270
271
272
273
274
276
ТЕХНИКАОБОЗРЕНИЕ АЛЬТЕРНАТИВНОЕ ТОПЛИВОИ то, что не горитЗловещие предсказания о скором ис тощении запасов нефти и борьба за экологичность побуждают все активнее искать альтернативные виды топлива. Чем нынче пробуют заправлять машины, разбирался Денис Арутюнян.Один из самых извес тных пу тей зас тавить автомобили «дышать» без ущерба для природы – электрификацию оставим вс тороне. Такие машины у же не каж утся при-шельцами из фантастического фильма, даж е на наших улицах вс тречаются гибридные «приусы» и «лексусы». Но вряд ли весь ав топарк планеты перейдет на электротяг у. Конс трукторы ищут и иные пути…ПЛЮС ГАЗИФИКАЦИЯЕдва ли не самый дос тупный способ очис тить вых лоп, при этом еще и сэкономив на топливе, – перевод двиг ателя на газ. Операция эта относите льно простая и недорогая, но дляначала надо выбрать, какой газ использовать. Метан (он же болотный или рудничный газ) чаще применяют в грузовых машинах и ав тобусах. Его плотнос ть почти в тысячу раз меньше, чем у бен-270 За рулем 11/2007 зина, поэтому метан хранят и транспортируют под давлением 200–250 атм в тяжелых толстостенных баллонах. На дорогах не редкость грузовики, у которых под кузовом целая батарея красных «торпед» с запасом газа. Сейчас для облегчения конструкции стали использовать новые материалы. Например, фирма «Скания» делает версию автобуса «Омни линк», в моторе которого сгорает именно метан (ЗР, 2006, № 2), его запас возят на крыше. Там четыре алюминиево-композитных баллона по 320 литров каждый. Но даже новые материалы не спасли машину от тучности – емкости весят около 675 кг, да 200 кг добавляет запас газа. Выхлоп 310сильного мотора чище, чем по нормам Евро V для дизелей, при том, что природный газ примерно втрое дешевле бензина! Однако неудобство хранения сильно ограничивает применение метана в качестве топлива. Тем не менее инженеры предпринимают попытки установить резервуары высокого давления в легковой автомобиль. Например, ВАЗ показал прототип «Приоры» с четырьмя баллонами под днищем багажника. Запаса хватает примерно на 330 км пути, еще около 170 км можно проехать на бензине (ЗР, 2007, № 10).Правда, легковые автомобили на метане нечасто доходят до серийного производства, хотя такие примеры есть. Гораздо проще использовать другой газ – пропанбутан (его еще называют сжиженным нефтяным или попутным). Стоит несколько дороже, но его можно транспортировать и хранить при ощутимо меньшем давлении – около 15 атм. Поэтому баллоны гораздо проще и дешевле. Для работы мотора на пропан-бутане нужен всего один редуктор (в нем газ переходит из жидкого состояния в газообразное), в то время как для метана – два (высокого и низкого давления). Двигатель, работающий на попутном газе, выбрасывает в атмосферу примерно вдвое меньше вредных веществ, чем бензиновый собрат, «заточенный» под Евро IV. Некоторые ученые ищут применение попутному газу не в двигателе внутреннего сгорания, а в… паровом! Правда, сейчас такие машины строят лишь для специальных соревнований. Скажем, в Англии создали автомобиль «Инспирейшн» (вдохновение). В его моторе пропан разогревает парогенератор, откуда пар под давлением около 40 атм поступает в двухступенчатую турбину. Не усмехайтесь – паровик развива-В некоторых мегаполисах власти стараются перевести на альтернативное топливо в первую очередь городской транспорт. Баллоны с метаном прячут в горб на крыше.На правах рекламы ТЕХНИКАОБОЗРЕНИЕ АЛЬТЕРНАТИВНОЕ ТОПЛИВОМногие европейцы давно осознали достоинства газифицированных машин.ет внушительную мощнос ть: около 300 л.с.! Быть мож ет, «вдохновленный» британец когда-нибудь откроет нов ую перспективу для паромобиля?