자동차 대체 연료는 무엇입니까
가솔린 내연 기관은 자주 차량의 개발에 혁명을 일으켰습니다. 시간이 지남에 따라 자동차는 럭셔리 카테고리에서 필수품으로 옮겨졌습니다.
천연 자원의 현재 소비가 너무 증가하여 매장량을 보충 할 시간이 없습니다. 이것은 인류가 대체 연료를 개발하도록 강요합니다. 이 리뷰에서는 많은 차량에 사용되는 기성품 개발을 고려할 것입니다.
대체 연료
석유 매장량이 감소하는 것 외에도 대체 연료 개발에는 몇 가지 다른 이유가 있습니다.
그중 하나는 환경 오염입니다. 연소되면 휘발유 및 디젤 연료는 오존층을 고갈시키고 호흡기 질환을 유발할 수있는 유해 물질을 방출합니다. 이러한 이유로 과학자들은 추출 단계와 엔진 작동 중에 환경에 최소한의 영향을 미치는 청정 에너지 원을 만들기 위해 여전히 노력하고 있습니다.
두 번째 이유는 국가의 에너지 독립입니다. 소수의 국가 만이 지하에 석유 매장량을 보유하고 있다는 것을 누구나 알고 있습니다. 다른 모든 사람들은 독점 자들이 정한 가격 책정 정책을 참 아야합니다. 대체 연료를 사용하면 그러한 권력에 대한 경제적 억압에서 벗어날 수 있습니다.
미국 에너지 정책 법에 따르면 대체 연료는 다음과 같이 정의됩니다.
- 천연 가스;
- 바이오 연료;
- 에탄올;
- 바이오 디젤;
- 수소;
- 전기;
- 하이브리드 설치.
물론 각 연료 유형에는 고유 한 긍정적 인 요소와 부정적인 요소가 있습니다. 이 정보를 바탕으로 자동차 애호가는 고유 한 차량을 구입하여 타협 할 수있는 것을 탐색하는 것이 더 쉬울 것입니다.
천연 가스
유비쿼터스 가스화로 인해 엔지니어는 대체 연료로 사용할 수 있는지 여부를 고려하게되었습니다. 이 천연 자원은 완전히 타서 가솔린이나 디젤과 같은 유해 물질을 방출하지 않는 것으로 나타났습니다.
소비에트 이후 공간의 영토에서 가스로 변환 된 모터가 흔히 발생합니다. 심지어 경제적 인 차를 사는 사람들은 그것을 주유소로 바꾸는 것이 합리적 일지 궁금해합니다.
최근 일부 제조업체는 공장에서 자동차에 가스 장비를 장착하고 있습니다. 이것의 예는 Skoda Kamiq G-Tec입니다. 제조업체는 메탄으로 작동하는 내연 기관의 모델을 완성합니다. 프로판과 메탄의 장점과 단점은 다음에 설명되어 있습니다. 다른 기사... 그리고 또한 하나의 리뷰 가스 장비의 다양한 수정에 대해 알려줍니다.
바이오 연료
이 대체 연료 범주는 작물 가공의 결과로 나타납니다. 가솔린, 가스 및 디젤 연료와 달리 바이오 연료는 연소 중에 이산화탄소를 방출하지 않습니다. 이는 이전에 지구의 장에서 발견되었습니다. 이 경우 식물에 흡수 된 탄소가 사용됩니다.
이로 인해 온실 가스는 모든 생물체의 수명 동안 배출되는 양을 초과하지 않습니다. 이러한 연료의 장점은 일반 주유소에서 연료를 보급 할 수 있다는 점입니다.
문제의 연료는 별도의 연료가 아닌 범주입니다. 예를 들어, 동식물 폐기물을 처리하면 메탄과 에탄올이 생성됩니다. 저렴한 비용과 생산 용이성에도 불구하고 (복잡한 처리 장비를 갖춘 석유 굴착 장치가 필요하지 않음)이 연료에는 단점이 있습니다.
중요한 단점 중 하나는 충분한 양의 연료를 생산하기 위해 높은 비율의 적절한 물질을 포함하는 특수 식물을 재배 할 수있는 대규모 농장이 필요하다는 것입니다. 이러한 작물은 토양을 고갈시켜 다른 작물을위한 양질의 작물을 생산할 수 없게합니다.
에탄올
내연 기관을 개발하는 동안 설계자는 장치가 작동 할 수있는 다양한 물질을 테스트했습니다. 그리고 알코올은 그러한 물질 목록에서 마지막이 아닙니다.
에탄올의 장점은 지구의 천연 자원을 고갈시키지 않고 얻을 수 있다는 것입니다. 예를 들어 설탕과 전분 함량이 높은 식물에서 얻을 수 있습니다. 이러한 작물에는 다음이 포함됩니다.
