Алтернативно задвижване

Алтернативни горива и захранване на двигателя

Превозно средство с алтернативно гориво е превозно средство, което работи с гориво, различни от „традиционните” нефтени

Зареждане на станция с алтернативно гориво в Бразилия

горива (бензин или дизел), и също се отнася до каквато и да е технология на захранване на двигателя, която не включва единствено нефтопродукти (например електрически автомобили, хибридни електрически превозни средства, задвижвани от слънчевата енергия и др.). Благодарение на комбинация от фактори, като например грижата за околната среда, високите цени на петрола, както и потенциала за петролния пик, търсенето на по-чисти алтернативни горива и усъвършенствани системи за електрозадвижване на превозните средства се превърна в основен приоритет за много правителства и производителите на превозни средства по целия свят.

Отделни от тях са двугоривните автомобили, които работя и на газ – Bi-Fuel.
Хибридни електрически превозни средства, като Toyota Prius, не са всъщност превозни средства, използващи алтернативни горива, а чрез модерни технологии – електрическа батерия и двигател/генератор, правят по-ефективно използване на нефтените горива. Други усилия за научноизследователска и развойна дейност в алтернативни форми на мощност фокусират върху разработването на изцяло електрически и превозни средства с горивни клетки и дори акумулирана енергия на сгъстен въздух.

Схема на двугоривен автомобил

През 2011 г. имаше повече от 1 млрд. превозни средства в употреба в света, от които около 70 милн. на алтернативни горива и превозни средства на напредналите технологии, които са били продадени или конвертирани в световен мащаб до декември. Главно те представляват:
• 27,1 млн. превозни средства през декември 2011 г., на т. нар. „гъвкаво гориво”, от които в Бразилия 16,3 млн., следвана от Съединените щати с близо 10 млн., Канада (600 000), и Европа, водена от Швеция (двеста двадесет и осем хиляди петстотин двайсет и две). Бразилският „флот” включва 1,5 млн. мотоциклети на „гъвкави горива”, продавани от 2009 г. насам.
• 17,5 милиона газови превозните средства до декември 2010 г., водени от Турция с 2,39 млн., Полша (2,32 млн.) и Южна Корея (2,3 млн.).
• 14,8 млн. превозни средства на природен газ до декември 2011 г., водени от Иран с 2,86 млн., следвана от Пакистан (2,85 млн.), Аржентина (2,04 млн.), Бразилия (1,7 млн.) и Индия (1,1 милн.).
• само 5,7 млн. леки превозни средства на чист етанол, построени в Бразилия от 1979 г., с 2,4 до 3,0 милн. превозни средства все още в употреба от 2004.
• Повече от 4,5 милн. хибридни електрически превозни средства, продадени до декември 2011 г., водени от Съединените щати с 2,16 млн. единици, следвани от Япония с повече от 1,5 милн. хибриди. Toyota Motor Company е лидер на пазара с повече от 3,5 млн. хибриди на Lexus и Toyota, продавани в целия свят, следвана от Honda Motor Co., с кумулативни продажби от над 800 000 хибриди и Ford Motor с повече от 185 000, продадени в САЩ до декември 2011 г.
• Повече от 530 000 Plug-In електрически превозни средства (PEVs), продадени в световен мащаб до декември 2011. Най-добрият в света продаван Plug-електрически автомобил е на Nissan Leaf изцяло електрически автомобил, с повече от 21 000 единици, продадени в световен мащаб през декември 2011 г., последван от на Mitsubishi MiEV, с глобални кумулативни продажби на повече от 17 000 единици през октомври 2011 г. и Chevrolet Volt Plug-хибрид, с продадени 8272 единици през декември 2011 г. в САЩ и Канада. Съединените щати и Япония са най-големият пазар в света с възможност за Plug-In електрически пазари на автомобила до декември 2011 г.. От декември 2010 г., около 18 000 Plug-In електрически коли са били продадени в САЩ, водени от Nissan Leaf (9693 единици) и Chevrolet Volt (7997 единици). От юли 2009 г., повече от 13 000 електрически автомобили са продадени в Япония до ноември 2011 г., което включва повече от 8000 Leaf и 5000 MiEV.

