Виды газового топлива для автомобилей: преимущества и недостатки

Для многих автомобилистов бензин – слишком дорогое удовольствие. Приходится экономить и отказывать себе в возможности использовать личный транспорт без ограничений. Переход на газовое топливо является хорошей альтернативой бензину, позволяет ощутимо экономить на заправках автомобиля. Рассмотрим, какие еще преимущества дает водителю работающий на газу двигатель.

Виды газ-топлива

Двигатели современных автомобилей могут функционировать на двух разновидностях газа:

• пропан-бутан – сжиженный газ, побочный нефтепродукт, полученный в результате переработки нефти;
• метан – природный газ, который не подвергается сжижению.

Существует мнение, что двигатель, работающий на газовом топливе, быстрее портится и выходит из строя, но мнение это ошибочное и ничем не подтверждается. Напротив, специалисты-инженеры утверждают, что мотор автомобиля на газовом топливе работает без капитального ремонта в среднем в 1,5 – 2 раза дольше, чем на бензине. Это обусловлено тем, что газ – более однородная смесь, чем бензин, при работе двигателя происходит его полное сгорание. Кроме того, газ следующим образом влияет на работу мотора:

• газовая смесь снижает до минимума расход смазочных материалов в системе цилиндры – кольца;
• снижает нагарообразование на деталях блока двигателя – головке и поршнях;
• не загрязняет моторное масло;
• за счет более ровного сгорания топлива двигатель работает более бесшумно и мягче.

Цена газа значительно ниже, чем бензина, но расход на 10-20% больше за счет различной температуры сгорания топлива.

Преимущества и недостатки пропан-бутана

Жидкий газ имеет ряд преимуществ по сравнению с бензином:

• цена на 50% ниже, чем бензина;
• объем баллонов соответствует объему емкости бензина;
• бюджетная стоимость газовой установки;
• возможность заправки в широкой сети заправочных станций;
• мощность двигателя практически не меняется.

К минусам можно отнести лишь то, что расход газа выше, чем бензина на 10 %. Особенность функционирования: двигатель прогревается на бензине, потом переключается на газ.

Свойства, достоинства и минусы метана

К числу плюсов природного газа относят:

• самое экономичное топливо – в 3 раза дешевле бензина;
• расход газового топлива при работе двигателя намного ниже, чем расход бензина.

Недостатки метана:

• двигатель, функционирующий на газу, теряет мощность на 10%;
• число заправок ограничено;
• слишком громоздкие баллоны.

Для легковых автомобилей наиболее приемлемое топливо, альтернативное бензину – газ пропан-бутан. Метан, хотя и более экономичный, но из-за громоздкости баллонов использование на легковых машинах невозможно.

 

 

Недостатки и преимущества газового топлива

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.

Это вас точно заинтересует  Автомобильный воздушный фильтр

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%

Это вас точно заинтересует  Что собой представляет стартер автомобильный?

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 и недостатки применения газового топлива

Категория:

   Газобаллонные автомобили

Преимущества и недостатки применения газового топлива

Применение газового топлива на автомобильном транспорте имеет ряд положительных качеств. К основным преимуществам газовых топлив относят более высокую антидетонационную их стойкость. Октановое число газовых топлив составляет 95— 110 ед. Это позволяет применять в газовых двигателях более высокие степени сжатия. Степень сжатия у современных газовых двигателей может быть на 23—25% выше по сравнению с бензиновыми двигателями базовых моделей.

Высокая детонационная стойкость СНГ позволяет форсировать двигатель ЗИЛ-138 по степени сжатия с 6,5 до 8,0, а двигатель 3M3-53-07 — с 6,7 до 8,5. Перевод бензинового двигателя на питание СНГ при неизменной степени сжатия сопровождается снижением максимальной его мощности на 5—7%. Поэтому повышение степени сжатия у двигателя ЗИЛ-138 до 8,0, а у двигателя 3M3-53-07 до 8,5 позволяет сохранить мощность двигателей базовых модификаций.

Преимущество газобаллонных автомобилей, работающих на СПГ, частично состоит в том, что после израсходования газа можно быстро перейти на полноценную работу двигателя на бензине. В условиях недостаточно развитой сети АГНКС это является очень важным.

Вместе с тем подобная система питания при работе на СПГ не позволяет реализовать преимущества газа как высокооктанового топлива. В этом случае степень сжатия двигателя и, следовательно, топливная его экономичность определяются октановым числом бензина А-76. Перевод бензинового двигателя на питание СПГ при неизменной степени сжатия снижает максимальную его мощность на 15—20%- Применение специальных конструкций газовых двигателей со степенью сжатия 8,0 позволяет повысить мощность двигателя на 12%, а также уменьшить расход топлива и повысить запас хода на 10% по сравнению с показателями двигателя со степенью сжатия 6,5.

Высокие детонационные свойства газового топлива обеспечивают эффективную работу газодизельных двигателей при неизменной степени сжатия. Номинальная мощность двигателя КамАЗ-7409 в газодизельном и дизельном режимах одинакова. Это обеспечивает практически неизменные тягово-скоростные качества автомобиля при использовании СПГ.

Применение СНГ и СПГ в качестве моторного топлива позволяет существенно снизить токсичность ОГ по основным контролируемым параметрам: окиси углерода (СО) в 3—4 раза, окислам азота (NOx) в 1,2—2,0, углеводородам (СН) в 1,2—1,4 раза. В ОГ газобаллонного автомобиля не содержатся вредные соединения свинца. Это заметно снижает суммарную их токсичность. Необходимыми условиями снижения токсичности ОГ газовых двигателей являются правильная регулировка и нормальное функционирование системы подачи газового топлива. Дымность ОГ газодизельного двигателя в режиме свободного ускорения при работе на газодизельной смеси в 2—4 раза ниже, чем при работе на дизельном топливе.

В зависимости от режима работы газового двигателя снижение шума в сравнении с карбюраторным двигателем составляет 8—9 дБ. Это имеет важное социальное значение, особенно в условиях интенсивного городского движения. Работа двигателя на газодизельной смеси позволяет снизить уровень шума на 3—8 дБ.

К важным преимуществам газового топлива следует отнести и относительно невысокую его стоимость. Отпускная цена газового топлива, эквивалентного по теплосодержанию жидкому топливу, примерно в 2 раза меньше стоимости бензина.

Межремонтный пробег газового двигателя в 1,5 раза выше по сравнению с бензиновым, так как он работает в более благоприятных условиях. Срок службы свечей зажигания у газового двигателя на 40% больше по сравнению с бензиновым. Вместе с тем в газовых двигателях быстрее изнашиваются седла и клапаны.

