Виды газового топлива О преимуществе газа, как топлива, перед бензином. Преимущества природного газа как топлива

Природное газовое топливо. О преимуществе газа, как топлива, перед бензином. Преимущества для частных автовладельцев

Начало применению газа как моторного топлива было положено более 150 лет назад, когда бельгиец Этьен Ленуар создал двигатель внутреннего сгорания, работавший на светильном газе. Особой популярности этот вид топлива не получил. Последовавший вскоре рост добычи нефти и удешевление продуктов ее переработки, а также создание более совершенных двигателей сделали бензин лидером топливного рынка. Вновь интерес к газомоторному топливу возник в первой половине XX века.

Подобно другим альтернативным видам топлива, постепенное использование природного газа в качестве транспортного топлива потребует комплексного «системного подхода», так что топливо, транспортные средства и инфраструктура снабжения разрабатываются и реализуются в гармонии, - сказал Ахеарн.

На предстоящих постах мы рассмотрим возможность питания автомобилей с электричеством и то, как смесь топлива может развиваться в ближайшие десятилетия. Альтернативный налог на топливо оплачивается следующими лицами. Крупник рассматривает заявку на природный газ, чтобы стать топливом для американского автопарка.

В России это направление стало развиваться с 30-х годов, когда из-за дефицита нефти при бурно развивающейся промышленности правительство приняло решение перевести часть транспорта на газ. Соответствующее постановление вышло в 1936 году.

Был налажен выпуск техники, открыты заправки, начались разработки газовых двигателей, причем использовались оба вида газа - компримированный и углеводородный. Полномасштабной реализации программы помешала Великая Отечественная война. Тем не менее, от замысла не отказались: уже в мирное время были спроектированы и переданы в производство новые газобаллонные автомобили, число которых достигло 40 тыс. Для них строились десятки газозаправочных станций.

Природный газ обещает сократить выбросы углекислого газа и зависимость от нефти. Но до недавнего времени он также работал в тотализаторах для преобразования расходов на топливо и транспортировки в Соединенных Штатах. Это может изменить новое количество имеющихся в стране сланцевого газа и постоянно высокие цены на бензин и дизельное топливо. Будут ли эти разработки достаточными для расширения охвата транспортных средств на природном газе за пределами автобусов, мусоровозов и грузовых автомобилей?

Высокие издержки, сокращение грузового пространства и проблемы с ассортиментом, а также жесткая конкуренция с другими альтернативными видами топлива, вероятно, приведут к переходу на природный газ на жесткую продажу для легковых автомобилей. Транспортные средства на природном газе Краткий обзор Природные газовые транспортные средства в течение десятилетий были частью глобальных автопарков, и по всему миру насчитывалось около 11 миллионов автомобилей. В Соединенных Штатах имеется 840 сжатых природного газа и 39 заправочных станций сжиженного природного газа.

Когда были открыты крупнейшие запасы углеводородов Западной Сибири и страна

вступила в эпоху нефтяного изобилия, внимание к программе создания газобаллонного транспорта ослабло, хотя работы продолжались. В 80-е годы всерьез заговорили об экономии, и газ опять взял реванш. К 1985 году вышли три постановления Совмина о массовом переводе крупных потребителей топлива на газ. За пять следующих лет были построены около 500 автомобильных газонаполнительных компрессорных станций, на КПГ переведено до 0,5 млн. единиц автотранспорта. Координацией работы занимался межведомственный совет при Министерстве газовой промышленности под председательством Виктора Черномырдина.

Пассажирские автомобили: сравнение опций

Его затраты на техническое обслуживание и ремонт также значительно дороже. Но топливные баки для сжатого природного газа большие и тяжелые, что уменьшает грузовое пространство на драг. 50% по сравнению с бензиновым вариантом. Кроме того, его диапазон опускается до 218 миль, по сравнению с 383 милями для сопоставимого бензинового автомобиля и 504 миль для гибрида. Конечно, субсидии значительно снижают затраты. Но ключевой вопрос заключается в том, оправдана ли субсидия независимо от д

www.tariferix.ru

Преимущества использования природного газа как топлива

АвтоГаз » Новости

О преимуществах применения наиболее экологичного вида топлива рассказал директор ГБУ РС (Я) «Регионального агентства энергоснабжения» А. Пахомов.

Пригодный газ дешевле традиционного углеводородного топлива в два раза, поэтому установка оборудования быстрее окупится при большом пробеге, что особенно значимо для Якутии. В огромной северной республике преодолевать большие расстояния совершенно привычное дело.

Как рассказал А. Пахомов, недавно агентство провело эксперимент, установив газовое оборудование на одну из машин и переведя его на пропан-бутановую смесь. Специфика деятельности организации связана с длительными переездами в отдаленные районы Якутии. Преимущества перехода на новое топливо проявились практически сразу — по расчетам специалистов оборудование полностью окупится уже через полгода, при этом будет двукратная экономия средств.

Водители, которые отправляются в дальние рейсы, хорошо знают проблемы с бензином, которые могут возникнуть в пути. Использование газа позволит забыть об этих трудностях. Автомобиль, оснащенный ГБО, без дозаправки может пройти больший километраж — сначала на газе, а затем при его окончании на бензине.

Баллон с газом компактно входит в багажник машины, остальное оборудование так же не потребует много места под капотом. Монтаж ГБО не вносит никаких конструктивных изменений в устройство автомобиля.

Сегодня все больше российских автолюбителей переходят на пропан-бутан, справедливо называя его самой экономичной альтернативой бензину. Подобная тенденция наблюдается и во всем мире.

Поэтому видится необходимым перевод государственного автопарка на ГБО. Затраты на его приобретение окупятся очень скоро, а экономия на топливе будет весьма существенной. При этом межсервисный интервал для оборудования составляет не меньше 5 лет. Особенно актуально использование газа в России, где большие расстояния при довольно высоких ценах на бензин.

arhangelsk.avto-gaz.com

Преимущества использования природного газа как топлива

АвтоГаз » Новости

О преимуществах применения наиболее экологичного вида топлива рассказал директор ГБУ РС (Я) «Регионального агентства энергоснабжения» А. Пахомов.

Пригодный газ дешевле традиционного углеводородного топлива в два раза, поэтому установка оборудования быстрее окупится при большом пробеге, что особенно значимо для Якутии. В огромной северной республике преодолевать большие расстояния совершенно привычное дело.

Как рассказал А. Пахомов, недавно агентство провело эксперимент, установив газовое оборудование на одну из машин и переведя его на пропан-бутановую смесь. Специфика деятельности организации связана с длительными переездами в отдаленные районы Якутии. Преимущества перехода на новое топливо проявились практически сразу — по расчетам специалистов оборудование полностью окупится уже через полгода, при этом будет двукратная экономия средств.

Водители, которые отправляются в дальние рейсы, хорошо знают проблемы с бензином, которые могут возникнуть в пути. Использование газа позволит забыть об этих трудностях. Автомобиль, оснащенный ГБО, без дозаправки может пройти больший километраж — сначала на газе, а затем при его окончании на бензине.

Баллон с газом компактно входит в багажник машины, остальное оборудование так же не потребует много места под капотом. Монтаж ГБО не вносит никаких конструктивных изменений в устройство автомобиля.

Сегодня все больше российских автолюбителей переходят на пропан-бутан, справедливо называя его самой экономичной альтернативой бензину. Подобная тенденция наблюдается и во всем мире.

Поэтому видится необходимым перевод государственного автопарка на ГБО. Затраты на его приобретение окупятся очень скоро, а экономия на топливе будет весьма существенной. При этом межсервисный интервал для оборудования составляет не меньше 5 лет. Особенно актуально использование газа в России, где большие расстояния при довольно высоких ценах на бензин.

avto-gaz.com

Преимущества и недостатки газового топлива для автомобиля

Автомобилем, работающим на газовом топливе сегодня уже невозможно удивить. Количество машин использующих газ для движения становится всё больше. Неудивительно, что тема преимущества и недостатков газового топлива для автомобиля вызывает массу споров и ожесточённых дискуссий.

Среди водителей однозначного доминирующего мнения насчёт этого вопроса не имеется. Существует немало противников и сторонников использования газового топлива для заправки автомобилей. На специализированных форумах по этому поводу сломано немалое количество «копий».

Что такое ГБО?

ГБО или газобаллонное оборудование представляет собой комплекс специальных устройств, обеспечивающих использование газа для работы двигателя транспортного средства. После его установки двигатель машины начинает в качестве топлива использовать не только бензин, но и газ.

Выделяют несколько поколений оборудования этого типа. Новые системы отличаются компактными размерами и большим коэффициентом полезного действия. Они экономичны если сравнивать их с первыми ГБО старшего поколения. Они устарели технически и морально.

Сегодня можно устанавливать газобаллонное оборудование на автомобиль, который изначально должен был ездить сугубо на бензине. Многие производители после всплеска популярности и роста числа газовых заправок начали ГБО комплектовать сходящие с конвейера машины.

Многие водители по достоинству оценили преимущества газового топлива. Оно доступно и удобно в использовании. На специальных оборудованных для заправки газом станциях практически всегда можно заметить одну или несколько машин.

Как правильно устанавливать и использовать ГБО?

Самостоятельная установка устройства работающего на газу категорически запрещена. Неумелые действия водителя могут привести к трагическим последствиям и детонированию газовой смеси. Это очень опасно для здоровья и жизни человека.

Если требуется установить на машину специальное газовое оборудование обязательно нужно обращаться в специализированную сервисную мастерскую. Специалисты смогут быстро и правильно выполнить все монтажные работы.

Перед началом проведения монтажа нужно выбрать поколение газового оборудования. Отдавать предпочтение необходимо проверенным моделям последнего поколения, которые имеют массу положительных отзывов.

Преимущества газового топлива

Вне всякого сомнения количество автолюбителей положительно оценивающих использование газа как источника топлива больше.

Можно выделить следующие преимущества использования современного газового оборудования:

1.Экономия денежных средств

Газ является самым дешёвым топливом для заправки транспортного средства

2.Увеличение ресурса двигателя

При сгорании газа на элементах поршневой группы мотора остаётся минимальное количество копоти

3. Экологическая безопасность

Использование газового топлива даёт возможность снизить нагрузку на окружающую среду в разы. При сгорании газа образуется минимальное количество вредных для человека и природы веществ

4.Снижение шумности работы мотора

5.Надёжность газового оборудования

6.Переключение источника топлива.

Недостатки газового топлива

Как и любое топливо для автомобиля газ обладает преимуществами и недостатками. Сегодня находиться немало противников использования ГБО, которые могут часами с пеной у рта доказывать свою правоту.

Выделяют следующие недостатки установки газового оборудования:

1.Высокая стоимость газового оборудования

2.Дорогостоящий ремонт ГБО

3.Потеря мощности двигателя

Суммарные потери мощности мотора при использовании газа могут достигать 5-6%

4.Большие габариты

Зачастую ГБО особенно старшего поколения занимали от 10% до 30% объёма багажного отделения в зависимости от модели машины

5.Запах газа

Нарушение герметичности отдельных элементов газовой системы автомобиля ведёт к появлению устойчивого запаха газа в салоне транспортного средства.

Несмотря на неоднозначное отношение автолюбителей к использованию газового оборудования многие водители переоборудуют транспортные средства. Набирают популярность автомобили, идущие с заводскими газовыми установками.

Спасибо за внимание, удачи вам на дорогах. Читайте, комментируйте и задавайте вопросы. Подписывайтесь на свежие и интересные статьи сайта.

www.avtogide.ru

Преимущества использования природного газа как топлива

АвтоГаз » Новости

О преимуществах применения наиболее экологичного вида топлива рассказал директор ГБУ РС (Я) «Регионального агентства энергоснабжения» А. Пахомов.

Пригодный газ дешевле традиционного углеводородного топлива в два раза, поэтому установка оборудования быстрее окупится при большом пробеге, что особенно значимо для Якутии. В огромной северной республике преодолевать большие расстояния совершенно привычное дело.

Как рассказал А. Пахомов, недавно агентство провело эксперимент, установив газовое оборудование на одну из машин и переведя его на пропан-бутановую смесь. Специфика деятельности организации связана с длительными переездами в отдаленные районы Якутии. Преимущества перехода на новое топливо проявились практически сразу — по расчетам специалистов оборудование полностью окупится уже через полгода, при этом будет двукратная экономия средств.

Водители, которые отправляются в дальние рейсы, хорошо знают проблемы с бензином, которые могут возникнуть в пути. Использование газа позволит забыть об этих трудностях. Автомобиль, оснащенный ГБО, без дозаправки может пройти больший километраж — сначала на газе, а затем при его окончании на бензине.

Баллон с газом компактно входит в багажник машины, остальное оборудование так же не потребует много места под капотом. Монтаж ГБО не вносит никаких конструктивных изменений в устройство автомобиля.

Сегодня все больше российских автолюбителей переходят на пропан-бутан, справедливо называя его самой экономичной альтернативой бензину. Подобная тенденция наблюдается и во всем мире.

Поэтому видится необходимым перевод государственного автопарка на ГБО. Затраты на его приобретение окупятся очень скоро, а экономия на топливе будет весьма существенной. При этом межсервисный интервал для оборудования составляет не меньше 5 лет. Особенно актуально использование газа в России, где большие расстояния при довольно высоких ценах на бензин.

yaroslavl.avto-gaz.com

Особые качества природного газа как моторного топлива

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Газобалонное оборудование

Решить вопрос о применении природного газа в качестве моторного топлива нельзя без анализа его свойств и пригодности именно для автомобильных двигателей.

Свойства газа как моторного топлива можно сгруппировать следующим образом:- собственно моторные, т. е. свойства, определяющие протекание процесса сгорания и всего рабочего процесса двигателя;- свойства, определяющие работу топливной аппаратуры автомобиля;- свойства, определяющие условия приготовления топлива и доставки его потребителям.

Главными, обусловливающими целесообразность и в наибольшей степени народнохозяйственную эффективность газового моторного топлива являются свойства первой группы. Однако это не исключает необходимости тщательно рассмотреть и остальные свойства, поскольку они в значительной степени влияют на конструктивные и технологические решения. Природный газ воздействует на работу газового двигателя, наиболее полно это выявляется при совместном рассмотрении особенностей газового топлива. Наиболее четко это видно при сопоставлении пределов воспламенения и эффективной работы двигателей на бензине и газовом топливе. Ниже приведены коэффициенты избытка воздуха в газовоздушной смеси, предельные по условиям воспламенения:

У природного газа оба предела воспламенения смещены в сторону бедных смесей, что в первую очередь сказывается на возможности большой экономии топлива, так как смещение концентрационного предела сопровождается, как правило, смещением и эффективного предела. Важное значение имеет также смещение богатого предела, что уже отмечалось при оценке энергетического фактора.

На рис. 1 приведена диаграмма областей нормальной работы двигателя на различных видах топлива. Кривые 1—3 в координатах коэффициент избытка воздуха а — степень сжатия е являются пределами бездетонационной работы двигателя соответственно на метане, пропане, бензине (ОЧ/М-58). Штриховкой показана недопустимая область работы. Кривые обозначают предел обеднения по воспламенению смеси соответственно для метана, пропана, бензина, а кривые положение пределов обогащения по условиям воспламенения смеси. Верхняя граница области для каждого вида топлива определяется условиями воспламенения от сжатия. Наивысший уровень имеет метан, температура воспламенения которого самая высокая. Прямые ограничивают области работы для пропана и бензина.

Для каждого вида топлива область нормальной работы двигателя изображена на диаграмме «двухрукавной» зоной. Однако для газового топлива эта зона значительно шире и смещена в сторону «бедных» смесей. Наибольшие возможности для выбора оптимальных параметров двигателя имеются при работе его на метане. Область допустимых условий работы на природном газе близка к «метановой» вследствие малого присутствия в нем других компонентов.

Рис. 1. Диаграмма областей нормальной работы двигателей на различных видах топлива.

При рассмотрении этой диаграммы следует обратить внимание в первую очередь на то, что в смысле конструирования двигателя координаты диаграммы неравнозначны. В конкретном реальном двигателе степень сжатия остается неизменной, в то время как коэффициент избытка воздуха изменяется в зависимости от фактических характеристик топливной аппаратуры. Поэтому степень сжатия двигателя приходится ограничивать минимальными значениями детонационного предела, что снижает экономичность двигателя. Возможно и другое решение, когда при повышенной степени сжатия ограничивается предел обогащения. В этом случае снижается энергетический уровень заряда, поступающего в двигатель. Таким образом, ^ожно констатировать, что природный газ как моторное топливо имеет более широкие перспективы для получения высоких удельных мощностных показателей двигателя как по энергетическим возможностям, так и по условию бездетонационной работы.

К свойствам топлива, определяющим экономические показатели двигателя, относятся его детонационная стоимость и пределы эффективного обеднения. Детонационная стойкость дает возможность использовать высокие степени сжатия, т. е. применять рабочий процесс, имеющий термодинамический КПД. Диаграмма показывает существенные преимущества природного газа перед бензином по этому показателю. Таким же преимуществом обладает природный газ по отношению к бензину и по пределам эффективного обеднения. Как известно, этот предел прямо связан с бедным пределом воспламенения смеси. При низких степенях сжатия газовое топливо имеет существенно смещенные в сторону обеднения предел воспламенения, а значит, и предел эффективного обеднения. Однако и при высоких степенях сжигания газовое топливо имеет сдвинутый в сторону бедных смесей предел эффективного обеднения, что объясняется лучшими условиями, в которых протекает процесс смесеобразования.

Предел эффективного обеднения смеси отличается от предела воспламенения в результате действия в реальном двигателе ряда факторов: степени невоспроизводимости последовательных циклов и неравномерности работы циклов двигателя. Последняя создается вследствие образования пленки топлива на внутренней поверхности впускного коллектора, неравномерного разделения капельного топлива в разветвлениях коллектора, наличия частичной сепарации топлива при поворотах его каналов, особенно при прохождении газовоздушной смесью дроссельной заслонки. Очевидно, что при использовании газового топлива таких проблем не существует. Поэтому предел эффективного обеднения газового топлива оказывается приближенным к пределу воспламенения, чего не наблюдается при использовании жидкого топлива.

На рис. 1 показано ориентировочное положение пределов эффективного обеднения для метана, пропана и бензина. Точное положение этих пределов не может быть установлено, так как они зависят не только от свойств топлива, но и от конструктивных особенностей двигателя. Однако относительное расположение кривых правильно отражает влияние вида топлива на предел эффективного обеднения. Следует указать на особенность газового топлива — возможность качественно регулировать мощность двигателя в широких пределах. При степени сжатия максимальная экономичность двигателя на метане достигается при а =1,5, а максимальная мощность—при а = 1. Следовательно, есть возможность снизить мощность двигателя примерно в 1,5 раза за счет уменьшения подачи топлива, при этом экономичность его будет возрастать. В широком диапазоне мощностей двигатель может работать при высокой экономичности.

