Mikä on puristettu ja nesteytetty kaasu. Polttoaine autoihin. Nesteytetty, paineistettu kaasu

Kaasumaisia ​​hiilivetyjä, jotka on tuotettu kaasu- ja kaasukondensaattikentistä, kutsutaan yleensä maakaasuksi. Maakaasu on tällä hetkellä yksi tärkeimmistä kotitalous- ja ympäristöystävällisistä teollisuuspolttoaineista. Sitä käytetään myös raaka -aineena vedyn, hiilimustan (noki), etaanin, eteenin ja asetyleenin valmistuksessa.

Maakaasu koostuu pääasiassa alkaaneista, joita edustavat pääasiassa normaalit hiilivedyt, joissa on 1–4 hiiliatomia (CGC 4), ja isobutaani.

Kuivan maakaasun pääkomponentti on metaani (93-98%), jossa H: C-suhde on 33%. Loput hiilivetykomponentit ovat pienempiä määriä. Maakaasun kaasumaisten alkaanien kiehumispisteet ovat normaalissa paineessa -162 C -0 C.

Jos XX vuosisadalla maailman suurin huomio kiinnitettiin maakaasun kerrostumien tutkimukseen, etsintään ja kehittämiseen, jotka ovat tavallisia (perinteisiä) kaasua sisältäviä hiilivetykertymiä, niin XXI vuosisadalla taloudellinen tilanne vaatii jo kääntymistä epätavallisiin lähteisiin sisältyvät merkittävät potentiaaliset maakaasuvarat, ennen kuin ne koostuvat maakaasun hydraateista (GT). GG: t ovat erittäin merkittävä ja edelleen kehittymätön maakaasun lähde maapallolla. Ne voivat olla todellinen kilpailija perinteisille talletuksille valtavien resurssiensa, laajan jakautumisensa, matalan esiintymisensä ja kaasukonsentraationsa vuoksi (yksi kuutiometri luonnollista metaanihydraattia kiinteässä tilassa sisältää noin 164 kuutiometriä metaania kaasufaasissa ja 0,87 kuutiometriä vettä).

Muutama vuosi on kulunut ensimmäisten maakaasuhydraattiesiintymien löytämisestä. Niiden avaamisessa etusijalla ovat venäläiset tutkijat. Maaliskuussa 2000 venäläinen-belgialainen retkikunta löysi ainutlaatuisen kaasuhydraattiesiintymän Baikal-järven makean veden pohjasedimentistä useiden satojen metrien päässä veden pinnasta. Ensimmäistä kertaa järven pohjasta poistettiin suuria, jopa 7 cm: n kokoisia kaasuhydraattikiteitä.

Vuonna tehty tutkimus eri alueilla maailmassa todettiin, että noin 98% GT -resursseista sijaitsee maailmanmeren vesillä (Pohjois-, Keski- ja Etelä -Amerikan, Japanin, Norjan ja Afrikan rannikoilla sekä Kaspianmerellä ja Mustalla merellä) ) yli 200-700 metrin syvyyksissä ja vain 2% - mantereiden napa -alueilla. Painotettujen keskiarvojen mukaan kaasuhydraattiesiintymien resurssit ovat noin 21 000 biljoonaa kuutiometriä. Nykyisellä energiankulutuksella, vaikka vain 10% kaasun hydraattiresursseista käytetään, maailma saa 200 vuoden ajan korkealaatuisia raaka-aineita ympäristöystävälliseen energiantuotantoon.

Maailman energianeuvoston mukaan maakaasua esitetään vuoteen 2020 asti teknisesti parhaiten valmistetuksi polttoaineeksi polttomoottoreihin sekä ajoneuvon valmistelun kannalta, mikä edellyttää vähimmäiskustannuksia ajoneuvon muuttamisesta nestemäisestä polttoaineesta kaasumaiseksi polttoaineeksi että luonnon kaasuvarat.

Sekä kaasu- että bensiinikäyttöiset autot päästävät ilmakehään suunnilleen saman määrän hiilivetyjä. Bensiinimoottori päästää paljon erilaisia ​​hiilivetyjä, ja kaasumoottori päästää metaania, joka on vakain kaikista tyydyttyneistä hiilivedyistä hapettumaan. Siksi kaasuajoneuvon hiilivetypäästöt ovat vähemmän vaarallisia.

Maakaasuvarastojen (pääasiassa metaanin) ja sen tuotannon osalta Venäjä on maailman ykkönen.

Maakaasun osuus maailman polttoaine- ja energiataseesta on hyvin vaatimaton - 23%. Kaasuteollisuuden kasvuvauhti on useimmissa maailman maissa myös alhainen. Poikkeuksia ovat maat, kuten Venäjä, Alankomaat, Norja ja monet muut maat, joissa voidaan katsoa, ​​että "öljyn aikakausi" on korvattu "maakaasun aikakaudella" tai "metaanikaudella".

Kun kaasua käytetään kaasutinmoottoreissa, 1 m 3 kuorma -autoille korvaa keskimäärin 1 litran ja henkilöautoille 1,2 litraa bensiiniä.

CNG: n käyttö tieliikenne voi tarjota autoja, joiden kapasiteetti on 30–40% suurempi kuin nykyaikaisten bensiinikäyttöisten autojen, ja niiden hyötysuhde on jopa 38–40%, samalla kun moottorin käyttöikä kasvaa 1,5 kertaa ja öljynvaihtoaika kaksi kertaa.

Maakaasun suurin haitta moottoripolttoaineena on ensinnäkin sen alhaisempi (1000 kertaa) tilavuusenergiatiheys verrattuna nestemäisiin polttoaineisiin - 0,034 MJ / l maakaasulle, 31,3 ja 35,6 MJ / l bensiinille ja dieselpolttoaineelle ... ...

Maakaasu itsessään on erittäin tilaa vievä polttoaine, koska sen tiheys on kuusisataa kertaa pienempi kuin bensiinin. Jos haluat säilyttää sen pakatussa tilassa, sinun on käytettävä erityisiä melko raskaita sylintereitä. Autoon asennetut massiiviset kaasupullot lisäävät sen painoa ja vähentävät kantavuutta. Puristettua kaasua varastoidaan pääasiassa metallipulloissa. kaasuajoneuvojen moottorien optimaalista suurta puristussuhdetta ei ole vahvistettu, koska on tarpeen säilyttää kyky vaihtaa nopeasti bensiiniin, mikä johtaa moottorin tehon laskuun (jopa 20%), minkä seurauksena suurin nopeus pienenee 5-6%, moottorin käynnistäminen on vaikeaa kylmänä vuodenaikana (alle 0 ° C), mikä selittyy korkeammalla syttymislämpötilalla ja luonnon itsesyttymisellä, joten virtalähteenä on kaasupolttoainelämmittimet järjestelmä; lämmityksen puuttuessa on mahdollista käynnistää moottori öljypolttoaineella ja sen jälkeen vaihtaa kaasuun moottorin lämmittämisen jälkeen; polttoainejärjestelmän suunnittelu muuttuu monimutkaisemmaksi, sen paino kasvaa ja ylläpidon ja korjauksen määrä ja kustannukset kasvavat 3-10%;

Turvallisuusmääräysten mukaan kaasu on laukaistava ennen kuin pysäköit auton ja vielä enemmän autotallissa. Ja työpäivän alussa sinun on mentävä nestemäisen polttoaineen erikoistuneelle kaasutankkausasemalle, mikä on erittäin hankalaa.

Bensiinille suunnitellut autojen pakokaasukatalysaattorit eivät ole tehokkaita typen oksidien ja metaanin pelkistäjiä käytettäessä maakaasua. Moottoreita ja katalysaattoreita on parannettava. Ympäristön kannalta kaasumoottori, jossa on muuttuva kolmivaiheinen katalysaattori, voisi olla lupaavin ratkaisu kaikkien epäpuhtauksien päästöjen vähentämiseksi yli 90%.

Maakaasun käyttö dieselmoottoreissa on vaikeaa suhteellisen paljon korkea lämpötila itsesyttyminen ja vastaavasti alhainen setaaniluku. Tämän vaikeuden voittamiseksi käytetään ns. Kaksipolttoainetta-pieni määrä dieselpolttoainetta ruiskutetaan polttokammioon sytytysvarauksena ja sitten syötetään paineistettua maakaasua. Joskus on tarpeen asentaa kipinäsytytysjärjestelmä. Maakaasulla toimivia dieselmoottoreita käytetään laajalti itse kaasuteollisuudessa mäntäkaasun pumppausyksiköissä ja moottori-torogeneraattoreissa, joissa on kipinä- ja esisytytyssytytys.

On huomattava, että kaasumainen polttoaine on ainoa vaihtoehtoinen polttoaine, jonka tekniset ja ympäristöongelmat ovat suurelta osin ratkaistu Venäjällä, vaikka kuluttajan psykologian rikkominen aiheuttaa tiettyjä vaikeuksia tuntemattoman polttoaineen suhteen.

