Когда вы думаете о наращивании зеленых мускулов, первым на ум может прийти Невероятный Халк. Но двигатели с гибким топливом — еще одна мощная зеленая машина, и, в отличие от Халка, они существуют за пределами комиксов и фильмов.
Гибкие механизмы встречаются в автомобилях с гибким топливом (FFV), которые продаются и эксплуатируются в странах по всему миру. Короче говоря, автомобиль с гибким топливом это тот, который может работать на топливе, отличном от чистого бензина, таком как этанол или почти любое соотношение этанола и газа, смешанных в одном баке.
Потребители имеют возможность покупать FFV в Соединенных Штатах с 1995 года. Но Бразилия на самом деле является крупнейшим в мире рынком автомобилей с гибким топливом. Более 90 % автомобилей, продаваемых сегодня в этой стране, оснащены двигателями с гибкой системой управления [источник:Sugarcane.org].
В Соединенных Штатах универсальное топливо, получившее наибольшее количество заголовков, — это E85. В зависимости от сезонных корректировок, E85 представляет собой смесь до 85 процентов этанола, а остальная часть состоит из бензина. На момент написания этой статьи около 2300 заправочных станций в США предлагали E85.
Вы не можете закачать E85 в бак стандартного бензинового автомобиля без неприятных побочных эффектов, таких как пыхтение, плохая работа и возможное повреждение двигателя. Вместо этого вам нужен FFV, специально разработанный для работы с химической коррозией и более высоким октановым числом этанола.
Как ни странно, многие потребители владеют FFV и даже не подозревают об этом. Например, в штате Небраска насчитывается около 120 000 автомобилей FFV, и почти 60 процентов владельцев не знают, что у них под капотом гибкий двигатель [источник:Nebraska Corn Board]. Самые очевидные подсказки? Если ваш автомобиль был выпущен после 2008 года и у него желтая крышка бензобака, это FFV. Руководство пользователя также поможет вам определить тип вашего двигателя.
Даже люди, которые мало что знают о FFV, понимают, что расход масла является горячей темой. Вот где FFV часто вступают в разговор. Поскольку мы можем производить этанол из возобновляемых источников, таких как кукуруза и сахарный тростник, автомобили FFV часто называют более экологичными, чем автомобили с бензиновым двигателем.
Однако предполагаемая безвредность FFV для окружающей среды является предметом острых разногласий между различными фракциями в производстве, политике и науке (подробнее об этом позже).
На следующей странице вы прочтете о том, чем гибкие двигатели отличаются от своих бензиновых собратьев. Вы увидите, что эти два двоюродных брата, работающих на горючих двигателях, похожи больше, чем вы думаете.
Двигатели Flex не сильно отличаются от бензиновых двигателей, и при этом они не являются технологией космической эры. Автомобиль Ford Model T, например, был гибким двигателем, который работал либо на газе, либо на этаноле.
Сборка FFV не дороже, и они не дороже с точки зрения цены наклейки. Если вы действительно этого хотите, вы даже можете купить комплект для переоборудования, который позволит вам превратить свой бензиновый двигатель в двигатель, который будет с удовольствием пить E85.
С химической точки зрения этанол отличается от газа двумя основными особенностями. Он более агрессивный и проводящий. Он также горит горячее, поэтому имеет более высокое октановое число. Гибкий движок должен быть создан для решения этих технических проблем.
Во-первых, ваш автомобиль должен знать, какое топливо вы заливаете. Бортовой компьютер анализирует состав топлива, чтобы оптимизировать зажигание двигателя, соблюдать нормы выбросов и регулировать сгорание. Независимо от того, насколько сильно колеблется соотношение этанола и бензина, ваш автомобиль с гибким топливом может измениться на лету.
В транспортных средствах с гибким топливом топливный бак и компоненты внутри бака сконструированы таким образом, чтобы выдерживать коррозионную активность этанола. Точно так же топливопроводы, прокладки, уплотнители и резиновые топливные шланги тоже должны быть коррозионно-стойкими, равно как и топливные форсунки.
То же самое касается внутренних компонентов двигателя. Седла клапанов, поршневые кольца, клапаны и другие детали изготовлены из материалов, не подверженных коррозии. Эти детали также сконструированы таким образом, чтобы снизить вероятность повреждения из-за склонности этанола к разрушению и удалению смазочных материалов двигателя.
Проводимость - еще одна проблема. Все электрические части топливной системы, включая проводку, должны быть изолированы от более высокой электропроводности этанола. Кроме того, детали заливной горловины снабжены искрозащитными элементами, которые снижают вероятность возникновения случайных искр или статического электричества, вызывающих опасное воспламенение.
Помимо проблем с электричеством, этанол имеет меньшую плотность энергии, чем бензин, поэтому двигателю требуется больше топлива для достижения высокой производительности. Таким образом, топливные форсунки созданы для достижения более высоких скоростей подачи топлива — в противном случае общая мощность вашего двигателя резко снизится.
С точки зрения конструкции двигателя, это наиболее заметные отличия двигателей FFV. На следующей странице вы узнаете больше о производительности гибкого движка и о том, логичен ли для вас переход.
По многим причинам экологичность FFV вызывает сомнения. Экономия тоже сомнительна. И, как выясняется, не обязательно потребительский спрос или забота об устойчивости стимулируют распространение FFV.
Начнем с основ. При использовании этанола производительность автомобиля не меняется. Вы не заметите разницы в ускорении или мощности.
Основные отличия заключаются в плотности энергии и выбросах CO2 (двуокиси углерода). Более низкая плотность энергии просто означает, что в галлоне этанола содержится меньше энергии, чем в обычном бензине, поэтому вам нужно сжечь больше, чтобы проехать то же расстояние, что и на газе.
Это, в свою очередь, означает, что вам нужно сжигать больше топлива, чтобы двигаться, и ваш автомобиль фактически выделяет больше CO2, чем на газе. Однако, поскольку этот CO2 был получен из растительного источника, а не из нефти, вы (теоретически) просто выпускаете его обратно в атмосферу, куда он все равно попал бы, поскольку растение естественным образом разложилось. Тем не менее, экологичность FFV в лучшем случае неясна.
Топливная экономичность — это совсем другое. Как и во всех вещах, связанных с пробегом, здесь есть много вариаций, но пробег на один бак падает на 15–30 процентов при переходе на этанол. А поскольку топливо на этаноле обычно стоит примерно столько же, сколько бензин, вы можете потратить значительно больше денег — возможно, сотни долларов в год — чтобы обойтись только этанолом.
Учитывая эти факты, вы можете удивиться, зачем кому-то строить или покупать FFV. В Соединенных Штатах федеральные стандарты корпоративной средней экономии топлива (CAFÉ) предписывают автопроизводителям предлагать автомобили с минимальным расходом топлива 27,5 миль на галлон (22,2 для легких грузовиков); в противном случае им грозит крупный штраф.
Однако есть лазейка:если эти компании будут производить автомобили, работающие на этаноле, они не будут оштрафованы так же сильно. По сути, это государственная стратегия, направленная на поощрение использования большего количества этанола, что эффективно субсидирует американских фермеров и потенциально может снизить зависимость Америки от иностранной нефти.
Что касается самих гибких движков, то они представляют собой зрелую технологию, не требующую навыков или адаптации со стороны потребителей. Все, что вам нужно сделать, это найти одну из тысяч заправок, которые предлагают топливо E85, и ваш гибкий двигатель доставит вас так далеко, как вы хотите, но не так далеко, как если бы вы заправлялись бензином.
FFV и E85 становятся все более и более распространенными, поэтому плюсы и минусы бизнес-модели этанола разыгрываются в реальном мире для всех. Производители кукурузы любят FFV, потому что они создают больший спрос (и более высокие цены) на свою продукцию. А некоторые защитники окружающей среды рассматривают E85 как ступеньку к более чистым источникам топлива. Но еще неизвестно, сможет ли этанол серьезно и надолго снизить нашу зависимость от иностранной нефти.
Связанные статьи
8 самых экономичных автомобилей в ОАЭ
Роторные двигатели | Автомеханика 101
Технологии, меняющие вождение
Инновационные двигатели для достижения государственных стандартов на топливо
Что такое двигатель с искровым зажиганием?