гибкое топливо что значит в америке
Стоит ли покупать машину Flex Fuel на спиртовом топливе
Есть ли смысл эксплуатировать в Украине автомобили на биоэтаноле – с двигателями Flex Fuel и им подобными?
Биоэтанол в некоторых странах продается на АЗС наравне с традиционными нефтяными видами топлива, а порой альтернативы биотопливу просто нет. Например, в Бразилии еще с 1993 г. обычного бензина не существует в принципе.
Многие европейцы покупают машины на биоэтаноле из соображений экологии: спирт дает более чистый выхлоп, да и использует возобновляемое сырье.
В некоторых других странах, даже в таких финансово благополучных как США, Канада, США, Бразилия, Швеция, другие страны ЕС, массово продаются автомобили категории Flex Fuel, адаптированные под работу на биотопливе. Они могут потреблять смеси с любым содержанием спирта, от 0% до 100% и обычно содержат в названии лексему Flex – от английского слова гибкий; коротко их также обозначают FFV.
В сетях АЗС по всему миру продается все-таки не чистый спирт, а его смесь с бензином в различных пропорциях: Е85 (85 % этанола и 15 % бензина), E20 (20 % этанола и 80 % бензина), Е10 и т.п. Даже продукт под маркой Е100 содержит лишь 96 % этанола и 4 % воды – да-да, именно воды. Дело в том, что спирт гигроскопичен и делать его абсолютно чистым не только очень дорого, но безсмысленно, ведь он все равно быстро вберет в себя влагу из воздуха.
Один из нефтеперерабатывающих заводов Украины выпускает бензин с добавлением до 5% спирта. Такой процент укладывается в нормы технического регламента, и поэтому даже не требует соответствующей маркировки топлива при реализации. Кроме того, несколько украинских сетей продают альтернативное топливо с содержанием спирта 40% и выше – такой бензин определеным образом маркируется на стеллах АЗС. Кстати, в некоторых странах Европы добавление 5% спирта в бензин обязательно по законодательству, и покупателей об этом даже не предупреждают.
Что такое Flex Fuel
Даже в благополучной Америке выпускаются специальные версии автомобилей для работы на биоэтаноле.
Есть ли смысл в биотопливе и Flex Fuel
Экономичность машины, которую заправили биоэтанолом, зависит от модели двигателя и от процента содержания спирта в биотопливе. Стоит ли заморачиваться и эксплуатировать автомобиль с двигателем типа Flex Fuel в Украине? Если верить исследованиям американских ученых – а в США производится до 45 % мирового выпуска биоэтанола в год – то положение с экономией такое.
Два американских исследовательских института EERC и MnCAR еще в 2007 г. провели серию исследований для обычных машин и автомобилей Flex Fuel. Были взяты Toyota Camry, Ford Fusion (на европейском рынке Mondeo) и Chevrolet Impala. И те, и другие заправляли несколькими видами биотоплива с содержанием спирта от 2 % до 85 % и тестировали согласно стандарта измерений HWFET.
Результаты исследований EERC и MnCAR по экономичности автомобилей при заправке биотопливом с разным процентом спирта. Экономичность определяется в милях, пройденных на одном галлоне.
Получилось, что наилучшей топливной экономичности указанные автомобили достигают при заправке смесями Е20 (20% спирта и 80 % бензина) и Е30 (30 % спирта). При этом три из четырех машин на этих смесях оказались даже более экономичными, чем на бензине – разница в пользу биотоплива от 1 % (Е20 в Toyota Camry и Ford Fusion) до 15 % (Е20 в Chevrolet Impala Flex Fuel). Биотопливо с близким процентным содержанием спирта продается и в Украине, так что владельцам автомобилей с двигателем Flex Fuel стоит как минимум попробовать.
Рекомендация Авто24
Учитывая мощную инфраструктуру поставок сжиженного нефтяного газа (пропан-бутана) и развитую сервисную сеть для машин с ГБО, специально покупать автомобиль с системой питания типа Flex Fuel в Украине вряд ли оправдано. Но если вам так или иначе досталась именно такая модификация, то конечно же стоит использовать биоэтанол, ведь он заметно дешевле обычного бензина.
Flexible-fuel vehicle – этанол и бензин
Первым в мире массовым автомобилем с гибким выбором топлива Flexible-fuel vehicle (FFV) был Ford Model T, который выпускался Ford Motor Company с 1908 по 1927 годы. Автомобиль оснащался 2,9-литровым четырёхцилиндровым двигателем мощностью 20 л.с (максимальная скорость около 70 км/ч). Двигатель Ford Model T мог работать на бензине, этаноле, а также смеси бензина с этанолом.
В Европе автомобили FFV также называют «Flexifuel», в Бразилии – «total flex» или просто «flex», в США – «E85» (с 2008 года автомобили на двухкомпонентном топливе с США получили жёлтую наклейку на люк бензобака с логотипом «E85/Gasoline»).
Существует два принципа работы автомобилей Flexible-fuel vehicle (FFV): основной и который использует PSA Peugeot Citroen.
1)Основной принцип используется на американских и европейских машинах. В топливную систему устанавливается сенсор определяющий количество этанола в процентном соотношении от всей массы топлива в баке (Ethanol content sensor). Этот датчик корректирует подачу топлива, согласно показаниям. Чем больше этанола входит в состав топливной смеси, тем ее, топливной смеси, нужно больше для сжигания.
2) Во втором принципе, который используется концерном PSA Peugeot Citroen не используется специальных датчиков и подготовка смеси происходит на основе математического вычисления.
СОДЕРЖАНИЕ
История
Технология и производство
По состоянию на 2017 год в Соединенных Штатах насчитывалось более 21 миллиона автомобилей E85 с гибким топливом, по сравнению с примерно 11 миллионами автомобилей с гибким топливом и легких грузовиков, эксплуатируемых на начало 2013 года. Количество автомобилей с гибким топливом на дорогах США увеличилось. с 1,4 миллиона в 2001 году до 4,1 миллиона в 2005 году и выросли до 7,3 миллиона в 2008 году.
Смесь E85 используется в бензиновых двигателях, модифицированных для приема таких более высоких концентраций этанола, а впрыск топлива регулируется с помощью специального датчика, который автоматически определяет количество этанола в топливе, позволяя регулировать как впрыск топлива, так и момент зажигания в соответствии с фактическая смесь, доступная в баке транспортного средства.
Экономия топлива
Поскольку этанол содержит почти на 34% меньше энергии на единицу объема, чем бензин, E85 FFV имеет меньший расход на галлон, чем бензин. Однако это более низкое энергосодержание не приводит напрямую к снижению на 34% миль на галлон США, потому что есть много других переменных, которые влияют на характеристики конкретного топлива в конкретном двигателе, хотя для E85 эффект становится значительным. E85 имеет меньший пробег, чем бензин, и фактические характеристики могут отличаться в зависимости от автомобиля. На основе оценки пробега всех моделей E85 2006 года, рассчитанной EPA EPA, средняя экономия топлива для автомобилей E85 была на 25,56% ниже, чем у неэтилированного бензина. При сравнении цен следует учитывать, что E85 имеет октановое число около 104 и может использоваться в качестве замены бензина премиум-класса.
Загрязнение
По состоянию на 2016 год смеси этанола в США сокращают выбросы углекислого газа примерно на 40 миллионов тонн в год. В течение всего жизненного цикла, «от поля до колеса», этанол снижает выбросы примерно на 34 процента. Целлюлозный этанол второго поколения еще более эффективен. Завод, построенный DuPont в Айове, обеспечивает сокращение выбросов на 90%.