CNG: n käyttö ilmailussa mahdollistaa pakokaasujen ympäristöominaisuuksien radikaalin muuttamisen, lentopolttoaineen alijäämän poistamisen moniksi vuosikymmeniksi ja polttoainekustannusten alentamisen.

Analyysi maakaasun käytön mahdollisuuksista aluksissa osoitti, että tämän tyyppistä energiankuljetuslaitetta voidaan suositella käytettäväksi vain apulaivaston aluksissa.

1.1.2 Metaania sisältävät kaasut kivihiilisaumoissa ja maanalaisessa hydrosfäärissä

Hiilikaivoksen metaani on löytänyt käytännön sovelluksen. Viime aikoina sitä on ehdottomasti kutsuttu vaihtoehtoiseksi polttoaineeksi autoille. Sen määrä on verrattavissa kivihiilen resursseihin (104 miljardia tonnia).

Vaikka jotakin hiilikaivoksen metaania louhitaan maailmassa, sitä on jo käytetty. Vuoteen 1990 mennessä yli 90 000 ajoneuvoa käytti CMM -järjestelmää Yhdysvalloissa, Italiassa, Saksassa ja Isossa -Britanniassa. Esimerkiksi Yhdistyneessä kuningaskunnassa sitä käytetään laajalti moottoripolttoaineena säännöllisiin linja -autoihin maan hiilialueilla. Kaivoskaasun metaanipitoisuus on 1-98%. Moottoripolttoaineena suurin kiinnostus on hiilisaumoista, kaivostoiminnan vaikutusalueiden ulkopuolella, hiilen ja kaasun tuotantotekniikan mukaisesti uutetusta kaasusta. Tällaisen kentän ydin on poimia kaasua pinnalta porattuilla kaivoilla käyttämällä kaasun talteenoton stimulointimenetelmiä, kun taas kaivoskaasu sisältää 95-98% metaania, 3-5% typpeä ja 1-3% hiilidioksidia.

Venäjällä hiilikaivosmetaani energiapolttoaineena ja kemiallisena raaka -aineena kiinnittää huomiota tähän mennessä tunnistettujen mahdollisten varantojen näkökulmasta.

On huomattava, että palavien kaasujen pitoisuus hiilisaumoissa riippuu varastojen kehittymisen syvyydestä ja kasvaa sen kasvaessa. Tämä johtaa kaivoksiin tulevien kaasupäästöjen voimakkuuden ja määrän lisääntymiseen.

Tällä hetkellä Venäjällä hiilisaumoissa ja sitä ympäröivissä kivissä oleva hiilikaivosmetaani uutetaan pintaan tyhjiöpumppaamoilla erityisesti porattujen kaivojen kautta ja kaivostilasta se vapautuu ilmakehään ilmanvaihtojärjestelmän kautta.

Kaikissa tapauksissa metaani-ilma-seoksen käyttö energiapolttoaineena määräytyy sen koostumuksen mukaan, ts. metaanin ja ilman suhde. Näiden komponenttien prosentuaalinen suhde määrää metaani-ilma-seoksen energia-arvon ja sen käytön mahdollisuuden erityisesti räjähdysvaaran kannalta palamisen aikana.

Käytäntö on vahvistanut, että metaani-ilma-seos, jonka metaanipitoisuus on välillä 2,5-30% nykyisen luokituksen mukaan, on huonompi ja räjähtävä poltettaessa, ja seokset, jotka sisältävät alle 2,5 ja yli 30% puhdasta metaania, ovat turvallisia poltettaessa voimalaitoksissa. Molemmat seokset ovat varmasti mahdollisia energialähteitä.

Tekninen käyttö Huono standardin mukainen metaani-ilma-seos tuo puhtaan metaanin pitoisuuden normaalille tasolle (yli 30% ja alle 2,5%). Tämä voidaan tehdä ensinnäkin parantamalla kaasunpoistojärjestelmiä, joiden avulla seoksen metaanipitoisuus voidaan pitää yli 30%. Mutta tämän polun toteuttamisella, arvioimalla huonolaatuisen kaivoksen metaanin osuutta metaanin yleisestä rakenteesta, on tiettyjä vaikeuksia. Toinen tapa on lisätä metaanipitoisuutta lisäämällä maakaasua seokseen. Kolmas suunta - metaanipitoisuuden alentaminen alemmalle räjähdysrajalle laimentamalla seos ilmalla - on yksinkertaisin käytännön toteutuksessa.

Tällä hetkellä Venäjällä parhaat onnistumiset kaasunpoistossa ja hiilikaivosmetaanin käytössä on saavutettu Vorkutan altaassa, jossa sitä käytetään kattilahuoneissa, palolämmittimissä ja -kuivaimissa. Nykyaikaiset tekniikat mahdollistaa tehokkaasti metaanin uuttamisen matalissa hiilisaumoissa, joissa on suuri paksuus ja korkea kaasun kyllästyminen, jos on mahdollista käyttää menetelmiä kaasun sisäänvirtauksen stimuloimiseksi pohjareikään. Vain harvat maailman hiilialueet täyttävät nämä ehdot, joten hiilikerroksisen metaanin suurista resursseista huolimatta todellinen kaasuntuotanto tulevina vuosina ei todennäköisesti ylitä 5-10% kaasun kokonaistuotannosta.

Veteen liuennut a maanalaisen hydrosfäärin hajotetut kaasut(4500 metrin syvyyteen) on levinnyt lähes kaikkialle maankuoreen. Kaasuvaroja yhteensä pohjavesi 4500 metrin syvyyteen, VNIGRI -arvioiden mukaan, saavuttaa 10000 biljoonaa m / a syvyyteen keskimäärin enintään 10 km,

Maan maanalainen hydrosfääri johtuu hiilivetyjen ja muiden kaasukomponenttien suuresta liukoisuudesta geologisessa ajassa ja on pysyvässä, paikoin etenevässä kaasun kyllästymisessä pääasiassa hiilivetyillä, mikä johtaa väistämättä vyöhykkeiden muodostumiseen suurin kaasun kyllästyminen. Tällaisten vyöhykkeiden tutkimus, joka on tällä hetkellä luotettavasti luotu nuorille alustoille ja joka on olemassa useiden alueiden muinaisissa kehitysvaiheissa, mahdollistaa hiilivetykertymien ja kaasun geokemiallisten suhteiden luonteen paljastamisen. kyllästetty pohjavesi.

tieteelliseen tutkimukseen öljyn ja kaasun hydrogeologian alalla on yleisen mallin luominen, jonka mukaan teollisuuskaasun ja mahdollisesti öljyn talletukset," ovat seurausta maanalaisen hydrosfäärin maailmanlaajuisesta kaasun kyllästymisprosessista.

Annettu kaavamainen malli vastaa melko tarkasti seuraavien kaasua sisältävien provinssien ja kaasua sisältävien alueiden luonnonolosuhteita.

Biokaasu

Aiemmin kukaan Venäjällä ei vakavasti ajatellut paikallisista resursseista peräisin olevia kaasumaisia ​​polttoaineita. Maalla, jolla on suuret öljy- ja kaasuvarat, olisi varaa siihen. Maissa, joissa ei ole luonnonvaroja, 1980-luvun puolivälistä lähtien kaikki mahdolliset paikalliset vaihtoehtoisten moottoripolttoaineiden lähteet on rekisteröity ja tuotettu. Näitä ovat ennen kaikkea erilaiset kasvi- ja eläinperäiset biomassat.

Biokaasu on metaanin ja hiilidioksidin seos, joka syntyy eri biomassojen metaanin hajotuksella. Metaanin käyminen - anaerobisten bakteerien luonnollisen biokenoosin tulos - tapahtuu 10 - 55 ° C: n lämpötiloissa kolmella alueella: 10 ... 25 ° С - psykofiilinen; 25,40 ° С - mesofiilinen; 52 ... 55 ° С - termofiilinen. Järjestelmän kosteus on 8-99 %, optimaalinen arvo on 92 - 93%. Biokaasun metaanipitoisuus vaihtelee riippuen kemiallinen koostumus raaka-aineita ja voi olla 50-90%.

Biokaasun kannalta teollisuustuotanto ja sovelluksia moottoreissa Ajoneuvo, on Venäjälle vakava käytännön etu. Maamme kerää vuosittain jopa 300 miljoonaa tonnia (kuiva -ainetta) orgaanista jätettä: 250 miljoonaa tonnia maataloustuotannossa, 50 miljoonaa tonnia kiinteän jätteen muodossa. Tämä jäte on erinomainen raaka -aine biokaasun tuotantoon. Mahdollinen vuosittain tuotettavan biokaasun määrä voi olla 90 miljardia kuutiometriä eli 40 miljoonaa tonnia öljykvivalenttia 20 miljardin euron arvosta. Biopolttoaineen (syngaasi ja biokaasu) tuotantomäärän mahdolliset kokonaiskustannukset voivat olla 35 miljardia euroa vuodessa.

Jätteen käyminen tapahtuu parhaiten keittimissä - metalli- tai teräsbetonisäiliöissä lämmittäen ja sekoittaen.