Газовое топливо не смывает масляную пленку со стенок цилиндра. Это улучшает условия смазки трущейся пары гильза — верхнее поршневое кольцо. Одновременно с этим газовое топливо практически не дает лаковых отложений и нагарообразования в самом двигателе и в системе питания. Отсутствие разжижения моторного масла и уменьшение его загрязнения позволяют в условиях эксплуатации увеличить в 1,5—2 раза интервалы смены моторного масла, масляных фильтров, а также реже проводить по этой причине регулировки элементов и систем двигателя. Расход моторного масла в эксплуатации уменьшается на 10—12% по сравнению с бензиновыми двигателями.

Наряду с положительными качествами перевод автомобилей на питание СНГ или СПГ связан с рядом недостатков.

Газовый баллон находится под высоким избыточным давлением. Это требует соблюдения более строгих мер безопасной эксплуатации газобаллонных автомобилей. Недостаточно высокая надежность газовой аппаратуры по сравнению с бензиновой системой питания требует более сложных конструктивных и технологических решений. Это сопровождается более высокой стоимостью газовой аппаратуры, составляющей 21—27% от общей стоимости автомобиля. Из-за увеличения стоимости газобаллонного оборудования и его монтажа на автомобиле амортизационные отчисления возрастают на 11 —12%.

Металлоемкость газобаллонных автомобилей при использовании СНГ увеличивается на 65—150 кг, а при использовании СПГ — на 400—950 кг. В зависимости от числа и массы грузовых баллонов высокого давления грузоподъемность автомобилей снижается на 14—18%.

Более высокой квалификации обслуживающего персонала требуют техническое обслуживание и текущий ремонт (ТО и TP) газобаллонных автомобилей. Трудоемкость ТО и TP при использовании СНГ увеличивается на 3—5%, а при использовании СПГ — на 12—15%. Недостаточная приспособленность газовой аппаратуры к ее контролированию и проведению диагностических работ сопровождается увеличением материальных затрат на ТО и TP газобаллонной аппаратуры до 16%.

Коэффициент использования пробега газобаллонных автомобилей при работе на СПГ на 8—13% меньше по сравнению с однотипными бензиновыми. Это в определенной мере объясняется недостаточным числом АГНКС и значительным удалением их от автотранспортных предприятий (АТП). При использовании СПГ пробег автомобиля на одной заправке газом сокращается до 200-—250 км (вместо 450—500 км у бензиновых автомобилей).

Газобаллонные автомобили из-за повышения трудоемкости ТО и TP, отсутствия необходимой номенклатуры, запасных частей и других причин простаивают в настоящее время несколько больше по сравнению с бензиновыми модификациями.

Годовая производительность газобаллонных автомобилей при использовании СПГ на городских перевозках по сравнению с бензиновыми модификациями уменьшается на 14—16%. Из-за повышения эксплуатационных затрат себестоимость транспортной работы газобаллонных автомобилей по сравнению с бензиновыми возрастает.

Газобаллонные автомобили наиболее эффективны на внутригородских перевозках при обслуживании предприятий торговли, быта, связи и других учреждений, когда характер перевозимых грузов не позволяет полностью использовать максимальную грузоподъемность бензиновых автомобилей. Коэффициент использования грузоподъемности газобаллонных автомобилей в данном случае возрастает.

Для поддержания надежности газобаллонных автомобилей на необходимом уровне повышают единовременные капитальные вложения в производственно-техническую базу АТП на 4—5%.

По пусковым качествам при температуре окружающего воздуха не ниже —5 °С газовые двигатели не отличаются от бензиновых. При более низких температурах пуск холодного двигателя на газе вызывает затруднения.

Снижение мощности двигателя при использовании СПГ сопровождается ухудшением следующих тягово-динамических и эксплуатационных характеристик автомобилей: — максимальная скорость движения уменьшается на 5—10%; — продолжительность разгона до скорости 60 км/ч увеличивается на 30—42%; — продолжительность разгона на участке длиной 1 000 м увеличивается на 9—12%;

— предельные углы преодолевамых подъемов уменьшаются на 30—40%.

Скорость движения автопоездов КамАЭ-53208 и КамАЭ-53218 при использовании газодизельного и дизельного процессов практически одинакова.

Дозаправка газобаллонных автомобилей в пути может осуществляться с помощью передвижных газозаправщиков, газобаллонных прицепов, дополнительных аккумуляторов газа и т. п.

Реклама:

Читать далее: Экономическая эффективность применения газового топлива на автомобильном транспорте

Категория: — Газобаллонные автомобили

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Преимущества природного газа перед другими видами топлива и его недостатки

Многих интересует вопрос — какие преимущества природного газа перед другими видами топлива? Вообще, природный газ – это распространенное полезное ископаемое, активно применяемое человеком в качестве топлива для электростанций, котельных, предприятий и автотранспорта, а также для бытовых нужд. Другое направление его использования – получение синтетических полимеров. Чем природный газ лучше нефтепродуктов, знают практически все. Газ считается экологически чистым видом топлива, поэтому во многих густонаселенных районах его используют в приоритетном порядке.

Основные преимущества и недостатки газа при использовании

Газ является наиболее чистым среди всех распространенных видов органического топлива. При одном и том же количестве выделенного тепла сжигание газа дает в 3 раза меньше СО2, чем при сжигании угля. Все остальные загрязнители также выделяются в гораздо меньшем количестве.

Основным недостатком газа является повышенная взрывоопасность. Периодические ЧП на угольных шахтах связаны именно со взрывами выделяющегося из угольных пластов газа. Добыча, транспортировка и использование природного газа часто сопряжены с выделением в атмосферу парникового газа метана. В то же время сжигание газа практически не дает сажи и аэрозолей.

На теплоэлектростанциях преимущества использования газа заключаются в возможности большей маневренности и регулировании производства энергии в зависимости от нужд потребителя. При этом почти не образуется твердых отходов, а потому не стоит проблема с их утилизацией, как при сжигании угля.

Преимущества природного газа перед другими видами топлив

Использование газа в качестве топлива для автомобилей имеет свои плюсы и минусы.

• Главное преимущества газового моторного топлива – это низкий уровень выбросов вредных веществ (или отсутствие такового). Это касается не только безвредного для здоровья, но вредного для климата углекислого газа, но и оксидов азота, сажи, угарного газа, свинца и других токсичных соединений. Хотя большинство российских автовладельцев не считают это преимущество главным. А зря. Ведь здоровье – это самое главное.
• Некоторые финансовые преимущества. Правда, сама установка газового оборудования стоит не дешево, но эти затраты окупятся через 10 или 20 тысяч километров езды. Газовых заправок зачастую тоже достаточно.
• Возможность комбинированного использования топлива. При заполнении бензинового и газового бака одновременно можно увеличить запас хода автомашины от 350 до 500 км. Это уменьшит зависимость от промежуточных автозаправок, где возможно низкое качество жидкого топлива. Также использование газа уменьшает расход машинного масла и износ деталей.
• Более долгий срок службы авто. Равномерное сгорание газа и малое выделение продуктов его горения снижают нагрузку на двигатель и другие части авто, что делает их более долговечными.

