родственник с двигателем внутреннего сгорания в то время, коммерческий Mercedes. -Benz A-Class автомобиль.В то время как Necar 4 имел батарею топливных элементов мощностью 75 кВт, последующий автомобиль DaimlerChrysler 0-series f — cell (см. Раздел 6.2.4) использовал батарею топливных элементов Mark 902 мощностью 85 кВт от Canadian Ballard Power Systems. Использование этих огромных энергетических систем (по сравнению с размерами автомобилей класса A, обычно работающих с дизельным двигателем мощностью 40–50 кВт) было сочтено необходимым из-за дополнительного веса оборудования, связанного с топливными элементами, и для того, чтобы не привлекать любая критика за снижение «спортивных» характеристик.Более поздняя версия прототипа автомобиля f — cell имела топливные баки меньшего объема за счет использования ныне распространенного сжатого водородного топлива на 70 МПа, а не на более раннюю на 35 МПа (Orecchini and Santiangeli, 2010, глава 22). Однако толщина и вес резервуара на 70 МПа выше, чем у аналогичного резервуара на 35 МПа.

Рис. 4.3. Размещение топливных элементов, бака с водородом и вспомогательного оборудования в раннем прототипе автомобиля DaimlerChrysler Necar 4.

На основе данных Friedlmeier et al.(2001). Используется с разрешения Wiley.

Еще более продвинутым шагом является концепция, впервые предложенная General Motors (рис. 4.4), где не только все оборудование топливных элементов размещается под пассажирской кабиной, но также этот «скейтборд» полностью изолирован от кабины и получает все инструкции в электронном виде. (для рулевого управления, для торможения и для ускорения). Достижению оптимального управления способствует наличие не одного, а четырех электродвигателей, по одному на каждом колесе. Эта концепция используется в прототипах гибридных автомобилей, таких как Sequel (с литий-ионными батареями) и HydroGen4 (с никель-металлогидридными батареями; Eberle and von Helmolt, 2010, глава 9).Другие производители автомобилей, такие как Toyota, работали со стопками топливных элементов, размещенными более традиционно в том, что традиционно составляет пространство двигателя перед пассажирской кабиной (Takimoto, 2004). Однако в последней модели Mirai от Toyota есть штабели топливных элементов, размещенные под полом автомобиля, аналогично новой практике для автомобилей с аккумулятором, таких как VW (2016).

Рис. 4.4. Концепция скейтборда General Motors, в которой все силовое оборудование и физические органы управления размещены в плоской рамной конструкции, расположенной под пассажирской кабиной, и все инструкции по управлению движением передаются в электронном виде из кабины на бортовое оборудование.

Из Herrmann and Meusinger (2003). Используется с разрешения GM.

Системы реформинга метанола (например, DaimlerChrysler Necar 5 ) в течение некоторого времени разрабатывались параллельно с автомобилями на водородных топливных элементах, учитывая, что преимущества необходимости лишь незначительных изменений в топливной инфраструктуре перевешивают несколько более низкий общий КПД (Boettner и Моран, 2004). Однако технические проблемы с характеристиками риформинга в настоящее время остановили это направление развития. Транспортные средства на топливных элементах с прямым метанолом были кратко рассмотрены, например, DaimlerChrysler (Lamm and Müller, 2003, глава 64), а Nissan работает над прототипом транспортного средства SOFC, работающего на биоэтаноле (Nissan, 2016).

Базовое моделирование характеристик PEMFC было предпринято в главе 3. Кроме того, такие исследования, направленные конкретно на тепловые характеристики в автомобильных приложениях, можно найти в Nolan and Kolodziej (2010).

Было проведено значительное количество исследований в попытке определить лучшие стратегии управления для транспортных средств с PEMFC с тяговым аккумулятором или без него или с другим дополнительным устройством, обеспечивающим мощность, таким как маховик или конденсатор (управление топливными элементами, Al -Durra et al., 2010; гибридная система без дополнительного модуля, Бернард и др., 2010 г .; Фадель и Чжоу, 2011; Ryu et al., 2010; и гибрид с возможностью расширения, Bubna et al., 2010a). Как правило, около 5% экономии топлива можно получить, усовершенствовав более простые стратегии управления. Как уже упоминалось, гибридная система может быть последовательной (вся энергия топливного элемента передается через накопитель энергии) или параллельной (электродвигатель может питаться напрямую от топливного элемента или накопителя). Гибридные системы, изученные в только что процитированных источниках, являются параллельными системами.Пример последовательной системы приведен в разделе 4.1.3.

