Экономия топливо-энергетических ресурсов. Пути повышения эксплуатационных показателей автомобильных шин. Организация ТО и ремонта автомобилей в отрыве от основных баз, страница 17

Для повышения эффективности использования газового топлива на автотранспорте рядом организаций разработана технология, изготовлена аппаратура и провидены испытания по применению комбинированного газожидкостного топлива в карбюраторных и дизельных двигателях. Двигатели автомобилей ГАЗ, ЗИЛ, УАЗ, РАФ при работе на комбинированном топливе экономят до 50% бензина, при этом снижается токсичность выхлопа и увеличивается на 30-50% запас хода автомобиле от одной заправки. Газовое топливо при практически атмосферном давлении с бензовоздушной смесью в карбюраторе или при давлении 20МПа растворяется в бензине (на 1л бензина 200л газа) такая смесь, попадая в форсунку, обеспечивает эффективное самораспыление бензина и образование гомогенной смеси.

Одним из основных источников компенсации на 15-20% наметившего дефицита автомобильных топлив является наряду с углублением нефтепереработки применение в качестве моторного топлива продуктов прямой переработки нефти, коксования и термического крекинга, газоконденсатного топлива, а также возможность использования ресурсов некоммерческих малодебитных нефтяных скважин и топлива, сжигаемого в факелах.

 3.1.3. Водород

Работы над использование водорода в качестве топлива начались давно. В дни блокады Ленинграда город испытывал острую нужду во всем - питании, одежде, топливе, горючем.

Вопрос о горючем удалось частично решить самым неожиданным образом. Военный техник Борис Щелищ использовал отработанную в аэростатах воздушно-водородную смесь. За 900 блокадных дней на, такое топливо в Ленинграде переведено 600 автомобилей. Интерес к водороду резко повысился. И объясняется это не только преимуществами экономического характера, хотя и это весьма важно. Во-первых, запасы водорода практически неистощимы. Вода - основное сырье для получения водорода, имеется почти везде. Правда, для ее разложения требуется энергия. Отработав в двигателе, вода вновь вернется в водоем и цикл будет повторяться бесконечно.

Во-вторых, интерес к водороду объясняются его физико-химическими свойствами. Температура сгорания его втрое выше, чем у бензина воспламеняемость с воздухом имеет широкие пределы. Он обладает высокой скоростью воспламенения, а энергия воспламенения в 10-12 раз ниже, чем у бензина.

Разработка двигателей, работающих на водороде, ведется в различных организациях.

Водород.

1.  Преимущества. Рекордная теплотворная способность (почти в 3 раза выше, чем у бензина).

2.  Не ядовит.

3.  При сгорании почти не выделяет вредных веществ (экологически горючее)

4.  Высокая скорость распространения пламени, но энергия распространения в 10-12 раз ниже, чем у бензина.

5.  Неограниченные запасы.

Недостатки.

1.  Высокая стоимость.

2.  Малая плотность, поэтому его трудно хранить на автомобиле.

3.  Для а/м работающих на жидком Н2, потребуется топливный бак, который не оставит места для багажника.

4.  Повышенная взрывоопасность.

Исследования, проводимые в Харьковском автодорожном институте и Институте проблем машиностроения АН Украины, показали, что двигатели внутреннего сгорания могут работать как на чистом водороде, так и на его смеси с бензином. Харьковские ученые создали различные схемы водородного питания и опробовали их на серийных машинах ; "Запорожец", "Жигули", "Москвич", "Волга", автобусах ЛИАЗ. Вот некоторые практические выводы. При одной заправке на чистом водороде машина проходит 100-120км, а если водород используется как добавка к бензину - 400-500км. В этом случае по пробегу автомобиль может конкурировать с обычными машинами. Но расход бензина снижается, падает токсичность двигателя.

Использование водорода в качестве добавки к бензину - первый этап решения проблемы, реальный путь к созданию гектоводородных двигателей. Впереди еще много сложных задач, но уже сделанное позволяет ученым сказать водородный двигатель не фантастика.

К недостаткам водорода, как автомобильного топлива следует отнести:

1.  Летучесть водорода.

2.  В смеси с кислородом воздух в соотношениях 2:1 водород образует гремучий газ сгорающий взрывоопасен.

3.  Слишком низкая по сравнению с бензином энергоотдача.

3.2.4.  Синтетические спирты.

Применение синтетических спиртов в настоящее время представляет один из наиболее реальных путей расширения энергетической базы автомобильного транспорта при одновременном снижении (в 5 раз) количества вредных компонентов в отработанных газах (CO, Nox, Рв, S) по сравнению с бензином. Среди спиртов наибольший интерес представляет метанол СНзОН, сырьем для производства которого могут служить приходный газ, сланцы, угли и т.д.

Важным преимуществом метанола является высокая антидетонационная стойкость /октановое число 105/ (не случайно он применяются, как топливо для спортивных автомобилей и мотоциклов, двигатели которых имеют значительно большую, чем у серийных степень сжатия) и высокий КПД рабочего цикла.

В достаточно широких масштабах ЭТАНОЛ как а/м топливо применяется только в Бразилии, где ежегодно производится 250-300 тыс. а/м работающих на нем. Здесь производится ежегодно 5 млд. л. этилового спирта и предполагает утроить его выпуск.

НЕДОСТАТКИ:

-  малая теплотворная способность;

-  высокая температура испарения и, как следствие этого затрудненный пуск двигателя;

-  повышенный в 2 раза расход топлива в сравнении с бензином;

-  метанол способствует коррозии металла;

-  образование льда в карбюраторе при высокой влажности и низких температурах, что ограничивает применение метанола в районах с мягким и теплым климатом;

-  метанол ядовит

И все же серьезные недостатки метанола не умоляют его достоинств. Общественный транспорт  Стокгольма, например, с начале 90г работает на метаноле, что снизило вредные выбросы в 5 раз, при этом значительно снизился спектр токсичных компонентой.

Наиболее привлекательная сторона - разнообразия сырья, используемого для получения спиртов - газ, уголь, возобновляемые ресурсы (древесина, сахарный тростник, другие растения, кукуруза). Решается сразу две проблемы: экологическая и экономическая.