Biokaasun tuottamiseksi kiinteästä yhdyskuntajätteestä (MSW) ne ensin murskataan ja sekoitetaan sitten keittimessä sedimentointisäiliöiden jätevesilietteen kanssa hoitotilat... Kaasut sisältävät jopa 50% metaania, 25% hiilidioksidia, jopa 2% vetyä ja typpeä. Tätä tekniikkaa käytetään laajalti ulkomailla - Yhdysvalloissa, Saksassa, Japanissa, Ruotsissa.

Biokaasu on yksi lupaavimmista moottoripolttoaineista, jotka valmistetaan paikallisista raaka -aineista teollisen tuotannon ja ajoneuvojen moottoreiden käytön kannalta. Lyhyessä ajassa moniin maailman maihin luotiin koko biokaasun tuotannonala.

Merkittävä osa tuotetusta biokaasusta käytetään sähkön tuottamiseen.

Teollisuusmaista johtava asema biokaasun tuotannossa ja käytössä kuuluu Tanskalle

Kuten käytäntö osoittaa, jätekaasujen tuotanto 100 000 asukkaan asutusta palvelevan viemäriverkoston syöttämästä käsittelyasemasta saavuttaa yli 2500 m 3 päivässä, mikä vastaa 2000 litraa bensiiniä.

Biokaasun tuotantoon kuuluu myös kaatopaikkakaasun tai biokaasun tuotanto kaatopaikkojen jätteistä. Tällä hetkellä monissa maissa rakennetaan kiinteitä kotitalousjätteitä varten erityisesti varustettuja varastointilaitoksia, jotta niistä saadaan biokaasua sähkön ja lämmön tuottamiseksi. Maataloudessa on saatavilla merkittäviä määriä käymisraaka -aineita.

Biokaasutekniikat ovat tehokkaita missä tahansa suuren Venäjän ilmasto -alueella. Tällä tavoin tuotetaan jo kaasumaisia ​​polttoaineita ja erittäin tehokkaita orgaanisia lannoitteita, jotka ovat välttämättömiä nykyaikaiselle Venäjän maataloudelle.

Alhaisen lämpöarvon kaasulla toimivien moottoriajoneuvomoottoreiden, kuten biokaasun, kehittäminen aiheuttaa kuitenkin tiettyjä vaikeuksia. Siksi on tarkoituksenmukaisempaa käyttää ei biokaasua, vaan siitä saatua biometaania. Tätä varten CO2 ja muut epäpuhtaudet poistetaan biokaasusta. Tuotettu kaasu (biometaani) sisältää 90-97% CH4: ää ja sen lämpöarvo on 35-40 MJ / m 3. Biokaasun puhdistus hiilidioksidista voidaan suorittaa eri tavoin... Yleisin: kaasujen pesu nesteenimureilla (esimerkiksi vesi), jäätyminen, adsorptio alhaiset lämpötilat.

Biometaanilla, kuten muillakin kaasupolttoaineilla, on alhainen tilavuusenergiapitoisuus.

Nesteytetyt kaasut

Samankaltaista tietoa.

Mutta vuoden 1973 öljykriisi lisäsi kiinnostusta autoteollisuuden kaasua kohtaan.

Tekniset tiedot

Suorituskykyominaisuudet

Metaanipolttoaineella on korkeampi oktaaniluku ja erityinen palamislämpö kuin polttoöljyllä tai nestekaasuilla, eikä se muuta fysikaalis -kemiallisia ominaisuuksia matalissa lämpötiloissa. Puristetun maakaasun oktaaniluku on välillä 110-125 ja tuottaa palamisen aikana 48500 kJ / kg, bensiini-76-98 ja 44000 kJ / kg, propaani-butaani-102-112 ja 46000 kJ / kg. CNG on kuitenkin stökiometrisen seoksen lämpöarvoa huonompi kuin bensiini ja propaani-butaani, ja se tarjoaa 6-8% pienemmän suorituskyvyn moottoreissa, jotka on suunniteltu kahdentyyppisille polttoaineille.

Painekaasuajoneuvojen käyttökustannukset ovat pienemmät. CNG: llä ajavien autojen, kuorma-autojen ja linja-autojen 100 kilometrin ajomatkan hinta on 1,5–2,5 kertaa pienempi kuin bensiinillä, dieselpolttoaineella tai nestekaasulla toimivissa ajoneuvoissa. Metaani ei muodosta hiilikerrostumia mäntien, venttiilien ja sytytystulppien päälle, ei pese öljykalvoa sylinterin seinämistä, ei laimenna öljyä kampikammiossa, minkä vuoksi ajoneuvon huoltokilometrit kasvavat 1,5 kertaa, käyttöikä moottoriöljyä, sytytystulppia ja sylinterimäntäryhmää-1, 5-2 kertaa. Moottorin kuormituksen vähentäminen vähentää myös käyttökohinaa 7-9 desibeliä.

Turvallisuus

Painekaasulaitteissa on useita turvatekijöitä. Sylinterit tuhoutuvat, kun ne putoavat korkealta, osuvat ampuma -aseeseen, törmäävät avotuli, äärimmäisissä lämpötiloissa ja aggressiivisissa ympäristöissä, samoin kuin ne sijaitsevat tilastollisesti vähemmän todennäköisesti muuttamassa auton osia: BMW: n mukaan näiden kehon osien merkittävän vahingoittumisen todennäköisyys on 1-5%. Tilastotietojen mukaan American Gas Association keräsi tilastoja 2400 kaasukäyttöisen ajoneuvon, joiden yhteenlaskettu kilometrimäärä oli 280 miljoonaa kilometriä 1990--2000 -luvuilla, käytön perusteella. Tiedot osoittivat, että 180: sta 1360 törmäyksestä isku tapahtui alueella, jossa sylinterit sijaitsivat, mutta yksikään ei vaurioitunut, ja 5 tapauksessa rekisteröitiin bensiinin syttyminen.

Ympäristöystävällisyys

Paineistettu maakaasu on yksi ympäristöystävällisimmistä polttoaineista ja täyttää Euro-5 / Euro-6-standardin vaatimukset. CNG -käytön hiilidioksidipäästöt ovat 0,1 grammaa kilometriä kohden. CNG -autot päästävät ilmakehään 2 kertaa vähemmän typen oksideja, 10 kertaa vähemmän hiilimonoksidia ja 3 kertaa vähemmän muita hiilioksideja kuin bensiinimoottorilla varustetut autot. Maakaasun polttaminen ei muodosta nokea eikä lyijy- ja rikkipäästöjä. Yleensä CNG: n käyttö tuottaa 9 kertaa vähemmän savua ympäröivään ilmaan.

Standardointi

CNG: n laatua säätelevät seuraavat kansalliset standardit:

• GOST 27577-2000 “Painepolttokaasu polttomoottoreihin. TU "(RF -standardi);
• J1616 1994 "Pinta -ajoneuvojen suositeltu käytäntö - suositeltava käytäntö paineistetun maakaasun ajoneuvojen polttoaineelle" (Yhdysvaltain standardi, jonka on kehittänyt SAE (Society of Automotive Engineers));
• SAE J1616 (Yhdysvaltain standardi);
• CARB (CNG -eritelmä, USA, Kalifornia);
• DIN 51624 "Autopolttoaineet Maakaasu - vaatimukset ja testimenettelyt" (Saksan standardi);
• Legge.
• Puolan talousministeriön asetus paineistetun maakaasun (CNG) laatuvaatimuksista (Puolan standardi);
• GB 18047-2000 "Paineistettu maakaasu ajoneuvojen polttoaineena" (Kiinan standardi);
• SS 15 54 38 “Moottoripolttoaineet. - Biokaasu polttoaineena nopeille otto-moottoreille "(standardi moottoripolttoaineena käytetylle puristetulle biometaanille (tyypit A ja B); Ruotsin standardointiinstituutin kehittämä, hyväksytty 15. syyskuuta 1999 ja on yleisesti tunnustettu Euroopan maissa) ;
• PCD 3 (2370) C “Paineistettu maakaasu (CNG) autoihin. Erittely "(Intian standardi);
• PNS 2029: 2003 "Maakaasu käytettäväksi ajoneuvojen painepolttoaineena. Eritelmä" (Filippiinien standardi);
• 10K / 34 / DDJM / 1993 (Öljyn ja kaasun pääjohtajan asetus, päivätty 1. helmikuuta 1993) (Indonesian standardi).

Maakaasun käsittely- ja käyttötekniikat, jotka heijastuvat kansallisiin standardeihin, on esitetty kansainvälisessä standardissa ISO 15403 "Maakaasu käytettäväksi ajoneuvojen painepolttoaineena". Sen ensimmäisessä osassa asetetaan vaatimukset maakaasun indikaattoreille, jotka takaavat kaasun täyttölaitteiden ja ajoneuvovarusteiden turvallisen ja häiriöttömän toiminnan, ja toisessa osassa asetetaan vaatimukset sellaisten parametrien määrällisille arvoille, jotka normalisoivat maakaasun laatua kuljetuspolttoaineena .

