МЕТАН В МОТОРЕ
МЕТАН В МОТОРЕ
КЛУБ Автовладельцев
МЕТАН В МОТОРЕ
Возникновение новых, более совершенных газовых топливных систем
и осязаемое ухудшение экологической ситуации в городках, где стремительно вырастает авто парк, принуждают многих водителей задуматься:
не стоит перевести собственный автомобиль на газ? Свое мировоззрение
высказывают инженеры Владимир ЗОЛОТНИЦКИЙ и Вячеслав МАМЕДОВ.
Для большинства определяющим фактором является разница в стоимости бензина и газа. Так, литр АИ-93 в различных районах страны стоит от 1800 до 2300 рублей, а газа - около 1000 рублей. Газ вдвое дешевле бензина. Несложно подсчитать окупаемость газовой установки на пропан-бутане (сжиженном нефтяном газе), взяв для примера автомобиль "Волга", издержки на переоборудование которого составляют 1,2-1,3 млн. рублей. При расходе горючего в городском цикле 13 л/100 км экономический эффект добивается 10 тыс. рублей с каждой сотки км. Таким макаром, переход на газ окупается через 12-15 тыс. км - и это без учета понижения издержек на масло и роста межремонтного пробега мотора.
Дело в том, что отсутствие у газа растворяющих и смывающих параметров содействует повышению срока службы моторного масла в 1,5-2 раза и понижению его расхода на 10-15%. Сразу межремонтный пробег мотора возрастает в 1,5-2 раза. Улучшается и работа системы зажигания, срок службы свеч растет на 40%. Значительно понижается токсичность по окиси углерода (СО) - в 2-3 раза, окиси азота (NO) - в 1,2 раза, по углеводородам (СН) - в 1,3-1,9 раза. В топливной системе и камере сгорания не скапливаются смолистые отложения. Газ - это качественное горючее с октановым числом около 105. Потому детонационные стуки в движке устраняются стопроцентно. Если автомобиль оборудован катализатором, его сохранность при работе на газе гарантируется. Понижается уровень шума на 2-3 дБ, а сам движок начинает работать мягче.
При всем этом следует учитывать, что при переходе с бензина на газ на одних и тех же режимах работы мощность мотора понижается. Причина этого - наименьшее на 6-8% выделение газом теплоты на единицу объема горючей консистенции, хотя единица массы газа выделяет больше тепла (газ пропан - 10972 ккал/кг; газ бутан - 10845 ккал/кг, бензин - 10500 ккал/кг), также понижение коэффициента заполнения цилиндров.
Для движков употребляют два вида газового горючего: сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан) и сжатый природный газ (метан).
Больший пробег без дозаправки обеспечивает система на сжиженном газе - при схожем объеме баллонов приблизительно в 3 раза больше, чем на сжатом метане. И все-же, благодаря последним разработкам наших профессионалов можно представить, что будущее - за установками, работающими на метане. В Рф - большие припасы этого газа (40% глобальных). Он значительно дешевле сжиженного пропан-бутана, получаемого из нефти. Не считая того, метан легче воздуха в 1,6 раза и в случае утечки мгновенно улетучивается. (Пропан-бутан тяжелее воздуха в 1,5-2 раза и при утечках может накапливаться в помещениях, образуя с воздухом взрывоопасную смесь.) Метан наименее взрывоопасен: чтоб случился взрыв, его должно накопиться в 2,5 раза больше, чем пропана. Воззвание с газом не опаснее, чем с бензином, но просит соблюдения других правил.
Научно-производственная компания "САГА" (Москва) и АО "ИНКАР" (Пермь) разработали и уже наладили выпуск авто газовой топливной системы (АГТС) "САГА-7" для сжатого природного газа (СПГ) - метана. Она устанавливается как дополнительное оборудование на любые модели легковых, малотоннажных грузовых автомобилей и микроавтобусов российского и зарубежного производства с рабочим объемом мотора до 4 л.. Система прибыльно отличается от схожих конструкторско-технологическими решениями и качеством производства (на авиационном заводе).
Зависимо от марки автомобиля, размеров и массы баллонов их можно установить один, два либо три. На рисунке - схема установки, работающей на СПГ, с 3-мя баллонами высочайшего давления. Железный корпус баллона покрыт армирующим слоем из стеклопластика, что увеличивает крепкость и уменьшает массу. На внутренней поверхности - покрытие для защиты от коррозии. Припас газа в 3-х баллонах рассчитан приблизительно на 250 км.
