СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ КАРТЕРА

Система вентиляции картера предотвращает выброс масла и несгоревших углеводородов в окружающий воздух. Вентиляция картера улучшается благодаря подачи в него дополнительного количества свежего воздуха, который препятствует образованию конденсата, способствует сохранению качества масла.

Эта система состоит из:

ü маслоотделителя,

ü мембранного клапана,

ü шланга из пластика,

ü шланга с обратным клапаном для впуска воздуха (из воздушного фильтра).

ВИКОРИСТАННЯ АЛЬТЕРНАТИВНИХ ПАЛИВ У ТРАНСПОРТНИХ ДВЗ

Потребление топлив в мире по видам

на различном транспорте

АЛЬТЕРНАТИВНІ ВИДИ ПАЛИВА

Классификация альтернативных видов топлива

Основні вимоги, які пред'являються до автомобільного палива.

1. Доступність.

2. Висока питома теплота згоряння.

3. Токсичність.

4. Токсичність продуктів згоряння.

5. Споживчі характеристики.

Види палива.

1. Електрика

2. Деревина

3. Газ

4. Спирт

5. Біологічне паливо

6. Водень

Фазы горения топливовоздушной смеси

ЕЛЕКТРИКА

Перший електромобіль був створений в 1836 році.

Першим у світі сухопутним транспортним засобом, якій подолав бар'єр швидкості в 100 км/год став саме електромобіль - "La Jamais Contente" бельгійця Камиля Женатци, що показав навесні 1899 року швидкість в 105,882 км/год.

Японці, які вже кілька десятиліть тримають пальму першості виробництва автомобілів, пішли далі всіх, створивши 640-сильний 8-колісний електромобіль Eliica, здатний розвити швидкість до 370 км/год!

Переваги:

- Відсутність відпрацьованих газів;

- Простота конструкції - традиційний силовий агрегат із двигуна й трансмісії замінює один механізм - електродвигун, здатність якого розвивати дуже високі оберти (до 15 000 об/хв), дозволяє обійтися без коробки передач!

- Низька вартість заправлення;

- Низький рівень шумового забруднення.

Недоліки:

- У першу чергу - малий запас ходу. У середньому батареї дозволяють у літню пору проїхати близько 150-180 км на одній зарядці, узимку - ще менш. Eliica, здатна на одній зарядці проїхати до 320 км, що є скоріше винятком;

- Тривалий час зарядки. Насправді - залити повний бак палива навіть ненажерливого джипу займає від сили кілька хвилин, зарядити батареї електромобіля - до 8-10 годин!

- Екологічність цього виду транспорту скоріше уявна, чим реальна. Переважна більшість електростанцій сьогодні - теплові, що спалюють паливо для одержання електроенергії;

- Ще менш екологічно виробництво акумуляторів, і їх подальша утилізація. Адже вони містять отрутні елементи - свинець, літій, і кислоти;

- Відсутність у масовій експлуатації екологічних заряджаючих станцій.

Якщо допустити масову зарядку від побутових мереж - зростуть навантаження на ці самі мережі, що може спричинити перевантаження енергомереж.

Підводячи підсумки, можна відмітити, що електрика, швидше за все, стане паливом для масового автотранспорту, але в далекому майбутньому.

ДЕРЕВИНА

Говорячи про деревину, ми маємо на увазі далеко не паровозний двигун зовнішнього згоряння, а газогенераторний двигун. Процес перетворення твердого палива в газоподібне, був винайдений у позаминулому сторіччі, а перший у світі газовий генератор був побудований в Англії в 1839 році. Сама ідея об'єднання газогенератора й двигуна внутрішнього згоряння прийшла вже в 1870-х роках Є. Даусону.

Газогенераторні автомобілі поширення не одержали - альтернатив газогенераторному паливу було достатнє, але Перша Світова Війна змусила звернути погляд на газогенераторні установки. Першим таким автомобілем стала вантажівка Берше, яка надійшла на озброєння французької армії.

Принцип роботи газогенератора - суха перегонка, тобто постійне нагрівання деревини при температурі вище горіння.

Переваги:

- доступність і низька вартість палива,

- низька токсичність відпрацьованих газів двигуна внутрішнього згоряння (але не газогенераторної установки!),

- більш високий ресурс камери згоряння ДВЗ, у порівнянні із традиційним паливом,

- відсутність нагару на стінках циліндрів.

