Основные виды автомобильного топлива

Топливо для автомобилей – это специальные горючие вещества, которые при сгорании дают максимум тепла и заставляют автотранспортное средство приходить в движение.Топливные ресурсы для автомобилей разнообразны и могут основываться как на нефтепродуктах, так и на газе, древесине и.т.д.

Среди основных видов топливного материала для автомобилей выделяют нефтесодержащие продукты, такие как бензин и различные виды дизельного топлива, а также газообразные виды горючего. 

Газобаллонное оборудование набирает наивысшую степень популярности, так как данное топливо гораздо дешевле и проще в обслуживании.

Бензин используется в двигателях, которые загораются от искры, а дизельное топливо – при движении от сжатия.

Разновидности автомобильного топлива

Особенность бензина состоит в том, что для удачной работы должен смешиваться с воздухом, чтобы процесс возгорания происходил лучше и проще. Высокая детонационная стойкость исчисляется с помощью октанового числа, которое и определяет данные параметры. Высокий показатель октанового числа говорит о наивысшем качестве бензина, данное топливо безвредно для автомобиля и имеет низшую степень детонации.

Дизельное топливо имеет свои минусы. Данное вещество не терпит холодов, что усложняет жизнь автомобилистам, так как в зимний период нужно устанавливать специализированные насадки, которые снижают вероятность замерзания топлива.

Эко – топливо является настоящим трендом, так как модель правильного образа жизни и защиты природы- наиболее популярное веяние современности.

Машины на экологическом горючем имеют меньшую скорость для разгона, но основная проблема состоит в том, что в мире очень мало эко – заправок, а заряда нужно ждать достаточно длительное время.

Газовое топливо – популярный вид горючего, который не имеет губительных веществ для атмосферы. Однако, газ является более взрывоопасным и не все заправочные станции могут помочь вам с заправкой автомобиля данным топливом. Данная сфера активно развивается и все больше автомобилистов занимаются вопросом переведения своего автомобиля на газ.

У каждого автомобилиста возникает вопрос о том, какое топливо выгоднее. Лидером в данном вопросе остается газобаллонное горючее.

Установка ГБО в свой автомобиль – основные нюансы

Если вы захотели установить на свой автомобиль ГБО, то вопрос состоит не только в самой процедуре установки, но и в последующей обязательной регистрации в ГИБДД. Так как установка оборудования газобаллонного типа является фактическим изменением автотранспортного средства, то обязательно нужно вносить правки в технический паспорт своего автомобиля. Поменяв авто на газ, вы должны пройти несколько этапов до завершения всего данного действия:

• первым делом следует обратиться в автосервисный центр, где осуществится сама переделка автомобиля;
• поднятия вопроса своевременного внесения изменений в технический паспорт и документацию автомобиля через ГИБДД;
• следующим шагом будет посещение НАМИ – организации, которая проводит техническую оценку и экспертизу транспорта;
• предварительные испытания, которые проводятся до самой установки газобаллонного оборудования;
• сама установочная программа по ГБО;
• испытательная диагностика после того, как в автомобиль установлена газовая система;
• процесс регистрирования изменений в органах ГИБДД.

Наибольшим преимуществом газового топлива является проверенный факт, что каждые 100 километров, которые проехал автомобилист на бензине, обходятся ему в 3-4 раза дороже, нежели с ГБО.

Также газобаллонное оборудование наиболее безопасно, ведь октановое число газа имеет наивысший показатель, что говорит о невозможности возникновения детонации при езде на данном топливе.

После установки ГБО в вашем автомобиле останется сразу две системы топлива, что очень важно в моменты поездок на длительные расстояния и позволяет максимально обезопасить себя от некачественного топлива, переключившись на альтернативную подачу.

Учитывая то, что сам газ просто горит, а не резко воспламеняется как нефтепродукты, все детали автомобиля остаются целыми и не покрываются губительным слоем гари, что также повышает срок службы моторного масла.

Минимальная амортизация газа позволяет минимизировать расходы на ремонтные работы, чего не встретишь в других видах топливных ресурсов.

Основные этапы переустановки автомобиля на ГБО

Первое, что вам потребуется сделать перед регистрацией в ГИБДД и самой переустановки ГБО – провести полнейший технический осмотр вашего транспортного средства. Данную процедуру можно провести на СТО и в фирменных салонах, чтобы получить разрешение на тюнинг своего автомобиля по техническим показателям.

После проведения диагностики заполняется специальная форма заявления в ГИБДД, по которой после сбора документов выдается разрешение на установку нового ГБО.