Автомобили с електрически батерии

Превозни средства с електрически батерии (BEVs), известни също като всички електрически превозни средства (AEVs), са

Зареждане на електрически Smart

електрически превозни средства, в чиято основа е ползване на химическата енергия на батериите. BEVs са най-честата форма на това, което се определя от California Air Resources Board (CARB), като превозно средство с нулеви емисии (ZEV), защото те произвеждат нулеви емисии от ауспуха. За получаване на мощност на автомобила се ползва електрическа енергия, получавана по химически път в батерията. Батериите могат да бъдат оловно-кисели, NiCd, никел-метал-хидридни, литиево-йонни, Li-поли и цинк-въздушни.
Опитите за изграждане на жизнеспособни, модерни, захранвани с батерии електрически превозни средства започва през 1950 г. с въвеждането на първия модерен (транзисторно-контролиран) електрически автомобил – Kilowatt Henney, въпреки че концепцията е на пазара от 1890 г. Въпреки слабите продажби от началото на превозни средства, задвижвани с батерия, с развитието на различните батерии, превозните средства се усъвършенстват и продължават през 1990 г. с такива модели като EV1 на General Motors и Toyota RAV4 EV. 2011 Nissan Leaf е въведен в Япония и САЩ през декември 2010 г., както и в няколко европейски страни в началото на 2011 г.
Оловно-киселите батерии имат по-малък капацитет, което не ги прави добро решение на проблема със задвижването. Никел-метал-хидридните батерии са по-добър избор, но са значително по-скъпи от оловно-кисели. Литиево-йонните батерии се ползват за задвижване на Venturi Fetish и Tesla Roadster, като напоследък демонстрират отлична производителност и обхват, но те остават скъпи, въпреки това се използват в производството на най-масовите модели, като се започне от края на 2000 г.
Към май 2011 г. на разположение в няколко страни са електрически превозни средства, градски електрически автомобили и електрически автомобили, способни да се движат по магистрала, включително Tesla Roadster, REVAi, Buddy, Th! НК City, i-MiEV на Mitsubishi, Nissan Leaf, Smart ЕD, Wheego Whip LiFe.
Цената на електрическите автомобили е все още висока, поради високата цена на батерията. Затова в няколко страни и местните власти са установили данъчни кредити и други стимули за ранните купувачи на електрически превозни средства.
Други модели, които се появяват на пазара вече, са „седанът” CODA REVA NXR, Renault Fluence ZE, Ford Focus Electric, Hyundai BlueOn, Tesla Model S и BMW ActiveE. Предвидени са и демонстрирани вече и подлагащи се на полеви изпитания модели като Mini E, BYD E6, Audi A1 d-Tron и Volvo C30 DRIVe Electric.

„Слънчев” автомобил

„Слънчева” кола е електрически автомобил, задвижван от слънчева енергия, получена от слънчеви панели на колата.

Слънцемобилът Nuna

Слънчевите панели могат да бъдат използвани, за да се разшири обхвата на електрически превозни средства. Такъв тип превозни средства са се състезавали в състезания като World Solar Challenge и Solar Challenge Северна Америка. Тези събития често са спонсорирани от правителствени агенции, като например на американското министерство на енергетиката, което се стреми да насърчава развитието на алтернативни енергийни технологии, като слънчевите клетки и електрическите превозни средства. Тези предизвикателства често се вписват в университетските прояви, за да стимулират технологичните умения на студентите-инженери, както и производителите на моторни превозни средства, като GM и Honda.
Solar Challenge Северна Америка е състезание със „слънчеви” автомобили, първоначално наречено Sunrayce, организирано и спонсорирано от General Motors през 1990 г. Преименувано е на американска Solar Challenge през 2001 г., спонсорирано от американското министерство на енергетиката и националната Renewable Energy Laboratory. Екипи от университети в САЩ и Канада се състезават в дълго разстояние и тест за издръжливост, както и на ефикасност.
Nuna е името на серия от пилотирани задвижвани от слънчевата енергия автомобили, които спечелиха Световното слънчево предизвикателство в Австралия три пъти по ред, през 2001 г. (Nuna 1 или просто Nuna,), 2003 г. (Nuna 2) и 2005 г. (Nuna 3). Nunas са изградени от студенти на Университета по технологии в Делфи. Nuna e задвижван от слънчевата енергия автомобил, който е досгинал скорост от 140 км в час.
Световното слънчево предизвикателство се осъществява със задвижвани от слънчевата енергия състезателни коли по маршрут над 3,021 км (1877 мили) през Централна Австралия от Дарвин до Аделаида. В състезанието се привличат отбори от цял свят, повечето от които са пробвани в практиката от университетите или корпорации.
Trev (двуместен автомобил с възобновяема енергия) е проектиран от персонала и студентите в университета на Южна Австралия. За първи път е показан на World Solar Challenge за 2005 г. като концепцията е ниска маса и ефективмност. С 3 колела и маса от около 300 кг, прототипът на автомобила има максимална скорост от 120 км в час и ускорение от 0-100 за около 10 секунди. Текущите разходи на Trev се очаква да бъде по-малко от 1/10 от текущите разходи при малък автомобил на бензин.

Алтернативно задвижване при Volkswagen

През 2001 г., на 18-ти International Electric симпозиум за превозни средства и изложбата в Берлин, Volkswagen пусна два

Под капака на Volkswagen Golf Electric

екологични автомобили: HyMotion Bora и Bora Electric.
HyMotion Bora се задвижва с водород и може да се ускори от 0 до 97 км в час за 12,5 сек. С 49-литров резервоар на криогенно съхраняват водород, тя има обхват от 350 км. Максималната скорост е 140 км в час.
През 2002 г., Volkswagen, заедно с института „Пол Шерер“, пусна друг, задвижван с водород автомобил, наречен Bora Hy.Power. Автомобилът е задвижван от водород, който е компресиран с налягане от 320 бара. Той имаше данни много подобни на HyMotion; с мощност на източника на задвижване 100 к.с. Характерна особеност на автомобила е 60 kw супер кондензатор, който би могъл да увеличите силата, когато е необходимо, а също и регенериране на енергията при движение по инерция.
По отношение на биогоривата, Volkswagen пусна през 1991 г. Jetta специално за Калифорния и Ню Йорк, а след това за ограничена продажба на дребно в тези щати. Те са ранен пример на превозното средство, с E85 изгаряне на смес от 85% етанол и 15% бензин.
Volkswagen одобри подхранвана с биодизел до 5% (B5) Jetta ITZ. Дизеловият двигател може понякога да се работи с по-високи проценти на биодизел, особено през топлите месеци.
Някои собственици са превърнали техните дизелови автомобили да се движат с растително масло като гориво. Налице е често срещано погрешно схващане, че това може да бъде направено само на косвени инжектирани превозни средства с дизелов двигател.
Volkswagen пусна и Bora TDI, който се захранва от SunFuel, синтетично гориво, разработена в партньорство с Royal Dutch Shell.
В Бразилия Jetta се продава с 2.0l двигател FlexFuel. Тя може да работи на E100 и петрол.
В началото на 1980 г., Volkswagen пусна ограничено производство от електрическата Jetta Jetta CitySTROMER. Тя се отличава с 24,8 к.с. задвижваща система (по-късно 37,5 к.с.), с обхват от 190 км (250 в по-късна версия).
Втората концепция за автомобил е наречен Bora Electric. Той имаше мощност, която варира в зависимост от условията на работа. Може да се ускори от 0 до 100 км в час за 10 сек. и е с пробег от 160 км. Енергията, необходима да управлява превозното средство, се съхранява в литиево-йонна батерия. Беше отбелязано, че шансовете му за успех е ограничен на пазара, като се има предвид високата цена на електрическата задвижваща система.