Барьеры для усыновления
Опрос 2005 года показал, что 68% американских владельцев автомобилей с гибким топливом не знали, что у них есть E85 flex. Это связано с тем, что внешний вид гибких и негибких автомобилей выглядит совершенно одинаково; между ними нет разницы в цене продажи; недостаточная осведомленность потребителей о E85; а также первоначальное решение американских автопроизводителей не размещать никакой внешней маркировки, чтобы покупатели могли знать, что они получают автомобиль E85. Напротив, все бразильские автопроизводители четко маркируют FFV значком или высококачественной наклейкой на внешней стороне кузова с логотипом с некоторым вариантом слова Flex. С 2006 года многие новые модели FFV в США имеют ярко-желтую крышку бензобака, напоминающую водителям о возможностях E85. GM также использует бейджи с надписью «Flexfuel / E85 Ethanol», чтобы четко обозначить автомобиль как E85 FFV, а ранние модели Ford с гибким топливом имели небольшую наклейку с надписью «FFV» и логотипом «лист и дорога», а затем представила бейджи с логотипом «Leaf and Road», но изменила текст на «Flex Fuel».
Последние разработки
Несколько членов Конгресса США призвали к обязательному производству автомобилей с гибким топливом. Кроме того, Закон о доступе к E85 и биодизелю предлагал изменить текущие ограничения IRS на налоговый кредит, который сегодня допускает только ту сумму, которую двойная ТРК превышает стоимость обычной ТРК. Закон о доступе к E85 и биодизелю увеличит размер кредита с 30 процентов от стоимости чистой заправочной станции до 50 процентов и увеличит максимальный кредит до 100 000 долларов. Этот закон также продлит существующий кредит, срок действия которого истекает в конце 2009 года.
Администрация Обамы поставила цель установить 10 000 насосов-смесителей по всей стране до 2015 года. Насосы смесителя или гибкие топливные насосы одновременно подают E85 и другие смеси более низкого качества, такие как E50, E30 и E20, которые могут использоваться в автомобилях с гибким топливом E85. В апреле 2011 года Министерство сельского хозяйства США (USDA) выпустило правило о включении гибких топливных насосов в программу « Энергия в сельских районах для Америки» (REAP). В соответствии с этим правилом владельцам заправочных станций будет предоставлена финансовая помощь в виде грантов и гарантированных займов для установки E85 и насосов-смесителей.
По состоянию на декабрь 2014 года почти половина новых автомобилей, производимых Chrysler, Ford и General Motors, работает на гибком топливе, что означает, что примерно четверть всех новых автомобилей, проданных к 2015 году, могут использовать до E85. Однако препятствия для широкого использования топлива E85 остаются. Анализ, проведенный в 2014 году Ассоциацией возобновляемых источников топлива (RFA), показал, что нефтяные компании препятствуют или препятствуют аффилированным розничным торговцам продавать E85 посредством жестких соглашений о франшизе и брендинге, ограничительных контрактов на поставку и других тактик. Отчет показал, что независимые розничные торговцы в пять раз чаще предлагают E85, чем розничные торговцы, представляющие бренд нефтяной компании.
Flexible-fuel vehicle (FFV) — автомобиль с гибким выбором топлива
Flexible-fuel vehicle (FFV) — автомобиль с гибким выбором топлива — может ездить как на бензине, так и на смеси бензина с этанолом, причём в гибких пропорциях, современные технологии позволяют двигателю работать на любом соотношении компонентов бензина и этанола, от чистого бензина до 100% этанола (E100).
Tранспортные средства Северной Америки и Европы оптимизированы для работы на смеси 15% бензина и 85% безводного этанола (топливо марки E85). Это ограничение в содержание этанола установлено для снижения выбросов этанола при низких температурах и для избежания проблем с запуском двигателя в холодную погоду (ниже 11 °C). Содержание спирта уменьшается зимой и в регионах, где температура опускается ниже 0 °C. Зимой в США продают E70, а в Швеции E75 с ноября до марта. В Бразилии двухкомпонентные транспортные средства настроены для работы на смеси с бензином от E20-E25 и до 100% топливного этанола (E100). Бразильское транспортные средства, работающие на двухкомпонентном топливе имеют небольшой резервуар для бензина. Он используется для холодного запуска двигателя, когда температура опускается ниже 15 °C
Ford Model T также известный, как «Жестянка Лиззи» (англ. Tin Lizzie). Русскоязычная версия названия Tin Lizzie — «Жестянка Лиззи» — является плодом не вполне корректного перевода; более корректный перевод — «Жестяная Лиззи», где «Лиззи» — распространённая в США лошадиная кличка. Таким образом, на самом деле это название не имело пренебрежительного оттенка, а скорее подчёркивало тот факт, что Ford T пришел на смену живой лошади в качестве транспорта американского фермера
— автомобиль, выпускавшийся Ford Motor Company с 1908 по 1927 годы.
