Перспективы перевода автомобилей на газомоторное топливо

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

В данной работе на основе проанализированных данных рассмотрены перспективы перевода автомобилей на газомоторное топливо (далее ГМТ). Преимущества и недостатки работы транспорта на дизельном топливе и газомоторном топливе.

Ключевые слова: газомоторное топливо, природный газ.

Abstract

In this paper, based on the data analyzed, the prospects for the conversion of cars to gasoline fuel (hereinafter GMT) are considered. Advantages and disadvantages of the operation of transport on diesel fuel and gas engine fuel.

Key words: gas motor fuel, natural gas.

Экологические проблемы, дефицит и дороговизна бензина вынуждают многие страны мира активно переводить автотранспорт на альтернативные виды моторного топлива. Чаще всего выбор падает на природный газ, который является одним из наиболее экологически чистых и дешевых источников энергии. Некоторые страны, в частности, Германия и Казахстан, массовую газификацию автотранспорта считают приоритетным направлением развития национальных экономик и способом обеспечения своей энергетической и экологической безопасности.

Первый двигатель, работающей на газе, был создан в далеком 1860 году, еще до создания бензинового двигателя. С тех пор количество автомобилей в мире выросло в сотни миллионов раз, но в настоящее время только около 22 миллионов, то есть чуть больше 2% транспортных средств, используют в качестве моторного топлива сжатый или сжиженный природный газ.

Несмотря на ценовое преимущество и экологическую чистоту, природному газу в первое время было сложно конкурировать с бензином и дизельным топливом из-за сложности доставки до потребителя. В отличие от бензина и дизельного топлива, которые можно легко перевозить в цистернах по автомобильным дорогам и железнодорожным путям, основное средство транспортировки газа - газопровод.

Поскольку массовый перевод автотранспорта на ГМТ требует наличия развитой газотранспортной сети, а также доступности безопасного газобаллонного оборудования и сети газонаполнительных компрессорных станций, это стало возможным только в последние годы после объединения усилий многих участников газомоторного рынка.

Благодаря национальным и международным экологическим и экономическим программам, потребление природного газа, в том числе в качестве газомоторного топлива, в мире постоянно растет. Практика показывает, что использование природного газа в качестве моторного топлива способствует улучшению экологической обстановки, более рациональному использованию природных ресурсов, развитию малого бизнеса, повышению бюджетной эффективности и уровня жизни населения.

Стоимость газа примерно на 50% ниже стоимости бензина Аи-92. Именно поэтому транспортные средства выгодно переводить на газ, сокращая затраты на автомобильное топливо. Это удобно коммерческим и государственным предприятиям, поскольку приводит к снижению издержек на содержание автопарков, а также гражданам за счет экономии на бензине. Кроме того, перевод государственных транспортных единиц на альтернативные виды топлива позволит сэкономить денежные средства.

Применение газомоторного топлива повышает срок эксплуатации транспортных средств и упрощает их техническое обслуживание. Причиной этого являются его улучшенные антидетонационные характеристики, в отличие от дизельного и бензинового топлива. Октановое число такого топлива может достигать 100-105 единиц, что облегчает приготовление качественной топливовоздушной смеси.

Газ полностью сгорает, не создавая нагара на клапанах, поршнях и свечах зажигания и снижая нагрузку на коленчатый вал и поршневую группу. От этого двигатель начинает работать «мягче». Двигатель на газомоторном топливе работает значительно дольше и реже требует капремонта, замены масла и свечей зажигания, сохраняет низкую токсичность выбросов. Кроме того, по сравнению с двигателем, работающим на бензиновом топливе, двигатель на природном газе имеет ресурсоемкость в 1,5 -2 раза выше.

Газификация автомобильного транспорта в первую очередь вызвана необходимостью улучшить экологическую ситуацию в крупных городах, жители которых задыхаются от смога. Из-за загрязнения воздуха, которое по оценкам специалистов от 50 до 90% вызвано выбросами вредных веществ при эксплуатации автотранспорта, люди часто страдают от заболеваний дыхательных путей, онкологических и других серьезных болезней.

Эксперты считают, что при массовом использовании автомобилей на газомоторном топливе вред выбросов для здоровья человека на 60% ниже, чем при массовом использовании бензина и дизельного топлива. Кроме этого перевод 20 млн единиц транспорта на газ в мировом масштабе позволит на 20% сократить парниковые выбросы.

Сгорая, метан выделяет в основном воду и углекислый газ. Нет ни золы, ни копоти, портящих двигатели и загрязняющих атмосферу.

КПГ в отличие от бензина и по сравнению с ним: полностью избавляет выбросы от свинцовых соединений, поскольку не содержит свинца;

в 5 раз снижает количество выбросов окиси углерода; в 2 раза снижает количество выбросов несгоревших углеводородов; в 9 раз снижает задымленность атмосферы;

в 2 раза снижет уровень шума при работе двигателя, что также очень важно для больших шумных городов.

КПГ содержит немного серы, ароматических углеводородов и других примесей. То есть продукты его сгорания не являются абсолютно безвредными для человека, но все же метан одно из самых экологически чистых видов моторного топлива, поэтому его использование устраняет и уменьшает ряд серьезных экологических проблем.

Стандарты качества моторного топлива постоянно меняются. Требования к его экологической чистоте все время повышаются, поскольку чем оно чище, тем безопаснее и дешевле обходится эксплуатация автомобильного двигателя и меньший вред наносится окружающей среде.

Природный газ позволяет перейти на использование экологически чистого моторного топлива, которое соответствует стандарту Евро 5, быстро окупив вложения на переоборудование авто за счет его более низкой стоимости по сравнению с бензином и дизельным топливом.

