Als Kraftstoff für Fahrzeuge wird Erdgas verwendet. Erdgas als Motorkraftstoff

Der Parkplatz unseres Landes ist stark gewachsen in letzten Jahren und seine Zunahme geht weiter.

Der damit verbundene Anstieg des Verbrauchs an Flüssigkraftstoff im Verkehr geht mit der Erschöpfung gut erschlossener und günstig gelegener Ölfelder einher, wodurch neue in schwer zugänglichen Gebieten erschlossen werden müssen. Dies wiederum führt zu einem Anstieg des Preises sowohl für Rohöl als auch für daraus gewonnene Ölprodukte.

Inzwischen verfügt das Land über große Reserven an hochwertigen Motorkraftstoff, das für den Einsatz in Motoren keine chemische Aufbereitung erfordert. Das ist Erdgas. Als Kraftstoff ist Erdgas in seiner natürlichen Form besser als Heizöl... Bei seiner Verwendung werden hohe technische und wirtschaftliche Kennwerte in einem Verbrennungsmotor gewährleistet, da Erdgas gute Antiklopfeigenschaften aufweist, günstige Bedingungen für die Gemischbildung schafft und im Gemisch mit Luft einen weiten Zündbereich aufweist. Offenbar wurden aus diesem Grund die ersten ICEs mit Gas betrieben.

In den späten 40er und frühen 50er Jahren beherrschte die UdSSR die Herstellung von Gasflaschenfahrzeugen mit komprimiertem Erdgas. Mehrere Tausend dieser Fahrzeuge sind seit mehreren Jahren in der Ukraine und der Wolga-Region im Einsatz – damals ausreichend mit Erdgas versorgte Regionen.

aber Erste Ebene Gasversorgung und die damals relativ geringe Gasförderung ließen die Ausweitung des Einsatzes von Gasflaschenfahrzeugen nicht zu und der gestiegene Bedarf für andere Industrien (z in der Produktion führte letztlich zur Einstellung der Produktion solcher Fahrzeuge und deren Ausmusterung.

Derzeit hat sich die Situation grundlegend geändert. Separate Gaspipelines sind seit langem zum einheitlichen Gasversorgungssystem zusammengefasst, das mit einem dichten Netz den gesamten europäischen Teil Russlands, Zentralasien, Primorsky Krai und die Insel Sachalin abdeckt. Und die Vergasung geht in rasantem Tempo weiter.

Es gibt also einen Komplex von Faktoren - von hohe Qualitäten Erdgas als Motorkraftstoff bis hin zum effektiven Entwicklungsstand des einheitlichen Gasversorgungssystems - Bestimmung breiter Perspektiven für den Einsatz von Gaskraftstoff im Verkehr.

Eine indirekte Bestätigung für die Zweckmäßigkeit der Verwendung von Erdgas als Kraftstoff für Verbrennungsmotoren ist die weit verbreitete Verwendung in Italien, den USA, Japan, Deutschland, Kanada, den Niederlanden usw.

Brennbare Gase, die als Motorkraftstoff für Autos verwendet werden, können je nach den Bedingungen des spezifischen Inhalts bedingt in drei Haupttypen unterteilt werden, was die Möglichkeit der Verwendung auf verschiedene Klassen Pkw (Pkw, Lkw, Busse):

1. Flüssiggase (LPG).

2. Komprimierte (komprimierte) Erdgase (CNG).

3. Flüssigerdgas (LNG).

MIT Flüssiggase bei normale Temperaturen(im Bereich von –20 °C bis +20 °C) und relativ niedrige Drücke (1,0 ... 2,0 MPa - 10 ... 20 kgf/cm2) im flüssigen Zustand. Ihre Hauptkomponenten sind Ethan, Propan, Butan und ungesättigte Kohlenwasserstoffe, die ihnen sehr nahe stehen - Ethylen, Propylen, Butylen und deren Isomere. Diese Gase entstehen bei der Förderung und Verarbeitung von Erdöl und werden daher als Flüssiggase (LPG) bezeichnet. Ein Satz LPG-Gasausrüstung zusammen mit einer Flasche wiegt 40 bis 60 kg und ist gut geeignet für den Einbau in Pkw. Das Volumen des Zylinders ermöglicht eine Laufleistung von etwa 300 km, was der geschätzten Laufleistung von 400 km für ein benzinbetriebenes Auto entspricht.

Komprimierte (komprimierte) Erdgase (CNG) bei normalen Temperaturen und hohen Drücken in gasförmigem Zustand sind. Zu diesen Gasen zählen Methan, Wasserstoff usw. Methan ist von größtem Interesse für die Verwendung als Kraftstoff im Straßenverkehr. Es ist der Hauptbestandteil der produzierten Erdgase und Teil von Biogas, das aus der Vergärung verschiedener Abwasserabfälle gewonnen wird.

Der Hauptnachteil von Erdgas als Fahrzeugkraftstoff ist seine sehr geringe volumetrische Energiekonzentration. Wenn die Verbrennungswärme eines Liters flüssigen Brennstoffs ungefähr 31 426 beträgt, dann ist für Erdgas bei normale Bedingungen sie beträgt 33,52–35,62 kJ, also fast 1000-mal weniger. Um Gas als Fahrzeugkraftstoff in einem Fahrzeug nutzen zu können, muss es daher zunächst auf . komprimiert werden hohe Drücke 20-25 MPa und mehr und füllen Sie diese mit speziellen Zylindern.

Um Gas unter einem solchen Druck zu speichern, werden Flaschen aus Kohlenstoff- und legierten Stählen für einen Druck von 15–32 MPa hergestellt. Jeder Zylinder wiegt im leeren Zustand mehr als 100 kg. Der Einsatz auf einem Pkw ist nicht sinnvoll, da ihr Gewicht der möglichen Nutzlast angemessen ist.

In dieser Hinsicht werden sie verwendet auf LKW und Busse.

Obwohl die in der modernen Praxis verwendeten Zylinder immer noch schwer sind, liefern sie die durchschnittliche Tageslaufleistung des Autos vollständig und können bei der Stilllegung des Autos wiederverwendet werden. In einigen Technologiezweigen werden verstärkte Kunststoffbehälter verwendet, die 4–4,5 mal leichter sind als Stahlbehälter. In diesem Fall weicht die Massenspeicherrate von CNG zwar niedriger als die von Benzin ab, weicht aber in der Praxis davon unbedeutend ab. Aber sie sind sehr teuer.

Flüssigerdgas (LNG) haben die gleiche Herkunft und Zusammensetzung wie komprimierte Erdgase. Sie werden durch Abkühlung von Methan auf minus 162 °C gewonnen. In Isolierbehältern gelagert.

Unabhängig von der Qualität der Wärmedämmung von gashaltigen Behältern (Dewar-Behältern) steigt die Temperatur in ihnen an, und daher kann diese Methode zur Aufbewahrung von Gasbrennstoff während des intensiven Betriebs verwendet werden. Fahrzeug und seine Lagerung ohne Garage, da periodisch eine Druckentlastung, d. h. die Freisetzung einer Gasmenge, erforderlich ist.

Bei der Umrüstung von Fahrzeugen auf LNG kann seine niedrige Temperatur genutzt werden, um Leistungsverluste oder Klimatisierung im Fahrzeuginnenraum auszugleichen.

Die Umrüstung des Fahrzeugs für den Betrieb mit CNG besteht in der Installation eines speziellen Kryotanks, eines kleinen Verdampfers, der die Wärme der Abgase nutzt, und der Installation eines Gases Kraftstoffausrüstung, die ähnlich ist wie bei Gasfahrzeugen bei der Arbeit an CNG. Die Kosten für die LNG-Produktion sind 2-3 mal höher als für die CNG-Produktion. Daher ist es ratsam, Flüssigerdgas in Kühlfahrzeugen zu verwenden, wo es seine Leistung erbringen kann zusätzliche Funktionen Kältemittel für Kühlschränke und Klimaanlagen.

Auf der Grundlage des Vorstehenden und unter Berücksichtigung der Tatsache, dass sich das Buch mit Gasausrüstung für Pkw und leichte Lkw befasst, werden wir uns auf die ersten beiden Arten von Gaskraftstoffen und Geräten konzentrieren, die ihren Betrieb an Motoren sicherstellen Verbrennungs(EIS).

Was können wir von Gaskraftstoffen erwarten?

Um diese Frage zu beantworten, betrachten wir die wichtigsten physikalisch-chemischen Eigenschaften von Gasbrennstoffen sowie ihre Wirkung auf Leistung Motor im Vergleich zu ähnlichen Eigenschaften von Benzin.

Machen wir uns mit den Größen vertraut, die sie charakterisieren.

1 Nettoheizwert (HH, MJ / kg oder MJ / m3) charakterisiert die energetischen Eigenschaften des Gases und zeigt die kleinste Wärmemenge an, die bei der vollständigen Verbrennung einer Massen- oder Volumeneinheit freigesetzt werden kann.

2 Stöchiometrischer (Masse oder Volumen) Koeffizient (L0 kg / kg oder m3 / m3) charakterisiert die Luftmenge, die theoretisch für die vollständige Verbrennung einer Massen- oder Volumeneinheit eines Gases erforderlich ist.

3 Heizwert des brennbaren Gemisches (hH MJ / kg oder MJ / m3) charakterisiert den Gehalt an thermischer Energie pro Massen- oder Volumeneinheit eines brennbaren Gemisches stöchiometrischer Zusammensetzung.

Diese Indikatoren sind durch das Verhältnis miteinander verbunden:

4. Dichte (P, kg / m3) stellt die Masse dar, die in einer Volumeneinheit von Gas in seiner flüssigen oder gasförmigen Phase zu einem bestimmten Zeitpunkt eingeschlossen ist äußere Bedingungen(Temperatur und Druck).

5. Oktanzahl (RON) charakterisiert die Klopffestigkeit des Gases und dient als Kriterium zur Festlegung des zulässigen Verdichtungsverhältnisses des Motors. Die ROZ von Gasbrennstoffen liegt im Bereich von 70-110. Je höher die ROZ eines Gases, desto weniger anfällig für Detonationsverbrennung und desto höher ist das zulässige Verdichtungsverhältnis des Motors und folglich seine Wirtschaftlichkeit.

6. Cetanzahl (CG) charakterisiert die Entflammbarkeit eines Gases: Je niedriger sie ist, desto schlechter erfolgt die Zündung des Gases und damit verschlechtern sich die Starteigenschaften des Motors bei diesem Gas.

Die Oktan- und Cetanzahl hängen linear zusammen: Je höher die RON, desto niedriger der CG.

7. Grenzwerte für die Entflammbarkeit von Gasen charakterisieren die Grenzwerte des Gasgehaltes (in Volumenprozent) in der Luft, bei denen die Zündung des brennbaren Gemisches noch möglich ist. Die Entflammbarkeit eines Gasgemisches wird durch Temperatur, Druck und dessen Turbulenzen (Wirbel der Gasströmungen) beeinflusst. Zu arm und zu bereichert Gasgemische nicht entzünden.

Die Kenntnis dieser Grenzwerte ist sowohl für die Gestaltung des Arbeitsablaufs und die Regelung der Kraftstoffversorgung in Motoren als auch für die Ermittlung des Explosions- und Brandschutzes von Konzentrationen und die entsprechende Anordnung der Lagerung und Instandhaltung Autos.

8. Kritische Temperatur (Tcr)- die Temperatur, bei der die Dichten der Flüssigkeit und ihres gesättigten Dampfes gleich werden und die Grenzfläche zwischen ihnen verschwindet.

9. Gesättigter Dampfdruck (Rcr) bei einer kritischen Temperatur wird kritischer Druck genannt.

Oberhalb der kritischen Temperatur kann ein Stoff unabhängig vom äußeren Druck nur noch gasförmig sein.

Die Kenntnis der kritischen Temperatur ist für die Beurteilung gasförmiger Brennstoffe und deren Einstufung sehr wichtig.

Betrachten Sie die Tabelle unter dem Gesichtspunkt des Vergleichs der physikalischen und chemischen Indikatoren von Gas und Benzin als Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren.

* Interpretation der Indikatoren und Tabelle 1 sind dem Nachschlagewerk "Gasflaschenfahrzeuge", Autoren A. I. Morev, V. N. Erokhov, B. A. Beketov und andere - M.: "Transport", 1992 entnommen.

Der erste Indikator in der Tabelle ist die chemische Formel. Methan und Flüssiggas, zu dem Ethan, Propan, Butan und Pentan gehören, enthalten weder in ihrer Zusammensetzung noch in Verunreinigungen Blei, was ihre Verbrennungsabgase umweltfreundlicher macht als Benzin.

Molekulare Masse Gase sind niedriger als Benzin, daher die Füllung der Zylinder brennbares Gemisch, wird bei sonst gleichen Bedingungen niedriger sein als die von Benzin. Dies ist ein Minus, da es zu einer Abnahme der Leistung des Verbrennungsmotors führt.

Relative Dichte der Gasphase in Luft- der Wert, der für die Berechnung der Mechanismen der Gemischbildung des Arbeitsmediums (Gas-Luft-Gemisch) erforderlich ist und die Vor- oder Nachteile von Gaskraftstoff gegenüber Benzin nicht direkt charakterisiert, sondern darauf hindeutet, dass bei einem Leck Methan nach oben steigt, und Unten sammelt sich LPG an.

Dichte der Flüssigkeit- charakterisiert das Volumen des Behälters zum Speichern der flüssigen Phase des Brennstoffs. Wir sehen, dass Benzin bei gleicher Masse weniger Volumen benötigt als Gas. Dies ist ein Minus.

Kritische Temperatur. Kohlenwasserstoffgase mit kritischen Temperaturen weit über den normalen Temperaturen Umfeld(zum Beispiel Propan hat 96,8 °C und Butan hat 152,0 °C), werden leicht verflüssigt und in verflüssigtem Zustand bei relativ niedrigem Druck gelagert. Sie werden in Containern aufbewahrt, die leicht genug sind, um die Motoren von Pkw und leichten Lkw anzutreiben.

Und Methan, dessen kritische Temperatur viel niedriger ist (minus 82,1 ° C), befindet sich bei jedem Druck in einem gasförmigen Zustand und ist für seine Verwendung als Gaskraftstoff in Flaschen unter einem Druck von 20 MPa enthalten.

Nettoheizwert Alle Gase haben mehr als Benzin. Dies ist ein Vorteil von gasförmigem Kraftstoff und gleicht die geringere Füllung der Flaschen aufgrund der geringen relativen Dichte des Gases aus.

Stöchiometrischer Koeffizient bei Gasen höher als bei Benzin.

Oktanzahl Benzin ist viel höher als Benzin. Dies ist ein großer Vorteil von Gas, mit dem Sie den Motor vor Klopfen schützen, seine Leistung durch Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses erhöhen und den Kraftstoffverbrauch senken können.

Zündungstemperatur. Nicht für Gas. Dadurch wird das Startverhalten des Motors beeinträchtigt.

Brennbarkeitsgrenzen und Luftüberschusszahl zugunsten des Gasbrennstoffs. Sie sagen, dass die Grenzen der Regulierung von Verbrennungsmotoren auf Gaskraftstoff breiter sind als auf Benzin.

Basierend auf physikalische und chemische Eigenschaften Gaskraftstoffen kann argumentiert werden, dass sie Benzin in folgenden Parametern sicherlich überlegen sind:

- ermöglichen höhere Leistungs- und Kraftstoff- und Wirtschaftsindikatoren als bei Benzinmotoren, die in der Organisation des Arbeitsprozesses ähnlich sind. Speziell entwickelte Gasmotoren übertreffen Benzinmotoren in Bezug auf die spezifischen Leistungsindikatoren und sind in Bezug auf die Kraftstoffeffizienz nahe an Dieselmotoren;

- in Bezug auf die Umweltleistung sind die Emissionen dem Benzin deutlich überlegen.

Ein sehr eindrucksvoller Beweis für die Vorteile der Verwendung von Gaskraftstoff gegenüber Benzin sind die Erfahrungen in dieser Richtung in der Gasindustrie. So werden die Erfahrungen mit der Verwendung von Gaskraftstoff im Buch "Natural Gas as a Motor Fuel in Transport" (Verlag "Nedra", 1986) von den Autoren F. G. Gainullin, A. I. Grishchenko, Yu. N. Vasiliev, L. S. Zolotarevsky . bewertet .

„Die von VNIIGAZ durchgeführte Verallgemeinerung und Analyse der langjährigen Erfahrung im Betrieb von Gasmotoren an verschiedenen Anlagen der Gasindustrie zeigt, dass bei der Umstellung von flüssigem Kraftstoff auf gasförmigen Kraftstoff die Lebensdauer des Motors bis zu Überholung erhöht sich um das 1,5-fache und die Ölwechselzeit erhöht sich um das 2-fache ...

Es genügt zu beachten, dass der Koeffizient nützliche Aktion Gasmotoren ze erreicht 38-40% in große Auswahl Modi. Zum Vergleich sei darauf hingewiesen, dass die ze eines Ottomotors nur 30–35% beträgt und nur die meisten Sparmodi Arbeit ...

Bei niedrigen Umgebungstemperaturen ist es besonders schwierig, ein Gemisch für Ottomotoren herzustellen, da Benzin unter diesen Bedingungen schlecht verdampft. Mit Gaskraftstoff ist die Zubereitung einer gleichmäßigen Mischung einfach ...

Es wird darauf hingewiesen, dass die Toxizität von Abgasen beim Betrieb mit Erdgas um 90% niedriger ist als die Toxizität von Abgasen von Benzinmotoren ...

Die Umstellung der Motoren auf CNG anstelle von Benzin sorgte für eine Senkung des Gehalts an Kohlenmonoxid in den Abgasen von 1,3 auf 0,13%, an Kohlenwasserstoffen von 221 auf 88 ppm und an Oxiden und Stickstoffverbindungen von 1000 und mehr auf 100-200 ppm. Neben der Verbesserung der Umwelt erhöht die Verwendung von CNG in Automotoren die Lebensdauer von Kerzen auf bis zu 85.000 km ... es gibt keine Kraftstoffverdampfung, es bilden sich keine Dampf-Luft-Pfropfen im Kraftstoffversorgungssystem, Folgendes ist sichergestellt: nachhaltiges Arbeiten An Leerlauf, gute Aufnahme und Brandschutz.

Derzeit sind weltweit über 400.000 mit CNG betriebene Gasflaschenfahrzeuge im Einsatz. Die größte Anzahl von CNG-Gasfahrzeugen, hauptsächlich Pkw (270.000 Einheiten), ist seit mehreren Jahrzehnten in Italien in Betrieb ...

Nach Angaben der Firma "Ford" (USA) ist Strom Auto Motor Der Betrieb mit LNG war nach 55 Tausend Meilen Fahrt um 10 % höher als der analoge Betrieb mit Benzin (74 bzw. 66 kW), und der Kohlenmonoxidgehalt in den Abgasen von CNG-Motoren war fünfmal niedriger (bzw und 1,2%). Auch andere Firmen zeigen ähnliche Ergebnisse ... “.

Da stellt sich natürlich sofort die Frage: "Warum haben wir immer noch nicht auf Gaskraftstoff für Autos umgestellt?"

Dies liegt vor allem an der Komplexität der Erzeugung von Kraftstoffreserven. Wie bereits erwähnt, hat der Umfang der Vergasung unseres Landes erst jetzt solche Dimensionen angenommen, die es ermöglichen, das erforderliche Netz von Gastankstellen für Autos zu schaffen.

Die für den unterbrechungsfreien Transportbetrieb notwendige Speicherung der Gasreserven erweist sich als äußerst umständlich und erfordert erhebliche Investitionen. Es genügt zu sagen, dass die Kosten für Tanks zur Speicherung einer stündlichen Menge an komprimiertem Gas um ein Vielfaches höher sind als die Kosten für einen Kompressor mit derselben Stundenleistung. Die Kosten für Tanks zur Langzeitlagerung von Flüssiggas fallen aufgrund des Einsatzes teurer Materialien noch höher aus.

Und jetzt muss bei der Bestimmung der Rentabilität und sogar der Bedeutung des Übergangs zu Gasgeräten das Vorhandensein von Gastankstellen in den Regionen berücksichtigt werden, in denen das Auto verwendet wird.

Der Einsatz von Dual-Fuel-Motoren, die gleichermaßen zuverlässig mit Gas und flüssigen Brennstoff, löst dieses Problem teilweise. Diese Motoren können sowohl mit Benzin als auch mit Gas oder mit Diesel und Gas betrieben werden. Dies prägt aber die Nutzung der Eigenschaften von Gas als Kraftstoff für Verbrennungsmotoren und macht es unmöglich vollständige Umsetzung seine wesentlichen Vorteile, wie erhöhte Leistung und verbesserte Kraftstoffeffizienz durch Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses.

Zum volle Nutzung Vorteile von Gaskraftstoff gegenüber Benzin, ist es notwendig, Motoren speziell für Gaskraftstoff auszulegen, was eine umfassende Umstrukturierung der Automobilindustrie erfordert.

Es ist notwendig, leichte, hochfeste und billige Zylinder für den Inhalt von Gaskraftstoff in einer Menge zu schaffen, die eine Laufleistung zwischen den Tanks für ein Auto von mindestens 400 km bei . bietet Mindestmaß und Gewicht.

Das sind Perspektiven.

Viele Regionen verfügen heute über ein ausreichendes Netzwerk Tankstellen für den normalen Betrieb von Fahrzeugen, die mit Gaskraftstoff betrieben werden.

Erstellt verschiedene Modelle hochwertige und praxiserprobte Ausrüstung zur Umrüstung von Pkw-Motoren auf Dual-Fuel positiver Effekt Verwendung von Gasbrennstoff für ICE-Wagen, die in einer vollständigeren Verbrennung des Gas-Luft-Gemisches besteht, wodurch die Bedingungen für die Schmierung des Reibpaares der Laufbuchse verbessert werden - Kolbenringe da der Gasbrennstoff das Öl nicht von der Auskleidungswand wäscht. Dadurch verringert sich die Kohlenstoffbildung im Blockkopf und an den Kolben. Das Öl kann viel seltener gewechselt werden, da es nicht verdünnt und weniger verschmutzt ist. Gleichzeitig wird der Ölverbrauch für Abfälle um bis zu 15 % reduziert. Die Lebensdauer eines Gasmotors ist länger als die eines Benzinmotors. Bei einem Gasmotor wird die Lebensdauer der Zündkerzen erhöht.

Die Verwendung von Gasbrennstoff reduziert die Gesamttoxizität der Abgase (Abgas) - Kohlenmonoxid CO, Stickstoffdioxid NO2, CH-Kohlenwasserstoffe erheblich. Abgasbrennstoff enthält keine schädlichen Bleiverbindungen.

Der Abgasrauch im freien Beschleunigungsmodus ist beim Betrieb mit Gaskraftstoff dreimal geringer als beim Betrieb mit Benzin. Bei richtig gewählter Motorbetriebsart wird auch der Geräuschpegel gesenkt, was vor allem im Stadtverkehr wichtig ist. Und schließlich sind die Kosten für den erforderlichen Gaskraftstoff um einen Betrag niedriger als die Kosten für Benzin, der es ermöglicht, die Kosten für den Kauf und die Installation von Gasanlagen für 25 bis 30 Tausend Kilometer unter Berücksichtigung des höheren Verbrauchs pro Einheit zu decken des Weges.

Erdgas wird seit langem als Kraftstoff für Fahrzeuge verwendet, aber wir haben nur wenige solcher Fahrzeuge. Ein Liter Benzin hingegen ist billiger als Benzin. Lassen Sie uns darüber sprechen, welche Art von Erdgas für Autos vorzuziehen ist.