Для того, чтобы подать на рассмотрение свою заявку вам нужно собрать такие документы:

• акт о проверке вашего автомобиля на предмет возможности установки в него ГБО – то есть само заключительное решение после диагностики в форме справки;
• свои паспортные данные;
• сама форма заявления, заполненная вручную;
• договорная доверенность, которая подтверждает разрешение владельца транспортного средства на установку в него ГБО работниками сервиса;
• документ вашего автотранспортного средства, который подтверждает его регистрацию;
• технический паспорт автомобиля;
• сам автомобиль для дополнительного тестирования и установки.

Только после того, как данная служба даст добро, можно устанавливать ГБО в свой автомобиль. До этого перевод авто на газобаллонное оборудование считается незаконным.

Какие процессы регистрации после установки ГБО в автомобиль нужно пройти?

После того, как вы получили все разрешения и установили в свой автомобиль ГБО, нужно пройти регистрацию в ГИБДД. Для этого вам потребуется собрать такой перечень документов:

• первоочередное заключение о проведенной диагностике на предмет рациональности модернизации транспортного средства;
• все документы для удостоверения вашей личности;
• право владения автомобилем и документы, подтверждающие данный фактор;
• заявление в письменном виде о выдаче свидетельства смены авто на газовое топливо;
• карта диагностики;
• вся сертификация подлинности и исправности ГБО;
• сертификационный документ компании – установщика ГБО, подтверждающий его право на сам процесс установки и проведение таких работ;
• чековые доказательства уплаты государственной пошлины.

В соответствии с действующим законодательством, без выполнения всех данных этапов и предоставления всего ряда документов смена ГБО не может быть произведена или транспортное средство будет считаться нелегально модернизированным, за чем следует строжайшая система штрафов.

Какие плюсы установки ГБО и цена на данную процедуру?

Каждый вид топлива имеет свои плюсы и минусы. Основными плюсами, перечисленными выше, являются низкая стоимость топлива и его щадящее отношение к самому автомобилю. Именно данный фактор наталкивает большинство автомобилистов на смену вида топлива и установку газобаллонного оборудование в свое транспортное средство.

Переоборудование машины на газ имеет разную ценовую политику – в зависимости от типа автомобиля, его изначального состояния, региона и компании, которая займется данным вопросом.

В данный момент времени ценовая кампания на данную услугу выглядит примерно таким образом:

• карбюраторные автомобили иностранного происхождения, которые более дорогостоящие в обслуживании и при приобретении, переоборудуются на газ по цене примерно 250$ – 500$ за весь объем работ;
• ГАЗ, ВАЗ и прочие автомобили отечественного производства имеют немного меньшую таксу за работу – от 200$ до 350$;
• моноинжекторные машины иностранного происхождения при установке ГБО займут около 300$ – 600$;
• иностранные автомобили с механическим типом инжекторов – около 400$ – 700$ за такую работу;
• полноинжекторные иномарки – цена около 400$ – 800$.

До того, как вы установите себе ГБО в автомобиль, рекомендуется прочитать как можно больше тематических форумов и почерпнуть максимум полезной информации и отзывов автомобилистов, которые уже провели данную процедуру. Топливные ресурсы для автомобилей настолько различаются – одни имеют определенные плюсы при эксплуатации, другие – более дешевые, доступные и экологичные. Однозначно можно сказать, что выбирать вид топлива для своего автотранспортного средства нужно вдумчиво, тщательно взвесив все за и против, а также проверив свой автомобиль на предмет поломок.

cars-bazar.ru

Виды топлива, применяемые на автотранспорте

Министерство образования и науки

Российской Федерации

АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ им. И.И. ПОЛЗУНОВА

Кафедра «Автомобили и автомобильное хозяйство»

РЕФЕРАТ

По дисциплине «Введение в специальность»

Тема «Виды топлива, применяемые на автотранспорте»

Выполнил студент гр. К(з)АиАХ – 01

С.С. Алексеев

Проверил проф., к.т.н

Ю.А. Шапошников

БАРНАУЛ 2010

Содержание

Введение

Глава 1. Автомобильные топлива

1.1. Бензины

1.2. Дизельные топлива

1.3. Газообразные топлива

Глава 2. Альтернативные виды топлива

2.1 Природный газ

2.2 Газовый конденсат

2.3 Диметилэфир

2.4 Шахтный метан

2.5 Этанол и метанол

2.6 Синтетический бензин

2.7 Электрическая энергия

2.8 Топливные элементы

2.9 Биодизельное топливо

2.10 Воздух

2.11 Биогаз

2.12 Отработанное масло

2.13 Водород как альтернативное топливо

2.14 Спирты

2.15 Дизель и спирт

2.16 Метанол

2.17 Диметоксиметан (метилаль)

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Топливо и смазочные материалы широко используются во всех отраслях народного хозяйства. Одним из основных потребителей нефтепродуктов, вырабатываемых в стране, является сельское хозяйство, оснащенное большим количеством тракторов, автомобилей, комбайнов и других сельскохозяйственных машин.