Каждый баллон обеспечен отдельным вентилем 28, который содержит высокоскоростной клапан и разрывную (предохранительную) мембрану, по температуре страхующую баллон от разрушения при пожаре.
Все баллоны заполняют сразу через заправочное устройство 31. В корпусе заправочного устройства расположены фильтр, заправочный вентиль и устройство блокировки 32 запуска мотора, если шланг авто газонаполнительной компрессорной станции (АГНКС) не отсоединен от заправочного устройства системы.
Баллоны соединены трубопроводами высочайшего давления, переходящими в газовую магистраль 26. Трубопроводы из нержавеющей стали, с заводской развальцовкой. Гайки и ниппели "авиационного" типа, выдерживают неоднократный демонтаж.
На автомобиле монтируют двухступенчатый редуктор-подогреватель низкого давления (РНД) 18 из комплекта "САГА-6" - таковой же, как для сжиженного нефтяного газа (пропан-бутана). Для работы на сжатом газе в него ввентят дополнительный узел - редуктор высочайшего давления (РВД) 16, владеющий неплохой надежностью и малыми размерами. Он понижает давление с 20 до 0,4-0,6 МПа (с 200 до 4-6 кгс/см2). Обогревается РВД методом теплопередачи от РНД. Газовый смеситель 11 устанавливается снутри корпуса воздушного фильтра над карбюратором, созданным для подачи газа в движок и сотворения газовоздушной консистенции.
Бензиновая система питания при установке АГТС содержит классические элементы: карбюратор 10, бензиновый электрический клапан 9, фильтр узкой чистки 8, бензонасос 7, бензопровод 6 и бензобак 5.
Газовая система питания содержит в себе электрический газовый клапан 22 на давление 20 МПа (200 кгс/см2) с фильтром и датчиком давления (количества газа) 23 в баллонах, который выдает сигнал на указатель количества бензина 1 приборного щитка автомобиля 2.
Штатный указатель 1 уровня бензина при работе на этом горючем указывает его количество в бензобаке, а при работе на газе - количество (давление) газа в баллонах.
В заправочном устройстве 31, вентиле баллона 28, газовом электрическом клапане 22, редукторе высочайшего давления 16 имеются каналы, по которым газ в случае утечки (через главные уплотнения) выводится по дренажным шлангам 30, 24 и 13 за границы автомобиля. В дренажные шланги вмонтированы датчики утечки газа 29, 25 и 14.
Принципное отличие газобаллонной установки АГТС "САГА-7" от других в том, что утечка газа контролируется в дренажных шлангах (а не в салоне автомобиля либо в гараже), при всем этом в кабине водителя срабатывает сигнализация, мигают светодиоды красноватого свечения, надлежащие датчикам в контролируемом дренажном шланге, где находится метан, прерывисто работает звуковая сигнализация. Плотность аппаратуры после срабатывания сигнализации можно проверить переносным течеискателем газа либо "старенькым испытанным способом" - мыльный раствор наносят на выход дренажного шланга, где датчик зафиксировал наличие метана, и по возникновению мыльных пузырей судят о степени разгерметизации агрегата системы.
Электрическое устройство 3 (обработки сигналов, поступающих от датчиков) обеспечивает: звуковую и световую сигнализацию об утечке и ее месте - в багажном отделении (заправочном устройстве, вентиле), редукторе высочайшего давления либо в электрическом газовом клапане; изменение угла опережения зажигания при переходе с 1-го вида горючего на другой; сопряжение датчика давления газа в баллонах с указателем уровня бензина приборного щитка автомобиля; выключение электрического газового клапана при остановке мотора; блокировку запуска, если заправочный шланг АГНКС не отключен от заправочного устройства системы; переключение видов горючего. Автоматический интегрированный контроль электрического устройства говорит о его исправности.
При работе газобаллонной установки сжатый природный газ из баллонов 27 высочайшего давления через вентили 28 по магистральному трубопроводу 26 поступает в ЭМК 22 с фильтром. Тут газ очищается от механических примесей и поступает в прогретый теплоносителем РВД 16, где давление газа снижается до величины, нужной для работы РНД. Дальше вся работа газобаллонной установки идет по той же схеме, что и для сжиженного газа.
Переход на питание движков метаном, в особенности в больших городках, поможет значительно сделать лучше атмосферу, сбережет Энциклопедия грузовых автомобилей юзеров, а главное, сохранит здоровье тыщам россиян. Если заправка сжатым газом есть неподалеку от маршрута ваших поездок, имеет смысл использовать его достоинства.
Неплохим примером этого служит Аргентина. В 1990 году парк автомобилей, работающих на газе, составлял только сотки единиц - на данный момент 400 000 таких машин и 504 заправочных станции. Каждомесячный прирост близок к 4 000 машин. Стимулом к переводу автомобилей на газ служит разница в цены обычного и газового горючего, что продиктовано заботой об окружающей среде, подкрепленной законом.
"Газель" с установкой АГТС "САГА-7".
Схема газовой топливной системы "САГА-7": 1 - указатель количества бензина в баке и давления (количества) газа в баллонах; 2 - щиток устройств; 3 - электрическое устройство;
4 - трехпозиционный тумблер вида горючего "бензин - нейтральное положение - газ"; 5 - бензобак;
6 - бензопровод; 7 - бензонасос;
8 - топливный фильтр узкой чистки; 9 - бензиновый электрический клапан; 10 - карбюратор; 11 - газовый смеситель; 12 - газопровод низкого давления; 13 - дренажный шланг редуктора высочайшего давления; 14 - датчик утечки газа; 15 - вакуумный шланг;
16 - редуктор высочайшего давления;
17 - трубопровод высочайшего давления; 18 - двухступенчатый редуктор-подогреватель низкого давления; 19 - катушка зажигания; 20 - распределитель зажигания; 21 - движок;
22 - газовый электрический клапан; 23 - датчик давления газа; 24 - дренажный шланг газового электрического клапана; 25 - датчик утечки газа; 26 - трубопровод высочайшего давления; 27 - баллон; 28 - вентиль баллона; 29 - датчик утечки газа;
30 - дренажный шланг; 31 - заправочное устройство; 32 - датчик блокировки запуска мотора.
Размещение частей АГТС в моторном отделе.
Двухступенчатый редуктор низкого давления с редуктором высочайшего давления (на фронтальном плане - дренажный шланг).
Заправочное устройство - справа на раме.
КЛУБ Автовладельцев
МЕТАН В МОТОРЕ
Возникновение новых, более совершенных газовых топливных систем
и осязаемое ухудшение экологической ситуации в городках, где стремительно вырастает авто парк, принуждают многих водителей задуматься:
не стоит перевести собственный автомобиль на газ? Свое мировоззрение
высказывают инженеры Владимир ЗОЛОТНИЦКИЙ и Вячеслав МАМЕДОВ.
Для большинства определяющим фактором является разница в стоимости бензина и газа. Так, литр АИ-93 в различных районах страны стоит от 1800 до 2300 рублей, а газа - около 1000 рублей. Газ вдвое дешевле бензина. Несложно подсчитать окупаемость газовой установки на пропан-бутане (сжиженном нефтяном газе), взяв для примера автомобиль "Волга", издержки на переоборудование которого составляют 1,2-1,3 млн. рублей. При расходе горючего в городском цикле 13 л/100 км экономический эффект добивается 10 тыс. рублей с каждой сотки км. Таким макаром, переход на газ окупается через 12-15 тыс. км - и это без учета понижения издержек на масло и роста межремонтного пробега мотора.
Дело в том, что отсутствие у газа растворяющих и смывающих параметров содействует повышению срока службы моторного масла в 1,5-2 раза и понижению его расхода на 10-15%. Сразу межремонтный пробег мотора возрастает в 1,5-2 раза. Улучшается и работа системы зажигания, срок службы свеч растет на 40%. Значительно понижается токсичность по окиси углерода (СО) - в 2-3 раза, окиси азота (NO) - в 1,2 раза, по углеводородам (СН) - в 1,3-1,9 раза. В топливной системе и камере сгорания не скапливаются смолистые отложения. Газ - это качественное горючее с октановым числом около 105. Потому детонационные стуки в движке устраняются стопроцентно. Если автомобиль оборудован катализатором, его сохранность при работе на газе гарантируется. Понижается уровень шума на 2-3 дБ, а сам движок начинает работать мягче.
