Flexible Kraftstofftechnologie: Flex Engines

Wenn Sie daran denken, grüne Muskeln spielen zu lassen, fällt Ihnen vielleicht zuerst der unglaubliche Hulk ein. Aber Flex-Fuel- Motoren sind eine weitere leistungsstarke grüne Maschine, und im Gegensatz zum Hulk existieren sie außerhalb von Comics und Filmen.

Flex-Motoren sind in Flex -Fuel-Vehicles (FFVs) zu finden, die in Ländern auf der ganzen Welt verkauft und betrieben werden. Kurz gesagt, ein Flex-Fuel-Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das mit anderen Kraftstoffen als reinem Benzin betrieben werden kann, wie z. B. Ethanol oder nahezu jedem Verhältnis von Ethanol und Gas, das im selben Tank kombiniert wird.

Verbraucher haben seit 1995 die Möglichkeit, FFVs in den Vereinigten Staaten zu kaufen. Tatsächlich ist Brasilien jedoch der weltweit größte Markt für flexible Kraftstofffahrzeuge. Mehr als 90 Prozent der heute in diesem Land verkauften Fahrzeuge haben Flex-Motoren [Quelle: Sugarcane.org ].

In den Vereinigten Staaten ist E85 der Flex-Fuel, der die meisten Schlagzeilen gemacht hat. Je nach saisonaler Anpassung ist E85 eine Mischung aus bis zu 85 Prozent Ethanol, der Rest besteht aus Benzin. Zum jetzigen Zeitpunkt bieten etwa 2.300 Tankstellen in den Vereinigten Staaten E85 an.

Sie können E85 nicht ohne unangenehme Nebenwirkungen wie Tuckern, raue Leistung und mögliche Motorschäden in den Tank eines Standard-Benzinfahrzeugs pumpen. Stattdessen benötigen Sie ein FFV, das speziell für die chemische Korrosivität und die höhere Oktanzahl von Ethanol entwickelt wurde.

Seltsamerweise besitzen viele Verbraucher FFVs und sie wissen es nicht einmal. Beispielsweise gibt es im Bundesstaat Nebraska rund 120.000 FFVs, und fast 60 Prozent der Besitzer wissen nicht, dass sie einen Flex-Motor unter der Motorhaube haben [Quelle: Nebraska Corn Board ]. Die offensichtlichsten Hinweise? Wenn Ihr Auto nach 2008 hergestellt wurde und einen gelben Tankdeckel hat, ist es ein FFV. Ihre Bedienungsanleitung wird Sie auch über Ihren Motortyp aufklären.

Selbst Menschen, die nicht viel über FFVs wissen, wissen, dass der Ölverbrauch ein heißes Thema ist. Hier kommen häufig FFVs ins Gespräch. Da wir Ethanol aus erneuerbaren Quellen wie Mais und Zuckerrohr herstellen können, werden FFVs oft als umweltfreundlicher bezeichnet als reine Benzinfahrzeuge.

Die vermeintliche Umweltfreundlichkeit von FFVs ist jedoch ein heißer Streitpunkt zwischen verschiedenen Fraktionen in Industrie, Politik und Wissenschaft (dazu später mehr).

Auf der nächsten Seite lesen Sie, wie sich Flex-Motoren von ihren Benzin-Pendants unterscheiden. Sie werden sehen, dass sich diese beiden Cousins ​​​​mit brennbaren Motoren ähnlicher sind, als Sie vielleicht denken.

Flex-Motoren unterscheiden sich weder stark von Benzinmotoren noch sind sie Technologie des Weltraumzeitalters. Das Ford Model T zum Beispiel war ein Flex-Motor, der entweder Gas oder Ethanol verbrannte .

Der Bau von FFVs kostet nicht mehr und sie sind auch nicht teurer in Bezug auf den Aufkleberpreis. Wer es wirklich will, kann sich sogar einen Umbausatz kaufen, mit dem er aus seinem Benziner einen E85 -trinkfreudigen machen kann .

Aus chemischer Sicht unterscheidet sich Ethanol in zweierlei Hinsicht von Gas. Es ist korrosiver und leitfähiger. Es brennt auch heißer, hat also eine höhere Oktanzahl. Eine Flex-Engine muss gebaut werden, um diese technischen Herausforderungen zu bewältigen.

Zunächst einmal muss Ihr Auto wissen, welche Art von Kraftstoff Sie pumpen. Ein Bordcomputer analysiert die Kraftstoffzusammensetzung, um die Motorzündung zu optimieren, Abgasnormen einzuhalten und die Verbrennung zu regulieren. Egal wie stark das Ethanol-zu-Gas-Verhältnis schwankt, Ihr Flex-Fuel-Auto kann sich im laufenden Betrieb anpassen.

In Flex-Fuel-Fahrzeugen sind der Kraftstofftank und die Komponenten im Tank so gebaut, dass sie der Korrosivität von Ethanol standhalten. Ebenso müssen die Kraftstoffleitungen, Dichtungen und Gummi-Kraftstoffschläuche ebenso korrosionsbeständig sein wie die Kraftstoffeinspritzdüsen.

Gleiches gilt für interne Motorkomponenten . Ventilsitze, Kolbenringe, Ventile und andere Teile sind alle aus Materialien hergestellt, die nicht leicht korrodieren. Diese Teile sind auch so konstruiert, dass sie die Möglichkeit verringern, dass Schäden aufgrund der Tendenz von Ethanol entstehen, Motorschmiermittel zu zersetzen und zu entfernen.

