Устройство и обслуживание газобаллонных автомобилей, страница 4

Глава 2. ТОПЛИВО ДЛЯ ГАЗОБАЛЛОННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

Горючие газы, применяемые в качестве моторных топлив для автомобилей, делятся на два основных вида: сжиженные и сжатые.

Сжиженные газы при нормальных температурах (в диапазоне –20...+20°С) и    относительно небольших давлениях

(1,0…2,0 MПа (10…20 кгс/см²)) находятся в жидком состоянии. Их основные компоненты – этан, пропан, бутан и весьма близкие к ним непредельные углеводороды – этилен, пропилен и их изомеры. Эти газы получаются при добыче и пе­реработке нефти и потому их часто называют – сжиженные нефтяные газы (СНГ).

Сжатые газы, называемые иногда компримируемыми, при нормальных температурах и любых высоких давлениях нахо­дятся в газообразном состоянии. К таким газам относятся ме­тан, водород и др. Наибольший интерес для использования в качестве горючего на автомобильном транспорте представляет метан, являющийся основной частью добываемых природных газов и составной частью биогаза, получаемого в результате брожения различных канализационных отходов.

В СССР в качестве моторного топлива используется в основном сжатый природный газ (СПГ).

СЖИЖЕННЫЕ НЕФТЯНЫЕ ГАЗЫ

Основные физико-химические свойства компонентов, входя­щих в состав сжиженных нефтяных и сжатого природного газов приведены в табл. 3.

Таблица 3

Физико-химические показатели углеводородных газов, входящих в состав сжиженных нефтяных газов (СНГ) и сжатого природного газа (СПГ)

Главные показатели, характеризующие горючие газы как моторное топливо, – это теплотворная способность (теплотвор­ность) рабочей смеси и их   антидетонационные свойства. По этим показателям многие составляющие СНГ и СПГ превосходят бензин. Особенно ценным свойством сжиженных нефтяных и сжатого природного газов являются их высокие октановые числа (от 90 до 120 ед.), значительно превосходящие октановые числа лучших бензинов, бензометанольных  смесей и других горючих. Это позволяет при применении СНГ увеличить степень сжатия у двигателей и тем самым улучшить их термодинамические,                            энергетические и топливно-экономические показатели. Особенно велико октановое число у пропана и пропи­лена. У бутана и бутилена оно меньше, но бутановые компо­ненты обладают наибольшей теплотворной способностью и яв­ляются легкосжимаемыми газами.

В практике обычно используют пропан-бутановые смеси, особенностью которых является легкость перехода из жидкого состояния в газообразное и наоборот. Наряду с этими составляющими в состав сжиженного газа входят также другие пре­дельные и непредельные углеводороды: этан, этилен, пропилен, бутилен, пентаны. Их суммарное количество не превышает 5…9%.

При хранении сжиженных газов в баллонах над поверх­ностью жидкости образуются насыщенные пары, давление (или, как часто называют, упругость) которых зависит только от тем­пературы окружающей среды  (жидкости) и состава сжиженно­го газа. По закону Дальтона общее давление смеси газов равно сумме парциальных давлений его составляющих. Упругость пара у пропана при той же температуре значительно  выше, чем у бутана, что наглядно представлено на рис. 1. Особенно велика упругость паров у этана и этилена. Хотя они входят в состав СНГ в незначительных количествах, но их присутствие позволяет поддерживать достаточно высокое давление в газовых баллонах при отрицательных температурах окружающего воздуха, что весьма желательно в зимнее время.