Категория:
Ремонт топливной аппаратуры автомобилей
Топливо для автомобильных двигателейТопливо — это горючее вещество, при сжигании которого получается тепловая энергия. Топлива бывают твердые, жидкие и газообразные. На автомобильных двигателях внутреннего сгорания применяют главным образом жидкие и газообразные топлива. В качестве жидких топлив используют автомобильные бензины и дизельные топлива, которые получают переработкой нефти или твердых горючих ископаемых (каменного угля и горючих сланцев).
В качестве газообразных топлив используют сжатые и сжиженные газы. Сжиженные газы получают переработкой нефти или газификацией в газогенераторе твердых видов топлив. Сжатые газы получают из природного газа, а также из попутных газов, которые извлекают при добыче нефти. Применение сжиженного газа в качестве топлива для автомобильных двигателей обусловлено его высокой концентрацией энергии в единице объема, хорошими антидетонационными свойствами и малой токсичностью отработавших газов. Сжатые газы применяют в меньшей степени, так как они уступают сжиженным газам по целому ряду свойств и эксплуатационных показателей.
—
Для автомобилей, эксплуатируемых в СССР, используются бензины и дизельные топлива, отвечающие определенному сортаменту.
Бензины
Топливом для автомобилей с карбюраторными двигателями яв-ляются бензины различных у.арок.
Свойства автомобильных бензинов
Автомобильные бензины должны отвечать следующим требованиям: обладать хорошей испаряемостью, оптимальной детонационной стойкостью, высокой химической стабильностью, не должны содержать воду и механические примеси, должны иметь минимальное содержание серы.
Испаряемость бензина — это способность бензина переходить при данных условиях из жидкого состояния в парообразное. Испаряемость бензина определяется его количеством, выкипающим при нагреве до определенных температур. Показателем поведения бензи! на в двигателе является температура, при которой он испаряется на 10, 50 и 90% от общего количества испытуемого бензина. 10% бензина должно выкипать при нагреве его до 80° С. Это необходимо для обеспечения легкого пуска двигателя; 50% бензина должно вы. кипать при нагреве его до 145° С, что необходимо для быстрого прогрева двигателя при бесперебойной его работе до установления требуемого теплового режима. Выкипание бензина при нагреве характеризуется температурой перегонки 90% бензина и температурой конца его кипения. Невыкипающие при этих температурах тяжелые фракции осаждаются на стенках цилиндров. Это приводит к смыванию смазки, разжижению масла и другим отрицательным последствиям. Однако слишком большое количество легких фракций в летний период может вызвать образование паровых пробок в системе питания.
Для двигателя любого типа необходимо подбирать бензин, обеспечивающий бездетонационную работу на всех режимах. Детонация — это ненормальный Процесс сгорания, происходящий с высокими скоростями и сопровождающийся резким металлическим стуком. Детонация вредно отражается на работе двигателя, вызывает повышенный износ деталей кривошипно-шатунного механизма и обгорание клапанов.
Бензин представляет собой смесь ряда жидких углеводородов, в число которых входят как сильно детонирующие углеводороды, например гептан, так и недетонирующие — изооктан и др. Детонационная стойкость бензина оценивается октановым числом. Октановое число показывает процентное содержание изооктана в такой его смеси с гептаном, детонационная стойкость которой, определяемая на специальном двигателе, равноценна стойкости бензина данной марки. Таким образом, бензин будет тем более стойким против детонации, чем выше его октановое число.
Бензин не должен содержать механических примесей и воды. В зимний период эксплуатации наличие воды создает возможность образования в топливопроводах ледяных пробок. Механические примеси способствуют более интенсивному изнашиванию жиклеров и сокращению срока службы фильтров.
Наличие в бензине серы способствует повышенному коррозийному износу двигателя и ведет к снижению его мощности и экономических показателей.
Содержание серы в бензине в зависимости от его марки должно быть не более 0,10—0,15%.
Марки бензинов
Отечественная нефтеперерабатывающая промышленность выпускает товарные бензины следующих марок: А-66, А-72, А-76, АИ-93, АИ-98 и бензин автомобильный «Экстра» (октановое число 95).
Буква обозначает, что бензин автомобильный, а цифра —октановое число, определенное по моторному методу. Наличие в маркировке буквы И показывает, что октановое число определено по исследовательскому методу.
Моторный и исследовательский метод отличаются друг от друга условиями испытаний. Условия испытаний бензинов по мо-т0ЛЬКму методу более жесткие, поэтому топлива, испытанные по мо-T°PH°MV методу, получают более низкое значение октанового числа. Т0РНВсе автомобильные бензины, кроме АИ-98 и «Экстра», выпускается двух сортов: летние и зимние.
Во время перехода с летнего оензина на зимнии и наоборот в течение 1 мес. возможно применять бензины обоих видов, а также их смеси.
При эксплуатации автомобилей следует использовать бензины тех марок, которые указаны заводами-изготовителями автомобилей.
Правила обращения с этилированным бензином
Для повышения детонационной стойкости бензинов в них добавляют специальную присадку — антидетонатор. В качестве антидетонатора используют этиловую жидкость (основную часть которой составляет тетраэтилсвинец).
Бензины марок А-66, А-76, А-93, А-95, АИ-93 и АИ-98 выпускаются этилированными, т. е. с добавкой тетраэтилсвинца.
Поскольку продукты распада тетраэтилсвинца, поступающие с отработавшими газами в окружающую атмосферу, являются в известной мере токсичными, то в густонаселенных местностях с большой плотностью движения автотранспорта применяются исключительно неэтилированные бензины.
Этилированные бензины окрашивают в различные цвета (красный, оранжевый, синий, зеленый и др.).
Этилированные бензины сильно ядовиты и опасны для здоровья людей, поэтому при обращении с этилированным бензином следует соблюдать следующие правила:
1. Применять этилированный бензин следует только как топливо для двигателей.
2. Не применять этилированный бензин для мойки деталей и мытья рук.
3. Не перевозить этилированный бензин с другими грузами, вместе с людьми, а также в кузовах легковых автомобилей, автобусах, кабинах грузовых автомобилей.