Минусы использования газового топлива

Помимо преимуществ природного газа перед другими видами топлива, имеются у него и недостатки:

• Некоторые сложности с заправкой автомобиля. Газовая заправка проходит несколько сложнее и дольше, чем заправка жидкими видами топлива. Плюс к этому, количество газовых заправок не столь велико, как бензиновых. Могут возникнуть также сложности с ремонтом газового оборудования (по причине нехватки специалистов).
• Уменьшение возможностей двигателя. При использовании газа мощность двигателя падает на 10-15 процентов, а скорость движения – примерно на 5 %.
• Дополнительный вес. После установки газобаллонного оборудования общий вес авто увеличивается примерно на 60 кг, а объем багажника уменьшается.
• Риск утечек. Газ более прихотлив, чем бензин, и требует к себе повышенного внимания. Важно, чтобы газовый баллон был хорошо закреплен. Если в салоне, багажнике или капоте появился запах газа, то необходимо обратиться в сервисный центр. Не рекомендуется заправка автомобиля газом, предназначенным для бытовых нужд. Также необходим контроль за давлением в баллоне и следование рекомендациям специалистов.
• Чувствительность к температуре. При температуре ниже — 10 возможны проблемы с запуском двигателя, а при слишком высокой температуре возникает риск разгерметизации.

В целом же, установка газового оборудования целесообразна при большой дальности поездок и наличии достаточного числа газозаправок в регионе.

Заключение

Таким образом, преимущества природного газа перед другими видами топлива очевидны. Однако при использовании его в двигателях внутреннего сгорания большое значение имеют и недостатки. Преимущества природного газа как топлива в основном связаны с экологией.

fb.ru

Преимущества природного газа как топлива

Природный газ включает в себя смесь газов, которые образуются в недрах Земли. Прежде всего, природный газ — это полезное ископаемое. Он не имеет ни цвета, ни запаха. Поскольку чистый газ не пахнет, в него добавляются вещества одоранты, которые придают газу такой резкий запах. Одоранты используются, чтобы можно было вовремя обнаружить утечку газа и избежать неприятных последствий. Его добыча не простое занятие. Природный газ может добываться на глубине до нескольких километров.

Транспортировка еще сложнее. Из-за содержания множества примесей, газ может вызвать сильную коррозию. Пары воды, которые содержатся в нем создают конденсат. Из-за этого конденсата создаются препятствия, которые не дают газу продвигаться по трубам. Согласно экологическим меркам, самое чистое топливо — это природный газ. Он широко используется для жилищных потребностей (обогрева домов, разогрева воды и т.д.), в качестве альтернативного или основного источника топлива для машин и т.п. В общем, газом полноценно пользуются и в обиходе, и на производстве. Без него наша жизнь была куда сложнее.

Виды топлива

Перед тем, как начать рассуждать, о преимуществах природного газа в качестве топлива, для сравнения, нужно узнать какие виды топлива могут существовать в мире. Топливо – это то, что способно гореть и выделять тепло. Существует несколько видов топлива. Первое из них, которое было изобретено очень давно, это твердое топливо. К нему относится древесина и ее отходы, уголь, торф т.п. Второй вид – это жидкое топливо. Ко второму виду можно отнести нефтяные продукты (мазут, керосин, бензин и т.п.), различные масла и спирты. Третий вид собственно говоря – газовое топливо. К нему можно отнести пропан, бутан, метан и т.д. И заключить весь этот список можно четвертым видом «нестандартное топливо». К нему относится ядерное, термоядерное и ракетное топлива. Как можно заметить, разновидностей топлива очень много. Но все-таки большее предпочтение испытывается к газовому топливу. Так почему же? Вот и пришло время для плюсов и минусов топлива.

Преимущества и недостатки

Видов топлива много, но вот какие недостатки у них есть? Сейчас прежде всего, наше общество стало смотреть на экологию. Из всех видов топлива, самым чистым является природный газ. Являясь самым экологически чистым, он при этом не уступает по выделению тепла жидким и твердым топливам. И намного безопаснее ядерного или термоядерного. За такой огромный плюс, природный газ наградили званием «зеленое топливо». Благодаря большому выделению тепла, газ может применяться в виде энергетического или технологического топлива. Сейчас набирает популярность использовать природный газ вместо бензина или дизельного топлива. По стоимости газ намного дешевле чем бензин или дизель, при его использовании уменьшается износ систем двигателя. Помимо автомобилей, газ используется в железнодорожном, воздушном и водном транспорте.

Поскольку газ находится в сжатом состоянии, он занимает меньший объем, чем к примеру бензин. Не стоит забывать и о его альтернативности. В автомобильном транспорте, газ возможно использовать как дополнение к основному источнику питания. При этом, не отказываясь от основного. То есть, если автомобиль работает на бензине, то можно пожертвовать местом и прикрепить баллон с газом. В итоге получается возможность использовать газ, если закончился бензин. Ходит миф об опасности взрыва баллона с газом. Но этот миф производители развеяли. Если приобретать продукцию известных марок, то о взрыве или утечки газа можно забыть. Система безопасности в баллоне оснащается на высшем уровне. Даже если произошла утечка газа, ее можно обнаружить гораздо быстрее, чем того же бензина или дизеля. Как писалось ранее, в газ добавляются специальные вещества, которые дают резкий запах. Плюсов довольно много, но и недостатки тоже присутствуют. В России такой вид топлива не так давно был введен. Поэтому в стране мало заправочных станций и ремонтных центров. Для любителей быстрой езды, данный вид топлива не подходит.

При сжигании газа, снижается мощность двигателя, из-за этого снижается и скорость автомобиля. Для нашего климата использование газа как топлива затруднительно. При низких температурах, давление газа снижается и перестает попадать в систему. Поэтому завести машину возможно только с использованием бензина. Так же проблема возникает при повышенной температуре. Если машина нагреется под прямыми лучами солнца или сильной жаре, то возможно появление избыточного давления. Еще хуже, разгерметизация. Когда на улице сильная жара, и машина нагрелась, то нужно выработать несколько литров газа, для уменьшения давления в баллоне.

