Модернизация системы питания автомобиля МАЗ-543240 с двигателем ЯМЗ-236БЕ для работы на компримированном природном газе

Информация » Модернизация системы питания автомобиля МАЗ-543240 с двигателем ЯМЗ-236БЕ для работы на компримированном природном газе

Двигатели автомобилей и тракторов, представляющие основу мобильного обеспечения производства России и стран СНГ, являются одним из источников загрязнения окружающей среды и потребителями моторных нефтяных топлив. Так автотранспорт в странах СНГ потребляет в год около 60 млн. тонн топлива.

Необходимо иметь в виду, что все тракторные и комбайновые двигателя, а также большинство двигателей, используемых на грузовых автомобилях – дизели. В связи с тем, что дизели, кроме определённого экологического преимущества (меньшая эквивалентная токсичность по сравнению с бензиновыми двигателями), имеют высокую топливную экономичность (на 20…25%), этот тип ДВС необходимо рассматривать как наиболее перспективный практически во всех отраслях хозяйства.

Россия имеет большие запасы нефти и газа, из которых производится углеводородное топливо (бензин, пропан-бутановые смеси и прочие). По обоснованным прогнозам в ближайшее десятилетие уровень добычи нефти не увеличится. К тому же запасы нефти невосполнимы, а значит ими нужно пользоваться бережно: нефть – это смазочные масла, синтетические материалы, ароматические соединения и др. На принципиально новый уровень ставится борьба с токсичными выбросами двигателя в атмосферу, а также задачи по снижению шума и вибрации в процессе эксплуатации.

Не менее важное направление автомобильной промышленности – это освоение альтернативных видов топлива. А с уменьшением запаса природных ресурсов, а именно нефти, эта задача выходит на первый план. Анализ передовых направлений научных исследований, проведённых за рубежом и в странах СНГ, посвящённых данной проблеме, позволяет сделать вывод, что для практической реализации в двигателях транспортных средств, и в первую очередь в дизелях, возможно использование таких видов топлив, как природный газ и метиловый спирт (метанол), которые имеют не нефтяное происхождение и могут существенно улучшить эксплуатационные показатели дизелей и при этом расширить ресурсы моторного топлива.

К двигателям внутреннего сгорания, в частности к дизельным, в настоящее время, в мировом сообществе предъявляются жёсткие требования по снижению токсичности. Существуют жёсткие нормированные требования токсичности продуктов сгорания, которые с каждым годом ужесточаются. Российские производители автомобильных двигателей также ведут работы по снижению токсичности, что связано со стремлением конкурентоспособности на мировом рынке.

В последние годы количество автомобилей и автобусов, автопогрузчиков, тракторов, использующих в качестве топлива компримированный природный газ (КПГ) и сжиженный газ, резко увеличивалось. Перевод на КПГ коснулся автомобилей с дизелями. Такой перевод обеспечивает владельцу экономию за счет меньшей стоимости газа, а двигатели легко поддаются модернизации при переводе на газ. Кроме этого автомобиль, работающий на газе менее токсичен, чем обычный. На сегодняшний день в отдельных странах количество автомобилей, работающих на газе, достигает нескольких сотен тысяч, и число их постоянно увеличивается.

Россия имеет огромный потенциал запасов природного газа, состоящего в основном из метана. По прогнозам уровень добычи газа к 2010 году увеличится в 1,5 раза. Огромным преимуществом природного газа по сравнению с нефтепродуктами является его более низкая стоимость и экологическая безопасность продуктов сгорания. В качестве топлива, а так же при хранении и транспортировке он может применяться как в жидком, так и в газообразном состоянии.

Перспективы применения газообразного топлива на автомобильном транспорте

Ученые многих стран мира пришли к выводу о том, что эпоха нефти заканчивается. Наступает эпоха метана. Доля природного газа в общемировом балансе потребления энергоносителей неуклонно возрастает.

Среди основных факторов, позволяющих говорить о природном газе в целом как о топливе XXI века, следует назвать следующие:

• доказанные мировые запасы природного газа существенно превышают запасы нефти;

• необходимость замещения нефти другими видами сырья для ее высвобождения в интересах тех отраслей хозяйства, где она не может быть заменена;

• более высокая степень экологической безопасности при добыче, транспортировке, переработке, реализации и использовании; более высокие потребительские качества при применении в качестве энергоносителя или сырья;

• более высокая ценовая стабильность и экономическая привлекательность для конечных потребителей.

Сегодня в России природный газ является основой топливно-энергетического баланса. На его долю приходится более 55% потребления энергоресурсов. Следует отметить, что такой перекос в сторону природного газа не совсем правилен. Многие ученые отмечают необходимость сокращения доли газа в энергопотреблении и увеличения доли угля.

С точки зрения запасов и объемов добычи природного газа Россия продолжает оставаться крупнейшей мировой державой. Каждый четвертый кубометр газа на мировом рынке добывается в России. Следует также отметить, что газовая промышленность проходит через кризисный переходный период с меньшими потерями, чем остальные отрасли топливно-энергетического комплекса.

Вместе с сокращением добычи нефти в России отмечается пропорциональное сокращение производства моторных топлив в нефтеперерабатывающей отрасли. При этом значительно снижено производство не только мазута, дизельного топлива и бензина, но и сжиженного нефтяного газа.

Приведенные данные также позволяют сделать вывод о предпочтительности использования природного газа в качестве моторного топлива.