При всем этом следует учитывать, что при переходе с бензина на газ на одних и тех же режимах работы мощность мотора понижается. Причина этого - наименьшее на 6-8% выделение газом теплоты на единицу объема горючей консистенции, хотя единица массы газа выделяет больше тепла (газ пропан - 10972 ккал/кг; газ бутан - 10845 ккал/кг, бензин - 10500 ккал/кг), также понижение коэффициента заполнения цилиндров.
Для движков употребляют два вида газового горючего: сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан) и сжатый природный газ (метан).
Больший пробег без дозаправки обеспечивает система на сжиженном газе - при схожем объеме баллонов приблизительно в 3 раза больше, чем на сжатом метане. И все-же, благодаря последним разработкам наших профессионалов можно представить, что будущее - за установками, работающими на метане. В Рф - большие припасы этого газа (40% глобальных). Он значительно дешевле сжиженного пропан-бутана, получаемого из нефти. Не считая того, метан легче воздуха в 1,6 раза и в случае утечки мгновенно улетучивается. (Пропан-бутан тяжелее воздуха в 1,5-2 раза и при утечках может накапливаться в помещениях, образуя с воздухом взрывоопасную смесь.) Метан наименее взрывоопасен: чтоб случился взрыв, его должно накопиться в 2,5 раза больше, чем пропана. Воззвание с газом не опаснее, чем с бензином, но просит соблюдения других правил.
Научно-производственная компания "САГА" (Москва) и АО "ИНКАР" (Пермь) разработали и уже наладили выпуск авто газовой топливной системы (АГТС) "САГА-7" для сжатого природного газа (СПГ) - метана. Она устанавливается как дополнительное оборудование на любые модели легковых, малотоннажных грузовых автомобилей и микроавтобусов российского и зарубежного производства с рабочим объемом мотора до 4 л.. Система прибыльно отличается от схожих конструкторско-технологическими решениями и качеством производства (на авиационном заводе).
Зависимо от марки автомобиля, размеров и массы баллонов их можно установить один, два либо три. На рисунке - схема установки, работающей на СПГ, с 3-мя баллонами высочайшего давления. Железный корпус баллона покрыт армирующим слоем из стеклопластика, что увеличивает крепкость и уменьшает массу. На внутренней поверхности - покрытие для защиты от коррозии. Припас газа в 3-х баллонах рассчитан приблизительно на 250 км.
Каждый баллон обеспечен отдельным вентилем 28, который содержит высокоскоростной клапан и разрывную (предохранительную) мембрану, по температуре страхующую баллон от разрушения при пожаре.
Все баллоны заполняют сразу через заправочное устройство 31. В корпусе заправочного устройства расположены фильтр, заправочный вентиль и устройство блокировки 32 запуска мотора, если шланг авто газонаполнительной компрессорной станции (АГНКС) не отсоединен от заправочного устройства системы.
Баллоны соединены трубопроводами высочайшего давления, переходящими в газовую магистраль 26. Трубопроводы из нержавеющей стали, с заводской развальцовкой. Гайки и ниппели "авиационного" типа, выдерживают неоднократный демонтаж.
На автомобиле монтируют двухступенчатый редуктор-подогреватель низкого давления (РНД) 18 из комплекта "САГА-6" - таковой же, как для сжиженного нефтяного газа (пропан-бутана). Для работы на сжатом газе в него ввентят дополнительный узел - редуктор высочайшего давления (РВД) 16, владеющий неплохой надежностью и малыми размерами. Он понижает давление с 20 до 0,4-0,6 МПа (с 200 до 4-6 кгс/см2). Обогревается РВД методом теплопередачи от РНД. Газовый смеситель 11 устанавливается снутри корпуса воздушного фильтра над карбюратором, созданным для подачи газа в движок и сотворения газовоздушной консистенции.
Бензиновая система питания при установке АГТС содержит классические элементы: карбюратор 10, бензиновый электрический клапан 9, фильтр узкой чистки 8, бензонасос 7, бензопровод 6 и бензобак 5.
Газовая система питания содержит в себе электрический газовый клапан 22 на давление 20 МПа (200 кгс/см2) с фильтром и датчиком давления (количества газа) 23 в баллонах, который выдает сигнал на указатель количества бензина 1 приборного щитка автомобиля 2.
Штатный указатель 1 уровня бензина при работе на этом горючем указывает его количество в бензобаке, а при работе на газе - количество (давление) газа в баллонах.
В заправочном устройстве 31, вентиле баллона 28, газовом электрическом клапане 22, редукторе высочайшего давления 16 имеются каналы, по которым газ в случае утечки (через главные уплотнения) выводится по дренажным шлангам 30, 24 и 13 за границы автомобиля. В дренажные шланги вмонтированы датчики утечки газа 29, 25 и 14.
Принципное отличие газобаллонной установки АГТС "САГА-7" от других в том, что утечка газа контролируется в дренажных шлангах (а не в салоне автомобиля либо в гараже), при всем этом в кабине водителя срабатывает сигнализация, мигают светодиоды красноватого свечения, надлежащие датчикам в контролируемом дренажном шланге, где находится метан, прерывисто работает звуковая сигнализация. Плотность аппаратуры после срабатывания сигнализации можно проверить переносным течеискателем газа либо "старенькым испытанным способом" - мыльный раствор наносят на выход дренажного шланга, где датчик зафиксировал наличие метана, и по возникновению мыльных пузырей судят о степени разгерметизации агрегата системы.
Электрическое устройство 3 (обработки сигналов, поступающих от датчиков) обеспечивает: звуковую и световую сигнализацию об утечке и ее месте - в багажном отделении (заправочном устройстве, вентиле), редукторе высочайшего давления либо в электрическом газовом клапане; изменение угла опережения зажигания при переходе с 1-го вида горючего на другой; сопряжение датчика давления газа в баллонах с указателем уровня бензина приборного щитка автомобиля; выключение электрического газового клапана при остановке мотора; блокировку запуска, если заправочный шланг АГНКС не отключен от заправочного устройства системы; переключение видов горючего. Автоматический интегрированный контроль электрического устройства говорит о его исправности.
При работе газобаллонной установки сжатый природный газ из баллонов 27 высочайшего давления через вентили 28 по магистральному трубопроводу 26 поступает в ЭМК 22 с фильтром. Тут газ очищается от механических примесей и поступает в прогретый теплоносителем РВД 16, где давление газа снижается до величины, нужной для работы РНД. Дальше вся работа газобаллонной установки идет по той же схеме, что и для сжиженного газа.
Переход на питание движков метаном, в особенности в больших городках, поможет значительно сделать лучше атмосферу, сбережет Энциклопедия грузовых автомобилей юзеров, а главное, сохранит здоровье тыщам россиян. Если заправка сжатым газом есть неподалеку от маршрута ваших поездок, имеет смысл использовать его достоинства.
Неплохим примером этого служит Аргентина. В 1990 году парк автомобилей, работающих на газе, составлял только сотки единиц - на данный момент 400 000 таких машин и 504 заправочных станции. Каждомесячный прирост близок к 4 000 машин. Стимулом к переводу автомобилей на газ служит разница в цены обычного и газового горючего, что продиктовано заботой об окружающей среде, подкрепленной законом.
"Газель" с установкой АГТС "САГА-7".
Схема газовой топливной системы "САГА-7": 1 - указатель количества бензина в баке и давления (количества) газа в баллонах; 2 - щиток устройств; 3 - электрическое устройство;
4 - трехпозиционный тумблер вида горючего "бензин - нейтральное положение - газ"; 5 - бензобак;
6 - бензопровод; 7 - бензонасос;
8 - топливный фильтр узкой чистки; 9 - бензиновый электрический клапан; 10 - карбюратор; 11 - газовый смеситель; 12 - газопровод низкого давления; 13 - дренажный шланг редуктора высочайшего давления; 14 - датчик утечки газа; 15 - вакуумный шланг;
16 - редуктор высочайшего давления;
17 - трубопровод высочайшего давления; 18 - двухступенчатый редуктор-подогреватель низкого давления; 19 - катушка зажигания; 20 - распределитель зажигания; 21 - движок;
22 - газовый электрический клапан; 23 - датчик давления газа; 24 - дренажный шланг газового электрического клапана; 25 - датчик утечки газа; 26 - трубопровод высочайшего давления; 27 - баллон; 28 - вентиль баллона; 29 - датчик утечки газа;
30 - дренажный шланг; 31 - заправочное устройство; 32 - датчик блокировки запуска мотора.
Размещение частей АГТС в моторном отделе.
Двухступенчатый редуктор низкого давления с редуктором высочайшего давления (на фронтальном плане - дренажный шланг).
Заправочное устройство - справа на раме.