Гибридные системы сочетают водородные топливные элементы с электрохимической энергией, хранящейся, как правило, в батарее, и, таким образом, представляют собой естественное продолжение выбора технологии, используемой в гибридных транспортных средствах, работающих на ископаемом топливе, таких как Toyota Prius и аналогичные гибриды Lexus (бензин и никель). -металлогидридная батарея; Orecchini and Santiangeli, 2010, глава 22). Подключаемые гибриды, использующие передовые литий-ионные батареи, включают General Motors Volt и Ampera.Литий-ионные батареи также являются выбором для ряда коммерческих чисто электрических транспортных средств, продаваемых Renault и Citroën / Peugeot, из-за их превосходной способности выдерживать сложные и требовательные ездовые циклы (Corbo et al. , 2010). Как и в случае литий-ионных аккумуляторов для небольших электронных устройств, существует проблема безопасности, обычно решаемая с помощью самораспускающегося аварийного вентиляционного отверстия (Arora et al., 2010, глава 18).

Поскольку время реакции топливного элемента меньше, чем у большинства батарей, обычно даже в транспортных средствах с «чистыми» топливными элементами есть аккумулятор скромного размера, предназначенный для обеспечения лучшей производительности при изменении условий эксплуатации (например, при ускорении или замедлении). ).Предположительно, эту функцию могут взять на себя другие технологии, такие как конденсаторы. Рассматривались маховики, но по соображениям безопасности они больше подходят для стационарных применений, где их можно разместить под землей. Конденсаторы, с другой стороны, могут отображать чрезвычайно высокую плотность мощности (по сравнению с обычно адекватными и достаточными батареями) и, таким образом, обеспечивать все острые ощущения от автомобильных гонок и безрассудного вождения. Системы управления конденсаторами и суперконденсаторами, интегрированными в приводы топливных элементов с батареями или без них, были рассмотрены Ayad et al.(2011) и Лин и Чжэн (2011). Использование всех трех дорогих компонентов, топливных элементов, батарей и суперконденсаторов, может оказаться излишним (Yu et al., 2011). В противоположном направлении можно найти предположение, что чистые гибриды аккумуляторных батарей могут работать достаточно хорошо для использования в дорожных транспортных средствах, в крайнем случае, без использования преобразователя напряжения (устройства, которое позволяет разным напряжениям на клеммах аккумуляторной батареи и на шине двигателя), максимизировать эффективность (Бернард и др., 2011).

В то время как ранние прототипы легковых автомобилей на чистых топливных элементах были рассчитаны на мощность около 100 кВт, преимущество гибридов состоит в том, что дорогостоящие топливные элементы не должны обеспечивать максимальную мощность.Самым маленьким транспортным средствам может потребоваться всего несколько киловатт номинальной мощности топливных элементов (Tang et al. , 2011) и четырехместному автомобилю мощностью 10–20 кВт (см. Раздел 4.1.3). В то же время наличие топливного элемента позволяет обойтись меньшей емкостью батареи, что сказывается на другом дорогостоящем и тяжелом компоненте. Одна из целей моделирования, приведенного ниже, состоит в том, чтобы изучить оптимальные характеристики топливного элемента и батареи в гибридном транспортном средстве.

Запас хода для крупногабаритных автомобилей на топливных элементах, представленных в настоящее время на рынке, рекламируется как превышающий 700 км, при этом для полной дозаправки газообразным водородом, сжатым до 70 МПа, требуется всего около 3 минут (Honda, 2015).Подобные диапазоны указаны для гибридного концептуального автомобиля Daimler на топливных элементах, представленного в 2015 году: 190 км на батарее и 790 км на топливных элементах (Curtin and Gangi, 2016). Эти авторы также предполагают, что автомобили на топливных элементах могут служить в качестве стационарных накопителей энергии, когда они не используются, обеспечивая потребности в электроэнергии среднего домохозяйства на срок до недели. Схема с автомобилем, в котором может закончиться топливо, когда вам нужно его использовать, кажется странной, если только быстрая дозаправка не могла быть произведена в доме, как уже было предложено Honda (2004; см.рис.4.39), но вряд ли при 70 МПа.

