Flexibla bränslefordon i Brasilien

Fyra typiska flex-fuel-modeller från flera brasilianska biltillverkare, populärt kallade "flex"-bilar, som körs på valfri blandning av vattenhaltig etanol ( E100 ) och E20-E25 bensin .

Flottan av fordon med flexibla bränslen i Brasilien är den största i världen. Sedan starten 2003 har totalt 30,5 miljoner flexbränslebilar och lätta lastbilar registrerats i landet, och över 6 miljoner flexbränslemotorcyklar, båda i mars 2018. Marknadsandelen för flexbränslebilar och lätta kommersiella fordon lastbilar representerade 88,6 % av alla lätta registreringar under 2017. Det fanns över 80 flexbilar och lätta lastbilsmodeller tillgängliga på marknaden tillverkade av 14 stora biltillverkare, och fem flex-fuel-motorcyklar tillgängliga från december 2012.

Brasilianska fordon med flexibla bränslen är optimerade för att köras på valfri blandning av E20-E25- bensin och upp till 100 % vattenhaltigt etanolbränsle ( E100 ). Flex-fordon i Brasilien är inbyggda med en liten bensinbehållare för kallstart av motorn när temperaturen sjunker under 15 °C (59 °F). En förbättrad generation av flexmotorer lanserades 2009 som eliminerade behovet av den sekundära gastanken.

Enligt två separata forskningsstudier som genomfördes 2009 använder 65 % av de flexbränsleregistrerade fordonen regelbundet etanolbränsle, och använder klättrar till 93 % av flexbilägarna i São Paulo , den största etanolproducentstaten där lokala skatter är lägre, och priserna är mer konkurrenskraftiga än bensin. Som ett resultat av högre etanolpriser orsakade av krisen i den brasilianska etanolindustrin som började 2009 använde dock endast 23 % ägare av flexbränslebilar etanol i november 2013, en minskning från 66 % 2009.

Historia

2003 års brasilianska VW Gol 1.6 Total Flex var den första flexibla bränslebilen som kunde köras på vilken blandning som helst av bensin och etanol .

Efter oljekrisen 1973 gjorde den brasilianska regeringen obligatorisk användning av etanolblandningar med bensin, och snygga etanoldrivna bilar ( endast E100 ) lanserades på marknaden 1979, efter att ha testats med flera prototyper utvecklade av fyra biltillverkare. Brasilianska biltillverkare modifierade bensinmotorer för att stödja etanolegenskaper och förändringar inkluderade kompressionsförhållande , mängd bränsle som sprutades in, utbyte av material som skulle korroderas av kontakt med etanol, användning av kallare tändstift som är lämpliga för att avleda värme på grund av högre lågtemperatur, och en extra kallstartsystem som sprutar in bensin från en liten tank i motorrummet för att hjälpa till att starta när det är kallt.

Tekniken för flexibla bränslen började utvecklas först i slutet av 1990-talet av brasilianska ingenjörer och i mars 2003 lanserade Volkswagen do Brasil Gol 1.6 Total Flex på marknaden, det första kommersiella flexibla bränslefordonet som kan köras på vilken blandning som helst av bensin och etanol .

Teknologi

Typisk brasiliansk flexibelt bränslemotor med sekundär bensinbehållare för kallstart av motorn vid temperaturer under 15 °C.

Den brasilianska flexibla bränslebilen är byggd med en etanolfärdig motor och en bränsletank för båda bränslena. Den lilla bensinbehållaren för att starta motorn med ren bensin i kallt väder, som användes i tidigare fordon med enbart etanol, förvarades i den första generationen brasilianska flexbränslebilar, främst för användare i de centrala och södra regionerna, där vintertemperaturer normalt sett faller under 15 °C (59 °F). En förbättrad generation av flexmotorer lanserades 2009 som gjorde det möjligt att ta bort denna sekundära gasreservoartank.