Основной целью изучения дисциплины «Топливо и смазочные материалы» является овладение знаниями об эксплуатационных свойствах, количестве и рациональном применении в тракторах, автомобилях и сельскохозяйственной технике топлива, масел, смазок и специальных жидкостей.

Следует всегда помнить, что одним из основных видов расходов при работе тракторов и автомобилей являются расходы на горюче-смазочные материалы. Качество применяемых горюче-смазочных материалов должно соответствовать особенностям машин. Неправильно подобранные топливо и смазочные материалы приводят к перерасходу нефтепродуктов, а главное, снижают долговечность, надежность, эффективность работы машин и механизмов, иногда приводят к аварийным поломкам.

Глава I . АВТОМОБИЛЬНЫЕ ТОПЛИВА

1.1. Бензины

Основные виды топлива для автомобилей – продукты переработки нефти – бензины и дизельные топлива. Они представляют собой смеси углеводородов и присадок, предназначенных для улучшения их эксплуатационных свойств. В состав бензинов входят углеводороды, выкипающие при температуре от 35 до 200 “С, а в состав дизельных топлив – углеводороды, выкипающие в пределах 180…360 “С.

Бензины в силу своих физико-химических свойств применяются в двигателях с принудительным зажиганием (от искры). Более тяжелые дизельные топлива вследствие лучшей самовоспламеняемости применяются в двигателях с воспламенением от сжатия, т.е. дизелях.

К автомобильным бензинам предъявляются следующие требования:

· бесперебойная подача бензина в систему питания двигателя;

· образование топливовоздушной смеси требуемого состава;

· нормальное (без детонации) и полное сгорание смеси в двигателях;

· обеспечение быстрого и надежного пуска двигателя при различных температурах окружающего воздуха;

· отсутствие коррозии и коррозионных износов;

· минимальное образование отложений во впускном и выпускном трактах, камере сгорания;

· сохранение качества при хранении и транспортировке.

Для выполнения этих требований бензины должны обладать рядом свойств. Рассмотрим наиболее важные из них. Бензин, подаваемый в систему питания смешивается с воздухом и образует топливовоздушную смесь. Для полного сгорания необходимо обеспечить однородность смеси с определенным соотношением паров бензина и воздуха. На протекание процессов смесеобразования влияют следующие физико-химические свойства. Плотность топлива – при +20 “С должна составлять 690…750 кг/м . При низкой плотности поплавок карбюратора тонет и бензин свободно вытекает из распылителя, переобогащая смесь. Плотность бензина со снижением температуры на каждые 10 “С возрастает примерно на 1%.

Вязкость – с ее увеличением затрудняется протекание топлива через жиклеры, что ведет к обеднению смеси. Вязкость в значительной степени зависит от температуры. При изменении температуры от +40 до —40 °С расход бензина через жиклер меняется на 20…30%.

Испаряемость – способность переходить из жидкого состояния в газообразное. Автомобильные бензины должны обладать такой испаряемостью, чтобы обеспечивались легкий пуск двигателя (особенно зимой), его быстрый прогрев, полное сгорание топлива, а также исключалось образование паровых пробок в топливной системе.

Давление насыщенных паров – чем выше давление паров при испарении топлива в замкнутом пространстве, тем интенсивнее процесс их конденсации. Стандартом ограничивается верхний предел давления паров летом – до 670 ГПа и зимой – от 670 до 930 ГПа. Бензины с более высоким давлением склонны к образованию паровых пробок, при их использовании снижается наполнение цилиндров и теряется мощность двигателя, увеличиваются потери от испарения при хранении в баках автомобилей и на складах.

Низкотемпературные свойства – характеризуют работоспособность топливоподающей системы зимой. При низких температурах происходит выпадение кристаллов льда в бензине и обледенение деталей карбюратора. В бензине в растворенном состоянии находится несколько сотых долей процента воды. С понижением температуры растворимость воды в бензине падает, и она образует кристаллы льда, которые нарушают подачу бензина в двигатель.

Сгорание бензина . Под “сгоранием” применительно к автомобильным двигателям понимают быструю реакцию взаимодействия углеводородов топлива с кислородом воздуха с выделением значительного количества тепла. Температура паров при горении достигает 1500…2400 °С.

Теплота сгорания (теплотворная способность) – количество тепла, которое выделяется при полном сгорании 1 кг жидкого или твердого и м3 газообразного топлива (табл. 17.1).

Таблица 1.1 Теплота сгорания различных топлив

От теплоты сгорания зависит топливная экономичность: чем выше теплота, тем меньше топлива необходимо для м смеси. Нормальное и детонационное сгорание. При нормальном сгорании процесс протекает плавно с почти полным окислением топлива и скоростью распространения пламени 10…40 м/с. Когда скорость распространения пламени возрастает и достигает 1500…2000 м/с, возникает детонационное сгорание, характеризующееся неравномерным протеканием процесса, скачкообразным изменением скорости движения пламени и возникновением ударной волны.

