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.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.