Auto >> Fordonsteknik >  >> Bilvård

Flexibel bränsleteknik:Flexmotorer


När du tänker på att böja gröna muskler, kan Incredible Hulk först komma att tänka på. Men flex-fuel-motorer är en annan kraftfull grön maskin och, till skillnad från Hulken, existerar de utanför serietidningar och filmer.

Flexmotorer finns i fordon med flexibla bränslen (FFV), som säljs och används i länder runt om i världen. Kort sagt, ett flexibelt bränslefordon är en som kan drivas på andra bränslen än ren bensin, såsom etanol eller nästan vilket förhållande som helst av etanol och gas kombinerat i samma tank.

Konsumenter har haft möjlighet att köpa FFVs i USA sedan 1995. Men Brasilien är faktiskt världens största marknad för fordon med flexibla bränslen. Mer än 90 procent av fordon som säljs idag i det landet har flexmotorer [källa:Sugarcane.org].

I USA är det flexbränsle som har fått flest rubriker E85. Beroende på säsongsjusteringar är E85 en blandning av upp till 85 procent etanol, medan resten består av bensin. När detta skrivs erbjuder cirka 2 300 bensinstationer i USA E85.

Du kan inte pumpa in E85 i en vanlig bensinbils tank utan otäcka biverkningar, som tuff, ojämn prestanda och möjliga motorskador. Istället behöver du en FFV som är speciellt utformad för att fungera med etanols kemiska korrosivitet och högre oktantal.

Konstigt nog äger många konsumenter FFV och de vet inte ens om det. Till exempel finns det ungefär 120 000 FFVs i delstaten Nebraska och nästan 60 procent av ägarna är omedvetna om att de har en flexmotor under huven [källa:Nebraska Corn Board]. De mest uppenbara ledtrådarna? Om din bil tillverkades efter 2008 och den har ett gult bensinlock, är det en FFV. Din bruksanvisning kommer också att upplysa dig om din motortyp.

Även folk som inte kan så mycket om FFV förstår att oljeförbrukning är ett hett ämne. Det är där FFVs ofta kommer in i konversationen. Eftersom vi kan producera etanol från förnybara källor, som majs och sockerrör, beskrivs FFV ofta som mer miljövänliga än bensinbilar.

Den förmodade miljövänligheten hos FFV är dock en het stridspunkt mellan olika fraktioner inom tillverkning, politik och vetenskap (mer om det senare).

På nästa sida kommer du att läsa om hur flexmotorer skiljer sig från sina bensinmotsvarigheter. Du kommer att se att dessa två kusiner med brännbara motorer är mer lika än du kanske tror.

>Finjustera en Flex Engine


Flexmotorer skiljer sig inte mycket från bensinmotorer, och de är inte heller rymdåldersteknologi. Ford Model T-bilen var till exempel en flexmotor som brände antingen gas eller etanol.

FFVs kostar inte mer att bygga, och de är inte dyrare i termer av klistermärkespris heller. Om du verkligen vill kan du till och med köpa ett konverteringspaket som låter dig förvandla din bensinmotor till en som gärna dricker E85.

Ur ett kemiskt perspektiv skiljer sig etanol från gas på två stora sätt. Det är mer frätande och ledande. Den brinner också varmare, så den har högre oktantal. En flexmotor måste byggas för att hantera de tekniska utmaningarna.

Till att börja med måste din bil veta vilken typ av bränsle du pumpar. En omborddator analyserar bränslesammansättningen för att optimera motortändningen, följa utsläppsnormerna och reglera förbränningen. Oavsett hur mycket etanol-till-gas-förhållandet fluktuerar, kan din flexbränslebil justera i farten.

I fordon med flexibla bränslen är bränsletanken och komponenterna i tanken byggda för att motstå etanolens korrosivitet. På samma sätt måste bränsleledningarna, packningarna, tätningarna och gummibränsleslangarna alla vara korrosionsbeständiga, liksom bränsleinsprutarna.