Детонация вызывается самовоспламенением наиболее удаленной от запальной свечи части бензино-воздушной смеси, горение которой приобретает взрывной характер. Условия для детонации наиболее благоприятны в той части камеры сгорания, где выше температура и больше время пребывания смеси. Внешне детонация проявляется в появлении звонких металлических стуков – результата многократных отражений от стенок камеры сгорания образующихся ударных волн. Возникновению детонации способствует повышение степени сжатия, увеличение угла опережения зажигания, повышенная температура окружающего воздуха и его низкая влажность, особенности конструкции камеры сгорания. Вероятность детонационного сгорания топлива возрастает при наличии нагара в камере сгорания и по мере ухудшения технического состояния двигателя. В результате детонации снижаются экономические показатели двигателя, уменьшается его мощность, ухудшаются токсические показатели отработавших газов.

Бездетонационная работа двигателя достигается применением бензина с соответствующей детонационной скоростью. Углеводороды, входящие в состав бензинов, различаются по детонационной стойкости. Наименее стойки к детонации нормальные парафиновые углеводороды, наиболее – ароматические. Остальные углеводороды, входящие в состав бензинов, по детонационной стойкости занимают промежуточное положение. Варьируя углеводородным составом, получают бензины с различной детонационной стойкостью, которая характеризуется октановым числом (04).

04 – это условный показатель детонационной стойкости бензина, численно равный процентному содержанию (по объему) изооктана в смеси с нормальным гептаном, равноценной по детонагщонной стойкости испытуемому топливу.

Для любого бензина октановое число определяют путем подбора смеси из двух эталонных углеводородов (нормального гептана с 04=0 и изооктана с 04=100), которая по детонационным свойствам эквивалентна испытуемому бензину. Процентное содержание в этой смеси изооктана принимают за 04 бензина.

Определение 04 производится на специальных моторных установках. Существуют два метода определения 04 – исследовательский (04И – октановое число по исследовательскому методу) и моторный (04М – октановое число по моторному методу). Моторный метод лучше характеризует антидетонационные свойства бензина в условиях форсированной работы двигателя и его высокой теплонапряженности, а исследовательский – при эксплуатации в условиях города, когда работа двигателя связана с относительно невысокими скоростями, частыми остановками и меньшей теплонапряженностью.

Наиболее важным конструктивным фактором, определяющим требования двигателя к октановому числу, является степень сжатия. Повышение степени сжатия двигателей автомобилей позволяет улучшить их технико-экономические и эксплуатационные показатели. При этом возрастает мощность и снижается удельный расход топлива. Однако с увеличением степени сжатия необходимо повышать октановое число бензина. Поэтому важнейшим условием бездетонационной работы двигателей является соответствие требований к детонационной стойкости двигателей октановому числу применяемых бензинов.

mirznanii.com

Виды топлива. Классификация топлива

ВИДЫ ТОПЛИВА. КЛАССИФИКАЦИЯ ТОПЛИВА

По определению Д.И.Менделеева, «топливом называется горючее вещество, умышленно сжигаемое для получения теплоты».

В настоящее время термин «топливо» распространяется на все материалы, служащие источником энергии (например, ядерное топливо).

Топливо по происхождению делят на:

– природное топливо (уголь, торф, нефть, горючие сланцы, древесина и др.)

– искусственное топливо (моторное топливо, генераторный газ, кокс, брикеты и др.).

По своему агрегатному состоянию его делят на твёрдое, жидкое и газообразное топливо, а по своему назначению при использовании – на энергетическое, технологическое и бытовое. Наиболее высокие требования предъявляются к энергетическому топливу, а минимальные требования – к бытовому.

Твёрдое топливо – древесно-растительная масса, торф, сланцы, бурый уголь, каменный уголь.

Жидкое топливо – продукты переработки нефти (мазут).

Газообразное топливо – природный газ; газ, образующийся при переработке нефти, а также биогаз.

Ядерное топливо – расщепляющиеся (радиоактивные) вещества (уран, плутоний).

Органическое топливо, т.е. уголь, нефть, природный газ, составляет подавляющую часть всего энергопотребления. Образование органического топлива является результатом теплового, механического и биологического воздействия в течение многих столетий на останки растительного и животного мира, откладывающиеся во всех геологических формациях. Всё это топливо имеет углеродную основу, и энергия высвобождается из него, главным образом, в процессе образования диоксида углерода.