Leitfähigkeit ist ein weiteres Anliegen. Alle elektrischen Teile des Kraftstoffsystems, einschließlich der Verkabelung, müssen gegen die höhere Leitfähigkeit von Ethanol isoliert werden. Darüber hinaus verfügen die Kraftstoffeinfüllteile über Funkenschutzfunktionen, die die Wahrscheinlichkeit verringern, dass Streufunken oder statische Elektrizität ein gefährliches Aufflammen verursachen.

Abgesehen von den elektrischen Sorgen hat Ethanol eine geringere Energiedichte als Benzin, sodass der Motor mehr Kraftstoff benötigt, um eine hohe Leistung zu erzielen. Daher werden Einspritzdüsen entwickelt, um höhere Kraftstoffdurchflussraten zu erreichen – andernfalls würde Ihr Motor eine drastische Verringerung der Gesamtleistung erfahren.

In Bezug auf die Motorenkonstruktion sind dies die bemerkenswertesten Unterschiede bei FFV-Motoren. Auf der nächsten Seite lesen Sie mehr über die Leistung der Flex-Engine und ob der Wechsel für Sie logisch ist.

Die Umweltfreundlichkeit von FFVs ist aus mehreren Gründen fraglich. Auch Kosteneinsparungen sind zweifelhaft. Und wie sich herausstellt, sind es nicht unbedingt die Verbrauchernachfrage oder Nachhaltigkeitsbedenken, die die Verbreitung von FFVs vorantreiben .

Beginnen wir mit den Grundlagen. Bei der Verwendung von Ethanol ändert sich die Fahrzeugleistung nicht. Sie werden keinen Unterschied in Beschleunigung oder PS bemerken.

Die Hauptunterschiede sind Energiedichte und CO2 (Kohlendioxid)-Emissionen. Eine geringere Energiedichte bedeutet nur, dass in einer Gallone Ethanol weniger Energie steckt als in normalem Benzin, sodass Sie mehr verbrauchen müssen, um die gleiche Strecke wie mit Benzin zurückzulegen.

Das wiederum bedeutet, dass Sie mehr Kraftstoff verbrennen müssen, um sich fortzubewegen, und Ihr Fahrzeug setzt tatsächlich mehr CO2 frei als mit Benzin. Da dieses CO2 jedoch aus einer pflanzlichen Quelle statt aus Erdöl stammt, setzen Sie es (theoretisch) einfach wieder in die Atmosphäre frei, wo es ohnehin beim natürlichen Verfall der Pflanze angekommen wäre. Dennoch ist die Umweltfreundlichkeit von FFVs bestenfalls unklar.

Kraftstoffeffizienz ist eine ganz andere Sache. Wie bei allen Dingen, die mit der Laufleistung zu tun haben, gibt es hier viele Unterschiede, aber die Laufleistung pro Tank sinkt zwischen 15 und 30 Prozent, wenn Sie auf Ethanol umsteigen. Und da Ethanol-Kraftstoffe im Allgemeinen ungefähr so ​​viel kosten wie Benzin, könnten Sie tatsächlich deutlich mehr Geld ausgeben – vielleicht Hunderte von Dollar pro Jahr –, um nur mit Ethanol auszukommen.

In Anbetracht dieser Tatsachen fragen Sie sich vielleicht, warum jemand FFVs baut oder kauft. In den Vereinigten Staaten schreiben die bundesstaatlichen CAFÉ-Standards (Corporate Average Fuel Economy) vor, dass Autohersteller Fahrzeuge mit einem Mindestverbrauch von 27,5 mpg (22,2 für leichte Lkw) anbieten müssen. andernfalls drohen ihnen hohe Geldstrafen.

Es gibt jedoch eine Lücke: Wenn diese Unternehmen Fahrzeuge bauen, die Ethanol verbrennen, werden sie nicht annähernd so hoch bestraft. Im Grunde ist es eine Strategie der Regierung, die Verwendung von mehr Ethanol zu fördern, was die amerikanischen Ackerbauern effektiv subventioniert und möglicherweise die amerikanische Abhängigkeit von ausländischem Öl verringern könnte.

Was die Flex-Engines selbst betrifft, nun, sie sind eine ausgereifte Technologie, die keine Fähigkeiten oder Anpassungen seitens der Verbraucher erfordert. Alles, was Sie tun müssen, ist, eine von Tausenden von Tankstellen zu finden, die E85-Kraftstoff anbieten, und Ihr Flex-Motor bringt Sie so weit, wie Sie wollen – nur nicht ganz so weit, wie wenn Sie Benzin tanken würden.

FFVs und E85 werden immer häufiger, sodass die Vor- und Nachteile des Ethanol-Geschäftsmodells in der realen Welt für alle sichtbar durchgespielt werden. Maiszüchter lieben FFVs, weil sie eine größere Nachfrage (und höhere Preise) für ihr Produkt schaffen. Und einige Umweltlobbyisten sehen E85 als Sprungbrett zu sauberer verbrennenden Kraftstoffquellen. Ob Ethanol jedoch unsere Abhängigkeit von ausländischem Öl ernsthaft und langfristig beeinträchtigen kann, bleibt abzuwarten.

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Quellen