Detsamma gäller för interna motorkomponenter. Ventilsäten, kolvringar, ventiler och andra delar är alla gjorda av material som inte lätt korroderar. Dessa delar är också byggda för att minska risken för att skador uppstår på grund av etanols tendens att gå sönder och rensa bort motorsmörjmedel.

Konduktivitet är ett annat problem. Alla elektriska delar av bränslesystemet, inklusive ledningar, måste isoleras mot etanols högre ledningsförmåga. Dessutom har bränslepåfyllningsdelarna antignistfunktioner som minskar risken för att gnistor eller statisk elektricitet orsakar ett farligt uppflammande.

Bortsett från elektriska bekymmer har etanol en lägre energitäthet än bensin, så motorn behöver mer bränsle för att uppnå hög prestanda. Sålunda skapas bränsleinjektorer för att uppnå högre bränsleflöden -- annars skulle din motor se en drastisk minskning av den totala effekten.

När det gäller motorkonstruktion är det de mest anmärkningsvärda skillnaderna i FFV-motorer. På nästa sida kommer du att läsa mer om flexmotorns prestanda och om det är logiskt för dig att byta.

>Böjande lobbymuskler


Av flera skäl kan FFV:s miljövänlighet ifrågasättas. Kostnadsbesparingar är också tveksamma. Och som det visar sig är det inte nödvändigtvis konsumenternas efterfrågan eller hållbarhetsproblem som driver spridningen av FFV.

Låt oss börja med grunderna. Det finns ingen förändring i fordonets prestanda när du använder etanol. Du kommer inte att märka någon skillnad i acceleration eller hästkrafter.

De viktigaste skillnaderna är energitäthet och CO2-utsläpp (koldioxid). Lägre energitäthet betyder bara att det finns mindre energi i en liter etanol än det finns i vanlig bensin, så du måste förbränna mer för att resa samma sträcka som du skulle med gas.

Detta innebär i sin tur att du måste bränna mer bränsle för att komma igång, och ditt fordon släpper faktiskt ut mer CO2 än det gör med gas. Men eftersom den CO2 härrörde från en växtkälla istället för petroleum, släpper du (i teorin) helt enkelt ut den tillbaka till atmosfären, dit den skulle ha gått ändå när växten naturligt förföll. Ändå är miljövänligheten hos FFV i bästa fall otydlig.

Bränsleeffektivitet är en helt annan sak. Som med allt som har med körsträcka att göra, finns det mycket variation här, men körsträckan per tank sjunker mellan 15 procent och 30 procent när du byter till etanol. Och eftersom etanolbränslen i allmänhet har ungefär samma pris som gas, kanske du faktiskt spenderar betydligt mer pengar - kanske hundratals dollar per år - för att komma runt på enbart etanol.

Med tanke på dessa fakta kanske du undrar varför någon skulle bygga eller köpa FFVs. I USA föreskriver federala CAFÉ-standarder (Corporate Average Fuel Economy) att biltillverkare måste erbjuda fordon med en minimiförbrukning på 27,5 mpg (22,2 för lätta lastbilar); annars får de hårda böter.

Det finns dock ett kryphål:om dessa företag bygger fordon som förbränner etanol, kommer de inte att få böter i närheten av lika mycket. I grund och botten är det en regeringsstrategi för att uppmuntra användningen av mer etanol, vilket effektivt subventionerar amerikanska växtodlare och potentiellt kan minska det amerikanska beroendet av utländsk olja.

När det gäller själva flexmotorerna, ja, de är en mogen teknik som kräver noll kompetens eller anpassning från konsumenternas sida. Allt du behöver göra är att hitta en av tusentals bensinstationer som erbjuder E85-bränsle, och din flexmotor tar dig så långt du vill – bara inte riktigt så långt som om du fyllde på med bensin.

