Реферат: Виды топлива, применяемые на автотранспорте
•сохранение качества при хранении и
транспортировании;
•низкая стоимость производства и
транспортирования.
Сжиженные газы. Основные компоненты – пропан и бутан
. Получают из попутных нефтяных газов, из газообразных фракций при переработке
нефтепродуктов и каменных углей. Поэтому они получили название сжиженных
нефтяных газов. Для их обозначения часто используют аббревиатуру «СНГ».
Критические температуры пропана (+97
"С) и бутана (+126 "С) выше температуры окружающей среды, поэтому их
легко можно перевести в жидкое состояние. При +20 °С пропан сжижается при
0,716, а бутан - при 0,103 МПа.
СНГ хранят под давлением 1,6 МПа.
Давление насыщенных парав СНГ изменяется от 0,27 МПа при -10 °С до 1,6 МПа при +45
°С. СНГ имеет высокий коэффициент теплового расширения. Повышение температуры
на 1 °С влечет за собой рост давления в газовом баллоне на О,6...0,7 МПа, что
может привести к его разрушению. Поэтому в баллонах предусматривается паровая
подушка объемом не менее 10% полезной емкости.
Промышленность выпускает СНГ для
автомобилей двух марок:
•СПБТЗ - смесь пропана и бутана
техническая зимняя;
•СПБТЛ - ... летняя.
Таблица 1.1 Компонентный состав
сжиженных нефтяных газов
Компоненты |
Содержание компонентов (% массовые) |
СПБТЗ |
СПБТЛ |
Метан, этан и этилен
Пропан и пропилен
Бутан и бутилен
|
4
76
20
|
6
34
60
|
В состав СНГ добавляют специальные
вещества (одоранты), имеющие сильный запах, т.к. СНГ не имеет ни цвета не
запаха, и обнаружить их утечку сложно. Для этой цели используют этилмеркаптан C2H4SH, имеющий резкий
неприятный запах, который ощущается уже при концентрации 0,19 г на 1000 м3 воздуха.
Сжатые газы. Основные компоненты - метан СН»,
окись углерода СО и водород Нз. Получают из горючих газов различного
происхождения -природных, попутных нефтяных, коксовых и других. Их называют
сжатыми природными газами или СПГ. Содержание метана в СПГ составляет 40...
82%. Критическая температура метана составляет -82 °С, поэтому без охлаждения
СПГ перевести в жидкое состояние нельзя. Существует две марки СПГ - А и Б,
которые отличаются содержанием метана и азота (табл. 17.4).
Таблица 1.2 Компонентный состав
сжатых природных газов
Компоненты |
Содержание компонентов (% массовые) |
марка А |
марка Б |
Метан
Азот
|
95
О...4
|
90
4...7
|
Газобаллонные установки для СПГ
рассчитаны на работу при давлении 19,6 МПА. Баллоны для СПГ изготавливаются
толстостенными и имеют большую массу. Так, батарея из 8 50-литровых баллонов
весит более 0,5 т. Следовательно, существенно снижается грузоподъемность
автомобиля. Кроме того пробег автомобиля на одной заправке при работе на СПГ в
2 раза меньше, чем на бензине. Более перспективна криогенная технология
хранения СПГ в сжиженном виде. Метан легче воздуха, поэтому при утечках
скапливается в верхней части помещения. Метан имеет высокую детонационную стойкость,
поэтому двигатели можно форсировать по степени сжатия. СПГ воспламеняется в
камере сгорания при температуре 635...645 °С, что значительно выше температуры
воспламенения бензина. Это затрудняет пуск двигателя, особенно при низких температурах
воздуха. В то же время по опасности воспламенения и пожароопасносности они
значительно безопаснее бензина.
Преимущества СПГ перед бензинами:
•повышается срок службы моторного
масла в 2,0...3,0 раза;
•увеличивается ресурс двигателя на 35...40%
вследствие отсутствия нагара на деталях цилиндро-поршневой группы;
•увеличивается на 40% срок службы
свечей зажигания;
•на 90% снижается выброс вредных
веществ с отработавшими газами, особенно СО. Недостатки СПГ:
•цена автомобиля возрастает примерно
на 27%;
•трудоемкость ТО и ТР возрастает на
7...8;
•мощность двигателя снижается на
18...20%, время разгона увеличивается на 24...30%, максимальная скорость
уменьшается на 5...6%, максимальные углы преодолеваемых подъемов уменьшаются на
30...40%, эксплуатация автомобиля с прицепом затрудняется;
•дальность ездки на одной заправке не
превышает 200...250 км;
•грузоподъемность автомобиля
снижается 9...14%.
С учетом достоинств и недостатков
автомобилей, работающих на СПГ, определена область их рационального использования
- перевозки в крупных городах и прилегающих к ним районах.
Глава 2. АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ВИДЫ ТОПЛИВА
2.1 Природный газ
Природный газ в большинстве стран
является наиболее распространенным видом альтернативного моторного топлива.
Природный газ в качестве моторного топлива может применяться как в виде
компримированного, сжатого до давления 200 атмосфер, газа, так и в виде
сжиженного, охлажденного до -160°С газа. В настоящее время наиболее
перспективным является применение сжиженного газа (пропан-бутан). В Европе это
топливо называется LPG (Liquefied petroleum gas - сжиженный бензиновый газ). В
то время как сжатый газ (метан) находится в баках под давлением 200 бар, что
само по себе представляет повышенную опасность, LPG сжиживается при давлении
6-8 бар. В Европе сегодня насчитывается около 2,8 млн машин, работающих на LPG.
2.2 Газовый конденсат
Использование газовых конденсатов в
качестве моторного топлива сведено к минимуму из-за следующих недостатков:
вредное воздействие на центральную нервную систему, недопустимое
искрообразование в процессе работы с топливом, снижение мощности двигателя (на
20%), повышение удельного расхода топлива.
2.3 Диметилэфир
Диметилэфир является производной
метанола, который получается в процессе синтетического преобразования газа в
жидкое состояние. Существуют разработки по переоборудованию дизельных
двигателей под диметилэфир. При этом существенно улучшаются экологические
характеристики двигателя.
На сегодняшний день в мире
потребление диметилэфира составляет около 150 тыс. т в год.
В последние годы разрабатываются
технологические процессы получения диметилэфира из синтетического горючего
газа, производимого из угля.
В отличие от сжиженного природного
газа, диметилэфир менее конкурентоспособен, в основном по причине того, что теплотворная
способность на тонну диметилэфира на 45% ниже теплотворности на тонну
сжиженного природного газа. Также для производства диметилэфира требуется не
только более высокий уровень предварительных капиталовложений, но и больший
объем сырьевого газа для производства продукта с эквивалентной теплотворной
способностью.
В будущем диметилэфир можно
рассматривать только в качестве продукта, имеющего ограниченные возможности,
так как производство сжиженного природного газа характеризуется более
значительной экономией за счет масштабов производства, более низким уровнем
капитальных затрат и более высокой эффективностью процесса производства.
2.4 Шахтный метан
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5 |