4. Не допускать расплескивания этилированного бензина при заправке, перекачке и транспортировке. В случае попадания этилированного бензина на полы, стены и другие неметаллические предметы их нужно немедленно обезвредить 1,5% раствором дихлор-амина в чистом неэтилированном бензине или хлорной известью, употребляя ее в виде кашицы. Металлические предметы нужно обмыть или обтереть керосином:, i
5. Исключить возможность подтекания топлива и проникнове. ния отработавших газов в кабину автомобиля.
6. Детали двигателя и системы питания при ремонте автомоби. лей, работавших на этилированном бензине, необходимо промыть в керосине и протереть.
7. Для перекачки этилированного бензина нужно пользоваться специальными приспособлениями (насосами, грушами). Засасывание этилированного бензина и продувка системы питания ртом запрещаются.
8. Не приступать к работе с этилированным бензином без спец. одежды, которая должна храниться на предприятии.
9. При попадании этилированного бензина на кожу его необходимо смыть ветошью, смоченной в керосине, а затем теплой водой с мылом. При попадании в глаза необходимо обратиться к врачу.
10. Перевозка и хранение этилированного бензина допускаются только в специальной, плотно закрывающейся таре. Тара должна иметь надпись: «Этилированный бензин. Ядовит. Годен только как топливо для автомобилей».
11. Загрязненные этилированным бензином обтирочные материалы, ветошь, опилки собираются и сжигаются в установленном месте.
Лица, работающие с этилированным бензином, инструктируются о мерах предосторожности и проходят периодические медицинские осмотры.
При сгорании этилированных бензинов на горячих деталях двигателя (свечи, тарелки выпускных клапанов и пр.) скапливается много отложений, приводящих, в частности, к шунтированию электродов свечей зажигания. Поэтому при работе двигателя на этилированных бензинах надо внимательно следить за состоянием свечей зажигания.
Дизельные топлива
Для автомобилей, имеющих дизельные двигатели, предназначается специальное дизельное топливо, в состав которого входят более тяжелые по сравнению с бензиновыми нефтяные фракции.
Свойства дизельных топлив
Процесс сгорания топлива в дизельном двигателе отличен от процесса сгорания в карбюраторном двигателе, поэтому требования, предъявляемые к дизельному топливу, отличаются от требований, предъявляемых к бензинам.
Дизельное топливо должно отвечать следующим требованиям: обеспечивать легкий пуск и мягкую работу двигателей, не создавать затруднений при подаче в двигатель при помощи топливной аппаратуры, не вызывать коррозии деталей двигателя, не давать нагара, не содержать механических примесей и воды.
Период задержки воспламенения топлива оценивается цетано-числом. Цетановое число соответствует процентному содержало цетана (Ci6h44) в смеси с альфаметилнафталином (С10Н7СН3) пои условии, что эта смесь при испытании на специальном двигате-пе равноценна по воспламеняемости дизельному топливу данной марки. Следовательно, чем выше цетановое число, тем более плавно будет нарастать давление при сгорании топлива и двигатель будет работать менее жестко. Высокоцетановое топливо обладает лучшими пусковыми свойствами.
Надежная подача топлива в цилиндры зависит от вязкости топлива и температуры его застывания. Чем больше вязкость топлива, тем хуже его распыление и сгорание. Температура застывания должна быть на 10—15° С ниже температуры окружающего воздуха.
Топливо не должно вызывать коррозии деталей двигателя. Для уменьшения коррозийного действия топлива содержание в нем серы и органических кислот строго ограничивается. -Не допускается присутствие в топливе щелочей, водорастворимых кислот, активных сернистых соединений, так как эти компоненты увеличивают коррозийное действие.
Топливо не должно содержать механических примесей и воды. Механические примеси, имеющиеся в топливе, засоряют топливную аппаратуру и фильтры и способствуют преждевременному выходу их из строя.
В зимнее время вода может привести к образованию ледяных пробок в фильтрах и топливопроводах.
Марки дизельных топлив
Нефтеперерабатывающей промышленностью СССР выпускаются товарные дизельные топлива следующих марок: А —для температуры окружающего воздуха —50 °С и выше; ЗС—30 °С и выше; 3 — —20 °С и выше и Л — 0° С и выше (ГОСТ 305—73). Выпускаются также специальные марки топлив: ДА — для температуры окружающего воздуха не ниже —30 °С; ДЗ -30 °С и выше; ДЛ — 0 °С и выше (ГОСТ 4749-73).
Нормы расхода топлива
На расход топлива для автомобилей установлены единые государственные нормы.
Для легковых автомобилей и автобусов установлены следующие линейные нормы расхода топлива в литрах на 100 км пробега.
Для автомобилей с прицепом нормы расхода топлива слагаются из линейной нормы на пробег и нормы на транспортную работу, выполняемую автомобилем и прицепом. Эти нормы увеличиваются на каждые 100 км пробега автомобиля с прицепом по сравнению с нормой для одиночного автомобиля на 2 л для автомобилей с карбюраторными двигателями и на 1,3 л, с дизельными двигателями на каждую тонну собственной массы прицепа.
Для автомобилей-самосвалов нормы расхода топлива слагаются из линейной нормы на пробег и надбавки на каждую ездку с грузом в размере 0,25 л.
Нормы расхода жидкого топлива могут быть повышены в следующих случаях:— при работе в зимнее время (при установившейся средней температуре воздуха ниже 0 °С) в южных районах —до 5%, в районах с умеренным климатом — до 10%, в северных районах —до 15% и в районах Крайнего Севера — до 20%;— при работе на дорогах в горных местностях (свыше 1500 м над уровнем моря) или на дорогах со сложным планом (наличие в среднем на 1 км пути более пяти закруглений радиусом менее 40 м) — до 10%;— для автомобилей, работающих с частыми остановками (автобусы, автомобили работающие на территории предприятий, автомобили для перевозки продуктов и др.) —до 10%;— при работе в тяжелых дорожных условиях (в период сезонной распутицы, и снежных заносов) как исключение — до 35% на срок не более 1 мес;— при работе в карьерах в тяжелых дорожных условиях — до 20%;— при движении по полю (сельскохозяйственные работы) — до 20%;— при учебной езде — до 25%;— при погрузочно-разгрузочных работах в пунктах, где запрещается останавливать двигатель (нефтебазы, спецсклады и др.), на 1 ч простоя автомобиля установлен дополнительный расход топлива исходя из нормы расхода топлива на 5 км пробега автомобиля.
