Газ для транспорта (новое)
О переводе автомобилей с дизельным двигателем на газовое топливо и бензин в придачу
В мае 2013 распоряжением №767-р от 13 мая 2013года, правительство России приняло решение о развитии заправок сжатым газом метаном. Принято решение строить ежегодно около 300 метановых заправок. Также оборудовать заправки дизельным и бензиновым топливом дополнительным колонками для заправки компримированным природным газом. До недавнего времени слабая сеть заправок препятствовала переводу автомобилей на природный газ. Теперь должно все, хоть и не быстро, меняться в лучшую сторону (интервью Зубкова В.А,)
Перевод на газ двигателей бензиновой группы не представляет сложности и давно производится большим количеством фирм. Оборудование для питания газом представлено широким кругом в основном зарубежных производителей. Частный транспорт, который интенсивно используется для нужд перевозок грузок и пассажиров, активно переводится или на природный газ или на пропан-бутан. Сеть заправок пропан-бутаном шире, переоборудование дешевле. Топливо дороже метана примерно на 30%, но существенно ниже, чем бензин.
Перевод на газ дизелей производится двумя путями:
Газо-дизельный режим, это комбинированная подача топлива дизельное топливо+газ. Дизельное топливо в данном варианте обеспечивает поджиг газовоздушной смеси, запальная доза примерно 12-15% от номинальной дозы. Однако, автомобиль на полной нагрузке используется не более 30% своего рабочего времени и, соответственно, доля дизельного топлива более высока в топливном балансе и может достигать 50%. С учетом того, что затраты на установку баллонов под сжатый газ довольно велики, а сеть заправок слабо развита, то широкого распространение этот способ не получил. Преимуществ этого способа, возможность ездить и на комбинированном топливе и чисто на дизельном топливе.
Чисто газовый режим на сжатом метане или пропан-бутане, это вариант изменения конструкции дизеля, путем уменьшения степени сжатия и установки искрового зажигания. В этом направлении достигнуты существенные успехи фирмой ООО Раритэк, Набережные Челны. Фирмой в чисто газовой версии выпускаются на шасси автомобилей ОАО КАМАЗ:
· самосвалы,
· коммунальная техника,
· седельный тягачи.
· автобусы НЕФАЗ.
В этой версии мы имеем однотопливный автомобиль и соответственно все ограничения на его использование. Автомобиль может использоваться на внутригородском или пригородном цикле. Количество метановых заправок даже в крупных городах пока ограничено 2-3 заправками. Время заправки значительно продолжительнее, чем дизельным топливом. Несмотря на то, что затраты на топливо снижаются в 2,5 раза, указанные неудобства и лишний пробег до заправки пока сдерживают массовый перевод и эксплуатацию серийных газовых грузовых автомобилей. Кроме того, требуется держать в резерве запас топлива, для того чтобы хватило его доехать до заправки.
Решением это проблемы и полного снятия ограничения на маршруты движения является установка многотопливных систем:
метан, пропан-бутан, бензин,
бензин, пропан-бутан,
метан, пропан-бутан.
Самая предпочтительная схема, снимающая все ограничения на дальность маршрута и направление это все-таки метан, пропан-бутан и бензин. Бензин дает возможность преодолевать мертвые зоны, где нет ни метановых, ни пропан-бутановы заправок, прогревать двигатель после запуска. Особенно это важно при работе на пропан-бутане.
На нашем предприятие, поэтапно, реализуется трехтопливная система питания для серийного КАМАЗа самосвала с атмосферным двигателем. Задача поставлена разработать простую систему для использования на автомобилях, автобусах, коммунальной, дорожной сельскохозяйственной технике, находящейся в эксплуатации. На выставке вооружений, которая состоится 25 сентября 2013 года в г. Нижнем Тагиле мы планируем продемонстрировать трехтопливный образец КАМАЗа на базе газовой системы 4-го поколения.
Классификация газовых систем питания
По принципу работы, применяемые в настоящее время газовые системы, можно разделить на четыре поколения:
I поколение
Механические системы с вакуумным управлением, которые устанавливают на бензиновые карбюраторные автомобили.
II поколение
Механические системы, дополненные электронным дозирующим устройством, работающим по принципу обратной связи с датчиком содержания кислорода (лямбда-зонд). Они устанавливаются на автомобили, оснащенные инжекторным двигателем и каталитическим нейтрализатором отработавших газов.
III поколение
Системы, обеспечивающие распределенный синхронный впрыск газа с дозатором-распределителем, который управляется электронным блоком. Газ подается во впускной коллектор с помощью механических форсунок, которые открываются за счет избыточного давления в магистрали подачи газа.
IV поколение
Системы распределенного последовательного впрыска газа с электромагнитными форсунками, которые управляются более совершенным электронным блоком. Как и в системе предыдущего поколения, газовые форсунки устанавливаются на коллекторе непосредственно у впускного клапана каждого цилиндра.
Системы первого и второго поколений имеют ряд недостатков, и не отвечают действующим в настоящее время стандартам ЕЭК ООН. Токсичность отработавших газов (ОГ) автомобилей, оснащенных такими системами, как правило, находится на уровне норм ЕВРО-1, которые действовали в Европе до 1996 года, и лишь в отдельных случаях приближаются к нормам ЕВРО-2. В связи с этим производители газового оборудования разработали системы третьего и четвертого поколений, которые находят все большее распространение.
Газовые системы в Европе
Системы с распределенным впрыском газа конструктивно сложнее, а значит дороже. Вместе с этим, по сравнению с механическими системами они имеют ряд преимуществ:
точное дозирование подачи газа;
меньший расход топлива;
снижение мощности двигателя только на 2-3% (у систем 1-2 поколений — 5-7%);
снижение токсичности отработавших газов до норм ЕВРО-3 и ЕВРО-4;
отсутствие режимов обеднения смеси, которые приводят к резкому повышению температуры впускных и выпускных клапанов и выходу их из строя;
исключение «хлопков» — эффект возникающий при воспламенении топливной смеси во впускном коллекторе, разрушающий датчики массового расхода воздуха, корпуса воздушных фильтров и другие элементы.