Недоліки:

- висока витрата палива - до 32 кг дров - 100 км шляху,

- вага й розміри газогенераторної установки зменшують вантажопідйомність автомобіля,

- запас дров, ще більше зменшує вантажопідйомність автомобіля, для деяких вантажних автомобілів - майже вдвічі,

- низька, у порівнянні з базовими моделями потужність,

- вихлопи газогенераторної установки у вигляді золи й сажі.

Але в масовому застосуванні мінуси газогенераторів помітно переважують плюси, і повертатися до них сьогодні - украй нераціонально.

Автомобіль із газогенераторною установкою, Берлін, 1946

Автомобіль із газогенераторною установкою, ГАЗ-42

ГАЗ

Метан (стиснутий природний газ) - горючий газ, який є основним компонентом природного газу. Газ метан практично не залишає шкідливих продуктів згоряння.

Щільність природного метану в тисячу раз нижче щільності бензину. Тому, його зберігають і перевозять під тиском до 20-25 МПа (200-250 атмосфер). Для зберігання газу в такому стані використовуються спеціальні баллоны, які встановлюються на автомобілях.

Пропан-бутан (зріджений нафтовий газ) - це суміш двох газів. У побуті її називають коротко: пропан. Пропан-бутан одержують із нафти й сконденсованих нафтових попутних газів. Щоб ця суміш залишалася рідкої, її зберігають і перевозять під тиском в 1,6 МПа (16 атмосфер).

Переваги:

- більш повне згоряння завдяки більш якісному утворенню суміші в циліндрах,

- низька токсичність продуктів згоряння,

- низька вартість транспортування газу,

- низька вартість палива,

- низький рівень шумового забруднення атмосфери,

- неможливість розкрадання газоподібного палива обслуговуючим персоналом,

- низька вартість переустаткування автомобіля.

Сьогодні досить прикладів використання газу як палива не тільки у вантажних автомобілях, але й легкових - BMW, Audi, ВАЗ і так далі. Більш того - уже сьогодні існує мережа автогазових заправних станцій.

Недоліки:

- низька, у порівнянні з базовими моделями потужність. Питома теплота згоряння газу 44 МДж/кг проти бензину з 46 МДж/кг,

- висока вибухонебезпечність балонів з газом при ДТП,

- висока токсичність самого палива. Отруєння пропан-бутановой сумішшю викликає ейфорію, дрімоту, наркоз, ядуху, серцеву аритмію.

Все-таки сьогодні усе більше й більше автомобілів переводять на газоподібне паливо, у першу чергу - через розуміння економії. Мабуть, саме газ можна назвати найбільш імовірною альтернативою бензину в найближчому майбутньому.

СПИРТ

Використання спирту як палива для двигунів внутрішнього згоряння - далеко не вчорашній винахід. В 1826 році американський винахідник Семюель Морі побудував двигун, що працював на суміші спирту зі скипидаром. Застосування в автомобілебудуванні такий вид палива знайшов уже в 1896 році, коли Генрі Форд виготовив свій перший автомобіль "Quadricycle", що працював на спирті!

Саме з економічних міркувань Форд удався до використання етанола. З 1861 року в США діяли високі податки на спирт, уведені під час Громадянської війни. В 1906 році податки на спирт були різко зменшені, що зробило ціну етанола порівнянної із ціною бензину.

В 1923 році американська компанія Standard Oil першої почала додавати етанол у бензин, щоб підвищити октанове число й поліпшити роботу двигунів, і в 1927 році на перегонах Indianapolis етанол був уперше використаний у якості палива для гоночного автомобіля.

Але вирішальною віхою в історії спиртового палива стали 1970-і роки, і зв'язане це з паливною кризою.

Паливна криза не пройшла безслідно - саме єї зобов'язані появою "автомобілів на гнучкому паливі" Flexible Fuel Vehicles (FFV), які здатні використовувати суміш із 85% спирту й 15% бензину (те, що сьогодні прийнято позначати як Е85), так само як і звичайний бензин. Суміші до 20 % вмісту етанола можуть застосовуватися на будь-якому автомобілі.

Сьогодні FFV з успіхом використовуються в Японії, США, Німеччини, Англії й ряді інших країн.

З великої кількості спиртів, як палив знайшли застосування тільки
метанол і етанол.