При работе автомобиля на внегородских дорогах с усовершенствованными покрытиями нормы расхода снижают до 15%.
Примечание. В случае необходимости применения одновременно нескольких надбавок норму расхода топлива устанавливают по сумме или разности этих надбавок.
На внутригаражные разъезды и технические надобности (технические осмотры, регулировочные работы и т. д.) разрешается расходовать до 0,5% топлива от общего его количества, потребляемого предприятием.
Пути экономии топлива
Расходы на топливо составляют значительную долю в общих затратах на эксплуатацию автомобилей.
Снижения расхода топлива можно добиться следующими путями:— исключением потерь топлива при хранении, транспортировке и. раздаче;— содержанием автомобиля в технически исправном состоянии; правильной регулировкой топливной аппаратуры автомобиля; правильными приемами вождения автомобиля и уходом за ним в пути.
Топливо для автомобилей должно храниться в условиях, исключающих возможность его испарения и загрязнения.
Транспортировать топливо следует в специальных автоцистернах или в чистой таре, имеющей металлические пробки с резьбой и прокладки.
При раздаче и перекачке топлива следует следить за исправностью применяемого оборудования и инвентаря. Должна быть устранена возможность потерь топлива от подтекания кранов цистерн при опорожнении тары, из-за неисправности топливораздаточных пистолетов.
Содержание автомобиля в технически исправном состоянии оказывает большое влияние на экономию топлива. К факторам, наиболее заметно влияющим на ухудшение топливной экономичности автомобиля, относятся: подтекание топлива из системы питания, нарушение регулировки топливной аппаратуры, неправильная установка угла опережения зажигания и др. Потери на трение в узлах и агрегатах автомобилей также существенно сказываются на расходе топлива, поэтому при техническом обслуживании автомобилей особое внимание следует уделять правильной регулировке узлов трансмиссии и заправке их соответствующими сортами смазочных материалов.
Читать далее: Краткие сведения о нефти
Категория: - Ремонт топливной аппаратуры автомобилей
stroy-technics.ru
Содержание
1. Альтернативные виды топлив для автомобильных двигателей
2. Основные эксплуатационные свойства трансмиссионных масел
3. Улучшение аэродинамики автомобиля – эффективный путь экономии топлива
Альтернативные виды топлив для автомобильных двигателей
Чем больше в мире производится автомобилей, тем значительнее интерес к альтернативным бензину видам топлива, при сгорании которых выделяется меньше вредных веществ. Во многих странах все более популярным становится биологическое топливо, изготавливаемое из растительного сырья - рапса, конопли, бананов, бобовых, цитрусовых. В шести государствах ЕС, а также в США, Канаде, Бразилии, Малайзии такое биологическое топливо производят в промышленных масштабах, но все же его доля в топливном балансе не превышает 0,3%.
До конца XX столетия двигатель внутреннего сгорания остаётся основной движущей силой автомобиля. В связи с этим единственный путь решения энергетической проблемы автомобильного транспорта – это создание альтернативных видов топлива. Новое горючее должно удовлетворить очень многим требованиям: иметь необходимые сырьевые ресурсы, низкую стоимость, не ухудшать работу двигателя, как можно меньше выбрасывать вредных веществ, по возможности сочетаться со сложившейся системой снабжения топливом и др.
Нефть сегодня - основной и наиболее востребованный энергоресурс.
В последнее время большое количество зарубежных научно-исследовательских центров моторостроительных фирм проводят исследования, направленные на экономию топлива и замену традиционных жидких углеводородных топлив новыми видами.
Альтернативные виды топлива можно классифицировать следующим образом:
· по составу: углеводородно-кислотные (спирты), эфиры, эстеры, водородные топлива с добавками;
· по агрегатному состоянию: жидкие, газообразные, твердые;
· по объемам использования: целиком, в качестве добавок;
· по источникам сырья: из угля, торфа, сланцев, биомассы, горючего газа, электроэнергии и др.
К альтернативным видам топлива относятся:
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.
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.
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.
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.
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.
Стоимость этанола в среднем гораздо выше себестоимости бензина.
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.
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. Однако в настоящее время синтетические топлива из природного газа в 1,8-3,7 раза (в зависимости от технологии получения) дороже нефтяных.
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.
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. к недостаткам применения топливных элементов следует отнести повышенную взрывоопасность водорода и необходимость выполнения специальных условий его хранения, а также высокую себестоимость получения водорода.
биодизельное топливо
Применение биодизельного топлива связано, в первую очередь, со значительным снижением эмиссии вредных веществ в отработанных газах (на 25-50%), улучшением экологической обстановки в регионах интенсивного использования дизелей (города, реки, леса, открытые разработки угля (руды), помещения парников и т.п.) - cодержание серы в биодизельном топливе составляет 0,02%.
биогаз
Представляет собой смесь метана и углекислого газа и является продуктом метанового брожения органических веществ растительного и животного происхождения. Биогаз относится к топливам, получаемым из местного сырья. Хотя потенциальных источников для его производства достаточно много, на практике круг их сужается вследствие географических, климатических, экономических и других факторов.
Биогаз как альтернативный энергоноситель может служить высококалорийным топливом. Предназначен для улучшения технико-эксплуатационных и экологических показателей работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и стационарных энергоустановок. Биогаз, представляющий собой продукты брожения отходов биологической деятельности человека и животных, содержит приблизительно 68% СН4, 2% Н2 и до 30% СО2. После отмывки от углекислоты этот газ является достаточно однородным топливом, содержащим до 80% метана с теплотворной способностью более 25 МДж/м3. Применение биогаза в качестве топлива для ДВС осуществляется путем использования серийно выпускаемой топливной аппаратуры для природного газа с коррекцией соотно-шения “топливо-воздух”.