>Författarens anteckning

FFV och E85 blir allt vanligare, så för- och nackdelarna med etanolaffärsmodellen utspelas i den verkliga världen för alla att bevittna. Majsodlare älskar FFV eftersom de skapar större efterfrågan (och högre priser) på sin produkt. Och vissa miljölobbyister ser E85 som en språngbräda till renare brinnande bränslekällor. Men huruvida etanol kan göra ett allvarligt, långsiktigt intryck i vårt beroende av utländsk olja återstår att se.

Relaterade artiklar

  • Så fungerar E85 Etanol Flex Fuel
  • Bränslealternativ för framtiden
  • Så fungerar alternativa bränslepriser
  • Biobränslen kontra fossila bränslen

Källor

  • Bedard, Patrick. "Etanol lovar." Bil och förare. Juli 2006. (1 september 2012) http://www.caranddriver.com/features/ethanol-promises
  • Flex Fuels U.S. "E85 Frequently Asked Questions." (1 september 2012) http://www.flexfuelus.com/
  • Fyksen, Jane. "Etanol i defensiv när majsanvändare tävlar om korta skördar." Agri-View. 23 augusti 2012. (1 september 2012) http://www.agriview.com/news/crop/ethanol-on-defensive-as-corn-users-vie-for-short-crop/article_694d813e-ed40 -11e1-b414-001a4bcf887a.html
  • General Motors Company. "Faktablad för FlexFuel 2012." (1 september 2012) http://www.gm.com/content/dam/gmcom/VISION/Environment/Greener_Vehicles/Images/FFV%202012%20Fact%20Sheet%20-%20Jan%2024%202012%20final. pdf
  • General Motors Company. "Buick Regal Turbo får industrins första turbo direktinsprutad motor med flexbränslekapacitet." 21 februari 2011. (1 september 2012) http://media.gm.com/content/media/us/en/gm/news.detail.html/content/Pages/news/us/en/2011 /Feb/0221_regalturbo.html
  • Kindy, Kimberly och Dan Keating. "Problem plågar USA:s Flex-Fuel Fleet." Washington Post. 23 november 2008. (1 september 2012) http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2008/11/22/AR2008112200886.html
  • Nationell FFV-kampanj. "Vanliga frågor." (1 september 2012) http://www.ffv-awareness.org/faqs.html
  • Skala, Mary Jane. "Kommer etanol att bli nästa produkt för nationen?" Kearney Hub Publishing Co. 18 augusti 2012. (1 september 2012) http://www.kearneyhub.com/news/local/will-ethanol-be-the-next-product-to-fuel-the- nation/article_3fee116c-e8f1-11e1-a58c-001a4bcf887a.html
  • Snö, Nick. "NPC-studien visar att alternativa transporttekniker växer." The Oil &Gas Journal. 1 augusti 2012. (1 september 2012) http://www.ogj.com/articles/2012/08/npc-study-sees-alternative-transportation-technologies-growing.html
  • USA Institutionen för energi. "Flexbränslefordon." (1 september 2012) http://www.fueleconomy.gov/feg/flextech.shtml
  • USA Institutionen för energi. "Flexible Fuel Vehicles:Providing a Renewable Fuel Choice." Mars 2010. (1 september 2012) http://www.afdc.energy.gov/pdfs/47505.pdf
  • USA Institutionen för energi. "Flexibla bränslefordon." (1 september 2012) http://www.afdc.energy.gov/vehicles/flexible_fuel.html
  • Valdes-Dapena, Peter. "Flexbränslefordon." CNN pengar. (1 september 2012) http://money.cnn.com/galleries/2007/autos/0706/gallery.alf_fuel_basics/3.html
  • Wiesenfelder, Joe. "E85:Kommer det att spara pengar?" Cars.com. (1 september 2012) http://www.cars.com/go/advice/Story.jsp?section=fuel&subject=fuelAlt&story=e85