Käyttö

Autot

Kaasuajoneuvojen moottorit luokitellaan käytettäviksi tarkoitettujen polttoaineiden lukumäärän mukaan. Kaasumoottorit (oma, yksiarvoiset) on suunniteltu toimimaan suoraan maakaasulla, mikä tarjoaa parhaan hyötysuhteen. Tyypillisesti kaasukäyttöisissä ajoneuvoissa ei ole bensiinisäiliötä, mutta joskus ne tukevat bensiinin käyttöä varapolttoaineena. Bensiini-kaasu (kaksipolttoaine, englantilainen kaksipolttoaine, kaksiarvoinen) moottorit mahdollistavat sekä kaasun että bensiinin käytön. Suurin osa bensiinikäyttöisistä ajoneuvoista on ajoneuvoja, jotka on muutettu valmistajan ulkopuolelle. Kaasu-dieselmoottorit (eng. Dual-fuel) moottorit kuluttavat pienillä nopeuksilla enemmän dieseliä, korkeilla-enemmän kaasua. Kaasu- ja bensiini-kaasumoottorit ovat yleisimpiä henkilö- ja kevyissä kuorma-autoissa, kaasu-dieselmoottorit ovat yleisimpiä raskaissa kuorma-autoissa.

Painekaasulla toimivia tuotantoautoja valmistavat monet autoalan yritykset, kuten Audi, BMW, Cadillac, Ford, Mercedes-Benz, Chrysler, Honda, Kia, Toyota, Volkswagen. Erityisesti henkilöautojen ja kevyiden kuorma-autojen segmentissä markkinoita edustavat Fiat Doblò 1.4 CNG, Fiat Qubo 1.4 Natural Power, Ford C-Max 2.0 CNG, Mercedes-Benz B 180 NGT, Mercedes-Benz E200 NGT, Mercedes -Benz Sprinter NGT, Opel Combo Tour 1.4 Turbo CNG, Opel Zafira 1.6 CNG Ecoflex, Volkswagen Caddy 2.0 Ecofuel and Life 2.0 Ecofuel, Volkswagen Passat 1.4 TSI Ecofuel, Volkswagen Touran 1.4 TSI Ecofuel, Volkswagen Transporter Caravelle 2.0 Bensin / Gas, Volvo V70 2.5 FT Summum ja muut mallit. Iveco, Scania, Volvo ja muut yritykset valmistavat CNG: llä toimivia suuria rahti- ja henkilöautoja. Suurimmat venäläisten maakaasuautojen valmistajat ovat GAZ Group, KamAZ ja Volgabus. Kaikkiaan Venäjän markkinoilla on noin 150 kaasulaitemallia, mukaan lukien KamAZ-kuorma-autotraktorit, keskitonninen GAZon Next CNG, pienitonninen GAZelle Next CNG ja GAZelle-Business CNG, henkilöautot Lada Vesta, Lada Largus, UAZ Patriot ja muut.

Monet hallitukset ovat turvautuneet institutionaalisiin, sääntelyllisiin ja taloudellisiin kannustimiin kaasupolttoaineiden suosimiseksi. Suosittuja organisatorisia toimenpiteitä ovat dieselpolttoaineen käytön kieltäminen kevyissä ja keskikokoisissa ajoneuvoissa tai matkustajakapasiteetissa kaupungeissa ja ympäristövyöhykkeillä (Pakistan, Iran, Etelä-Korea, Brasilia), öljypolttoaineiden käytön kieltäminen julkisilla ja kuntaliikenne (Ranska), yritykset-kaasupolttoaineen kuluttajat pääsevät ensisijaisesti kunnalliseen järjestykseen (Iran, Italia). Sääntelytoimenpiteet vaikuttavat pääasiassa maakaasun huoltoasemien suunnitteluun ja rakentamiseen, ja niihin kuuluvat maakaasun täyttöyksikköön kuulumattomien huoltoasemien rakentamisen kiellot (Italia) tai myönnytykset CNG -asemien rakentamisesta kaupunkialueille (Turkki, Itävalta, Etelä-Korea). Taloudellisia kannustimia ovat kertakorvaukset CNG-maakaasun uusimisesta tai uusien ajoneuvojen ostamisesta (Italia, Saksa), tuetut lainat kunnostusta varten (Pakistan), autonomistajien vapauttaminen pysäköintimaksuista (Ruotsi), tuodun nestekaasulaitteen tulliton tuonti (Ruotsi). Euroopan unionin maat, Iran), kieltäytyminen kaasupolttoaineen hintojen kiinnittämisestä öljyyn (EU).

Vesiliikenne

Paineistettu maakaasu on harvinaisempaa polttoaineena sisä- ja meriliikenteessä kuin nesteytetty maakaasu, joka on kätevämpää kuljetusta ja varastointia varten, mutta jota käytetään kaksipolttoainekäyttöisissä käyttövoimajärjestelmissä. Kaasua käytetään purjehduskelpoisena polttoaineena turistialuksilla Yhdysvalloissa (esimerkiksi Elizabeth River I -lautalla, jonka kapasiteetti on 149 henkilöä) ja Venäjällä (Moskova ja Neva-1), Alankomaissa (Mondriaan ja Escher, käynnistettiin vuonna 1994, Rembrandt ja Van Gogh vuonna 2000). Myös vuonna 2011 11 CNG -proomua oli käytössä Amsterdamissa. Kanadassa ja Norjassa CNG: tä käytetään seoksessa dieselpolttoaineen kanssa irtolastialusten ja matkustaja -alusten käyttövoimajärjestelmissä. Esimerkkejä CNG -aluksista ovat M.V. Accolade II sekä M.V. Klatawa ja M.V. Vuonna 1985 rakennettu Kulleet on kuljettanut matkustajia ja autoja Fraser -joen yli Vancouverin lähellä 15 vuoden ajan. Vuonna 2008 singaporelainen Jenosh Group käynnisti konttialuksen, jossa oli kaasupulloja, jotka oli ladattu 20-metrisiin standardisäiliöihin. Vuosina 2009-2010 kiinalainen telakka Wuhu Daijang rakensi 12 tällaista alusta Thaimaan liikenteeseen ja sai tilauksen 12 lisälaivasta, ja Jenosh Group aloitti 1500 meripeninkulman risteilyalueella toimivan konttilaivan kehittämisen Intian asiakkaille , Pakistan, Indonesia ja Vietnam.

Ilmailu

Puristettua kaasua ei käytetty laajalti lentopolttoaineena. Vuonna 1988 Tupolevin suunnittelutoimisto lensi ilmaan kokeellisen Tu-155: n CNG: llä, jota käytettiin kaasupolttoaineen testaamiseen: pienempi kaasumassa voisi tarjota lentokoneelle suuremman hyötykuorman. Painekaasulla on potentiaalia pienille lentokoneille, joiden polttoaineenkulutus on suhteellisen pieni. Esimerkiksi vuonna 2014 Aviat Aircraft toi markkinoille ensimmäisen kaksipolttoainekoneen Aviat Husky.

Rautatieliikenne

Ympäristöturvallisuus ja paineistetun maakaasun taloudellinen toteutettavuus edistävät sen käyttöä muissa liikennemuodoissa, mukaan lukien rautatie. Vuonna 2005 maailman ensimmäinen painekaasujuna käynnistettiin Perun keskiosassa. Intian rautatieministeri avasi tammikuussa 2015 diesel-CNG-käyttöisen junan Rewarin ja Rohtakin välisellä radalla Haryanan osavaltiossa. Myös tammikuussa 2015 kaasukäyttöinen juna tuli linjalle Tšekin Opavan ja Hlučínin kaupunkien välillä.

Levinneisyys

Aasia on suurin makroalue CNG-ajoneuvojen määrällä mitattuna. Siellä on noin 15 autoa ~ 24,5 miljoonasta autosta. Latinalaisen Amerikan maiden osuus on vielä noin 5 miljoonaa. Euroopassa CNG: tä käytetään 2 miljoonassa ajoneuvossa. Afrikan ja Pohjois -Amerikan maissa on yhteensä noin 370 tuhatta autoa.

Afrikka

Painos NGV Afrikka marraskuussa 2014 lainasi tietoja, joiden mukaan Afrikassa oli noin 213 tuhatta CNG -ajoneuvoa ja 200 huoltoasemaa. Vuodesta 2012 vuoteen 2016 kaasuajoneuvokanta Afrikassa kasvoi vain 3%. Tosiasiassa ainoa kehittyneet markkinat ovat Egypti, jossa infrastruktuuria alettiin kehittää 1990-luvun puolivälissä ja jossa syyskuuhun 2014 mennessä oli lähes 208 tuhatta nestekaasuautoa (hieman alle 3% maan koko ajoneuvokannasta) ja 181 huoltoasemaa .

Muualla mantereella - Nigeriassa, Etelä -Afrikassa, Mosambikissa, Algeriassa, Tansaniassa ja Tunisiassa - CNG: n käyttöönotto on satunnaista ja vaikuttaa pääasiassa linja -autoihin. Nigeriassa 2010 -luvulla käynnistettiin 100 miljoonan Yhdysvaltain dollarin arvoinen valtion ohjelma kaasun täyttöinfrastruktuurin rakentamiseksi, jonka pitäisi tulevaisuudessa kasvattaa kaasuajoneuvokannan useita kymmeniä tuhansia. CNG: n leviämistä Afrikassa, myös Egyptissä, haittaa korkea hinta autojen uusiminen ja huoltoasemien rakentaminen, koska kaikki tarvittavat varusteet tuodut.

