ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В АВТОМОБИЛЯХ Кудрявский В.В., Сиваков В.В.

DOI: 10Л2737/15530

Аннотация. Рассматриваются достоинства природного газа и применение газового двигателя в автомобилях, производимых в РФ.

Ключевые слова: газ, экология, автомобиль, газовый двигатель.

90% загрязнения атмосферы приходится на долю транспортных

средств. Перевод транспорта на экологически чистое моторное топливо - природный газ - позволяет сократить выбросы в атмосферу сажи, высокотоксичных ароматических углеводородов, окиси углерода, непредельных углеводородов и окислов азота.

Природный газ - самое экономичное моторное топливо [1]. Для его переработки требуются минимальные затраты. По сути, все, что нужно сделать с газом перед заправкой автомобиль - это сжать в компрессоре. Сегодня средняя розничная цена 1 куб.м метана (который по своим энергетическим свойствам равен 1 литру бензина) - 15-18 руб., что в 2 раза дешевле бензина или дизельного топлива.

Концентрационные (образование взрывоопасной концентрации происходит при содержании паров газа в воздухе от 5 % до 15 %, в открытом пространстве образование взрывоопасной смеси не происходит) и температурные (нижний предел самовоспламенения метана - 650°С) пределы воспламенения природного газа значительно выше, чем у бензина и дизельного топлива. Метан в два раза легче воздуха и при утечке быстро растворяется в атмосфере.

Природный газ - это технологичное моторное топливо, которое не образует отложений в топливной системе, не смывает масляную пленку со стенок цилиндров, тем самым снижая трение и уменьшая износ двигателя. При сгорании природного газа не образуется твердых частиц и золы, вызывающих повышенный износ цилиндров и поршней двигателя, что важно для улучшения экологии больших городов [2].

Таким образом, использование природного газа в качестве моторного топлива позволяет увеличить срок службы двигателя в 1,5-2 раза.

Газовый двигатель - это особый вид двигателя внутреннего сгорания, работающий на газообразном топливе по циклу Отто. Чаще всего газовые двигатели работают на пропане, но есть и другие, работающие на попутных газах (нефтяных), сжиженном, доменных, генераторных и других видах газообразного топлива.

Принципиальное отличие газовых двигателей от бензиновых и дизельных заключается в более высокой степени сжатия. Применение газа позволяет избежать излишнего износа деталей, так как процессы сгорания топливовоздушной смеси происходят более правильно благодаря исходному состоянию топлива.

Применяются как 4-тактные, так и 2-тактные газовые двигатели внутреннего сгорания. По принципу смесеобразования и воспламенения газовые двигатели разделяются на:

  • - двигатель внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием и искровым зажиганием, в которых рабочий процесс аналогичен процессу карбюраторного двигателя;
  • - двигатель внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием и зажиганием струей жидкого топлива, воспламеняющегося от сжатия;
  • - двигатель внутреннего сгорания с внутренним смесеобразованием и искровым зажиганием.

К несомненным преимуществам двигателей на газе стоит отнести безопасность и бездымность выхлопа, что делает их незаменимыми при использовании на погрузчиках в больших складах, а также под землей и на общественном транспорте [3].

Однако, массового использования газовые двигатели пока не получили, хотя есть определенные успехи в данном направлении. Так, в ОАО «КАМАЗ» реализуется проект «Организация производства автомобилей КАМАЗ и автобусных шасси с газовыми двигателями на Автомобильном заводе», производственная площадка разместилась в бывшем газодизельном корпусе автомобильного завода, новое оборудование уже установлено и запущено в тестовом режиме. Бюджет проекта (с налогами) - около 500 млн. рублей, планируемая мощность производства - до 8 тысяч единиц техники (50 моделей) в год [4].

Для подтверждения эффективности применения газового двигателя в 2013 г. был разработан газовый КАМАЗ — специальная модель спортивного грузового автомобиля, в котором в качестве моторного топлива используется природный газ. С 28 декабря 2014 года по 11 января 2015 года газовый КАМАЗ принял участие в международном ралли «Africa Eco Race 2015». Заправку автомобиля природный газом на ралли «Africa Eco Race 2015» обеспечивал передвижной автомобильный газовый заправщик (ПАГЗ) «Г азпром газомоторное топливо». Г азовый КАМАЗ преодолел все сложности африканского марафона и вошел в тройку лидеров в общем зачете автомобилей

[5].

Производство автомобилей КАМАЗ и автобусов с газовыми двигателями - важный шаг в продвижении газобаллонной техники, которое поддерживается со стороны государства. Так, в конце прошлого года постановлением Правительства России были утверждены правила предоставления субсидий на закупку газомоторных автобусов и техники для нужд ЖКХ. По мнению Минэнерго России, стимулирование расширения использования газомоторного топлива к 2030 г. приведёт к увеличению производства автомобилей, использующих газомоторное топливо, до 3,8 млн. единиц, количества газозаправочных станций - до 8,4 тыс. единиц. Всё это позволит создать более 58,9 тыс. дополнительных рабочих мест, а также сократить выбросы загрязняющих веществ [6].

Интерес к данной тематике со стороны производителей, оказавшихся в трудной экономической ситуации подтверждается и широким участием в Петербургском международном газовом форуме (октябрь 2015 г.), где свою продукцию представило большое число компаний, выпускающих как легковые автомобили (АвтоВАЗ), так и коммерческие (Volkswagen), грузовые (Группа ГАЗ, КАМАЗ), тракторы (ООО «Кировский завод - Газовые технологии»)[7], поэтому есть надежда, что в России количество техники, использующих газ в качестве моторного топлива, будет расти.

Список литературы

  • 1. Сиваков, В.В. Повышение эффективности работы автотранспорта путем использования газа в качестве автомобильного топлива [Текст]/ В.В. Сиваков, С.С. Митин// Экономика и эффективность организации производства. Сборник научных трудов. Выпуск 21. -Брянск: БГИТА, 2014. - С. 104-106.
  • 2. Сиваков, В.В. Перспективы использования газа в качестве моторного топлива для автотранспорта в РФ [Текст]/ В.В. Сиваков // Новые материалы и технологии в машиностроении. Сборник научных трудов. Выпуск 21. - Брянск: БГИТА, 2015.- С.90-94.
  • 3. Двигатель внутреннего сгорания: [Электронный ресурс].- Дата обращения: 12.10.2015. - URL: http://aaadvise.com/stati
  • 4. «Газпром» и отечественные автопроизводители обсудили расширение

модельного ряда газомоторного автотранспорта: [Электронный ресурс].- Дата обращения: 10.10.2015. - URL:

http://farexpo.ru/gas/news/news_detail.php?ID=29628

  • 5. Алексей Миллер: газовый КАМАЗ доказал эффективность природного газа в качестве моторного топлива: [Электронный ресурс]. - Дата обращения: 10.10.2015. - URL: http://www.gazprom.ru/about/subsidiaries/news/2015/januaiy/article213233
  • 6. КАМАЗ открыл собственное производство газовых автомобилей: [Электронный ресурс].- Дата обращения: 10.10.2015. - URL: http://www.stkt.ru/news/kamaz-otkryl-sobstvennoe-proizvodstvo-gazovykh-avtomobilei
  • 7. На Петербургском Газовом Форуме представили автомобили на природном газе: [Электронный ресурс].- Дата обращения: 14.10.2015. - URL: http://www.gudok.ru/news/mechengineering/?ID= 1310384

Кудряеский Владимир Вячеславович, студент 3 курса механикотехнологического факультета Брянского государственного инженернотехнологического университета, г. Брянск, РФ

Научный руководитель - Сиваков Владимир Викторович, кандидат технических наук, доцент кафедры оборудования лесного комплекса Брянского государственного инженерно-технологического университета, г. Брянск, РФ

УДК 630*378

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >