Газообразное топливо в последнее время все шире используется для двигателей внутреннего сгорания и обладает рядом преимуществ:
1. удобство в использовании
2. возможность полного сгорания с небольшим избытком воздуха
3. практически отсутствуют токсичные и коррозионно-активные вещества в продуктах сгорания
4. более низкая дымность выхлопа.
Основным недостатком газообразных топлив является взрывоопасность. Это требует особой осторожности и неукоснительного соблюдения правил безопасности.
В настоящее время широко используются сжиженные нефтяные газы (СНГ) и сжатые природные газы (СПГ). Основным компонентом сжиженных нефтяных газов (пропанобутановых газов) является пропан и бутан. Кроме того, в них содержится небольшое количество этана и пропилена. При 20°С бутан сжижается при давлении примерно 1 МПа, а пропан при 0,7 МПа, поэтому для обеспечения жидкого состояния при более высоких температурах пропанобутановую смесь необходимо хранить под давлением 1-1,3 МПа. Соответственно, для этого необходимы специальные емкости – газовые баллоны. По отношению к бензину пропан и бутан имеют более высокую массовую теплоту сгорания и характеризуются высокой детонационной стойкостью. В связи с этим газ является хорошим топливом для двигателей с принудительным воспламенением. Сжиженные газы для газобаллонных автомобилей выпускают двух марок:
— смесь пропанобутановая техническая зимняя (СПБТЗ)
— смесь пропанобутановая техническая летняя (СПБТЛ)
В сжиженных нефтяных газах должно содержатся не более 0,003% сероводорода и 0,015% серы. Содержание в топливе свободной щелочи и воды недопустимо. Пропанобутановые смеси характеризуются высоким коэффициентом объемного расширения, при увеличении температуры на 10°С давление в газовом баллоне повышается на 0,6-0,7 МПа, поэтому газовые баллоны наполняются не более чем на 90%. Особенностью сжиженных нефтяных газов является отсутствие запаха. Для обнаружения утечек смеси в нее добавляют специальные добавки – одоранты, обладающие специфическим сильным запахом.
К природному газу, применяемому в сжатом видом, предъявляются специальные требования:
Для обеспечения этих условий, природный газ подвергается специальной обработке на газонаполнительных станциях в соответствии с техническими условиями.
Существует 2 марки топлива для автомобильных двигателей:
— содержание метана 95±5%, содержание азота 0-4%
— содержание метана 90±5%, азота 4-7 %
В составе СПГ ограничено содержание следующих продуктов:
1. сероводорода не более 2 г на м3
2. сера меркаптановая не более 0,016 г на м3
3. мех.примесей не более 0,001 г на м3
4. паров воды не более 0,009 г на м3
Температура воспламенения СПГ в камере сгорания примерно в 3 раза выше температуры воспламенения бензина. Это затрудняет запуск двигателя, особенно при пониженных температурах воздуха. В то же время по опасности воспламенения СПГ менее безопасен, чем бензин. После сгорания газового топлива в отработанных газах содержится значительно меньше окиси углерода, а наиболее токсичных окислов азота в 2 раза меньше. Также отпадает необходимость применения высокотоксичных антидетонаторов.