Propan oder Methan - was soll man wählen?

Erstens ist Erdgas, das hauptsächlich aus Methan besteht, am umweltfreundlichsten. Die Formel für Methan ist CH 4 und Propan ist C 3 H 8. Bei deren Verbrennung entstehen jeweils Kohlendioxid CO 2 und Wasser, Methan lässt sich jedoch leichter oxidieren, außerdem entstehen weniger Verbrennungsprodukte. Zweitens ist Methan sicherer - es ist leichter als Luft und sammelt sich im Gegensatz zu Propan-Butan nicht im Kofferraum oder unter dem Auto an.

Drittens sind die Erdgasreserven riesig, sie reichen für die nächsten 150 Jahre und der Preis ist dreimal billiger als der von Autobenzin. Es ist jedoch zu bedenken, dass der Verbrauch von Gaskraftstoff etwas höher sein wird, da ein Kubikmeter Methan kann bis zu 1,1 Liter Benzin treiben.

Welche Nachteile hat Methan? Hauptgrund- schlecht ausgebaute Infrastruktur von Methantankstellen - es gibt nur 250 davon in Russland. Es stellt sich heraus, dass Methan umweltfreundlicher, billiger, sicherer ist als Benzin – und die Motorressource erhöht: Es hinterlässt keine Kohlenstoffablagerungen im Brennraum und wäscht den Ölfilm nicht von den Zylinderwänden ab. Aber es gibt fast keine Tankstellen. Daher ist bei privaten Händlern eine andere Gasart vorzuziehen - Propan-Butan.

Vor- und Nachteile von Propan-Butan

Gasausrüstung - Dies ist eigentlich ein zusätzlicher Tank, der die Reichweite um 200-500 km erhöht. Im Betrieb wird ein solches Auto keine Probleme verursachen. Der Motor wird mit Benzin gestartet und wenn die Temperatur im Kühlsystem +25 ° C erreicht, wird auf Gaskraftstoff umgeschaltet. Somit sorgt die Automatisierung dafür, dass der Gasreduzierer nicht vereist. Darüber hinaus kann der Wechsel von einer Kraftstoffsorte zur anderen direkt aus dem Fahrgastraum manuell erfolgen.

Wenn wir das Autofahren in der Stadt vergleichen, dann spürbarer Unterschied zwischen dem Fahren mit Gas und Benzin ist nicht zu spüren. Es wird keine Probleme beim Anfahren und Reaktionen auf das "Gas"-Pedal geben, aber in extremen Modi - die Leistung reicht nicht aus. Das Arbeiten mit Gas reduziert also den Rückstoß Serienmotor mit einer Leistung von 106 PS bis 98 PS Das kann beim Überholen auf der Strecke unangenehm werden, aber die Lösung ist, vorher auf Benzin umzustellen.

Der Hauptnachteil ist eine deutliche Reduzierung des Kofferraumvolumens. In der Reserveradnische ist ein zusätzlicher Tank installiert, und das Reserverad selbst muss in den Kofferraum transportiert werden. Bei Schrägheckmodellen befindet sich die Gasflasche im Fahrgastraum. Dies macht die Designvorteile zunichte, die durch das Umklappen der Rücksitze ein vergrößertes Kofferraumvolumen ermöglichen.

K weniger erhebliche Nachteile Das Betanken eines Autos mit Gaskraftstoff ist auf eine leichte Verschlechterung der Beschleunigungsdynamik des Autos (um 5%) zurückzuführen, die jedoch durch einen leichten Anstieg des Gasverbrauchs ausgeglichen wird. Außerdem, Gasbrennzeit ist länger als die von Benzin, und die Temperatur in der Brennkammer ist höher.

Wenn die jährliche Flucht eines Autos auf der "Work-to-Home"-Route 10-15.000 beträgt, werden sich die Kosten für LPG nicht so schnell auszahlen. Aber wenn das Auto „funktioniert“ und die Tageskilometer eineinhalb Kilometer betragen, dann amortisiert sich die Ausstattung in sechs Monaten.

Der starke Anstieg der Zahl der Autos in der modernen Welt hat eine deutliche Steigerung der Benzinproduktion erforderlich gemacht. Dies veranlasste Wissenschaftler und Ingenieure auf der ganzen Welt, aktiv nach seinem Ersatz zu suchen.

Spezialisten aus verschiedenen Ländern richten ihr Augenmerk bei dieser Suche vor allem auf das, was in ihrer Heimat im Überfluss vorhanden ist. In Brasilien beispielsweise fährt jedes fünfte Auto mit reinem Alkohol aus Zuckerrohr. Auf den Philippinen wurde Cocosin, das aus dem Fruchtfleisch von Kokosnüssen gewonnen wird, als Ersatz für Benzin getestet. In Vietnam lernten sie, aus Kokosnussschalen Treibstoff herzustellen. Die BRD ist davon überzeugt der beste ersatz Benzin ist Methanol (Methylalkohol), und es wird prognostiziert, dass im Jahr 2000 jedes vierte Auto der Welt damit fahren wird.

Auf der Suche nach einer Alternative zum Benzin entschieden sich einheimische Experten für Gas. Sie erläutern ihren Standpunkt wie folgt:

1) die Gasressourcen übersteigen die Ölressourcen erheblich, und daher wird es möglich sein, andere Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren oder sogar neue Arten von Motoren mit Nicht-Kohlenwasserstoff-Kraftstoffen sicher zu entwickeln;

2) es gibt kein Schwefeldioxid im Abgas eines Gasmotors (da in der Regel kein Schwefel in Erdgas enthalten ist) und die Konzentration von Kohlenmonoxid ist um ein Vielfaches geringer (aufgrund der größeren Vollständigkeit der Gasverbrennung) ;

3) die durchschnittliche Oktanzahl von Erdgas beträgt 105, was höher ist als die von beste Marken Benzin;

4) Motoren, die mit Gaskraftstoff betrieben werden, arbeiten 1,5 ... 2 mal länger als mit Benzin, weil beim Verbrennen von Gas werden weniger Feststoffpartikel und Asche gebildet, die zu einem abrasiven Verschleiß von Zylindern und Kolben führen; Außerdem wäscht das Gas den Ölfilm nicht wie Benzin von der Zylinderoberfläche ab und verursacht keine Metallkorrosion.

Gas kann in zwei Formen zum Betanken von Autos verwendet werden: gasförmig und flüssig. Im ersten Fall wird Erdgas verwendet, das auf 20 ... 25 MPa komprimiert wird, und im zweiten ein Propan-Butan-Gemisch, das auf minus 162 ° C abgekühlt und unter einem Druck von 1,6 MPa gespeichert wird . Die Kosten für die Gasverflüssigung sind 2 ... 3-mal höher als die Kosten für die Verdichtung. Daher ist es wirtschaftlicher, komprimiertes Gas zu verwenden.

Seit 1984 Moskau Autofabrik benannt nach Likhachev produziert Autos ZIL-138A und ZIL-138I, die mit komprimiertem Erdgas betrieben werden. Für die Zukunft ist geplant, auf Gas umzusteigen Güterverkehr... In Pkw kommt bereits Gas zum Einsatz.

Erdgas ist auch ein vielversprechender Treibstoff für die Luftfahrt. In allen Industrieländern ist es einer der größten Verbraucher von Erdölprodukten. 1997 belief sich der Gesamtverbrauch an Flugbenzin aller Fluggesellschaften der Welt auf etwa 193 Millionen Tonnen, einschließlich der GUS-Staaten - 10 Millionen Tonnen Lufttransport ist Flugbenzin. An der Auswahl wird jedoch schon lange gearbeitet alternative Kraftstoffe.

In unserem Land, in den Ölfördergebieten, die Hubschrauber der Anlage. M. L. Mile Fly mit dem sogenannten Aviation Condensed Fuel (ACKT), das auf Basis von Propan-Butan-Fraktionen, aus Erdölbegleitgas gewonnen.