Заканчивая рассмотрение группы свойств природного газа, характеризующих его как моторное топливо, обратим внимание и на эксплуатационные качества газа. Природный газ всегда попадает в двигатель в газообразном состоянии, поэтому он не создает эффекта разжижения масла и не смывает масляную пленку с поверхности цилиндров, что значительно снижает износ двигателей, особенно при холодном запуске. В то же время это облегчает смесеобразование при холодном запуске, исключает переобогащение смеси, имеющее место при использовании бензина. Нельзя, однако, считать, что тем самым устраняются все сложности с запуском холодного двигателя, этот вопрос подробнее рассмотрен ниже.

Читать далее: Точка росы продуктов сгорания газа

Категория: - Газобалонное оборудование

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Виды газового топлива О преимуществе газа, как топлива, перед бензином

Виды газового топлива

О преимуществе газа, как топлива, перед бензином

Автомобильный парк нашей страны значительно вырос за последние годы и его увеличение продолжается.

Связанный с этим рост потребления жидкого топлива на транспорте сопровождается истощением хорошо освоенных и удобно расположенных нефтяных месторождений, вследствие чего приходится осваивать новые, расположенные в труднодоступных районах. Это, в свою очередь, приводит к удорожанию как сырой нефти, так и получаемых из нее нефтепродуктов.

Между тем страна располагает большими запасами высококачественного моторного топлива, не требующего для использования в двигателях никакой химической переработки. Речь идет о природном газе. Как моторное топливо, природный газ в натуральном виде превосходит нефтяное топливо. При использовании его обеспечиваются высокие технико-экономические показатели в ДВС, так как природный газ имеет хорошие антидетонационные качества, создает благоприятные условия смесеобразования и обладает широкими пределами воспламенения в смеси с воздухом. По-видимому, по этой причине первые ДВС делались для работы именно на газе.

В конце 40-х и начале 50-х годов в СССР было освоено производство газобаллонных автомобилей, использовавших сжатый природный газ. Несколько тысяч таких автомобилей в течение нескольких лет эксплуатировались в Украине и Поволжье – районах, достаточно обеспеченных в то время природным газом.

Однако начальный уровень газоснабжения и относительно малый в то время объем добычи газа не позволили расширить применение газобаллонных автомобилей, а возросшая потребность других отраслей промышленности (например, по производству удобрений), не обеспеченных приростом добычи, привела, в конечном итоге, к прекращению выпуска таких машин и изъятия их из эксплуатации.

В настоящее время положение в корне изменилось. Отдельные магистральные газопроводы давно объединены в Единую Систему Газоснабжения, которая густой сетью покрывает всю европейскую часть России, Среднюю Азию, Приморский край и остров Сахалин. И газификация продолжается бурными темпами.

Таким образом, имеется комплекс факторов – от высоких качеств природного газа, как моторного топлива, до эффективного уровня развития Единой Системы Газоснабжения – определяющих широкие перспективы применения газового топлива на транспорте.

Косвенным подтверждением целесообразности использования природного газа в качестве топлива для ДВС служит широкое использование его в Италии, США, Японии, ФРГ, Канаде, Нидерландах и т. д.

Горючие газы, применяемые в качестве моторного топлива для автомобилей, можно условно разделить на три основных вида по условиям специфики содержания, влияющей на возможность использования на разных классах автомобилей (легковых, грузовых, автобусов):

1. Сжиженные нефтяные газы (СНГ).

2. Компримированные (сжатые) природные газы (КПГ).

3. Сжиженные природные газы (СПГ).

Сжиженные нефтяные газы при нормальных температурах (в диапазоне от –20 °C до +20 °C) и относительно небольших давлениях (1,0. 2,0 МПа – 10. 20 кгс/см2) находятся в жидком состоянии. Их основные компоненты – этан, пропан, бутан и весьма близкие к ним непредельные углеводороды – этилен, пропилен, бутилен и их изомер. Эти газы получаются при добыче и переработке нефти и поэтому их называют сжиженные нефтяные газы (СНГ). Комплект газового оборудования для СНГ вместе с баллоном весит от 40 до 60 кг и вполне подходит для установки на легковых автомобилях. Объем баллона обеспечивает пробег около 300 км, что вполне соизмеримо с расчетным пробегом 400 км для автомобиля, работающего на бензине.

Компримированные (сжатые) природные газы (КПГ) при нормальных температурах и любых высоких давлениях находятся в газообразном состоянии. К таким газам относятся метан, водород и др. Наибольший интерес для использования в качестве горючего на автомобильном транспорте представляет метан. Он является основной частью добываемых природных газов и составной частью биогаза, получаемого в результате брожения различных канализационных отходов.

Главным недостатком природного газа, как моторного топлива, является очень низкая объемная концентрация энергии. Если теплота сгорания одного литра жидкого топлива равна, примерно, 31 426, то у природного газа при нормальных условиях она равна 33,52–35,62 кДж, т. е. почти в 1000 раз меньше. По этой причине для использования газа в качестве моторного топлива на транспортном средстве его надо предварительно сжать до высоких давлений 20–25 МПа и более и заполнить им специальные баллоны.

