Dhe ne kemi gaz në veturë. Problemet moderne të shkencës dhe arsimit Rritja e raportit të kompresimit për gazin

Një motor me naftë plotësisht me metan do të kursejë deri në 60% nga kostot e zakonshme dhe natyrisht, ulin ndjeshëm ndotjen e mjedisit.

Ne mund të konvertojmë pothuajse çdo motor nafte për të përdorur metanin si një karburant me motor me gaz.

Mos prisni nesër, filloni të kurseni sot!

Si mund të funksionojë një motor dizel në metan?

Një motor nafte është një motor në të cilin karburantit ndizet nga ngrohja nga kompresimi. Një motor standard dizel nuk mund të funksionojë me karburant me gaz sepse metani ka një pikë ndezje dukshëm më të lartë se karburanti (naftë - 300-330 C, metan - 650 C), gjë që nuk mund të arrihet me raportet e kompresimit të përdorura në motorët me naftë.

Arsyeja e dytë pse një motor dizel nuk mund të funksionojë me karburant me gaz është fenomeni i goditjes, d.m.th. jo standarde (djegia shpërthyese e karburantit, e cila ndodh kur raporti i shtypjes është i tepruar. Për motorët me naftë, raporti i ngjeshjes së përzierjes së karburantit-ajrit është 14-22 herë, motori me metan mund të ketë një raport të ngjeshjes deri në 12-16 herë.

Prandaj, për të transferuar një motor nafte në mënyrën e motorit me gaz, duhet të bëni dy gjëra kryesore:

• Ulni raportin e shtypjes së motorit

• Instaloni sistemin e ndezjes së shkëndijës

Pas këtyre modifikimeve, motori juaj do të funksionojë vetëm në metan. Kthimi në modalitetin e naftës është i mundur vetëm pasi të jetë kryer punë e veçantë.

Për më shumë detaje mbi thelbin e punës së kryer, shihni pjesën "Sa saktësisht është shndërrimi i naftës në metan"

Sa kursime mund të marr?

Shuma e kursimeve tuaja llogaritet si diferenca midis kostos për 100 km drejtimin e karburantit dizel para shndërrimit të motorit dhe kostos së blerjes së karburantit të gazit.

Për shembull, për kamionin Freigtleiner Cascadia, konsumi mesatar i naftës ishte 35 litra për 100 km, dhe pas shndërrimit për të funksionuar në metan, konsumi i gazit ishte 42 Nm3. metan Pastaj, me koston e karburantit me naftë në 31 rubla, 100 km. kilometrazhi fillimisht kushtoi 1085 rubla, dhe pas shndërrimit me një kosto metani 11 rubla për metër kub normal (nm3) 100 km vrapim kushtoi 462 rubla.

Kursimet arritën në 623 rubla për 100 km ose 57%. Duke marrë parasysh kilometrazhin vjetor prej 100,000 km, kursimet vjetore arritën në 623,000 rubla. Kostoja e instalimit të propanit në këtë makinë ishte 600,000 rubla. Kështu, periudha e shpagimit të sistemit ishte afërsisht 11 muaj.

Një avantazh shtesë i metanit si lëndë djegëse e motorit me gaz është se është jashtëzakonisht e vështirë për tu vjedhur dhe praktikisht e pamundur të "kullosh", pasi që në kushte normale është gaz. Për të njëjtat arsye, nuk mund të shitet.

Konsumi i metanit pas shndërrimit të motorit me naftë në mënyrën e motorit me gaz mund të ndryshojë nga 1.05 në 1.25 nm3 metan për litër të konsumit të karburantit dizel (varet nga modeli i motorit me naftë, përkeqësimi i tij, etj.).

Ju mund të lexoni shembuj nga përvoja jonë mbi konsumin e metanit nga motorët me naftë që kemi konvertuar.

Ju mund të merrni vlera specifike kursimesh për makinën tuaj duke plotësuar një aplikacion për shndërrim duke klikuar butonin e kuq në fund të kësaj faqe.

Ku mund të marr gaz metani?

Në vendet e CIS, ka mbi 500 stacione CNG, dhe Rusia ka më shumë se 240 stacione mbushëse CNG.

Ju mund të shikoni informacione të azhurnuara për vendndodhjen dhe orët e hapjes së stacionit të mbushjes CNG në hartën interaktive më poshtë. Harta me mirësjellje të gazmap.ru

Dhe nëse ka një tub gazi pranë flotës tuaj të automjeteve, atëherë ka kuptim të merren parasysh mundësitë për ndërtimin e stacionit tuaj të mbushjes CNG.

Thjesht na telefononi dhe ne do të jemi të lumtur t'ju këshillojmë për të gjitha opsionet.

Cila është kilometrazhi për një mbushje metani?

Metani ruhet në bordin e një makine në gjendje të gaztë nën presion të lartë prej 200 atmosferash në cilindra të veçantë. Pesha e madhe dhe madhësia e këtyre cilindrave është një faktor i rëndësishëm negativ që kufizon përdorimin e metanit si një karburant me motor me gaz.

LLC "RAGSK" përdor në punën e saj cilindra metal-plastikë me cilësi të lartë të përbërë (Type-2), të çertifikuar për përdorim në Federatën Ruse.

Pjesa e brendshme e këtyre cilindrave është bërë prej çeliku krom-molibden me forcë të lartë, ndërsa pjesa e jashtme është e mbështjellë me tekstil me fije qelqi dhe e mbushur me rrëshirë epoksi.

Për të ruajtur 1 nm3 metan, kërkohen 5 litra të vëllimit hidraulik të cilindrit, d.m.th. për shembull, një cilindër 100 litra ju lejon të ruani rreth 20 nm3 metan (në fakt, pak më shumë, për shkak të faktit se metani nuk është një gaz ideal dhe është më i kompresuar). Pesha e 1 litër njësi hidraulike është afërsisht 0.85 kg, d.m.th. pesha e sistemit të magazinimit për 20 nm3 metan do të jetë afërsisht 100 kg (85 kg është pesha e cilindrit dhe 15 kg është pesha e vetë metanit).