отработанное масло
В настоящее время на ряде предприятий различных стран мира весьма эффективно работают установки, преобразующие отработанное масло (моторное, трансмиссионное, гидравлическое, индустриальное, трансформаторное, синтетическое и т. д.) в состояние, которое позволяет полностью использовать его в качестве дизельного или печного топлива. Установка подмешивает высокоочищенные (в установке) масла в соответствующее топливо, в точно заданной пропорции, с образованием навсегда стабильной, неразделяемой топливной смеси. Полученная смесь имеет более высокие параметры по чистоте, обезвоживанию и теплотворной способности, чем дизельное топливо до его модификации в установке.
водород как альтернативное топливо
Водород является эффективным аккумулятором энергии. Применение водорода в качестве топлива возможно в разнообразных условиях, что может дать существенный вклад в мировую энергетику, когда ресурсы ископаемого топлива будут близки к полному истощению. По сравнению с бензином и дизельным топливом водород более эффективен и меньше загрязняет окружающую среду. Взрывоопасность водорода резко снижается с применением специальных присадок (например, добавка 1% пропилена делает Н2 безопасным).
спирты
Среди альтернативных видов топлива в первую очередь следует отметить спирты, в частности метанол и этанол, которые можно применять не только как добавку к бензину, но и в чистом виде. Их главные достоинства – высокая детонационная стойкость и хороший КПД рабочего процесса, недостаток – пониженная теплотворная способность, что уменьшает пробег между заправками и увеличивает расход топлива в 1,5-2 раза по сравнению с бензином. Кроме того, из-за плохой испаряемости метанола и этанола затруднён запуск двигателя.
Использование спиртов в качестве автомобильного топлива требует незначительной переделки двигателя. Например, для работы на метаноле достаточно перерегулировать карбюратор, установить устройство для стабилизации запуска двигателя и заменить некоторые подверженные коррозии материалы более стойкими. Учитывая ядовитость чистого метанола, необходимо предусмотреть тщательную герметизацию топливоподающей системы автомобиля.
megaobuchalka.ru
Продукты перегонки нефти идеально подходят для использования в качестве автомобильного топлива: они легко воспламеняются, выделяют огромное количество энергии, процесс их горения легко контролировать. Однако человечеству известно, что нефть является невозобновляемым ресурсом, который, к тому же быстро иссякает. Поэтому альтернативные виды топлива являются одной из наиболее перспективных разработок современности. Причём речь идёт не только об уменьшении объёмов добычи нефти, но и о защите окружающей среды, поскольку продукты горения традиционного топлива наносят ей немалый ущерб. На сегодняшний день уже активно применяется несколько видов альтернативного горючего, а ещё они считаются перспективными.
Изучение альтернативных видов топлива для автомобилей сегодня получает всё большее распространение
Конечно, очень приятно помечтать об альтернативном топливе, которое полностью изменит жизнь человечества, но заправлять свой автомобиль нужно уже сегодня. И сейчас наука может предложить несколько интересных вариантов. Откуда могут получать энергию автомобили, мы рассмотрим далее.
Ещё до начала продаж настоящих автомобилей в Европе можно было увидеть паровые телеги, которые предназначались для перевозки тяжёлых грузов, а также для развлечения обеспеченных людей. Схема действия такого альтернативной вида энергии до предела проста. После закипания вода постепенно преобразовывается в пар и устремляется через заранее подготовленный канал. Она может вращать турбину либо приводить в движение специальный плунжер. В последнем случае применяется механизм Ватта, который преобразовывает поступательное движение в прямолинейное.
Многие могут посчитать паровой двигатель устаревшим, но не команда энтузиастов из Великобритании. В 2009 году они построили паровой болид с 12 котлами, развивающими 360 лошадиных сил в сумме. Автомобиль достиг скорости в 247 км/ч, питаясь смесью мазута с газолином — такой альтернативный источник энергии оказался намного дешевле бензина. Также ещё в начале XX века существовали своеобразные «гибриды», использующие альтернативное горючее — паровая турбина в них вращала генератор, поставлявший электроэнергию для моторов, установленных в колёсах. Преимущество парового двигателя заключается в его универсальности — при минимальных доработках агрегат может использовать следующие виды топлива:
Старая, как сам автомобиль, идея приводить транспортное средство в движение электричеством получила новый виток развития. Преимущества налицо — не нужно никакого топлива, нет выхлопа, отсутствует опасность возгорания, стоимость эксплуатации машины снижается до минимально возможных сумм. Единственный недостаток заключается в необходимости откуда-то брать альтернативную энергию. Для этого используются достаточно крупные батареи, которые сейчас называют единственным препятствием к производству массовых электромобилей.
Однако наука, занимающаяся альтернативными видами топлива, не стоит на месте — уже давно громоздкие и неэффективные свинцовые либо никель-металлгидридные аккумуляторы заменены компактными литий-ионными, подобными тем, что применяются в телефонах и ноутбуках. Кроме того, китайская компания BYD недавно заявила о новом прорыве в альтернативной энергии, представив литий-фосфатные батареи. Ёмкость их немного меньше, однако ресурс выше в несколько раз, эффект памяти отсутствует, устойчивость к перегреву и воздействию низких температур также на высоте. Ведётся доработка гелевых источников питания и прочих источников энергии, способных заменить традиционное топливо в автомобилях — поэтому электромобили могут быть намного ближе, чем мы предполагаем.
Альтернативный источник энергии используется также гибридными автомобилями, в которых двигатель внутреннего сгорания дополнен электрическим приводом. Подобная компоновка позволяет экономить топливо даже без доступа к внешнему источнику питания. Если же гибридный автомобиль подзаряжать от стационарной электросети (схема Plug-in), можно добиться феноменальных результатов. Альтернативная энергия используется и другим видом гибридов, находящимся ближе к электромобилям. Они называются Extended Range, поскольку двигатель, использующий нефтяное топливо, используется только для подзарядки аккумуляторов в крайнем случае.