En viktig innovation i den brasilianska flexteknologin var att undvika behovet av en extra dedikerad sensor för att övervaka etanol-bensinblandningen, vilket gjorde de första amerikanska M85 flexbränslefordonen för dyra. Detta åstadkoms genom att lambdasonden , som används för att mäta förbränningskvaliteten i konventionella motorer, också krävs för att tala om för motorstyrenheten ( ECU) vilken blandning av bensin och alkohol som bränns. Denna uppgift utförs automatiskt genom mjukvara utvecklad av brasilianska ingenjörer, kallad "Software Fuel Sensor" (SFS), matad med data från standardsensorerna som redan är inbyggda i fordonet. Tekniken utvecklades av det brasilianska dotterbolaget Boschin 1994, men förbättrades ytterligare och implementerades kommersiellt 2003 av det italienska dotterbolaget till Magneti Marelli , beläget i Hortolândia , São Paulo . En liknande bränsleinsprutningsteknik utvecklades av det brasilianska dotterbolaget till Delphi Automotive Systems , och den kallas "Multifuel", baserat på forskning som utförts vid dess anläggning i Piracicaba , São Paulo. Denna teknik gör att styrenheten kan reglera mängden bränsle som sprutas in och gnisttiden, eftersom bränsleflödet måste minskas och även självförbränning måste undvikas när bensin används eftersom etanolmotorer har kompressionsförhållande runt 12:1, för högt för bensin.

Brasilianska flexmotorer designas med högre kompressionsförhållanden och drar fördel av de högre etanolblandningarna och maximerar fördelarna med den högre syrehalten i etanol, vilket resulterar i lägre utsläpp och förbättrad bränsleeffektivitet. Följande tabell visar utvecklingen och förbättringen av de olika generationerna av flexmotorer som utvecklats i Brasilien.


Jämförelse av prestanda för flera generationer brasilianska flexbränslemotorer ( Procentandelar visar förändringar i prestanda jämfört med bensin)
År
Motorns kompressionsförhållande

Motorkraft _

Motorns vridmoment
Förbättring av bränsleeffektiviteten

Bensininsprutning kallstartsystem
2003 9,0:1 till 10,5:1 +3 % +2 % -25 till -35 % Ja
2006 11,0:1 till 12,5:1 +7 % +5 % -25 till -30 % Ja
2008 12,0:1 till 13,5:1 +9 % +7 % -20 till -25 % Nej
Källa: Joseph (2007) i The Royal Society (2008), " Sustainable biofuels: prospects and challenges ".
Den brasilianska 2008 Honda Civic Flex har extern åtkomst till den sekundära bensintanken från utsidan, som visas av pilen i den främre högra sidan.

Brasilianska flexbilar kan köras på enbart hydratiserad etanol (E100), eller bara på en blandning av bensin med 20 till 25 % vattenfri etanol, eller på valfri godtycklig kombination av båda bränslena. Ren bensin säljs inte längre i landet eftersom dessa blandningar med hög etanol är obligatoriska sedan 1993. Därför har alla brasilianska biltillverkare optimerat flexfordon för att köra med bensinblandningar från E20 till E25, så dessa FFV-bilar kan inte köras smidigt med ren bensin med Undantaget av två modeller är specifikt byggda med en flexbränslemotor optimerad för att fungera även med ren bensin (E0), Renault Clio Hi-Flex och Fiat Siena Tetrafuel .

Flexibiliteten hos brasilianska FFVs ger konsumenterna möjlighet att välja bränsle beroende på aktuella marknadspriser. Eftersom etanolbränsleekonomin är lägre än bensin på grund av etanolens energiinnehåll är nära 34 % mindre per volymenhet än bensin, får flexbilar som körs på etanol lägre körsträcka än när de körs på ren bensin. Denna effekt kompenseras dock delvis av det vanligtvis lägre priset per liter etanolbränsle. Som en tumregel råds brasilianska konsumenter ofta av media att använda mer alkohol än bensin i sin mix endast när etanolpriserna är 30 % lägre eller mer än bensin, eftersom etanolpriset fluktuerar kraftigt beroende på resultatet av säsongens skördar av sockerrör. .

Produktion och marknadsandel

Historisk trend av brasiliansk produktion av lätta fordon efter typ av bränsle, ren etanol, flexbränsle och bensindrivna fordon från 1979 till 2017.

