Альтернативные источники питания двигателя автомобиля

К альтернативным источникам питания двигателя относятся:

  • газ LPG (англ. Liquefied Petroleum Gas),
  • газ СNG (англ. Compressed Natural Gas),
  • водород,
  • биотопливо,
  • электрическая энергия,
  • метанол.

газ на авто

 

От начала существования автомобильной промышленности основным сырьем топлива для автомобилей были нефтепродукты (бензин, дизельное топливо). Другие альтернативные источники питания были только объектом исследования ученых, конструкторов или энтузиастов. Увеличение интереса к нетрадиционному топливу и внедрению новых технологий в промышленность сопровождалось  кризисом в мире связанным с недостатком топлива, а также ростом цен на добываемую нефть. До сегодняшнего дня мы можем выделить такие периоды:

  • в Европе после 2 мировой войны,
  • в 70-е годы. XX в.,
  • в конце 90-х годов. XX.,
  • в настоящее время.

Вторым фактором, влияющим на развитие работы по альтернативным источникам питания транспортных средств является ввод новых жесткие стандартов в отношении выбросов в атмосферу, двигатели которые работают только на традиционном топливе, производимом из нефти, не  в состоянии удовлетворять им.

Последний, но очень важный фактором, стимулирующим использование альтернативных топливных систем является тот факт, что в настоящее время известны и описаны ресурсы нефти, при нынешнем потреблении их хватит по оценке данных на 30-40 лет.

К наиболее продвинутым в эксплуатации, или находящихся на продвинутых стадиях научных исследований альтернативных методов питания транспортных средств относятся:

  • оборудование LPG и CNG,
  • гибридные приводные системы,
  • установки водородные и звенья,
  • топливные элементы, и фотоэлементы.

Питание двигателей внутреннего сгорания смесью газов LPG (Liquified Petroleum Gas, т. е. сжиженный газ ) не является новым явлением. Пропан-бутан имеет более полувековую историю и сегодня приобрести его не составит особого труда, как оптом — воспользовавшись услугами которые предоставляет компания УКРАВТОНОМГАЗ, так и «сколько нужно» фактически на любой бензозаправки.

Как указывает название это смесь газов, в которых основными компонентами являются пропан и бутан (н-бутан и изобутан). Первые установки, использующие смесь пропана с бутаном в качестве топлива появились в Италии и были вынужденным решением в связи с дефицитом бензина после начала второй мировой войны.

Эти системы используют концепцию редуктора, обеспечивающего соответствие давления для  образования соответствующей топливно-воздушной смеси. Их несомненным преимуществом является возможность применения  в качестве альтернативного топлива в обычном бензиновом двигателе. По сравнению с бензиновым топливом топливо LPG имеет более высокое октановое число, которое в зависимости от соотношения содержания пропана, для бутана составляет от 100 до 110 октан, при подобном спросе на воздух во время процесса сгорания. Однако, по сравнению с бензином сжиженный газ характеризуется меньшим. 30% теплотворной способностью на единицу объема. Поэтому расход топлива  (LPG) по сравнению с питанием двигателя бензиного больше на 20-30%. К недостаткам газа относят:

  • низкую температуру кипения, особенно для бутана, что вызывает проблемы при работе автомобиля в зимнее время,
  • плохо смешивается с воздухом,
  • газ тяжелее воздуха и в случае повреждения установки может накапливаться под автомобилем (например, в гаражах) и быть причиной взрыва.

Как и в случае с пропан — бутаном, применение для питания транспортных средств топлива CNG (Compresed Natural Gas – сжатый природный газ), не является новым явлением. Работы над системами питания для авто на природном газе проводились параллельно с работами над пропан-бутаном. Их принцип использования в качестве топлива для питания автомобилей похож и опирается на установку резервуара со сжатым, находящимся в жидком состоянии газом, а затем его испарения в редукторе, смешивания с воздухом и подаче в камеру сгорания в двигателе.

Так же как и пропан-бутан природный газ может быть использован как альтернативное топливо для питания карбюраторных двигателей. Неоспоримым преимуществом этого топлива является тот факт, что оно легче воздуха и легко с ним смешивается. Это снижает риск возникновения взрывов  установки.

Обратите внимание! Считается что двигатель на газе имеет  выбросы загрязняющие окружающую среду в  3 раза меньше по сравнению с двигателями работающие на дизельном топливе.

В автомобильной промышленности также применяются системы обеспечивающие возникновение механической энергии из энергии химической, полученной при сгорании топлива в двигателе и электроэнергии, поставляемой из электрического двигателя, питаемого от системы батарей. Эти системы еще очень редко встречаются, однако ведущие автомобильные компании уделяют им все большее внимание. В настоящее время серийно производятся и предлагаются гибридные автомобили:

  • Toyota Prius,
  • Fiat Multipla Hybrid,
  • Нисан Tino Hybrid.

Эти автомобили отличаются уменьшенным по сравнению с классическими системами питаниям, расходом топлива, ограниченной до 50% эмиссией выхлопных газов и бесшумность работы. Двигатель внутреннего сгорания, помимо питания, трансмиссии, используется в качестве источника вырабатывания электроэнергии. Электрический привод является главным приводом, а приводом внутреннего сгорания вспомогательным.

В отличие от предыдущих альтернативных источников питания автомобили на водороде в качестве топлива все еще находится в стадии исследований. Рассматриваются следующие способы его использования: для специальных двигателей внутреннего сгорания и топливных элементов. В обоих этих случаях выбросов загрязняющих веществ практически не существует, потому что единственным веществом, образовавшимся в результате сгорания водорода является вода.

Обратите внимание! Применение водорода для питания автомобилей позволит значительно снизить выброс выхлопных газов, а после исчерпания запасов нефти может стать основным источником энергии.

електро мобиль

 

Идея использования солнечной энергии для питания автомобилей, так как других альтернативных источников, не является делом новым и достигает своими корнями второй половины XX в. Однако из-за больших финансовых расходов, которые необходимо понести, и еще малую эффективность этих систем (до 15% в последних фотоэлектрических элементах) является технологией будущего. Транспортные средства, использующие в качестве топлива солнечную энергию только в фазе моделей и прототипов.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *