USD ЦБ — 67,11 +0,08
EUR ЦБ — 77,09 +0,39
Brent — 72,14 +0,60%
вторник 21 августа 03:33

Техническая библиотека

Энергоресурсы, топливо // Газомоторное топливо ГМТ

Природный газ является наиболее универсальным и доступным топливом, способным заменить нефтепродукты.

К тому же он имеет целый ряд преимуществ по сравнению с нефтью и продуктами ее переработки.

Главным таким преимуществом является высокая экологичность.

Использование газомоторного топлива (ГМТ) - это одно из немногих экологичных решений, которое окупается прямым экономическим эффектом в виде сокращения расходов на ГСМ.

Главным образом это происходит за счет разницы цен на бензин и газ.

Стоимость ГМТ ниже в среднем на 50% стоимости бензина марки Аи-92.

Таким образом, перевод транспортных средств на газ выгоден за счет сокращения затрат на автомобильное топливо как для коммерческих и государственных предприятий, у которых снижаются издержки на содержание автопарков, так и для граждан, которые могут экономить на бензине.

Вдобавок, при переводе транспортных единиц государственного автопарка на альтернативные виды топлива в госбюджете останутся неизрасходованными миллиарды рублей.

Использование ГМТ увеличивает срок эксплуатации транспортных средств и удешевляет их техническое обслуживание.

В отличие от бензинового и дизельного топлива, оно имеет лучшие антидетонационные характеристики (октановое число газомоторного топлива достигает 100-105 единиц), обеспечивает легкость приготовления равномерной топливовоздушной смеси.

Газовая смесь сгорает полностью, поэтому не образуется нагар на поршнях, клапанах и свечах зажигания, что снижает нагрузки на поршневую группу и коленчатый вал, двигатель работает "мягче".

При переходе с жидкого топлива на газомоторное увеличивается срок службы двигателя до капремонта, срок замены масла, реже требуется замена свечей зажигания, суммарная токсичность выбросов в 2-5 раз меньше.

Ресурс двигателя увеличивается в 1,5-2 раза по сравнению с бензиновым.

 

К ГМТ относится природный газ (метан) в компримированном (сжатом) или сжиженном виде, а также сжиженные углеводородные газы (пропанбутановые смеси).

России применяется, в основном, компримированный природный газ (КПГ) - это метан, сжатый под давлением 200-220 атм и сжиженный углеводородный газ (СУГ) - получаемый из попутного нефтяного газа (ПНГ).

 

Для заправки автотранспорта используются 2 вида газовых заправок: для КПГ - это автомобильные газонаполнительные компрессорные станции (АГНКС), для СУГ и СПГ - автомобильные газозаправочные станции (АГЗС).

Работать с СУГ проще, потому что он легко сжижается при обычной температуре и давлении в 10 -15 атм, для перевозки используется стальной баллон с толщиной до 5 мм.

Сжатие метана до состояния КПГ осуществляется при давлении 200 -250 атм, поэтому требования по технике безопасности у КПГ гораздо выше.

 

Мировой рынок газобаллонных автомобилей стремительно развивается.

Число транспортных средств, использующих метан в качестве моторного топлива, превысило 13 млн ед.

Согласно прогнозу Международного газового союза рост парка газобаллонного автотранспорта составит к 2020 г 50 млн ед, а к 2030 г - более 100 млн ед.

 

По состоянию на конец 2010 г в мире действовало более 18 тыс АГНКС; спрос на КПГ за 2010 г. вырос на 20%.

Такое бурное развитие этого направления вполне объяснимо - в настоящее время из всего массово используемого моторного топлива и технологий природный газ обеспечивает наиболее безопасные выбросы отработавших газов автотранспорта.

Перевод автомобилей с бензина на газ позволяет снизить в среднем в 5 раз выбросы вредных веществ, а шумовое воздействие - в 2 раза.

 

В России использование природного газа в качестве моторного топлива является одним из приоритетных направлений развития нефтегазового комплекса.

Газпром, являясь лидером газомоторного рынка России, активно работает над развитием в стране газомоторного сегмента автотранспорта. Газпром сотрудничает с поставщиками газозаправочного оборудования, с органами государственного и муниципального управления, экономическими и научными центрами, международными организациями и зарубежными партнерами, создает новые объекты инфраструктуры в разных регионах страны.

В настоящее время российский парк автомобилей, работающих на природном газе, оценивается более чем в 86 тыс единиц.

Спрос на КПГ в 2010 г составил 345 млн м3.

 

Начиная с 1990х гг появляются различные проекты использования СПГ в качестве ГМТ на водном, железнодорожном и даже автомобильном транспорте, чаще всего с использованием переоборудованых газодизельных двигателей.

В России налаживается серийный выпуск тепловоза ТЭМ19-001 работающего на СПГ.

В США и Европе появляются проекты по переводу грузового автомобильного транспорта на СПГ.

И даже существует проект разработки ракетного двигателя который будет использовать в качестве топлива СПГ + жидкий кислород.

 

Одной из основных задач, связанных с развитием рынка СПГ для транспортного сектора является увеличение числа автомобилей и судов, использующих СПГ в качестве топлива.

Главные технические вопросы в данной области связаны с разработкой и совершенствованием различных типов двигателей, работающих на СПГ.

Судовые двигатели на СПГ.

Можно выделить 3 технологии СПГ-двигателей:

- двигатель с искровым зажиганием на обедненной топливно воздушной смеси;

- 2-топливный двигатель с запальным дизельным топливом и рабочим газом низкого давления;

- 2-топливный двигатель с запальным дизельным топливом и рабочим газом высокого давления.

 

Двигатели с искровым зажиганием работают только на природном газе, в то время как 2-топливные дизельно-газовые двигатели могут работать на дизельном топливе, СПГ и мазуте.

На сегодняшний день можно выделить 3 основных производителя на данном рынке: Wärtsila, Rolls-Royce и Mitsubishi Heavy Industries.

Во многих случаях существующие дизельные двигатели могут быть преобразованы в 2-топливные дизельно-газовые двигатели.

Подобное преобразование существующих двигателей может быть экономически целесообразным решением перевода морских судов на СПГ.

 

Автомобильные двигатели для СПГ,

Американская Cummins Westport разработала линейку СПГ-двигателей, предназначенных для тяжелых грузовиков.

Volvo запустила производство нового 13-литрового двухтопливного двигателя, работающего на дизельном топливе и СПГ.

Компактный СПГ - двигатель с воспламенением от сжатия (Compact Compression Ignition (CCI) Engine) со значительно более высоким значением теплового КПД, чем у существующих аналогов, разработан  . 

Тепловой КПД Motiv Engines может достигать 50%, в то время как тепловой КПД традиционных газовых двигателей составляет около 27%.

Многие дизельные двигатели грузовых автомобилей могут быть преобразованы в двухтопливные дизельно-СПГ двигатели.