И то, что не пылает
И то, что не пылает
Один из самых узнаваемых путей вынудить авто «дышать» без вреда для природы – электрификацию оставим в стороне. Такие машины уже не кажутся вторженцами из умопомрачительного кинофильма, даже на наших улицах встречаются гибридные «приусы» и «лексусы». Но навряд ли весь автопарк планетки перейдет на электротягу. Конструкторы отыскивают и другие пути…
ПЛЮС ГАЗИФИКАЦИЯ
Чуть ли не самый доступный метод очистить выброс, при всем этом к тому же сэкономив на горючем, – перевод мотора на газ. Операция эта относительно обычная и дешевая, но для начала нужно избрать, какой газ использовать.
В неких мегаполисах власти стараются перевести на другое горючее сначала городской транПодвеска. Баллоны с метаном прячут в горб на крыше. Метан (он же болотный либо рудничный газ) почаще используют в грузовых машинах и автобусах. Его плотность практически в тыщу раз меньше, чем у бензина, потому метан хранят и транПодвескаируют под давлением 200–250 атм в томных толстостенных баллонах. На дорогах не уникальность грузовики, у каких под кузовом целая батарея бардовых «торпед» с припасом газа. На данный момент для облегчения конструкции стали использовать новые материалы. К примеру, компания «Скания» делает версию автобуса «Омни линк», в моторе которого сгорает конкретно метан (ЗР, 2006, № 2), его припас возят на крыше. Там четыре алюминиево-композитных баллона по 320 л. каждый. Но даже новые материалы не выручили машину от тучности – емкости весят около 675 кг, да 200 кг добавляет припас газа. Выброс 310-сильного мотора чище, чем по нормам Евро V для дизелей, при том, что природный газ приблизительно в три раза дешевле бензина!
Многие европейцы издавна поняли плюсы газифицированных машин. Но неудобство хранения очень ограничивает применение метана в качестве горючего. Все же инженеры решают пробы установить резервуары высочайшего давления в легковой автомобиль. К примеру, ВАЗ показал макет «Приоры» с 4-мя баллонами под днищем багажника. Припаса хватает приблизительно на 330 км пути, еще около 170 км можно проехать на бензине (ЗР, 2007, № 10).
Адаптировать легковой автомобиль к езде на метане трудно. И все таки пробы решают. У «Опеля-Зафира CNG» четыре газовых баллона съедают часть багажника, зато выброс намного чище. Правда, легковые авто на метане нечасто доходят до серийного производства, хотя такие примеры есть. Еще проще использовать другой газ – пропан-бутан (его еще именуют сжиженным нефтяным либо попутным). Стоит несколько дороже, но его можно транПодвескаировать и хранить при осязаемо наименьшем давлении – около 15 атм. Потому баллоны еще проще и дешевле. Для работы мотора на пропан-бутане нужен всего один редуктор (в нем газ перебегает из водянистого состояния в газообразное), в то время как для метана – два (высочайшего и низкого давления). Движок, работающий на попутном газе, выбрасывает в атмосферу приблизительно в два раза меньше вредных веществ, чем бензиновый собрат, «заточенный» под Евро IV.
Некие ученые отыскивают применение попутному газу не в бензиновом двигателе, а в… паровом! Правда, на данный момент такие машины строят только для особых соревнований. Скажем, в Великобритании сделали автомобиль «Инспирейшн» (вдохновение). В его моторе пропан разогревает парогенератор, откуда пар под давлением около 40 атм поступает в двухступенчатую турбину. Не усмехайтесь – паровик развивает импозантную мощность: около 300 л.с.! Может быть, «вдохновленный» англичанин когда-нибудь откроет новейшую перспективу для паромобиля?
Система «Блютек» с внедрением аммиачной присадки «Ад-блю» позволяет современным грузовикам без заморочек «вписываться» в экологические нормы Евро IV, а некие замахиваются и на Евро V. Испить И ЗАКУСИТЬ
Все огромную популярность завоевывают машины с моторами «Био Пауэр», работающими на спирте! Поточнее, на биоэтаноле, консистенции бензина со спиртом. Соотношение компонент отражено в маркировке горючего: смесь Е85 содержит 85% спирта и 15% бензина. Вообще-то, в бак можно заливать и незапятнанный спирт, но для прохладного запуска обыденного мотора необходимы еще легкие фракции бензина.
Горючее на базе спирта становится все более пользующимся популярностью. «Опель» подготовил «алковерсии» более продаваемых моделей, «Вольво» сказал, что всякую модель тоже можно будет приобрести с мотором на биоэтаноле. Над такими движками интенсивно работают «Рено», СААБ, «Вольво» и многие другие. Кроме понижения токсичности выхлопа, спиртное горючее имеет очередное достоинство – пылает при более низкой, чем бензин, температуре и не склонно к самовоспламенению. Это значительно понижает нагрузки на Ремонт и эксплуатация, увеличивает ресурс. Очевидно, у спиртобензиновой консистенции есть и минусы. К примеру, резиновые шланги и манжеты не выдерживают долгого контакта с алкоголем. Просит доработки и система впрыска – к примеру, в нее добавляют датчик, контролирующий состав горючего.
Чтоб использовать биоэтанол, требуется маленькая модернизация. На примере «Вольво» видно: переделок не так много. Некие компании предлагают использовать для чистки выхлопа органику. При этом самую различную, начиная от растений и заканчивая… павшими животными. К примеру, уже на данный момент в Европе употребляют технологию «Блютек» – совместно с дизельным топливом в нейтрализатор попадает присадка «Ад-блю» на базе мочевины. Благодаря ей в купе с сажевым фильтром и накопительным нейтрализатором удалось понизить содержание угарного газа в выхлопе практически на 80% и уменьшить на 20–30% расход горючего.