Вовсе не обязательно использовать продукты переработки нефти, поскольку существует множество горючих углеводородов, которые могут стать альтернативным видом топлива. Наиболее распространён так называемый нефтяной газ — пропаново-бутановая смесь, которую получают при выработке нефтяных месторождений. Главное преимущество такого источника энергии заключается в относительной дешевизне, а также в возможности быстрого переоборудования мотора. Кроме того, уже давно существует инфраструктура, способствующая широкому использованию такого альтернативного топлива — заправки, специализированные ремонтные мастерские, магазины газового оборудования.
Несмотря на широкое распространение пропан-бутана в странах СНГ, в Европе и США возлагают надежды на иное альтернативное топливо, представленное природным газом или метаном. Для его использования требуется более серьёзная доработка двигателя, однако себестоимость самого горючего меньше. Конечно, при использовании метанового топлива приходится сталкиваться с некоторыми проблемами:
Но инженеры ведущих производителей — Mercedes, Volkswagen, Chevrolet, Chrysler уже смогли приблизить технические характеристики и потребительские качества моторов на метане к пропаново-бутановым агрегатам.
Интересно, что газ можно производить… прямо в автомобиле! Во время Великой Отечественной войны страна испытывала острую нехватку нефтяного топлива, что привело к появлению так называемых газогенераторов. В качестве альтернативного топлива использовались дрова, солома, отходы пищевой промышленности и сельскохозяйственного производства. Они насыпались в катализаторный бак, где происходило брожение биомассы, сопровождающееся выделением большого количества метанового топлива. Такое альтернативное топливо используют и некоторые прототипы современных автомобилей, однако расход биомассы пока очень велик, мощность двигателя существенно снижается, а запас хода редко превышает 100 километров.
Как известно, широко распространённые в обиходе спирты неплохо поддерживают горение и могут являться топливом, использующимся в различных целях. Почему бы не использовать их в качестве альтернативного источника энергии для автомобилей? Наибольшее распространение топливо на базе этанола получило в Бразилии, а также прочих странах Латинской Америки — здесь его изготавливают из сахарного тростника, а также древесной биомассы. Примерно четверть коммерческого транспорта в этом регионе использует именно спиртовое альтернативное топливо, что приносит существенную прибыль перевозчикам и снижает зависимость государств от нефти.
В некоторых европейских странах вовсю продвигается идея использования метилового спирта, который получают из деревьев хвойных пород, нехарактерных для Южной Америки. Такое топливо имеет большее октановое число, дешевле обходится в производстве и имеет меньше областей применения, чем этиловый спирт. Подобные виды альтернативного топлива уже давно продаются на заправках — метиловый спирт обозначают буквой М, а этиловый — Е. Однако не следует думать, будто цифры, следующие за буквами, обозначают октановое число топлива — они выражают процентное содержание спирта, тогда как остальная доля приходится на бензин. Следует быть внимательным с альтернативным спиртовым топливом, поскольку для Е100 и М100 двигатель нужно переоборудовать, тогда как для использования Е85 достаточно корректировки угла зажигания, которую инжекторный мотор осуществляет самостоятельно.
Сразу стоит сказать, что перечисленные ниже источники топлива пока не используются в коммерческих целях, поскольку их эффективность оставляет желать лучшего на этом этапе научного развития. Однако специалисты прогнозируют, что к середине века уже 30–40% транспортных средств не будут использовать нефтяное топливо. Какое именно альтернативное горючее получит наибольшее распространение — пока неизвестно, однако мы можем сделать некоторые предположения, внимательно изучив преимущества каждого.
Идею использования «гремучего газа» в качестве автомобильного топлива развивали ещё в начале XX века. Однако тогда она не получила серьёзного распространения, поскольку дешёвого способа производства чистого водорода попросту не существовало. Теперь же ситуация изменилась, и завод с себестоимостью около 250–400 тысяч долларов может вырабатывать недорогое альтернативное топливо с минимальным количеством примесей.
Естественно, вначале возникло предложение сжигать водород по аналогии с углеводородным топливом. Очень много времени у инженеров ушло на то, чтобы сделать реакцию горения контролируемой, а затем они были озадачены равномерной подачей топлива в цилиндры ДВС. Полученный результат удивил экологов выхлопом в виде чистого водяного пара и шокировал инженеров чрезвычайно малой мощностью двигателя. Сейчас двигатели, сжигающие такое альтернативное топливо, имеют больший КПД, но стоит сказать, что водородная BMW 7 потеряла 200 лошадиных сил мощности, начала расходовать на 15 литров больше горючего. Кроме того, для хранения большого объёма топлива понадобился криогенный бак, а двигатель нужно было оснастить огромным количеством дополнительного оборудования — в результате цена возросла до 1 миллиона долларов.
Однако учёные отметили, что при реакции водорода с кислородом, в результате которой создаются молекулы воды, вырабатывается тепло и небольшой заряд электроэнергии. Это открытие помогло создать топливные ячейки, используемые электромобилями. Однако их заправка оказалась очень сложной — выполнять её можно только в фабричных условиях. Единственным вариантом использования электрохимической энергии альтернативного топлива оказалась полная замена ячеек на заправке. Но пока что сами автомобили и инфраструктура для использования подобного вида топлива оказываются непомерно дорогими.
Японские специалисты также предложили использовать в качестве альтернативного топлива для автомобилей обычную воду. Суть заключается в обычном процессе — электролизом её молекулы расщепляются, в результате чего образуется горючее и чистый кислород. Оба газа используются в процессе горения — получается, что ДВС действительно едет на воде. Однако проблема заключается в необходимости использования дорогого катализатора и достаточно большого запаса электроэнергии в аккумуляторе. Пока прототипы, использующие воду в качестве альтернативного топлива, могут проезжать не больше 50–80 километров с малой скоростью.
Ещё одна идея, кажущаяся безумной на первый взгляд, была выдвинута учёными из Индии. Транспортное средство, созданное ими, использует энергию… сжатого воздуха! Такое альтернативное топливо не требует никаких вложений — достаточно подключить автомобиль к насосной станции и подождать некоторое время, пока баки не наполнятся. Соответственно, выхлоп отсутствует, расходы на создание инфраструктуры минимальны, да и вес автомобиля получится небольшим.
