Постоянно усиливающаяся проблема с ростом цен на топливо и загрязнением окружающей среды заставляет производителей активнее разрабатывать силовые установки, работающие на альтернативном топливе.
Сегодня существует достаточно альтернатив бензиновым двигателям. Но из-за дороговизны переоборудования производства, и давления со стороны сильных мира сего, которые качают нефть, большинство автопроизводителей не спешат переходить серийное производство автомобилей, способных ездить не используя продукты нефтепереработки.
Одним из альтернативных видов топлива, почти не загрязняющих окружающею среду, является Биоэтанол - это обезвоженный этиловый спирт, изготовленный из биологически возобновляемого сырья. Он более известен как сырье для изготовления алкогольных напитков. В качестве топлива для четырехтактного двигателя внутреннего сгорания в 1876 году биоэтанол применялся немецким изобретателем Николаусом Отто. Затем, в 1908 году и Генри Форд предложил покупателям «Ford T» с двигателем, работающим на смеси бензина и этанола. Однако, спирт при сжигании выделяет почти в полтора раза меньше энергии чем бензин, это заметно уменьшает мощность двигателя.
Еще одна альтернатива - Биодизель. Идея получать его из растительного сырья была озвучена Рудольфом Дизелем еще в далеком 1900 году. Он даже продемонстрировал двигатель, работавший на горючем из арахисового масла. Обычно, основой для биодизельного топлива служат: соя, рапс, хлопок. А с недавнего времени и ятрофа, южноамериканское растение, так называемое бутылочное дерево. Но, наиболее предпочтительным сырьем для производства биодизеля является рапс. В ходе переработки рапсового масла в биодизель получают ряд дополнительных продуктов, пользующихся спросом: глицерин, сульфат калия.
Природный газ. Он уже достаточно давно используется как горючее для двигателей внутреннего сгорания. Это тот самый газ, который сгорает в конфорках бытовых газовых плит. Природные запасы метана огромны, он намного дешевле, чем все остальные виды топлива. Для работы на метане, возможно переоборудование практически любых бензиновых двигателей. Но при использовании метана в качестве автомобильного топлива возникает проблема - компактно его можно хранить можно только в сжатом виде, под давлением в 250 атмосфер, для этого нужны очень прочные и тяжелые баллоны. Такой балласт могут взять на борт только грузовики и автобусы. А при утечках существует большой риск взрыва. Пропанобутановые установки более компактны и практичны, но газ для них стоит дороже. Засечет своей компактности и относительной доступности их часто используют водители такси, инструкторы по вождению вообще те, кто много ездит.
Электрические двигатели издавна пытались применять в машиностроении. Запас хода у модели 1897 года - при максимальной скорости до 24 км/час, составлял примерно 60 км.
Спустя два года появился более мощный автомобиль с двумя двигателями по 6 л.с., способный пройти 90 км без подзарядки батарей. Электромобиль почти не дает выброса вредных веществ. Кроме этого, электродвигатель обладает очень привлекательными динамическими характеристиками. На малых скоростях, такой двигатель имеет достаточно большой крутящий момент. Ему не нужна коробка переключения передач. Но, для правильной и четкой работы электродвигателя необходимы сложные преобразователи напряжения и много тяжелых и громоздких аккумуляторов. Главный недостаток, который пока сильно сдерживает внедрение электромобилей, - малая энергоемкость батарей.
Энергию водорода можно использовать двумя способами. В первом случае, водород сжигается в обычном двигателе внутреннего сгорания, он обладает более обширным в сравнении с бензином, диапазоном пропорций смешивания его с воздухом, при которых ещё возможен поджег смеси. При этом двигатель способен работать на бензине. Во втором - водород соединяется с кислородом без горения. Это явление было открыто в 1839 году. Английским физиком Уильямом Гроувом он обнаружил, что процесс электролиза, при котором вода с помощью электрического тока разлагается на водород и кислород, обратим. Сейчас такой эффект используется в водородных топливных элементах. Это - устройства, не имеющее движущихся частей, в которых происходит химическая реакция водорода и кислорода, в результате реакции вырабатывается электричество. Побочные продукты: тепло и вода.
При использовании водорода возникает проблема его хранения. Существует два варианта транспортировки. Самый перспективный - металл-гидриды. Это ёмкости из специальных сплавов, которые впитывают водород в свою кристаллическую решётку и отдают его при нагревании. Таким образом, достигается самая высокая безопасность хранения и самая высокая плотность упаковки топлива.
Однако сейчас, ближе к серийному производству топливные системы с баками, в которых водород хранится в сжатом виде под высоким давлением (300-350 атмосфер). Либо в жидком виде, под сравнительно невысоком давлением и низкой (253 градуса Цельсия ниже нуля) температуре. Соответственно, в первом случае нужен баллон, рассчитанный на высокое давление, а во втором - мощнейшая теплоизоляция.
Источник: autonews.ua