Так же, если газ используется как дополнительное топливо, то баллон в багажном отделении займет не мало места. А если баллон закрепить не на месте запаски, а на спинке заднего сиденья, то перевозка дальномерных грузов исключается. Вес автомобиля увеличивается с баллоном. А значит, расход топлива тоже увеличится. Хоть утечка газа из баллона и редкий случай, нужно быть предельно внимательным. Если был обнаружен запах газа в салоне или в багажном отделении, обязательно проверьте все элементы аппаратуры на герметичность. Соблюдая правила использования газа (проверка давления в баллоне, заправка не бытовым газом, соблюдение рекомендаций специалиста), можно полностью исключить данную проблему.

Общий вывод

Несмотря на минусы и возможные проблемы, использование природного газа как топлива имеет место быть. Прежде всего, его стоит использовать тем, кто совершает поездки на большие расстояния. Так как это дешевле. Да и двигатель изнашивается меньше, а значит и машина прослужит дольше.

Жизнь без природного газа в быту сложна. Газ позволяет нам приготовить пищу, обогреть дом, сварить железо и много другое.  Он охватывает почти все сферы, строительство, транспорт, коммунальные услуги и многое другое. Во многом, благодаря ему, поддерживается жизнеобеспечение всего человечества.

Admin

kakpravilino.com

 

«Питер — АТ»
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Преимущества и недостатки применения газового топлива

Категория:

   Газобаллонные автомобили

Публикация:

   Преимущества и недостатки применения газового топлива

Читать далее:

Преимущества и недостатки применения газового топлива

Применение газового топлива на автомобильном транспорте имеет ряд положительных качеств. К основным преимуществам газовых топлив относят более высокую антидетонационную их стойкость. Октановое число газовых топлив составляет 95— 110 ед. Это позволяет применять в газовых двигателях более высокие степени сжатия. Степень сжатия у современных газовых двигателей может быть на 23—25% выше по сравнению с бензиновыми двигателями базовых моделей.

Высокая детонационная стойкость СНГ позволяет форсировать двигатель ЗИЛ-138 по степени сжатия с 6,5 до 8,0, а двигатель 3M3-53-07 — с 6,7 до 8,5. Перевод бензинового двигателя на питание СНГ при неизменной степени сжатия сопровождается снижением максимальной его мощности на 5—7%. Поэтому повышение степени сжатия у двигателя ЗИЛ-138 до 8,0, а у двигателя 3M3-53-07 до 8,5 позволяет сохранить мощность двигателей базовых модификаций.

Преимущество газобаллонных автомобилей, работающих на СПГ, частично состоит в том, что после израсходования газа можно быстро перейти на полноценную работу двигателя на бензине. В условиях недостаточно развитой сети АГНКС это является очень важным.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Вместе с тем подобная система питания при работе на СПГ не позволяет реализовать преимущества газа как высокооктанового топлива. В этом случае степень сжатия двигателя и, следовательно, топливная его экономичность определяются октановым числом бензина А-76. Перевод бензинового двигателя на питание СПГ при неизменной степени сжатия снижает максимальную его мощность на 15—20%- Применение специальных конструкций газовых двигателей со степенью сжатия 8,0 позволяет повысить мощность двигателя на 12%, а также уменьшить расход топлива и повысить запас хода на 10% по сравнению с показателями двигателя со степенью сжатия 6,5.

Высокие детонационные свойства газового топлива обеспечивают эффективную работу газодизельных двигателей при неизменной степени сжатия. Номинальная мощность двигателя КамАЗ-7409 в газодизельном и дизельном режимах одинакова. Это обеспечивает практически неизменные тягово-скоростные качества автомобиля при использовании СПГ.

Применение СНГ и СПГ в качестве моторного топлива позволяет существенно снизить токсичность ОГ по основным контролируемым параметрам: окиси углерода (СО) в 3—4 раза, окислам азота (NOx) в 1,2—2,0, углеводородам (СН) в 1,2—1,4 раза. В ОГ газобаллонного автомобиля не содержатся вредные соединения свинца. Это заметно снижает суммарную их токсичность. Необходимыми условиями снижения токсичности ОГ газовых двигателей являются правильная регулировка и нормальное функционирование системы подачи газового топлива. Дымность ОГ газодизельного двигателя в режиме свободного ускорения при работе на газодизельной смеси в 2—4 раза ниже, чем при работе на дизельном топливе.

В зависимости от режима работы газового двигателя снижение шума в сравнении с карбюраторным двигателем составляет 8—9 дБ. Это имеет важное социальное значение, особенно в условиях интенсивного городского движения. Работа двигателя на газодизельной смеси позволяет снизить уровень шума на 3—8 дБ.

К важным преимуществам газового топлива следует отнести и относительно невысокую его стоимость. Отпускная цена газового топлива, эквивалентного по теплосодержанию жидкому топливу, примерно в 2 раза меньше стоимости бензина.

Межремонтный пробег газового двигателя в 1,5 раза выше по сравнению с бензиновым, так как он работает в более благоприятных условиях. Срок службы свечей зажигания у газового двигателя на 40% больше по сравнению с бензиновым. Вместе с тем в газовых двигателях быстрее изнашиваются седла и клапаны.

Газовое топливо не смывает масляную пленку со стенок цилиндра. Это улучшает условия смазки трущейся пары гильза — верхнее поршневое кольцо. Одновременно с этим газовое топливо практически не дает лаковых отложений и нагарообразования в самом двигателе и в системе питания. Отсутствие разжижения моторного масла и уменьшение его загрязнения позволяют в условиях эксплуатации увеличить в 1,5—2 раза интервалы смены моторного масла, масляных фильтров, а также реже проводить по этой причине регулировки элементов и систем двигателя. Расход моторного масла в эксплуатации уменьшается на 10—12% по сравнению с бензиновыми двигателями.

Наряду с положительными качествами перевод автомобилей на питание СНГ или СПГ связан с рядом недостатков.

Газовый баллон находится под высоким избыточным давлением. Это требует соблюдения более строгих мер безопасной эксплуатации газобаллонных автомобилей. Недостаточно высокая надежность газовой аппаратуры по сравнению с бензиновой системой питания требует более сложных конструктивных и технологических решений. Это сопровождается более высокой стоимостью газовой аппаратуры, составляющей 21—27% от общей стоимости автомобиля. Из-за увеличения стоимости газобаллонного оборудования и его монтажа на автомобиле амортизационные отчисления возрастают на 11 —12%.

Металлоемкость газобаллонных автомобилей при использовании СНГ увеличивается на 65—150 кг, а при использовании СПГ — на 400—950 кг. В зависимости от числа и массы грузовых баллонов высокого давления грузоподъемность автомобилей снижается на 14—18%.

Более высокой квалификации обслуживающего персонала требуют техническое обслуживание и текущий ремонт (ТО и TP) газобаллонных автомобилей. Трудоемкость ТО и TP при использовании СНГ увеличивается на 3—5%, а при использовании СПГ — на 12—15%. Недостаточная приспособленность газовой аппаратуры к ее контролированию и проведению диагностических работ сопровождается увеличением материальных затрат на ТО и TP газобаллонной аппаратуры до 16%.

