Un motor bivalente es un motor que puede utilizar dos tipos diferentes de combustible. Algunos ejemplos son los motores de petróleo / GNC y de petróleo / GLP , que están ampliamente disponibles en el mercado de repuestos de vehículos de pasajeros europeo. [ cita requerida ]
Tipos
Alcohol y Petróleo
Los motores que pueden usar alcohol (a menudo producido como biocombustible ) o gasolina estándar son variantes de los vehículos de combustible flexible . Dichos vehículos están en producción y comúnmente están disponibles para la venta en los Estados Unidos y otros países.
Gas natural licuado o comprimido y petróleo
El gas natural comprimido (GNC) se produce comprimiendo metano para almacenarlo a altas presiones. El gas natural licuado (GNL) se fabrica y almacena criogénicamente, de forma muy similar al hidrógeno líquido. Las propiedades físicas del gas natural requieren que la relación de compresión del motor sea más alta que en los motores de combustión interna normales, y la compresión más alta genera una mayor eficiencia. El gas natural también tiene un índice de octanaje más alto , por lo que se puede quemar a una temperatura más alta, lo que reduce la detonación del motor y el combustible se puede producir sin complicados procesos de refinamiento. Dado que se produce poco carbono no quemado en la combustión del gas natural, el motor y el aceite se mantienen mucho más limpios de lo que sería si se quemara solo gasolina , y por tanto aumenta la vida útil del motor. Los kits de posventa están disponibles para convertir vehículos para que funcionen con GNL o GNC y gasolina. En los Estados Unidos, el gas natural es más barato que la gasolina, pero el GNC a presiones típicas requiere un reabastecimiento de combustible más frecuente, porque contiene solo una cuarta parte de la energía por unidad de volumen de gasolina, [1] mientras que el GNL contiene solo el 80%. Aunque el gas natural es un recurso finito y sus reservas pueden agotarse, es único entre los combustibles actuales por tener un EROEI (energía devuelta sobre la energía invertida) neta positiva , mientras que el petróleo y otros combustibles son sumideros netos de energía. [ cita requerida ]
Gas licuado de petróleo y petróleo
El gas licuado de petróleo (GLP) es una mezcla de varios hidrocarburos , principalmente propano , butano y etano . El gas se mezcla fácilmente con el aire, lo que permite una combustión más completa. El combustible cuesta menos que la gasolina normal, pero el GLP tiene menos energía por unidad de volumen, por lo que su economía y eficiencia de combustible son menores. El GLP prolonga la vida útil del motor debido a sus características de combustión limpia. La principal diferencia entre estos vehículos y otros está en sus sistemas de almacenamiento de combustible. El GLP es un gas a temperatura ambiente, pero un líquido cuando se presuriza (la presión requerida varía según la composición de la mezcla). Suele almacenarse en torno a los 10 bares . Un inconveniente es que los tanques de combustible de GLP son mucho más pesados que los convencionales, por lo que se necesitarían dos tanques, lo que aumentaría el peso del vehículo. Muchos fabricantes de automóviles fabrican vehículos que funcionan con GLP y gasolina. [2] Algunos [ ¿quién? ] dicen que el GLP es el combustible alternativo menos respetuoso con el medio ambiente , ya que se deriva de combustibles fósiles , por lo que inevitablemente se liberarán gases de efecto invernadero a la atmósfera. [3]
Hidrógeno y Petróleo
Los motores bivalentes también pueden usar combustible de hidrógeno , como lo demuestra el BMW Hydrogen 7 con un motor bivalente de la serie V12 H7. El motor en sí es similar a un motor de combustión de gasolina normal, excepto por el sistema de inyección de combustible . Cuando un BMW Hydrogen 7 funciona en modo gasolina, el combustible se inyecta directamente en los cilindros, pero cuando el vehículo funciona con hidrógeno, el combustible se inyecta en el colector de admisión. BMW afirma que el Hydrogen 7 es el "primer vehículo de hidrógeno listo para producción del mundo", aunque solo se han producido 100 vehículos en total y no se planea producir más. [4]
Futuro
La reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y la preservación de los recursos naturales son cada vez más importantes para las personas de todo el mundo. Muchos países tienen regulaciones sobre el ahorro de combustible de los vehículos recién fabricados y muchos gobiernos ofrecen exenciones fiscales para los fabricantes de vehículos que utilizan combustibles de combustión limpia. Por tanto, los fabricantes de vehículos están motivados para desarrollar nuevas tecnologías de motores de combustión interna. El motor bivalente permite una transición más fácil de los combustibles fósiles a los combustibles alternativos. La tecnología avanza y existe una demanda creciente de motores de combustión más eficientes y limpios.