ТВЁРДОЕ ТОПЛИВО. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Твёрдое топливо. Ископаемое твёрдое топливо (за исключением сланцев) является продуктом разложения органической массы растений. Самое молодое из них – торф – представляет собой плотную массу, образовавшуюся из перегнивших остатков болотных растений. Следующими по «возрасту» являются бурые угли – землистая или чёрная однородная масса, которая при длительном хранении на воздухе частично окисляется («выветривается») и рассыпается в порошок. Затем идут каменные угли, обладающие, как правило, повышенной прочностью и меньшей пористостью. Органическая масса наиболее старых из них – антрацитов – претерпела наибольшие изменения и на 93 % состоит из углерода. Антрацит отличается высокой твёрдостью.

Мировые геологические запасы угля, выраженные в условном топливе, оцениваются в 14000 млрд.тонн, из которых половина относится к достоверным (Азия – 63%, Америка – 27%). Наибольшими запасами угля располагают США и Россия. Значительные запасы имеются в ФРГ, Англии, Китае, на Украине и в Казахстане.

Всё количество угля можно представить в виде куба со стороной 21 км, из которого ежегодно изымается человеком «кубик» со стороной 1,8 км. При таких темпах потребления угля хватит примерно на 1000 лет. Но уголь – тяжёлое неудобное топливо, имеющее много минеральных примесей, что усложняет его использование. Запасы его распределены крайне неравномерно. Известнейшие месторождения угля: Донбасский (запасы угля 128 млрд.т.), Печорский (210 млрд.т.), Карагандинский (50 млрд.т.), Экибастузский (10 млрд.т.), Кузнецкий (600 млрд.т.), Канско-Ачинский (600 млрд.т.). Иркутский (70 млрд.т.) бассейны. Самые крупные в мире месторождения угля – Тунгусское (2300 млрд.т. – свыше 15% от мировых запасов) и Ленское (1800 млрд.т. – почти 13% от мировых запасов).

Добыча угля ведётся шахтным методом (глубиной от сотен метров до нескольких километров) или в виде открытых карьерных разработок. Уже на этапе добычи и транспортировки угля, применяя передовые технологии, можно добиться снижения потерь при транспортировке. Уменьшения зольности и влажности отгружаемого угля.

Возобновляемым твёрдым топливом является древесина. Доля её в энергобалансе мира сейчас чрезвычайно невелика, но в некоторых регионах древесина (а чаще её отходы) также используется в качестве топлива.

В качестве твёрдого топлива могут быть также использованы брикеты – механическая смесь угольной и торфяной мелочи со связующими веществами (битум и др.), спрессованная под давлением до 100 МПа в специальных прессах.

ЖИДКОЕ ТОПЛИВО. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Жидкое топливо. Практически всё жидкое топливо пока получают путём переработки нефти. Нефть, жидкое горючее полезное ископаемое, представляет собой бурую жидкость, содержащую в растворе газообразные и легколетучие углеводороды. Она имеет своеобразный смоляной запах. При перегонке нефти получают ряд продуктов, имеющих важное техническое значение: бензин, керосин, смазочные масла, а также вазелин, применяемый в медицине и парфюмерии.

Сырую нефть нагревают до 300-370 °С, после чего полученные пары разгоняют на фракции, конденсирующиеся при различной температуре tª: сжиженный газ (выход около 1%), бензиновую (около 15%, tª=30 – 180°С). Керосиновую (около 17 %, tª=120 – 135°С), дизельную (около 18 %, tª=180 – 350°С). Жидкий остаток с температурой начала кипения 330-350°С называется мазутом. Мазут, как и моторное топливо, представляет собой сложную смесь углеводородов, в состав которых входят, в основном, углерод (84-86 %) и водород (10-12%).

Мазут, получаемый из нефти ряда месторождений, может содержать много серы (до 4.3%), что резко усложняет защиту оборудования и окружающей среды при его сжигании.

Зольность мазута не должна превышать 0,14 %, а содержание воды должно быть не более 1,5 %. В состав золы входят соединения ванадия, никеля, железа и других металлов, поэтому её часто используют в качестве сырья для получения, например, ванадия.

В котлах котельных и электростанций обычно сжигают мазут, в бытовых отопительных установках – печное бытовое топливо (смесь средних фракций).

Мировые геологические запасы нефти оцениваются в 200 млрд. т., из которых 53 млрд.т. составляют достоверные запасы. Более половины всех достоверных запасов нефти расположено в странах Среднего и Ближнего Востока. В странах Западной Европы, где имеются высокоразвитые производства, сосредоточены относительно небольшие запасы нефти. Разведанные запасы нефти всё время увеличиваются. Прирост происходит в основном за счёт морских шельфов. Поэтому все имеющиеся в литературе оценки запасов нефти являются условными и характеризуют только порядок величин.

Общие запасы нефти в мире ниже, чем угля. Но нефть более удобное для использования топливо. Особенно в переработанном виде. После подъёма через скважину нефть направляется потребителям в основном по нефтепроводам, железной дорогой или танкерами. Поэтому в себестоимости нефти существенную часть имеет транспортная составляющая.