Коэффициент использования пробега газобаллонных автомобилей при работе на СПГ на 8—13% меньше по сравнению с однотипными бензиновыми. Это в определенной мере объясняется недостаточным числом АГНКС и значительным удалением их от автотранспортных предприятий (АТП). При использовании СПГ пробег автомобиля на одной заправке газом сокращается до 200-—250 км (вместо 450—500 км у бензиновых автомобилей).

Газобаллонные автомобили из-за повышения трудоемкости ТО и TP, отсутствия необходимой номенклатуры, запасных частей и других причин простаивают в настоящее время несколько больше по сравнению с бензиновыми модификациями.

Годовая производительность газобаллонных автомобилей при использовании СПГ на городских перевозках по сравнению с бензиновыми модификациями уменьшается на 14—16%. Из-за повышения эксплуатационных затрат себестоимость транспортной работы газобаллонных автомобилей по сравнению с бензиновыми возрастает.

Газобаллонные автомобили наиболее эффективны на внутригородских перевозках при обслуживании предприятий торговли, быта, связи и других учреждений, когда характер перевозимых грузов не позволяет полностью использовать максимальную грузоподъемность бензиновых автомобилей. Коэффициент использования грузоподъемности газобаллонных автомобилей в данном случае возрастает.

Для поддержания надежности газобаллонных автомобилей на необходимом уровне повышают единовременные капитальные вложения в производственно-техническую базу АТП на 4—5%.

По пусковым качествам при температуре окружающего воздуха не ниже —5 °С газовые двигатели не отличаются от бензиновых. При более низких температурах пуск холодного двигателя на газе вызывает затруднения.

Снижение мощности двигателя при использовании СПГ сопровождается ухудшением следующих тягово-динамических и эксплуатационных характеристик автомобилей:
— максимальная скорость движения уменьшается на 5—10%;
— продолжительность разгона до скорости 60 км/ч увеличивается на 30—42%;
— продолжительность разгона на участке длиной 1 000 м увеличивается на 9—12%;
— предельные углы преодолевамых подъемов уменьшаются на 30—40%.

Скорость движения автопоездов КамАЭ-53208 и КамАЭ-53218 при использовании газодизельного и дизельного процессов практически одинакова.

Дозаправка газобаллонных автомобилей в пути может осуществляться с помощью передвижных газозаправщиков, газобаллонных прицепов, дополнительных аккумуляторов газа и т. п.

Рекламные предложения:

Читать далее: Экономическая эффективность применения газового топлива на автомобильном транспорте

Категория: — Газобаллонные автомобили

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Преимущества и недостатки основных видов топлива автомобиля



Одним из загрязнителей является транспорт. Все виды современного транспорта наносят большой ущерб биосфере, но наиболее опасен для нее автомобильный транспорт. Более половины вредных выбросов приходится на выхлопные газы автотранспорта. Основная причина загрязнения воздуха в данном случае заключается в неполном сгорании топлива. Всего 15% топлива расходуется на обеспечение движения, а 85% — «летит на ветер». К тому же, камера сгорания автомобиля — это своеобразный реактор, синтезирующий химические вещества и выбрасывающий их в атмосферу. Даже невинный азот из атмосферы, попадая в камеру сгорания, преобразуется в ядовитые оксиды азота [1].

Первичные и вторичные загрязнители оказывают действие не только на природу, но и на человека. Загрязнители в своем большинстве канцерогенны. Одна из первопричин загрязнения воздушной среды – последствия использования нефтепродуктов и нефти.

Цель исследования: изучить состав автомобильного топлива, выявив влияние качества топлива на работу двигателя внутреннего сгорания и окружающую среду.

Задачи исследования:

1. Изучить принцип работы двигателя внутреннего сгорания.

2. Изучить физические свойства и состав бензина и метана, дать их сравнительную характеристику.

3. Выявить взаимосвязь между качеством моторного топлива и веществами, загрязняющими окружающую среду.

Актуальность исследования состоит в том, что в больших городах первенство в загрязнении атмосферы переходит от промышленности к транспорту, а это является важнейшей экологической проблемой.

1. Двигатель внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания – это тип двигателя, тепловая машина, в которой химическая энергия топлива (обычно применяется жидкое или газообразное углеводородное топливо), сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу. Несмотря на то, что ДВС относятся к относительно несовершенному типу тепловых машин (сильный шум, токсичные выбросы, небольшой ресурс), благодаря своей автономности (используемое топливо содержит гораздо больше энергии, чем лучшие электрические аккумуляторы) ДВС очень широко распространены на транспорте.

В двигателе внутреннего сгорания камерой сгорания является цилиндр, где химическая энергия топлива превращается в механическую энергию, которая из возвратно-поступательного движения поршня превращается во вращательную с помощью кривошипно-шатунного механизма.

По типу используемого топлива различают: бензиновые; роторные; газовые; газодизельные двигатели.

2. Физические свойства и состав бензина и метана.

Бензины – смесь углеводородов различного строения С4 – С12 (идентифицировано около 200 углеводородов). Это жидкости с температурой кипения 35-195°С, плотностью 0,7-0,78 г/см. 10% массы бензинов должны перегоняться при температуре 68-79°С. Это так называемая пусковая фракция, от ее характеристик зависит легкость запуска двигателя. Состав бензина зависит от состава нефти, из которой его получают. Элементный анализ и только в тяжелой смолистой нефти их содержание более значительно. Природные нефти и продукты их перегонки – бензины – содержат парафиновые (метановые), циклические (насыщенные) и ароматические углеводороды. В незначительных количествах иногда встречаются ненасыщенные углеводороды. УГЛЕРОД 82-87% ВОДОРОД 11-15% КИСЛОРОД, АЗОТ, СЕРА не более10%.

Важнейшая количественная характеристика топлива, на основе которой определяется его сортность и применимость в двигателях той или иной конструкции – детонационная стойкость. Детонационная стойкость — параметр, характеризующий способность углеводородного (или любого иного) топлива противостоять самовоспламенению при сжатии.

Высокая детонационная стойкость бензинов обеспечивает их нормальное сгорание на всех режимах эксплуатации двигателя. При сжатии рабочей смеси, температура и давление повышаются, и начинается окисление углеводородов, которое интенсифицируется после воспламенения смеси. Если углеводороды несгоревшей части топлива обладают недостаточной стойкостью к окислению, начинается интенсивное накапливание перекисных соединений, а затем — их взрывной распад. При высокой концентрации перекисных соединений, происходит тепловой взрыв, который вызывает самовоспламенение топлива.

