Pikap24.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое метановый двигатель

Запасов нефти на Земле осталось не так уж много, зато природного газа хватит еще надолго. Правда, цифры в докладах аналитиков сильно разнятся – одни говорят, что голубым топливом человечество обеспечено на 200 лет, другие утверждают, что на 400. Впрочем, проверить эти данные нынешнему поколению вряд ли удастся, так что оптимистичными выглядят оба варианта.

Одно бесспорно: поскольку в России сосредоточено примерно 40–45% разведанных газовых месторождений, мы просто обязаны использовать природный газ для автомобильных нужд. Это понимают в правительстве, поэтому программы газификации транспорта принимаются у нас с завидным постоянством – примерно каждые 5–7 лет.

Автомобили, работающие на газе, дешевле в эксплуатации и экологичнее, чем их бензиновые и дизельные собратья. Так, при использовании природного газа выбросы угарного газа CO снижаются на 93%, а оксидов азота NOx – на 33%. Какое моторное масло требуется таким машинам?

Что такое метановый двигатель

Чего только не рассказывают о природном газе?!

Как правило, мифотворцы апеллируют к одному из базовых инстинктов: чувству самосохранения. Оппоненты либо не очень знают, о чем говорят, либо намеренно искажают факты, чтобы оправдать свое бездействие или противодействие. Вот и достают из нафталина разные «страшилки». И все же, как известно, не бывает дыма без огня. Попробуем же разобраться в том, где правда, а где кривда.

Потеря мощности

Один из самых расхожих мифов – утверждение о том, что автомобиль переведенный на природный газ теряет почти до 20% мощности. Это соответствует действительности лишь отчасти. Мощность теряли на ранних этапах массовой метанизации транспорта – в 70-х – 90-х годах.
Тогда заводской выпуск газовых автомобилей был ограничен и основу парка газобаллонных автомобилей составляли переоборудованные машины (converted vehicles); системы управления работой двигателя основывались на механических системах; автозаводы несли ответственность только за автомобили, а за газовую аппаратуру отвечали компании поставщики; отсутствовала система квалифицированного обслуживания газовой техники.

В этих условиях мелкие фирмы, осуществлявшие переоборудование в частных гаражных боксах (иногда практически на улице), проявляли «чудеса» инженерной мысли, только бы продать клиенту свою услугу и скорее расстаться с ним. Они часто подгоняли газобаллонное оборудование (кстати, и для пропана, и для метана) под конкретный двигатель и машину без документации, гарантий и запасных частей.
Понятно, что в таких условиях ухудшение характеристик двигателя было не избежать. При это часто страдали не только механические, но и экологические показатели.
С внедрением электронных систем управления и началом массового заводского производства (original equipment manufacturing) газобаллонных машин эти «детские болезни» прошли. Сегодня практически невозможно отличить бензиновую или дизельную модель автомобиля от его газовой версии. Те же мощность, динамика, грузоподъёмность и, пассажировместимость.

Короткий пробег на одну заправку

Этот недостаток также был присущ машинам на природном газе десятки лет тому назад. Главным образом это касалось легковых машин. На них было сложно разместить достаточное количество баллонов, чтобы проехать на метане достаточно длинный путь. В 50-литровый баллон под давлением 200 атмосфер входит от 10 до 12 м 3 природного газа. При расходе двигателя в 7 – 10 литров нефтяного топлива на 100 км переоборудованная машина могла пройти 150 – 200 километров.

На грузовых автомобилях и автобусах можно было установить больше баллонов. Но, поскольку расход топлива также был выше чем у легковой технике, пробег на одну заправку также составлял 200 – 300 километров. Отсюда становится ясно, почему, например в СССР, шаг строительства АГНКС составлял примерно 200 километров.
Современные легковые автомобили с интегрированными в основной корпус баллонами для КПГ и расходом топлива 5 – 6 л/100 км проезжают на метане до 450 километров. А с учетом запаса бензина, который есть практически на всех моделях, общий пробег на одну заправку топливом (метан + бензин) может составлять 900 – 1000 километров. Грузовики и автобусы, оснащенные баллонными кассетами, могут пройти между заправками газом от 400 до 1000 км.

Долгая заправка

Для заправки компримированным природным газом легковых автомобилей применяются пистолеты типа NGV1. Для повышения скорости заправки тяжелой техники применяются пистолеты NGV2 с увеличенным проходным сечением.
Современное газозаправочное оборудование позволяет произвести заправку легкового автомобиля, автобуса или грузовика компримированным природным газом практически за то же время, что и их аналоги бензином или дизельным топливом. Так для заправки магистрального тягача на дизельном топливе требуется 10 минут. Ровно столько же времени нужно, чтобы заправиться компримированным или сжиженным природным газом.
Проблемы со временем заправки на АГНКС возникают тогда, когда приходится заправлять автомобили большой грузоподъемности через пистолеты для легковой техники.

Бомба в машине

Иногда можно слышать, что баллон с газом — это «бомба в машине». То, что метан является пожаро- и взрывоопасным газом – не секрет. Он требует уважительного отношения и квалифицированного обращения. Хотя и крайне редко, намного реже, чем с машинами на пропане или бензине, инциденты c автомобилями на природном газе случаются.
Поджечь природный газ не очень просто. Для этого нужно, чтобы его концентрация в воздухе составляла от 5 до 15%. Кроме того, у него самая высокая температура самовоспламенения: 540 о С. Сравнение природного газа по этим показателям с пропаном, бензином и соляркой показывает, что он – самый безопасный вид моторного топлива.
Метан легче воздуха и при утечке быстро растворяется в воздухе. А пропан – тяжелее и стремится вниз, к земле. Он может заполнять технологические колодцы, сервисные ямы в гаражах и образовывать взрывоопасные смеси с воздухом. Достаточно одной искры, чтобы произошел взрыв.

Как известно, автомобильные баллоны для КПГ сами по себе очень прочные. О том, как их испытывают, можно прочитать в разделе, посвященном баллонам. А в этом разделе нужно отметить, что, например, на легковом автомобиле баллоны устанавливаются в статистически наименее уязвимых местах автомобиля. Эти данные подготовлены аналитиками компании BMW и не вызывают сомнений. Интегрированные в корпус автомобиля баллоны намного более безопасны, чем баки для бензина или дизельного топлива, или баллоны для пропана.
Известны случаи, когда после серьезной аварии или пожара автомобильные баллоны, заправленные газом, оставались невредимы. Срабатывала система безопасности (клапан с разрывной мембраной – срабатывает при резком скачке давления и клапан с плавкой вставкой – срабатывает при повышении температуры) и природный газ стравливался в атмосферу.

Читать еще:  Двигатель audi a6 схема ремень

Коэффициент замещения газового оборудования на дизеле

Коэффициент замещения будет зависеть в первую очередь от параметров работы двигателя:

  • Количество оборотов
  • Топливное давление
  • Нагрузка двигателя
  • Наддув турбин

Влияние на экологию

Что касается влияния на экологические аспекты, то метан, безусловно, самый чистый вид топлива из всех, которые сегодня используются. При этом оно готово к использованию в любой момент — его не надо очищать и перерабатывать, как, например, бензин и дизтопливо.

Кроме того, в метане нет ядовитых примесей, таких как соединения серы, свинца, вредных углеводородов. В результате его использования уровень выделения продуктов горения очень и очень низкий, особенно если используется качественное ГБО, а двигатель предварительно откалиброван.

Это связано с тем, что соотношение между водородом и углеродом в метане определяет значительно меньший уровень выбросов по сравнению с бензином и дизелем — разница составляет 20%. Их уровень в полной мере соответствует законодательству ведущих стран мира, в том числе тех, которые заботятся об экологии на своей территории.

Так что можете смело переходить на использование метана и достигать сразу трех целей:

  • экономить денежные средства за счет более экономного расходования газа и его более низкой цены;
  • заботиться о состоянии окружающей среды, сокращая выхлопы в атмосферу;
  • сохранять в порядке свое авто за счет бережного отношения топлива к деталям двигателя.