ГАЗООБРАЗНОЕ ТОПЛИВО. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Газообразное топливо. К газообразному топливу относится, прежде всего, природный газ. Это газ, добываемый из чисто газовых месторождений, попутный газ нефтяных месторождений, газ конденсатных месторождений, шахтный метан и т.д. Основным его компонентом является метан СН₄ ; кроме того, в газе разных месторождений содержатся небольшие количества азота N₂ , высших углеводородов СnНm , диоксида углерода СО₂ . В процессе добычи природного газа его очищают от сернистых соединений, но часть их (в основном сероводород) может оставаться.

При добыче нефти выделяется так называемый попутный газ, содержащий меньше метана, чем природный, но больше высших углеводородов и поэтому выделяющий при сгорании больше теплоты.

В промышленности и особенно в быту находит широкое распространение сжиженный газ, получаемый при первичной обработке нефти и попутных нефтяных газов. Выпускают технический пропан (не менее 93% С₃ Н₈ + С₃ Н₆ ), технический бутан (не менее 93% С₄ Н₁₀ + С₄ Н₈ ) и их смеси.

Мировые геологические запасы газа оцениваются в 140-170 триллионов м³.

Природный газ располагается в залежах, представляющих собой «купола» из водонепроницаемого слоя (типа глины), под которым в пористой среде (песчаник) под давлением находится газ, состоящий в основном из метана СН₄ . На выходе из скважины газ очищается от песчаной взвеси, капель конденсата и других включений и подаётся на магистральный газопровод диаметром 0,5 – 1,5 м длиной несколько тысяч километров. Давление газа в газопроводе поддерживается на уровне 5 МПа при помощи компрессоров, установленных через каждые 100-150 м. Компрессоры вращаются газовыми турбинами, потребляющими газ. Общий расход газа на поддержание давления в газопроводе составляет 10-12% от всего прокачиваемого. Поэтому транспорт газообразного топлива весьма энергозатратен.

В последнее время в ряде мест всё большее применение находит биогаз – продукт анаэробной ферментации (сбраживания) органических отходов (навоза, растительных остатков, мусора, сточных вод и т.д.). В Китае на самых разных отбросах работают уже свыше миллиона фабрик биогаза (по данным ЮНЕСКО – до 7 млн.). В Японии источниками биогаза служат свалки предварительно отсортированного бытового мусора. «Фабрика», производительностью до 10-20 м³ газа в сутки. Обеспечивает топливом небольшую электростанцию мощностью 716 кВт.

Анаэробное сбраживание отходов крупных животноводческих комплексов позволяет решить чрезвычайно острую проблему загрязнения окружающей среды жидкими отходами путём превращения их в биогаз (примерно 1 куб.м в сутки на единицу крупного рогатого скота) и высококачественные удобрения.

Весьма перспективным видом топлива, обладающим в три раза большей удельной энергоёмкостью по сравнению с нефтью, является водород, научно-экспериментальные работы по изысканию экономичных способов промышленного преобразования которого активно ведутся в настоящее время как в нашей стране, так и за рубежом. Запасы водорода неистощимы и не связаны с каким-то регионом планеты. Водород в связанном состоянии содержится в молекулах воды (Н₂ О). При его сжигании образуется вода, не загрязняющая окружающую среду. Водород удобно хранить, распределять по трубопроводам и транспортировать без больших затрат.

mirznanii.com

Виды топлива, применяемые на автотранспорте

•СПБТЗ – смесь пропана и бутана техническая зимняя;

•СПБТЛ – … летняя.

Таблица 1.1 Компонентный состав сжиженных нефтяных газов

В состав СНГ добавляют специальные вещества (одоранты), имеющие сильный запах, т.к. СНГ не имеет ни цвета не запаха, и обнаружить их утечку сложно. Для этой цели используют этилмеркаптан C2h5SH, имеющий резкий неприятный запах, который ощущается уже при концентрации 0,19 г на 1000 м3 воздуха.

Сжатые газы. Основные компоненты – метан СН», окись углерода СО и водород Нз. Получают из горючих газов различного происхождения -природных, попутных нефтяных, коксовых и других. Их называют сжатыми природными газами или СПГ. Содержание метана в СПГ составляет 40… 82%. Критическая температура метана составляет -82 °С, поэтому без охлаждения СПГ перевести в жидкое состояние нельзя. Существует две марки СПГ – А и Б, которые отличаются содержанием метана и азота (табл. 17.4).

