什麼是彈性燃料汽車(Flex-fuel vehicles,簡稱FFV)?汽車能靠酒精行駛嗎?

在巴西和美國等地,乙醇作為燃料的使用更為廣泛。制造乙醇燃料的技術早在20世紀20年代就已經存在,但直到20世紀80年代才真正興起,始於巴西。

在尋找可再生替代燃料來源時,巴西政府發現,80年代,該國約90%的汽車使用乙醇。盡管這一數字與油價同時下降,但乙醇的使用量在美國再次增加。

巴西是世界上最大的乙醇出口國,2012年巴西約87%的新登記車輛使用酒精,在全球2700萬輛FFV中,巴西擁有1600萬輛,汽油消耗量下降瞭30%。

彈性燃料已經存在瞭很長一段時間,而且它越來越受歡迎,盡管如此,許多人並不知道它。

本篇主要討論什麼是彈性燃料汽車,為什麼它普通燃料便宜?彈性燃料汽車和普通燃料汽車有什麼區別?它的優缺點,它是如何工作的?有什麼好處呢?讓我們繼續前進吧。


什麼是彈性燃料及彈性燃料汽車?

彈性燃料是由汽油、乙醇或甲醇制成的燃料,那麼什麼是彈性燃料汽車?彈性燃料車輛配備瞭使用一種燃料類型的內燃機,除瞭一些其他改進之外,彈性燃料汽車和汽油車一樣。

這些車輛在汽車行業並不新鮮,自上世紀90年代初以來,它們就存在瞭,並自1994年開始流行。它不斷掀起浪潮,截至2017年,有2100萬輛彈性燃料汽車上路。

彈性燃料加油站(圖片來源網絡)彈性燃料(E85)車型雪佛蘭Chevy(圖片來源於網絡)


什麼是乙醇?

酒精(乙醇)也存在於酒精飲料中,通過發酵糖溶液生產。在美國,這意味著種植玉米和使用生產的淀粉。草、木材和農業廢棄物也可用於制造“纖維素”乙醇。

純乙醇,100%乙醇或E100,理論上可以用來驅動汽車,但通常不是,原因很多:

第一點,乙醇不利於冷啟動,因為它的燃燒速度不如汽油,純乙醇在冬天的幾個月裡是沒有用的。

第二點,沒有設計用於搭載E100的乘用車(但有些賽車是),因此可能會損壞您的汽車發動機。即使是彈性燃料汽車(Flex-fuel vehicles,簡稱FFV),可以使用汽油或乙醇,也隻能使用E85。

以酒精作為動力的賽車(圖片來源網絡)

第三點,100%乙醇很難獲得,從技術上講,它可以作為烈性酒精飲料飲用。在美國,法規要求燃料酒精不能飲用,並稀釋至95.5%。此外,除非乙醇與汽油混合,否則將征收酒稅/酒精稅。

因此,乙醇與汽油混合是生產美國最常見的生物燃料,通常是85%乙醇與15%汽油或E85。在美國銷售的乙醇燃料比例最高的是E85,但在陽光明媚的巴西則是E95,在寒冷天氣下啟動汽車不太成問題。

在美國,彈性燃料汽車有黃色汽油蓋(圖片來源於網絡)

有人認為E10可用於普通汽車,無需發動機改裝;但許多人認為,即使在燃料中使用少量乙醇,老舊的汽車也會受到損害。


什麼是E85燃料?

它是一種燃料類型,含有85%的乙醇和15%的汽油或其他碳氫化合物。

彈性燃料車標識E85 FLEX FUEL(圖片來源於網絡)


彈性燃料的優缺點

甘蔗不能兩頭都甜,彈性燃料也不會例外,讓我們一起看看彈性燃料的利弊。

一、彈性燃料的優點

1. 性能改善:有些人可能會認為使用替代汽油會對汽車的整體性能產生負面影響,但這並不總是正確的。它可以提高車輛性能,使用E85燃料運行時,彈性燃料車輛不會出現性能問題。有時猴,它可以增加扭矩和馬力。

2. 稅收優惠:駕駛彈性燃料汽車的駕駛人可享受稅收優惠,以消除或減少其納稅義務。

3. 合理生產:許多彈性燃料使用乙醇,而乙醇是由玉米和甘蔗等產品合理生產的,這些成分使乙醇成為石油的絕佳替代品。

4. 良好的燃燒設施:良好的燃料燃燒率是彈性燃料汽車擁有的一個基本優點,它可以燃燒進入燃燒室的任何體積的氣體。該車配備瞭電子汽車傳感器和微處理器,可測量混合氣體並調整氣體噴射和時機。