Однако у такого альтернативного топлива есть свои нюансы — в частности, много кинетической энергии от воздуха получить не удаётся, поэтому скорость автомобиля ограничивается на уровне 60 км/ч, а пробег — 20–40 км. Кроме того, большую часть транспортного средства занимают баллоны, хранящие запас сжатого воздуха. Поэтому серийное производство автомобилей, использующих подобный источник альтернативной энергии, пока не началось, несмотря на многочисленные обещания.
Биодизель не получил распространения по объективным причинам
В Европе уже получает широкое распространение производство биодизеля, который представляет собой топливо на основе растительных масел. Однако такое альтернативное горючее приходится получать из рапса — сельскохозяйственной культуры, которая пагубно влияет на плодородную почву. Поэтому масштабного будущего у такого источника энергии быть не может. Тем не менее недавно японцы совершили кругосветный пробег на внедорожнике Land Cruiser, адаптированном под использование… отработанного подсолнечного масла из ресторанов. Мощность мотора упала втрое, да и на переработку растительного масла требовалось 8 часов, но факт официально признан — использовать рапсовое сырьё вовсе не обязательно.
О газогенераторах вспомнили в Восточной Европе, где традиционно сильно сельскохозяйственное производство. Однако, учитывая низкую эффективность ранних образцов силовых установок, использовавших этот альтернативный источник энергии, решили применить иную компоновку. В качестве топлива в автомобилях применяются специальные пеллеты, произведённые из соломы, древесной биомассы и… коровьего навоза. При реакции с недорогим катализатором выделяется достаточно много метана, использующегося двигателем автомобиля. Однако некоторые проблемы остались прежними — хотя мощность почти не изменилась в сравнении с бензиновым мотором, запас хода сократился, да и заводить двигатель можно только спустя час после заправки.
До сих пор не утихают споры о том, может ли считаться альтернативным источником энергии миниатюрный ядерный реактор. Создать такую установку несложно — стоит вспомнить автомобиль Ford Nucleon, построенный ещё в конце 50-х годов. Однако возникает множество вопросов — самый важный касается герметичности капсулы с радиоактивным альтернативным топливом при серьёзным ДТП. К тому же пришлось бы открывать свободный доступ к радиоактивным материалам, что позволило бы террористам легко получать их, создавая угрозу всему человечеству. Хотя расчётный результат, полученный инженерами Ford — машина могла бы проезжать порядка 10 тысяч километров без дозаправки и развивать скорость до 180 км/ч.
Непрекращающиеся исследования в области альтернативных видов топлива заставляют специалистов делать всё более смелые и уверенные прогнозы относительно уменьшения роли нефти в автомобильной промышленности. Однако мы видим, что пока единственной альтернативой углеводородам служат газ и спирт, а также электроэнергия, вырабатываемая атомными станциями. Причём все эти варианты имеют свои недостатки и нуждаются в дополнительных доработках. Поэтому, как и прогнозировалось раньше, серьёзный технологический прорыв мы сможем увидеть только в середине века, и только в конце столетия сможем окончательно распрощаться с нефтью.
365cars.ru
Двигатели внутреннего сгорания — это двигатели, в которых топливо сжигается внутри рабочего цилиндра и часть выделившегося тепла преобразуется в механическую работу.
Двигатели внутреннего сгорания, применяемые на сельскохозяйственных машинах, по роду сжигаемого топлива делятся на:
По способу заполнения цилиндров свежим зарядом двигатели бывают четырехтактные и двухтактные; без наддува и с наддувом. Наддув используют для увеличения количества свежего заряда горючей смеси, поступающей в цилиндры, за счет повышения давления при впуске. Применение наддува позволяет повысить мощность двигателя на 20…45%, а также снизить токсичность и дымность отработавших газов благодаря более полному сгоранию топлива. Наддув осуществляют при помощи турбокомпрессора.
В четырехтактных двигателях рабочий процесс происходит за четыре такта (четыре хода поршня), т. е. за два оборота коленчатого вала: наполнение цилиндра свежим зарядом, сжатие, рабочий ход и выталкивание (выпуск) отработавших газов.
В двухтактных двигателях рабочий процесс осуществляется за два такта, т. е. за один оборот коленчатого вала. Двухтактные двигатели ввиду высокой Термической напряженности расходуют топлива на 15…20% больше, а надежность их работы ниже, чем у четырехтактных. Поэтому они не нашли широкого применения в сельском хозяйстве, их используют только в виде пусковых устройств на основных двигателях.
В быстроходных двигателях применяют жидкое и газообразное топливо. К жидкому топливу относятся бензин и дизельное топливо, к газообразному — сжиженные газы: пропан и бутан. Одно из основных требований, предъявляемых к бензину, — скорость сгорания бензино-воздушной смеси. Она не должна превышать определенной величины. Если сгорание протекает с очень большой скоростью, то двигатель перегревается, появляются ненормальные, так называемые детонационные, стуки в цилиндрах, увеличивается износ двигателя.
Бензин, полученный из нефти разных месторождений, имеет разную склонность к детонации. Для оценки по этому показателю бензин испытывают на детонационную стойкость. Единицей измерения служит октановое число. Бензин, применяемый на отечественных автомобильных двигателях, имеет октановое число в пределах 72…89. Чем выше октановое число, тем лучше качество бензина и тем для более высокого класса двигателей его применяют. Каждый двигатель рассчитан для работы на бензине определенного сорта. Марка рекомендуемого бензина для двигателя приведена в его технической характеристике. Применение бензина другого сорта, отличного от рекомендуемого, не допускается, так как это приводит к нарушению нормальной работы двигателя.
В зависимости от климатических условий работы дизелей для них применяют три вида топлива: арктическое, зимнее и летнее, различающиеся температурой застывания, вязкостью, температурой выкипания и другими показателями.
Качество дизельного топлива оценивается цетановым числом (ЦЧ), содержанием в топливе серы, механических примесей, воды и другими показателями.
Цетановое число характеризует одно из основных свойств дизельного топлива — его воспламеняемость. Чем меньше интервал времени от момента поступления топлива в цилиндр дизеля до его воспламенения, тем выше цетановое число. Оно в зависимости от качества топлива изменяется в пределах 45…50. Чем больше цетановое число, тем лучше качество топлива.