Для хранения газа под таким давлением выпускаются баллоны из углеродистых и легированных сталей на давление 15–32 МПа. Каждый баллон в незаполненном состоянии весит более 100 кг. Использование их на легковом автомобиле не рационально, так как их вес соизмерим с возможной полезной нагрузкой.

В связи с этим их используют на грузовых автомобилях и автобусах.

Однако, несмотря на то, что применяемые в современной практике баллоны пока тяжелы, они полностью обеспечивают среднесуточный пробег автомобиля и могут применяться повторно при списании автомобиля. В некоторых отраслях техники, применяются армированные пластмассовые сосуды, которые легче стальных в 4–4,5 раза. В этом случае массовый показатель хранения КПГ, хотя и остается ниже, чем у бензина, но отличается от него на величину, малосущественную в практике. Но они очень дороги.

Сжиженные природные газы (СПГ) имеют такое же происхождение и состав, как и компримированные природные газы. Они получаются охлаждением метана до минус 162 °C. Хранятся в теплоизолированных емкостях.

Независимо от качества теплоизоляции газосодержащих емкостей (сосуды Дюара), температура в них повышается, а следовательно, этот способ содержания газового топлива может быть использован при интенсивной эксплуатации транспортного средства и его безгаражном хранении, так как периодически требуется сброс давления, т. е. выпуск порции газа.

При переводе автотранспорта на СПГ его низкую температуру возможно использовать для компенсации потерь мощности или кондиционирования воздуха в салоне автомобиля.

Переоборудование автомобиля для работы на СПГ заключается в установке специальной криогенной емкости, небольшого испарителя, использующего тепло выпускных газов, и монтаже газовой топливной аппаратуры, которая аналогична применяемой на газобаллонных автомобилях при работе на КПГ. Затраты на получение СПГ в 2–3 раза больше, чем на получение КПГ. Поэтому сжиженный природный газ целесообразно применять на автомобилях-рефрижераторах, где он может выполнять дополнительные функции хладагента для холодильников и кондиционеров.

Исходя из вышеизложенного и учитывая, что в книге рассматривается газовое оборудование для легковых и малотоннажных грузовых автомобилей, основное внимание мы уделим двум первым видам газового топлива и устройствам, обеспечивающим их работу на двигателях внутреннего сгорания (ДВС).

Что нам ожидать от газового топлива?

Для ответа на этот вопрос рассмотрим основные физико-химические показатели газовых топлив, а также их влияние на эксплуатационные качества двигателя в сравнении с аналогичными характеристиками бензина.

Познакомим с величинами, их характеризующими.

1 Низшая теплота сгорания (HH, МДж/кг или МДж/м3) характеризует энергетические свойства газа и показывает, какое наименьшее количество теплоты может выделиться при полном сгорании единицы массы или объема.

2 Стехиометрический (массовый или объемный) коэффициент (L0 кг/кг или м3/м3) характеризует количество воздуха, теоретически необходимого для полного сгорания единицы массы или объема газа.

3 Низшая теплотворность горючей смеси (hH МДж/кг или МДж/м3) характеризует содержание тепловой энергии в единице массы ли и объема горючей смеси стехиометрического состава.

Названные показатели связаны между собой соотношением:

4. Плотность (Р, кг/м3) представляет собой массу, заключенную в единице объема газа в жидкой или газообразной его фазе при определенных внешних условиях (температуре и давлении).

5. Октановое число (ОЧ) характеризует антидетонационные свойства газа и служит критерием для установления допустимой степени сжатия двигателя. ОЧ газовых топлив лежит в пределах 70?110. Чем выше ОЧ газа, тем он менее склонен к детонационному сгоранию и тем выше допустимая степень сжатия двигателя и, следовательно, его экономичность.

6. Цетановое число (ЦТ) характеризует воспламеняемость газа: чем оно ниже, тем хуже происходит воспламенение газа и, следовательно, ухудшаются пусковые свойства двигателя на этом газе.

Октановое и цетановое числа связаны между собой линейной зависимостью: чем выше ОЧ, тем ниже ЦТ.

7. Пределы воспламеняемости газа характеризуют граничные значения содержания газа (в процентах по объему) в воздухе, при которых еще возможно воспламенение горючей смеси. На воспламеняемость газовой смеси оказывают влияние температура, давление и ее турбулентность (завихрение газовых потоков). Переобедненные и переобогащенные газовые смеси не воспламеняются.

Знание этих пределов важно как для организации рабочего процесса и регулирования топливоподачи в двигателях, так и для определения взрыво– и пожаробезопасности концентраций и соответствующего обустройства помещений для хранения и технического обслуживания автомобилей.

8. Критическая температура (Ткр) – температура, при которой плотности жидкости и ее насыщенного пара становятся равными и граница раздела между ними исчезает.

9. Давление насыщенных паров (Ркр) при критической температуре называется критическим давлением.

При температуре выше критической вещество может находиться только в газообразном состоянии независимо от внешнего давления.