Cilindrat tip 2 për ruajtjen e metanit duken kështu:

Sistemi i plotë i ruajtjes së metanit duket kështu:

Në praktikë, zakonisht është e mundur të arrihen vlerat e mëposhtme të kilometrazhit:

• 200-250 km - për minibuse. Pesha e sistemit të magazinimit - 250 kg
• 250-300 km - për autobusët e qytetit të mesëm. Pesha e sistemit të magazinimit - 450 kg
• 500 km - për traktorë kamionësh. Pesha e sistemit të magazinimit - 900 kg

Ju mund të merrni vlerat specifike të kilometrazhit me metan për makinën tuaj duke plotësuar aplikacionin e shndërrimit duke shtypur butonin e kuq në fund të kësaj faqe.

Si kryhet saktësisht shndërrimi i naftës në metan?

Shndërrimi i një motori me naftë në modalitetin e gazit do të kërkojë ndërhyrje serioze në vetë motorin.

Së pari ne duhet të ndryshojmë raportin e kompresimit (pse? Shikoni seksionin "Si mund të funksionojë një motor dizel në metan?") Ne përdorim metoda të ndryshme për ta bërë këtë, duke zgjedhur atë më të mirën për motorin tuaj:

• Mulliri me piston
• Rondelë me kokë cilindri

• Instalimi i pistonave të rinj
• Shkurtimi i shufrës lidhëse

Në shumicën e rasteve ne përdorim mulliri me pistoni (shih ilustrimin më lart).

Kështu do të duken pistonët pas bluarjes:

Ne gjithashtu instalojmë një numër sensorë dhe pajisje shtesë (pedali elektronik i gazit, sensori i pozicionit të boshtit të boshtit, sensori i sasisë së oksigjenit, sensori i goditjes, etj.).

Të gjithë përbërësit e sistemit kontrollohen nga një njësi e kontrollit elektronik (ECU).

Një grup përbërësish për instalim në motor do të duket kështu:

A do të ndryshojë performanca e motorit kur punoni me metan?

Për motorët modernë të mbingarkuar, ky mendim është i gabuar.

Burimi i fuqisë së lartë të motorit origjinal dizel, i projektuar për të punuar me një raport compression prej 16-22 herë dhe një numër të lartë oktani të karburantit të gazit, na lejon të përdorim raportin e compressionit 12-14 herë. Një raport i tillë i lartë i ngjeshjes lejon marrjen dendësia e njëjtë (dhe madje e madhe) e fuqisëduke punuar në përzierjet e karburantit stekiometrik. Sidoqoftë, në të njëjtën kohë, nuk është e mundur të përmbushen standardet e toksicitetit më të larta se EURO-3, dhe tensioni termik i motorit të konvertuar gjithashtu rritet.

Motorët me naftë inflatable moderne (veçanërisht ato me ajër të ftohur) bëjnë të mundur funksionimin në përzierje dukshëm të dobëta duke ruajtur fuqinë e motorit origjinal me naftë, duke mbajtur regjimin termik brenda kufijve të mëparshëm dhe duke mbajtur brenda standardeve të toksicitetit EURO-4.

Për motorët me naftë të aspiruar natyrshëm, ne ofrojmë 2 alternativa: ose zvogëlimin e fuqisë së funksionimit me 10-15% ose përdorimin e një sistemi injeksion uji në shumëzimin e marrjes në mënyrë që të ruajë një temperaturë të pranueshme të funksionimit dhe për të arritur standardet e emetimit EURO-4

Varësitë tipike të fuqisë nga shpejtësia e motorit, sipas llojit të karburantit:

Një zgjidhje rrënjësore për problemin e zhvendosjes së momentit kulmor për një motor me gaz është zëvendësimi i turbinës me një turbinë të përmasave të mëdha të një lloji të veçantë me një valvul solenoid bajpas me shpejtësi të lartë. Sidoqoftë, kostoja e lartë e një zgjidhjeje të tillë nuk na lejon ta përdorim atë për shndërrim individual.

Nëse është e mundur, këshillohet të përdorni vajra të veçantë si LUKOIL EFFORSE 4004 ose Shell Mysella LA SAE 40. Kjo nuk është e nevojshme, por me to motori do të zgjasë shumë.

Për shkak të përmbajtjes së lartë të ujit në produktet e djegies së përzierjeve gaz-ajër në motorët me gaz, mund të lindin probleme të rezistencës ndaj ujit të vajrave të motorëve, dhe motorët e gazit janë gjithashtu më të ndjeshëm ndaj formimit të depozitave të hirit në dhomën e djegies. Prandaj, përmbajtja e hirit të sulfatuar të vajrave të motorëve me gaz është e kufizuar në vlera më të ulëta dhe kërkesat për hidrofobinë e vajit janë rritur.

Sigurisht, askush nuk kujdeset për mjedisin. Por gjithsesi… ?

Motori me gaz metan është dukshëm superior në të gjitha karakteristikat mjedisore ndaj një motori me naftë me të njëjtën fuqi dhe është i dyti pas motorëve elektrikë dhe hidrogjenit për sa i përket emetimeve.

Kjo është veçanërisht e dukshme për një tregues kaq të rëndësishëm për qytetet e mëdha si tymi. Të gjithë banorët e qytetit janë mjaft të bezdisur nga bishtat e tymosur prapa LIAZ-ve. Kjo nuk do të ndodhë në metan, kështu që nuk ka formim bloze gjatë djegies së gazit!

Si rregull, klasa mjedisore për një motor metan është Euro-4 (pa përdorimin e ure ose një sistemi të riciklimit të gazit). Sidoqoftë, me instalimin e një katalizatori shtesë, klasa mjedisore mund të ngrihet në nivelin Euro-5.

Inxhinieria

UDC 62l.43.052

ZBATIMI TEKNIK I NDRYSHIMIT T R SHKALLAVE T COMP KOMPRESIMIT T A një motori të vogël që shkon në gazin natyror

F.I. Abramchuk, profesor, doktor i shkencave teknike, A.N. Kabanov, profesor i asociuar, kandidat i shkencave teknike,

A.P. Kuzmenko, student PhD, KhNADU

Shënim. Paraqiten rezultatet e zbatimit teknik të ndryshimit të raportit të kompresimit në motorin MeMZ-307, i cili është riaftësuar për të funksionuar me gaz natyror.

