Технология Flex, разработанная в Бразилии, позволяет большей части современных транспортных средств использовать бензин, этанол или их комбинацию. Эта система была коммерчески запущена в стране в 2003 году.
Первоначально создание этой технологии послужило ответом на недоверие потребителей к спирту, вызванное кризисами поставок и колебаниями цен на продукт в течение 1990-х годов.
Предлагая водителю свободу выбора наиболее экономичного топлива на заправке, система быстро завоевала популярность. Более двух десятилетий после своего запуска двигатель Flex рассматривается автомобильной промышленностью как вариант для снижения выбросов загрязняющих веществ параллельно с электромобилями.
Ранее выбор был ограничен: водитель должен был приобрести автомобиль, спроектированный исключительно для бензина, или другой — для гидратированного этанола. Из-за потери доверия к автомобилям на спирте в 90-е годы некоторые водители начали самостоятельно смешивать топливо в баке, практику, известную как смешивание «rabo de galo» (хвост петуха), что часто приводило к механическим проблемам в мастерских.
Именно в этих сложных условиях инженеры обнаружили возможность: разработать двигатель, способный работать с любой пропорцией этанола и бензина без повреждений.
Профессор Ренато Ромио, ответственный за отдел двигателей и транспортных средств в Технологическом институте Мауа, упомянул, что существовала предыдущая программа, Proálcool, которая приходила в упадок. Он заявил, что появление автомобилей Flex позволило возродить эту программу, обеспечив сохранение этанола на заправках.
Хотя идея биотопливного автомобиля уже существовала в США, где использовался дорогостоящий и сложный датчик бака для мониторинга смеси, бразильские инженеры выбрали более доступный подход. Они отказались от датчика бака и использовали лямбда-зонд, деталь, уже присутствующая в транспортных средствах и значительно более дешевая.
Расположенный в выхлопной системе, лямбда-зонд действует как электронный детектор. Вместо анализа содержимого бака он исследует дым, образующийся при сгорании топлива, выходящего из выхлопной трубы. Встроенное программное обеспечение, такое как системы, разработанные Magneti Marelli или Bosch, интерпретирует эти данные в реальном времени. Обнаружив состав сгорания этанола и бензина, система автоматически регулирует работу двигателя.
С установленным техническим решением производители начали соревнование по внедрению инновации на рынке. Volkswagen возглавил запуск, представив Gol 1.6 Total Flex в марте 2003 года. Позже Fiat и Chevrolet последовали с Palio 1.3 и Corsa 1.8 соответственно, используя ту же технологию, что ознаменовало начало эры Flex-автомобилей в Бразилии.
Ключевое преимущество автомобиля Flex заключается в возможности поддерживать чистый этанол на заправках. По словам инженера Ренато Ромио, бразильская особенность заключается не только в технологии Flex, но и в предложении гидратированного этанола на заправках, чего нет в других странах.
Внедрение двигателя Flex потребовало от инженеров решения практических вопросов для увеличения долговечности и облегчения использования автомобилей. Первым препятствием была устойчивость материалов, поскольку этанол вызывает коррозию обычных металлов. Поэтому производители начали использовать более прочные компоненты в конструкции двигателей.
Другой проблемой была система холодного пуска, необходимая, поскольку этанол требует больше тепла для сгорания, чем бензин. Автомобили Flex были оснащены небольшим резервуаром с бензином под капотом для впрыскивания небольшого количества этого топлива в холодные дни, помогая с зажиганием. С развитием инженерии были созданы системы, которые нагревают топливо перед сгоранием или впрыскивают его под высоким давлением непосредственно в двигатель, устраняя необходимость в этой помощи.
В настоящее время технология Flex интегрирована в движение энергетического перехода вместе с электромобилями, начиная с гибридных Flex-автомобилей, которые сочетают электрический и двигатель внутреннего сгорания. В этих моделях аккумулятор помогает в моменты меньшего энергопотребления, в то время как двигатель на этаноле включается, когда требуется большая мощность или запас хода, что приводит к эффективным и малозагрязняющим автомобилям.
Следующий этап включает преобразование этанола в электричество. Бразильские исследователи разработали микрореформер — компонент, который извлекает этанол из бака и преобразует его в водородный газ внутри самого автомобиля. Этот водород затем проходит химическую реакцию, генерируя электрическую энергию для зарядки батареи и движения автомобиля, позволяя водителю заправляться этанолом и ездить на электромобиле.
Профессор Института Мауа считает, что электромобиль на батарее представляет собой будущее, но признает важность этанола как жизнеспособного источника для длительного использования до тех пор, пока автомобили на батареях не достигнут крупномасштабного применения.