Знание критической температуры очень важно для оценки газовых топлив и их классификации.

Рассмотрим таблицу с точки зрения сравнения физико-химических показателей газа и бензина как топлив для ДВС.

Таблица 1. Физико-химические показатели основных углеводородных газов, входящих в состав газовых топлив

* Расшифровка показателей и таблица 1 взяты из справочника «Газобаллонные автомобили», авторы А. И. Морев, В. Н. Ерохов, Б. А. Бекетов и др. – М. «Транспорт», 1992.

Первый показатель в таблице – химическая формула. Метан и сжиженный нефтяной газ, в состав которого входят этан, пропан, бутан и пентан, ни в своем составе, ни в примесях не имеют свинца, что делает выхлоп при их сгорании экологически более чистым, чем у бензина.

Молекулярная масса у газов ниже, чем у бензина, следовательно, наполнение цилиндров горючей смесью, при прочих равных условиях, будет ниже, чем у бензина. Это минус, так как ведет к снижению мощности ДВС.

Относительная плотность газовой фазы по воздуху – величина, необходимая для расчета механизмов смесеобразования рабочего тела (газовоздушной смеси) и непосредственно не характеризует преимущества, или недостатки газового топлива перед бензином, но говорит о том, что при утечке метан будет уходить вверх, а СНГ будет скапливаться внизу.

Плотность жидкости – характеризует объем сосуда для хранения жидкой фазы топлива. Мы видим, что для одной и той же массы для бензина нужен объем меньше, чем для газа. Это – минус.

Критическая температура. Углеводородные газы, имеющие критическую температуру значительно выше обычных температур окружающей среды (например, у пропана 96,8 °C, а у бутана – 152,0 °C), легко сжижаются и хранятся в сжиженном состоянии при относительно небольшом давлении. Они хранятся в достаточно легких емкостях, позволяющих их использовать для питания двигателей легковых и малотоннажных грузовых автомобилей.

А метан, у которого критическая температура значительно ниже (минус 82,1 °C), будет при любом давлении в газообразном состоянии, и для его использования в качестве газового топлива его содержат в баллонах под давлением 20 МПа.

Низшая теплота сгорания у всех газов больше, чем у бензина. Это является преимуществом газового топлива и компенсирует пониженное наполнение цилиндров из-за малой относительной плотности газа.

Стехиометрический коэффициент у газов выше, чем у бензина.

Октановое число у газа значительно выше, чем у бензина. Это большое преимущество газа, позволяющее избавить двигатель от детонации, увеличить его мощность за счет увеличения степени сжатия и снизить расход топлива.

Температура воспламенения. Не в пользу газа. Это ухудшит пусковые качества двигателя.

Пределы воспламеняемости и коэффициент избытка воздуха в пользу газового топлива. Они говорят о том, что пределы регулирования ДВС на газовом топливе шире, чем на бензиновом.

На основе рассмотренных физико-химических свойств газовых топлив можно утверждать, что они безусловно превосходят бензиновые по следующим параметрам:

– позволяют добиваться более высоких мощностных и топливно-экономических показателей, чем у аналогичных по способу организации рабочего процесса бензиновых двигателей. Специально сконструированные газовые двигатели по удельным показателям мощности превосходят бензиновые, а по топливной экономичности близки к дизельным;

– по экологическим показателям выхлопа значительно превосходят бензины.

Очень ярким доказательством преимущества применения газового топлива перед бензиновым является опыт работы в этом направлении в газовой промышленности. Вот как оценивают опыт применения газового топлива в книге «Природный газ как моторное топливо на транспорте» (издательство «Недра», 1986 год) авторы Ф. Г. Гайнуллин, А. И. Грищенко, Ю. Н. Васильев, Л. С. Золотаревский.

«Обобщение и анализ многолетнего опыта эксплуатации газовых двигателей на различных объектах газовой промышленности, выполненные ВНИИГАЗом, свидетельствуют о том, что при переходе с жидкого топлива на газообразное срок службы двигателя до капитального ремонта возрастает в 1,5 раза, а сроки смены масла увеличиваются в 2 раза.

Достаточно отметить, что коэффициент полезного действия газовых двигателей зe достигает 38–40 % в широком диапазоне режимов. Для сравнения укажем, что зe бензинового двигателя составляет лишь 30–35 % и только на наиболее экономичных режимах работы.

Особенно усложнено приготовление смеси для бензиновых двигателей при низких температурах атмосферного воздуха вследствие того, что бензин в этих условиях плохо испаряется. При газовом топливе приготовление равномерной смеси не вызывает труда.

Отмечается, что токсичность выпускных газов при работе на природном газе на 90 % ниже токсичности выпускаемых газов бензиновых двигателей.

