Что такое CNG ?

CNG является сжатым природным газом. Это природный газ различного давления, находящийся в трубопроводе и сжатый при высоком давлении при помощи компрессора CNG (200 или 250 бар). 

ПРЕИМУЩЕСТВА CNG

• CNG является более экономным на 70-80% по сравнению со средствами, работающими на бензине, и на 40-50% экономичнее машин, работающих на LPG.
• При использовании CNG, не вредящего двигателю, замена масла осуществляется в среднем каждые 35-40 тысяч k.
• Двигатели, работающие на природном газе более прочные с долгим сроком эксплуатации нежели двигатели, работающие на ином топливе. В виду того, что природный газ является чистым горючим, снижается частота технического обслуживания.
• Принимая во внимание, что природный газ по структуре отличается от жидкого топлива, риск воровства отсутствует.  Это предотвращает риск кражи топлива, особенно в крупных парках машин.
• Транспортировка природного газа трубопроводом не создает дополнительных затрат, которые возникают в виду опасности, загрязнения окружающей среды и т. д. как это происходит при перевозке наземным транспортом бензина, LPG, дизельного топлива.
• Температура самовоспламенения бензина 300°С, температура воспламенения LPG 400°C, Температура самовоспламенения CNG 650°С. Благодаря физическим характеристикам CNG воспламеняется сложнее.
• Природный газ, который намного легче воздуха при аварии быстро смешивается с воздухом по сравнению с розлитым бензином или LPG, которые тяжелее воздуха .
• Природный газ, который намного легче воздуха при аварии или утечке быстро смешивается с воздухом и по сравнению с иными горючими (LPG, бензин и т.д.) не накапливается на земле и создает взрывоопасную и воспламеняющуюся ситуацию.  Минимальный риск возгорания. Возгорание возможно при соотношении Газ/воздух в объемном выражении 5~15 %.
• Минимальные расходы на техническое обслуживание.
• Сегодня во многих странах чувствительных к экологическому загрязнению автобусы, такси и общественный транспорт использует природный газ. Они пользуются безопасностью, экономичностью и экологичностью природного газа.
• При смешении с другими горючими природный газ вырабатывает менее 90% азота и менее 25% окиси углерода.
  
  Природный газ не содержит альдегидов и иных воздушных токсинов, как иные альтернативные виды топлива.
• Двигатели, работающие на природном газе по сравнению с двигателями, работающими на  других горючих, шумовое загрязнение на 30% меньше.
• Природный газ создает очень низкий уровень парникового эффекта.
  
  Природный газ не является ядовитым и агрессивным газом, поэтому не загрязняет грунтовые воды.
• Продлевает срок службы метана.
• В настоящее время самым надежным, экологически чистым и экономичным типом из всех доступных видов топлива является   природный газ. По сравнению с бензином, LPG и мазутом природный газ обладает максимальной экономичностью. То есть, природный газ обеспечивает экономию по сравнению с бензином на 62%, мазутом и LPG на 40%.

Хранение CNG:

Заполнение CNGв автомобилях осуществляется в баллоны различной емкости и количества.  Баллоны изготавливаются из таких материалов как сталь и  углеродные волокна. Вес каждого литра стального баллона 1 кг. Вес каждого литра баллона из углеродного волокна 0,380 кг.

Что такое использование альтернативных видов топлива?

Альтернативное топливо представляет собой топливо, используемое по желанию в дополнение к топливу из нефтепродуктов.   Одно из горючего используется по желанию пользователя.

Является ли CNG альтернативным топливом?

В последнее время CNG признанное в качестве основного топлива, в легковых автомобилях предпочитаем в качестве альтернативного топлива.  Имеется также большое количество моделей, работающих только на CNG.  В таких средствах как автобусы и фургоны CNG предпочитается в качестве единственного вида топлива. В последние годы двигатели CNG  достигли высокого технологического уровня.

Снижение резервов нефти и повышение мировых цен на нее превратило природный газ из альтернативного вида в оновной вид топлива. На передний план вышли стоимости и воздействие на окружающую среду CNG и водородной нефти. Добавление к CNG  станциям оборудования для заправки водородом сделало возможным заправку водорода или HCNG (CNG с 20% содержанием водорода).

Трубопроводная транспортировка природного газа, добываемого из скважины, после прохождения простого процесса чистки, не подвергаясь при этом никаким воздушным условиям, и заправка автомобилей без необходимости хранения и складирования на станциях CNG, облегчило распространение и установки системы.   Вместе с тем, простота обработки и транспортировка природного газа является причиной более низкой стоимости по сравнению с нефтепродуктами.

Сопоставление CNG с другими горючими

Преимущества CNG по сравнению с другими видами топлива:

• высокий уровень безопасности CNG
• CNG более экологичен благодаря  более низкому уровню выбросов
• Обладает более высокими стандартами выбросов чем в EURO 5;
• Выбросы C02 CNG меньше на 25%;
• Высокая безопасность поставок природного газа в Турцию;
• CNG дешевле, чем другие виды топлива;
• Октановое число CNG более 124;
• выбросы твердых частиц  CNG близки к нулю;
• CNG являясь газом обеспечивает наиболее эффективное сгорание в двигателе;
• CNG является топливом с минимальным стуком в двигателе;
• Двигатели CNG более тихие и без вибрации по сравнению с другими видами топлива;
• Обеспечивает одинаковую производительность не зависимо от природных условий.

Автобусы, развозящие учеников в США, штат Калифорния, в качестве обязательного топлива используют CNG. Суда на каналах в Голландии полностью перешли на CNG горючее. Во многий странах в центр города можно въезжать только на автотранспорте с CNG топливом. В этих примерах подчеркивается безопасность и преимущества с точки зрения выбросов CNG.

С точки зрения технического обслуживания двигателя перодическое обслуживание при использовании CNG удлиняется, снижается износ по причини снижения вибрации, благодаря отсутствию загрязнителей в CNG срок службы масла увеличивается и увеличивается общая отдача двигателя.  Прибавив эти положительные значения в стоимостное выражении к ценовому преимуществу CNG налицо  процентная экономия по сравнению с другими горючими.

Другие горючие материалы эквивалентные 1 м³ CNG:

Сопоставление осуществлено по системе GGE, США. Сумма экономии может быть рассчитана, если при сопоставлении за основу взять городской автобус, работающий на дизельном топливе.

Сфера применения CNG

В качестве сжатого природного газа CNG применяется в 2-х сферах:

• CNG Автогаз, сжиженный газ используются как моторное топливо в транспортных средствах;
• CNG Энергия, газ, наполняемый в специальные тары и транспортируемый пользователям природного газа и используемые посредством снижения давления.

Средства, использующие CNG Автогаз

• Автомобили;
• Внутригородские и междугородние автобусы;
• внутригородские логистические транспортные средства, автопарки;
• Мусоровозы, моющие транспортные средства;
• Тяжелые  грузовые автомобили, военных и общественные транспортные средства;
• Лодки, паромы, морские такси, работающие в море и на каналах;
• Поезда, мотоциклы, мотороллеры;
• Самолеты и все виды воздушного транспорта;
• Рабочие машины и землеройные грузовики,  погрузчик.

Как в машинах применяется CNG?

Основное оборудование к средствам CNG:

• Двигатель, соответствующий топливу CNG;
• Баллоны CNG;
• Топливные линии и регуляторы.

Баллоны, произведенные специально для заполнения
Баллоны и технологии CNG

CNG топливом, разделяются на произведенные из стали и иных химических веществ. Сравнение баллонов из стали и Углеродного волокна представлено ниже:

Откуда заполняется CNG в транспортных средствах?

Сжатие природного газа на высоких давлениях и заполнение CNG осуществляется специальным оборудованием. Давление природного газа, транспортируемого по трубопроводам на различных давлениях, увеличивается до 200 или 250 бар специальным компрессором CNG.  В автомобили заполняется посредствам диспенсера. Скорость заполнения зависит от компрессора и диспенсера и приблизительно за 4 минуты наполняет бак автобуса 300 м³.

Самым экономичным способом транспортировки природного газа пользователям, куда не доходят газовые трубопроводы, является метод CNG.  Природный газ, берется из самого ближайшего к трубопроводу пункта и при помощи компрессора давление увеличивается до 200-250 бар, после чего природный газ загружается на специальные транспортные средства.  Широко распространенные транспортные контейнеры, используемые для CNG  Энергия:

• CNG Аккумуляторы: заполняется 150 кубических метров при 200 бар.
• CNG трейлер баллон: в это средство, состоящее из стальных баллонов, заполняется до 4500- 5500 м,³ и перевозиться при помощи грузового прицепа.
• CNG трейлер баллон: в это средство, состоящее из баллонов углеродного волокна, заполняется до 14,000 м,³ и перевозиться при помощи грузового прицепа.