Efter marknadslanseringen av Gol 1.6 Total Flex, det första kommersiella flexibla bränslefordonet som kan köras på vilken blandning som helst av bensin och etanol, följde GM do Brasil tre månader senare med Chevrolet Corsa 1.8 Flexpower, med en motor utvecklad av en gemensam- satsning med Fiat som heter PowerTrain. Från och med juli 2013 bygger och säljer följande 14 biltillverkare flexibla bränslefordon i Brasilien: Citroën , Chery , Fiat , Ford , GM do Brasil (Chevrolet), Honda , Hyundai , Kia Motors , Mitsubishi , Nissan , Peugeot , Renault , Toyota och Volkswagen .

Flexibla bränslefordon stod för 22 % av försäljningen av nya bilar 2004, 73 % 2005, 87,6 % i juli 2008 och nådde rekordnivån 94 % i augusti 2009. Produktionen av flexbränslebilar och lätta nyttofordon nådde 10 sedan 2003 miljoner fordon i mars 2010 och 15 miljoner i januari 2012. Registreringar av flexbränslebilar och lätta lastbilar representerade 87,0 % av alla passagerar- och lätta fordon som såldes i landet 2012. Produktionen passerade 20 miljoner enheter i juni 2013 .

I slutet av 2014 utgjorde flex-fuel-bilar 54 % av det brasilianska registrerade lagret av lätta fordon, medan bensinfordon stod för 34,3 %. I juni 2015 uppgick försäljningen av flex-fuel lätta fordon till 25,5 miljoner enheter. Marknadsandelen för flexfordon nådde 88,6 % av alla lätta registreringar under 2017. I mars 2018, femton år efter lanseringen av den första flexbränslebilen, fanns det 30,5 miljoner flexbilar och lätta lastbilar registrerade i landet, och 6 miljoner flexmotorcyklar.

Den snabba framgången för flexfordon möjliggjordes av att det fanns 33 000 bensinstationer med minst en etanolpump tillgänglig 2006, ett arv från det tidiga Pró-Álcool etanolprogrammet. Dessa fakta, tillsammans med den obligatoriska användningen av E25 -blandning av bensin i hela landet, gjorde det möjligt för Brasilien 2008 att uppnå mer än 50 % av bränsleförbrukningen på bensinmarknaden från sockerrörsbaserad etanol.

Enligt två separata forskningsstudier som genomfördes 2009 använde 65 % av de flexbränsleregistrerade fordonen på nationell nivå regelbundet etanolbränsle, och användningen klättrade till 93 % i São Paulo, den största etanolproducentstaten där lokala skatter är lägre , och E100-priserna vid pumpen är vanligtvis mer konkurrenskraftiga än bensin. Som ett resultat av högre etanolpriser orsakade av krisen i den brasilianska etanolindustrin som började 2009 , i kombination med statliga subventioner för att hålla bensinpriset lägre än det internationella marknadsvärdet, använde dock endast 23 % ägare av flexbränslebilar i november 2013 etanol regelbundet, ned från 66 % 2009.


Etanol flex-fuel motorfordonsproduktion i Brasilien 2003-2017 (1) (2)
År
Flexbilar tillverkade _



Flex lätta lastbilar tillverkade

Totalt tillverkade lätta fordon med flexbränsle



Flexfordon som %
totala lätta fordon (1) (2
)


Flex
motorcyklar tillverkade (3 )




Flex motorcyklar som % totalt
2003 39,853 9,411 49,264 2.9
2004 282,710 49,797 332,507 15.2
2005 820,791 60 150 880 941 37,1
2006 1,291,913 100 142 1 392 055 56,3
2007 1,764,494 172,437 1,936,931 69,1
2008 2 026 768 216 800 2,243,648 74,7
2009 2,298,942 242,211 2,541,153 84,0 188,494 12.2
2010 2,311,721 315,380 2,627,111 77,1 332,351 18.2
2011 2,215,548 335,234 2,550,782 80,7 956,117 44,7
2012 2,418,397 313,663 2,732,060 83,9 814,110 48,2
2013 2,616,845 333,766 2,950,611 84,2 NA
2014 2,291,115 346,607 2,637,722 88,2 NA
2015 1,785,284 212,473 1 997 757 85,4 NA
2016 1,605,855 164,813 1,770,668 84,0 NA
2017 1,923,143 207 035 2,130,178 81,9 NA
Totalt 2003-17 25,693,379 3 080 009 28,773,388 70,3 2,291,072 31.8