Перевод двигателей на КПГ вместо бензина обеспечил снижение содержания в выпускных газах окиси углерода с 1,3 до 0,13 %, углеводородов с 221 до 88 млн. долей, а окислов и соединений азота с 1000 и более до 100–200 млн. долей. Помимо улучшения экологии использование КПГ в автомобильных двигателях увеличивает срок службы свечей до 85 тыс. км. нет испарения топлива, не образуются паровоздушные пробки в топливоподающей системе, обеспечиваются: устойчивая работа на холостом ходу, хорошая приемистость и пожаробезобасность.

В настоящее время в всем мире эксплуатируется свыше 400 тыс. газобаллонных автомобилей, работающих на КПГ. Самое большое число газобаллонных автомобилей на КПГ, в основном легковых (270 тыс. шт.), эксплуатируется уже несколько десятков лет в Италии.

По данным фирмы «Ford» (США), мощность автомобильного двигателя, работающего на СПГ после 55 тыс. миль пробега, была на 10 % выше, чем аналогичного, работавшего на бензине (соответственно 74 и 66 кВт), а содержание окиси углерода в отработавших газах двигателей на СПГ было в 5 раз ниже (соответственно 0,21 и 1,2 %). Аналогичные результаты показывают также и другие фирмы. ».

Естественно, сразу же возникает вопрос: «А почему же мы до сих пор не перешли все на газовое топливо для автомобилей?»

Это связано, в первую очередь, со сложностью создания резервов топлива. Как отмечалось выше, только сейчас размах газификации нашей страны принял такие размеры, которые могут позволить создать необходимую сеть газозаправочных станций для автомобилей.

Система хранения необходимых для бесперебойной работы транспорта запасов газа оказывается чрезвычайно громоздкой и требует значительных капитальных вложений. Достаточно сказать, что стоимость емкостей для хранения часового запаса сжатого газа в несколько раз превышает стоимость компрессора такой же часовой производительности. Стоимость емкостей для длительного хранения сжиженного газа оказывается еще выше вследствие применения дорогостоящих материалов.

И сейчас при определении рентабельности, а то и смысла перехода на газовое оборудование, необходимо учитывать наличие газозаправочных станций в регионах использования автомобиля.

Применение двухтопливных двигателей, способных одинаково надежно работать как на газовом, так и на жидком топливе, частично решает эту проблему. Такие двигатели могут работать как на бензине, так и на газе, или на дизельном топливе и на газе. Но это накладывает свой отпечаток на использование свойств газа, как топлива для двигателей внутреннего сгорания, лишая возможности полной реализации его серьезных преимуществ, таких, как повышение мощности и улучшение топливной экономичности за счет увеличения степени сжатия.

Для полного использования преимуществ газового топлива перед бензинами необходимо конструировать двигатели специально под газовое топливо, что требует серьезной перестройки автомобильной промышленности.

Необходимо создать легкие, высокопрочные и дешевые баллоны для содержания газового топлива в количестве, которое обеспечивает межзаправочный пробег для автомобиля не менее 400 км при минимальных размере и весе.

Сегодня многие регионы обладают достаточной сетью газовых заправок для нормальной эксплуатации автомобилей, использующих газовое топливо.

Созданы различные модели качественного оборудования для перевода двигателей автомобилей в двухтопливные и на практике доказан положительный эффект использования газового топлива для ДВС автомобилей, заключающийся в более полном сгорании газовоздушной смеси, благодаря чему улучшаются условия смазки трущейся пары гильза – поршневые кольца, так как газовое топливо не смывает масло со стеной гильзы. Поэтому же уменьшается нагарообразование в головке блока и на поршнях. Масло можно менять значительно реже, так как оно не разжижается и меньше загрязняется. Расход масла на угар при этом снижается до 15 %. Межремонтный пробег газового двигателя более продолжительный по сравнению с бензиновым. На газовом двигателе увеличивается срок службы свечей зажигания.

Применение газового топлива заметно снижает суммарную токсичность отработавших газов (выхлопа) – окиси углерода СО, двуокиси азота NO2, углеводородов CH. Вредных соединений свинца в отработанном газовом топливе вовсе не существует.

Дымность выхлопа в режиме свободного ускорения при работе на газовом топливе в 3 раза ниже, чем при работе на бензине. При правильно выбранном режиме работы двигателя снижается и уровень шума, что особенно важно в условиях города. И, наконец, стоимость требуемого газового топлива ниже стоимости бензина на величину, позволяющую окупить затраты на приобретение и установку газового оборудования за 25–30 тыс. км пробега с учетом его большего расхода на единицу пути.

http://www.razlib.ru

legkoe-delo.ru

• 
  Расход топлива на 100 км газель 4216
• 
  Какие двигатели стоят на газелях
• 
  Размер кузова газель 3302
• 
  Цельнометаллическая газель модель
• 
  Газ 3309 евро 3 топливная система
• 
  Автобусы на природном газе
• 
  Регулировка сцепления на газ 3307
• 
  Расход топлива газ 3308
• 
  Электросхема дизель газ 3309
• 
  Газ 3309 схема тормозов
• 
  Газ 3309 земляк самосвал