Транспортные системы, представленные выше, могут быть выполненные в различных размерах и моделях. Возможен выбор 200 или 250 бар. В потребительской сфере также могут быть использованы различные технологии хранения.

Как делают двухтопливную версию «Лады Весты»

Двухтопливная «Лада Веста CNG» с двигателем, способным работать как на бензине, так и на сжатом природном газе, дебютировала летом прошлого года. Машины продаются официальными дилерами марки, но переоборудованием автомобилей занимается не сам АвтоВАЗ, а тольяттинская компания АТС.

На предприятие прибывают, казалось бы, совершенно обычные, полноценные «Весты». Но официально это всего лишь машинокомплекты, которые станут дееспособными автомобилями только после внедрения оборудования для работы двигателя на сжатом природном газе (традиционно обозначается аббревиатурой CNG, от compessed natural gas).

Так как метан, в отличие от смеси пропана и бутана, невозможно перевести в жидкое состояние при уличной температуре (даже в лютые морозы), единственным способом возить с собой его достаточное количество является хранение под давлением. Большое давление — большая ответственность. Поэтому при подборе компонентов особое внимание уделялось их надёжности и безопасности.

Баллоны китайского производства поставляются на предприятие освидетельствованными в «Газпроме» и заполненными небольшим количеством газа. Кстати, в отличие от того же пропан-бутана, который измеряют в литрах на манер бензина, метан считается в кубических метрах, то есть единица — это то количество газа, которое при нормальных условиях (давление 760 мм ртутного столба и нулевая температура) будет занимать один кубический метр. Остальное газобаллонное оборудование — итальянского производства.

В процессе установки в автомобиле никаких деталей не заменяют. Нужные элементы либо добавляют (как кнопку переключения между видами топлива, раму и кожух баллона), либо, как говорят в народе, «дорабатывают напильником»: укорачивают ковёр и немного подрезают облицовку порога в багажнике.

Трубки, по которым газ идёт из баллона в редуктор, рампу и двигатель, стальные. Их сгибают по месту. Здесь тщательно следят за отсутствием контакта не только трубок, но всего монтируемого оборудования с острыми кромками технологических отверстий кузова. Разгерметизации допустить нельзя! Кроме того, контроллер может прекратить подачу газа в случае его непредусмотренного расхода. Его монтаж, а также подключение всей дополнительной электрики — второй этап установки оборудования.

На протяжении всей цепочки действует строгий контроль качества. Весь затянутый крепёж промаркирован, каждый пост находится под видеонаблюдением. Словом, делается всё для того, чтобы единожды вышедшему с производства автомобилю не пришлось возвращаться на предприятие из-за проблем и брака. И из ворот «Веста» выходит уже в сопровождении ПТС с отметкой «двухтопливный автомобиль».

Обслуживание ГБО особых хлопот не доставит. Регулярные работы предусмотрены в рамках плановых ТО по графику обычного бензинового варианта — год или 15 тысяч километров. Гарантия на оборудование — два года или 100 тысяч км, регламентированный срок службы баллона составляет 15 лет, переосвидетельствование нужно делать раз в пять лет.

По словам Олега Кузьмина, технического директора компании «АТС-авто», сейчас выпускается 200 автомобилей в месяц, что диктуется заказом от АвтоВАЗа. Но возможно наращивание производства до 300 единиц. Конечно, многое находится в зависимости от автогиганта. К примеру, цветовая гамма из трёх цветов — «ледниковый», «платина» и «чёрная жемчужина» — была именно вазовской инициативой. Даже цвет, материал и тиснение кожуха, закрывающего газовый баллон, были согласованы с дизайнерами «Лады».

В проработке находится и вторая модель, на которую так и просится столь выгодная доработка — «Лада Ларгус». Под этот проект строится новый цех рядом с существующим, а в производство две модификации — фургон и пятиместный универсал — должны пойти в феврале следующего года. Пока собрано около десятка машин, в том числе для сертификационных краш-тестов. Оборудование максимально унифицировано с «Вестой CNG», баллон и вовсе тот же. Разместить его, кстати, где-либо кроме места за задними сиденьями (у фургона за кабиной) не представляется возможным. Вот почему семиместному «Ларгусу» на метане не суждено появиться.

Но и это ещё не всё. АТС занимается также и установкой газобаллонного оборудования на подержанные автомобили, причём по всем стандартам, используемым при работе с «Вестой». А это значит, что при правильной эксплуатации жить ему долго и счастливо.

Конечно, АТС — это не автопроизводитель, это компания-установщик газобалонного оборудования. Но делается это в таких условиях и с таким вниманием, что всем прочим конторам нужно брать пример. В том числе и деле популяризации метана в качестве топлива.

Чтобы следить за автомобильными новостями, подпишитесь на наши каналы в Телеграме или Яндекс-Дзене.

Владимир ПшенинФото автора

Темы: #Лада #Лада Веста #Газомоторное топливо #Автопром

АвтоВАЗ увеличил цены на несколько моделей марки «Лада»

Комментарии

Самое популярное

Аурус обещал делать по 600 машин в год. Реальный результат — во много раз меньше

Китайский Танк: в России появится новая марка внедорожников

6 автозаводов закрылись в России в течение года — список

Блог с полезной информацией о двигателях ЯМЗ

05.04.2022

Система зажигания двигателей ЯМЗ семейства CNG 5340, 536

Рядные четырёх- (5340) и шестицилиндровые (536) дизельные моторы семейства CNG ЯМЗ-530 уже давно известны автолюбителям отечественной грузовой и коммерческой техники. В разных модификациях эти двигатели стоят на автобусах ПАЗ, КАвЗ и ЛиАЗ, среднетоннажных грузовых автомобилях ГАЗ и МАЗ. 

CNG – это compressed natural gas, означает «сжатый природный газ», его иногда называют компримированным.

Процессы в дизельном моторе сильно отличаются от процессов в газовом двигателе, разница хотя бы с зажиганием: свечей зажигания то нет, как поджечь газ?

И все же газовый мотор был создан на базе дизельных двигателей ЯМЗ-530. Подетальная унификация газового мотора с дизелем составляет 90%, но тем не менее, эти агрегаты сильно отличаются. И в первую очередь, конечно, системой впуска.

Через запорный клапан газ попадает в фильтр высокого давления. Оттуда он идет в газовый редуктор с датчиком давления, где давление снижается с 200 до 6 атм. Затем через фильтр низкого давления (53444.4411010) газ поступает в рампу. Тут тоже есть два датчика: давления и температуры (53404.1130540). Следом идёт форсунка, и тут уже пора бы подойти воздуху.

Система зажигания на двигателях семейства ЯМЗ-5340, 536 CNG представляет собой часть ЭСУД с управлением зажигания встроенным электронным блоком управления (ЭБУ 53404.3763010) двигателя.

Читайте также в блоге: “Электронный блок управления двигателей ЯМЗ-5340, ЯМЗ-536”.

Система зажигания состоит из компонентов системы, включающей отдельные катушки зажигания 1 для каждого цилиндра, высоковольтные провода 2, удлинители высокого напряжения 5, свечные наконечники 7 и свечи зажигания 6.

Система зажигания двигателей семейства ЯМЗ-5340, 536 CNG

1 – катушка зажигания; 2 – провод высоковольтный; 3 – гайка; 4 – кольцо уплотнительное; 5 – удлинитель высокого напряжения; 6 – свеча зажигания; 7 – наконечник свечной; 8 – колпак наконечника; 9 – скоба; 10 – болт М8.

Для защиты от масла компонентов системы зажигания на свечной наконечник устанавливается колпак наконечника 8, который крепится скобой 9. Болт 10 крепления скобы затягивается определенным моментом. Удлинитель устанавливается в канал головки цилиндров и соединяется со свечным наконечником. Крепится удлинитель гайкой 3 с наружной стороны головки цилиндров. Гайка заворачивается в головку  и поджимает удлинитель через упорный буртик.

________________________

Внимание!

Система зажигания двигателя является системой высокого напряжения. Прежде чем приступить к работам по техническому обслуживанию системы, выключить зажигание и выключатель «массы».