Källor : Personbilar och lätta lastbilar: ANFAVEA (2003-2017). Motorcyklar: ABRACICLO 2009, 2010, 2011 och 2012. Anmärkningar: (1) Inkluderar export och exkluderar fleximport från andra Mercosur- länder. (2) Totalt inkluderar bensin, ren etanol , flex och dieseldrivna fordon. (3) Endast totalt mellan 2009 och 2012

Senaste utvecklingen

Flex-fuel motorcyklar

Honda CG 150 Titan Mix var den första flexbränslemotorcykeln som såldes i världen. Bränslemätaren har en varningslampa som indikerar den minsta bensinblandning som krävs för att undvika kallstartsproblem.
Honda Biz 125 flex är en av de fem flex-fuel-motorcyklar som finns tillgängliga i Brasilien
Den brasilianska Volkswagen Polo E-Flex 2009 var den första flexbränslemodellen utan hjälptank för kallstart.

Den senaste innovationen inom den brasilianska flexibla bränsleteknologin är utvecklingen av flexbränslemotorcyklar . 2007 presenterade Magneti Marelli den första motorcykeln med flex-teknologi, anpassad till en Kasinski Seta 125, och baserad på Software Fuel Sensor (SFS) utvecklade företaget för flex-fuel-bilar i Brasilien. Delphi Automotive Systems presenterade också 2007 sin Multifuel-insprutningsteknik för motorcyklar. Förutom flexibiliteten i valet av bränsle, är ett huvudmål för fuel-flex motorcyklarna att minska CO 2 -utsläppen med 20 procent, och besparingar i bränsleförbrukning i storleksordningen 5% till 10% förväntas. AME Amazonas Motocicletas meddelade att försäljningen av motorcykeln AME GA (G står för bensin och A för alkohol) var planerad till 2009, men den första flexbränslemotorcykeln lanserades faktiskt av Honda i mars 2009. Tillverkad av dess brasilianska dotterbolag Moto Honda da Amazônia, CG 150 Titan Mix säljs för cirka 2 700 USD .

Eftersom CG 150 Titan Mix inte har en sekundär bensintank för kallstart som de brasilianska flexbilarna har, måste tanken ha minst 20 % bensin för att undvika startproblem vid temperaturer under 15 °C (59 °F) . Motorcykelns panel innehåller en mätare för att varna föraren om den faktiska etanol-bensinblandningen i lagringstanken. I september 2009 lanserade Honda en andra motorcykel med flexibelt bränsle, on-off-road NXR 150 Bros Mix. Under de första åtta månaderna efter marknadslanseringen sålde CG 150 Titan Mix 139 059 motorcyklar, tog en marknadsandel på 10,6 % och placerade sig på andra plats i försäljningen av nya motorcyklar på den brasilianska marknaden i oktober 2009 och vid årets slut, både Honda flexibel- bränslemotorcyklar sålde totalt 183 375 enheter, vilket motsvarar en marknadsandel på 11,4 % av den brasilianska försäljningen av nya motorcyklar det året. Den sammanlagda försäljningen av båda flexbränslemotorcyklarna nådde 515 726 enheter 2010, och försäljningen det året utgjorde 18,15 % av all tillverkad motorcykel.

Två andra flex-fuel-motorcyklar tillverkade av Honda lanserades i oktober 2010 och januari 2011, GC 150 FAN och Honda BIZ 125 Flex. Under 2011 tillverkades totalt 956 117 flex-fuel motorcyklar, vilket ökade marknadsandelen till 56,7 %. Den samlade produktionen av de fyra tillgängliga flexbränslemodellerna sedan 2009 nådde 1,48 miljoner enheter i december 2011. 2 miljoner-strecket nåddes i augusti 2012. Tillverkningen av flexbränslemotorcyklar passerade milstolpen på 3 miljoner enheter i oktober 2013, och 4 miljoner-strecket i mars 2015.

Nästa generation av flexmotorer

De brasilianska dotterbolagen till Magneti Marelli, Delphi och Bosch har utvecklat och tillkännagav introduktionen 2009 av en ny generation av flexmotorer som eliminerar behovet av den sekundära bensintanken genom att värma etanolbränslet under start och låta flexfordon klara en normal kyla. börja vid temperaturer så låga som -5 °C (23 °F), den lägsta temperaturen som förväntas någonstans i det brasilianska territoriet. En annan förbättring är minskningen av bränsleförbrukningen och avgasutsläppen, mellan 10 % till 15 % jämfört med flexmotorer som såldes 2008. I mars 2009 lanserade Volkswagen do Brasil Polo E-Flex , den första flexbränslemodellen utan hjälptank för kall start. Flex Start-systemet som används av Polo har utvecklats av Bosch.

Direkt injektion

2013 lanserade Ford den första flexbränslebilen med direktinsprutning: Focus 2.0 Duratec Direct Flex.

Hybrid flex

Första kommersiella flex-fuel hybridelbil testad med en Toyota Prius som utvecklingsmula .

I december 2018 tillkännagav Toyota do Brasil utvecklingen av världens första kommersiella hybridelbil med flexbränslemotor som kan köras med el och etanolbränsle eller bensin. Den flexibla bränslehybridteknologin utvecklades i samarbete med flera brasilianska federala universitet, och en prototyp testades under sex månader med en Toyota Prius som utvecklingsmula . Toyota planerar att investera cirka 300 miljoner USD i en av sina befintliga brasilianska fabriker för att starta produktionen av en flexhybrid-elbil för den brasilianska marknaden under andra halvan av 2019.

Toyota förklarade att utvecklingen av den kommersiella flexhybriden var möjlig tack vare det federala programmet "Rota 2030" (engelska: Road Map 2030 ) som, med början 2019, minskar inköpsskatter för kunder och ger skatteavdrag under de kommande fem åren för de biltillverkare som investerar i ny teknik för att tillverka mer effektiva och mindre förorenande fordon i landet.

Den tolfte generationen Toyota Corolla kommer att finnas tillgänglig med en flexibel hybridversion tillgänglig från oktober 2019, vilket gör den till den första flexibla bränslebilen i Brasilien och i världen.

Flexbränslekonverteringssats

Flexbränslekonverteringssatser kategoriseras som eftermarknadskonverteringar för AFV (Alternative Fuel Vehicle) eftersom de gör det möjligt för vanliga utrustningsbyggda fordon att modifieras för att köras på propan , naturgas , metangas , etanol eller elektricitet. Förutom de som är färdigbyggda för att göra det möjligt för ett fordon att köras på el, måste alla fordonsanpassningar följa aktuella relevanta, Environmental Protection Agency (EPA) standarder .

Lista över för närvarande tillverkade fordon med flexibla bränslen

Chevrolet Montana EconoFlex (brasiliansk version).
VW Type 2 TotalFlex (brasiliansk version, känd som "Kombi").

Följande är en lista över flexbränslebilar och lätta fordon tillgängliga i Brasilien från och med februari 2019.

BMW X1 , BMW X2
Cruze , Montana , Prisma , S10 , Onix , Cobalt , Spin , Tracker
C3 , C4 Lounge , C4 Cactus , Aircross , Berlingo
Doblò , Palio Weekend , Argo , Cronos , Strada Uno , Grand Siena , , Toro , Fiorino , Mobi , Uno
EcoSport , Fiesta , Focus , Fusion , Ka , Ford Ranger CD
City , Civic , Fit , CR-V , HR-V , WR-V och fyra motorcyklar CG Titan Mix, NXR 150 Bros Mix, GC 150 Fan Flex och BIZ 125 Flex
Hyundai HB20 , Hyundai Creta , Hyundai ix35
Picanto , Soul , Sportage , Cerato
ASX
Sentra , Tiida , March , Kicks
408 , 08 , 08 , 08
Duster , Logan, Sandero, Kwid, Captur
Toyota Corolla, Etios, Yaris, Hilux, SW4
CrossFox, Fox, Gol, Golf, Polo, Saveiro, SpaceFox, Up, Voyage, T-Cross, Tiguan, Virtus, Jetta
Two motorcycles Fazer 250 Blueflex and Ténéré 250 Blueflex.

Se även

externa länkar