3. Сравнительный анализ основных характеристик бензина и метана.

Показатель	Метан СН4	Бензин
Молекулярная масса, кг/моль	16	114
Плотность жидкости (при нормальных условиях)	—	720-740
Критическая температура	-82,1	—
Низшая теплота сгорания (массовая) МДж/кг	48,7	43,9
Октановое число	110	84
Температура воспламенения	640	330

Метан в своем составе не имеет свинца, что делает выхлоп при его сгорании экологически более чистым, чем у бензина.

Молекулярная массау метана 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.

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 метана. Это – минус.

Критическая температура. Углеводородные газы, имеющие критическую температуру значительно выше обычных температур окружающей среды, 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.

Октановое число у метана 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.

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;

– по экологическим показателям выхлопа значительно превосходят бензины.

Достаточно отметить, что коэффициент полезного действия газовых двигателей достигает 38–40 % в широком диапазоне режимов. Для сравнения укажем, что коэффициент полезного действия 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.

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.

Вывод: 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.

Литература:

1. Аксёнов, И.Я., Аксёнов, В.И. Транспорт и охрана окружающей среды. – М.: Транспорт, 1986.
2. Голубев, И.Р., Новиков, Ю.В. Окружающая среда и транспорт. – М.: Транспорт, 1987.
3. Якубовский, Ю. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды. – М.: Транспорт, 1979.

Основные термины (генерируются автоматически): газовое топливо, внутреннее сгорание, бензин, двигатель, критическая температура, состав бензина, окружающая среда, газ, метан, газовое оборудование.

Преимущества и недостатки газового топлива

В связи с постоянно растущими ценами на автомобильное топливо у владельцев транспортных средств возникает один вопрос, как можно сэкономить. Поэтому многие ищут альтернативную замену бензину, ведь он один из самых дорогостоящих вариантов, а вот с газом дело обстоит иначе. Почему? В чем же особенности этого типа топлива?

Положительные стороны использования газового топлива.

Изначально стоит знать, что есть три вида органического газа, которым заправляют автомобили: метан, пропан и бутан. Для того чтобы заправляться метаном нужно специальное разрешение, поэтому его используют реже, чем два других варианта. Что касается пропана и бутана, то они имеют денежную стоимость в разы меньше, чем бензин, а это помогает во много раз снизить затраты водителя, а для многих это немаловажный аспект. Важной составляющей является и то, что газ более экологичен, чем бензин, так как в результате переработки не образуются опасные соединения свинца и угарного газа. Таким образом, сохраняется чистота окружающей среды, а это немаловажно.

Еще одним преимуществом есть то, что при работе автомобиля на газу лучше сохраняется работоспособность двигателя внутреннего сгорания, а эта деталь для автомобиля, как сердце для человека. Газ предотвращает образование темного налета на стенках клапанов. Также с помощью пропана или бутана двигатель работает без шума, что обеспечивает комфорт во время поездки. Как видно преимуществ много, но есть и недостатки.

В чем же заключаются отрицательные стороны использования газового оборудования в автомобиле?

Для заправки автомобиля газом нужно установить специальное газовое оборудование, а оно довольно громоздкое и занимает много места в багажном отделении. Второй момент, то что газ – очень опасен, чего нельзя сказать о бензине, поэтому нужно регулярно делать осмотр данного оборудования. Кроме всего прочего, газ уменьшает разгон автомобиля примерно на 5%. Все эти детали являются очень важными и о них следует подумать еще до того, пока данное оборудование будет установлено в машину.

Учитывая вышеизложенные аспекты можно задуматься о том, какое топливо является более качественным не только для автомобиля, но и для окружающей среды. При всем этом стоит понимать, если передвигается человек на автомобиле очень мало, то такое оборудование окупиться не скоро. У каждого топлива существуют свои плюсы и минусы, поэтому исходить при выборе нужно исключительно из собственных соображений.

СОСТАВ И СВОЙСТВА ГАЗООБРАЗНОГО ТОПЛИВА

ТЕПЛОГЕНЕРАТОРЫ КОТЕЛЬНЫХ

В газообразном топливе газовых месторождений преобладают метан СН4 (80.98 %), тяжелые уг­леводороды (этан, пропан, бутан и т. д.), водород, сероводород, в небольших количествах кислород, азот, углекислый газ и водяные пары. Состав газообразного топлива дается в процентах по объему [3, 12, 17], а расчеты ведут исходя из единиц объема сухого газа, взятого при нормальных условиях.

При окислении 1 м3 метана образуются углекислый газ, водяные пары и 36 МДж теплоты; этана — 63,8 МДж, пропана — 91,4 МДж, бутана — 120 МДж и т. д.

Природный газ не имеет цвета, запаха, вкуса, легче воздуха (плотность 0,75 кг/м3). Теплота сгора­ния 33.40 МДж/м3. Природный газ на человека действует удушающе, а смертельная доза — 25 % от объема помещения. Температура воспламенения в воздухе — это температура, которую должен иметь газ или газовое топливо, чтобы начался самопроизвольный процесс горения за счет выделения теплоты горящими частицами газа без подвода теплоты извне. Для метана температура воспламенения в воздухе 654.790 °С. При концентрации природного газа более 17 % — он огнеопасен.

Объемное содержание горючего газа в газовоздушной смеси, ниже (или выше) которого пламя не может самопроизвольно распространяться в этой смеси при наличии или внесении в нее источника вы­сокой температуры, называется нижним (верхним) пределом воспламенения, или нижним (верхним) пределом взрываемости данного газа. Пределы взрываемости газов в зависимости от объема воздуха помещения приведены в табл. 1.2 [28].

Для того чтобы своевременно обнаружить утечки, горючие газы подвергают одоризации, т. е. при­дают им резкий специфический запах. Газы одорируют после их очистки и осушки перед поступлением в магистральный газопровод в одоризационных установках при помощи одоранта — этилмеркаптана, в количестве 16 г на 1000 м3 природного газа. Одоризация считается эффективной, если наличие газа в воздухе может быть обнаружено при концентрации его, равной 1/5 от нижнего предела взрываемости. Это значит, что одоризация газа, имеющего нижний предел взрываемости 5 %, будет достаточной, если запах его хорошо ощутим в воздухе помещения при концентрации газа в нем 1 %. Основные требования к одоранту: должен мгновенно растворяться в газах и сгорать, не образовывая вредных для человека со­единений; не должен взаимодействовать с влагой и вызывать коррозию труб и оборудования.

Основные преимущества и недостатки газообразного топлива перед другими видами топлива:

• преимущества — легко транспортируется, не требует больших затрат физического труда (по срав­нению с твердым и жидким топливом), поддается автоматизированному процессу сжигания, не нужны складские помещения для хранения, хорошие санитарные условия на рабочем месте;

• недостатки — взрывоопасен (4.16 % от объема помещения), пожароопасен (при 17 % и более), удушающе действует на человека, трудно обнаружить утечку.