Производя проверку системы зажигания, помнить, что при включенном зажигании в системе присутствуют опасные высокие напряжения. Все работы должны выполняться только квалифицированным персоналом.

________________________

Катушка зажигания двигателей семейства ЯМЗ-5340, 536 CNG

Катушка зажигания (53404.1112640) – одноканальная, одноискровая, отдельная для каждого цилиндра, представляет собой источник высокого напряжения, аналогичный по структуре трансформатору. Энергия подается из электрической системы автомобиля в течение периода протекания электрического тока по первичной обмотке. В момент зажигания, который также является моментом окончания протекания тока, энергия передается в виде высокого напряжения на свечу зажигания.

Катушки зажигания устанавливаются на единый кронштейн системы питания топливом.

Свеча зажигания двигателей семейства ЯМЗ-5340, 536 CNG

Свеча зажигания в системе зажигания для газовых двигателей служит для передачи энергии зажигания, выработанной в катушке зажигания, в камеру сгорания. Подаваемое на свечу высокое напряжение создает электрическую искру зажигания между электродами свечи, которая воспламеняет смесь воздуха и топлива. Требуемое пробивное напряжение обеспечивается катушкой зажигания. Электроды свечи зажигания передают энергию в газовую смесь, искровой зазор между электродами свечи зажигания 0,30±0,05 мм.

1 – контактная головка; 2 – изолятор; 3 – корпус; 4 – зона тепловой деформации 5 – токопроводящий стеклогерметик; 6 – уплотнительное кольцо; 7 – резьба; 8 – центральный электрод; 9 – изолятор центрального электрода, 10 – боковой заземляющий электрод.

Внимание! Применять свечи зажигания только фирмы «BOSCH» (53404.3707015-10).

Установка свечи зажигания в головке цилиндров на двигателях семейства ЯМЗ-5340, 536 CNG

1 – головка цилиндра; 2 – кольцо уплотнительное стакана свечи зажигания; 3 – удлинитель высокого напряжения; 4 – соединительный канал; 5 – кольцо уплотнительное колпака наконечника; 6 – наконечник свечной; 7 – колпак наконечника; 8 – болт М8; 9 – скоба; 10 – свеча зажигания; 11 – стакан свечи зажигания

Перед установкой свечи зажигания в верхнюю часть головки цилиндров 1 устанавливается резиновое уплотнительное кольцо колпака наконечника (53404. 3707020) 5. Свеча зажигания 10 вместе с уплотнительным кольцом заворачивается в стакан свечи зажигания 11 и затягивается определенным моментом. На свечу надевается свечной наконечник 6. На свечной наконечник устанавливается колпак наконечника 7, который крепится скобой 9. Болт 8 крепления скобы затягивается определенным моментом.

Перед установкой колпака наконечника в канал головки цилиндров устанавливается удлинитель с пружиной 3. Удлинитель крепится гайкой с наружной стороны головки цилиндров. Гайка заворачивается в головку определенным моментом и поджимает удлинитель через упорный буртик.

Покупайте запчасти для двигателей ЯМЗ CNG только у официальных дилеров концерна, таких как ГК ЯРД. Мы готовы поставить под заказ все, что необходимо для ремонта вашего автомобиля. Доставка производится в сжатые сроки.

Обзор трансмиссии: сжатый природный газ (СПГ)

Обзор трансмиссии: сжатый природный газ (СПГ)

Следите за нашими обновлениями на @Ask_ICAR.

С момента создания первого современного автомобиля почти полтора века назад на рынке доминировал один бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Теперь у бензинового двигателя внутреннего сгорания есть несколько претендентов, пытающихся украсть корону. В прошлом было много различных типов двигателей, но многие из них работали исключительно на ископаемом топливе.

Однако в последнее время, из-за растущих стандартов экономии топлива и осведомленности о выбросах, появляется новое поколение двигателей, многие из которых полагаются на электричество для приведения в действие транспортного средства. С этими новыми силовыми установками приходит новый набор правил и предупреждений о том, как их ремонтировать. Многие специалисты по столкновению имеют представление о том, как работают некоторые из новых силовых агрегатов, но не имеют полного представления о том, что происходит под капотом. Важно понимать внутреннюю работу двигателя, чтобы безопасно и правильно диагностировать и ремонтировать его после столкновения. В этой серии мы познакомим вас со многими текущими вариантами двигателей и с тем, как они преобразуют потребляемое топливо в полезную мощность. Давайте рассмотрим трансмиссию внутреннего сгорания на сжатом природном газе (СПГ).

Трансмиссия, работающая на сжатом природном газе, практически идентична традиционному бензиновому двигателю внутреннего сгорания. В трансмиссии, работающей на сжатом природном газе, есть несколько разных компонентов, но способ сжигания топлива одинаков. Топливо смешивается с воздухом, который затем сгорает в цилиндре, создавая мощность. Резервуары, в которых хранится топливо, различаются, для СПГ требовался специальный резервуар, который может содержать сильно сжатый газ. Газ находится под высоким давлением, когда выходит из резервуара, поэтому он должен пройти через регулятор давления, чтобы снизить давление, прежде чем его можно будет сжечь.

Двигатели, работающие на сжатом природном газе, имеют значительное количество чувствительных электрических компонентов. Эти силовые агрегаты используют 12-вольтовую аккумуляторную систему для запуска автомобиля и питания аксессуаров. Аккумулятор заряжается от генератора, работающего от двигателя. По этой причине крайне важно отключать и изолировать аккумулятор и электрическую систему при ремонте и сварке автомобиля. Добавленный электрический ток от сварки может повредить важные электрические компоненты двигателя. Газовые баллоны и трубопроводы высокого давления требуют особого внимания при обслуживании. Обычно в резервуары встроены клапаны сброса давления, которые могут нуждаться в проверке после столкновений.

Дополнительные новости о ремонте после столкновений I-CAR, которые могут оказаться полезными:
Обзор трансмиссии

Связанные курсы I-CAR

• Самый популярный
• Самые последние
• Архив

Десять наиболее частых вопросов по транспортным средствам

Hyundai	Имеется ли у Hyundai процедура разделения?
Kia	Имеется ли в Kia процедура разделения?
Chevrolet	Есть ли у Chevrolet предупреждение против разделения на секции, когда нет процедуры?
BMW	Может ли I-CAR выслать мне процедуры ремонта BMW?
Honda	Что Honda говорит о ремонте поврежденных жгутов проводов системы подушек безопасности?
Хендай	Есть ли у Hyundai процедуры замены деталей?
Mercedes-Benz	Может ли I-CAR выслать мне процедуры ремонта Mercedes-Benz?
Honda	Что Honda говорит о выпрямлении передних нижних направляющих?
Subaru	Нужно ли заменять подушку безопасности переднего пассажира на Subaru, даже если подушка безопасности не сработала? Информация о ремонте, похоже, указывает на то, что так и должно быть.
Nissan	Существует ли процедура ремонта проводки разъема подушки безопасности?

Первая десятка конкретных вопросов I-CAR

• О РТС
• Свяжитесь с нами
• Связанные отраслевые ссылки
• Подписаться на РТС
• Новостная рассылка

• Помощь/Часто задаваемые вопросы
• Политика отмены
• Политика в отношении рекламы и файлов cookie
• Обновленная Политика конфиденциальности
• Обновленные положения и условия

твитов пользователя @Ask_ICAR

Когда переходить на двигатели, работающие на природном газе

Отдел новостей Cummins:
Образование и интеллектуальное лидерство

08 июня 2022 г. Пунит Сингх Джавар, генеральный директор подразделения Global Natural Gas

Двигатели, работающие на природном газе, могут стать отличным вариантом для коммерческого транспорта. Они тише, чем дизельные двигатели, они снижают уровень загрязнения воздуха и могут помочь автопаркам сэкономить много денег на эксплуатационных расходах, особенно когда речь идет о топливе. Так почему же больше автопарков не переходят на двигатели, работающие на природном газе?

Двигатели, работающие на сжатом природном газе или сжатом природном газе, являются отличным вариантом для широкого спектра автопарков и коммерческого транспорта, но не для всех.

Подходят ли двигатели, работающие на природном газе, для вашего бизнеса или миссии? Мы расскажем о некоторых ключевых преимуществах двигателей, работающих на природном газе, и о некоторых недостатках, чтобы помочь вам решить, где природный газ является приемлемым вариантом для вашего автопарка.