Einer der alternativen Kraftstoffe für die Luftfahrt ist verflüssigtes Erdgas(LNG). Seine Verwendung als Flugbenzin hat eine Reihe von Vorteilen:

1) Schadstoffemissionen bei der LNG-Verbrennung sind deutlich geringer als bei der Verwendung von Kerosin: Stickoxide werden 1D..2 mal weniger, Ruß - 5 mal weniger gebildet;

2) mit dem gleichen Nutzlast Kraftstoffverbrauch und Gewicht werden reduziert; So kann der Einbau von LNG-betriebenen Triebwerken in IL-86-Flugzeuge bei gleicher Flugreichweite das Startgewicht des Flugzeugs um 25,4 Tonnen und den Treibstoffverbrauch um 18,6 Tonnen reduzieren.

Die Aussicht auf die Nutzung von LNG als Flugkraftstoff wird auch dadurch bestätigt, dass seine Produktion inzwischen zu einem entwickelten Zweig der Weltwirtschaft geworden ist: 1997 produzierte die Welt etwa 140 Milliarden Kubikmeter LNG, und der jährliche Anstieg des Handels damit beträgt 7 %.

Zusammenfassend können wir den Schluss ziehen, dass Öl und Gas spielen und spielen werden wichtige Rolle Im menschlichen Leben. Trotz des Ausbaus der Nutzung nicht-traditioneller erneuerbarer Energiequellen werden Öl und Gas auf absehbare Zeit in allen Ländern der Welt die Hauptenergieträger bleiben. Eine andere Sache ist, dass es eine gewisse Neuverteilung der Rollen zwischen ihnen geben wird: Aus Öl gewonnene Kraftstoffe werden nach und nach durch komprimierte oder verflüssigte Gase ersetzt.

Es ist unmöglich, sich eine moderne Zivilisation ohne Öl- und Gasraffinerieprodukte vorzustellen. Auch diese Nutzungsrichtung wird sich im Laufe der Zeit immer weiter entwickeln.

Erdgas enthält Methan, schwere Kohlenwasserstoffe und inerte Komponenten, die die Verbrennungseigenschaften beeinflussen. Aus diesem Grund legen Transportunternehmen und LNG-Käufer akzeptable Bereiche für Komponentengehalt und Heizwert fest. Diese Anforderungen variieren stark je nach Markt. Trotzdem haben LNG-Qualitätsanforderungen bei der Anlagenplanung nie viel Beachtung gefunden. In der Vergangenheit beruhte die Anlagenplanung auf langfristigen Verträgen mit mehreren Kunden, und Flexibilität bei der Anlagenplanung war sowohl im Verflüssigungsprozess als auch auf der Seite des Endprodukts kaum erforderlich. Dies ändert sich jedoch, da die LNG-Industrie globaler wird. Die Eigentümer von LNG-Anlagen konzentrieren sich nicht mehr auf einen einzigen Markt, sondern neue Märkte stellen Anforderungen, die nicht immer mit bestehenden Produktionsanlagen kompatibel sind. Darüber hinaus bietet der wachsende LNG-Markt Weitere Möglichkeiten Käufer und Verkäufer, die Flexibilität in Bezug auf Qualitätskennzahlen bieten können. Infolgedessen gibt es einen aktiven Trend zur Einführung von Technologien zur Verbesserung der Qualität von LNG bei der Verflüssigung und auf der Seite der Gewinnung von Endprodukten. Die Qualitätsanforderungen an Erdgas dienen mehreren Zwecken, darunter Korrosionsschutz, Beseitigung von Flüssigkeitsniederschlägen in Rohrleitungen und Auswirkungen auf die Verbrennungsleistung. Anforderungen an den Korrosionsschutz begrenzen die Konzentrationen von CO2, H2S, Mercaptanen und Gesamtschwefel. LNG-Anlagen entfernen CO2 aus Gas bis zu 50 ppmv, um das Einfrieren in kryogenen Aufbereitungsanlagen zu verhindern und damit die Anforderungen an die Hauptgasqualität zu erfüllen. Der Schwefelbedarf entspricht in der Regel Japanischer Markt, die die Konzentration von H2S auf 5 mg / nm 3 und Gesamtschwefel auf 30 mg / nm 3 begrenzt. Die Einhaltung der japanischen Anforderungen bedeutet auch die Einhaltung der Anforderungen für Europa und die Vereinigten Staaten (mit Ausnahme des Bundesstaates Kalifornien, wo der Gesamtschwefel 18 mg / Nm 3 nicht überschreiten darf). Sauergas wird üblicherweise in Amylbehandlungsanlagen nach dem Prinzip der Absorption von Sauergaskomponenten in einem alkalischen Lösungsmittel entfernt. CO2 als Säure ist schwächer als H2S, und daher ist es oft der Prozess der Reduzierung der CO2-Konzentration auf 50 ppmv, der bei der Konstruktion von Sauergas-Entfernungsanlagen entscheidend ist (H2S ist eine stärkere Säure und daher leichter loszuwerden es). Ausnahme sind Anlagen, die Erdgas mit hohem Mercaptan-Gehalt verarbeiten.

Mercaptane sind extrem schwache Säuren und müssen durch andere Methoden als die direkte chemische Absorption entfernt werden. Um das Verschütten von Flüssigkeiten zu verhindern, begrenzen Gastransportunternehmen die Menge an Butan, Pentan und schwereren Komponenten. LNG-Anlagen müssen schwerere Kohlenwasserstoffe entfernen, um ein Einfrieren während der Verflüssigung zu verhindern, und die entfernten schweren Komponenten sind ein Nebenprodukt von NGL. So erfüllen die meisten Verflüssigungsanlagen die technischen Anforderungen an den Gehalt an Schwerfraktionen problemlos.

Die Anforderungen an Korrosionsschutz und Flüssigkeitsausfällung sind ziemlich einheitlich, und die Anforderungen der LNG-Anlage selbst (dh Frostschutz während der kryogenen Verarbeitung) machen diese Spezifikationen nahezu universell. Anforderungen an Brennwert und Gasaustauschbarkeit bleiben bestehen. Hier unterscheiden sich die technischen Anforderungen deutlich, ebenso wie die Produkte selbst von verschiedene Quellen LNG auf der ganzen Welt, und die Austauschbarkeit ist das größte Problem.

Die Nutzung von Erdgas zur Befriedigung verschiedener menschlicher Bedürfnisse begann lange vor der Geburt der modernen Gasindustrie und hat eine ebenso reiche Geschichte wie die Verwendung flüssiger und halbfester Kohlenwasserstoffe: Öl, Bitumen, Asphalt.

Die ersten erfolgreichen Nutzungsversuche gasförmiger Brennstoff wurden im alten China nicht weniger als 1000 v.

Und dennoch erfuhr die Nutzung gasförmiger Brennstoffe erst Anfang des 19. usw.

Was Erdgas angeht, begann seine industrielle Nutzung viel später - in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts - im Zusammenhang mit der Verlegung der ersten Fernleitungen in den nordöstlichen Regionen der Vereinigten Staaten und der Bildung des Welterdgases Industrie - erst nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs. ...

Ohne die umfassende Nutzung von Erdgas ist eine effektive Entwicklung der wichtigsten Industrien, insbesondere der Nichteisen- und Eisenmetallurgie, der Metallverarbeitung, der Zement-, Chemie- und Petrochemie, der Ölraffination, des Maschinenbaus und vieler anderer, nicht möglich. In Stadtwerken wird viel Erdgas verbraucht. Erdgas ist weit verbreitet, weil es relativ billig und einfach über Pipelines transportiert und verteilt werden kann. Der Einsatz von Erdgas trägt dazu bei, die Arbeitsproduktivität zu steigern, technologische Prozesse zu automatisieren, die Qualität zu verbessern und die Produktkosten zu senken. Der Hauptvorteil des Gasbrennstoffs ist eine Erhöhung des hygienischen und hygienischen Niveaus der Produktion, eine Verbesserung der Lebensbedingungen der Bevölkerung und die Reinigung des Luftbeckens. Neben Erdgas verbrauchen die Menschen oft große Mengen an künstlichen Gasen. Und auch der Transport von Gas durch Pipelines ist viel billiger als der Transport von Kraftstoff mit der Bahn, was einen enormen Arbeitsaufwand beim Transport, beim Be- / Entladen des Schienenverkehrs und im Bergbau spart.

Die Verwendung von Erdgas in einer Industrie wie der chemischen Industrie ermöglicht es, die Produktion von wertvollen Chemikalien (Kunstfasern, Gummi, Alkohole und andere) zu steigern. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Vorteile der Verwendung von Gas gegenüber anderen Kraftstoffarten offensichtlich sind. Wir kommen daher zu dem Schluss, dass es wichtig ist, andere Brennstoffe nur als Reserve oder zusätzlich zu entwickeln – im Falle einer Unterbrechung der Gasversorgung.

Die Verwendung von Gas als Kraftstoff für Fahrzeuge begann vor mehr als 150 Jahren, als der Belgier Etienne Lenoir einen mit Lampengas betriebenen Verbrennungsmotor entwickelte. Diese Art von Kraftstoff hat nicht viel Popularität gefunden. Das anschließende Wachstum der Ölproduktion und die Senkung der Preise seiner raffinierten Produkte sowie die Entwicklung fortschrittlicherer Motoren machten Benzin zum Marktführer auf dem Kraftstoffmarkt. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts erwachte wieder das Interesse an NGV-Kraftstoffen. In Russland begann sich diese Richtung seit den 30er Jahren zu entwickeln, als die Regierung aufgrund einer Ölknappheit mit einer sich schnell entwickelnden Industrie beschloss, einen Teil des Transports auf Gas zu verlagern. Die entsprechende Verordnung wurde 1936 erlassen. Die Produktion von Geräten wurde etabliert, Tankstellen wurden eröffnet, die Entwicklung von Gasmotoren begann und beide Arten von Gas wurden verwendet - komprimiertes und Kohlenwasserstoff. Die vollständige Umsetzung des Programms wurde durch den Großen Vaterländischen Krieg verhindert. Trotzdem gaben sie die Idee nicht auf: Schon in Friedenszeiten wurden neue Gasflaschenfahrzeuge konstruiert und in Produktion genommen, die Zahl erreichte 40.000. Dutzende von Tankstellen wurden für sie gebaut.

Gas als Kraftstoff wird durch zwei Hauptarten repräsentiert – komprimiertes Erdgas (CNG), das über Gaspipelines an spezielle Tankstellen geliefert wird – CNG-Tankstellen – und Flüssiggas (LPG). Das erste ist Methan und das zweite ist eine Mischung aus Propan und Butan, einem Produkt der Erdölbegleitgasverarbeitung (APG). Historisch gesehen war Propan-Butan das erste, das sich verbreitete. Sein Vorteil ist, dass es sich bei normalen Temperaturen bei einem Druck von nur 10-15 Atmosphären leicht verflüssigt. Gleichzeitig reicht für den Transport ein Stahlzylinder mit einer Wandstärke von nur 4-5 mm. Methan ist schwieriger. Es kann nur bei niedrigen Temperaturen in der Größenordnung von minus 160 Grad Celsius verflüssigt werden. Der Verbrauch von komprimiertem Erdgas (im Gegensatz zu Flüssiggas) wird nicht in Litern, sondern in Füllmetern gemessen. Da CNG hauptsächlich aus Methan besteht, liegt sein Massenheizwert mit 49,4 MJ/kg um 9% über dem von Benzin und 11% über dem von Kerosin.

Für den Verbraucher sinken die Kosten für Kraftstoff und Schmiermittel um 20-25%, wenn er von herkömmlichem Kraftstoff auf Flüssiggas umsteigt. Im Gegenzug hat komprimiertes Erdgas auch einen Vorteil gegenüber Kohlenwasserstoffgas.

Die Energieeffizienz von LPG ist etwa 25% geringer als die von CNG - 6175 kcal / m3. Jungtier. und 8280 kcal / m. Jungtier. bzw. Für den Verbraucher bedeutet dies, dass für die gleiche Entfernung 25-30% mehr Flüssiggas benötigt wird, zudem ist es in den Umweltparametern CNG etwas unterlegen.

Außerdem wird durch die Verwendung von Erdgas als Kraftstoff die Lebensdauer des Öls und des Verbrennungsmotors selbst erhöht. Wenn der Motor mit Gaskraftstoff betrieben wird, wird der Ölfilm nicht von den Wänden des Zylinderblocks abgewaschen, außerdem bilden sich keine Kohlenstoffablagerungen am Zylinderkopf, Kolbenringe verkoken nicht, wodurch sich die Elemente abnutzen.

Die Kehrseite der Medaille bei der Verwendung von Gas als Kraftstoff sind die möglichen Unebenheiten des Motors. Dies ist auf Resonanz während Ansaugsystem und Schichtung des Gas-Luft-Gemisches. Auch das Starten eines kalten Verbrennungsmotors im Winter wird schwieriger. Das wird mehr erklärt hohe Temperatur Zündung von gasförmigem Brennstoff und eine geringere Verbrennungsgeschwindigkeit.

Hundert Jahre sind vergangen. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts überstieg der Weltparkplatz 500 Millionen. Der Ölpreis steigt ständig. In den letzten vierzig Jahren ist er von 9 auf 110 Dollar pro Barrel gestiegen. Bei Verbrennungsmotoren (Verbrennungsmotoren) von Automobilen suchen Wissenschaftler zunehmend nach einer Alternative zu Benzin und Diesel. Sie kündigten an, dass der Menschheit in dreißig Jahren das Öl aus den Eingeweiden der Erde ausgehen wird. Die Geschichte kennt das für die Arbeit erster ICE Gasbrennstoff verwendet. Viele Länder haben sich für Erdgas entschieden. Experten sprechen seit langem über die Möglichkeiten von Erdgas, der Menschheit bei der erfolgreichen Lösung technischer, wirtschaftlicher und Die ökologischen Probleme auf dem Weg der Motorisierung entstehen. Die UN-Wirtschaftskommission für Europa hat beschlossen, bis 2020 10 Prozent (rund 30 Millionen) auf Erdgas umzustellen Fahrzeuge... Der US-Senat hat ein Gesetz verabschiedet, das Steuererleichterungen für Besitzer von Erdgasfahrzeugen vorsieht. Japans staatliches Programm „Clean Energy Transport“ sieht eine Erhöhung der Zahl der Erdgasfahrzeuge auf 1 Mio. Einheiten vor.

Lassen Sie uns auf einige Anwendungsfälle in Russland, dem führenden Land der Welt bei der Produktion und den Reserven von Erdgas, als Motorkraftstoff für die Arbeit eingehen Autoverbrennungsmotoren.

Unser Land hat als eines der ersten mit der industriellen Nutzung von Erdgas in Automobil-Verbrennungsmotoren begonnen. In den Thesen der Automobil- und Traktorenkraftstoffkonferenz von 1930 ist zu lesen: "Erdgase, die in unserem Land reich an Vorkommen sind, können auch zu Recht einen der ersten Plätze unter den Kraftstoffen für den Kraftverkehr einnehmen." Bereits 1939 beherrschten ZIS und GAZ Serienproduktion Gaszylinderfahrzeuge (GBA) und 1949 liefen die verbesserten GBA ZIS-156 und GAZ-51B vom Band. Bis 1960 wurden dreißig leistungsstarke Autogas-Kompressorstationen (CNG-Tankstellen) gebaut, um 40.000 Autos zu betanken.

Wissenschaftler und Ingenieure stellten die Vorteile von Erdgas fest: längere Motorlebensdauer, keine Detonation (Oktanzahl des Gases - 115), reduzierter Ölverbrauch um das Eineinhalbfache, keine Kohlenstoffablagerungen und Ruß in den Zylindern und weniger Schadstoffe in den Abgasen. Zu den Nachteilen gehörten: ein Rückgang der Motorleistung um bis zu 15 Prozent, eine Erhöhung der Beschleunigungszeit des Autos um 30 Prozent, eine Verringerung maximale Geschwindigkeit um 5-6 Prozent und der Winkel des überwundenen Anstiegs um 30-40 Prozent. Gasflaschen verringerten die Tragfähigkeit. Die Kosten für Wartung und Reparatur des Autos stiegen.