Содержание вредных примесей регламентируется ГОСТ 5542-87:

А) сероводород ^S — не более 2 г на 100 м3 газа;

Б) смола и пыль — не более 0,1 % на 100 м3, так как они приводят к закупоркам и отложениям на стенках труб, а пыль ухудшает процесс горения и приводит к засорению приборов;

В) нафталин — не более 10 г на 100 м3 летом и не более 5 г на 100 м3 газа зимой;

Г) аммиак КН3 — не более 2 г на 100 м3, так как токсичен и коррозионно воздействует на медные сплавы;

Д) влага нежелательна, так как увеличивает коррозию труб и арматуры, снижает теплоту сгорания, поэтому газ до подачи осушают специальными поглотителями; относительная влажность газа должна быть не более 60 % при самой низкой температуре в газопроводе.

Сжиженный газ имеет плотность 2,6 кг/м3 (т. е. тяжелее воздуха в 1,5 раза), теплоту сгорания 110.120 МДж/м3, предел взрываемости 1,5.9,5 % от объема помещения (при наличии искры), темпе­ратуру вспышки 750.850 °С. Зимняя смесь состоит из 75 % пропана и 25 % бутана, летняя — 25 % про­пана и 75 % бутана. Одорант (этилмеркаптан) используется в количестве 40 г на 1000 м3 газа, для того чтобы ощутить запах при концентрации 0,5 % от объема помещения.

В настоящее время на водотрубных котлах (ДЕ, ДКВР) и водогрейных агрегатах (КВ-ГМ) устанав­ливаются газомазутные горелки различных конструкций, удовлетворяющие требованиям экономичной и безопасной эксплуатации. Главным при этом является обеспечение примерно равного …

В монографии рассмотрены вопросы устройства и работы паровых и водогрейных котельных агре­гатов. Даны методики теплового расчета паровых и водогрейных котельных агрегатов, работающих на органическом топливе, а также объемов и энтальпий …

Котел водогрейный газомазутный КВ-ГМ-50-150, теплопроизводительностью 50 Гкал/ч (58 МВт), предназначен для нагрева воды систем теплоснабжения до 150 °С и может быть использован как в ото­пительном основном режиме — 70.150, так …

Что такое :: Сжиженный газ как вид топлива для автомобиля — ikirov.ru

  Сейчас во всем мире сжиженный газ производят и используют как высококачественное бытовое и промышленное топливо, что является следствием основных его преимуществ. А именно: возможность существования сжиженного газа при температуре окружающей среды и умеренных давлениях как в жидком, так и газообразном состоянии. В жидком виде эти газы легко перерабатываются, хранятся, транспортируются, а в газообразном — имеют лучшую, чем природный и искусственные газы, характеристику сгорания при отсутствии вредных примесей.

Двигатели внутреннего сгорания, работающие на газовом топливе, начали разрабатываться гораздо раньше бензиновых и дизельных, однако широкое применение в автомобильной сфере они стали находить только в последние годы. Тем более что перевод двигателя на газ не исключает возможность его эксплуатации на бензине. Причем переключение двигателя с одного вида топлива на другое происходит прямо в салоне машины.

Газовое топливо обладает многими преимуществами перед традиционным жидким. Пожалуй, самое главное из таких преимуществ для рядового автолюбителя — это низкая стоимость газа. Поэтому, даже притом, что один и тот же двигатель расходует газа несколько больше, чем бензина, использование газового топлива оказывается весьма выгодным. Одним из приятных особенностей газового топлива является тот факт, что после опустения топливного баллона машина будет в состоянии проехать еще 2-4 км.

В качестве автомобильного горючего используются два вида газового топлива — сжиженный нефтяной, или углеводородный, газ и сжатый компримированный газ. Сжиженный газ, используемый как автомобильное топливо, в основном состоит из пропана (С3Н8), газовой смеси бутана (С4Н10), получаемых при добыче природного газа и нефти, а также на различных стадиях ее переработки на заводах. и (около 1%) непредельных углеводородов. Их химические и физические свойства обеспечивают достаточную мощность и эффективной работы двигателя.

Сжиженный или сжатый газ?

Следует отличать сжиженный и сжатый газ. Сжатый газ — это, в основном, метан, сохраняющий свое газообразное состояние почти при любой температуре и при любом повышении давления.

Сжиженный газ пользуется наибольшей популярностью у владельцев легковых автомобилей. Переоборудовать автомобиль для работы на сжиженном газе проще и дешевле, чем для работы на сжатом. Сжиженный газ находится в баллоне под относительно небольшим давлением — 16 атмосфер, а высокая степень разреженности сжатого газа требует увеличить этот показатель в 12-15 раз. Поэтому для использования сжатого газа необходимы более громоздкие и тяжелые заправочные баллоны с более толстыми стенками. При этом пробег автомобиля, работающего на сжатом газе, от одной заправки вдвое меньше пробега авто, на котором установлено оборудование для сжиженного газа. Однако сжатый газ также употребляется в качестве автомобильного горючего, поскольку запасы метана в природе очень велики и себестоимость этого вида топлива небольшая. Машины, работающие на сжатом газе — это, в основном, грузовые автомобили и автобусы, используемые предприятиями. Кроме себестоимости, у сжатого газа есть и другие положительные отличия: он менее взрывоопасен, нежели сжиженный, так как очень легок и при утечке не скапливается на открытом пространстве; сжатый газ, сгорая, образует более чистый выхлоп; при использовании сжатого газа не нужно сливать периодически образующийся конденсат, обладающий неприятным запахом.

Свойства сжиженного газа

LPG или сжиженный газ, побочный продукт очищенной сырой нефти, является газом в комнатной температуре и давлении, и жидкостью в давлении 2Па. Плотность жидкой фазы газа зависит от температуры, с увеличением которой плотность уменьшается. При нормальном атмосферном давлении и температуре 15°С, плотность жидкой фазы пропана составляет 0,51 кг/л, бутана — 0,58 кг/л. Паровая фаза пропана тяжелее воздуха в 1,5 раза, бутана — в 2 раза. Температура кипения бензина выше температуры окружающей среды, а сжиженный газ испаряется при более низких температурах. Это означает, что бензин в баке находится, как правило, в жидком состоянии при атмосферном давлении, а сжиженный газ в баллоне — при давлении, соответствующем температуре окружающей среды.

Марки сжиженного газа

Существует две марки сжиженного нефтяного газа (ГСН): ПА — пропан автомобильный и ПБА — пропан-бутан автомобильный.