Переваги:

- етанол нейтральний як джерело парникових газів, оскільки при його виробництві шляхом бродіння й наступному згорянні виділяється стільки ж CO₂, скільки до цього було зв'язано з атмосфери використаними для його виробництва рослинами,

- низька вартість етанолового палива.

Недоліки:

- етанол, підвищує пропускну здатність пластмасових випаровувань для деяких пластмас (наприклад щільного поліетилена).

- низька, у порівнянні з базовими моделями потужність. Питома теплота згоряння спирту 27 МДж/кг проти бензину з 46 МДж/кг.

Втім, плюси етанолу, як і газового палива, набагато переважують мінуси, і його можна назвати найбільш перспективним паливом найближчого майбутнього.

БІОПАЛИВО

У широкому розумінні "біопаливо" - це паливо з біологічної сировини. Тобто до цього виду можна віднести дерев'яні дрова, етанол, метан і так далі. Навіть біоводород.

Біодизель - паливо на основі жирів тваринного, рослинного й мікробного походження, а також продуктів їх етерифікації. Сьогодні сировиною для одержання біодизеля можуть бути рапсове, соєве, пальмове, кокосове масло, а також відходи харчової промисловості. Розробляються технології виробництва біодизеля з водоростей.

Справедливості заради варто відзначити, що роботи із двигунів на біодизелі ведуться відносно недавно - ледве більш чверті століття, і саме біодизельне паливо у країнах Євросоюзу в промислових масштабах почало вироблятися в 1992 році.

Переваги:

- високі мастильні характеристики, що продовжує термін життя двигуна. Наприклад, вантажівка з Німеччини потрапила у Книгу рекордів Гіннеса, проїхавши більш 1,25 мільйона кілометрів на біодизельному паливі зі своїм оригінальним двигуном.

- високе цетанове число (для мінерального ДП - 42-45, для біодизеля - не менш 52),

- висока температура запалення - більш 150^°С.,

- поновлюваний ресурс,

- збереження екологічного балансу - при згорянні біопалива виділяється стільки ж вуглекислого газу, скільки було поглинено рослиною за весь термін його життя,

- низька вартість, багато в чому завдяки одержанню побічних продуктів виробництва біодизеля.

Недоліки:

- більша в'язкість біодизеля, що викликає необхідність підігрівати паливо при низьких температурах для забезпечення прийнятної плинності,

- малий строк зберігання - близько 3-х місяців.

У підсумку, біодизель - ще один претендент на паливо найближчого майбутнього.

ВОДЕНЬ

Водневе паливо. Паливо, що має питому теплоту згоряння 120 МДж/кг - тобто найвищу з нині відомих.

Перші досліди з водневими двигунами відносяться до першої половини XIX сторіччя! В 1806 році француз Франсуа Исаак де Риваз винайшов двигун внутрішнього згоряння, що працював на водні, який вироблявся методом електролізу води.

Водень, насправді, може використовуватися у двигунах внутрішнього згоряння. У цьому випадку знижується потужність двигуна до 82% - 65% у порівнянні з бензином. Якщо внести невеликі зміни в систему запалювання, потужність двигуна збільшується до 117 % у порівнянні з бензиновим аналогом, але тоді значно збільшиться вихід окислів азоту через більш високу температуру в камері згоряння. Крім того, водень при температурах і тисках, які створюються у двигуні, здатний вступати в реакцію з матеріалами двигуна й мастилом, приводячи до більш швидкого зношування. Звичайний ДВЗ для роботи на водні не підходить, тому що водень легко запалюється від високої температури випускного колектора. Звичайно для роботи на водні використовується роторний двигун, тому що в ньому випускний колектор значно віддалений від впускного. Власне, це й пояснює, що один з існуючих у цей час автомобілів на водні - роторна Mazda RX-8 hydrogen, але й вона - біпаливна, тобто використовує й бензин і водень.

У водню є два незаперечні плюси:

- висока питома теплота згоряння,

- відсутність токсичних вихлопів. Адже продуктом згоряння водню є вода!

Мінусів значно більше:

- недосконалі технології зберігання водню. Наприклад, у водневої BMW 7, водень зберігається в рідкій формі при температурі мінус 253°С,

- висока собівартість водню,

- складний процес одержання водню в промислових масштабах, у процесі якого виділяється всі той же СО,

- висока вартість водневої силової установки й складність її обслуговування,

- вибухонебезпечність воднево-повітряної суміші.

- відсутність розвиненої структури водневих заправних станцій.