ВЫПИТЬ И ЗАКУСИТЬВсе большую популярнос ть завоевывают машины с моторами «Био Па уэр», работающими на спирте! Точнее, на биоэта-ноле, смеси бензина со спиртом. Соотношение компонентов отражено в маркировке топлива: смесь Е85 содержит 85% спирта и 15% бензина. Вообще-Адаптировать легковой автомобиль к езде на метане сложно. И все же попытки предпринимают. У «Опеля-Зафира CNG» четыре газовых баллона съедают часть багажника, зато выхлоп намного чище.то, в бак можно заливать и чистый спирт, но д ля холодного пуска обычного мотора ну жны еще легкие фракции бензина. Над такими двиг ателями активно работают «Р ено», СААБ, «Вольво» и многие другие. Помимо снижения токсичности вых лопа, а лкогольное горючее имеет еще одно достоинство – горит при более низкой, чем бензин, температуре и не склонно к самовоспламенению. Это с ущественно снижает нагрузки на дета ли, повышает рес урс. Р азумеется, у спиртобензиновой смеси есть и минусы. Например, резиновые шланги и манж еты не выдерживают д лительного контакта са лкоголем. Треб ует доработки и сис тема впрыска – например, в нее добав ляют датчик, контролирующий состав топлива. Некоторые фирмы пред лагают использова ть д ля очис тки вых лопа орг анику. При чем272 За рулем 11/2007 самую разнообразную, начиная от растений и заканчивая… павшими животными. Например, уже сейчас в Европе используют технологию «Блютек» – вместе с дизельным топливом в нейтрализатор попадает присадка «Адблю» на основе мочевины. Благодаря ей в сочетании с сажевым фильтром и накопительным нейтрализатором удалось снизить содержание угарного газа в выхлопе почти на 80% и уменьшить на 20–30% расход топлива. Еще недавно многие конструкторы прочили большое будущее «биодизелю», сжигающему рапсовое масло. Аргументы в пользу «органической солярки» казались весомыми: при сгорании рапс выделяет ту самую углекислоту, которую поглощает при жизни, а сеять и собирать его можно ежегодно в огромных количествах. Однако моторы, работающие на таком топливе, не вписываются в нормы Евро IV. Помимо этого, рапсовое масло может провоцировать загрязнение форсунок, растворяя отложения обычной солярки в топливных магистралях. В общем-то, рапс вряд ли заменит нефтепродукты (в том числе по экономическим причинам), но попыткииспользовать органику в качестве горючего не прекратили. Скажем, одно из наиболее перспективных направлений – топливо «Санфьюэл», над которым работают нефтяные гиганты «Бритиш Петролеум» и «Шелл». Процесс приготовления «солнечного топлива» довольно сложен, но в основе лежит разложение органики (опять же, практически любой) в специальном реакторе. Полученный газ подвергают обратному синтезу, получая жидкое топливо. В зависимости от длительности процесса и применяемых катализаторов можно изготовить как солярку без примесей серы, так и бензин. Другую разновидность «солнечного» горючего получают по схожей технологии, но при этом сжигают не органические ткани, а природный газ – метан. Во избежание путаницы его назвали немного иначе – «Синфьюэл». Еще один вид топлива – водород. Над адаптацией моторов к этому газу работают несколько фирм. Пожалуй, наибольших успехов на этом поприще добились специалисты БМВ, которые создали «Гидроген-7» – гибридный вариант представительской «семерки». Они приспособили 6-лит-Альтернативное топливо очищает выхлоп, но «нагружает» экологию на стадии производства или добычи.На правах рекламы ТЕХНИКАОБОЗРЕНИЕ АЛЬТЕРНАТИВНОЕ ТОПЛИВОСистема «Блютек» с использованием аммиачной присадки «Ад-блю» позволяет современным грузовикам без проблем «вписываться» в экологические нормы Евро IV, а некоторые замахиваются и на Евро V.