См. сравнение пропана и метана

Сертифицированный мультибрендовый центр по установке, обслуживанию и ремонту газового оборудования:

Зачем транспортные компании переходят на природный газ и почему это спасет Землю

Климатические изменения и ухудшение качества воздуха — одни из наиболее серьезных проблем, стоящих перед человечеством. Для разрешения этих проблем ООН сформулировала долгосрочные цели устойчивого развития (ЦУР ООН) до 2030 года. Эта программа состоит из 17 целей, направленных в том числе и на сохранение ресурсов планеты. Для достижения их показателей необходимы совместные усилия правительств разных государств, самого общества и бизнеса. Для последнего исправление общей экологической ситуации — это самый серьезный вызов. С другой стороны, сложившаяся ситуация и происходящие в экономике процессы также предоставят бизнесу новые широкомасштабные возможности для развития, стимулируя технический прогресс и развитие новых, экологически чистых технологий. Генеральный директор CNH Industrial и IVECO в России Фабрицио Чеполлина рассказал о преимуществах двигателей на природном газе и объяснил, почему они будут выгодны не только бизнесу, но и всей планете в целом.

Читайте «Хайтек» в

Для достижения общемировых целей, установленных ООН, вне зависимости от предпринятых технических и технологических шагов по озеленению экономики необходимо будет дополнительно сократить выбросы в энергетике, транспорте и строительстве, а также во всем промышленном секторе в целом.

На данный момент не существует единого решения для декарбонизации всего транспортного сектора. Компании-лидеры рынка, занимающиеся разработкой экологически чистых визионерских решений для транспортной индустрии, изучают, какой набор технологий отвечает требованиям различных задач транспортировки. Первое очевидное решение — использование природного газа, в который мы инвестируем уже более 30 лет. По прогнозу Международного энергетического агентства (IEA), потребление природного газа в мире может вырасти до 4 трлн куб. м уже к 2022 году.

Природный газ, основную часть которого составляет метан (92–98%) — это ископаемый источник топлива, смесь углеводородных газов, которая встречается в природе под поверхностью Земли и используется в качестве наиболее перспективного экологически чистого топлива для автомобилей. В качестве топлива используются компримированный (сжатый) природный газ (КПГ), сжиженный природный газ (СПГ) и топливо на основе сжиженных углеводородных газов (СУГ, смесь пропана и бутана с основой природного газа на метане — «Хайтек»). Эти три разновидности газомоторного топлива обладают разными химическими и физическими свойствами, поэтому в зависимости от применения определенного топлива меняются и технические особенности как двигателей, так и инфраструктурной системы по производству и доставке-хранению газа.

Топливо для двигателя зеленой экономики

Использование природного газа снижает уровень шума двигателей и улучшает качество воздуха на локальном уровне, почти полностью устраняя потенциально вредные загрязнители, минимизируя вред для окружающей среды и значительно сокращая выбросы: более чем на 90% для NO2 (диоксидов азота), 99% для твердых частиц и 95% для CO2 в случае использования биометана. Образование сажи, свойственное дизельным двигателям, при эксплуатации двигателей на газе отсутствует полностью.

Эксплуатация машин на природном газе — еще и одно из наиболее эффективных решений по борьбе с климатическими изменениями и улучшению качества воздуха как в городах, так и в мире в целом. Сегодня на все виды транспорта приходится до 80% вредных выбросов. Однако существует эффективное и быстродействующее решение для резкого снижения выбросов парниковых газов и твердых частиц в атмосферу всей планеты — использование СПГ и КПГ. При учете других факторов, помимо сокращения выброса парниковых газов (снижение от 7 до 23% по сравнению с дизелем и бензином), использование автомобиля на метане представляется еще более привлекательным.

