Застосування газоподібного палива у ДВЗ - раздел Производство, ПАЛИВНО-МАСТИЛЬНІ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ Газ У Вигляді Палива Використовують Головним Чином Для Автомобільних Двигунів...
Газ у вигляді палива використовують головним чином для автомобільних двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) у стиснутому або розрідженому виді. Для газобалонних автомобілів використовують тільки високо - і середньо калорійні гази в стиснутому або рідкому стані, оскільки тільки вони забезпечують досягнення необхідних техніко-економічних показників автомобіля.
Використання газоподібного палива для ДВЗ має переваги в порівнянні з рідкими паливами:
- зменшується токсичність відпрацьованих газів, що при сучасній концентрації автомобілів суттєво оздоровлює навколишнє середовище;
- збільшується в середньому на 35...45% моторесурс двигуна і в 2-3 рази строк роботи моторного масла, оскільки газоповітряна суміш не змиває масляної плівки із дзеркал циліндрів;
- висока детонаційна стійкість газоподібного палива дозволяє підвищити ступінь стиску двигуна та відповідно його потужність до 15% і паливну економічність до 12%;
- поліпшуються розподіл паливної суміші між циліндрами двигуна і сумішоутворення, що також впливає на підвищення потужності двигуна.
Зауважимо також легкість перебудови карбюраторного двигуна для роботи на газі.
Проте ці переваги не завжди повністю реалізуються внаслідок зменшення наповнення циліндрів, оскільки для роботи на газ переводять карбюраторні двигуни, рідше дизелі, а не використовують спеціальні газові двигуни. Крім того переведення двигунів для роботи на газоподібному паливі пов’язано з рядом факторів:
- ціна автомобіля зростає із-за наявності додаткової газової апаратури;
- металоємність газобалонних автомобілів збільшується на 65-160 кг, а при використанні стиснутого газу - на 400-950 кг, залежно від кількості і маси балонів високого тиску, що призводить до зниження вантажопідйомності на 14-18%;
- трудомісткість технічного обслуговування і ремонту газобалонних автомобілів при використанні зрідженого газу збільшується на 3-5%, а при використанні стиснутого - на 12-15%;
- при використанні стиснутого газу пробіг автомобіля на одній заправці скорочується на 40-45%.
Стиснуті гази для газобалонних автомобілів стандартизовані зі наступними видами: природний, коксовий, збагачений. В таблиці 1.23 наведені основні показники цих газів.
Головним пальним компонентом газів є метан СН4. У природному газі вміст метану складає 90-98%, у коксовому металізованому - не менше 65%, у коксовому збагаченому - не менше 50%.
У газоподібному паливі, як і у рідкому, небажано присутності сірководню Н2S, який викликає корозійний знос газової апаратури та деталей двигуна. Дуже негативно впливає присутність в газі сполучення CN, яке у з’єднанні з водою утворює синильну кислоту, у результаті чого на стінках балонів виникають малі міжкристалічні щілини, які приводять до їх руйнування. Як і для рідкого палива, небажано присутності у газі смолянистих сполук, механічних домішок, вологи. В загалі на автомобілі ставлять циліндричні балони, розраховані на робочий тиск 20 МПа. У одному такому балоні об’ємом 50л (по воді) утримується 10 м3 газу при нормальних умовах.
Переведення стандартних карбюраторних двигунів на газоподібне паливо супроводжується деяким зниженням їх потужності. Це відображають швидкісні характеристики двигунів автомобілів ГАЗ-53А та ЗИЛ-130, показані на рисунку 1.39.
Рис. 1.39. Зміна потужності Nе та крутного моменту Мк двигунів
автомобілів ЗИЛ-130 (криві 1) та ГАЗ-53А (криві 2) в залежності від
числа обертів колінчастого валу двигуна при роботі на бензині
(суцільні лінії) та на стиснутому газі (штрихові лінії)
Зменшення потужності пов’язано зі зменшенням температури згоряння газоповітряної суміші у порівнянні з бензиновою, а також із зниженням коефіцієнту наповнення горючої суміші циліндрів двигуна. Однак збільшення ступеня стиску газових двигунів практично вирівнює експлуатаційні властивості автомобілів, працюючих на бензині та газі.
Зріджений природний газ. Основними компонентами цього виду палива є метан (90-97%) і азот (3-4%). Його застосування як моторного палива дає можливість використати великий енергетичний потенціал газових родовищ. Разом з тим зрідження метану, який має температуру кипіння нижче -160°С, пов’язане з відповідними труднощами. Крім того для його зберігання і транспортування необхідна спеціальна термостатична тара з вакуумом або іншою надійною термоізоляцією. При заправці рідким метаном може виникнути забруднення навколишнього середовища: при зрідженні різко збільшується його вартість; втрати метану від випаровування, навіть в умовах вакуумної ізоляції складають 7,0-8,0% на добу, причому це не тільки втрати палива, але і різке збільшення ризику пожежі і вибуху. В той же час об’єм рідкого метану в 3 рази менший, ніж об’єм стиснутого при 20 МПа газу, а маса термостатичних балонів у 8 разів менша маси балонів стиснутого газу. Номінальний тиск в кріогенному балоні, залежно від конструкції, становить 0,07-0,7 МПа.
Фізико-хімічні властивості зрідженого природного газу приведена в таблиці 1.25.
Таблиця 1.25
Фізико-хімічні властивості зрідженого природного газу
| Показники
| Значення показників
|
| Густина при температурі 0 °С, і тиску
0,1013 МПа, Н/м3
|
7,00
|
| Температура, °С
- кипіння
- затвердіння
|
- 161,74
- 182,5
|
| Критичний тиск, МПа
| 4,73
|
| Критична температура, °С
| - 82,61
|
| Відносна густина за повітрям
| 0,554
|
| Молярна маса, кг/моль
| 16,043
|
Зріджене газоподібне паливо – це пропан-бутанові суміші газів, які мають теплоту згоряння біля 46,0 мДж/м3. Зріджені гази можна транспортувати в звичайних і автомобільних цистернах. Для заправки ними автомобілів використовують прості і дешеві газонаповнювальні і пересувні установки.
Зріджений пропан-бутановий газ має максимальний тиск 1,6 МПа, для його зберігання і транспортування на борту автомобіля використовують балони місткістю до 250 дм3. Балони заповнюють зрідженим газом не більше 90% об’єму (враховується можливе теплове розширення газу). Решту (10%) займає газоподібна фаза, яка використовується для пуску холодного двигуна.
Відповідно до ГОСТ 27578-87 “Гази вуглеводні зріджені для автомобільного транспорту” зріджені гази випускають двох марок: ПА - пропан автомобільний, рекомендується використовувати при температурі до мінус 20-35°С; ПБА - пропан-бутан автомобільний, рекомендується використовувати при температурі до мінус 20°С. Фізико-хімічні показники цих газів приведені в таблиці 1.26.
| Марка
Показники
| ПА
| ПБА
|
| Масова частка компонентів, %:
- метан і етан
- пропан
- вуглеводні С5 (і вище)
- не насичені вуглеводні, не більше
Об’ємна частка рідкого залишку при 40 °С
Надлишковий тиск насиченої пари, МПа:
- при 45 °С, не більше
- при мінус 35 °С, не менше
- при мінус 20 °С, не менше
Масова частка сірки і сірчистих сполук, %
- не більше
- у тому числі сірководню, не більше
Вміст вільної води і лугів
|
Не нормуються
90±10 50±10
Не нормується
Відсутність
1,6
0,07 -
- 0,07
0,01
0,003
Відсутність
|
Все темы данного раздела:
РОЗДІЛ І.
1. ВИДИ ПАЛИВ, ЇХ ВЛАСТИВОСТІ І ПРОЦЕСИ ГОРІННЯ.....10
1.1. Загальна характеристика палива. Класифікація...............................10
1.2. Склад палива.......
ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ОДЕРЖАННЯ
РІДКИХ ПАЛИВ І МАСЕЛ....................................................................33
2.1. Загальні поняття про нафту.................................................
ПАЛИВ ДЛЯ ДВИГУНІВ З ПРИМУСОВИМ
ЗАПАЛЮВАННЯМ.................................................................................74
3.1. Умови застосування і основні вимоги до бензинів ......................
РОЗДІЛ ІІІ
1. РІДИНИ ДЛЯ СИСТЕМ ОХОЛОДЖЕННЯ ДВИГУНІВ.........329
1.1. Призначення та основні вимоги до охолоджувальних рідин........329
1.2. Використання води у якості охоло
ПЕРЕДМОВА
Нафта і продукти її переробки є основними енергоносіями практично у всіх галузях галузях народного господарства. На сьогодні видобуток Україною власної нафти становить 12-15% від загальної потреби.