Топливо на основе спирта становится все более популярным. «Опель» подготовил «алковерсии» наиболее продаваемых моделей, «Вольво» сообщил, что любую модель тоже можно будет купить с мотором на биоэтаноле.ровый 260-сильный 12-цилиндровый двигатель для работы как на бензине, так и на водороде. В сис тему впуска вс троили дополнительную г азовую магистраль, доработа ли программу управ ления клапанами и фазами г азораспределения «Дабл Ванос» и «Вэлв троник». Чтобы добитьс я на одной заправке 700-километрового запаса хода, 74- литровый бензобак дополнили резервуаром с двойными с тенками, вмещающим 8 кг жидкого водорода ( теплоизоляция баллона позволяет хранить его при темпера туре –250° С). По заверениям баварцев, они готовы кс ерийному производству, но ос танавливает отсутствие развитой с ети водородных заправок. В перспективе проект многообещающий, ведь из вых лопной трубы идет почти чис тый вод яной пар.ОТКУДА ДРОВИШКИ?Рассказывая об а льтернативных видах топлива, производители, как правило, многос ловно вещают о дос тоинствах и перспективах. Ма ло кто говорит, сколько вреда наносит само производс тво или добыча горючего. Скаж ем, попу тный газ – сос тавляющая неф ти, а именно от ее использования мы и пытаемся уйти. Запасы метана хоть и ве лики, но не безграничны. Кс тати, д ля его синтеза порой пред лагают совершенно неожиданные методы.Чтобы использовать биоэтанол, требуется небольшая модернизация. На примере «Вольво» видно: переделок не так уж много.274 За рулем 11/2007 ТЕХНИКАОБОЗРЕНИЕ АЛЬТЕРНАТИВНОЕ ТОПЛИВОВ Европе всего несколько водородных заправок. Возможно, в скором времени их с танет больше. Ведь что может быть экологичнее, чем топливо из воды, она же – в выхлопе! Тандем «Санфьюэл» и «Синфьюэл» выглядит многообещающим. Вот только наладить производство в промышленных масштабах пока не удается. Работая на водороде, 6-литровый мотор БМВ огромной мощностью не отличается – 260 л.с. Зато токсичных веществ в выхлопе почти нет.Например, использова ть брожение в фермента торе некой бактериальной закваски. Производство получаетс я чис тым, но на получение 100 ку бометров газа уходит до дв ух недель – г де уж говорить о промышленных объемах! Водород тоже «на земле не валяется», для его выделения нужна энергия. «Химический» вариант «Синфьюэл» получают, с жигая все тот же метан. Биологи ческий «Санфьюэл», коне чно, чище, но и его «рецептура» предусматривает процесс го-рения, а зна чит выделение угарного газа, пусть ив минимальном коли честве. А рос т производства биоэтанола привел к неожиданным последствиям. Его ведь чаще вс его делают из кукурузы или сахарного трос тника. Зна чит, неизбежны подвижки на рынке с ельхозпродукции. Так, в США у же с ейчас ощу тимо выросли цены на мясо и курятину – домашних птиц и животных кормят, в том чис ле, кукурузой, чье зерно заметно подорожало.Может, вернемс як чис топородным электромобилям? Но, подключа я ав томобиль с нулевым вых лопом к розетке, стоит задума ться: отку да берется электроэнергия? С троительство плотин д ля ГЭС, выбросы ТЭЦ, риск аварий на АЭС совс ем не способс твуют улучшению экологической обстановки. По с ути, единс твенный по-настоящему чистый автомобиль – на солнечных батареях. Вот только конструкторы пока не могут создать простой и дешевый вариант. Да и солн-це в наших, например, широтах – не самый частый гость… Сегодня не с тоит отказываться ни от биоэтанола, ни от гибридов, ни от возможнос ти снижения выбросов традиционных двиг ателей. Что б удет в баках ав томобилей лет через 20–30? Похоже, прогресс в этой области с ейчас лишь набирает обороты, при чем быс тро. Возможно, оптимизируют производство уже существующего горючего. Не исключено, что создадут нечто новое. Ведь и бензин когда-то был в диковинку.276 За рулем 11/2007