Автомобильные эксплуатационные материалы. Учебное пособие автомобильные эксплуатационные материалы по дисциплинам "Автомобильные эксплуатационные материалы"
 Скачать 1.51 Mb.
|
4.1 Газообразные топливаВ настоящее время наибольшее распространение получили два вида газообразного топлива: сжиженный нефтяной газ (СНГ) и сжатый природный газ (СПГ). Существует ещё сжиженный природный газ, но он не получил широкого распространения из-за сложности криогеннных установок, необходимых для перевода газа в жидкое состояние. 4.1.1 Сжиженные газыОсновные компоненты сжиженных газов - это пропан С3Н8, бутан С4Н10 и их смеси. Получают их из газов, выходящих из буровых скважин вместе с нефтью и из газообразных фракций, получаемых при переработке нефти. Оба углеводорода при небольшом давлении (без охлаждения) можно перевести в жидкое состояние. К примеру, при +20 0С пропан сжижается при 0,716, а бутан - при 0,103 МПа. Сжиженные газы хранят в баллонах, рассчитанных на рабочее давление 1,6 МПа. В таких условиях даже чистый пропан находится в жидком виде, что позволяет эксплуатировать автомобили на СНГ круглогодично на всей территории страны, кроме южных районов в летнее время (где t выше 48,5 0С). Для газобаллонных автомобилей в соответствии с ГОСТ 20448 - 90 выпускают сжиженные газы двух марок: СПБТЗ (смесь пропана и бутана техническая зимняя) и СПБТЛ (смесь пропана и бутана техническая летняя). В таблице 1 приведён состав этих газов. Таблица 4.1 - Состав сжиженных газов
В состав СНГ добавляют специальные вещества - одоранты, обладающие сильным запахом, так как СНГ обычно не имеют запаха и цвета, и обнаружить их утечку очень трудно. Наиболее распространённый одорант - этилмеркаптан С2Н5SH, его ощущают уже при концентрации 0,2 г на 1000 м3 воздуха или газа. Автомобили, работающие на сжиженном газе, имеют такой же запас хода, как и автомобили, работающие на бензине. Сжиженные газы транспортируются в обычных автомобильных или железнодорожных цистернах. Заправка ими автомобилей осуществляется с помощью простых газозаправочных устройств. Автомобили, работающие на СНГ не рекомендуется запускать при температуре ниже -5 0С. При низких температурах снижается надёжность газового оборудования, запуск двигателя затруднён. Препятствием для дальнейшего расширения применения СНГ в качестве топлива является ограниченность ресурсов сжиженного нефтяного газа и большая ценность его, как сырья для химической промышленности. Более перспективен в этом плане сжатый природный газ. Следует учитывать огромные запасы этого газа, его дешевизну и высокий уровень развития газовой промышленности. 4.1.2 Сжатые газыОсновные компоненты сжатых газов - метан СН4, окись углерода СО и водород Н2 - получают преимущественно из природных газов (возможно получение из попутных, нефтяных, коксовых и других газов). При высокой температуре, даже при высоком давлении эти газы не могут быть сжижены: для этого необходимы низкие температуры. Для сжатого газа применяют газобаллонные установки, рассчитанные на работу при высоком давлении - 20 МПа. Для заправки автомобилей применяют две марки сжатого природного газа (СПГ) - А (95 % СН4 по объёму) и Б (90 % СН4 по объёму). На автомобиле СПГ храниться в толстостенных стальных баллонах ёмкостью по 50 литров. Батарея таких баллонов имеет достаточно большой вес (около 500 кг), в результате чего снижается грузоподъёмность автомобиля. Это же обстоятельство является основным препятствием использования СПГ на легковых автомобилях. Дальность ездки на одной заправке газом значительно меньше по сравнению с заправкой бензином и не превышает 200 - 250 км. Более перспективной считают криогенную технологию хранения СПГ на автомобиле. Это направление является этапным на пути создания водородных двигателей СПГ воспламеняется при температуре 630 - 645 0С, что в три раза выше температуры воспламенения бензина. Это затрудняет запуск двигателя собенно при низких температурах. 4.1.3 ВодородВ настоящее время всё более широко ведутся работы по применению в качестве топлива водорода, а также его смесей с бензином. Характерные особенности водорода заключаются в следующем:
Использование водорода в чистом виде требует значительного усложнения конструкции системы питания и двигателя в целом. Но использование водорода в качестве добавки к бензовоздушной смеси не требует таких изменений. Эксплуатация автомобилей на бензоводородных смесях в условиях интенсивного городского движения позволяет экономить топливо нефтяного происхождения и при этом снизить загрязнение окружающей среды токсичными продуктами отработавших газов. Так, например, если расход бензина составлял 12,2 кг/100 км, то в данном случае он снизится до 5,5, а расход водорода составит всего 1,8 кг. При этом концентрация окиси углерода в отработавших газах снижается в 13 раз, окислов азота - в 5 раз, углеводородов - на 30 %. Следует иметь в виду, что по стоимости водородное топливо не выше других синтетических топлив. Основными факторами, сдерживающими широкое применение водородного топлива являются сложности, связанные с его хранением и распределением. Производство водородного топлива также связано с определёнными сложностями. |