Чтобы соответствовать стандартам Euro VI, регулирующим содержание вредных веществ в выхлопных газах, компании разрабатывают двигатели на природном газе, не нуждающиеся в сложной дополнительной очистке выхлопов. Важно отметить, что метан при использовании в автомобилях не токсичен и не опасен для здоровья человека. При этом природный газ безопасен как моторное топливо: его пределы воспламенения значительно выше, чем у бензина и дизеля. Объясняется это тем, что метан в два раза легче воздуха и при утечке быстро растворяется в атмосфере, не воспламеняясь и не детонируя. Государственными регуляторами такое топливо, как правило, относится к наиболее безопасным типам.

Читать еще:  E230 w211 какой двигатель

Возможность производить природный газ, в частности метан, сделала реализуемыми проекты по внедрению экономики замкнутого цикла в сфере пассажирских и грузовых перевозок. Например, во Франции, в городе Лилль, функционирует автобусный парк, состоящий из автомобилей IVECO, полностью работающих на метане, произведенном из бытовых отходов города. Такой транспорт также в сочетании технологий — топлива на биометане и электротяги — отлично подходит для осуществления функций городского транспорта. Немаловажный фактор в эксплуатации машин — их автономность, обеспечивающая запас хода вплоть до 600 км благодаря резервуарам с газом, встроенным в крышу. Ввиду надежности и экономии топлива эти экологические преимущества сочетаются с конкурентоспособной совокупной стоимостью владения.

Автомобили на газе: преимущества и недостатки

Главное преимущество природного газа в том, что он экологичен. Однако в сегодняшней парадигме развития бизнеса этого мало — предприятиям и компаниям нужна реальная экономическая польза. Природный газ — наиболее коммерчески выгодное решение для транспортного сектора. Поэтому тут необходимо отметить, что цена газомоторного топлива в 1,5-2 раза ниже бензина: сегодня, согласно данным поставщиков, средняя розничная цена 1 куб. м метана (который по своим энергетическим свойствам равен 1 литру бензина) — 13 рублей. Это в 2-3 раза дешевле бензина или дизельного топлива, а расходуется биотопливо не в таком большом количестве и хватает его на расстояние в 1,5-2 раза большее, чем можно проехать на бензине или дизельном топливе соответственно. Но между видами газа есть разница: при одинаковой вместимости топливных резервуаров автомобиль на СПГ проедет расстояние почти в три раза большее, чем автомобиль на КПГ. Использование природного газа в качестве моторного топлива позволяет увеличить срок службы двигателя в 1,5-2 раза за счет отсутствия трения топлива с компонентами двигательной системы. Таким образом, выявляется прямая связь, когда устойчивое развитие бизнеса напрямую способствует его эффективности.

Среди недостатков есть серьезная инфраструктурная проблема — количество заправок. Сеть автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС) для автомобилей на газе активно развивается в Европе, но этот рост не столь интенсивен в России. Также здесь не хватает бункеровочных баз в морских портах, где будет храниться такое топливо, экипировочных пунктов железных дорог, через которые в основном идет логистика газа по регионам. Что же касается самого машиностроения и реальной работающей на газе техники, то еще одной проблемой являются малые по сравнению с бензиновыми и дизельными автомобилями объемы производства как транспортных средств с двигателями на газе, так и карьерной и сельхозтехники, а также ограниченные возможности перевода существующего парка транспортных средств на газомоторное топливо.

Настоящее автомобилей на газе

Природный газ сегодня в основном распространен в автомобильном и коммерческом транспорте в сжатой или сжиженной форме, но благодаря прорывам в производстве биометана сельскохозяйственные фермы, например, сами по себе превращаются в собственные источники энергии, перерабатывая отходы в биометан «на месте». Есть и другие возможности получения природного газа «неестественным» путем: на мусорных полигонах, из канализационных отходов. Существует и целый ряд технологий искусственного синтеза природного газа. Такие инвестиции в будущее позволят подобным проблемным местам человеческой жизнедеятельности самостоятельно получать прибыль и стать полноценной частью циркулярной экономики.