Профиль миссии и инфраструктура при переходе на двигатели, работающие на природном газе 

Учитывая текущее состояние доступности инфраструктуры для заправки природным газом, наиболее успешными сегодня с КПГ являются те флоты, которые возвращаются на базу каждую ночь. Это флоты, которые могут завершить свой маршрут на одном баке топлива, вернуться на базу и дозаправиться «за забором».

В конце смены водители паркуют свой автомобиль в специально отведенном месте. Они подключают заправочную форсунку к автомобилю и едут домой. На следующий день бак полный. Транзитные автобусы, мусоровозы, грузовики для доставки в город и полуприцепы для региональных перевозок — все это хорошие примеры транспортных средств, которые могут эффективно заправляться на центральном складе. Система дозаправки за забором хорошо подходит для этих целей.

Существуют затраты на установку, связанные с созданием заправочных мощностей на месте, но большинство поставщиков природного газа предлагают варианты установки топливных насосов без предоплаты. Стоимость запекается в топливном контракте, срок действия которого может достигать трех лет. Это обеспечивает стабильные затраты на топливо в течение всего срока действия контракта, а экономия значительна по сравнению с высокой стоимостью дизельного топлива, которое гораздо более изменчиво.

Для тяжелых или дальнемагистральных грузовиков заправка затруднена. Они полагаются на общественные заправочные станции вдоль крупных автомагистралей. В настоящее время количество насосов для сжатого природного газа в общественном транспорте ничтожно мало по сравнению с количеством дизельных насосов, но Cummins и несколько партнеров в транспортной отрасли предпринимают шаги, чтобы изменить это положение. Недавно компания объявила о планах сотрудничества с Love’s Travel Stops и Trillium для улучшения решений в области топлива и трансмиссии с низким и нулевым выбросом углерода.

Компания Cummins также недавно объявила о планах по разработке 15-литрового двигателя, работающего на природном газе, X15N, предназначенного для дальнемагистральных перевозок класса 8. Новости о X15N уже вызвали значительный интерес и волнение на рынке тяжелых грузовиков Северной Америки. Настолько, что он был назван одним из 20 лучших новых продуктов 2022 года по версии Heavy Duty Trucking (HDT).

Эти инвестиции в новые продукты и заправочную инфраструктуру упростят интеграцию транспортных средств, работающих на природном газе, в дальнемагистральных парках.

Техническое обслуживание и безопасность двигателей, работающих на природном газе 

Помимо учета потребностей в заправке топливом, необходимо учитывать особые потребности в техническом обслуживании.

Системы CNG представляют три основные опасности: высокое давление, пожар и удушье. Высокое давление является основной проблемой, поскольку номинальное давление наполнения СПГ, хранящегося в топливных баках, составляет 3600 фунтов на квадратный дюйм. Чтобы решить проблемы с высоким давлением, компоненты топливной системы СПГ высокого давления, кроме баллонов СПГ, спроектированы так, чтобы выдерживать четырехкратное номинальное давление, что позволяет им выдерживать давление не менее 14 400 фунтов на квадратный дюйм без разрыва.

Баллоны для СПГ изготовлены в соответствии со строгими федеральными стандартами и изготовлены из гораздо более прочных материалов, чем резервуары для хранения бензина или дизельного топлива. Все топливные баллоны для СПГ должны быть изготовлены таким образом, чтобы выдерживать 2,25-кратное давление наполнения. Это означает, что все баллоны КПГ имеют минимальное давление разрыва 8100 фунтов на квадратный дюйм, что намного выше давления подачи топлива на заправочных станциях КПГ.

Для защиты баллонов КПГ от разрыва в случае пожара или избыточного давления устанавливаются устройства сброса давления (ПРД), которые открываются при определенной температуре или давлении, освобождая баллон от содержимого под давлением. Каждый цилиндр оснащен по крайней мере одним из этих обязательных предохранительных устройств, а многие цилиндры имеют два или более PRD.

Не каждое предприятие технического обслуживания может использоваться для обслуживания автомобилей, работающих на природном газе. Установки, обслуживающие транспортные средства, работающие на жидком топливе, имеют несколько функций безопасности, которые отличаются от требований безопасности, необходимых для обслуживания грузовиков, работающих на природном газе.

Например, внутренние помещения, обслуживающие дизельные грузовики, оборудованы системами вентиляции, предназначенными для улавливания паров топлива вблизи уровня земли, поскольку пары жидкого топлива тяжелее воздуха. Компоненты природного газа легче воздуха и поднимаются к потолку. Это означает, что предприятиям по техническому обслуживанию КПГ требуются датчики и системы вентиляции на уровне потолка, чтобы предупреждать техников о потенциальной опасности. Магазины также должны быть сертифицированы пожарным начальником на предмет надлежащей вентиляции, что необычно по сравнению с другими традиционными магазинами. В дополнение к надлежащей вентиляции предприятия по обслуживанию СПГ должны иметь детекторы метана.

Крайне важно, чтобы автомобили, работающие на КПГ, обслуживались в соответствии с интервалами обслуживания, рекомендованными производителем. Это включает в себя обеспечение своевременной замены масла с использованием графика, основанного на часах работы. Также важно использовать подходящее моторное масло. В двигателях Cummins, работающих на природном газе, используется другая спецификация масла по сравнению с их дизельными аналогами. В 2018 году компания Cummins объявила о новой спецификации масла — Cummins Engineering Standard (CES) 20092, которая позволяет увеличить интервалы замены масла.

Если вы думаете об установке заправочной станции на природном газе или об обслуживании транспортных средств, работающих на природном газе, на территории вашего предприятия, рекомендуется оценить стоимость этих модификаций. Когда они низкие, экономические выгоды от транспортных средств, работающих на природном газе, могут превзойти эти затраты на переход.

Роль двигателей, работающих на природном газе, в достижении экологических целей

Переход на двигатели, работающие на природном газе, является одним из лучших способов для коммерческих транспортных средств сократить выбросы NOx, твердых частиц и летучих органических соединений в дополнение к признанию других экологических преимуществ природного газа. газовые двигатели.

Однако сокращение выбросов не дает одинаковых преимуществ в отношении качества воздуха для каждого автомобиля. Грузовики, используемые на дорогах с небольшим движением в малонаселенных районах, могут не оказывать существенного влияния на качество воздуха на местном уровне. Они также вряд ли вызовут значительную деградацию. Если бы один и тот же грузовик выполнял перевозки между портом Лос-Анджелеса и логистическими центрами в этом районе, его выбросы с большей вероятностью усугубили бы проблемы с качеством местного воздуха.

Вот почему компании, эксплуатирующие профессиональные транспортные средства в городских районах, могут рассмотреть возможность использования двигателей, работающих на природном газе. Переход на природный газ приносит пользу сообществам, в которых работают эти предприятия. Их клиенты, которые часто принадлежат к этим сообществам, больше всего выиграют от лучшего качества воздуха.

Правила, которые следует учитывать при переходе на двигатели, работающие на природном газе 

Сокращение выбросов — отличный способ завоевать расположение общества, но иногда это также вопрос соблюдения. В некоторых регионах строгие нормы выбросов применяются как к продаже новых автомобилей, так и к автомобилям, находящимся в эксплуатации. В Калифорнии, например, действует ряд правил, применимых к большегрузным дизельным автомобилям.

В соответствии с этими правилами, начиная с 2023 года, для всех тягачей с дизельными двигателями потребуется двигатель 2010 года выпуска или новее. Если ваш бизнес относится к числу тех, которые будут заменять грузовики или двигатели, вы можете рассмотреть возможность перехода на природный газ, потому что это может быть очень рентабельным способом соответствовать стандартам выбросов и сэкономить деньги на топливе.

Агентство по охране окружающей среды (EPA) и Калифорнийский совет по воздушным ресурсам (CARB) ввели более строгие нормы выбросов в 2024 и 2027 годах. Cummins X15N будет сертифицирован не только на соответствие этим требованиям по выбросам, но и на превышение их, гарантируя соответствие на долгие годы.

Таким образом, двигатели, работающие на природном газе, могут помочь автопаркам снизить общие выбросы при транспортировке и снизить эксплуатационные расходы без серьезных сбоев в их повседневной работе или выполнении задач. Более того, природный газ как топливо играет ключевую роль в нашем возобновляемом будущем.

Никогда не пропустите последние новости и будьте впереди. Зарегистрируйтесь ниже, чтобы получать последние новости о технологиях, продуктах, отраслевых новостях и многом другом.

Бирки

Природный газ

Автобус

Большегрузные автомобили

Будьте в курсе последних новостей

Будьте в курсе последних новостей о новых технологиях, продуктах, отраслевых тенденциях и новостях.

Адрес электронной почты

Компания

Присылайте мне последние новости (отметьте все подходящие варианты):

Грузоперевозки

Автобус

Пикап

Строительство

Сельское хозяйство

Пунит Сингх Джавар является генеральным директором глобального газового бизнеса Cummins Inc. В этой должности он отвечает за концепцию продукта, финансовое управление и общую эффективность газового бизнеса. За свою 14-летнюю карьеру в Cummins Джавар наладил успешные отношения с рядом крупнейших клиентов Cummins. Джавар имеет обширный международный опыт работы на Ближнем Востоке, в Индии, Европе и США.

Отдел новостей Cummins:
Образование и интеллектуальное лидерство

21 октября 2022 г. Пунит Сингх Джавар, генеральный директор подразделения Global Natural Gas

Многие операторы коммерческих автопарков думают о переводе своих транспортных средств на двигатели, работающие на водороде или природном газе. Эти виды топлива могут стать отличным способом сокращения выбросов. Оба варианта топлива имеют сходства и различия в различных областях. Например, и водород, и природный газ преимущественно используются в газообразной форме в транспортных средствах. Это приводит к сходству некоторых компонентов. С другой стороны, существует огромный разрыв в их доступности, что приводит к разной степени их принятия.

Двигатели, работающие на природном газе и водороде: сравнение аппаратного обеспечения автомобилей

Двигатели, работающие на природном газе и водороде, имеют искровое зажигание. Таким образом, многие из их компонентов похожи, включая блок цилиндров, головки цилиндров и систему зажигания.

Как и в случае со всеми транспортными средствами, безопасность имеет первостепенное значение. Транспортные средства, работающие на водороде и природном газе, оснащены топливными баками высокого давления, чтобы соответствовать общим требованиям безопасности. Однако автомобили, работающие на сжатом природном газе (СПГ), обычно используют природный газ под давлением около 3600 фунтов на квадратный дюйм. Водородные транспортные средства хранят свое топливо под давлением до 10 000 фунтов на квадратный дюйм — это выше, чем давление на дне океана. Такие высокие давления необходимы, потому что молекулы водорода содержат меньше энергии, чем молекулы природного газа. Таким образом, для перевозки того же количества энергии на борту транспортного средства в один и тот же бак необходимо втолкнуть больше молекул водорода, что приводит к более высокому давлению.

Это означает, что проектирование и изготовление безопасных и легких резервуаров для хранения водородных транспортных средств становится более сложной задачей. На самом деле хранение водорода — это область процветающих инноваций. Вот почему Cummins сотрудничает с NPROXX, ведущим новатором и производителем водородных резервуаров. Это партнерство расширяет возможности Cummins в области технологий производства топливных элементов и водорода.

Природный газ и водород: какое топливо обеспечивает наилучшее сокращение выбросов NOx и парниковых газов?

Природный газ и экологически чистый водород являются альтернативными видами топлива, помогающими сократить выбросы в транспортном секторе. Замена сотни старых автобусов с дизельным двигателем на автобусы, работающие на природном газе, с двигателем Cummins L9N, работающим на природном газе, будет иметь тот же эффект, что и снятие с дорог 280 автомобилей с бензиновым двигателем. Это существенно, но автомобили, работающие на природном газе, по-прежнему выделяют CO2 при сжигании СПГ.
Транспортные средства на водороде, напротив, имеют почти нулевые выбросы парниковых газов от бака к колесу, пока они работают на зеленом водороде. Они могут уменьшить выбросы на +99% по сравнению с дизелем. Вы можете узнать больше о том, как сокращение выбросов зеленого водорода сравнивается с различными альтернативными видами топлива.

Переход на любой тип транспортного средства также может привести к снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Ни один из них не образует сажи и не производит или имеет очень малое количество окиси углерода и органических загрязнителей. Двигатели, работающие на природном газе, производят чрезвычайно малое количество NOx. Для учета небольших следов выбросов NOx из выхлопных труб водородных двигателей может потребоваться система дополнительной обработки. С другой стороны, автомобили на водородных топливных элементах не производят никаких NOx или других загрязнителей воздуха. Водородные двигатели внутреннего сгорания и топливные элементы имеют дополнительные варианты использования. Оба инвестируют в водородную экономику и инфраструктуру.

Некоторые автопарки уже перешли на двигатели, работающие на природном газе, чтобы сократить выбросы парниковых газов на 13-18%. Сокращение, которое может даже стать углеродно-отрицательным с возобновляемым природным газом со свалок.

Природный газ и водород: каковы ограничения инфраструктуры?

В 2021 году в Соединенных Штатах насчитывалось около 1500 частных и государственных заправочных станций, предлагающих сжатый природный газ или КПГ. Если сравнивать КПГ с другими видами топлива, он не так широко доступен, как бензин и дизельное топливо. Тем не менее, сеть распределения СПГ по-прежнему намного плотнее, чем сеть распределения зеленого водорода. В США всего 67 общественных заправочных станций на водороде, и почти все они находятся в Калифорнии.

Отсутствие плотной сети заправок означает, что водород пока не подходит для многих вариантов использования. В большинстве мест за пределами Калифорнии, Японии и некоторых частей Европы водители не рассматривают возможность покупки водородного автомобиля, поскольку им будет сложно найти места для его заправки.
Для коммерческих автомобилей отсутствие существующих вариантов заправки может быть проще преодолено. Предприятия, заинтересованные в переходе на водород, могут иметь возможность построить частные заправочные станции для водорода в центральном автопарке. Эти станции могут быть построены по аналогии с СПГ, что является текущей практикой, или они могут размещать заправочные станции вдоль фиксированных маршрутов между, например, распределительными центрами.

Движемся ли мы к большей доступности водорода?

В отрасли наблюдается большой интерес к использованию водородных двигателей в транспортных средствах средней и большой мощности, таких как автобусы и грузовики. Другие низкоуглеродные альтернативы, такие как аккумуляторная электрическая технология, не всегда практичны для этих приложений. Вот почему Cummins разрабатывает водородные двигатели для использования в транспортных средствах средней и большой грузоподъемности.

Если коммерческие пользователи перейдут на использование водородных транспортных средств, вполне возможно, что водородные заправочные станции станут более распространенными. Если это так, то водородные автомобили могут стать практичным вариантом для большего числа пользователей, включая потенциально частные автомобили. Это приведет к строительству дополнительных водородных заправочных станций и привлечению большего числа пользователей к водородным автомобилям. Cummins продолжает инвестировать в производство водорода и технологии электролизеров.

Хотя электромобили с аккумуляторными батареями, как правило, более популярны, чем автомобили на водороде, в сегменте личного транспорта, был достигнут бесспорный прогресс в технологии зеленого водорода, производственных мощностях и инфраструктуре распределения. Если зеленый водород продолжит двигаться по этому пути, ограничения доступности будут все меньше и меньше влиять на операторов автопарков, которые хотят перевести свои автомобили на альтернативное топливо. Если вы хотите узнать больше, не забудьте ознакомиться с ответами на часто задаваемые вопросы о водородных двигателях.

Никогда не пропустите последние новости и будьте впереди. Зарегистрируйтесь ниже, чтобы получать последние новости о технологиях, продуктах, отраслевых новостях и многом другом.

Бирки

Природный газ

Водород

Тяжелые грузовики

Автобус

Двигатели Cummins

Пунит Сингх Джавар является генеральным директором глобального газового бизнеса Cummins Inc. В этой должности он отвечает за концепцию продукта, финансовое управление и общую эффективность газового бизнеса. За свою 14-летнюю карьеру в Cummins Джавар наладил успешные отношения с рядом крупнейших клиентов Cummins. Джавар имеет обширный международный опыт работы на Ближнем Востоке, в Индии, Европе и США.

Отдел новостей Cummins:
Образование и интеллектуальное лидерство

20 октября 2022 г. от Cummins Inc., мирового лидера в области энергетических технологий

Последние сто лет мир живет на нефти. Нефтяные топлива, такие как бензин, дизельное топливо, мазут и керосин, используются в автомобилях, грузовиках, кораблях и самолетах, практически не конкурируя с альтернативными видами топлива. Это быстро меняется благодаря множеству новых видов топлива. Вот основные из них и их соответствующие состояния принятия.

Спрос на возобновляемое дизельное топливо растет

Гидроочищенное растительное масло (HVO), также известное как возобновляемое дизельное топливо, является заменой дизельного топлива. Его использование ограничено только его доступностью, которая в настоящее время довольно ограничена. По данным Министерства энергетики США, в 2020 году было пять заводов по производству возобновляемого дизельного топлива общей мощностью 550 миллионов галлонов в год. Хотя это может показаться большим, это всего лишь капля по сравнению с общим потреблением дизельного топлива — около 122 миллионов галлонов в день только в Соединенных Штатах.

С вводом в эксплуатацию новых производственных мощностей, которые могут увеличить мощность на 8 миллиардов галлонов в день, и устойчивым спросом использование возобновляемого дизельного топлива неизбежно резко возрастет в ближайшие пять-десять лет, как для дорожного, так и для промышленного применения.

Биодизель – повлияет ли его доступность на использование?

Использование биодизельных смесей не редкость, хотя их использование также ограничено доступностью. В 2020 году в США было произведено около 2 миллиардов галлонов биодизеля. Во многих отношениях возобновляемое дизельное топливо превосходит биодизель. Возобновляемое дизельное топливо обычно рассматривается как замена обычному дизельному топливу, в то время как работа с биодизельными смесями, превышающими B20, создает проблемы, связанные с хранением топлива, гелеобразованием топлива при умеренно низких температурах и долговечностью системы впрыска. Поэтому ожидается, что в ближайшее десятилетие биодизель вытеснит биодизель во всех сферах применения, кроме нишевых.

Природный газ вытесняет жидкое топливо во многих отраслях промышленности.

В настоящее время природный газ является альтернативным топливом номер один для двигателей. Особенно распространены мусоровозы и транзитные автобусы, работающие на природном газе. Природный газ также продолжает вытеснять жидкое топливо в ряде промышленных применений, таких как пиковая выработка электроэнергии, добыча нефти и газа, горнодобывающая промышленность и другие применения. В течение последних 20 лет мировое потребление природного газа неуклонно росло со скоростью около 2% в год. В период с 2021 по 2025 год Международное энергетическое агентство ожидает незначительного замедления роста спроса. Большая часть нового спроса будет исходить из Азиатско-Тихоокеанского региона. После 2025 года прогнозы могут сильно различаться в зависимости от макросценариев внедрения возобновляемых источников энергии.

Возобновляемый природный газ, низкоуглеродная альтернатива природному газу 

Возобновляемый природный газ (ГСГ) производится из органических отходов, таких как навоз животных. Его почти невозможно отличить от природного газа, полученного из ископаемых ресурсов. ГСЧ используется в качестве низкоуглеродной альтернативы природному газу или просто там, где доступность природного газа ограничена. Несмотря на большой спрос на ГСЧ, его доступность определяется приложениями и географическим положением. Например, 60% всего автомобильного природного газа, используемого в США, уже представляет собой ГСЧ.

Смешивание природного газа и зеленого водорода популярно среди потребителей

Смешивание водорода, полученного из возобновляемых источников энергии, с существующими сетями природного газа является привлекательной идеей. Для производителей водорода это решает проблему транспортировки водорода потребителям. Для потребителей это приводит к сокращению выбросов CO2 практически без усилий. Европа лидирует в этом отношении, и в настоящее время реализуется несколько пилотных проектов. Смешивание вне сети также активно используется энергетическими компаниями и должно набирать обороты. Автономное смешивание — это вариант для электростанций, когда их работа с природным газом еще не смешивает водород. Электростанции смешивают водород с природным газом, который они получают на своих объектах. Водород можно производить на месте или получать из других источников. Например, в штате Юта (США) Межгорная электростанция в настоящее время переоборудуется с помощью турбин внутреннего сгорания, предназначенных для первоначальной работы на 20-процентной смеси водорода и природного газа, с намерением перейти на 100-процентное сжигание водорода в ближайшие 10 лет. годы.

Ожидается рост использования зеленого водорода

Зеленый водород в автомобилях используется редко, но ожидается, что он станет более распространенным в средних и тяжелых условиях эксплуатации. Cummins Inc. разрабатывает как топливные элементы, так и водородные двигатели внутреннего сгорания для использования в грузовиках, автобусах и других транспортных средствах.

Существует также большой интерес к использованию зеленого водорода в химической промышленности и для производства аммиака (прежде всего для производства удобрений).

Метанол и аммиак – проще хранить, транспортировать и обрабатывать

Метанол и аммиак – это энергоносители, которые можно производить из зеленого водорода. Поскольку они находятся в жидкой форме при комнатной температуре, их легче хранить, транспортировать и обращаться с ними, чем с водородом. Сегодня метанол и аммиак в основном производятся из природного газа. Метанол и аммиак также можно производить из возобновляемых ресурсов, таких как биомасса или возобновляемый водород. Метанол и аммиак являются обычными химическими веществами, используемыми в самых разных промышленных процессах. Эти процессы могут быть эффективно обезуглерожены путем перехода на зеленый метанол или аммиак. Они также демонстрируют потенциал в качестве моторного топлива, особенно в судовых силовых установках, или, в случае аммиака, в качестве топлива для замены угля на существующих электростанциях. В настоящее время это использование ограничено демонстрационными программами, но эксперты, на которые ссылается Регистр Ллойда, ожидают, что к 2030 году аммиак может составлять 7% всего топлива, используемого для морских перевозок во всем мире. Сегодня на воде также находится несколько судов, работающих на метаноле, в том числе паромы, оффшорные вспомогательные суда и танкеры-химовозы. Метанол доступен во всем мире и демонстрирует хорошую совместимость с существующими технологиями двигателей. Одним из ключевых преимуществ метанола является то, что он легко смешивается с водой и лишь умеренно опасен для морской среды, в отличие от нефтяного топлива и аммиака.

Помимо состояния внедрения альтернативных видов топлива, важно учитывать их способность сокращать выбросы, а также другие преимущества и недостатки, с которыми можно столкнуться при переходе на эти виды топлива.

Метки

Устойчивое развитие

Нулевой пункт назначения

Альтернативные виды топлива

Отдел новостей Cummins:
Образование и интеллектуальное лидерство

3 октября 2022 г. от Cummins Inc., мирового лидера в области энергетических технологий

Выбросы парниковых газов транспортными средствами можно учитывать по принципу «бак-колеса» или «колодезь-колеса». В первом учитываются только выбросы из выхлопной трубы автомобиля. К последним относятся выбросы, образовавшиеся в результате производства, переработки и распределения топлива. Для некоторых альтернативных видов топлива важнее то, как они производятся, чем то, что происходит при их сжигании.

Дизельные двигатели по сравнению с современными дизельными двигателями

При сжигании одного литра дизельного топлива образуется 2,62 кг CO₂, или более 26 фунтов на галлон. Кроме того, дизельный выхлоп содержит оксиды азота, окись углерода, сажу и другие загрязнители воздуха. Известно, что все они вредны для здоровья человека и могут ухудшить качество воздуха. Как и другие ископаемые виды топлива, дизельное топливо является частью проблемы изменения климата, вызванной деятельностью человека.

Дизель никогда не будет по-настоящему низкоуглеродным топливом, но автомобили с дизельным двигателем прошли долгий путь по сравнению с тем, что было тридцать лет назад. Современные дизельные двигатели более экономичны и меньше способствуют глобальному потеплению и загрязнению воздуха, чем старые двигатели. Замена старого дизельного двигателя более новой моделью оказывает положительное влияние на окружающую среду. Современные двигатели также оснащены сложными системами доочистки выхлопных газов, которые тщательно очищают выхлопные газы от загрязняющих веществ, таких как NOx и твердые частицы. Дизельные сажевые фильтры (DPF), например, предназначены для удаления сажи из выхлопных газов дизельных двигателей. Существуют возможности для снижения выбросов двигателя за счет сочетания использования альтернативных видов топлива и передовых технологий двигателей. Есть много реальных примеров компаний, которые уже успешно используют альтернативные виды топлива и передовые технологии двигателей для обезуглероживания своих зданий и промышленной мобильности.

Возобновляемое дизельное топливо, углеродно-нейтральное топливо

Гидроочищенное растительное масло (HVO) или «возобновляемое дизельное топливо» — это возобновляемое топливо, изготовленное из таких культур, как соя и рапс, а также из животных жиров. Говорят, что HVO является CO₂-нейтральным топливом, поскольку CO₂, из которого производится завод HVO, выбрасывается обратно в атмосферу при сжигании HVO. С учетом выбросов, связанных с обработкой, транспортировкой и распределением HVO, выбросы от полного цикла примерно на 70% ниже, чем у дизельного топлива. Точно так же выбросы твердых частиц (ТЧ) HVO обычно ниже, чем у традиционного дизельного топлива. Между тем, выбросы загрязняющих веществ, таких как NOx, сопоставимы с выбросами дизельного топлива.

Использование биодизеля приводит к меньшим выбросам парниковых газов (ПГ).

Биодизель, как и HVO, производится из растений и других органических веществ и, следовательно, является топливом с низким уровнем выбросов углерода. Биодизель в основном используется в дизельных смесях. Например, смеси B20, которые содержат 20% биодизеля, приводят к снижению выбросов парниковых газов примерно на 20% по сравнению с чистым дизельным топливом. Использование биодизеля и HVO в различных смесях дает пользователям большую гибкость в увеличении или уменьшении выбросов CO₂ в зависимости от их целей и бюджета.

Выбросы природного газа по сравнению с выбросами дизельного топлива

Природный газ является ископаемым топливом, и его использование приводит к выбросам парниковых газов. Выбросы от полного привода автомобиля, работающего на природном газе, выраженные в фунтах на милю пробега, эквивалентны или немного меньше, чем выбросы сопоставимого дизельного автомобиля. Важно отметить, что автомобили, работающие на природном газе, как правило, имеют чрезвычайно низкий уровень выбросов загрязняющих веществ, таких как NOx и твердые частицы. Это одна из причин, по которой природный газ является популярным выбором для транспортных средств большой грузоподъемности, работающих в городских условиях, таких как мусоровозы, автобусы и грузовики для доставки.

Возобновляемый природный газ, еще один пример углеродно-нейтрального топлива

С химической точки зрения возобновляемый природный газ (ГСГ) и природный газ идентичны. Однако ГСЧ возникает в результате ферментации органического вещества. В результате это топливо с нейтральным выбросом CO₂, как HVO и биодизель. Иногда ГСЧ можно квалифицировать как топливо с отрицательным выбросом CO₂. Одним из примеров является ГСЧ, полученный на свалках. Свалки, как правило, выделяют метан, мощный парниковый газ, из-за естественного брожения. Восстановление этого метана и использование его в качестве топлива предотвращает его выброс в атмосферу. Это означает, что использование этого топлива приводит к сокращению выбросов парниковых газов.

Зеленый водород выделяет очень небольшое количество вредных выбросов

Хотя все молекулы водорода идентичны, говорят, что водород бывает разных цветов. Зеленый водород производится путем электролиза с использованием возобновляемой электроэнергии. (Палитра водорода также включает серый водород, синий водород и бирюзовый водород, среди прочих). Эти цвета относятся к производственным путям с промежуточными результатами обезуглероживания. Когда зеленый водород используется в автомобиле на топливных элементах, единственным выхлопом является водяной пар. Когда он используется в автомобиле с двигателем внутреннего сгорания, также происходят некоторые выбросы NOx (и следовые количества CO₂ в результате сжигания моторного масла). В обоих случаях выбросы в атмосферу чрезвычайно малы.

Смеси водорода и природного газа – влияние пропорций на выбросы

Смешивание зеленого водорода в трубопровод природного газа иногда рассматривается как решение проблемы транспортировки водорода от места его производства до потребителей. С точки зрения сокращения выбросов углерода смешивание водорода с трубопроводом для природного газа имеет тот же эффект, что и смешивание возобновляемого природного газа: чем больше содержание возобновляемого топлива, тем больше сокращение. Однако высокие доли водорода могут повлиять на конечных пользователей, чье оборудование не обязательно настроено на водородные смеси. Это может привести к снижению производительности и снижению производительности оборудования или к его повреждению.

Метанол – углеродно-нейтральное топливо?

Одним из способов производства возобновляемого метанола является комбинирование зеленого водорода и CO₂, полученного из других источников. Метанол также можно получить в результате ферментации органических веществ — подобно тому, как этанол или спирт получают в результате ферментации сахаров. Когда метанол сжигается в двигателе, CO₂, образующийся в результате его производства, возвращается в атмосферу. В результате получается CO₂-нейтральный. Двигатели, работающие на метаноле, практически не выделяют ни сажи, ни оксидов серы, а в сочетании с правильной технологией — относительно небольшое количество NOx.

Сжигание аммиака без CO₂

Аммиак — еще один энергоноситель, получаемый из водорода. В отличие от метанола, молекулы аммиака не содержат атомов углерода и, таким образом, сгорают полностью без CO₂. Большинство применений, где прямое использование аммиака уже имеет место, — это промышленные процессы, такие как производство удобрений или взрывчатых веществ, но есть также некоторый потенциал для использования аммиака в качестве транспортного топлива. Его использование в судовом двигателе не приведет к выбросу сажи и CO₂, а выбросы NOx можно уменьшить с помощью дополнительной обработки.

Выбросы являются ключевым критерием, который следует учитывать при выборе подходящего альтернативного топлива, однако следует учитывать и другие преимущества и недостатки альтернативных видов топлива. Также важно отметить, что степень принятия альтернативных видов топлива может варьироваться.

Теги

Альтернативные виды топлива

Выбросы

Возобновляемые источники энергии

Водород

Отдел новостей Cummins:
Образование и интеллектуальное лидерство

30 сентября 2022 г. Кэтрин де Гиа, специалист по коммуникациям, New Power

Литий-железо-фосфатная (LFP) батарея ломает барьеры на рынке электромобилей (EV). Он готов изменить производство аккумуляторов и продажи электромобилей в Северной Америке и Европе. Он мощный, легкий и с быстрой зарядкой… но на самом деле в LFP нет ничего нового.

1. LFP — это литий-ионный аккумулятор.

Возрождение аккумуляторов LFP и их роль в будущем электронной мобильности заставляет многих задаваться вопросом: какой химический состав аккумулятора лучше всего подходит для электромобилей, литий-железо-фосфатный или литий-ионный?
 
Поскольку литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы относятся к типу перезаряжаемых батарей, с которым, вероятно, знакомо большинство людей, такой выбор кажется логичным. Сегодня они используются во многих повседневных предметах, таких как мобильные телефоны, ноутбуки и электромобили. Но при обсуждении плюсов и минусов каждой батареи электромобиля это не соревнование между LFP и литий-ионными батареями.
 
Семейство литий-ионных аккумуляторов содержит аккумуляторы с разным химическим составом, названные в честь их катода; LFP является частью этой семьи. И хотя LFP — это литий-ионный аккумулятор, не все литий-ионные аккумуляторы являются LFP. Другие литий-ионные батареи включают никель-марганцево-кобальт-оксидные (NMC) батареи и литий-никель-кобальт-алюминиевые оксиды (NCA). Оба уже широко используются в электромобилях.

2. «F» в LFP означает железо.

Аккумуляторы обычно называются в честь химических веществ, используемых в катоде, а в аккумуляторе LFP используется катодный материал, изготовленный из неорганического соединения фосфата лития-железа с формулой LiFePO4. «F» происходит от «Fe», химического символа железа в периодической таблице элементов. Fe происходит от латинского слова, обозначающего железо, ferrum. Вы также можете увидеть LFP, называемую литий-феррофосфатной батареей.

3. LFP можно заряжать до 100%.

Поддержание исправности аккумулятора электромобиля необходимо, если ваш электромобиль хочет прожить долгую и счастливую жизнь. Если в вашем электромобиле установлена ​​батарея NMC или NCA, один из самых простых способов сделать это — НЕ заряжать батарею до 100% каждый день. Это предотвращает ускоренное календарное старение, естественное старение батареи, которое происходит независимо от того, используется она или нет. Зарядка NMC или NCA до 100 % приводит к чрезмерному заряду аккумуляторов. Поскольку батареи превращают химическую энергию в электричество, батарея по своей природе нестабильна, когда она полностью заряжена. В целом, рекомендуется избегать очень высокого и слабого заряда, при этом 80% — это стандартная емкость аккумулятора для оптимального срока службы.
 
Однако батареи LFP являются исключением из этого стандарта зарядки. LFP доступны на 100 % своей емкости, что означает, что они могут быть полностью заряжены, не вызывая ускоренного износа батареи. Это благодаря катоду аккумулятора.
 