- 사탕 수수;
- 밀;
- 옥수수;
- 감자 (이전 것보다 덜 자주 사용됨).
에탄올은 저렴한 대체 연료 순위에서 XNUMX 위를 차지할 수 있습니다. 예를 들어, 브라질은 이러한 유형의 알코올 제조 경험이 있습니다. 이 덕분에 국가는 천연 가스 또는 석유가 생산되는 영토로부터 에너지 독립성을 가질 수 있습니다.
알코올로 작동하려면 엔진이이 물질에 내성이있는 금속으로 만들어 져야합니다. 그리고 이것은 중요한 단점 중 하나입니다. 몇몇 자동차 제조업체는 가솔린과 에탄올 모두에서 작동 할 수있는 엔진을 만들고 있습니다.
이러한 수정을 FlexFuel이라고합니다. 이러한 동력 장치의 특징은 가솔린의 에탄올 함량이 5 %에서 95 %까지 다양하다는 것입니다. 이러한 차량을 지정할 때 문자 E와 연료의 최대 허용 알코올 비율이 사용됩니다.
이 연료는 휘발유의 에스테르 강화로 인해 인기를 얻고 있습니다. 물질의 단점 중 하나는 결로 형성입니다. 또한 연소되면 열 에너지를 덜 방출하므로 가솔린으로 작동하는 경우 엔진 출력이 크게 감소합니다.
바이오 디젤
오늘날 이러한 유형의 대체 연료는 가장 유망한 연료 중 하나입니다. 바이오 디젤은 식물로 만들어집니다. 이 연료는 때때로 메틸 에테르라고 불립니다. 연료 제조에 사용되는 주요 원료는 유채입니다. 그러나 이것이 바이오 디젤의 자원 인 유일한 작물은 아닙니다. 다음 작물의 기름으로 만들 수 있습니다.
- 간장;
- 해바라기;
- 야자수.
알코올과 같은 오일 에스테르는 기존 모터가 만들어지는 재료에 치명적인 영향을 미칩니다. 이러한 이유로 모든 제조업체가 제품을이 연료에 적용하기를 원하지는 않습니다 (이러한 자동차에 대한 관심이 낮아 대량 배치를 만드는 이유가 줄어들고 대체 연료로 제한된 버전을 생산하는 데 이점이 없음).
최근 일부 제조업체는 석유 제품을 바이오 연료와 혼합하는 것을 허용하고 있습니다. 5 % 지방 에스테르는 모터에 해를 끼치 지 않는 것으로 알려져 있습니다.
농업 폐기물을 기반으로 한 개발에는 상당한 단점이 있습니다. 경제적 이익을 위해 많은 농부들은 바이오 연료를 생산하는 작물만을 재배하기 위해 토지를 다시 자격을 부여 할 수 있습니다. 이것은 식량 가격의 상당한 상승에 기여할 수 있습니다.
수소
수소를 값싼 연료로 사용하려는 시도도 있습니다. 이러한 개발은 일반 사용자에게 너무 비싸지 만 그러한 개발에는 미래가있는 것 같습니다.
이러한 요소는 지구상에서 가장 쉽게 접근 할 수 있기 때문에 관심이 있습니다. 연소 후 유일한 폐기물은 물이며 간단한 청소 후에도 마실 수 있습니다. 이론적으로 이러한 연료의 연소는 오존층을 고갈시키는 온실 가스 및 물질을 형성하지 않습니다.
그러나 이것은 여전히 이론적입니다. 실습에 따르면 수소 사용은 촉매가없는 자동차에서 가솔린보다 훨씬 더 해 롭습니다. 문제는 순수하지 않은 공기와 수소의 혼합물이 실린더에서 연소된다는 것입니다. 실린더의 작동 챔버에는 공기와 질소가 혼합되어 있습니다. 그리고이 원소는 산화되면 가장 유해한 물질 중 하나 인 NOx (질소 산화물)를 형성합니다.
수소 사용의 또 다른 문제는 저장입니다. 자동차에서 가스를 사용하려면 탱크를 극저온 챔버 (-253도, 가스가 자발적으로 발화하지 않도록 함) 형태로 만들거나 350atm의 압력을 위해 설계된 실린더로 만들어야합니다.
또 다른 뉘앙스는 수소 생산입니다. 이 가스가 자연적으로 많이 존재한다는 사실에도 불구하고 대부분은 일종의 화합물에 있습니다. 수소를 생산하는 과정에서 상당히 많은 양의 이산화탄소가 대기로 배출됩니다 (물과 메탄을 결합 할 때-수소를 얻는 가장 쉬운 방법).