5. 環境友好:如今,許多人非常關註燃料消耗對環境的影響,彈性燃料燃燒比汽油更清潔,因為它含有乙醇成分,這使得它釋放到大氣中的排放更少。

6. 先進的技術:根據相關專業文章顯示,彈性燃料汽車采用先進技術制造,如電子汽車傳感器。這些先進的技術將精確的讀數發送到汽車計算機,並允許汽車調整其運行方式。彈性燃料含有10-85%的乙醇,最後這些先進技術設備將決定車輛的最有效混合比例。

二、彈性燃料的缺點

1. 發動機可能會損壞:很多人會問,彈性燃料會損壞我的發動機嗎?事實上,很多人都希望發動機清潔且無污泥沉積物,但乙醇很容易吸收污垢,這會導致發動機內部部件腐蝕並導致發動機故障。

2. 續航裡程:很多人車主很關註彈性燃料的續航裡程,雖然一些專傢說彈性燃料的續航裡程與普通汽油比較相似,但另一些專傢說它與普通汽油不同。

乙醇可以提高汽車的辛烷值,但它所含的能量較少。簡單地說,彈性燃料需要更多的時間來產生與常規氣體相同的能量水平。因此,與普通汽油相比,彈性燃料每加侖行駛的英裡數更少。但是值得慶幸的一點是,彈性燃料價格比普通汽油便宜,這可能平衡瞭每加侖汽油的行駛裡程數。

3. 單一作物用途:通過什麼是乙醇我們瞭解到可以用玉米和甘蔗生產彈性燃料,但這可能也是一個缺點,因為用於彈性燃料生產的作物不能用於其他目的,這可能會提高動物飼料的價格,如果玉米和甘蔗收成不好時,將會影響到燃料的生產。

4. 加油站數量少:由於道路上的彈性燃料車輛數量少於常規燃料車輛,因此加油站配備彈性燃料泵的數量較少。事實上,隻有一小部分加油站使用乙醇燃料,所以隻有當希更多消費者購買彈性燃料汽車,這種情況可能會改變。

然而,使用現代彈性燃料發動機,車主可以選擇使用汽油和乙醇的任何組合。可以選擇使用85%乙醇或100%無鉛汽油,先進的電子汽車傳感器將檢測油箱中的燃油組合並進行必要的調整。


彈性燃料和常規燃料的區別是什麼?

1. 成本控制

乙醇作為唯一的燃料產生的能量比汽油少,這意味著發動機需要燃燒室中更多的乙醇來產生與常規燃料相同的能量。

彈性燃料車輛在燃油噴射方面具有更高的成本,允許在空氣-燃料混合比中額外40%的液體燃料。先進的電子汽車傳感器可以檢測乙醇的量,並允許適當的燃料混合物達到更好的濃度。

2. 燃料系統的零部件

乙醇的腐蝕劑比汽油要大,這就意味著它會腐蝕發動機內部部件。這就是為什麼你看不到油箱內的橡膠、鋁或鎂部件,汽車制造商使用不銹鋼材料代替鍍錫鋼制造油箱,燃料管線采用內襯塑料的不銹鋼。

3. 額外功能

由於乙醇是可以導電的,這就意味著它們會攜帶電流,汽車制造商因此也會增加額外的安全措施。例如,汽車制造商在油箱安裝燃油泵的設計中增加瞭防止電弧的保護措施。

其次是乙醇中的水污染,導致燃燒室中的甲酸含量高。為瞭防止對燃燒室造成災難性損壞,汽車制造商建議使用酸中和發動機油。


如何識別彈性燃料車輛

第一點,車輛外部帶有“彈性燃料”、“FFV”或“E85”的徽章,有時可能會在FFV內部找到徽章。

第二點,燃油門內側的標簽。

第三點,燃油加註口周圍的黃色環或黃色氣帽。

彈性燃料車輛標識(圖片來源於網絡)彈性燃料車輛標識(圖片來源於網絡)彈性燃料車輛標識(圖片來源於網絡)


目前彈性燃料汽車的代表車型

以下是具有FFV選項的新型車輛的幾個示例:

2022雪佛蘭Silverado

2022雪佛蘭Silverado(圖片來源於網絡)

2022福特探索者

2022福特探索者(圖片來源於網絡)

2022福特F-150

2022福特F-150(圖片來源於網絡)

2022豐田苔原

2022豐田苔原(圖片來源於網絡)

2022福特運輸連接貨車/貨車

2022福特運輸連接貨車/貨車(圖片來源於網絡)

2022年GMC塞拉

2022年GMC塞拉(圖片來源於網絡)


彈性燃料汽車是如何使用乙醇的?