В Европе всего несколько водородных заправок. Может быть, в скором времени их станет больше. Ведь что может быть экологичнее, чем горючее из воды, она же – в выхлопе! Еще не так давно многие конструкторы прочили огромное будущее «биодизелю», сжигающему рапсовое масло. Аргументы в пользу «органической солярки» казались значимыми: при сгорании рапс выделяет ту углекислоту, которую поглощает при жизни, а сеять и собирать его можно раз в год в множествах. Но моторы, работающие на таком горючем, не вписываются в нормы Евро IV. Кроме этого, рапсовое масло может стимулировать загрязнение форсунок, растворяя отложения обыкновенной солярки в топливных магистралях. В общем-то, рапс навряд ли поменяет нефтепродукты (в том числе по экономическим причинам), но пробы использовать органику в качестве горючего не закончили.
Тандем «Санфьюэл» и «Синфьюэл» смотрится перспективным. Вот только сделать создание в промышленных масштабах пока не удается. Скажем, одно из более многообещающих направлений – горючее «Санфьюэл», над которым работают нефтяные гиганты «Бритиш Петролеум» и «Шелл». Процесс изготовления «солнечного топлива» достаточно сложен, но в базе лежит разложение органики (снова же, фактически хоть какой) в особом реакторе. Приобретенный газ подвергают оборотному синтезу, получая жидкое горючее. Зависимо от продолжительности процесса и используемых катализаторов можно сделать как солярку без примесей серы, так и бензин. Другую разновидность «солнечного» горючего получают по идентичной технологии, но при всем этом сжигают не органические ткани, а природный газ – метан. Во избежание неурядицы его окрестили малость по другому – «Синфьюэл».
Работая на водороде, 6-литровый мотор БМВ большой мощностью не отличается – 260 л.с. Зато ядовитых веществ в выхлопе практически нет. Очередной вид горючего – водород. Над адаптацией моторов к этому газу работают несколько компаний. Пожалуй, больших фурроров на этом поприще достигнули спецы БМВ, которые сделали «Гидроген-7» – гибридный вариант представительской «семерки». Они приспособили 6-литровый 260-сильный 12-цилиндровый движок для работы как на бензине, так и на водороде. В систему впуска встроили дополнительную газовую магистраль, доработали программку управления клапанами и фазами газораспределения «Дабл Ванос» и «Вэлвтроник». Чтоб достигнуть на одной заправке 700-километрового припаса хода, 74-литровый бензобак дополнили резервуаром с двойными стенами, вмещающим 8 кг водянистого водорода (термоизоляция баллона позволяет хранить его при температуре –250° С). По заверениям баварцев, они готовы к серийному производству, но останавливает отсутствие развитой сети водородных заправок. В перспективе проект перспективный, ведь из выхлопной трубы идет практически незапятнанный водяной пар.
ОТКУДА ДРОВИШКИ?
Рассказывая об других видах горючего, производители, обычно, многоречиво вещают о плюсах и перспективах. Не достаточно кто гласит, сколько вреда наносит само создание либо добыча горючего. Скажем, попутный газ – составляющая нефти, а конкретно от ее использования мы и пытаемся уйти. Припасы метана хоть и значительны, но не беспредельны. Кстати, для его синтеза иногда предлагают совсем внезапные способы. К примеру, использовать брожение в ферментаторе некоторой бактериальной закваски. Создание выходит незапятнанным, но на получение 100 кубометров газа уходит до 2-ух недель – где уж гласить о промышленных объемах! Водород тоже «на земле не валяется», для его выделения нужна энергия.
«Химический» вариант «Синфьюэл» получают, сжигая все тот же метан. Био «Санфьюэл», естественно, чище, да и его «рецептура» предугадывает процесс горения, а означает выделение угарного газа, пусть и в наименьшем количестве. А рост производства биоэтанола привел к внезапным последствиям. Его ведь в большинстве случаев делают из кукурузы либо сладкого тростника. Означает, неминуемы подвижки на рынке сельхозпродукции. Так, в США уже на данный момент осязаемо выросли цены на мясо и курятину – домашних птиц и животных подкармливают, в том числе, кукурузой, чье зерно приметно подорожало.
Может, вернемся к чистопородным электромобилям? Но, подключая автомобиль с нулевым выхлопом к розетке, стоит задуматься: откуда берется электроэнергия? Строительство плотин для ГЭС, выбросы ТЭЦ, риск аварий на АЭС совершенно не содействуют улучшению экологической обстановки. На самом деле, единственный по-настоящему незапятнанный автомобиль – на солнечных батареях. Вот только конструкторы пока не могут сделать обычный и дешевенький вариант. Ну и солнце в наших, к примеру, широтах – не самый нередкий гость…
Сейчас не стоит отрешаться ни от биоэтанола, ни от гибридов, ни от способности понижения выбросов обычных движков. Что будет в баках автомобилей лет через 20–30? Похоже, прогресс в этой области на данный момент только набирает обороты, при этом стремительно. Может быть, улучшают создание уже имеющегося горючего. Не исключено, что создадут нечто новое. Ведь и бензин когда-то был в диковину.
Другое горючее очищает выброс, но «нагружает» экологию на стадии производства либо добычи.