Благодаря собственным передовым технологиям компания IVECO уже внедряет двигатели на природном газе в свой ассортимент тяжелых и средних грузовых коммерческих автомобилей, легких фургонов и автобусов. Двигатели на природном газе являются свидетельством надежности биотоплива, что видно на примере уже существующих транспортных средств. Также они становятся основой для будущих разработок, например, в области работающих исключительно на водороде силовых агрегатов с нулевым уровнем выбросов.

Расцвет технологий поддерживается сегодня разработкой двигателей на природном газе для концептуальных машин, которые представляются на важных международных отраслевых мероприятиях: например, среди концепций техники, работающей на газе, уже есть сельскохозяйственный трактор New Holland Agriculture с двигателем на биометане иконцептуальный колесный погрузчик Tetra на метане для сферы строительства от строительной компании CASE.

В числе последних ноу-хау можно назвать концепт многозадачного модульного двигателя с несколькими источниками энергии. Концепт сочетает в себе производство электроэнергии на водородном синтезе, аккумулирование энергии и внутреннее сгорание природного газа. Это позволяет использовать различные комбинации получения энергии: от электрического взаимодействия до гибридных процессов. Так, передача энергии на шасси изменится от механической трансмиссии до электрических приводов. Электрическая конфигурация двигателя в силу своей экологичности подходит для городского транспорта: выбросы CO2 сокращаются до 30%, а автономность работы может быть обеспечена на расстоянии до 200 км. В целом производители также отмечают, что водородные топливные элементы могут стать первой полностью электрической технологией, подходящей для длительной и тяжелой эксплуатации с автономией до 800 км.

Перспективы альтернативного топлива

Преимущества природного газа уже убедили многих операторов парка коммерческого транспорта по всей Европе осуществить переход на экологичные двигатели. Двигатель, работающий на природном газе, значительно более экономичен, чем двигатель на дизельном топливе, что обеспечивает снижение расходов на топливо до 30%. Это является наиболее важным фактором при оценке совокупной стоимости владения автомобилем. Более того, например, правительство Германии объявило налоговые льготы на использование автомобилей на природном газе до конца 2026 года. В России стандарт топлива Euro 6, который был внедрен в Европе еще в 2015 году, пока так и не принят на законодательном уровне, хотя его промышленное производство уже ведется.

Читать еще:  Двигатель mitsubishi 6d16t характеристики

Нормы Euro 5, Euro 6 и все последующие будут становится всё жестче и регулироваться контролирующими органами более тщательно. Уже к 2020 году на территории ЕС новым транспортным средствам будет разрешено производить в среднем не более 95 г СО2 на километр. Вероятно и вполне логично, что к 2025 году этот допустимый предел ожидает дальнейшее снижение в целях экополитики. Двигатели на метане способны удовлетворить и эти нормы токсичности не только благодаря меньшему выбросу СО2. Дополнительное преимущество в том, что показатели выбросов твердых частиц в газовых двигателях ниже, чем у бензиновых или дизельных аналогов.

С точки зрения экономических процессов, в связи с растущей доступностью в Европе bioCNG и bioLNG — систем производства биотоплива — все перевозчики теперь могут обеспечить транспорт, работающий без выбросов CO2, и внести свой вклад в энергетическую независимость Европы. Природный газ ускоряет развитие циркулярной экономики, при которой устойчивая биомасса перерабатывается и превращается в чистое топливо для транспорта, то есть биометан, который производится с использованием циклической системы, обеспечивающей значительное — если не полное — сокращение вредных выбросов.

В России в этом направлении тоже есть прогресс. Так, в 2018 году участниками транспортного и газового рынков было подписано соглашение о долгосрочном сотрудничестве по вопросам развития рынка СПГ в России. Например, среди планов есть строительство комплексов по сжижению природного газа и сопутствующей технологической инфраструктуры; вывод на рынок и усовершенствование инновационных технологий производства СПГ и его использования на транспорте; популяризация экологических и экономических преимуществ технологий СПГ. К числу реальных эксплуатантов, которые уже используют парк на газе, можно отнести российский агропромышленный холдинг «Мираторг», объявивший о получении крупной партии магистральных тягачей на метане. Такое поведение игроков рынка свидетельствует об оценке экономической эффективности таких автомобилей и их перспективах.