Fjalët kyçe: raporti i ngjeshjes, motori i automobilave, gazi natyror.

REALIZIMI TEKNIK I HAPITETIT ZMINI STISKANNYA VET ENM AUTOMOBILE,

SCHO PRATSYUЄ P GR GAZIN NATYROR

F.І. Abramchuk, profesor, doktor i shkencave teknike, O.M. Kabanov, profesor i asociuar, kandidat i shkencave teknike,

A.P. Kuzmenko, student pasuniversitar, KhNADU

Shënim. U prezantuan rezultatet e zbatimit teknik të ndryshimit të hapit për motorin MeMZ-307, ri-pajisjet për robotin që përdor gazin natyror.

Fjalët kyçe: hapa, automjet, gaz natyror.

REALIZIMI TEKNIK I VARIACIONIT T R RAPORTIT T COMP KOMRESIMIT T EN ENGJINVE T FURNIZUAR ME GAZ NATYROR AUTOMOTIV KAPACITETE TALL VOGLA

F. Abramchuk, Profesor, Doktor i Shkencës Teknike, A. Kabanov, Profesor i Asociuar, Doktor i Shkencës Teknike, A. Kuzmenko, pasuniversitar, KhNAHU

Abstrakt. Jepen rezultatet e realizimit teknik të variacionit të raportit të kompresimit të motorit MeMZ-3Q7 të konvertuar për drejtimin e gazit natyror.

Fjalët kyçe: raporti i ngjeshjes, motori automobilistik, gazi natyror.

Prezantimi

Krijimi dhe funksionimi i suksesshëm i motorëve me gaz të pastër që funksionojnë me gaz natyror varen nga zgjedhja e saktë e parametrave kryesorë të procesit të punës, të cilat përcaktojnë karakteristikat e tyre teknike, ekonomike dhe mjedisore. Para së gjithash, kjo ka të bëjë me zgjedhjen e raportit të kompresimit.

Gazi natyror, që ka një numër të lartë oktani (110-130), lejon që raporti i shtypjes të rritet. Vlera maksimale e shkallës

kompresimi, duke përjashtuar shpërthimin, mund të zgjidhet në një përafrim të parë me llogaritjen. Sidoqoftë, është e mundur të verifikohen dhe përsosen të dhënat e llogaritura vetëm eksperimentalisht.

Analiza e botimeve

Kur shndërroni motorin me benzinë \u200b\u200b(Vh \u003d 1 l) të VW POLO në gaz natyror, forma e sipërfaqes së zjarrit të pistonit u thjeshtua. Reduktimi i vëllimit të dhomës së kompresimit rriti raportin e kompresimit nga 10.7 në 13.5.

Në motorin D21A, për të zvogëluar raportin e kompresimit nga 16.5 në 9.5, pistoni u ripunua. Dhoma e djegies së një lloji hemisferik për një motor dizel është modifikuar për procesin e punës së një motori me gaz me ndezje.

Kur shndërroni një motor dizel YaMZ-236 në një motor me gaz, raporti i ngjeshjes nga 16.2 në 12 u zvogëlua gjithashtu për shkak të përpunimit shtesë të pistonit.

Deklarata e qëllimit dhe problemit

Qëllimi i punës është të zhvillojë projektin e pjesëve të dhomës së djegies së motorit MeMZ-307, i cili do të sigurojë raportin e kompresimit e \u003d 12 dhe e \u003d 14 për kërkimin eksperimental.

Zgjedhja e një qasjeje për ndryshimin e raportit të ngjeshjes

Për një motor benzinë \u200b\u200bme zhvendosje të vogël të konvertueshme në gaz, një ndryshim në raportin e ngjeshjes do të thotë një rritje në krahasim me bazën ICE. Ka disa mënyra për të përmbushur këtë detyrë.

Idealisht, është e dëshirueshme të instaloni një sistem për ndryshimin e raportit të kompresimit në motor, i cili i lejon atij të kryejë këtë detyrë në kohë reale, duke përfshirë pa ndërprerë funksionimin e motorit. Sidoqoftë, sisteme të tilla janë shumë të shtrenjta dhe komplekse në dizajn dhe funksionim, kërkojnë ndryshime të konsiderueshme të dizajnit dhe janë gjithashtu një element i mosbesueshmërisë së motorit.

Ju gjithashtu mund të ndryshoni raportin e ngjeshjes duke rritur numrin ose trashësinë e copë litareve midis kokës dhe bllokut të cilindrit. Kjo metodë është e lirë, por rrit gjasat e djegies së gaskets nëse prishet procesi normal i djegies. Përveç kësaj, kjo metodë e kontrollit të raportit të shtypjes karakterizohet nga saktësi e ulët, pasi vlera e e do të varet nga forca shtrënguese e arrave në kunjat e kokës dhe cilësia e copë litareve. Më shpesh, kjo metodë përdoret për të ulur raportin e kompresimit.

Përdorimi i rreshtave për pistona është teknikisht i vështirë, pasi ekziston një problem i lidhjes së besueshme të një astari relativisht të hollë (rreth 1 mm) në pistoni dhe funksionimit të besueshëm të kësaj shtojce në një dhomë djegieje.

Opsioni më i mirë është prodhimi i grupeve të pistonave, secila prej të cilave siguron një raport të caktuar të ngjeshjes. Kjo metodë kërkon çmontimin e pjesshëm të motorit për të ndryshuar raportin e ngjeshjes, megjithatë, ajo siguron një saktësi mjaft të lartë të vlerës së e në eksperiment dhe besueshmërinë e motorit me një raport të ndryshuar të ngjeshjes (forca dhe besueshmëria e elementeve strukturorë të motorit nuk ulet). Për më tepër, kjo metodë është relativisht e lirë.