Таблица 1.2 Компонентный состав сжатых природных газов

Газобаллонные установки для СПГ рассчитаны на работу при давлении 19,6 МПА. Баллоны для СПГ изготавливаются толстостенными и имеют большую массу. Так, батарея из 8 50-литровых баллонов весит более 0,5 т. Следовательно, существенно снижается грузоподъемность автомобиля. Кроме того пробег автомобиля на одной заправке при работе на СПГ в 2 раза меньше, чем на бензине. Более перспективна криогенная технология хранения СПГ в сжиженном виде. Метан легче воздуха, поэтому при утечках скапливается в верхней части помещения. Метан имеет высокую детонационную стойкость, поэтому двигатели можно форсировать по степени сжатия. СПГ воспламеняется в камере сгорания при температуре 635…645 °С, что значительно выше температуры воспламенения бензина. Это затрудняет пуск двигателя, особенно при низких температурах воздуха. В то же время по опасности воспламенения и пожароопасносности они значительно безопаснее бензина.

Преимущества СПГ перед бензинами:

•повышается срок службы моторного масла в 2,0…3,0 раза;

•увеличивается ресурс двигателя на 35…40% вследствие отсутствия нагара на деталях цилиндро-поршневой группы;

•увеличивается на 40% срок службы свечей зажигания;

•на 90% снижается выброс вредных веществ с отработавшими газами, особенно СО. Недостатки СПГ:

•цена автомобиля возрастает примерно на 27%;

•трудоемкость ТО и ТР возрастает на 7…8;

•мощность двигателя снижается на 18…20%, время разгона увеличивается на 24…30%, максимальная скорость уменьшается на 5…6%, максимальные углы преодолеваемых подъемов уменьшаются на 30…40%, эксплуатация автомобиля с прицепом затрудняется;

•дальность ездки на одной заправке не превышает 200…250 км;

•грузоподъемность автомобиля снижается 9…14%.

С учетом достоинств и недостатков автомобилей, работающих на СПГ, определена область их рационального использования – перевозки в крупных городах и прилегающих к ним районах.

Глава 2. АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ВИДЫ ТОПЛИВА

2.1 Природный газ

Природный газ в большинстве стран является наиболее распространенным видом альтернативного моторного топлива. Природный газ в качестве моторного топлива может применяться как в виде компримированного, сжатого до давления 200 атмосфер, газа, так и в виде сжиженного, охлажденного до -160°С газа. В настоящее время наиболее перспективным является применение сжиженного газа (пропан-бутан). В Европе это топливо называется LPG (Liquefied petroleum gas – сжиженный бензиновый газ). В то время как сжатый газ (метан) находится в баках под давлением 200 бар, что само по себе представляет повышенную опасность, LPG сжиживается при давлении 6-8 бар. В Европе сегодня насчитывается около 2,8 млн машин, работающих на LPG.

2.2 Газовый конденсат

Использование газовых конденсатов в качестве моторного топлива сведено к минимуму из-за следующих недостатков: вредное воздействие на центральную нервную систему, недопустимое искрообразование в процессе работы с топливом, снижение мощности двигателя (на 20%), повышение удельного расхода топлива.

2.3 Диметилэфир

Диметилэфир является производной метанола, который получается в процессе синтетического преобразования газа в жидкое состояние. Существуют разработки по переоборудованию дизельных двигателей под диметилэфир. При этом существенно улучшаются экологические характеристики двигателя.

На сегодняшний день в мире потребление диметилэфира составляет около 150 тыс. т в год.

В последние годы разрабатываются технологические процессы получения диметилэфира из синтетического горючего газа, производимого из угля.

В отличие от сжиженного природного газа, диметилэфир менее конкурентоспособен, в основном по причине того, что теплотворная способность на тонну диметилэфира на 45% ниже теплотворности на тонну сжиженного природного газа. Также для производства диметилэфира требуется не только более высокий уровень предварительных капиталовложений, но и больший объем сырьевого газа для производства продукта с эквивалентной теплотворной способностью.

В будущем диметилэфир можно рассматривать только в качестве продукта, имеющего ограниченные возможности, так как производство сжиженного природного газа характеризуется более значительной экономией за счет масштабов производства, более низким уровнем капитальных затрат и более высокой эффективностью процесса производства.

2.4 Шахтный метан

В последнее время к числу альтернативных видов автомобильных топлив стали относить и шахтный метан, добываемый из угольных пород. Так, к 1990 г. в США, Италии, Германии и Великобритании на шахтном метане работали свыше 90 тыс. автомобилей. В Великобритании, например, он широко используется в качестве моторного топлива для рейсовых автобусов в угольных регионах страны. Содержание метана в шахтном газе колеблется от 1 до 98%. В США добыча угольного метана из специальных скважин возросла от 1 млрд до 40 мрлд м3 и в будущем еще удвоится. Прогнозируется, что газовая добыча метана в угольных бассейнах мира уже в ближайшее время составит 96-135 млрд м3. Общие ресурсы метана в угольных пластах России составляют, по различным источникам, 48-65 трлн м3.