彈性燃料車輛(FFV)具有內燃機,能夠使用汽油以及汽油和乙醇的任何混合物運行,最高可達83%。

FFV隻有一個燃料系統,大多數部件與傳統的純汽油汽車相同。需要一些與乙醇兼容的特殊部件來補償乙醇中不同的化學性質和能量含量,例如對燃油泵和燃油噴射系統的修改。發動機控制模塊(ECM)也經過校準,以適應較高的乙醇氧含量。

彈性燃料車的基本構造圖(圖片來源於afdc.energy.gov)

彈性燃料汽車的關鍵部件

1. 電池(Battery):電池提供啟動發動機和為車輛電子設備/附件供電的電力。

2. 電子控制模塊(ECM):ECM控制燃油混合物、點火正時和排放系統;監控車輛的運行;保護發動機不被濫用;並檢測和排除問題。

3. 排氣系統(Exhaust system):排氣系統將來自發動機的廢氣通過排氣尾管排出,三元催化器設計用於減少排氣系統內的發動機排氣排放。

4. 加油口(Fuel filler):加油機的噴嘴連接到車輛上的容器上,用於加註油箱。

5. 燃油噴射系統(Fuel injection system):該系統將燃油引入發動機燃燒室進行點火。

6. 燃油管路(Fuel line):金屬管或軟管(或兩者的組合)將燃油從油箱輸送到發動機的燃油噴射系統。

7. 燃油泵(Fuel pump):通過燃油管路將燃油從油箱輸送至發動機燃油噴射系統的泵。

8. 燃料箱(乙醇/汽油混合物)Fuel tank (ethanol/gasoline blend) :將燃料儲存在車上,為發動機提供動力。

9. 內燃機(火花點火)Internal combustion engine (spark-ignited) :在這種配置中,燃料被註入進氣歧管或燃燒室,在那裡與空氣混合,空氣/燃料混合物由火花塞的火花點燃。

10. 變速箱(Transmission):變速箱從發動機和/或電動牽引電機傳遞機械動力,以驅動車輪。


乙醇比汽油便宜嗎?

答案並不一定,乙醇的生產成本並不低,但由於它來自可再生能源,預計它將比傳統燃料更便宜。而且,取決於乙醇的生產地,進口成本可能不再是燃料價格的關鍵因素。


乙醇更環保嗎?

這取決於乙醇的生產和使用方式,一般來說,使用E85將產生比傳統燃料更低的排放。乙醇中的氧含量(35%)意味著燃料燃燒更加“完整”,尾氣排放減少。乙醇還可以取代苯,苯與癌癥有關,同時乙醇是一種無毒、水溶性和可生物降解的物質,由於乙醇是由植物制成的,因此它是準可再生的。

乙醇的生產制造過程(圖片來源網絡)

可再生燃料協會(RFA)表示:“從其可生物降解的性質到溫室氣體和尾氣排放的減少,乙醇提供瞭一種解決環境問題的工具,而不需要一種全新的方式讓貨物和人員從一個地方到達另一個地方。”

就“生命周期”計算而言(考慮到燃料的生產、運輸等方式,不僅僅是在車輛中使用時),據說纖維素乙醇產生的溫室氣體(二氧化碳、甲烷、氧化亞氮)比汽油少86%。然而,這些數字是基於使用回收木屑而不是煤炭的乙醇精煉廠,但這或許也是一個巨大的飛躍。加州大學伯克利分校的一項研究表明,乙醇生產所消耗的能量並不比它提供的多,由玉米制成的乙醇具有正的“凈能量平衡”,特別是如果你考慮到其他有價值的產品,如玉米油,是乙醇制造過程的副產品。


結語

燃燒E85仍然釋放污染物,滲透排放(燃料通過汽車管道浸透)和排氣管排放。乙醇含量在6%-20%之間的燃料釋放的滲透排放量最大。最好的乙醇可以比汽油具有更低的生命周期全球變暖污染,但最差的乙醇與汽油相比可以顯著增加全球升溫污染。

汽油的其他替代品是什麼?除瞭乙醇之外,插電式混合動力汽車、純電動汽車以及氫能源汽車都是一個比較好的選擇途徑,可以減少碳的排放。

Future Perfect: Flexible fuel vehicles(圖片來源於網絡)FFV汽車(圖片來源於網絡)

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