Связь фосфор-кислород в катоде LFP прочнее, чем связь металл-кислород в других катодных материалах. Эта связь препятствует выделению кислорода и требует больше энергии и более высокой начальной температуры для теплового разгона. Это делает аккумулятор более стабильным при хранении при полном заряде.

4. LFP — более дешевый вариант.

Электрические транспортные средства пользуются популярностью, и потребность большего числа компаний в переходе с двигателей внутреннего сгорания на аккумуляторные батареи продолжает расти. Однако, даже несмотря на рост спроса, производство электромобилей по-прежнему обходится дороже, чем традиционные дизельные двигатели, из-за производства аккумуляторов.
Для производства батарей NMC и NCA требуются никель и кобальт, два материала, добыча которых обходится недешево. Стоимость покупки обоих материалов уже высока. Тем не менее, растущий дефицит никеля и доведенное до предела производство кобальта создают проблему для производства батарей NMC и NCA и обеспечения их доступности для интеграции в электромобили. 9С другой стороны, батареи 0016  
LFP в настоящее время обходят проблемы с цепочкой поставок и завышенные цены, потому что никель и кобальт не нужны для катода. Катод LFP изготовлен из материалов, содержащих большое количество земли. Фосфат лития-железа представляет собой кристаллическое соединение, принадлежащее к семейству минералов оливина. Поскольку семейство оливинов является основным компонентом верхней мантии Земли, LFP более доступен для добычи по более низкой цене.

5. 17% мирового рынка электромобилей работают на LFP.

Литий-железо-фосфатные аккумуляторы впервые появились в 1996 году, поэтому неудивительно, что этот химический состав аккумуляторов уже присутствует на рынке электромобилей. Батареи LFP, обнаруженные исследовательской группой Джона Баннистера Гуденау из Техасского университета, получили признание благодаря широкому спектру преимуществ. Даже обладая выгодными характеристиками, LFP не получили своего первого широкомасштабного внедрения до тех пор, пока 10 лет спустя они не стали фаворитом в отрасли электроники.

9Технология 0004 LFP с годами совершенствовалась, и теперь ее можно найти в более широком диапазоне применений, от мотоциклов и солнечных устройств до электромобилей. Семнадцать процентов мирового рынка электромобилей уже питаются от LFP, но эта химия аккумуляторов готова совершить следующий большой прорыв благодаря широкомасштабному внедрению в различные дорожные приложения, такие как электрические автобусы и электрические грузовики. LFP менее энергоемки, имеют меньшие производственные затраты и проще в производстве, чем другие типы литий-ионных и свинцово-кислотных аккумуляторов.

Предупреждения о нехватке лития угрожают снизить прогноз продаж электромобилей в мире в 2030 году, но даже это не замедлило темпы внедрения аккумуляторов LFP в электромобили. Химия аккумуляторов LFP по-прежнему проще в производстве и дешевле. Их эффективная зарядка, более низкая стоимость владения, нетоксичность, длительный срок службы и отличные характеристики безопасности делают их фаворитами для будущего электрического транспорта.
 

Метки

Новая сила

Электрификация

Специалист по коммуникациям — Новая сила

Почему двигатель, работающий на природном газе, медленно запускался и давал осечки, а в потоке выхлопных газов были пары и запах

Нам часто задают вопросы о различиях между автомобилями, работающими на природном газе (NGV), и их дизельными аналогами. Иногда эти различия изначально касаются техников или водителей, которые не знакомы с NGV, включая случаи, когда двигатели, работающие на природном газе, могут медленно запускаться, пропускают зажигание или даже выделяют пар, пар или запах из своих выхлопных газов. Вот как может развиваться эта ситуация и почему.

Ситуация

Технический специалист начинает проводить техосмотр только что полученного автомобиля, работающего на природном газе, и замечает необычное поведение двигателя. Запуск двигателя приводит к медленному запуску и загоранию индикатора проверки двигателя, что побуждает техника думать, что это низкий уровень заряда батареи и пропуски зажигания в двигателе. Вдобавок ко всему, кажется, что из выхлопного потока исходит пар или пар (даже при температуре окружающей среды 70 градусов по Фаренгейту или выше), что беспокоит техника и заставляет его или ее сомневаться в надежности автомобиля. Но самый большой сюрприз приходит, когда двигатель прогревается: пропуски зажигания и пары прекращаются, а лампочка «проверить двигатель» гаснет. Так что же происходит на самом деле?

Реальность

Суть в том, что батареи в новом транспортном средстве разряжены, но уровни напряжения все еще достаточны для проворачивания и запуска двигателя. Если дать двигателю поработать, напряжение аккумуляторной батареи восстановится, и двигатель будет работать как положено. Что касается того, почему все это вообще происходит:

1. Батарея. Транспортные средства, работающие на сжатом природном газе, представляют собой двигатели с искровым зажиганием, соответствующие степени сжатия и октанового числа двигателей, работающих на природном газе. Система зажигания двигателей Cummins, работающих на природном газе, требует надлежащего напряжения, подаваемого аккумуляторной батареей (12 В) на модуль управления зажиганием (ICM), чтобы увеличить напряжение, подаваемое на катушку зажигания. Входные данные различных системных датчиков, поступающие в ECM, обеспечивают рассчитанные выходные данные от ECM и ICM для правильного момента зажигания и последовательности зажигания, чтобы искра могла проскочить через зазор свечи зажигания и воспламенить цилиндр. Таким образом, более низкие напряжения от аккумуляторной батареи автомобиля связаны с пропусками зажигания в двигателе.

Недавно доставленные транспортные средства, которые добавляются в парк, могут демонстрировать низкое напряжение батареи (и мало топлива), поскольку они простаивают с момента сборки и запускались лишь несколько раз для перемещения. Однако по мере работы этих двигателей напряжение их батарей будет увеличиваться, надлежащее напряжение на их ICM будет восстановлено, емкостные напряжения на их катушках зажигания будут работать в соответствии с назначением, а пропуски зажигания двигателя и контрольные лампы двигателя прекратятся.

2. Уровень топлива. Уровень топлива для транспортных средств, работающих на природном газе, измеряется по давлению, хранящемуся в их топливных цилиндрах. Регулятор давления снижает давление топлива в этих накопительных цилиндрах до требуемого производителем двигателя. Когда это давление топлива падает ниже 500 фунтов на квадратный дюйм, регулятор давления изо всех сил пытается обеспечить правильный регулируемый поток топлива для правильной работы двигателя под нагрузкой. Это также может привести к пропуску зажигания в двигателе.

3. Пар или пары в выхлопном потоке. Техники и водители часто замечают пар или испарения, исходящие из потока выхлопных газов при запуске холодного двигателя. По замыслу это означает, что двигатели Cummins, работающие на природном газе, по умолчанию работают в режиме «разомкнутого контура», когда для контроля топливной смеси используется всего несколько датчиков двигателя. Примерно через одну минуту температура двигателя и выхлопных газов достигает точки, когда электронный модуль управления (ECM) переходит в «замкнутый контур», и все датчиков двигателя начинают отправлять входные данные в ECM, тем самым достигая желаемой производительности и эффективности двигателя. Затем пар, пар и (иногда) странные запахи в выхлопном потоке рассеются.

Решение

По мере поступления и ввода в эксплуатацию новых автомобилей, работающих на природном газе, ваши техники должны убедиться, что они имеют достаточное количество топлива и напряжение аккумуляторной батареи. Наихудшим сценарием в описанной выше ситуации является то, что батареи оригинального оборудования (OE) автомобиля разряжены до уровня, который не подлежит восстановлению. Тогда это вопрос получения сменных батарей от производителя, возможно, по гарантии. Тем не менее, если ваши двигатели, работающие на природном газе, устарели, могут быть другие потенциальные области обслуживания, которые необходимо решить, особенно если ваши водители замечают индикаторы проверки двигателя или коды неисправностей двигателя, отображаемые на их приборных панелях во время нормальной работы двигателя.

Вот почему наше обучение так полезно, независимо от того, являетесь ли вы новичком в управлении автомобилями, работающими на природном газе, или уже много лет эксплуатируете и обслуживаете их. Мы предлагаем полный спектр знаний по поиску и устранению неисправностей и систем, охватывающих весь спектр топливной системы для тяжелых условий эксплуатации и технического обслуживания двигателя , а также лучших диагностических инструментов , которые потребуются вашим техническим специалистам для выявления проблем с качеством топлива, проблем с топливной системой или проблем с двигателем.