2.5 Этанол и метанол

Этанол (питьевой спирт), обладающий высоким октановым числом и энергетической ценностью, добывается из отходов древесины и сахарного тростника, обеспечивает двигателю высокий КПД и низкий уровень выбросов и особо популярен в теплых странах. Так, Бразилия после своего нефтяного кризиса 1973 г. активно использует этанол – в стране более 7 млн автомобилей заправляются этанолом и еще 9 млн – его смесью с бензином (газохолом). США является вторым мировым лидером по масштабному изготовлению этанола для нужд автотранспорта. Этанол используется как “чистое” топливо в 21 штате, а этанол-бензиновая смесь составляет 10% топливного рынка США и применяется более чем в 100 млн двигателей. Стоимость этанола в среднем гораздо выше себестоимости бензина. Всплеск интереса к его использованию в качестве моторного топлива за рубежом обусловлен налоговыми льготами.

Метанол как моторное топливо имеет высокое октановое число и низкую пожароопасность. Данные обстоятельства обеспечивают его широкое применение на гоночных автомобилях. Метанол может смешиваться с бензином и служить основой для эфирной добавки – метилтретбутилового эфира, который в настоящее время замещает в США большее количество бензина и сырой нефти, чем все другие альтернативные топлива вместе взятые.

2.6 Синтетический бензин

Сырьем для его производства могут быть уголь, природный газ и другие вещества. Наиболее перспективным считается синтезирование бензина из природного газа. Из 1 м3 синтез-газа получают 120-180 г синтетического бензина. За рубежом, в отличие от России, производство синтетических моторных топлив из природного газа освоено в промышленном масштабе. Так, в Новой Зеландии на установке фирмы “Мобил” из предварительно полученного метанола ежегодно синтезируется 570 тыс. т моторных топлив. Однако в настоящее время синтетические топлива из природного газа в 1,8-3,7 раза (в зависимости от технологии получения) дороже нефтяных. В то же время разработки по получению синтетического бензина из угля достаточно активно ведутся в настоящее время в Англии.

2.7 Электрическая энергия

Заслуживает внимания применение электроэнергии в качестве энергоносителя для электромобилей. Кардинально решается вопрос, связанный с токсичностью отработанных газов, появляется возможность использования нефти для получения химических веществ и соединений. К недостаткам электроэнергии как вида электроносителя можно отнести: ограниченный запас хода электромобиля, увеличенные эксплуатационные расходы, высокая первичная стоимость, высокая стоимость энергоемких аккумуляторных батарей.

2.8 Топливные элементы

Топливные элементы – это устройства, генерирующие электроэнергию непосредственно на борту транспортного средства, – в процессе реакции водорода и кислорода образуются вода и электрический ток. В качестве водородосодержащего топлива, как правило, используется либо сжатый водород, либо метанол. В этом направлении работает достаточно много зарубежных автомобильных фирм, и если им в итоге удастся приблизить стоимость автомобилей на топливных элементах к бензиновым, то это станет реальной альтернативой традиционным нефтяным топливам в странах, импортирующих нефть. В настоящее время стоимость зарубежного экспериментального легкового автомобиля с топливными элементами составляет порядка 1 млн долл. США. Кроме того, к недостаткам применения топливных элементов следует отнести повышенную взрывоопасность водорода и необходимость выполнения специальных условий его хранения, а также высокую себестоимость получения водорода.

mirznanii.com

Почему различные типы автотранспорта используют разные виды топлива?

Вопрос задан 12.08.2018 в 20:21. Предмет Химия. Спрашивает Першина Вероника.

Ответы на вопрос

Отвечает Лисик Таня.

На вопрос “Почему различные типы автотранспорта используют разные виды топлива?” ответ был предоставлен пользователем Гость по предмету “Химия”. Чтобы ознакомиться с ответом нажмите кнопку “Показать ответ”

Показать ответ

Последние заданные вопросы в категории Химия

Химия 30.12.2018 02:30 0 Солдатова Варя.

Ответов: 1

Химия 30.12.2018 02:07 0 Черепахина Алёнка.

Ответов: 1

Химия 30.12.2018 02:24 0 Немцева Мария.

Ответов: 1

Химия 30.12.2018 02:37 0 Мезенцев Дима.

Ответов: 1

Химия 30.12.2018 02:12 0 Сафина Азалия.

Ответов: 1

Химия 30.12.2018 02:09 0 Юдина Мария.

Ответов: 1

Химия 30.12.2018 02:17 0 Зозуля Никита.

Ответов: 1

Химия 30.12.2018 02:14 0 Аганина Катя.

Ответов: 1

Химия 30.12.2018 02:15 0 Галкина Анна.

Ответов: 1

Химия 30.12.2018 02:11 0 Исмагилова Карина.

Ответов: 1

uznavalka.pro