Oseania

CNC -ajoneuvojen määrä Oseaniassa on erittäin pieni. Uudessa -Seelannissa 1970 -luvun ja 1980 -luvun alun öljykriisien taustalla 120 000 ajoneuvoa eli 11% koko ajoneuvokannasta muutettiin CNG: ksi. Kun valtiontuet autojen uusimisesta poistettiin vuonna 1986 ja öljyn hinnan laskun taustalla, CNG-laivasto alkoi vähitellen laskea, ja vuoteen 2016 mennessä kaasuajoneuvojen määrä laski 65 yksikköön.

Pohjois-Amerikka

Vuosina 2012–2016 NGV -laivasto Pohjois -Amerikassa kasvoi 26%. Kasvu johtuu suurelta osin matalan kannan vaikutuksesta - Pohjois -Amerikassa on vähemmän CNG -autoja kuin Afrikassa - vain noin 180 tuhatta autoa.

Kanada

Kanadassa, 1980-luvulla käynnistettyjen liittovaltion ja maakuntien ohjelmien ansiosta, joilla tutkittiin kaasua polttoaineena ja sen käyttöönottoa tieliikenteessä, CNG-moottorikäyttöisten ajoneuvojen määrä nousi 35 tuhanteen 1990-luvun puoliväliin mennessä. Kaasua käytettiin laajalti polttoaineena tavallisissa linja -autoissa. Öljyn hinnan laskun jälkeen kaasun tukiohjelmia supistettiin. Myöhemmin, kun otetaan huomioon valmistajien rajallinen tarjonta CNG-valmiita autoja ja jatkuvasti kutistuva infrastruktuuri (vuodesta 1997 vuoteen 2016 huoltoasemien määrä laski 134: sta 47: een), kaasuajoneuvokanta vähennettiin 12 tuhanteen yksikköön .

Yhdysvallat

Kuten Kanadassa, Yhdysvallat on 1980 -luvun alusta lähtien toteuttanut ohjelmia kalliin polttoöljyn korvaamiseksi kaasulla. CNG -ajoneuvojen määrä saavutti huippunsa vuonna 2004 (121 000) ja lakkasi kasvamasta. Kasvu alkoi vasta 2010 -luvulla Kalifornian kaltaisten valtioiden ympäristöaloitteiden sekä liuskevallankumouksen seurauksena tapahtuneen jyrkän kaasun hinnan laskun ansiosta. Vuonna 2016 Yhdysvalloissa oli 160 000 kaasuajoneuvoa ja 1750 huoltoasemaa. Suurin huoltoasemaverkoston tiheys vuonna 2013 oli Etelä -Kaliforniassa. Vuodesta 2016 lähtien monet yksityiset yritykset ja hallitukset useissa osavaltioissa ovat ilmoittaneet suunnitelmistaan ​​rakentaa huoltoasemaverkosto.

Per matalat hinnat kaasua seurasi kaupallisten yritysten kysyntä. Amerikkalaiset autokomponenttien valmistajat alkoivat tarjota uusia laitteita kuorma -autoille ja linja -autoille. CNG-käyttöiset koulubussit esittivät Thomas Built Buses ja Freightliner Custom Chassis Corporation. Uuden kehityksen kysyntää tuki Yhdysvaltain liikenneministeriö, joka ilmoitti 211 miljoonan dollarin avustuksesta koulu- ja lähiliikennebussien korjaamiseen ja päivittämiseen 41 osavaltiossa. Jotkut tuetuista hankkeista sisältävät vanhojen dieselbussien korvaamisen uusilla, jotka toimivat paineistetulla maakaasulla. Vuonna 2016 kuljetusyritykset FedEx ja United Parcel Service laajensivat kaasuajoneuvokalustoa ja rakensivat omia CNG -täyttöverkostojaan itselleen.

CNG: n massamarkkinoita haittasi koneiden rajallinen tarjonta. Itse asiassa ainoa CNG -tuotantoauto oli Honda Civic. Vuonna 2012 Chryslerin CNG-moottori Ram 2500 ilmestyi. Vuodelle 2014 Ford esitteli F-150-kaksipolttoainekuljetusauton, ja sen kaksipolttoainekilpailija, Chevrolet Silverado, ilmestyi vuonna 2015.

Latinalainen Amerikka

Latinalainen Amerikka on Aasian jälkeen toiseksi suurin markkina -alue. Vuonna 2016 CNG -ajoneuvoja oli noin 5,5 miljoonaa. Maa, jossa suurin osa CNG: stä on polttoaineena Etelä -Amerikassa, on Bolivia: vuonna 2016 360 tuhatta ajoneuvoa ajettiin CNG: llä, eli lähes vain 30 prosenttia ajoneuvoista. Lisäksi tämä julkisen liikenteen indikaattori oli vielä korkeampi - 80%. Yksi syy CNG: n laajalle levinneisyyteen oli se, että Kuljettajien keskusjärjestö turvasi valtion talousarviosta ajoneuvojen CNG -muuntamisohjelman rahoituksen maakaasun veroista ja maksuista ilman kuljettajien lisämaksuja.

Vuodesta 2016 lähtien Bolivia on CNG: n absoluuttisen automäärän suhteen Kolumbiaa, jossa niitä oli 543 tuhatta, sekä Argentiinaa ja Brasiliaa 2,295 miljoonalla ja 1,781 miljoonaa CNG -autoa vastaavasti. CNG: n laajaa käyttöä Argentiinassa helpotti presidentti Raul Alfonsinin politiikka, joka toteutettiin 1980 -luvulla ja jonka tavoitteena oli korvata yhä kalliimpi polttoöljy. Brasiliassa CNG: tä käytettiin ensimmäisen kerran kevyiden ajoneuvojen polttoaineena vuonna 1996, ja ennen sitä sokeriruokoista saadulla bioetanolilla toimivat autot olivat yleisiä maassa. Useiden hallituksen ohjelmien ansiosta CNG -ajoneuvojen määrä saavutti miljoonan 9 vuodessa.

Eurooppa

Euroopan kaasumarkkinat ovat maailman kolmanneksi suurimmat Aasian ja Latinalaisen Amerikan jälkeen. Vuodesta 2016 lähtien Euroopassa oli yli 2,187 miljoonaa kaasukäyttöistä ajoneuvoa, mikä on 25% enemmän kuin neljä edellistä vuotta. Huoltoasemien kokonaismäärä oli 4608.

EU ja EFTA

Euroopan unionissa on voimassa 22. lokakuuta 2014 annettu Euroopan parlamentin ja Eurooppa -neuvoston direktiivi 2014/94 / EU vaihtoehtoisten polttoaineiden infrastruktuurin käyttöönotosta. Direktiivissä edellytetään, että EU: n jäsenvaltiot hyväksyvät kansalliset puiteohjelmat vaihtoehtoisten polttoaineiden markkinoiden kehittämiseksi, ja siinä asetetaan standardit tarvittavalle vaihtoehtoisten polttoaineiden tankkausten lukumäärälle väestömäärän ja tankkausetäisyyden perusteella. soveltamalla yhteisiä EU -standardeja huoltoasemille ja latausasemien sähköajoneuvoille, esitetään tapa kommunikoida vaihtoehtoisia polttoaineita kuluttajille, mukaan lukien menetelmä polttoaineiden hintojen vertaamiseksi selvästi ja selkeästi. Direktiivissä asetetaan seuraavat aikataulut CNG-infrastruktuurin kehittämiselle EU: ssa: riittävän infrastruktuurin luominen kaupunkialueille ja tiheästi asutuille alueille vuoden 2020 loppuun mennessä, CNG-huoltoasemien verkon luominen TEN-T-käytäville (Englanti) Venäjän kieli vuoden 2025 loppuun mennessä.

Venäjä

Lokakuuhun 2016 mennessä Venäjällä rekisteröitiin yli 145 tuhatta CNG -ajoneuvoa.

Pohjimmiltaan maakaasua Venäjällä myydään autojen kaasun täyttöasemilla (CNG -täyttöasemat), jotka toimitetaan kaasulla suoraan kaasuputkien kautta. Tämä päätös periytyi Neuvostoliitosta, jossa kaasun liikenteen kehittämisohjelma alkoi 1980 -luvulla. Ohjelma kehitettiin tulevaisuutta varten, koska Neuvostoliitossa ei ollut pulaa öljytuotteista. Päätös maan CNG -huoltoasemaverkoston perustamisesta tehtiin joulukuussa 1983, samalla kun Moskovan alueen ensimmäinen asema käynnistettiin Razvilkan kylässä Moskovan kehätien ja Kashirskoje -moottoritien risteyksessä ja suunniteltu 500 huoltoasemalle päivässä. Asema oli varustettu italialaisilla laitteilla, mutta Neuvostoliiton valmistamia kompressoreita asennettiin jo vuosina 1985-1987 rakennettuihin AGNKS-500-asemiin Moskovan kehätielle.

Vuoden 2016 loppuun mennessä CNG -asemia oli noin 320. CNG -huoltoasemien suurin omistaja ja ylläpitäjä on Gazprom. Gazprom perusti maakaasuautoteollisuuden kattavaa kehittämistä varten joulukuussa 2012 erikoistuneen yrityksen, Gazprom Gazomotornoye Toplivon. Vuoteen 2020 mennessä yhtiö aikoo laajentaa verkostoaan 480–500 pisteeseen sekä asentaa CNG-täyttömoduuleja kumppaniyritysten nykyisiin nestemäisten polttoaineiden täyttöasemiin.

Suurimmat maakaasuautojen polttoaineen kuluttajat Venäjällä ovat Stavropolin ja Krasnodarin alueet, Sverdlovskin, Tšeljabinskin, Kemerovon ja Rostovin alueet sekä Kabardino-Balkarian, Tatarstanin ja Bashkortostanin tasavallat. Toukokuussa 2013 Venäjän federaation hallitus antoi asetuksen nro 767-r, jossa asetetaan tavoitteet maakaasun käytölle julkisessa ja kunnallisessa liikenteessä yli 100 tuhannen asukkaan kaupungeille. Kysynnän lisäämiseksi näissä kaupungeissa on tarkoitus siirtää vuoteen 2020 mennessä jopa puolet julkisesta liikenteestä ja ajoneuvoista. apuohjelmat maakaasua varten. Osana tätä aloitetta maakaasubussit kulkevat jo useissa kaupungeissa. Pietarissa ensimmäiset tällaiset bussit ilmestyivät vuonna 2013. Rostov-on-Don ja Volgograd aikovat ostaa yli 100 CNG-linja-autoa MM-kisoja varten.

Aasia

Aasia on suurin alue CNG -ajoneuvojen määrällä mitattuna. Asian NGV Communicationsin mukaan kokonaismäärä Näitä ajoneuvoja vuonna 2016 on yli 16,4 miljoonaa. Suurimmat maat CNG -ajoneuvojen määrällä mitattuna sijaitsevat Aasiassa: Kiina (yli 5 miljoonaa autoa), Iran (yli 4 miljoonaa), Pakistan (yli 3 miljoonaa), Intia (yli 3 miljoonaa) ja Thaimaa (475 tuhatta). Helmikuussa 2017 Aasiassa on yli 17,2 tuhatta huoltoasemaa.

Pakistan on maailman johtava ajoneuvojen kaasutuksessa (kolmannes koko ajoneuvokannasta) ohittaen Argentiinan ja Brasilian. Pakistan on kehittänyt sekä kevyiden ajoneuvojen tuotantoa maakaasulla että kuorma -autoilla ja linja -autoilla, ja tuotantomäärä ylittää kunnostustöiden määrän. Maassa on yli 2300 CNG -asemaa, uusien rakentamista tuetaan, kaasulaitteiden tuontitullit on peruutettu ja kaasupullojen tyypit ja sarjat on säännelty valtion tasolla.

Muistiinpanot (muokkaa)

Kommentit (1)

Lähteet

1. Andrey Filatov. Pakattu vaihtoehto (määrittelemätön) ... ABS-Auto (kesäkuu 2016). Haettu 30. heinäkuuta 2017.
2. Belyaev S.V., Davydkov G.A. Kaasumoottoripolttoaineiden käytön ongelmat ja näkymät liikenteessä // Resurssit ja tekniikka: lehti. - 2010.- S. 13-16.
3. Trofimova G.I., Trofimov N.I., Babushkina I.A., Cheremsina V.G. Metaani vaihtoehtoisena polttoaineena // Symbol of Science: Journal. - 2016. - Nro 11-3. - S. 165-171. - ISSN 2410-700X.
4. Tatarstanin tasavallan valtion ohjelma "NGV-markkinoiden kehittäminen Tatarstanin tasavallassa vuosille 2013-2023" (määrittelemätön) ... Tatarstanin tasavallan liikenneministeriö. Haettu 11. kesäkuuta 2017.
5. Mihail Snegirevsky. Kuinka muuttaa auto kaasuksi ja miksi se on kannattavaa (määrittelemätön) ... 5 -pyöräinen (28. marraskuuta 2016). Haettu 11. kesäkuuta 2017.
6. Vertailu eri moottoripolttoaineiden käytön tehokkuuteen Venäjällä (määrittelemätön) ... Asiantuntija verkossa. Haettu 11. kesäkuuta 2017.
7. V. V. Azatyan, V. V. Kozlyakov, V. B. Sazhin, V. N. Sarantsev Räjähdys- ja paloturvallisuuden varmistaminen paineistettua maakaasua ja vetyä käsiteltäessä // Kemian menestys ja kemiallinen tekniikka: aikakauslehti. - 2009. - T. XXIII, nro 1 (94). - S. 109-112.
8. Nikolaychuk L.A., Dyakonova V.D. Venäjän kaasumoottoripolttoaineiden markkinoiden nykytila ​​ja kehitysnäkymät // Internet -lehti Science Science: journal. - 2016. - Maaliskuu -huhtikuu (osa 8, nro 2). - S. 1-2. - ISSN 2223-5167. - DOI: 10.15862 / 106EVN216.
9. Gnedova L.A., Fedotov I.V., Gritsenko K.A., Lapushkin N.A., Peretryakhina V.B. Kaasumoottoripolttoaineet, jotka perustuvat metaaniin. Laatu- ja raaka -ainevaatimusten analyysi // Vesti gazovoy nauki: tieteellinen ja tekninen kokoelma. - 2015. - Nro 1 (21). - S. 86-97.
10. Moottorityypit (määrittelemätön) ... Natural Gal Vehicles -tietokanta. Haettu 30. heinäkuuta 2017.
11. Tämä on edistynyttä energiaa. - Advanced Energy Economy, 2016.- s.61 .-- 75 Sivumäärä
12. Metaanikäyttöiset tehtaan ajoneuvot (määrittelemätön) ... Autojen kaasun täyttökompressoriasemat. Haettu 30. heinäkuuta 2017.
13. Kolchina I.N. Analyysi ulkomaisesta kokemuksesta maakaasun käytöstä moottoripolttoaineena // Environmental Safety Management System: Proceedings of the IX Correspondence International Scientific and Practical Conference (Jekaterinburg, 30. -31.5.2015). - 2015.- S. 79-84.
14. http://ap-st.ru/ru/favorites/8596/ (määrittelemätön) (linkki ei ole käytettävissä)... Maantiekuljetuslaitteet (2. helmikuuta 2015). Haettu 30. heinäkuuta 2017. Arkistoitu 12. syyskuuta 2017.
15. Vadim Shtanov. Maastoajoneuvojen kuluttajilla ei ole tarpeeksi huoltoasemia Venäjällä (määrittelemätön) ... Vedomosti (14. maaliskuuta 2016). Haettu 30. heinäkuuta 2017.
16. Mihail Ozherelyev. Kannattavat kuljettajat: metaanikuorma -autot (määrittelemätön) ... 5 Pyörä (2. lokakuuta 2015). Haettu 30. heinäkuuta 2017.
17. Venäjän liikennekompleksin nykyaikaistaminen: maakaasun käyttöönotto moottoripolttoaineena // Liikenne Venäjän federaatio... Journal of Science, Practice, Economics: Lehti. - 2015. - Nro 5 (60). - S. 16-17.
18. Ajoneuvojen muuttaminen NGV -polttoaineeksi: ongelmat ja näkymät (määrittelemätön) ... Kauppakorkeakoulu. Haettu 12. kesäkuuta 2017.
19. Alakarov I.A., Hoang Koang Leong. Maakaasun käyttö ja varastointi meripolttoaineena ulkomailla ja Venäjällä: yleiskatsaus // Bulletin of the Astrakhan State Technical University. Sarja: Marine Engineering and Technology: Journal. - 2012. - Nro 2. - S. 59-64.
20. ... - Maailmanpankki, 2011.- s.72.- 116 Sivumäärä
21. Muut maakaasun merialukset nyt käytössä (määrittelemätön) ... Brett & Wolf. Haettu 30. heinäkuuta 2017.
22. Tutustu joihinkin maakaasukäyttöisiin lentokoneisiin (määrittelemätön) ... Hyvin sanottu 6. marraskuuta 2014. Haettu 30. heinäkuuta 2017.
23. Dean Sigler. Uusiutuva biometaani - taloudellinen vaihtoehto? (määrittelemätön) ... Sustainable Skies. 14. joulukuuta 2016. Haettu 30. heinäkuuta 2017.
24. Paula Alvardo. Ensimmäinen CNG -juna aloittaa toimintansa Perussa (määrittelemätön) ... Treehugger. 21. kesäkuuta 2005. Haettu 30. heinäkuuta 2017.
25. Ensimmäinen CNG -juna: Rautatieministeri Suresh Prabhu käynnistää ensimmäisen CNG -junan Rewarista (määrittelemätön) ... India Today. 13. tammikuuta 2015. Haettu 30. heinäkuuta 2017.
26. VMG esittelee CNG -veturin Tšekissä (määrittelemätön) ... NGV Global News. 17. tammikuuta 2015. Haettu 30. heinäkuuta 2017.

