Организация перевода автотракторной техники на газомоторное топливо

 Организация перевода автотракторной техники на газомоторное топливо

В настоящее время нефть является практически единственным источником получения моторных топлив, на это расходуется более 70% добываемой нефти. Такой расход нефти на производство моторных топлив обусловлен быстрым ростом автотракторного парка. Географическая неравномерность истощения ресурсов нефти заставляет задуматься о необходимости замены нефти в производстве моторных топлив на альтернативные источники сырья.

 

Газообразные углеводороды

Необходимость разработки и применения альтернативных моторных топлив обусловлена следующими взаимосвязанными причинами:

-    высокая стоимость топлива из нефтяного сырья;

-    быстрое истощение запасов нефти на земле;

-    ухудшение экологической обстановки во многих развитых странах.

 

Анализ различных видов топлив, в том числе альтернативных, по экологическим и эксплуатационным показателям, определил, что наиболее перспективными являются газовые топлива.

 

К газовым топливам относятся газообразные углеводороды, добываемые из недр земли. Газообразные углеводороды, добываемые из газовых и газоконденсатных месторождений, называются природным газом. Газ, добываемый из нефтяных месторождений, называют попутным (нефтяным) газом.

 

Основной компонент природного газа – метан, содержание которого в различных месторождениях колеблется в пределах от 50 до 98%. В природных газах содержатся также этан, пропан, бутан, азот, диоксид углерода, гелий, аргон и др.

 

Метан используется в качестве моторного топлива в виде компримированного (сжатого) природного газа (КПГ)или сжиженного природного газа (СПГ).

 

Жидкие пропан и бутан, полученные из попутного газа нефтяных месторождений, используют в качестве моторного топлива как сжиженные углеводородные газы (СУГ).

 

Компримированный природный газ как моторное топливо регламентируется по ГОСТ 27577-2000 «Газ природный топливный компримированный для двигателей внутреннего сгорания». КПГ хранят на борту автомобиля в специальных стальных баллонах под давлением 20 МПа.

 

Сжиженный природный газ. Природный газ сжижается путем охлаждения его до температуры (-162oС). Сжижение позволяет уменьшить объём газа в 600 раз по сравнению с обычными условиями. При переоборудовании серийных автомобилей для работы на СПГ наряду с газовой аппаратурой устанавливаются специальные криогенные ёмкости и испаритель.

 

Сжиженный углеводородный газ вырабатывается как пропан автомобильный (ПА) и пропан-бутан автомобильный (ПБА) по ГОСТ 27578-87 «Газы углеводородные сжиженные для автомобильного транспорта». При 20oС бутан сжижается при давлении 0,103 МПа, пропан при давлении 0,716 МПа. Для сохранения жидкого состояния при высоких температурах (+40…+50oС) СУГ хранится на борту транспортного средства в цилиндрических баллонах под давлением
1,6 МПа. По моторным свойствам СУГ близки к бензинам, поэтому эффективно используются в двигателях с принудительным воспламенением.

 

Топливные системы газобаллонных автомобилей практически полностью унифицированы, и в зависимости от используемого газового топлива (КПГ, СУГ или СПГ) отличаются числом баллонов и некоторыми регулировочными параметрами. Бензиновые двигатели переводятся на газовое топливо путём установки несложной топливной аппаратуры. Особые трудности возникают при переводе дизелей на газовое топливо. Это связано с высокой температурой самовоспламенения газового топлива (метана – 537oС, пропана – 510oС, бутана – 480oС) в сравнении с дизельным топливом (235-250oС).

 

Известны способы организации работы дизелей на газовом топливе.

 

Преимущества природного газа как моторного топлива:

-    химическая инертность метана определяет его высокое октановое число (от 105 до 115 единиц), что позволяет использовать природный газ в двигателях со степенью сжатия 12-14; метан – самый детонационностойкий углеводород;

-    значительные ресурсы, сравнительная простота подготовки для использования в качестве моторного топлива;

-    самое низкое содержание углерода в молекуле обеспечивает самое низкое содержание диоксида углерода в отработавших газах, что уменьшает парниковый эффект;

-    содержание токсичных веществ в отработавших газах в 1,5-2,0 раза ниже по сравнению с ОГ бензиновых двигателей;

-    при сгорании газового топлива практически не образуется нагар в камере сгорания;

-    скорость горения газовоздушной среды меньше, чем паровоздушной, следовательно, ниже ударные нагрузки на детали ЦПГ; работа двигателя менее шумная;

-    отсутствие жидкой фазы в газовоздушной смеси исключает смывание смазки с зеркала цилиндра, что приводит к снижению загрязнения масла, уменьшению нагарообразования; в результате межремонтный пробег увеличивается  в 1,4-2 раза, смена масла проводится в 2-2,5 раза реже.

 

Недостатки природного газа как моторного топлива:

-    природный газ имеет меньшее (в 1000 раз) объёмное энергосодержание по сравнению с жидкими нефтяными топливами (0,034 МДж/л для природного газа; 31,3 МДж/л для бензина; 35,6 МДж/л для дизельного топлива);

-    уменьшение пробега на одной заправке и необходимость большого числа баллонов для хранения газа на борту, что снижает грузоподъёмность автомобиля на 9-14%, снижается запас хода на одной заправке, мощность двигателя снижается на 18-20%, максимальная скорость снижается на 5-6%, время разгона увеличивается на 24-30%. Длительное время заправки (8 часов работает, 4 заправляется).