Rezultatet e hulumtimit

Thelbi i problemit ishte përdorimi i cilësive pozitive të gazit natyror (numri i lartë i oktanit) dhe veçoritë e formimit të përzierjes për të kompensuar humbjen e energjisë kur motori funksionon me këtë karburant. Për të përmbushur këtë detyrë, u vendos që të ndryshohet raporti i shtypjes.

Sipas planit të eksperimentit, raporti i ngjeshjes duhet të ndryshojë nga e \u003d 9.8 (pajisje standarde) në e \u003d 14. Këshillohet të zgjidhni një vlerë të ndërmjetme të raportit të shtypjes e \u003d 12 (si mesatarja aritmetike e vlerave ekstreme të e). Nëse është e nevojshme, është e mundur të prodhohen grupe pistonësh që ofrojnë vlera të tjera të ndërmjetme të raportit të ngjeshjes.

Për zbatimin teknik të raporteve të specifikuara të kompresimit, llogaritjet, zhvillimet e dizajnit dhe vëllimet e verifikuara eksperimentalisht të dhomave të kompresimit u kryen me derdhje. Rezultatet e derdhjes tregohen në Tabelat 1 dhe 2.

Tabela 1 Rezultatet e derdhjes së dhomës së djegies në kokën e cilindrit

1 cilindër. 2 cilindra. 3 cilindra. 4 cilindra.

22,78 22,81 22,79 22,79

Tabela 2 Rezultatet e derdhjes së dhomës së djegies në pistona (pistoni është instaluar në cilindër)

1 cilindër. 2 cilindra. 3 cilindra. 4 cilindra.

9,7 9,68 9,71 9,69

Trashësia e ngjeshur e copë litari është 1 mm. Mbytja e pistonit në krahasim me rrafshin e bllokut të cilindrit është 0,5 mm, e cila u përcaktua nga matjet.

Prandaj, vëllimi i dhomës së djegies V do të përbëhet nga vëllimi në kokën e cilindrit Vr, vëllimi në pistonin Vn dhe vëllimi i hendekut midis pistonit dhe kokës së cilindrit (tërheqja e pistonit në krahasim me rrafshin e bllokut të cilindrit + trashësia e copës) Vy \u003d 6,6 cm

Na \u003d 22,79 + 9,7 + 4,4 \u003d 36,89 (cm3).

U vendos që të ndryshohet raporti i ngjeshjes duke ndryshuar vëllimin e dhomës së djegies duke ndryshuar gjeometrinë e kokës së pistonit, pasi kjo metodë lejon që të realizohen të gjitha variantet e raportit të ngjeshjes, dhe në të njëjtën kohë është e mundur të kthehemi në konfigurimin standard.

Në fig. 1 tregon një seri të plotë të pjesëve të dhomës së djegies me vëllime në pistonin Yn \u003d 7.5 cm3.

Figura: 1. Grup i plotë serial i pjesëve të dhomës së djegies Us \u003d 36.9 cm3 (e \u003d 9.8)

Për të marrë raportin e kompresimit e \u003d 12, mjafton të plotësoni dhomën e djegies me një piston me një fund të sheshtë, në të cilin bëhen dy mostra të vogla me një vëllim total

0,1 cm3, duke parandaluar që valvulat e marrjes dhe shkarkimit të takohen me pistonin gjatë

mbivendosje Në këtë rast, vëllimi i dhomës së kompresimit është

Na \u003d 36,9 - 7,4 \u003d 29,5 (cm3).

Në këtë rast, hendeku midis pistonit dhe kokës së cilindrit mbetet 8 \u003d 1.5 mm. Dizajni i dhomës së djegies që siguron є \u003d 12 është treguar në Fig. 2

Figura: 2. Përfundimi i pjesëve të dhomës së djegies së një motori me gaz për të marrë një raport të ngjeshjes є \u003d 12 (Us \u003d 29.5 m3)

Raporti i shtypjes є \u003d 14 realizohet duke rritur lartësinë e pistonit me një fund të sheshtë me I \u003d 1 mm. Në këtë rast, pistoni ka edhe dy gropa të valvulave me një vëllim të përgjithshëm prej 0.2 cm3. Vëllimi i dhomës së kompresimit zvogëlohet nga

ДУ \u003d - И \u003d. 0,1 \u003d 4,42 (cm3).

Një grup i tillë i plotë i pjesëve të dhomës së djegies jep vëllimin

Na \u003d 29,4 - 4,22 \u003d 25,18 (cm3).

Në fig. 3 tregon konfigurimin e dhomës së djegies, duke siguruar një raport të shtypjes є \u003d 13.9.

Hapësira mes sipërfaqes së zjarrit të pistonit dhe kokës së cilindrit është 0,5 mm, e cila është e mjaftueshme për funksionimin normal të pjesëve.

Figura: 3. Përfundimi i pjesëve të dhomës së djegies së një motori me gaz me e \u003d 13.9 (Us \u003d 25.18 cm3)

1. Thjeshtimi i formës gjeometrike të sipërfaqes së zjarrit të pistonit (koka e sheshtë me dy gropa të vogla) bëri të mundur rritjen e raportit të ngjeshjes nga 9.8 në 12.

2. Ulja e hapësirës në 5 \u003d 0,5 mm midis kokës së cilindrit dhe pistonit në TDC dhe thjeshtimi i formës gjeometrike të zjarrit

sipërfaqja e pistonit lejohet të rritet є në 13.9 njësi.

Letërsi

1. Bazuar në materialet nga faqja në internet: www.empa.ch

2. Bgantsev V.N. Bazuar në motorin me gaz

të një motori me naftë me qëllim të përgjithshëm me katër kohë / V.N. Bgantsev, A.M. Levterov,

B.P. Marakhovsky // Bota e teknologjisë dhe teknologjisë. - 2003. - Nr. 10 - S. 74-75.

3. Zakharchuk V.I. Rozrakhunkovo-eksperimen-

motor më i përparuar me gaz, motor i ri-pajisur me naftë / V.I. Zakharchuk, O. V. Sitovskiy, I.S. Kozachuk // Transport automobilistik: koleksion artikujsh. shkencore tr -Kharkov: HNADU. - 2005. - Çështja. gjashtëmbëdhjetë. -

4. Bogomolov V.A. Karakteristikat e dizajnit

një konfigurim eksperimental për kërkimin e një motori me gaz 64 13/14 me ndezjen e shkëndijës / V.A. Bogomolov, F.I. Abramchuk, V.M. Ma-noylo et al. // Buletini i KhNADU: koleksioni i shkencore tr - Kharkiv: HNADU. -2007. - Nr 37. - S. 43-47.

Recensent: M. A. Podrigalo, profesor, doktor i shkencave teknike, KhNADU.

Evgeni Konstantinov

Ndërsa benzina dhe karburantet rriten në mënyrë të pashmangshme në çmim, dhe të gjitha llojet e termocentraleve alternative për automjete mbeten shumë larg njerëzve, duke humbur ndaj motorëve tradicionalë me djegie të brendshme në çmim, autonomi dhe kosto operative, mënyra më reale për të kursyer para në karburantin është kalimi i makinës në një "dietë me gaz". Në shikim të parë, kjo është e dobishme: kostoja e konvertimit të një makine së shpejti do të shlyhet për shkak të ndryshimit në çmimin e karburantit, veçanërisht me trafikun e rregullt komercial dhe të pasagjerëve. Nuk është pa arsye që në Moskë dhe shumë qytete të tjera një pjesë e konsiderueshme e automjeteve komunale ka kohë që është kaluar në gaz. Por këtu lind një pyetje logjike: pse, atëherë, pjesa e automjeteve me bombola gazi në qarkullimin e trafikut si në vendin tonë ashtu edhe jashtë saj nuk e kalon disa përqind? Cila është ana e pasme e një bombole gazi?

Shkenca dhe Jeta // Ilustrime

Paralajmërimet e stacioneve të benzinës janë për një arsye: çdo lidhje e karburantit në proces është një rrjedhje e mundshme e gazit të ndezshëm.

Cilindrat për gaz të lëngshëm janë më të lehtë, më të lirë dhe më të larmishëm në formë sesa për gazin e kompresuar, dhe për këtë arsye është më lehtë të montoni ato bazuar në hapësirën e lirë në makinë dhe diapazonin e kërkuar.

Kushtojini vëmendje diferencës së çmimit midis lëndëve djegëse të lëngëta dhe të gazta.

Cilindra me metan të kompresuar në pjesën e pasme të një "Gazelle" të anuar.

Reduktuesi-avulluesi në një sistem propan kërkon ngrohje. Fotoja tregon qartë gete që lidh shkëmbyesin e lëngshëm të nxehtësisë të kutisë së shpejtësisë me sistemin e ftohjes së motorit.

Diagrami skematik i funksionimit të pajisjeve të gazit në një motor karburator.

Skema e funksionimit të pajisjeve për gaz të lëngshëm pa transferuar atë në fazën e gaztë në një motor me djegie të brendshme me injeksion shumëpikësh.

Propan-butani ruhet dhe transportohet në rezervuarë (në foto - prapa portës blu). Falë një lëvizjeje të tillë, një stacion karburanti mund të vendoset në çdo vend të përshtatshëm, dhe nëse është e nevojshme, transferohet shpejt në një tjetër.

Kolona e propanit përdoret për të furnizuar me karburant jo vetëm makinat, por edhe cilindrat shtëpiak.

Një bombol me vrimë nxjerrëse për gazin e lëngshëm duket ndryshe nga ai i benzinës, por procesi i mbushjes është i ngjashëm. Lënda djegëse e mbushur llogaritet në litra.

Koncepti i "karburantit të automobilave me gaz" përfshin dy përzierje krejtësisht të ndryshme në përbërje: gaz natyror, në të cilin deri në 98% është metan, dhe propan-butan i prodhuar nga gazi shoqërues i naftës. Përveç ndezshmërisë së pakushtëzuar, ato gjithashtu kanë një gjendje të përbashkët grumbullimi në presionin atmosferik dhe temperaturat komode për jetën. Sidoqoftë, në temperatura të ulëta, vetitë fizike të këtyre dy grupeve të hidrokarbureve të lehta janë shumë të ndryshme. Për shkak të kësaj, ata kërkojnë pajisje krejtësisht të ndryshme për ruajtjen në bord dhe furnizimin me motorin, dhe në punë, makinat me sisteme të ndryshme të furnizimit me gaz kanë disa ndryshime të konsiderueshme.

Gaz i lëngshëm

Përzierja propan-butan është e njohur për turistët dhe banorët e verës: është ajo që mbushet në bombola gazi shtëpiake. Ai gjithashtu përbën pjesën më të madhe të gazit që digjet kot në flakërimet e ndërmarrjeve prodhuese dhe rafinuese të naftës. Përbërja proporcionale e përzierjes së karburantit propan-butan mund të ndryshojë. Pika nuk është aq shumë në përbërjen fillestare të gazit të naftës sesa në vetitë e temperaturës së karburantit që rezulton. Si lëndë djegëse motorike, butani i pastër (C 4 H 10) është i mirë në të gjitha aspektet, përveç që shndërrohet në gjendje të lëngët tashmë në 0,5 ° C në presionin atmosferik. Prandaj, asaj i shtohet një propan më pak kalorik, por më rezistent ndaj ftohjes (C 2 H 8) me një pikë vlimi –43 ° C. Raporti i këtyre gazrave në përzierje përcakton kufirin më të ulët të temperaturës për përdorimin e karburantit, i cili për të njëjtën arsye është "verë" dhe "dimër".

Pika relativisht e lartë e vlimit të propan-butanit, edhe në versionin "dimëror", bën të mundur ruajtjen e tij në cilindra në formën e një lëngu: tashmë nën presion të ulët kalon në fazën e lëngshme. Prandaj emri tjetër për karburantin propan-butan - gaz i lëngshëm. Convenientshtë i përshtatshëm dhe ekonomik: dendësia e lartë e fazës së lëngshme ju lejon të vendosni një sasi të madhe të karburantit në një vëllim të vogël. Hapësira e lirë mbi lëngun në cilindër zë avulli i ngopur. Ndërsa gazi konsumohet, presioni në cilindër mbetet konstant derisa të zbrazet. Drejtuesit e makinave "propan" duhet të mbushin shishen deri në 90% maksimum kur karburantit të lënë vend për jastëk me avull brenda.