Электромобили — Проблемы ископаемого топлива

Проблемы ископаемого топлива

Бензин и дизельное топливо производятся из нефти — черного мутного вещества, образованного из окаменелых останков животных и растений, которые жили и умирали под нашими океанами сотни миллионов лет назад. Нефть содержит соединения углерода, и когда она сжигается в двигателе автомобиля, помимо того, что она является источником энергии, она производит углекислый газ (CO2), самый распространенный «парниковый газ» в атмосфере нашей планеты.Концентрация СО2 в атмосфере нашей планеты быстро увеличивалась в последние годы и сейчас составляет более 400 частей на миллион, тогда как в 1800 году она была чуть ниже 283 частей на миллион. Повышенный уровень CO2 в нашей атмосфере, вызванный увеличением сжигания ископаемого топлива, в настоящее время признается почти всеми учеными-климатологами как причина быстрого ускорения изменения климата и повышения средних мировых температур.

Но что теперь становится намного яснее, так это то, что дизельные автомобили, которые в 2000-х годах считались более экологичными, чем их бензиновые аналоги, потому что они производят меньше CO2, также производят гораздо больше NOx — оксидов азота.К ним относятся закись азота (N2O) или «веселящий газ», который почти в 300 раз сильнее парникового газа, чем CO2; диоксид азота (NO2), который является основным загрязнителем и образует коричневатый компонент смога; и оксид азота (NO), который легко окисляется в атмосфере, превращаясь в диоксид азота.

Новые правила контроля выбросов загрязняющих веществ привели к созданию более чистых и эффективных двигателей. Но, как показал скандал с выбросами VW в 2015 году (или «Dieselgate»), в некоторых случаях новые и якобы более экологичные автомобили на самом деле становятся чище только в условиях испытаний.Более широкий анализ выбросов от транспортных средств показал, что многие автомобили от ряда производителей на самом деле значительно превышают лимиты выбросов при движении в реальной жизни, а не в условиях испытаний.

Таким образом, имеет смысл поискать альтернативы автомобилям с бензиновым и дизельным двигателем. И, к счастью, уже существуют альтернативы в виде полностью электрических и электромобилей с бензиновым двигателем. Примерно один из 200 проданных сегодня новых автомобилей полностью электрический. Сегодня на дорогах Великобритании их около 90 тысяч.Прогнозируется, что к 2030 году эта цифра резко увеличится примерно до одного из 12.

Но полностью электрические автомобили работают на больших батареях, и, конечно, эти батареи нуждаются в подзарядке. И хотя гибриды используют батареи для обеспечения некоторой мощности, они по-прежнему используют бензиновый двигатель для обеспечения некоторой, а в некоторых случаях большей части мощности для управления автомобилем. Так насколько же они чисты в качестве альтернативы бензиновым или дизельным автомобилям?

Подробнее: каковы недостатки электромобилей?

Toyota заявляет о разработке альтернативных видов топлива с другими японскими производителями автомобилей

Логотип Toyota можно увидеть на капоте недавно выпущенного электромобиля Camry Hybrid в отеле в Нью-Дели, Индия, 18 января 2019 года. REUTERS / Anushree Fadnavis

Зарегистрируйтесь сейчас и получите БЕСПЛАТНЫЙ неограниченный доступ к Reuters.com

Зарегистрируйтесь

OKAYAMA, Япония, 13 ноября (Рейтер) — Toyota Motor Corp (7203.T) заявила в субботу, что будет сотрудничать с четырьмя другими японскими автомобилями производителей для изучения жизнеспособности альтернативных экологически чистых видов топлива для автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, включая водород и синтетическое топливо, полученное из биомассы.

Компании, в которые помимо Toyota входят Mazda Motor Corp (7261.T), Subaru Corp (7270.T), Yamaha Motor (7272.T) и Kawasaki Heavy Industries (7012.T) сделали объявление на гоночной трассе в Окаяме, западная Япония, где Toyota участвует в гонках на водородном автомобиле.

Водородный гоночный автомобиль управляется главным исполнительным директором Toyota Акио Тойода вместе с другими водителями Toyota.

Зарегистрируйтесь сейчас и получите БЕСПЛАТНЫЙ неограниченный доступ к Reuters.com

Регистр

Преобразование двигателей внутреннего сгорания на экологически чистые виды топлива, такие как водород, технологически сложно, но это позволит компаниям поддерживать существующие десятилетия цепочки поставок, в которых задействованы сотни тысяч человек. рабочих, которых им, возможно, пришлось бы бросить, когда они перешли на строительство электромобилей (EV).

По мере того как страны ужесточают экологические нормы для сокращения выбросов углерода, автопроизводители, включая Toyota, наращивают производство электромобилей. Япония заявила, что к 2050 году стремится к снижению выбросов углерода и продвигает использование водородного топлива.

Toyota планирует выпустить 15 моделей электромобилей к 2025 году и инвестирует 13,5 млрд долларов в течение следующего десятилетия в расширение производственных мощностей по производству аккумуляторов.

No related posts.