К метану технически невозможно добавить какую -то химическую смесь, поэтому он не может быть некачественным. Его только можно плохо очистить от углеводородных или неуглеродных примесей, однако современные технологии позволяют делать это на достаточно высоком уровне, чтобы потребители не волновались за чистоту КПГ.

Преимущества газификации автомобиля:

• не требует переделки двигателя;

• увеличивает срок службы двигателя в 2 раза, поскольку тот меньше загрязняется продуктами сгорания;

• увеличивает срок службы моторных масел в 1,5--2,0 раза;

• увеличивает срок службы свечей зажигания на 40%;

• делает работу двигателя более пожаробезопасной, поскольку при утечке метан не скапливается, а быстро улетучивается.

Некоторые эксперты предлагают отнести метан к числу возобновляемых источников энергии, поскольку его можно производить промышленным способом (биометан), используя органические отходы, что одновременно решает и часть экологических, и часть экономических (энергетических) проблем человечества.

Развитие газомоторного рынка, которое снизит уровень негативного воздействия автотранспорта на окружающую среду и здоровье населения, требует решения ряда задач научного, технического и организационного характера.

В числе которых:

• «сокращение выбросов загрязняющих веществ автотранспортом вследствие применения экологически чистого топлива;

• расширение и стабилизацию рынка моторных топлив за счет увеличения доли использования газового топлива;

• введение новых мощностей по производству КПГ позволит обеспечить внутренние потребности в автомобильном топливе в долгосрочной перспективе;

• повышение эффективности использования существующих мощностей с целью энергосбережения;

• наращивание инвестиций в реальную экономику в посткризисный период;

• внедрение новых технологий во все отрасли экономики;

• развитие газификации и надежное газоснабжение потребителей;

• развитие газозаправочной сети;

• размещение автогазозаправочных пунктов на основных международных транспортных коридорах».

В последние годы в мире наблюдается рост количества автомобилей, использующих природный газ в качестве моторного топлива. В их числе находятся и переоборудованные под использование газа автомобили, и заводские газомоторные автомобили, и гибридные автомобили, в которых предусмотрены два источники энергии.

Для массовой газификации автомобилей нужны:

• достаточное количество добытого и очищенного метана;

• развитая газотранспортная сеть для транспортировки природного газа после добычи;

• автомобильные газонаполнительные компрессорные станции (АГНКС), которые обеспечивают комплексную обработку (очистку, замеры, сжатие) и хранение газа;

• газобаллонное оборудование (ГБО), которое устанавливается на автомобили;

• заводские газомоторные автомобили (легковые, грузовые, специальная техника);

• специализированные сервисы, которые занимаются установкой и техническим обслуживанием ГБО.

На практике принято различать несколько поколений ГБО. Каждое новое поколение гораздо дороже, но и гораздо совершеннее предыдущего: обеспечивает высшую безопасность, более комфортное использование, меньшую потерю мощности двигателя и грузоподъемности автомобиля.

ГБО состоит из небольшого количества элементов, основными среди которых являются следующие:

• заправочное устройство (используется для заправки баллона газом и предупреждения утечек газа);

• баллон (резервуар для газа);

• редуктор (обеспечивает снижение давления газа при его непосредственной подачи из баллона в двигатель);

• форсунки (выдает порцию газа и распыляет ее);

• клапан (включает и выключает подачу газа из баллона);

• датчик уровня топлива;

• манометр (измеряет уровень давления газа);

• дозатор топлива;

• переключатель (производит переключение между источниками топлива в гибридных авто).

Вес и объем баллонов раньше являлся весомой причиной, по которой автовладельцы не желали устанавливать ГБО на легковые автомобили. Современные технологии устранили эту проблему: баллоны стали легче и безопаснее, а также долговечнее и удобнее. Для грузовиков баллоны делают более объемными и их количество в одном автомобиле доходит до десяти. Баллоны для легковых автомобилей компактные, к тому же обычно их устанавливают не больше одного.

Баллоны для КПГ, в основном цилиндрической формы, делают из стали, металлопластика и полимерных композиционных материалов. Самые тяжелые и дешевые баллоны - стальные, самые легкие и дорогие - полимерно-композитные (на 70% легче, чем металлические). Стальные баллоны традиционно считаются более надежными, хотя современные полимерно-композитные баллоны полностью защищены от утечек газа, не боятся ударов и огня, поэтому полностью взрывобезопасны [1].

Поскольку экологические проблемы усугубляются, газодобывающие и газоперерабатывающие технологии совершенствуются, а запасы нефти истощаются, интерес к метану как источнику энергии и альтернативному виду моторного топлива продолжает расти. В качестве моторного топлива метан особо ценен для стран, у которых есть большие запасы природного газа или возможности для выработки биометана, а также для тех стран, где остро стоят вопросы повышения бюджетной эффективности, улучшения экологической обстановки и обеспечения энергетической безопасности [1,3].

Судя по высоким темпам роста мирового газомоторного рынка в последнее десятилетие, можно утверждать, что перевод автотранспортана ГМТ - общемировая тенденция, которая в ближайшем будущем сохранится и усилится.

автомобиль газомоторный топливо

Список литературы

1. Метан на транспорте. Проблемы, задачи и перспективы развития рынков компримированного природного газа, А.А. Батталханов, 2015 г.

2. Комитет по статистике Министерства национальной экономики Республики Казахстан., 2011-2016 гг.

3. Подгорнова Н.А. Экологические проблемы автомобильного транспорта и пути решения // Молодой ученый. -- 2016. -- №22.2. -- С. 4850.

Размещено на Allbest.ru