Сжиженные нефтяные газы
К сжиженным нефтяным газам относят углеводороды, которые извлекают из сопутствующего нефти газа. При повышении давления до 0,8–1,6 МПа эти газы легко переходят в жидкое состояние. Хранение запаса газа в жидком состоянии позволяет значительно увеличить энерговооружённость автомобиля.
Особенности работы с СНГ:
– газы хранят под давлением только собственных паров. Давление сильно зависит от температуры – при росте температуры от минус 20 °С до 45 °С давление насыщенных паров возрастает от 0,07 до 1,6 МПа;
– плотность в сжиженном состоянии 510–580 кг/м3, а в газообразном – в 1,5–2,1 раза тяжелее воздуха, что приводит к накапливанию газа в смотровых ямах, подвалах и т. д.;
– низкая вязкость облегчает перекачку, но увеличивает возможность утечек через неплотности, чему способствует повышенное давление паров;
– скорость диффуции паров СНГ и воздуха в спокойной атмосфере невелика;
– при ускоренном отборе (утечке) паровой фазы температура жидкости снижается, баллоны покрываются инеем, могут даже обледеневать. Это служит индикатором негерметичности системы;
– коэффициент объёмного расширения значителен, поэтому баллоны заполняют СНГ на 80% вместимости;
– СНГ – хороший растворитель нефтепродуктов, следовательно, необхо-димо применение специальных уплотнительных смазок и заменителей резины;
– СНГ в целом неядовиты и только содержание их в воздухе более 30% вызывает у человека некоторую потерю чувствительности.
Испытаниями установлено, что СНГ обеспечивает по сравнению с бензинами до 10–20% экономии энергии и почти 50% экономии стоимости топлива. Для автомобиля, расходующего на 100 км пробега 15 л высоко-октанового бензина, достаточно 13 л СНГ [5].
Характеристики ГБА, работающих на СНГ приведены в табл. 4.1.
Цетановые числа СНГ весьма малы (4–5 ед.), что весьма затрудняет применение их в двигателях с воспламенением от сжатия даже при использовании присадок, повышающих самовоспламеняемость.
Таблица 4.1
Характеристики основных моделей газобалонных автомобилей,
работающих на СНГ
Показатель | ГАЗ-24-07 | ЗИЛ-138 | ГАЗ-53-07 | ГАЗ-52-07 | ЛиАЗ-677Г | ЛАЗ-695П |
Тип автомобиля | легков. | г р у з о в о й | а в т о б у с | |||
Степень сжатия двигателя, ед. | 8,2 | 8,0 | 8,5 | 7,0 | 7,4 | 8,0 |
Maксимальная мощность двигателя при работе на газе, кВт | 58,9 | 110,4 | 88,3 | 51,5 | 125,1 | 110,4 |
Линейная норма расхода газа, л/100км | 16,5 | 42,0 | 37,0 | 30,0 | 67,0 | 51,0 |
Число баллонов | ||||||
Марка резервного бензина | АИ-93 | А-76 | А-76 | А-76 | А-76 | А-76 |
Запас топлива, л: | ||||||
сжиженного газа | 83,9 | |||||
бензина | ||||||
Максимальная скорость с полной загрузкой, км/ч | ||||||
Запас хода, км |
ГОСТ 27578-87 «Газы углеводородные сжиженные для автомобильного транспорта» устанавливают две марки СНГ (табл. 4.1):
– ПА – пропан автомобильный, применяемый в зимнее время температурах окружающего воздуха от минус 20 °С до минус 30 °С;
– ПБА – пропан-бутан автомобильный для применения при температурах не ниже минус 20 °С. Добавка бутана повышает энергосодержание смеси.
Показатели качества СНГ представлены в табл. 4.2.
Таблица 4.2 Физико-химические показатели углеводородных сжиженых газов | ||
Показатель | ПА | ПБА |
Массовая доля компонентов, % : | ||
сумма метана и этана | не нормируется | |
пропан | 90 ± 10 | 50 ± 10 |
сумма углеводородов С4 и выше | не нормируется | |
сумма непредельных углеводородов, не более | ||
Обьёмная доля жидкого остатка при 40 °С, %, не более | отсутствие | |
Давление насыщенных паров, избыточное, МПа, | ||
при температуре: 45 °С, не более | — | 1,60 |
–20 °С, не менее | — | 0,07 |
–35 °С, не менее | 0,07 | — |
Массовая доля серы и сернистых соединений, %, не более: | 0,01 | 0,01 |
в том числе сероводорода, не более | 0,003 | 0,003 |
Содержание свободной воды и щёлочи | отсутствие |
При запуске холодного двигателя открывают вентиль, соединяющий систему питания с паровой фазой СНГ, хранящегося в баллоне. После пуска и прогрева охлаждающей жидкости, обеспечивающей нормальную работу испарителя, в систему подают жидкую фазу СНГ. При низких температурах возможен запуск и прогрев двигателя с использованием резервной системы питания бензином.
Доставка сжиженных газов в настоящее время осуществляется в железнодорожных цистернах – с верхним наливом и сливом продукта. Вмести-мость цистерн 51 и 54 м3. В баллонах сжиженный газ доставляют в крытых вагонах. Возможно транспортирование в судах – танкерах и сухогрузах для перевозки баллонов. Местные перевозки осуществляют в специальных цистернах, установленных на шасси автомобилей. Это такие цистерны, как АЦЖГ-4-264 и АЦ-5-130, изготовленные в соответствии с требованиями ГОСТ 21561-76 «Автоцистерны для транспортирования сжиженных углеводородных газов на давление до 1,8 МПа. Общие технические условия».
Заправка ГБА сжиженным газом производится на газонаполнительных станциях. Здесь газы должны быть очищены от сероводорода и в, холодное время года, от воды.
Большой интерес вызывает использование бензо-газо-воздушной топливной смеси с присадкой отработавших газов. Для дополнительного снижения токсичности по оксидам азота NOx среднюю температуру цикла уменьшают за счёт подачи на всасывание предварительно охлаждённых отработавших газов (авт. свид. СССР № 1483076, № 1548496, № 1355743).
Переоборудование автомобилей для работы на бинарном топливе не представляет серьёзных технических или финансовых трудностей.
Испытания легковых автомобилей, оборудованных упомянутой системой подачи газового топлива, показали, что возможно понизить до 50% потребление дорогостоящих бензинов за счёт использования газового топлива. Уменьшение эквивалентной токсичности отработавших газов достигло 40–70% за счёт более полного сгорания бензо-газо-воздушной топливной смеси [5].
Дата добавления: 2015-03-26; просмотров: 3964;