Был первым в мире автомобилем, выпускавшимся миллионными сериями. Генри Форд, по мнению многих, «посадил Америку на колёса», сделав новый легковой автомобиль сравнительно доступным для американца среднего класса. Это стало возможным благодаря таким нововведениям, как применение конвейера вместо индивидуальной ручной сборки и разумного, не в ущерб качеству, упрощения конструкции автомобиля, что позволило снизить себестоимость.
Автомобиль был снабжён четырёхцилиндровым двигателем рабочим объёмом 2,9 л (2893 см³) с мощностью 20 л/с (15 KW) и имел максимальную скорость около 70 км/ч. Но, что самое интересное, почему я именно этот автомобиль вспомнил – его двигатель мог работать на бензине, керосине или этаноле. Это также был и первый Flexible-fuel vehicle (FFV).
Def-Aleks — сделал уточнение, это был первый массовый мультитопливный автомобиль
С тех пор, как этанольные FFV стали коммерчески доступны в конце 1990-х годов, термин «flexible-fuel vehicle» стал синонимом FFV на этаноле. В Соединённых Штатах автомобили на двухкомпонентном топливе, также называют «автомобили на E85». В Бразилии FFVs широко известны как «total flex» или просто «flex» автомобили. В Европе FFV, также известны как «Flexifuel» авто. Автопроизводители, особенно в Бразилии и на европейском рынке, для указания в маркировке модели FFV применяют один из вариантов слова «flex». Например «Volvo Flexifuel», или «Volkswagen Total Flex», «Chevrolet FlexPower» или «Renault Hi-Flex». Компания Форд продаёт свою модель Focus в Европе, как «Flexifuel», а в Бразилии как «Flex». В США только с 2008 года FFV авто получили жёлтую наклейку на лючок бензобака лейблом «E85/Gasoline», чтобы отличить их от автомобилей, работающих только на бензине.
Ну что, время рассмотреть принцип работы. Машины работающие на двухкомпонентном топливе, выпускающиеся серийно работают на двух принципах.
1. Он же основной, используется на Американских машинах, в Европе — Вольво, Сааб, Форд. Принцип прост:
В топливную систему устанавливается Ethanol content sensor (сенсор определяющий количество этанола в % в топливе). На основании этих данных происходит коррекция топливо подачи.
Зачем это нужно? Если мы посмотрим на бензин, то стехиометрическая смесь AFR будет 14.7 к 1, а на этаноле (100%) 9 к 1, на Е85 где то 9.76 к 1. Следовательно, чем больше содержание этанола, тем больше необходимо топлива.
2. Принцип использует компания PSA Peugeot Citroen. У них нет датчика определяющего количество этанола, но при этом система великолепно работает. В основе лежит математическое вычисление содержание этанола, на основании коррекций в режиме замкнутого контура (closed loop).
Новая машина с такой опцией «flexible-fuel vehicle» стоит на 800-1000 евро дороже. С учетом того, что у нас сейчас очень много заправок Е85, много фирм стали предлагать Е85 конвертер КИТ. В основном это дешевые системы с ручной подстройкой. Принцип их прост, они увеличивают время открытия форсунок. Есть КИТы в которых несколько режимов, для 100% Е85. 100% бензин и холодный старт (Е85 очень плохо заводится при низких температурах).