Загальна характеристика палива. Класифікація
Паливом називають горючу речовину, яку спеціально спалюють для отримання тепла і подальшого його використання для інших потреб у будь-якій сфері життя людини. Воно повинно мати певні властивості, т
Класифікація палива
Агрегатний стан
палива
Походження палива
природне
штучне
Тверде
Рідке
Склад палива
Будь-яке паливо складається з двох основних частин: горючої і негорючої (баласту). Горюча частина містить різні органічні сполуки, до яких входять такі хімічні елементи: вуглець (С), водень (Н), сі
Теплота згоряння палива
Кількість теплоти, яка виділяється під час повного згоряння одиниці маси (1 кг рідкого або твердого) або одиниці об’єму (1 м3 газоподібного) палива називають питомою теплотою згоряння (т
Тверде паливо
Тверде органічне паливо – це деревина, торф, сланці, буре вугілля, кам’яне вугілля і антрацит. Цінність палива як горючої речовини визначається його хімічним складом і основними властивостями.
Рідке паливо
Рідке паливо, що використовують для потреб теплоенергетики, одержують методами його термохімічного розкладу.
Нафта складається в основному з вуглеводнів трьох класів: метанові вуглеводні –
Газоподібне паливо
Газоподібне паливо поділяють на природне і штучне. До природного відносять газ, що видобувається з газових родовищ, попутний газ, одержуваний одночасно із видобутком нафти, а також газ, який видобу
Основи теорії горіння палива
Горінням називають процес екзотермічного окислення горючої речовини, що швидко відбувається та супроводжується інтенсивним виділенням тепла. В основі процесу горіння лежить
Технологічний процес горіння палива
Для процесу горіння необхідно, щоб горючі речовини і окислювач мали деяку (певну для кожної речовини) температуру, за якої порівняно швидко відбувається їх взаємодія. Температура, за якої хімічний
Загальні поняття про нафту
Нафта, яку добувають з надр землі – в’язка, масляниста рідина з характерним запахом. Колір її залежить від кількості розчинених у ній смол. Нафта буває темно-бурого і буро-зеленого кольору, а іноді
Асортимент бензинів і область їх використання
Відповідно до ГОСТ 2084-77 (з доповненнями) автомобільні бензини випускають таких марок: А-80; АИ-93; АИ-98 - розібратися.
У марці бензинів А вказу
ПАЛИВА ДЛЯ ДИЗЕЛЬНИХ ДВИГУНІВ
4.1. Умови застосування і основні вимоги до дизельних палив
4.2. Умови згоряння палива та забезпечення м’якої роботи двигуна
4.3. Прокачувальна здатність і сумішоу
Умови застосування і основні вимоги до дизельних палив
Дизельні двигуни дуже широко розповсюджені у багатьох галузях народного господарства. У лісовій галузі та сільськогосподарському виробництві використовують швидкохідні дизелі, у як
Умови згоряння палива та забезпечення м’якої роботи двигуна
Вища порівняно з карбюраторним економічність дизельних двигунів зумовлюється своєчасним займанням та повним згорянням впорскнутого палива. Ці фактори узагальнюються збільшенням ст
Властивості дизельних палив
Надійність подачі дизельного палива залежить від прокачувальної здатності, тобто здатності його проходити через елементи системи живлення, головним чином через фільтри грубого і т
Закордонні класифікації дизельних палив
У США і деяких інших країнах технічними умовами, що діють в державному масштабі, встановлюються лише загальні вимоги до найважливіших показників дизельних палив, а конкретні вимоги
Загальні відомості. Класифікація
У лісовому та сільськогосподарському виробництві газоподібне паливо використовується для різних технологічних (опалення теплиць, парників, тваринницьких і птахівницьких комплексів,
Характеристика і асортимент газоподібного палива
З усіх видів газоподібного палива найпоширеніші природні гази, які поділяють на дві групи: гази газових родовищ і супутні, які добуваються разом з нафтою.