Combustible de hidrógeno
Hidrógeno gaseoso
El hidrógeno se está investigando como combustible para vehículos porque no produce emisiones de dióxido de carbono . Si el combustible de hidrógeno se vuelve más popular, tiene el potencial de ser menos costoso que otros combustibles, si se puede implementar una producción de bajo costo mediante electrólisis. [ cita requerida ] El hidrógeno se puede utilizar y crear en pilas de combustible para alimentar motores eléctricos o quemarse directamente en motores de combustión. BMW ha desarrollado un motor de combustión interna bivalente que puede cambiar entre combustibles de petróleo e hidrógeno líquido . En forma gaseosa, el hidrógeno es difícil de almacenar y tiene una baja densidad de energía volumétrica. Se puede producir de muchas formas diferentes, pero muchos de los métodos producen dióxido de carbono. El método más prometedor es la electrólisis . Se ha investigado la seguridad de los tanques de almacenamiento de hidrógeno en caso de accidente y diversas pruebas demuestran que no presentan ningún problema. [5] Cuando se utiliza como combustible, el hidrógeno tiene una amplia gama de inflamabilidad y baja energía de ignición. Estas propiedades permiten que el hidrógeno se queme utilizando una amplia gama de mezclas de aire y combustible, pero surgen problemas con la ignición prematura. La ventilación del cárter es muy importante cuando se quema hidrógeno, debido a la baja energía de ignición. Se necesita una ventilación adecuada para evitar la ignición en el cárter y la formación de agua en el aceite del motor. [6] El hidrógeno y el gas natural son muy similares como combustibles, por lo que las diferencias entre los componentes necesarios para quemarlos son triviales y los sistemas interoperables se hacen fácilmente.
Hidrógeno líquido
La densidad de energía volumétrica se puede aumentar si el hidrógeno se almacena como un líquido criogénico. El hidrógeno líquido proporciona casi un tercio de la energía por unidad de volumen que la gasolina.
El combustible de hidrógeno líquido tiene algunas desventajas. La tecnología es muy nueva y la infraestructura para las estaciones de servicio de hidrógeno líquido es actualmente muy limitada. Muchos de los procesos que se utilizan comúnmente para crear el combustible emiten gases de efecto invernadero , y el hidrógeno producido suele derivarse de recursos finitos. El almacenamiento de hidrógeno líquido es un problema importante. Dado que el punto de ebullición del hidrógeno líquido es muy bajo (-252,88 ° C), es difícil mantener el combustible lo suficientemente frío para mantener su forma líquida. Cuando se calienta, se evapora . La presión en el tanque de combustible aumenta entonces y se debe liberar algo de gas. Las válvulas de descarga se instalan en estos vehículos para que la presión en el tanque no sea demasiado alta, pero se pierda una pequeña cantidad de combustible.
Ver también
Referencias
- ^ "Combustibles alternativos limpios: gas natural comprimido" (PDF) . Agencia de Proteccion Ambiental de los Estados Unidos. Archivado desde el original (PDF) el 11 de febrero de 2012 . Consultado el 15 de enero de 2013 .
- ^ "GLP y gas natural" . Siguiente coche verde . Consultado el 15 de enero de 2013 .
- ^ Gas licuado de petróleo (GLP)
- ^ "BMW EfficientDynamics: BMW CleanEnergy: BMW AG" . Archivado desde el original el 23 de septiembre de 2011 . Consultado el 28 de julio de 2016 .
- ^ "BMW: estrategia de hidrógeno y energía limpia" . Carlist.com . Archivado desde el original el 15 de agosto de 2013 . Consultado el 15 de enero de 2013 .
- ^ "Uso de hidrógeno en motores de combustión interna" (PDF) . Colegio del Desierto. Archivado desde el original (PDF) el 3 de octubre de 2012 . Consultado el 15 de enero de 2013 .
enlaces externos
- Accionamientos alternativos IAV
- Combustibles alternativos Archivado el 5 de marzo de 2008 en la Wayback Machine.
- Información sobre GLP
- BMW Hydrogen 7 no es tan verde como parece