Я уже много лет занимаюсь настройкой машин на Е85, раньше использовал для этого Уничип, где было как минимум 3 карты для Е85, бензина и холодного старта. Конечно, это не совсем удобно, что делать если вы залили скажем 50/50? Какую карту использовать?
Еще на старой работе я начал заниматься именно автоматической настройкой при любом содержании этанола
Для этого был использовал 1 принцип (с датчиком этанола), но возникли сложности т.к. данный сенсор в качестве выходного сигнала определяющего количество этанола использует не вольтаж, а частоту (Герцы). Следовательно, необходим был еще и конвертер частоты в вольты (Уничип не понимает Герцы). Короче тема была заброшена.
На новой работе была поставлена задача найти дешевое решение, с авто подстройкой и с холодным стартом. Сначала мы все сделали с использованием сенсора этанола встроенного в систему, работает отлично, но цена комплекта увеличивается на цену датчика (вопрос с герцами мы решили, наш новый блок управления уже воспринимает частоту).
Поэтому мы решили в качестве автоподстройки использовать Французский принцип. В качестве подопытного кролика мы использовали машину Шкода фабиа 1.4 литра
хоть он и не молод, но он хороший спортсмен
Сори за отступление, просто у моего Барика нашли рак и я очень за него переживаю, это настоящий друг
После долгих испытаний, сравнений двух систем мы остановились на 2 принципе. Для этого был разработан алгоритм который при определенном режиме мотора производит самообучение нашего блока управления, после этого он автоматически выставляет процент увеличения времени открытия форсунок (в зависимости от содержания этанола в бензине). Для холодного старта мы используем свой датчик температуры, который прикрепляется к радиатору и если температура ниже 20 градусов у (прогрессивно) вводятся коррекции.
На фото опытный образец
На самом деле, он очень легок, быстр в установке, на фото количество проводов много, но это в основном диагностические, для изучения изменений различных параметров. Время на подключение 15 минут. Подключится к форсункам (ничего не разрезая) с них же берется питание и обороты двигателя, подключаемся к датчику загрузки двигателя (дроссельная заслонка или датчик давления МАП сенсор) и к лямбда сенсору (широко полосный БОШ или стандартный узкополосный) и все. Датчик температуры (для холодного старта свой). Смысл данного устройства не увеличение мощности, а автоматическое определение вида топлива и самонастройка. Теперь нет необходимости переживать какое соотношение в баке Е85 к бензину.
На сколько хорошо или плохо работает система? Только что приехал с очередных испытаний, даже не знаю какое соотношение этанола к бензину в баке (точно Е85 больше 50%), но когда посмотрел на показатели в ЭБУ двигателя кратковременная и долговременная топливная адаптация (long term fuel trim, short term fuel trim) они были в пределах +/- 2%, это говорит об эффективности замкнутого контура адаптации топлива нашего блока управления.
Но есть еще машины (их мало) с так сказать датчиком обедненной смеси, у них всего 4 провода, главное – отсутствует калибровочное сопротивление Rcal, Вольтаж на таких датчиках ничего нам не говорит т.к. без калибровочного сопротивления. У нас не было такой машины для испытаний. Но вот на днях беда моего друга Тимура нам помогла.
Тимур, владелец субару Импреза 2.0 литра атмо, очень добрый, отзывчивый парень, всегда готов помочь (таких людей очень мало). Звонит он мне и говорит, что беда, машина не едет, вся приборка светится, куча ошибок, короче все плохо. Конечно, я сразу предложил ему приехать ко мне домой. Тимур приехал, мы ВМЕСТЕ, он по профессии программист, быстренько за 15 минут решили его проблему, и тут я увидел, что на его субаре именно эта злополучная лямбда. Короче он попал, пока он там копошился со своей сигнализацией я ему быстренько установил наш КИТ Е85, он особо и не возражал.
Вкратце, к утру мы уже нашли решение для этого типа машин, не совсем ординарное, но главное работает.