Одним из главных вопросов при переводе автомобильного транспорта на газовое топливо является вопрос экономической целесообразности переоборудования. В целом газ для автотранспорта дешевле традиционных видов нефтяного моторного топлива. И если в некоторых регионах России разница в цене бензина и сжиженного нефтяного газа иногда не очень существенная, то природный газ всегда как минимум в два раза дешевле бензина и значительно дешевле дизельного топлива.

Говорить о получении прибыли от перевода транспорта на газ не совсем корректно. Речь, скорее, может идти о сокращении эксплуатационных затрат и себестоимости транспортной работы. Величина ежегодно высвобождаемых средств за счет перехода на более дешевое топливо сопоставима с затратами на переоборудование транспортного средства.

Технико-экономические показатели строительства и эксплуатации АГЗС (автомобильных газозаправочных станций) и АГНКС (автомобильных газонаполнительных компрессорных станций) при существующих ценах на оборудование, материалы и энергоносители имеют вполне удовлетворительные значения.

Для сокращения затрат на строительство станции можно использовать схему заправки машин газом с помощью передвижных средств.

За рубежом наиболее перспективной концепцией заправочных комплексов считается строительство многотопливных заправочных станций с полным набором услуг. На таких станциях организованы заправка автомобилей всеми видами моторного топлива, включая природный газ, а также автосервис, мойка машин, торговля сопутствующими товарами и продуктами питания. В США и Канаде такие комплексы стоимостью около 5 миллионов долларов окупаются (с учетом выплаты процентов по кредиту) примерно за пять лет.

Действующая в России сеть АГНКС большой производительности уже сегодня способна отпускать автотранспорту более 2 млрд. м³ природного газа в год и обеспечивать заправку до 350 тысяч машин. Разработан ряд АГНКС средней и малой производительности. Строительство таких станций уже ведется в Москве, Касимове (Рязанская область). В Тюмени, Московской области, Башкирии строятся многотопливные станции с возможностью реализации природного газа.

Отработана концепция заправки автомобилей газом непосредственно на территории автопредприятия с помощью стационарных и передвижных средств. Такой подход сегодня представляется наиболее перспективным, особенно когда один подрядчик выполняет весь комплекс работ по газификации подвижного состава автопредприятия.

По данным Министерства промышленности, науки и технологий России, спрос на автомобильную технику в России будет по-прежнему увеличиваться, и составит в 2007 г. по автобусам 57–60 тысяч, по грузовым автомобилям 230–240 тысяч, по легковым автомобилям 1300–1500 тысяч штук. К 2010 г. эти цифры могут составить 65–67, 300–320, 1800–1900 тысяч штук соответственно.

При этом спрос на автобусы и грузовые автомобили во многом будет определяться необходимостью замены физически и морально устаревшей автомобильной техники, доля которой в настоящее время продолжает увеличиваться.

Потенциал удовлетворения такого спроса у российских предприятий есть. Выпуск с конвейера автозаводов хотя бы 10% автобусов, 5% грузовиков и 1% легковых автомобилей (от указанных цифр) в газобаллонном исполнении позволил бы к 2007 году удвоить имеющийся парк ГБА и впоследствии дополнительно высвобождать как минимум по 650 тысяч тонн нефтяных топлив. По прогнозам Министерства энергетики России, в 2000–2020 годах внутреннее потребление моторного топлива должно вырасти с 61 до 99 млн. тонн в год. Энергетическая стратегия России предусматривает, что к 2010 году газовыми видами топлива должно быть заменено до 5 млн. тонн, а к 2020 году до 10–12 млн. тонн нефтепродуктов.

С точки зрения экологии газовые виды топлива успешно конкурируют с традиционными видами даже в случае установки на базовых автомобилях систем нейтрализации отработавших газов. Кроме того, газовое топливо практически не содержит веществ, являющихся каталитическими ядами для нейтрализаторов (сера, свинец и пр.).

Вредность выбросов, приведенная к эквивалентному количеству СО, при переводе транспортных средств на газ снижается:

– для грузовых автомобилей с карбюраторным двигателем на – 69%, с дизельным – двигателем при переводе в газодизельный режим на – 53%;

– для автобусов с карбюраторным двигателем на 76%,

– с дизельным двигателем при переводе в газодизельный режим на 44%.

В связи с изложенным можно сделать следующий вывод. Единственным быстрым, эффективным и относительно дешевым способом сокращения объемов выбросов загрязняющих веществ с отработавшими газами двигателей внутреннего сгорания автотранспортных средств является массовый переход на использование в качестве моторного топлива природного газа.

Кроме того, использование газа в качестве моторного топлива является одним из немногих экологических мероприятий, затраты на которое окупаются прямым экономическим эффектом в виде сокращения расходов на горюче-смазочные материалы. Подавляющее большинство других экологических мероприятий является исключительно затратными.

Популярные материалы:

Производительность труда
Производительность труда – показатель, характеризующий эффективность производственной деятельности людей, выраженная соотношением затрат труда и количества производственных материальных благ. Уровень производительности труда , (7) где ...

Построение внешней скоростной характеристики
Внешняя скоростная характеристика двигателя необходима для получения тяговой характеристики автомобиля. Наиболее точно внешнюю скоростную характеристику вновь проектируемого двигателя можно построить по результатам теплового расчета, пров ...

Охрана труда при проведении работ
Подготовить и одеть необходимые для работы средства индивидуальной защиты. Застегнуть манжеты рукавов специальной одежды. Осмотреть и подготовить свое рабочее место, убрать все лишние предметы, не загромождая при этом проходов. Проверит ...