In den Jahren 1981-1983 waren im Land bis 2000 Maßnahmen geplant, wonach die Zahl der erdgasbetriebenen Fahrzeuge auf 1 Million erhöht und 1012 CNG-Tankstellen gebaut werden sollten. Um die Leerkilometer von Pkw zu reduzieren und den Einsatz von CNG-Tankstellenanlagen (insbesondere in der zweiten und dritten Schicht) zu erhöhen, war die Produktion von zweitausend mobilen Gasfahrzeugen (PAGZ) geplant. 1991 fanden jedoch Ereignisse im Land statt, aufgrund derer die Durchführung des Programms beendet wurde.

Die oben genannten Arbeiten wurden nach dem anerkannten Konzept der Umstellung auf komprimiertes Erdgas (CNG) von Fahrzeugen durchgeführt, die als Benzin- und Dieselkraftstoffe konstruiert und hergestellt wurden. Produktion wurde gemeistert Gasausrüstung(HBO). Nachgerüstete Dual-Fuel-Gas-Gas- und Gas-Diesel-Busse, Güter- und Autos... Automobilunternehmen statteten ihre Autos selbstständig mit LPG-Sets aus. Die Zahl der Erdgasfahrzeuge (LPG) hat 100.000 überschritten. Aber Benzinautos, wenn sie mit Erdgas betrieben wurden, verschlechterten ihre Betriebseigenschaften und Gas-Diesel KamAZ, hergestellt im Jahr 1986 geringe Menge, erhielt aufgrund eines logischen Fehlers bei der Auslegung des Motormanagementsystems keine Genehmigung von Autofahrern.

Der Rückgang des Transportvolumens von Gütern und Personen, Brände und Explosionen von Autos, Gasvergiftungen der Fahrer, fehlendes Auftanken und andere Mängel führten zu einer negativen Einstellung der Gesellschaft gegenüber der Nutzung von Erdgas durch Autos, und ihre Zahl begann zu sinken . Der Ausbau der Infrastruktur und der Bau von CNG-Tankstellen haben sich verlangsamt. Automobilunternehmen haben den Umbau von Abschnitten und Werkstätten für die Lagerung, Wartung und Reparatur von GBA eingestellt. Das Dekret Nr. 31 der russischen Regierung vom 15. Januar 1993 vom 15. Januar 1993 trug nicht dazu bei, die Nutzung von Erdgas durch Fahrzeuge zu intensivieren, wonach die Kosten für 1 Kubikmeter Erdgas für Autos nicht überschreiten sollten 50 Prozent der Kosten für A-76-Benzin. Infolgedessen waren 2013 in Russland etwa 80.000 Fahrzeuge im Einsatz (etwa 0,2 Prozent Fuhrpark), auf Erdgas umgestellt und 212 CNG-Tankstellen betrieben.

Heute in Kraft seit 2004 staatliches Programm Vergasung von Fahrzeugen (ähnlich dem Programm 1986-1990) ist es erforderlich, die Zahl der CNG-Tankstellen bis 2020 auf 1.100 Einheiten zu erhöhen und über 1 Million Fahrzeuge auf Erdgas umzustellen. Zur Umsetzung dieses Plans hat die russische Regierung am 13. Mai 2013 das Dekret Nr. 767-r „Über die Regelung der Beziehungen bei der Verwendung von Gaskraftstoff, einschließlich Erdgas“ erlassen. Es sieht die Entwicklung einer Reihe von rechtlichen, wirtschaftlichen und organisatorischen Maßnahmen zur staatlichen Förderung der Produktion vor Fahrzeugtechnik zum Thema Erdgas, Schaffung von Infrastruktur und technische Regulierung bei der Verwendung von Erdgas als Kraftstoff.

Das Dekret hat das Interesse an der Verwendung von Erdgas in Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren verstärkt. Seit einem Jahr schon auf den Seiten verschiedene Level wissenschaftliche und praktische Foren und Konferenzen, Seminare, Präsentationen neuer Gasfahrzeuge und andere Transportmittel. Die Medien berichten breitgefächert über die optimistischen Reden und Berichte der Teilnehmer über den Erfolg der Vergasung des Straßenverkehrs und die entwickelten vielversprechenden Projekte.

Die meisten Referenten weisen in die Vergangenheit und präsentieren bedeutende Leistungen unserer Wissenschaftler und Ingenieure bei der Entwicklung von Gasfahrzeugen. Sie weisen darauf hin, dass in Russland nicht nur günstige Bedingungen für den Einsatz von Erdgas in Verbrennungsmotoren, sondern auch gesammelte Erfahrungen im Betrieb von Kraftfahrzeugen mit komprimiertem Erdgas (CNG) und verflüssigtem Erdgas (LNG) bestehen.

Für die Praxis des weit verbreiteten Einsatzes von Erdgas in Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren empfiehlt es sich, einige der Gründe für das Scheitern bisheriger Versuche kritisch zu hinterfragen. Experten wissen das Transportsystem"Auto - Fahrer - Umgebung" kann in einem funktionieren technologischer Prozess wenn alle seine Links richtig funktionieren. Fehler in einem der Links führt zu negatives Ergebnis... Ein effizienter, zuverlässiger und dauerhafter Betrieb eines Automobilmotors ist nur mit dem Kraftstoff möglich, für den er ausgelegt ist. Es ist nicht zulässig, ungeeigneten Kraftstoff zu verwenden, da die Kosten für Wartung und Reparatur steigen, sich die Leistungseigenschaften des Autos verschlechtern und Motorteile zusammenbrechen können.

Zu Beginn der Konstruktion eines Pkw-Verbrennungsmotors muss entschieden werden, in welcher Qualität Erdgas betankt wird Gaszylinder... Die strenge Regulierung der Erdgasparameter beeinflusst die Arbeitsabläufe und Berechnungsindikatoren. Aber Erdgas aus verschiedenen Feldern unterscheidet sich im Nettoheizwert im Bereich von 33.294 bis 47.007 kJ / m3, Methangehalt von 69,1 bis 99,6 Prozent und hat einen Oktanzahlbereich von 80 bis 115 Einheiten. Gase können große Mengen an Schwefelwasserstoff, Teer, Staub, Sauerstoff, Cyanidverbindungen und anderen Verunreinigungen enthalten, die die Lebensdauer des Verbrennungsmotors verkürzen. Dies beweist den Bedarf an chemischen und mechanische Ausbildung Erdgas vor dem Betanken eines Autos an einer CNG-Tankstelle.

Wir können uns an GOST 6367-53 "Druckgase für Gasflaschenfahrzeuge" erinnern. An den Tankstellen wurden drei unterschiedliche Gasmarken ausgegeben: „Natur“, mit (vom Volumen her) 70-98 Prozent Methan, 1-10 Prozent Ethan und andere Verunreinigungen, „Koksgas“ mit mindestens 65 Prozent Methan und „Koksofengas angereichert“, das nicht weniger als 50 Prozent Methan und nicht mehr als 12 Prozent Wasserstoff enthält. Diese Gase wurden in Motoren verwendet, die mit A-56- und A-66-Benzin betrieben wurden. Von technische Spezifikationen TU 51-166-83 „Komprimiertes natürliches Brenngas. Kraftstoff für CNG-Fahrzeuge „an den CNG-Tankstellen wurden zwei CNG-Marken abgegeben: „A“ und „B“. Sie unterschieden sich nur in Dichte und Wärmeinhalt aufgrund der unterschiedlichen volumetrischen Zusammensetzung von Methan und Stickstoff. Hauptfaktoren:

Gasdruck in Flaschen, nicht weniger als 19,62 (200) MPa (kgf / cm2);