위에 나열된 요소를 고려할 때 수소 엔진은 모든 대체 연료 중에서 가장 비쌉니다.
Электричество
가장 인기있는 것은 전기 자동차입니다. 전기 모터에는 배기 가스가 전혀 없기 때문에 환경을 오염시키지 않습니다. 이러한 자동차는 조용하고 매우 편안하며 충분히 강력합니다 (예 : Nio EP9는 2,7 초 만에 313까지 가속되고 최대 속도는 XNUMXkm / h입니다).
전기 모터의 특징 덕분에 전기 자동차에는 기어 박스가 필요하지 않아 가속 시간이 단축되고 운전이 더 쉬워집니다. 그러한 차량에는 장점 만있는 것 같습니다. 그러나 실제로 그러한 자동차에는 부정적인 측면이 없기 때문에 클래식 자동차보다 한 위치가 낮습니다.
주요 단점 중 하나는 배터리 용량입니다. 최고 품질의 성능으로 한 번 충전하면 최대 300km까지 충분합니다. 고속 충전을 사용하더라도 "급유"하는 데 몇 시간이 걸립니다.
배터리 용량이 클수록 차량이 무거워집니다. 기존 모델에 비해 전기 아날로그의 무게는 400kg 더 나갑니다.
재충전하지 않고 주행 거리를 늘리기 위해 제조업체는 적은 양의 에너지를 수집하는 정교한 회복 시스템을 개발하고 있습니다 (예 : 내리막 길 또는 제동 중). 그러나 이러한 시스템은 매우 비싸고 성능이 눈에 띄지 않습니다.
운전 중 배터리를 충전할 수 있는 유일한 옵션은 동일한 가솔린 엔진으로 구동되는 발전기를 설치하는 것입니다. 예, 이를 통해 연료를 크게 절약할 수 있지만 시스템이 작동하려면 여전히 클래식 연료에 의존해야 합니다. 이러한 자동차의 예는 Chevrolet Volt입니다. 본격적인 전기 자동차로 간주되지만 가솔린 발전기가 있습니다.
하이브리드 설치
고전적인 연료 소비를 최소화하는 절충안으로 제조업체는 동력 장치에 하이브리드 장치를 장착합니다. 마일드 또는 풀 하이브리드 시스템 일 수 있습니다.
이러한 모델의 주 동력 장치는 가솔린 엔진입니다. 또한 저전력 모터 (또는 여러 개)와 별도의 배터리가 사용됩니다. 이 시스템은 부하를 최소화하기 시작할 때 메인 엔진을 지원하여 결과적으로 배기 가스의 유해 물질 양을 줄일 수 있습니다.
하이브리드 차량의 다른 개조는 전기 트랙션만으로 어느 정도 거리를 이동할 수 있습니다. 이는 운전자가 주유소까지의 거리를 계산하지 않은 경우 유용 할 수 있습니다.
하이브리드 차량의 단점은 차량이 교통 체증에있는 동안 에너지를 회수 할 수 없다는 점입니다. 전기를 절약하기 위해 시스템을 끌 수 있지만 (매우 빠르게 시작됨) 모터 보정기에 부정적인 영향을 미칩니다.
단점에도 불구하고 유명 자동차의 하이브리드 버전이 인기를 얻고 있습니다. 예를 들어 도요타 코롤라. 복합 사이클의 가솔린 버전은 6,6km당 100리터를 소비합니다. 하이브리드 아날로그는 3,3 리터로 두 배나 경제적입니다. 그러나 동시에 거의 2,5 천 달러 더 비쌉니다. 연료 절약을 위해 그러한 자동차를 구입했다면 매우 적극적으로 사용해야합니다. 그런 다음 그러한 구매는 몇 년 후에야 정당화됩니다.
보시다시피 대체 연료를 검색하면 결과가 나옵니다. 그러나 자원의 개발 또는 추출 비용이 높기 때문에 이러한 유형의 에너지 자원은 여전히 기존 연료보다 몇 가지 낮은 위치에 있습니다.
질의 응답 :
대체 연료로 분류되는 연료는 무엇입니까? 천연 가스, 전기, 바이오 연료, 프로판, 수소, 에탄올, 메탄올과 같은 대체 연료가 고려됩니다. 그것은 모두 자동차에 사용되는 모터에 달려 있습니다.
가솔린은 몇 년에 나타났습니까? 가솔린 생산은 1910년대에 시작되었습니다. 처음에는 등유 램프를 위해 등유를 만들 때 기름을 증류하는 부산물이었습니다.
기름을 합성할 수 있습니까? 합성유는 약 50기압의 압력에서 석탄에 수소계 촉매를 첨가하여 얻을 수 있다. 상대적으로 저렴한 탄광 방식은 에너지 절약 기술을 만듭니다.