Содержание серы в топливе допускается в пределах 0,2…0,5%. Чем меньше содержание серы, тем меньше износ двигателей, возникающий под влиянием образующихся в процессе сгорания химически агрессивных веществ.
Содержание механических примесей и воды в дизельном топливе не допускается, так как они вызывают повышенный износ прецизионных деталей топливной аппаратуры.
ustroistvo-avtomobilya.ru
Категория:
Тракторы-2
Общая характеристика топлива для двигателей внутреннего сгоранияОсновным источником энергии в промышленности., сельском хозяйстве и в других отраслях народного хозяйства служит топливо. В зависимости от физического состояния топливо подразделяется на твердое, жидкое и газообразное.
Для питания двигателей внутреннего сгорания применяют преимущественно жидкое топливо — дизельное, бензин и керосин. Однако в качестве моторного топлива может применяться также газообразное (газобаллонное) топливо (сжатый или сжиженный газ) и твердое топливо (для получения генераторного газа, используемого в некоторых двигателях внутреннего сгорания).
Основными химическими элементами, входящими в органическую часть топлива, являются углерод (С), водород (Н) и кислород (О). Кроме этого, топливо может содержать в небольшом количестве серу (S) и азот (N).
Жидкое моторное топливо: бензин, керосин, дизельное топливо и др. — продукт переработки естественного топлива, добываемого из недр земли (нефть, бурый уголь и др.).
Топливо состоит из горючей и негорючей частей.
Горючая часть топлива — это органические элементы в составе сложных органических соединений, как углеводороды, битумы и т. п. Основная масса теплоты выделяется при сгорании углерода и водорода. Кислород, содержащийся в некоторых видах топлива, не горит и теплоты не выделяет. Азот, являясь инертным веществом, также не горит. Сера при сжигании топлива горит, но образует активные сернистые соединения, которые вызывают коррозию металла.
Негорючая часть топлива — это вода и минеральные примеси, которые при сжигании топлива не только не выделяют теплоты, но даже поглощают ее на нагревание и парообразование.
Тепловая ценность топлива определяется удельной теплотой сгорания — количеством теплоты Q (Дж/кг), выделяющейся при полном сгорании единицы массы топлива.
Различают высшую и низшую удельную теплоту сгорания. Высшую удельную теплоту сгорания (QB) получают в тех случаях, когда в продуктах сгорания остается вода; низшую — когда вода, содержащаяся в топливе и полученная от сгорания водорода, превращается в пар.
Низшая удельная теплота сгорания автомобильного бензина составляет 43 960 кДж/кг (10 500 ккал/кг), дизельного топлива — 42 700 кДж/кг (10 200 ккал/кг).
Горение представляет собой химическую реакцию окисления, в результате которой выделяется теплота и излучается свет. Реакция горения возникает и развивается в условиях, когда взаимодействующие вещества — топливо и кислород воздуха нагреваются до температуры самовоспламенения топлива. Температура воспламенения дизельного топлива составляет 300…360 °С, бензина — 410… 430 °С, метана — 700 °С.
Топливо для двигателей внутреннего сгорания чрезвычайно огнеопасно, особенно бензин. Поэтому работать с легковоспламеняемым топливом может только проинструктированный персонал при наличии необходимого противопожарного оборудования.
Читать далее: Топливо для дизелей трактора
Категория: - Тракторы-2
stroy-technics.ru
Содержание
Часть I
1.1 Альтернативные виды топлив для автомобильных двигателей
Чем больше в мире производится автомобилей, тем значительнее интерес к альтернативным бензину видам топлива, при сгорании которых выделяется меньше вредных веществ. Во многих странах все более популярным становится биологическое топливо, изготавливаемое из растительного сырья - рапса, конопли, бананов, бобовых, цитрусовых. В шести государствах ЕС, а также в США, Канаде, Бразилии, Малайзии такое биологическое топливо производят в промышленных масштабах, но все же его доля в топливном балансе не превышает 0,3%.
До конца XX столетия двигатель внутреннего сгорания остаётся основной движущей силой автомобиля. В связи с этим единственный путь решения энергетической проблемы автомобильного транспорта – это создание альтернативных видов топлива. Новое горючее должно удовлетворить очень многим требованиям: иметь необходимые сырьевые ресурсы, низкую стоимость, не ухудшать работу двигателя, как можно меньше выбрасывать вредных веществ, по возможности сочетаться со сложившейся системой снабжения топливом и др.
Нефть сегодня - основной и наиболее востребованный энергоресурс.
В последнее время большое количество зарубежных научно-исследовательских центров моторостроительных фирм проводят исследования, направленные на экономию топлива и замену традиционных жидких углеводородных топлив новыми видами.
Альтернативные виды топлива можно классифицировать следующим образом:
- по составу: углеводородно-кислотные (спирты), эфиры, эстеры, водородные топлива с добавками;
- по агрегатному состоянию: жидкие, газообразные, твердые;
- по объемам использования: целиком, в качестве добавок;
- по источникам сырья: из угля, торфа, сланцев, биомассы, горючего газа, электроэнергии и др.
К альтернативным видам топлива относятся:
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 (Liquefiedpetroleumgas - 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) 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.
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.
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.
4) э танол 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.
Стоимость этанола в среднем гораздо выше себестоимости бензина.
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.
5) с интетический 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. Однако в настоящее время синтетические топлива из природного газа в 1,8-3,7 раза (в зависимости от технологии получения) дороже нефтяных.
6) э лектрическая 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.
7) 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. к недостаткам применения топливных элементов следует отнести повышенную взрывоопасность водорода и необходимость выполнения специальных условий его хранения, а также высокую себестоимость получения водорода.
8) биодизельное топливо
Применение биодизельного топлива связано, в первую очередь, со значительным снижением эмиссии вредных веществ в отработанных газах (на 25-50%), улучшением экологической обстановки в регионах интенсивного использования дизелей (города, реки, леса, открытые разработки угля (руды), помещения парников и т.п.) - cодержание серы в биодизельном топливе составляет 0,02%.
9) биогаз
Представляет собой смесь метана и углекислого газа и является продуктом метанового брожения органических веществ растительного и животного происхождения. Биогаз относится к топливам, получаемым из местного сырья. Хотя потенциальных источников для его производства достаточно много, на практике круг их сужается вследствие географических, климатических, экономических и других факторов.
Биогаз как альтернативный энергоноситель может служить высококалорийным топливом. Предназначен для улучшения технико-эксплуатационных и экологических показателей работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и стационарных энергоустановок. Биогаз, представляющий собой продукты брожения отходов биологической деятельности человека и животных, содержит приблизительно 68% СН4, 2% Н2 и до 30% СО2. После отмывки от углекислоты этот газ является достаточно однородным топливом, содержащим до 80% метана с теплотворной способностью более 25 МДж/м3. Применение биогаза в качестве топлива для ДВС осуществляется путем использования серийно выпускаемой топливной аппаратуры для природного газа с коррекцией соотно-шения “топливо-воздух”.
10) отработанное масло
В настоящее время на ряде предприятий различных стран мира весьма эффективно работают установки, преобразующие отработанное масло (моторное, трансмиссионное, гидравлическое, индустриальное, трансформаторное, синтетическое и т. д.) в состояние, которое позволяет полностью использовать его в качестве дизельного или печного топлива. Установка подмешивает высокоочищенные (в установке) масла в соответствующее топливо, в точно заданной пропорции, с образованием навсегда стабильной, неразделяемой топливной смеси. Полученная смесь имеет более высокие параметры по чистоте, обезвоживанию и теплотворной способности, чем дизельное топливо до его модификации в установке.
11) в одород как альтернативное топливо
Водород является эффективным аккумулятором энергии. Применение водорода в качестве топлива возможно в разнообразных условиях, что может дать существенный вклад в мировую энергетику, когда ресурсы ископаемого топлива будут близки к полному истощению. По сравнению с бензином и дизельным топливом водород более эффективен и меньше загрязняет окружающую среду. Взрывоопасность водорода резко снижается с применением специальных присадок (например, добавка 1% пропилена делает Н2 безопасным).
12) с пирты
Среди альтернативных видов топлива в первую очередь следует отметить спирты, в частности метанол и этанол, которые можно применять не только как добавку к бензину, но и в чистом виде. Их главные достоинства – высокая детонационная стойкость и хороший КПД рабочего процесса, недостаток – пониженная теплотворная способность, что уменьшает пробег между заправками и увеличивает расход топлива в 1,5-2 раза по сравнению с бензином. Кроме того, из-за плохой испаряемости метанола и этанола затруднён запуск двигателя.
mirznanii.com
За последние двадцать лет автомобильная промышленность достигла огромных результатов по снижению содержания вредных веществ в отработавших газах. Запрет на использование этилированных бензинов, применение каталитических нейтрализаторов отработавших газов и современных систем питания ДВС, позволили существенно уменьшить вредное воздействие автомобильного транспорта на окружающую среду и здоровье человека.При работе автомобильных ДВС в атмосферу выбрасываются не только токсичные газы, но и двуокись углерода (СО2).Двигатели современных автомобилей стали более экономичными, а это привело к уменьшению выбросов двуокиси углерода. Применение альтернативных видов топлива также способствует как снижению вредных веществ в отработавших газах, так и снижению количества двуокиси углерода.Сжиженные нефтяные газы (LPG — Liquefied Petroleum Gas) дают возможность снизить содержание вредных веществ в отработавших газах и одновременно примерно на 10% уменьшить количество СО2, выделяемого при работе ДВС.Сжатый природный газ (CNG — Compressed Natural Gas) — это альтернативное топливо, которое может использоваться в ДВС с искровым зажиганием и в дизелях. Для использования в качестве топлива в ДВС он должен быть сжат до высокого давления, чтобы занимать меньший объем. Этот газ может транспортироваться в баллонах высокого давления. При его использовании в качестве топлива, обеспечивается снижение выбросов вредных веществ в атмосферу.Метанол (Methanol) — спиртовое топливо, получаемое в процессе переработки нефти или каменного угля. При использовании метанола в качестве топлива для ДВС обеспечивается снижение уровня двуокиси углерода в отработавших газах на 5% по сравнению с бензином. Однако для получения той же мощности требуется вдвое большее количество топлива, чем при использовании бензина.Этанол (Ethanol) — спиртовое топливо, получаемое из растений, таких как кукуруза, сахарный тростник и др., имеет примерно такие же свойства, как метанол и производит при сгорании меньшее количество оксидов азота и снижение содержания двуокиси углерода на 4% по сравнению с бензином. Отработавшие газы ДВС, работающего на этаноле, содержат вредные альдегиды, которые обладают неприятным запахом, вызывают раздражение слизистых оболочек организма человека и не могут быть устранены с помощью каталитических нейтрализаторов.Водород (Н2) — горючий газ, который при сгорании соединяется с кислородом образуя воду. Водород является наиболее перспективной альтернативой углеводородным видам топлива. Водород также является перспективным топливом для использования в силовых установках на топливных элементах.Перечисленные альтернативные виды топлива могут в отдельных случаях, использоваться для автомобильных двигателей. Многие производители автомобилей имеют в своей программе выпуск автомобилей, которые могут использовать альтернативные виды топлива. Наиболее распространены автомобили, которые могут использовать наряду с бензином сжиженный газ или природный сжатый газ.
Автомобиль Mini Cooper, с двигателем, работающем на водороде
Двигатели опытных автомобилей BMW 750hL и Mini Cooper Hydrogen оборудованы системой впрыска жидкого и охлажденного водорода, смешивающегося с воздухом во впускном трубопроводе. Такой подход дает возможность улучшить наполнение цилиндров ДВС топливновоздушной смесью и свести до минимума загрязнение окружающей среды.Использование альтернативных видов автомобильного топлива может несколько замедлить перспективу исчерпания мировых запасов нефти, но полностью не решает данной проблемы. Поэтому большинство ведущих мировых производителей автомобилей сейчас вплотную занимаются разработкой силовых установок, где используются альтернативные источники энергии.
wiki.zr.ru