Temperatur des zugeführten Gases zum Befüllen von Gasflaschenfahrzeugen, ° C, nicht mehr

* für gemäßigte und kalte Klimazonen +40,

* für heiße Klimazone +45;

Komponentenzusammensetzung nach Volumen, Prozent Methan

* in LNG-Klasse A 95 ± 5

* bei LNG-Marke B 90 ± 5

Ethan, nicht mehr als 4,0;

Propan, nicht mehr als 1,5;

Butane, nicht mehr als 1,0;

Pentane, nicht mehr als 0,3;

Kohlendioxid, nicht mehr als 1,0;

Sauerstoff, nicht mehr als 1,0;

Stickstoff, nicht mehr

* in LNG-Klasse A 0-4

* in LNG-Marke B 4-7

Schwefelwasserstoffmasse, Gramm pro Kubikmeter 0,02;

Mercaptan-Schwefelmasse, Gramm pro Kubikmeter, nicht weniger als 0,016;

Massenanteil von Schwefelwasserstoff und Mercaptanschwefel, nicht mehr als 0,1 Prozent;

Die Masse der mechanischen Verunreinigungen, Gramm pro Kubikmeter, nicht mehr als 0,001;

Feuchtigkeitsmasse, Gramm pro Kubikmeter, nicht mehr als 0,009.

Gasbrennstoff wurde nach seiner elementaren Zusammensetzung geschätzt, Oktanzahl, Brennwert, Brennbarkeit, Feuchtigkeitsgehalt und Reinigungsgrad von Verunreinigungen.

Heute Russische Autofahrer Erdgas wird gewonnen, durch die Gasleitung vom Brunnen zur CNG-Tankstelle geleitet, wo es nach Verdichtung und Reinigung von Verunreinigungen in die Gasflaschen des Autos gepumpt wird. Gemäß GOST 27577-2000 "Komprimiertes Erdgas für Verbrennungsmotoren" sieht die Technologie keine Änderung der Gaszusammensetzung vor.

Dieser Ansatz zur Standardisierung von Kraftstoffen für Verbrennungsmotoren wird durch die Fähigkeit erklärt, niedriger Preis für Erdgas aufgrund des Fehlens der Stufe der Verarbeitung von Rohstoffen aus dem Feld in der Technologie.

Auf dem europäischen Markt ist Erdgas als Kraftstoff für Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren gemäß UNECE-Regelung Nr. 49 in zwei Baureihen erhältlich:

1) Bereich "H", in dem die extremen Bezugskraftstoffe "GR" und "G23" sind;

2) Sortiment "L", bei dem die extremen Bezugskraftstoffe "G23" und "G25" sind.

Ihre Eigenschaften sind in der Tabelle angegeben. 2.

Offenbar ist es kein Zufall, dass interessierte Organisationen in Abschnitt 1 der Verordnung Nr. 767-r Vorschläge machen sollten, „die Rechtsakte der Russischen Föderation im Bereich der Normung mit den einschlägigen internationalen Dokumenten im Bereich der Nutzung von Erdgas zu harmonisieren“. als Motorkraftstoff“.

Die Erfüllung dieser internationalen Anforderungen an Erdgas ermöglicht es uns in Zukunft, zuverlässige gasbetriebene Pkw-Verbrennungsmotoren aus unseren Werken zu zertifizieren und zu betreiben.

Nur mit einer stabilen Zusammensetzung des Kraftstoffs und einer genauen Verbrauchsabrechnung lassen sich die Gas-Luft-Gemischbildung, die Zylinderfüllung und der Verbrennungsprozess verbessern. Es ist zu beachten, dass Erdgasverbrauchszähler (in nm3) für Automotoren nicht entwickelt wurden.

Das bewertete Erdgas ermöglicht es ausländischen Firmen, effiziente und zuverlässige Gasmotoren herzustellen, die in inländischen Bussen und Lastkraftwagen verwendet werden. Unsere Forscher und Konstrukteure arbeiten seit einigen Jahren an einem neuen Konzept zur Nutzung von Erdgas in automobilen Verbrennungsmotoren. Sein Hauptprinzip ist die Schaffung von "reinen Gasmotoren".

Der Anstieg der Verwendung von Erdgas in Verbrennungsmotoren von Automobilen um neues Konzept brachte unseren Landsleuten "neue" Idee zur Welt. Bei Untersuchungen vor hundert Jahren fanden sie heraus, dass, wenn man das Verdichtungsverhältnis erhöht und Dieselkraftstoff anstelle eines Gas-Luft-Gemischs einbaut, und elektrische Zündung, wird ein Dieselmotor aus einem Gasmotor.

Ohne die Organisation des Arbeitsprozesses, die Kinematik und Dynamik der Mechanismen gründlich zu studieren, tat die Mechanik das Gegenteil: die Motoren arbeiteten nach dem Rudolf-Diesel-Zyklus, KamAZ-820, MMZ-245, YaMZ usw. mit innerer Gemischbildung und Kompressionszündung wurden auf den N. Otto-Zyklus mit externer Gemischbildung und Zündung durch einen elektrischen Funken übertragen. Basierend auf den Ergebnissen von Prüfstandstests mit aus Europa importiertem Referenzerdgas erhielten die Motoren Zertifikate für die Einhaltung der Euro-4-Anforderungen. Aber die von Forschern und Designern eingeführte Idee weckte kein Interesse und keine Nachfrage bei den Verbrauchern. Es gab Bewertungen mit Kommentaren zur Effizienz und Zuverlässigkeit von Haushaltsgasmotoren. Daher hat sich in St. Petersburg die Umsetzung der Bestellung 767-r verlangsamt.

Die Busflotte erhöht die Anzahl der Inlandsbusse LIAZ-529271 nicht mit Gasmotoren von den Menschen. In St. Petersburg ist eine CNG-Tankstelle zum Betanken von Gasfahrzeugen in Betrieb, und das Konzept der reinen Gasmotoren ist für städtische Personen- und Kommunalfahrzeuge nicht wirtschaftlich.

Um den Auftrag der Regierung der Russischen Föderation Nr. 767-r über die Schaffung eines praktikablen . zu erfüllen Straßentransportsystem CNG-Tankstellen müssen Erdgas entsprechend internationale Standards... Angesichts der unzureichenden Entwicklung der Infrastruktur (Umfeld) für den Betrieb gasbetriebener Fahrzeuge ist es notwendig, das Konzept der Umstellung auf Erdgas von Pkw-Verbrennungsmotoren unter Berücksichtigung der modernen technisches Niveau ihre Entwürfe.

Die Entwicklung eines mit hochoktanigem Erdgas betriebenen Pkw-Benzinmotors erfordert den Einsatz moderner Benzinmotor arbeiten an Benzin mit hoher Oktanzahl... Dadurch wird eine Verschlechterung der Leistungseigenschaften von Fahrzeugen vermieden, die zuvor mit Gas- und Gasmotoren ausgestattet waren. Bei technologischer Notwendigkeit zum Betanken mit Gas oder bei Ausfall Gassystem Stromversorgung muss der Motor mit Reservebenzin betrieben werden können.

So wird es in der modernen städtischen Infrastruktur effizientes Auto mit einem Zweistoff-Benzinmotor.

Die Welterfahrung zeigt, dass in Russland eine Rückkehr zur Entwicklung von inländischen Gasdiesel erforderlich ist. Bekannte zuverlässige Konstruktionen mit Regelsystemen nach dem Prinzip der quantitativen Regelung, die den Arbeitsprozess von Gasdiesel mit einer Zünddosis von 3-5 Prozent der Nennversorgung von Dieselkraftstoff realisieren und die Leistung des verwendeten Dieselkraftstoffs beibehalten.

Und das Letzte. Automobilindustrie und Autotransport sind strategisch wichtige Branchen. Ihre Entwicklung macht das Land nicht nur wirtschaftlich stark, sondern erhöht auch seine Verteidigungsfähigkeit. Welchen Schaden wird das Konzept, Automobile mit reinem Gasmotor zu produzieren, heute anrichten, wenn es mobilisiert wird?