-    затруднение пуска двигателя в холодное время года, что объясняется более высокой температурой воспламенения (187oС) и самовоспламенения (537oС) природного газа по сравнению с бензином и дизельным топливом; наличие подогревателей газа усложняет систему топливоподачи; их отсутствие предполагает пуск двигателя на нефтяном топливе с последующим переводом на газовое после прогрева двигателя (двухтопливный вариант), что тоже усложняет систему топливоподачи;

-    повышенные требования в отношении взрыво-пожаробезопасности.

 

Для широкого внедрения газовых топлив в качестве моторных необходимо:

-    организация серийного производства автомобилей и тракторов с газовыми двигателями;

-    создание широко разветвлённой сети стационарных заправочных станций и использование передвижных газозаправщиков;

-    организация производства надёжного и недорогого оборудования для газобаллонных автомобилей и тракторов;

-    создание сервисной службы для обслуживания тракторов и автомобилей, переведённых на газовое топливо;

-    преодоление инерции потребителей из-за отсутствия стимулирования при переходе на газовое топливо;

-    подготовка кадров для эксплуатации автотракторной техники, переведённой на газовое топливо.

 

Центр газомоторного топлива

В целях выполнения условий и положений договора между Министерством образования и науки РФ и Санкт-Петербургским государственным аграрным университетом (СПбГАУ) по реализации региональных программ по переводу автотракторной техники на газомоторное топливо при университете создан Центр газомоторного топлива (Центр ГМТ СПбГАУ). Центр организован совместно с ООО «Еврогаз» на паритетной основе с привлечением научного потенциала кафедры «Автомобили и тракторы»

 

11 декабря 2013 года на базе Центра ГМТ СПбГАУ проведено региональное рабочее совещание руководителей предприятий агропромышленного и рыбохозяйственного комплекса Ленинградской области на тему «Организация перевода автотракторной техники на газомоторное топливо на базе Центра ГМТ СПбГАУ». По итогам работы рабочего совещания принято решение: Комитету по АПК совместно с СПбГАУи ООО «Еврогаз» разработать и утвердить региональную программу перевода автотракторной техники на газомоторное топливо; руководителям предприятий АПК Ленинградской области подготовить перечень автотракторной техники для перевода на газомоторное топливо с учётом сроков её последующей эксплуатации; Комитету по АПК совместно с СПбГАУ разработать региональную программу по созданию инфраструктуры (установке на территориях предприятий АПК стационарных газозаправочных станций или использование передвижных газозаправочных станций); СПбГАУ разработать и утвердить программу подготовки, переподготовки и повышения квалификации специалистов по обслуживанию автотракторной техники, работающей  на газомоторном топливе; создать при Комитете по АПК ЛО постоянно действующую комиссию.

 

Кафедра «Автомобили и тракторы» оказывает научно-техническое содействие развитию центра газомоторного топлива. На базе центра студенты проходят обучение по использованию альтернативных топлив, проводятся консультации и переподготовка инженерных кадров и технических специалистов по программе «Эксплуатация автотракторной техники при переводе на газовое топливо». По заданию специалистов центра выполняются дипломные проекты. Проводятся совместные научные исследования. Докторант, магистры и аспиранты исследуют и решают проблемы технической эксплуатации различных видов мобильной техники при работе на газовом топливе, что способствует развитию центра.

 

Центр газомоторного топлива имеет возможность не только переоборудовать автомобили и трактора на работу на газовом топливе, но и обеспечивает техническое сопровождение (техническое обслуживание, ремонт и технический осмотр). Наличие мобильной ремонтно-обслуживающей бригады и передвижных газозаправщиков позволяет центру оперативно решать задачи внедрения газового топлива.

СХВ

Возможно, вам это будет интересно:

Специалисты России и Швейцарии обсудили вопросы взаимной торговли животноводческой продукцией

Специалисты России и Швейцарии обсудили вопросы взаимной торговли животноводческой продукцией

6 февраля 2019 года в Москве состоялись переговоры Россельхознадзора с руководством Федеральной ветеринарной службы Швейцарской Конфедерации по вопросу взаимной торговли животноводческой продукцией.

Руководство по стратегии электронного сельского хозяйства, 2019 год

Руководство по стратегии электронного сельского хозяйства, 2019 год

Откройте для себя руководство по стратегии электронного сельского хозяйства, предназначенное для облегчения многостороннего диалога для формулировки политики электронного сельского хозяйства, реализации и мониторинга стран с переходной экономикой, в которых используется русский язык.

Новый животноводческий двор позволит фермерам Малыгиным довести поголовье коров до сотни

Новый животноводческий двор позволит фермерам Малыгиным довести поголовье коров до сотни

Новый животноводческий двор открыли в крестьянском (фермерском) хозяйстве «Малыгина М.В.» Дивеевского района, торжественно разрезав красную ленточку.

Раз в неделю мы отправляем дайджест с самыми популярными новостями.