Вот такие наши будни, жалко, что этот продукт не востребован в России, но у нас сейчас в испытании много чего еще интересного, как для бензиновых моторов, дизельных, турбированных, впрыск воды (или вода/метанол) и т.д.
Flex-Fuel
Flexible-fuel vehicle (FFV) — автомобиль с гибким выбором топлива — может ездить как на бензине, так и на смеси бензина с этанолом, причём в гибких пропорциях (от 5 % до 95 %).
Автомобиль имеет один топливный бак, адаптированность к разному составу топлива достигается за счёт оригинальной конструкции двигателя или за счёт конструктивной модификации обычного бензинового двигателя внутреннего сгорания.
При том, что современные технологии позволяют двигателю работать на любом соотношении компонентов бензина и этанола, от чистого бензина до 100% этанола (E100), транспортные средства Северной Америки и Европы оптимизированы для работы на смеси 15% бензина и 85% безводного этанола (топливо марки E85). Это ограничение в содержание этанола установлено для снижения выбросов этанола при низких температурах и для избежания проблем с запуском двигателя в холодную погоду (ниже 11 °C). Содержание спирта уменьшается зимой и в регионах, где температура опускается ниже 0 °C. Зимой в США продают E70, а в Швеции E75 с ноября до марта. В Бразилии двухкомпонентные транспортные средства настроены для работы на смеси с бензином от E20-E25 и до 100% топливного этанола (E100). Бразильское транспортные средства, работающие на двухкомпонентном топливе имеют небольшой резервуар для бензина. Он используется для холодного запуска двигателя, когда температура опускается ниже 15 °C. В 2009 году был создан улучшенный двигатель на двухкомпонентном топливе и необходимость во вторичном топливном баке отпала.
Содержание
Терминология
С тех пор, как этанольные FFV стали коммерчески доступны в конце 1990-х годов, термин «flexible-fuel vehicle» стал синонимом FFV на этаноле. В Соединенных Штатах автомобили на двухкомпонентном топливе, также называют «автомобили на E85». В Бразилии FFVs широко известны как «total flex» или просто «flex» автомобили. В Европе FFV, также известны как «Flexifuel» авто. Автопроизводители, особенно в Бразилии и на европейском рынке, для указания в маркировке модели FFV применяют один из вариантов слова «flex». Например «Volvo Flexifuel», или «Volkswagen Total Flex», «Chevrolet FlexPower» или «Renault Hi-Flex». Компания Форд продает свою модель Focus в Европе, как «Flexifuel», а в Бразилии как «Flex». В США только с 2008 года FFV авто получили желтую наклейку на лючок бензобака лейблом «E85/Gasoline», чтобы отличить их от автомобилей, работающих только на бензине.
Автомобили на двухкомпонентном топливе имеют двухкомпонентную топливную систему, которая подает в камеру сгорания смесь горючего в любых пропорциях. Сегодня наибольшее распространение в FFV получили автомобили на смеси неэтилированного бензина и топливного этанола. Этанольные двухкомпнентные авто могут работать на чистом бензине, чистом этаноле (E100), или любой их комбинации. Смесь бензина с метанолом «M85» тоже может работать, но ее применение ограничивается в основном демонстрационными проектами.
География применения биотоплива в автомобилях
Наибольшее коммерческое распространение на мировом рынке FFV получили транспортные средства, работающие на смеси с этанолом. Больше всего они пользуются популярностью в Бразилии (14,3 млн.), США (10 млн.), Канаде (более 600000), и в Европе, особенно в Швеции (226089). В дополнение к двухкомпонентным транспортным средствам, работающим на этаноле, в Европе и США (в основном в Калифорнии) успешно прошли испытания метанольные двухкомпонентные транспортные средства. Их называют транспортные средства на смеси M85. Там также успешно прошли испытания с применением серии «P» топлива E85, но по состоянию на июнь 2008 года, это топливо не было доступно для широкой общественности. Тесты топлива серии «Р» проводились на двухкомпонентных Ford Taurus и Dodge Caravan.