Природні гази чис
Суть процесу газифікації. Використання генераторного газу
Газифікація - високотемпературний процес взаємодії вуглецю палива з окислювачами, який проводиться з метою одержання горючих газів Н2, СО, СН4. Окислювачами, які іноді називаю
Особливості одержання і використання біогазу
Біомасою називають все те, з чого складаються рослини та тварини, а також відходи їх життєдіяльності. Біомаса рослин на суші нашої планети становить 2,4·1012 т. В океані щорічно утворюют
Сільському господарстві
Всі вуглеводневі гази маючи високу теплоту і температуру згоряння і достатньо низьку займання, надзвичайно пожежно небезпечні при розгерметизації трубопроводів і ємностей, в яких вони транспорту
Закордонні класифікації газоподібних палив
Масштаби використання газоподібного палива, як палива ДВЗ, у закордонних країнах залежить від співвідношення цін на рідке і газоподібне паливо, а також від вимог максимального використання власних
Масла іншого призначення
1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО МАСТИЛЬНІ МАТЕРІАЛИ
1.1. Роль мастильних матеріалів у використанні машин
1.2. Аспекти проблеми поняття про тертя і його види
Аспекти проблеми поняття про тертя і його види
Як випливає з основних положень в хімотології і триботехніці, проблеми зменшення тертя, корозії і загального зносу автомобілів, як й інших машин і механізмів, тісно зв’язані між собою. Якщо під заг
Аспекти проблеми поняття про тертя і його види
Як випливає з основних положень в хімотології і триботехніці, проблеми зменшення тертя, корозії і загального зносу автомобілів, як й інших машин і механізмів, тісно зв’язані між собою. Якщо під заг
Класифікація мастильних матеріалів
Вироблені та застосовувані мастильні матеріали класифікуються на цілий ряд груп, в залежності від ряду ознак, таких як: походження або вихідна сировина для одержання; зовнішній стан; призначення,
Базові масла і способи їх отримання
Базові масла в залежності від складу можуть бути нафтовими, синтетичними або напівсинтетичними.
Нафтові базові масла - одержують із залишку (мазуту), що утворюється після
Функціональні добавки до масел
В процесі роботи машин і механізмів відбувається зношування сполучених пар. Інтенсивність зношування і сила тертя залежать від цілого ряду факторів, обумовлених режимом тертя (темп
В’язкість і в’язкісно-температурні властивості масел
В’язкість є одним з важливих показників якості масла. За в’язкістю оцінюють придатність масла для даного двигуна в залежності від конструкції, технічного стану, сезонності, умов експлуатації та ін.
Хімічна стабільність та миючі властивості масел
В процесі експлуатації змінюються хімічний склад і властивості масел. Стійкість масел проти окислювання киснем повітря (хімічна стабільність) є одним з найважливіших параметрів, що
Низькотемпературні властивості масел
Для масел, які працюють при низьких температурах, велике значення має їх рухомість. Масла з дуже високою в’язкістю або такі, що втратили рухомість використовувати заборонено. Низь
Протикорозійні властивості
Корозія металів та особливо схильних до неї антифрикційних підшипникових сплавів характеризується послідовним протіканням цілого ряду процесів, які виражаються такими загальними озн
Вплив вмісту води та механічних домішок на якість масла
Вода та механічні домішки викликають підвищений знос пар тертя, прискорюють окислення масла та збільшують його витрату. Наявність води в маслі значно впливає на його антифрикційні властивості. Вода
Протизносні та протизадирні присадки
Знос різних агрегатів, вузлів, механізмів та деталей тракторів, автомобілів і сільськогосподарської техніки залежить від ряду факторів. Так, різке підвищення хімічної активності ма
Випаровуваність масел
Випаровуваність масел характеризується фракційним складом. Моторні масла одержують з висококиплячих фракцій нафти, тому вони в період експлуатації випаровуються незначно. Масла з вузьким фракційним
Вимоги, що пред’являються до моторних масел
Масла, що використовуються в системах мащення двигунів внутрішнього згоряння, називаються моторними маслами. Їх головне призначення - знижувати знос деталей двигуна за рахунок створення на поверхн
Склад і умови роботи моторних масел
Властивості товарного моторного масла визначаються складом і технологією переробки базового масла, а також функціональними властивостями присадок.
Суміш базового масла з п
Фізико-хімічні показники якості моторних масел для бензинових, газових і дизельних двигунів приведені в таблицях 2.13 та 2.14.
Таблиця 2.13
Масла моторні автомобільні для бензинових та газових двигунів
Показник
М-8В1
М-8Г1
М-6
Взаємозамінність масел
Якщо відсутні масла необхідної марки, при їх заміні варто дотримуватися рекомендацій заводів-виготовлювачів, але ніколи не робити заміну маслами більш низької якості. Загальне прави
За температурою краплепадіння можливо визначити робочу температуру вуглеводних мастил.
Для визначення температури краплевиділення використовують спеціальний пристрій (рис. 2.14) – прилад (термометр) длявизначення температури краплепадіння пластичних мастил. Пристрій
Ндустріальні масла
Індустріальні масла призначені для зменшення тертя, спрацьовування та запобігання задирам тертьових поверхонь різноманітних машин та механізмів промислового обладнання: метало- т
Турбінні масла
Турбінні масла призначені для змащування і охолодження вузлів тертя парових, газових турбін, їх турбокомпресорів, турбоповітродувок, турбонасосів та генераторів електричного струму, а також виконую
Обкаточні масла
Для забезпечення надійної і економічної експлуатації двигунів необхідна заводська і післяремонтна технологічна обкатка. При всезростаючому випуску тракторних і автомобільних двигунів заводська обк
Компресорні масла
Компресорні масла використовують для змащення різноманітних вузлів та деталей компресорних машин, їх охолодження, а також для герметизації компресорного обладнання. Умови роботи м
Масла для компресорів холодильних установок
У холодильних установках масла застосовують для змащування вузлів тертя компресорів, що перекачують холодоагенти – аміак, діоксид вуглецю, галогеноподібні (фреони) та ін.
Окрім змащення,
Електроізоляційні масла
До електроізоляційних масел належать трансформаторні, конденсаторні, кабельні та для електричних масляних вимикачів. Як рідкі діелектрики їх застосовують в ролі ізолюючих засобів с
Консерваційні масла
У сільськогосподарському виробництві частина машин (збиральні комбайни, посівні та інші машини, знаряддя) використовуються сезонно та більшу частину року перебувають на зберіганні. При перервах у
Призначення та основні вимоги до охолоджувальних рідин
При спалюванні палива в двигуні частина тепла йде на нагрів стінок камери згоряння та всього двигуна. При досягненні критичної температури двигун перегрівається, при цьому погіршується наповнення
Використання води як охолоджувальної рідини
Найрозповсюдженішою рідиною, що використовується для охолодження, є вода. Вона має найвищу теплоємність 4,19 кДж/(кг·°С), більшу теплопровідність, невелику кінематичну в’язкість (_
Низькозамерзаючі охолоджувальні рідини
В зимовий період експлуатації в системах охолодження двигунів використовують низькозамерзаючі охолоджувальні рідини – антифризи, що є сумішшю етиленгликоля з водою.
Етиленгликоль (двоатомн
Гальмівні рідини
Для гідрогальмівної системи автомобіля (рис. 3.6) виробляють гальмівні рідини на касторовій гликолевій основі. Рідини на касторовій основі мають хороші мастильні властивості та не в
Амортизаторні рідини
Амортизаторні рідини являють собою малов’язкі масла, якими заповнюють гідравлічні амортизатори. Вони повинні володіти хорошими мастильними та антикорозійними властивостями, мати низьку температур
Пускові рідини
Пускові властивості двигунів значно залежать від якості палив і масел, що застосовують. Пуск двигунів при низьких температурах полегшується при використанні бензинів з більшим вмістом легких фракці
Скломиючі рідини
В якості скломиючої рідини зазвичай використовують воду. Але вода замерзає при температурі навколишнього середовища нижче нуля та надходить до форсунок системи змиву. Другим недоліком води є те,
Мийні засоби
Для видалення різноманітних технічних забруднень в системах, вузлах і механізмах використовують мийні засоби. Ці засоби можуть бути однокомпонентними та багатокомпонентними.
Для очищення
Рідини для видалення нагару з деталей двигуна
Для видалення нагару з поршнів, поршневих кілець, головок блоку та інших деталей використовують різноманітні суміші та рідини.
Найрозповсюдженіші миючі засоби на основі каустичної соди (ї
БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК
1. Антипенко А.М., Сорокін С.П., Поляков С.О. Властивості та якість паливо-мастильних матеріалів. – Харків: ЧП Червяк, 2006. – 213 с.
2. Большаков Г.Ф. Восстановление и контроль качества н
Новости и инфо для студентов