Maakaasu, josta suurin osa on metaania (92-98%), on tällä hetkellä lupaavin vaihtoehtoinen polttoaine autoille. Maakaasua voidaan käyttää polttoaineena, sekä puristettuna (puristettuna) että nesteytettynä.

Metaani- yksinkertaisin hiilivety, väritön kaasu (normaaliolosuhteissa), hajuton, kemiallinen kaava - CH4. Liukenee hieman veteen, kevyempi kuin ilma. Käytettäessä jokapäiväisessä elämässä teollisuudessa hajuaineita (yleensä tioleja), joilla on erityinen "kaasun haju", lisätään yleensä metaaniin. Metaani ei ole myrkytön ja vaaraton ihmisten terveydelle.

Uuttaminen ja kuljetus

Kaasua löytyy maapallon suolistosta yhden tai usean kilometrin syvyydessä. Ennen kaasuntuotannon aloittamista on suoritettava etsintä, joka mahdollistaa talletusten sijainnin määrittämisen. Kaasua tuotetaan käyttämällä tähän tarkoitukseen porattuja kaivoja jollakin mahdollisista tavoista. Kaasu kuljetetaan useimmiten kaasuputkien kautta. Kaasunjakeluputkien kokonaispituus Venäjällä on yli 632 tuhatta kilometriä - tämä etäisyys on lähes 20 kertaa maan ympärysmitta. Venäjän pääkaasuputkien pituus on 162 tuhatta kilometriä.

Maakaasun käyttö

Maakaasun käyttöalue on varsin laaja: sitä käytetään tilojen lämmitykseen, ruoanlaittoon, veden lämmitykseen, maalien, liiman, etikkahapon ja lannoitteiden valmistukseen. Lisäksi puristetussa tai nesteytetyssä muodossa olevaa maakaasua voidaan käyttää moottoripolttoaineena ajoneuvoissa, erikois- ja maatalouskoneissa, rautatie- ja vesiliikenteessä.

Maakaasu on ympäristöystävällinen moottoripolttoaine

90% ilmansaasteista tulee ajoneuvoista.

Ajoneuvojen siirtäminen ympäristöystävälliseen moottoripolttoaineeseen - maakaasuun - vähentää nokin päästöjä ilmakehään, erittäin myrkyllisiä aromaattiset hiilivedyt, hiilimonoksidi, tyydyttymättömät hiilivedyt ja typpioksidit.

Kun poltetaan 1000 litraa nestemäistä moottoripolttoainetta, 180-300 kg hiilimonoksidia, 20-40 kg hiilivetyjä, 25-45 kg typpioksidia pääsee ilmaan pakokaasujen kanssa. Kun polttoöljyn sijasta käytetään maakaasua, myrkyllisten aineiden päästöt ympäristöön vähenevät noin 2-3 kertaa hiilimonoksidin, typen oksidien - 2 kertaa, hiilivetyjen - 3, savun - 9 kertaa ja dieselmoottoreille ominaista noen muodostumista ei ole.

Maakaasu on taloudellinen moottoripolttoaine

Maakaasu on taloudellisin moottoripolttoaine. Sen käsittely vaatii minimaalisia kustannuksia. Pohjimmiltaan kaikki, mikä on tehtävä kaasulla ennen auton tankkaamista, on sen puristaminen kompressoriin. Nykyään 1 kuutiometrin metaanin (joka energiaominaisuuksiltaan vastaa 1 litraa bensiiniä) keskimääräinen vähittäismyyntihinta on 13 ruplaa. Tämä on 2-3 kertaa halvempaa kuin bensiini tai dieselpolttoaine.

Maakaasu on turvallinen moottoripolttoaine

Maakaasun syttymisrajat * ja lämpötila ** ovat huomattavasti korkeammat kuin bensiinin ja dieselpolttoaineen. Metaani on kaksi kertaa kevyempi kuin ilma ja liukenee nopeasti ilmakehään vapautuessaan.

Venäjän hätäministeriön "Palavien aineiden luokituksen herkkyysasteen mukaan" mukaan paineistettu maakaasu luokitellaan turvallisimpaan, neljänteen luokkaan ja propaani -butaani toiseen.

* Räjähdysherkkä pitoisuus muodostuu, kun kaasun höyryjen pitoisuus ilmassa on 5–15%. Räjähtävää seosta ei muodostu avoimessa tilassa.
** Metaanin itsesyttymisrajan alaraja on 650 ° C.

Maakaasu on tekninen moottoripolttoaine

Maakaasu ei muodosta saostumia polttoainejärjestelmään, ei pese öljykalvoa sylinterin seinämiltä, ​​mikä vähentää kitkaa ja vähentää
moottorin kulumista.

Maakaasun palaminen ei muodosta kiinteitä hiukkasia ja tuhkaa, mikä lisää moottorin sylinterien ja mäntien kulumista

Siten maakaasun käyttö moottorin polttoaineena voi pidentää moottorin käyttöikää 1,5-2 kertaa.

Seuraavassa taulukossa on yhteenveto muutamista faktoista CNG: stä ja LNG: stä:

Puristettua painekaasua saadaan eri tavoin: suoraan kaasukaivotöljynjalostuksen tuotteena ja fraktioimalla kaasukondensaatti tai siihen liittyvä maakaasu. Paineistettu maakaasu ei voi vain korvata nestettä onnistuneesti moottorin polttoaineet, mutta myös ylittää ne monilla parametreilla. Sen tärkein etu on, että paineistettua maakaasua voidaan käyttää maantieliikenteessä ilman kallista teknistä käsittelyä.

Kotitalouksilla tuotettujen maakaasujen koostumus on melko samanlainen. Pohjimmiltaan (82-98%) se on metaani CH4, jossa on pieniä epäpuhtauksia (enintään 6%) etaania C 2 H 6, enintään 1,5% propaania C 3 H 8 ja enintään 1% butaania C 4 H 10. Öljykentillä tuotetuissa kaasuissa tuotantoalueesta riippuen metaanipitoisuus voi vaihdella 40-82%ja butaani ja propaani 4-20%.

Pääkomponentille, CH4-metaanille, on ominaista korkein kriittinen lämpötila (-82 ° C). Siksi normaaleissa lämpötiloissa, jopa korkeissa paineissa, metaania ei voida nesteyttää: tämä edellyttää matalaa lämpötilaa.

Metaaniominaisuudet määräytyvät sen molekyylirakenteen mukaan. Kaasu kuuluu yksinkertaisiin hiilivetyihin. Sen molekyyli sisältää korkeintaan vetyä hiiliatomia kohti. Tästä johtuu metaanin korkea lämmönjohtavuus, laaja syttyvyysalue ja alhainen myrkyllisten ainesosien pitoisuus. Puristetussa kaasussa olevan suuren vetypitoisuuden vuoksi sen palaminen moottorin sylintereissä tapahtuu täydellisemmin kuin HLL ja bensiini. Verrattuna muihin hiilivetykaasuihin metaani on paljon kevyempää kuin ilma, joten vuotojen sattuessa se kerääntyy huoneen yläosaan. Metaanin korkea iskunkestävyys mahdollistaa moottorin puristussuhteen (9,5-10,5).

Energiaparametrien osalta 1 m3 maakaasua vastaa 1 litraa bensiiniä. Samaan aikaan maakaasulla on hyvin alhainen tilavuusenergiapitoisuus. Jos 1 litran nestemäisen polttoaineen palamislämpö on 31426 kJ, maakaasun osalta 33,52-35,62 kJ, ts. lähes 1000 kertaa vähemmän. Siksi maakaasu on puristettava korkeaan paineeseen.

Autojen kaasun täyttökompressoriasemilla Venäjällä käyttöpaine on 20 MPa.

Painekaasulle käytetään kaasupulloasennuksia (sylinterit, liittimet, vähennysventtiili, kaasuputket jne.), Jotka on suunniteltu toimimaan korkeassa paineessa - 19,6 MPa (200 kgf / cm 2). Kun kaasua kulutetaan sylinteristä, myös sen käyttöpaine laskee jatkuvasti.

CNG-säiliöiden tilavuus on 34-400 litraa ja ne on suunniteltu 19,6 MPa: n paineelle.

Koska painekaasun varastointiin tarkoitetut pullot ovat paksuseinäisiä, kahdeksan tällaisen pullon akku on melko raskas. Tämän seurauksena myös ajoneuvojen hyötykuorma pienenee. Samaan aikaan ajoneuvojen kilometrimäärä CNG: llä tulee 2 kertaa pienemmäksi kuin bensiinillä. Siksi kryogeenistä tekniikkaa CNG: n säilyttämiseksi autossa pidetään lupaavampana. Lisäksi tätä suuntaa pidetään virstanpylvänä vetymoottorien luomisessa.

Paineistettua (puristettua) maakaasua (CNG) kutsuttiin aiemmin paineistetuksi maakaasuksi (LNG), ja sitä säännellään GOST 27577-2000 "Painepolttokaasu polttomoottoreille" mukaisesti.

Taulukko 5.7 CNG: n fysikaaliset ja kemialliset indikaattorit sekä suorituskykyindikaattorit

Huomautus. Indikaattoreiden arvot on asetettu lämpötilaan 293 K (20 ° C) ja paineeseen 0,1013 MPa .

CNG: n GOST: n mukaisesti auton sylintereihin täytettävän kaasun lämpötilan ei tulisi olla yli 40 ° C. Ympäristön lämpötilan ollessa yli 35 ° C, ladattavan kaasun lämpötilan tulee olla enintään 5 ° C ilman lämpötilan yläpuolella. CNG: n lämpötila tankkauksen aikana määritetään kuluttajien pyynnöstä.

CNG syttyy lämpötilassa 635-645 ° C moottorin polttokammiossa, mikä on 3 kertaa korkeampi kuin bensiinin syttymislämpötila.

Tämä vaikeuttaa moottorin käynnistämistä erityisesti matalissa ympäristön lämpötiloissa (alle -5 ° C). Siksi autoissa on vara -bensiinin syöttöjärjestelmä. Samaan aikaan sytytys- ja palovaaran kannalta CNG on paljon turvallisempi kuin bensiini.

CNG: n käytön positiivisia tekijöitä ovat seuraavat:

Moottoriöljyn käyttöikää pidennetään 1,5-2,0 kertaa, koska se ei ole laimennettu ja saastuminen vähentynyt; tämän seurauksena öljyn kulutus vähenee 30-40% verrattuna bensiinimoottoreihin;

Moottorin käyttöikä kasvaa keskimäärin 35-40%, koska sylinterimäntäryhmän osissa ei ole hiilikerrostumia;

Sytytystulppien käyttöikä kasvaa 40%;

Moottorin huoltokilometriä lisätään 1,5 kertaa;

Haitallisten aineiden päästöt pakokaasuista, erityisesti CO, vähenevät merkittävästi (jopa 90%).

Jos kaasu on käytetty loppuun, CNG -kaasuajoneuvojen moottorit voivat vaihtaa nopeasti bensiinikäyttöön.

Etujen lisäksi voidaan huomata seuraavat haitat:

TO- ja TR-työvoiman intensiteetti kasvaa 7-8%, ja auton hinta nousee keskimäärin 27% lisäkaasulaitteiden vuoksi;

Moottorin teho pienenee 18-20%. Veto-dynaaminen ja suorituskykyominaisuudet autot: kiihdytysaika kasvaa 24-30%; suurin nopeus pienenee 5-6%; voitettavien nousujen rajakulmat pienenevät 30-40%; perävaunulla varustetun auton käyttö on vaikeaa; ajoetäisyys yhdellä kaasutäytöllä pienenee (enintään 200-250 km);

Ajoneuvon kantavuus pienenee 9–14% korkeapaineisten terässylinterien käytön vuoksi (niiden lukumäärä ja paino voivat vaihdella);

Kaasupulloajoneuvojen kilometrimääräkäyttöaste vähenee 8-13% verrattuna bensiinikäyttöisiin ajoneuvoihin;

Vuotuinen tuottavuus kaupunkiliikenteessä vähenee 14-16% verrattuna bensiiniin.

CNG: n huomioon otetut ominaisuudet autojen polttoaineena mahdollistavat kaasupulloajoneuvojen järkevän käyttöalueen määrittämisen: kuljetukset suurissa kaupungeissa ja lähialueilla (etusijalla on vesialtaan parantaminen).

Kaasupulloajoneuvojen sisäisen kuljetuksen tehokkuus on ilmeistä kaupan, kotitalouden, viestinnän ja muiden laitosten huollossa.

Luonnollisen (luonnon) alkuperän maakaasun perusta on metaani (CH4). Maakaasua syntyi orgaanisen muutoksen kautta. Maakaasun metaanipitoisuus voi vaihdella 91 - 99%, kaikki muu on propaania, etaania, butaania ja typpeä. Tämä prosentuaalinen vaihtelu selittyy maapallon eri osissa tuotetun kaasun kemiallisen koostumuksen erotuksella. Kuitenkin poltettaessa eri alkuperää oleva maakaasu tuottaa saman määrän lämpöä, mikä tekee maantieteellisestä vertailusta täysin merkityksetöntä sekä sinulle että moottorillesi. Nestekaasulaitteiden elektronisten antureiden ansiosta kaasun koostumus määritetään automaattisesti, minkä jälkeen polttoaineseoksen osuutta säädetään ottaen huomioon tämän kaasun ominaisuudet.

Maakaasun edut

Maakaasun kemiallisella koostumuksella on myönteinen vaikutus moottorin kuntoon, eikä se aiheuta toimintaan liittyviä ongelmia. Koska metaanin koostumuksessa ei ole lisäaineita, joita esiintyy nesteytetyissä hiilivetykaasuissa ( Nestekaasu), maakaasun palamistuotteet eivät sisällä haitallisia epäpuhtauksia. Lisäksi maakaasua poltettaessa hiilidioksidipäästöt vähenevät 25%.

Metaanin määrä maakaasussa on kuin bensiinin oktaaniluku, tämän parametrin mukaan on tapana luonnehtia maakaasu... Mitä tämä tarkoittaa moottorille? Tästä parametrista riippuu moottorin toiminta sekä räjähdyksen kaltaisen ilmiön todennäköisyys.

Puristettu maakaasu(LNG) tarjoaa useita kiistattomia etuja nestekaasuun (LPG) verrattuna, mukaan lukien ympäristöystävällisyys ja turvallisuus. Metaania, joka, kuten tiedätte, on eniten maakaasussa, liukenee nopeasti ilmaan, mikä käytännössä estää kaasun syttymisen vaurioiden sattuessa. Maakaasun varastointitapa minimoi hallitsemattoman vuodon todennäköisyyden. Huoltokelpoisten sylinterien on kestettävä yli 600 barin murtumispaine, ja venttiilijärjestelmän ansiosta tapahtuu hallittu kaasun syöttö.

CNG: llä toimiessaan moottori voi osoittaa korkeaa suorituskykyä korkean oktaaniluvunsa (~ 130) takia, varsinkin kun moottori on varustettu turbiinilla tai pakokaasujen kierrätysjärjestelmällä tai parempi, molemmat yhdessä. Vaikka on ja kääntöpuoli esimerkiksi suuri kaasunkulutus sekä lämmöntuottoon liittyvät ongelmat. Moottorin melutaso maakaasun käytön aikana vähenee 3 dB: llä, joten tämä polttoaine on erittäin tärkeää julkisessa liikenteessä. Paineistettua maakaasua, esim IVY voidaan käyttää sekä bensiinissä että, vaikka dieselmoottoreissa, sinun on kohdattava alhainen sijoitetun pääoman tuotto. Ongelmana on, että dieselmoottori on varustettava kipinäsytytysjärjestelmällä tai sekajaksolla, jossa diesel toimii sytyttimenä.

Tämän tyyppisellä polttoaineella on myös haittoja.

1. Alhainen energiatiheys. Tämän ominaisuuden vuoksi maakaasua käytetään hyvin usein puristetussa muodossa. Paine- tai puristussuhde on 20 MPa tai 200 bar. Energiatiheyden suhteen saamme 7 kJ / dm3, verrattuna bensiiniin, jossa tämä luku on 30 kJ / dm3, voidaan saada ilman lisäpuristustoimenpiteitä. Tämä maakaasun ominaisuus johtaa siihen, että moottori, jotta se voi käyttää tätä polttoainetta, on optimoitava tätä varten, ja samalla se on huomattavasti korkeampi. Samankokoisilla kaasuilla (nestekaasu ja nestekaasu) voidaan ajaa enemmän nestekaasulla, joten heikon suorituskyvyn kompensoimiseksi ne, jotka haluavat käyttää metaania vaihtoehtoisena polttoaineena, sinun on laitettava lisää kaasusäiliöitä autoosi. Tämä, kuten ymmärrät, johtaa lisääntymiseen kokonaispaino autoon ja tavaratilan vapaan tilan väheneminen. Korkeapaine tarvitaan LNG-säiliöiden (yleensä lieriömäisten tai pyöreiden) varastointiin, jolloin säiliöt ovat erittäin tilaa vieviä ja vievät paljon tilaa autojen tapauksessa.

Maakaasulla toimivia järjestelmiä on kahdenlaisia ​​- yksiarvoisia ja kaksiarvoisia.

• Yksiarvoinen tyyppi mahdollistaa yksinomaan LNG: n polttamisen, joka tulee erityisestä säiliöstä.
• Kaksiarvoinen tyyppi mahdollistaa kaasun samanaikaisen käytön yhdessä pääpolttoaineen kanssa, mikä johtaa taloudellisuuteen Raha ja bensiinin kulutus pienenee.