Сегодняшние вызовы экологии с помощью прорыва технологий идут на пользу и окружающей среде, и людям — и помогают найти компромисс с бизнесом. Обусловлено это еще и видимым спросом: парк метановых автомобилей сегодня — 26 млн единиц (глобально он вырос более чем в шесть раз за последнее десятилетие).

Объединение усилий бизнеса и научного сообщества в области природного газа может принести еще более существенные выгоды как мировой, так и российской экономике, способствуя процветанию и устойчивому развитию планеты.

Новости

22 ноября 2016

Двойная экономия с газодизелем от АИС

Группа компаний АИС, официальный импортер итальянского ГБО Tartarini и польского ГБО Optima совместно с компанией «Смарт Технолоджи» реализовали уникальный проект для одного из корпоративных клиентов по установке ГБО на автобусы с дизельным двигателем.

Всем известно, что установка ГБО на бензиновые двигатели позволяет экономить на топливных расходах от 30% до 50%. Установка ГБО на дизельный двигатель, с учетом того, что он изначально меньше потребляет топлива, позволяет увеличить размер экономии еще до 25%! Таким образом, на одном и том же транспортном средстве с бензиновым и газодизельным двигателем, расходы на топливо последнего будут в 2,5-3 раза ниже!

Газодизельный двигатель модифицируется путем установки специального ГБО (работающего как на метане, так и на пропане) и определенной доводки топливной аппаратуры на обычный дизельный двигатель. Газодизель работает на смеси солярки и «автомобильного» газа метана или пропана.

Преимущество такого мотора заключается в том, что, когда газ заканчивается, он может работать в своем обычном режиме — на дизтопливе. При работе в смешанном режиме 50-70% топлива составляет газ. Основными преимуществами газодизелей являются:

— Сохранение энергетических параметров на уровне базового двигателя
— Увеличение мощности двигателя за счет высокого октанового числа газа
— Увеличение максимума крутящего момента и смещение его в зону более низких частот вращения коленчатого вала
— Снижение в 2-4 раза дымности отработавших газов
— Экономия дизельного топлива за счет замещения его газом
— Более низкий уровень шума
— Увеличение срока службы моторного масла и уменьшение износа цилиндропоршневой группы
— Возможность переоборудования автомобилей, автобусов, сельхозтехники, находящихся в эксплуатации.

Оценить экономическую эффективность газодизеля можно на примере расчета окупаемости ГБО метан установленного на автобус ПАЗ 4234 с дизельным двигателем

Вариант!

«Газпром нефть» продолжает свою «европейскую» акцию, которая сейчас проводится на территории Санкт-Петербурга и Ленобласти, а также Новгородской, Смоленской и Тверской областей. В рамках этого проекта, каждому автовладельцу предоставляется скидка в 26 тысяч рублей на установку ГБО плюс выдается карта с балансом в 4 тысячи рублей, которые он может расходовать на заправку своего автомобиля на метановых станциях «Газпром нефть». Их число, кстати, в 2014 году будет увеличиваться – в частности, появятся новые станции в Северо-Западном регионе.

Воспользовавшись акцией, можно получить существенную экономию уже на самом первом этапе – установке ГБО. Например, для владельца Renault Logan дооборудование машины метановым ГБО обойдется примерно в 27 500 рублей, в то время как без компенсации эта сумма составила бы 53 500 рублей. Время установки оборудования займет от нескольких часов до двух дней. При этом есть выбор ГБО от различных производителей – отечественных и зарубежных, что также дает возможность сэкономить и позволяет установить более дорогое и высококлассное оснащение.

В зависимости от производителя, на установленное оборудование действует гарантия от 1 года до 2-х лет, сам же срок службы ГБО неограничен. С техосмотром и выездом на автомобиле за границу также не возникает проблем: достаточно только проходить плановые испытания баллонов в автосервисе – один раз в пять лет для металлических баллонов и раз в три года для композитных.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector