Автомобильдерге балама отын деген не?

Бензиннің ішкі жану қозғалтқышы өздігінен жүретін автомобильдердің дамуында төңкеріс жасады. Уақыт өте келе автомобильдер сәнді категориядан қажеттілікке көшті.

Қазіргі кездегі табиғи ресурстарды тұтыну соншалықты ұлғайды, сондықтан қорларды толтыруға уақыт жоқ. Бұл адамзат баламалы отын түрлерін жасауға мәжбүр етеді. Осы шолуда біз көптеген көлік құралдарында қолданылатын дайын әзірлемелерді қарастырамыз.

Балама отын

Мұнай қорының төмендеуінен басқа, балама жанармайдың пайда болуының басқа да себептері бар.

Соның бірі - қоршаған ортаның ластануы. Күйген кезде бензин мен дизель отыны озон қабатын бұзатын және тыныс алу органдарының ауруларын тудыратын зиянды заттарды шығарады. Осы себепті ғалымдар экстракция кезеңінде де, қозғалтқыштың жұмысы кезінде де қоршаған ортаға минималды әсер ете алатын таза энергия көзін жасау жұмыстарын жүргізуде.

Екінші себеп - мемлекеттің энергетикалық тәуелсіздігі. Мұнай қоры бірнеше елде ғана бар екенін бәрі біледі. Қалғанның бәрі монополистер белгілеген баға саясатына қарсы тұруға мәжбүр. Балама отынды пайдалану осындай державалардың экономикалық қысымынан шығуға мүмкіндік береді.

Америка Құрама Штаттарының Энергетикалық саясат туралы заңына сәйкес балама отын түрлері анықталады:

• Табиғи газ;
• Биоотын;
• этанол;
• биодизель;
• Сутегі;
• Электр энергиясы;
• Гибридті қондырғы.

Әрине, жанармайдың әр түрінің өзіндік оң және теріс факторлары бар. Осы мәліметтерге сүйене отырып, автокөлік әуесқойларына бірегей көлікті сатып алу арқылы ымыраға бара алатын жолды табу оңайырақ болады.

Табиғи газ

Қарапайым газдандыру инженерлерді оны балама отын ретінде қолдануға болатындығын қарастыруға шақырды. Бұл табиғи ресурс толығымен күйіп кететіні және бензин немесе дизель сияқты зиянды заттарды шығармайтындығы белгілі болды.

Посткеңестік кеңістіктің аумағында газға айналдырылған мотор жиі кездесетін жағдайға айналды. Кейбіреулер, тіпті үнемді көлік сатып алып, оны газға ауыстырудың мағынасы бар ма деп ойлайды.

Жақында кейбір өндірушілер автокөліктерді зауыттың газ жабдығымен жабдықтауда. Бұған Skoda Kamiq G-Tec үлгісі мысал бола алады. Өндіруші метанда жұмыс істейтін ішкі жану қозғалтқышының моделін аяқтайды. Пропан мен метанның артықшылықтары мен кемшіліктері мақалада сипатталған басқа мақала... Сонымен қатар бір шолу газ жабдықтарының әртүрлі модификациялары туралы айтады.

Биоотын

Балама отынның бұл санаты дақылдарды өңдеу нәтижесінде пайда болады. Бензиннен, бензиннен және дизель отынынан айырмашылығы, биоотын жану кезінде көмірқышқыл газын шығармайды, ол бұрын жер қойнауында табылған. Бұл жағдайда өсімдіктер сіңірген көміртек қолданылады.

Осының арқасында парниктік газдар барлық тірі организмдердің тіршілік ету кезеңінде бөлінетін мөлшерден аспайды. Мұндай отынның артықшылығы қарапайым жанармай құю бекеттерінде жанармай құю мүмкіндігін қамтиды.

Қарастырылып отырған отын жеке отын емес категория болып табылады. Мәселен, жануарлар мен өсімдік қалдықтарын қайта өңдеу метан мен этанол шығарады. Төмен құны мен өндірудің қарапайымдылығына қарамастан (күрделі өңдеу жабдықтары бар мұнай қондырғылары қажет емес), бұл отынның кемшіліктері бар.

Маңызды кемшіліктердің бірі - жанармайдың жеткілікті мөлшерін алу үшін үлкен екпелер қажет, оларда қолайлы заттардың жоғары пайызын құрайтын арнайы өсімдіктер өсіруге болады. Мұндай дақылдар топырақтың тозуын тудырады, бұл басқа дақылдар үшін сапалы дақыл шығара алмайды.

Этанол

Ішкі жану қозғалтқыштарын жасау кезінде дизайнерлер қондырғы жұмыс істей алатын әртүрлі заттарды сынақтан өткізді. Алкоголь мұндай заттар тізіміндегі соңғы емес.

Этанолдың артықшылығы - оны жердің табиғи ресурстарын сарқылмастан алуға болады. Мысалы, оны қант пен крахмал мөлшері жоғары өсімдіктерден алуға болады. Бұл дақылдарға:

• Қант құрағы;
• Бидай;
• Дән;
• Картоп (алдыңғыға қарағанда аз қолданылады).

Этанол арзан балама жанармай рейтингінде алғашқы орындардың бірін алады. Мысалы, Бразилияда алкогольдің осы түрін өндіруде тәжірибесі бар. Осының арқасында еліміз табиғи газ немесе мұнай өндірілетін державалардан энергетикалық тәуелсіздік ала алады.

Алкогольмен жүру үшін қозғалтқыш осы затқа төзімді металдан жасалған болуы керек. Бұл маңызды кемшіліктердің бірі. Бірнеше автоөндірушілер бензин мен этанолдан жұмыс істей алатын қозғалтқыштар болып табылады.

Бұл модификациялар FlexFuel деп аталады. Мұндай қуат қондырғыларының ерекшелігі - бензиндегі этанолдың мөлшері 5-тен 95 пайызға дейін өзгеруі мүмкін. Мұндай көлік құралдарының тағайындалуында Е әрпі және отын құрамындағы алкогольдің рұқсат етілген пайызы қолданылады.

Бұл жанармай бензиндегі эфирлердің тығыздалуына байланысты танымал бола бастады. Заттың кемшіліктерінің бірі - су конденсациясының пайда болуы. Сонымен қатар, олар жанған кезде олар аз жылу энергиясын шығарады, бұл бензинмен жұмыс істеген кезде қозғалтқыш қуатын айтарлықтай төмендетеді.

Биодизель

Бүгінгі таңда баламалы отынның бұл түрі ең перспективалы болып саналады. Биодизель өсімдіктерден жасалады. Бұл отын кейде метил эфирі деп аталады. Жанармай өндірісінде қолданылатын негізгі шикізат - рапс. Алайда, бұл биодизель үшін ресурстар болып табылатын жалғыз дақыл емес. Оны келесі дақылдардың майынан жасауға болады:

• Соя;
• Күнбағыс;
• Пальма ағаштары.

Алкоголь сияқты майды бағалағыштар әдеттегі қозғалтқыштар жасалған материалдарға қатты әсер етеді. Осы себепті, кез-келген өндіруші өз өнімдерін осы отынға бейімдеуді қаламайды (мұндай машиналарға қызығушылық аз, бұл үлкен партияны құрудың себебін азайтады, балама жанармайдың шектеулі нұсқаларын шығарудың пайдасы жоқ).

Жақында кейбір өндірушілер мұнай өнімдерін биоотынмен араластыруға рұқсат етуде. 5% май эфирлері сіздің қозғалтқышыңызға зиян тигізбейді деп саналады.

Ауылшаруашылық қалдықтарына негізделген әзірлемелердің айтарлықтай кемшілігі бар. Экономикалық пайда алу үшін көптеген фермерлер өз жерлерін тек биоотын өндіретін дақылдарды өсіру үшін қайта жіктей алады. Бұл азық-түлік бағасының айтарлықтай өсуіне ықпал етуі мүмкін.

Сутегі

Сондай-ақ, сутекті арзан отын ретінде пайдалануға тырысады. Мұндай әзірлемелер қарапайым пайдаланушы үшін тым қымбат болғанымен, мұндай дамудың болашағы бар сияқты.

Мұндай элемент қызығушылық тудырады, өйткені ол жердегі ең қол жетімді. Жанудан кейінгі жалғыз қалдық - бұл қарапайым тазалаудан кейін мас бола алатын су. Теорияда мұндай жанармайдың жануы парниктік газдар мен озон қабатын бұзатын заттар түзбейді.

Алайда, бұл әлі де теорияда. Тәжірибе көрсеткендей, сутекті пайдалану катализаторсыз автомобильдегі бензинге қарағанда әлдеқайда зиянды. Мәселе мынада: таза емес ауа мен сутегі қоспасы баллондарда күйіп кетеді. Цилиндрдің жұмыс камерасында ауа мен азот қоспасы бар. Бұл элемент тотыққан кезде ең зиянды заттардың бірі - NOx (азот оксиді) түзеді.

BMW X-5 сутегі қозғалтқышында

Сутекті қолданудағы тағы бір проблема - оны сақтау. Автокөлікте газды пайдалану үшін резервуар криогенді камера түрінде жасалуы керек (-253 градус, газ өздігінен жанбауы үшін) немесе 350 атм қысымына арналған цилиндр.

Тағы бір нюанс - сутегі өндірісі. Табиғатта бұл газ көп болғанымен, көп жағдайда ол қандай да бір қосылыста болады. Сутекті өндіру кезінде атмосфераға көмірқышқыл газының едәуір мөлшері шығарылады (су мен метанды біріктіргенде - сутекті алудың ең қарапайым әдісі).

Жоғарыда аталған факторларды ескере отырып, сутегі қозғалтқыштары балама отындардың ішіндегі ең қымбаты болып қала береді.

Электр энергиясы

Ең танымал - электромобильдер. Олар қоршаған ортаны ластамайды, өйткені электр қозғалтқышында түтін мүлдем жоқ. Мұндай машиналар тыныш, өте ыңғайлы және қуатты (мысалы, Nio EP9 жүзге 2,7 секундта жылдамдайды, ал максималды жылдамдығы - 313 км / сағ).

Электр қозғалтқышының ерекшеліктері арқасында электромобильге редуктор қажет емес, ол үдеу уақытын қысқартады және жүргізуді жеңілдетеді. Мұндай көліктердің артықшылығы бар сияқты. Бірақ, шын мәнінде, мұндай автомобильдер жағымсыз жақтардан айырылмайды, сондықтан олар классикалық көліктерге қарағанда бір позицияға төмен.

Негізгі кемшіліктердің бірі - батарея сыйымдылығы. Ең жоғары сапалы өнімділіктің бір заряды максималды 300 км үшін жеткілікті. Тез зарядтауды қолдана отырып, «жанармай құюға» бірнеше сағат кетеді.

Батареяның сыйымдылығы неғұрлым үлкен болса, көлік құралы соғұрлым ауыр болады. Кәдімгі модельмен салыстырғанда электр аналогы салмағы 400 килограмға жетеді.

Қайта зарядтамай жүру қашықтығын арттыру үшін өндірушілер аз мөлшерде қуат жинайтын күрделі қалпына келтіру жүйелерін жасап шығарады (мысалы, төмен түскенде немесе тежеу ​​кезінде). Алайда, мұндай жүйелер өте қымбат, және олардан өнімділік соншалықты байқалмайды.

Көлік жүргізу кезінде аккумуляторды қайта зарядтауға мүмкіндік беретін жалғыз нұсқа - сол бензин қозғалтқышымен жұмыс істейтін генераторды орнату. Иә, бұл сізге отынды айтарлықтай үнемдеуге мүмкіндік береді, бірақ жүйе жұмыс істеуі үшін сіз әлі де классикалық отынға жүгінуіңіз керек. Мұндай машинаның мысалы - Chevrolet Volt. Бұл толыққанды электромобиль деп саналады, бірақ бензин генераторы бар.

Гибридті қондырғылар

Классикалық отын шығынын азайтатын ымыраға келсек, өндірушілер қуат блогын гибридтік қондырғылармен жабдықтайды. Бұл жұмсақ немесе толық гибридті жүйе болуы мүмкін.

Мұндай модельдердегі негізгі қуат блогы - бензин қозғалтқышы. Сонымен қатар, аз қуатты қозғалтқыш (немесе бірнеше) және жеке батарея қолданылады. Жүйе негізгі қозғалтқышқа жүктемені азайтуды бастайды және нәтижесінде сорғыштағы зиянды заттардың мөлшері азая бастайды.

Гибридті көліктердің басқа модификациялары біршама қашықтықты тек электр тартқыштарымен жүре алады. Бұл драйвер жанармай құю станциясына дейінгі қашықтықты есептемеген жағдайда пайдалы болуы мүмкін.

Гибридтердің кемшіліктеріне автомобиль кептелісте тұрған кезде қуаттың қалпына келмеуі жатады. Электр қуатын үнемдеу үшін сіз жүйені өшіре аласыз (ол өте тез іске қосылады), бірақ бұл қозғалтқыштың компенсаторларына теріс әсер етеді.

Кемшіліктерге қарамастан, әйгілі автокөліктердің гибридті нұсқалары танымал бола бастады. Мысалы, Toyota Corolla. Бензин нұсқасы аралас циклде 6,6 км -ге 100 литр жұмсайды. Гибридті аналогы екі есе үнемді - 3,3 литр. Бірақ сонымен бірге ол шамамен 2,5 мың долларға қымбат. Егер мұндай машина жанармай үнемдеу үшін сатып алынса, онда оны өте белсенді пайдалану керек. Содан кейін мұндай сатып алу бірнеше жылдан кейін ғана өзін ақтайды.

Көріп отырғаныңыздай, баламалы отын іздеу өз нәтижесін беруде. Бірақ ресурстарды игерудің немесе өндірудің қымбаттығына байланысты, энергия ресурстарының бұл түрлері әдеттегі отынға қарағанда бірнеше позицияға ие.

Сұрақтар мен жауаптар:

Қандай отындар балама отын түріне жатады? Баламалы отын түрлері қарастырылады: табиғи газ, электр энергиясы, биоотын, пропан, сутегі, этанол, метанол. Мұның бәрі автомобильде қандай мотор қолданылатынына байланысты.

Бензин қай жылы пайда болды? Бензин өндірісі 1910 жылдары басталды. Бастапқыда бұл керосин шамдары үшін керосин жасалған кезде, мұнайды айдау нәтижесінде пайда болды.

Мұнай синтездеуге бола ма? Синтетикалық мұнайды көмірге сутегі негізіндегі катализаторларды қосу арқылы және шамамен 50 атмосфера қысымында алуға болады. Салыстырмалы түрде арзан көмір өндіру әдістері энергияны үнемдейтін технологияны жасайды.