Presioni brenda cilindrit kryesisht varet nga temperatura e ambientit. Në temperatura negative, ajo bie nën një atmosferë, por edhe kjo mjafton për të ruajtur performancën e sistemit. Por me ngrohjen, ajo rritet me shpejtësi. Në 20 ° C presioni në cilindër është tashmë 3-4 atmosfera, dhe në 50 ° C arrin 15-16 atmosfera. Për shumicën e bombolave \u200b\u200btë gazit të automobilave, këto vlera janë afër kufirit. Dhe kjo do të thotë që nëse mbinxehet në një pasdite të nxehtë në diellin jugor, një makinë e errët me një shishe me gaz të lëngshëm në bord ... Jo, ajo nuk do të shpërthejë, si në një film aksion të Hollivudit, por do të fillojë të hedhë propan-butan të tepërt në atmosferë përmes një valvul sigurie të krijuar për një rast të tillë ... Në mbrëmje, kur të bëhet më ftohtë, karburantit në cilindër do të jetë dukshëm më pak, por askush dhe asgjë nuk do të vuajnë. E vërtetë, siç tregojnë statistikat, dashamirët individualë të kursimeve shtesë në valvulën e sigurisë herë pas here shtojnë kronikën e incidenteve.

Gaz i kompresuar

Parime të tjera qëndrojnë në themel të funksionimit të pajisjeve me bombola gazi për makineritë që konsumojnë gaz natyror si karburant, i cili zakonisht quhet metan në jetën e përditshme për shkak të përbërësit të tij kryesor. Ky është i njëjti gaz që tubohet në apartamente të qytetit. Ndryshe nga gazi i naftës, metani (CH 4) ka një dendësi të ulët (1.6 herë më të lehtë se ajri), dhe më e rëndësishmja, një pikë e ulët vlimi. Kthehet në gjendje të lëngët vetëm në –164 ° С. Prania e një përqindjeje të vogël të papastërtive të hidrokarbureve të tjerë në gazin natyror nuk i ndryshon shumë vetitë e metanit të pastër. Kjo e bën tepër të vështirë kthimin e këtij gazi në një lëng për përdorim në një makinë. Në dekadën e fundit, është kryer në mënyrë aktive puna për krijimin e të ashtuquajturave rezervuarë kriogjenikë që lejojnë ruajtjen e metanit të lëngshëm në një makinë në temperatura prej –150 ° C dhe më poshtë dhe presione deri në 6 atmosfera. Prototipet e transportit dhe stacioneve të mbushjes u krijuan për këtë opsion karburanti. Por deri më tani kjo teknologji nuk ka marrë shpërndarje praktike.

Prandaj, në shumicën dërrmuese të rasteve, për përdorim si lëndë djegëse motorike, metani thjesht kompresohet, duke e çuar presionin në cilindër në 200 atmosfera. Si rezultat, forca dhe, në përputhje me rrethanat, masa e një cilindri të tillë duhet të jetë dukshëm më e lartë se për propanin. Dhe vendoset në të njëjtin vëllim të gazit të kompresuar dukshëm më pak se i lëngëzuar (për sa i përket moleve). Dhe kjo është një rënie në autonominë e makinës. Një disavantazh tjetër është çmimi. Faktori dukshëm më i madh i sigurisë i përfshirë në pajisjet e metanit rezulton në faktin se çmimi i një kompleti për një makinë është pothuajse dhjetë herë më i lartë se një pajisje propani e një klase të ngjashme.

Cilindrat e metanit vijnë në tre madhësi standarde, nga të cilat vetëm ato më të voglat, 33 litra, mund të vendosen në një makinë pasagjerësh. Por në mënyrë që të sigurohet një diapazon i garantuar i lundrimit prej treqind kilometrash, nevojiten pesë cilindra të tillë, me një masë totale prej 150 kg. Shtë e qartë se në një rrjedhë kompakte të qytetit nuk ka kuptim të mbash një ngarkesë të tillë në vend të bagazhit të dobishëm. Prandaj, ekziston një arsye për të kthyer vetëm makinat e mëdha në metan. Para së gjithash, kamionë dhe autobusë.

Me gjithë këtë, metani ka dy përparësi domethënëse mbi gazin e naftës. Së pari, është edhe më e lirë dhe nuk lidhet me çmimet e naftës. Dhe së dyti, pajisjet e metanit janë të siguruara nga struktura kundër problemeve me funksionimin e dimrit dhe lejojnë, nëse dëshironi, të bëjnë fare pa benzinë. Në rastin e propan-butanit në kushtet tona klimatike, një përqendrim i tillë nuk do të funksionojë. Makina në fakt do të mbetet me dy karburante. Arsyeja është pikërisht lëngëzimi i gazit. Më saktësisht, në procesin e avullimit aktiv, gazi ftohet ashpër. Si rezultat, temperatura në cilindër bie në mënyrë dramatike dhe veçanërisht në reduktuesin e gazit. Për të parandaluar ngrirjen e pajisjeve, kutia e shpejtësisë nxehet duke ndërtuar një shkëmbyes nxehtësie të lidhur me sistemin e ftohjes së motorit. Por që ky sistem të fillojë të punojë, lëngu në rresht duhet të nxehet paraprakisht. Prandaj, rekomandohet që të ndizni dhe ngrohni motorin në një temperaturë të ambientit nën 10 ° C në mënyrë rigoroze në benzinë. Dhe vetëm atëherë, kur motori arrin temperaturën e funksionimit, kaloni në gaz. Sidoqoftë, sistemet moderne elektronike ndërrojnë gjithçka më vete, pa ndihmën e një shoferi, duke kontrolluar automatikisht temperaturën dhe duke parandaluar ngrirjen e pajisjeve. E vërtetë, për të ruajtur funksionimin e duhur të pajisjeve elektronike në këto sisteme, nuk mund ta zbrazni rezervuarin e gazit të thatë, edhe në mot të nxehtë. Modaliteti i fillimit në gaz është emergjent për pajisje të tilla, dhe sistemi mund të kalohet në të vetëm me forcë në rast emergjence.

Pajisjet e metanit nuk kanë vështirësi me fillimin e dimrit. Përkundrazi, është edhe më e lehtë për të ndezur motorin në këtë gaz në mot të ftohtë sesa në benzinë. Mungesa e një faze të lëngshme nuk kërkon ngrohjen e zvogëluesit, i cili vetëm zvogëlon presionin në sistem nga 200 atmosfera transporti në një atmosferë pune.

Mrekullitë e injeksionit direkt

Gjëja më e vështirë është të konvertohet në motorë modernë me gaz me injeksion të drejtpërdrejtë të karburantit në cilindra. Arsyeja është se injektorët e gazit ndodhen tradicionalisht në traktin e marrjes, ku formimi i përzierjes ndodh në të gjitha llojet e tjera të motorëve me djegie të brendshme pa injeksion të drejtpërdrejtë. Por prania e një të tillë mohon plotësisht mundësinë e shtimit të energjisë së gazit kaq lehtë dhe teknologjikisht. Së pari, në mënyrë ideale, gazi duhet të futet drejtpërdrejt në cilindër, dhe së dyti, dhe më e rëndësishmja, karburantit i lëngshëm shërben për të ftohur injektorët e tij të injeksionit direkt. Pa të, ata shumë shpejt dështojnë nga mbinxehja.

Ka mundësi për zgjidhjen e këtij problemi, dhe të paktën dy. E para e kthen motorin në një karburant të dyfishtë. Wasshtë shpikur shumë kohë më parë, madje edhe para ardhjes së injektimit të drejtpërdrejtë në motorët me benzinë \u200b\u200bdhe u propozua për të përshtatur motorët me naftë për të punuar në metan. Gazi nuk ndizet nga kompresimi, dhe për këtë arsye "nafta e gazuar" fillon me karburant nafte dhe vazhdon të punojë në të me shpejtësi boshe dhe ngarkesë minimale. Dhe pastaj gazi hyn në lojë. Dueshtë për shkak të furnizimit të tij që shpejtësia e rrotullimit të boshtit të boshtit kontrollohet në modalitetin e shpejtësisë së mesme dhe të lartë. Për ta bërë këtë, pompa e karburantit me presion të lartë (pompë e karburantit me presion të lartë) është e kufizuar në furnizimin e karburantit të lëngshëm në 25-30% të vlerës nominale. Metani hyn në motor përmes linjës së vet, duke anashkaluar pompën e injektimit. Nuk ka probleme me vajosjen e tij për shkak të një rënie në furnizimin e karburantit me naftë me shpejtësi të lartë. Injektorët me naftë vazhdojnë të ftohen nga karburantet që kalojnë përmes tyre. Vërtetë, ngarkesa e nxehtësisë mbi to në modalitetin e shpejtësisë së lartë mbetet ende e rritur.

Një skemë e ngjashme e furnizimit me energji filloi të përdoret për motorët me benzinë \u200b\u200bme injeksion të drejtpërdrejtë. Për më tepër, punon si me metan ashtu edhe me pajisje propan-butan. Por në rastin e fundit, një zgjidhje alternative që është shfaqur mjaft kohët e fundit konsiderohet më premtuese. Gjithçka filloi me idenë e braktisjes së kutisë së shpejtësisë tradicionale me një avullues dhe furnizimin me propan-butan të motorit nën presion në fazën e lëngshme. Hapat e ardhshëm ishin braktisja e injektorëve të gazit dhe furnizimi i gazit të lëngshëm përmes injektorëve standardë të benzinës. Një modul elektronik i përputhjes u shtua në qark, duke lidhur një linjë gazi ose benzine në përputhje me situatën. Në të njëjtën kohë, sistemi i ri ka humbur problemet tradicionale me një fillim të ftohtë të gazit: pa avullim - pa ftohje. Vërtetë, kostoja e pajisjeve për motorët me injeksion të drejtpërdrejtë në të dyja rastet është e tillë që paguhet vetëm me kilometrazhin shumë të lartë.

Nga rruga, fizibiliteti ekonomik kufizon përdorimin e pajisjeve LPG në motorët me naftë. Reasonsshtë për arsye të përfitimit që vetëm pajisjet e metanit përdoren për motorët me ndezjen e kompresimit, për më tepër, të përshtatshme për nga karakteristikat vetëm për motorët e pajisjeve të rënda të pajisura me pompa tradicionale të karburantit me presion të lartë. Fakti është se transferimi i motorëve të vegjël ekonomikë të pasagjerëve nga nafta në gaz nuk paguan, dhe zhvillimi dhe zbatimi teknik i pajisjeve të bombolave \u200b\u200btë gazit për motorët më të fundit me një shinë të përbashkët (hekurudhë e zakonshme) konsiderohen ekonomikisht të pajustifikuara sot.

E vërtetë, ekziston një mënyrë tjetër, alternative për shndërrimin e një motori me naftë në gaz - duke e shndërruar plotësisht atë në një motor gazi me ndezje të shkëndijëve. Në një motor të tillë, raporti i ngjeshjes zvogëlohet në 10-11 njësi, shfaqen qirinj dhe elektricistë të tensionit të lartë dhe i thotë lamtumirë karburantit naftë përgjithmonë. Por fillon të konsumojë benzinë \u200b\u200bpa dhimbje.

Kushtet e punës

Udhëzimet e vjetra sovjetike për shndërrimin e automjeteve të benzinës në gaz kërkonin bluarjen e kokës së cilindrit (kokën e cilindrit) për të rritur raportin e ngjeshjes. Kjo është e kuptueshme: objekti i gazifikimit në to ishin njësitë e energjisë së automjeteve komerciale që punojnë me benzinë \u200b\u200bme një vlerësim oktani prej 76 dhe më poshtë. Metani ka një numër oktani prej 117, ndërsa përzierjet propan-butan kanë rreth njëqind. Kështu, të dy llojet e karburantit të gazit janë dukshëm më pak të prirur për të trokitur se benzina dhe lejojnë që raporti i shtypjes së motorit të ngrihet për të optimizuar procesin e djegies.

Për më tepër, për motorët karburatorë arkaikë të pajisur me sisteme mekanike të furnizimit me gaz, një rritje në raportin e ngjeshjes bëri të mundur kompensimin e humbjes së energjisë që ndodhi gjatë kalimit në gaz. Fakti është që benzina dhe gazrat janë të përziera me ajrin në traktin e marrjes në përmasa krejtësisht të ndryshme, prandaj kur përdorni propan-butan dhe veçanërisht metan, motori duhet të funksionojë në një përzierje shumë më të dobët. Si rezultat - një rënie në çift rrotullues të motorit, duke çuar në një rënie të energjisë prej 5-7% në rastin e parë dhe 18-20% në rastin e dytë. Në të njëjtën kohë, në grafikun e karakteristikës së shpejtësisë së jashtme, forma e kurbës së çift rrotullues për secilin motor specifik mbetet e pandryshuar. Thjesht zhvendoset poshtë "aksit të njehsorëve të njutonit".

Sidoqoftë, për motorët me sisteme elektronike të injektimit të pajisur me sisteme moderne të furnizimit me gaz, të gjitha këto rekomandime dhe shifra nuk kanë pothuajse asnjë rëndësi praktike. Për shkak se, së pari, raporti i tyre i ngjeshjes është tashmë i mjaftueshëm, madje edhe për kalimin në metan, puna për bluarjen e kokës së cilindrit është krejtësisht e pajustifikuar ekonomikisht. Dhe së dyti, procesori i pajisjeve të gazit, i koordinuar me elektronikën e makinës, organizon furnizimin me karburant në një mënyrë të tillë që të kompensojë të paktën gjysmën e dështimit të lartpërmendur në çift rrotullues. Në sistemet me injeksion të drejtpërdrejtë dhe në motorët me gaz-naftë, karburanti i gazit në interval të caktuar të shpejtësisë është madje në gjendje të rrisë çift rrotullues.

Përveç kësaj, elektronika monitoron qartë kohën e kërkuar të ndezjes, e cila, kur kalon në gaz, duhet të jetë më e madhe se për benzinën, të gjitha gjërat e tjera janë të barabarta. Karburantet e gazit digjen më ngadalë, që do të thotë se duhet të ndizet më herët. Për të njëjtën arsye, ngarkesa e nxehtësisë në valvola dhe vendet e tyre rritet. Nga ana tjetër, ngarkesa goditëse në grupin cilindër-pistoni bëhet më e vogël. Përveç kësaj, një fillim dimëror në metan është shumë më i dobishëm për të sesa në benzinë: gazi nuk lan vajin nga muret e cilindrit. Në përgjithësi, karburanti i gazit nuk përmban katalizatorë për plakjen e metaleve; djegia më e plotë e karburantit zvogëlon toksicitetin e shkarkimit dhe depozitave të karbonit në cilindra.

Not autonome

Ndoshta disavantazhi më i dukshëm në një veturë me gaz është autonomia e saj e kufizuar. Së pari, konsumi i karburantit të gazit, nëse llogarisim për vëllim, rezulton të jetë më shumë se benzinë \u200b\u200bdhe madje edhe më shumë karburant naftë. Dhe së dyti, makina me gaz është e lidhur me stacionet përkatëse të karburantit. Përndryshe, kuptimi i transferimit të tij në një karburant alternativ fillon të priret në zero. Veçanërisht e vështirë për ata që përdorin gaz metani. Ka shumë pak stacione të karburantit me metan, dhe të gjithë janë të lidhur me tubacionet kryesore të gazit. Ato janë thjesht stacione të vogla kompresori në degët e tubit kryesor. Në fund të viteve '80 - fillimi i viteve '90 të shekullit të njëzetë, vendi ynë u përpoq të shndërronte aktivisht transportin në metan brenda kornizës së programit shtetëror. Ishte atëherë që u shfaqën shumica e stacioneve të mbushjes së metanit. Deri në vitin 1993, ishin ndërtuar 368, dhe që atëherë ky numër, nëse është rritur, është mjaft i parëndësishëm. Shumica e stacioneve të karburantit janë të vendosura në pjesën evropiane të vendit pranë autostradave federale dhe qyteteve. Por në të njëjtën kohë, vendndodhja e tyre u përcaktua jo aq nga këndvështrimi i lehtësisë së automjeteve, sesa nga pikëpamja e punëtorëve të gazit. Prandaj, vetëm në raste shumë të rralla, pikat e karburantit dolën drejtpërdrejt në autostrada dhe pothuajse asnjëherë brenda megalopoleve. Pothuajse kudo, për të furnizuar me karburant me metan, duhet të bëni një devijim për disa kilometra në ndonjë zonë industriale. Prandaj, kur planifikoni një rrugë të distancave të gjata, këto stacione karburanti duhet të kërkohen dhe memorizohen paraprakisht. E vetmja gjë që është e përshtatshme në një situatë të tillë është një cilësi vazhdimisht e lartë e karburantit në ndonjë nga stacionet e metanit. Shtë shumë e vështirë për të holluar ose prishur gazin nga tubacioni kryesor i gazit. Në qoftë se një filtër ose një sistem tharje në një nga këto stacione mbushjeje mund të dështojë papritmas.

Propan-butani mund të transportohet në rezervuarë, dhe për shkak të kësaj prone, gjeografia e karburantit për të është shumë më e gjerë. Në disa rajone, ato mund të furnizohen me lëndë djegëse edhe në pyjet më të largëta. Por nuk dëmton studimi i pranisë së pikave të karburantit me propan në rrugën e ardhshme, në mënyrë që mungesa e tyre e papritur në autostradë të mos bëhet një surprizë e pakëndshme. Në të njëjtën kohë, gazi i lëngshëm gjithmonë lë një fraksion të rrezikut për të marrë karburant jashtë sezonit ose thjesht me cilësi të dobët.