Показатель	ПА-пропан автомобильный	ПБА-пропан-бутан автомобильный
Массовая доля компонентов, %:
метан и этан	Не нормируется
пропан	90±10	50±10
углеводороды С4 и выше	не нормируется
непредельные углеводороды	6
объем жидкого остатка при +40’С	отсутствует
при +45’C, не более	—	1,6
при — 20″C, не менее	—	0,07
при -35’C, не менее	0,07	—
в том числе сероводорода, %, не боле	0,01
Массовая доля серы и сернистых соединений,%, не более	0,01
Содержание свободной воды и щелочи	Отсутствует

Марка газа ПБА допускается к применению во всех климатических районах при температуре окружающего воздуха не ниже -20°С. Марка ПА используется в зимний период в тех климатических районах, где температура воздуха опускается ниже -20°С (рекомендуемый интервал -20°С…-25°С). Пропан остается в жидком состоянии при температуре ниже -42 градуса, для бутана эта температура составляет -0,5 °С. В весенний период времени с целью полной выработки запасов сжиженного газа марки ПА допускается ее применение при температуре до 10°С. Более высокая температура может привести к нежелательному повышению давления в газоподающей системе автомобиля и ее разгерметизации.

Преимущества сжиженного газа

Октановое число

Октановое число газового топлива выше, чем бензина, поэтому детонационная стойкость сжиженного газа больше, чем бензина даже самого высшего качества. Это позволяет добиться большей экономичности использования топлива в двигателе с повышенной степенью сжатия. Среднее октановое число сжиженного газа — 105 — недостижимо для любых марок бензина. При этом скорость сгорания газа немного меньше, чем у бензина. Это снижает нагрузки на стенки цилиндров, поршневую группу и коленчатый вал, позволяет двигателю работать ровно и тихо.

Диффузия

Газ легко смешивается с воздухом и равномерней наполняет цилиндры однородной смесью, поэтому двигатель работает ровнее и тише. Газовая смесь сгорает полностью, поэтому не образуется нагар на поршнях, клапанах и свечах зажигания. Газовое топливо не смывает масляную пленку со стенок цилиндров, а также не смешивается с маслом в картере, не ухудшая, таким образом, смазочные свойства масла. В результате цилиндры и поршни изнашиваются меньше.

Давление в баллоне

Сжиженный газ отличается от других видов автомобильного топлива наличием паровой фазы над поверхностью жидкой фазы. В процессе наполнения баллона первые порции сжиженного газа быстро испаряются и заполняют весь его объем. Давление в баллоне зависит от давления насыщенных паров, которое в свою очередь зависит от температуры жидкой фазы и процентного соотношения пропана и бутана в ней. Давление насыщенных паров характеризует испаряемость ГСН. Испаряемость пропана выше чем бутана, поэтому и давление при отрицательных температурах у него значительно выше.

Выхлоп

При горении, выделяется меньшее количество углеродистых и азотных окисей и несожженных углеводородов чем бензин или дизельное топливо, без выделения ароматических углеводородов или диоксида серы.

Примеси

Качественное газовое топливо не содержит таких химических примесей, как сера, свинец, щелочи, которые усиливают коррозирующие свойства горючего и разрушают детали камеры сгорания, систему впрыска, лямбда-зонд (датчик, определяющий количество кислорода в топливной смеси), каталитический нейтрализатор выхлопных газов.

Недостатки сжиженного газа

Взрывоопасность

При испарении 1 л сжиженного газа образуется около 250л газообразного. Таким образом, даже незначительная утечка может быть очень опасной, так как объем газа при испарении увеличивается в 250 раз.

Этот недостаток может проявиться при неправильной установке газобаллонного оборудования или несоблюдении автовладельцем правил эксплуатации такой аппаратуры. Для возгорания газа необходима более высокая концентрация этого вещества в воздухе, чем бензина. Однако повышенная летучесть газа позволяет опасному количеству накапливаться быстрее и в больших объемах. В движущемся автомобиле такая концентрация возникнуть не может, но в любом случае, при обнаружении характерного запаха водителю следует перекрыть подачу газа в двигатель и продолжать движение на бензине. Ставить при обнаружении утечки газа машину в гараж недопустимо.

Проверить герметичность газобаллонной аппаратуры можно, нанеся кистью мыльный раствор в места соединений трубопроводов. Если в таких местах появляются мыльные пузыри — автомобилю прямой путь на сервисную станцию. Ремонтировать газовое оборудование самостоятельно запрещается. Каждые два года установленная на машине газобаллонная аппаратура должна проходить освидетельствование специалистов. Исправное газовое оборудование полностью герметично. На каждом трубопроводе, отходящем от баллона, устанавливаются как минимум три независимых друг от друга запорных устройства.

Одорация

Поскольку газ не обладает запахом, то для определения негерметичности системы в газ добавляются в определенной пропорции особые вещества – меркаптаны. По своей химической структуре они похожи на алкогольные вещества, общая формула которых R-SH. Наличие этих веществ даже в небольших количествах чувствуется благодаря их неприятному запаху – если в закрытом автомобиле есть запах «газа», значит, система негерметична, и эксплуатировать такой автомобиль небезопасно. Сернистые соединения одоранта и самого газа снижают долговечность работы редуктора вследствие интенсивного старения мембран, резиновых уплотнений и вызывают коррозию трубопроводов.

Заправка топливного баллона

Полностью заполнять топливный баллон газом нельзя, поскольку даже небольшой рост окружающей температуры ведет к существенному повышению давления в баллоне. Поэтому при заправке топливного резервуара на 80% специальное устройство газовой аппаратуры автоматически перекрывает заправочный канал.

Нежелательная эксплуатация в условиях жаркого климата

Жаркий климат — не лучший для эксплуатации автомобилей на газовом топливе. В таких условиях, чтобы уменьшить давление в топливном резервуаре, баллон надо немного «выездить», прежде чем машина будет поставлена на стоянку.

Снижение мощности

По причине более низкой теплоты сгорания газово-воздушной смеси по сравнению со смесью воздуха и жидкого топлива наблюдается некоторое падение мощности двигателя — примерно на 10%. Однако существенного влияния на динамические характеристики автомобиля это не оказывает и, к тому же, это можно частично устранить, если установить угол опережения зажигания на 3-5° раньше.

Травмоопасность

Сжиженный газ, попав на кожу человека при низкой температуре воздуха, может вызывать обморожение.

Кроме всего вышесказанного можно отметить необходимость более частой замены воздушных фильтров. Детали для газобаллонного оборудования пока найти труднее, чем для системы питания жидким топливом. Топливный резервуар занимает некоторую часть багажника. Наконец, у машины, работающей на газе, иногда возникают проблемы с запуском холодного двигателя.