Меню Закрыть

Газодизельный двигатель принцип работы – ГБО на дизельный двигатель | Можно ли дизель перевести на газ метан или пропан? Принцип работы газодизеля

Содержание

Дизель и газ: дизельные двигатели с ГБО

Как известно, более дешевое по цене газовое топливо позволяет существенно экономить денежные средства в процессе эксплуатации различных транспортных средств. Для этого достаточно установить на автомобиль ГБО.

В случае с бензиновыми двигателями, газобаллонное оборудование используется еще со времен карбюраторных моторов. Дальнейшее развитие систем впрыска газа позволило устанавливать подобные решения на инжекторные двигатели, причем как на двигатели с распределенным впрыском, так и на моторы с непосредственным впрыском.

Что касается дизельных моторов, еще несколько лет назад перевести на газ дизельные двигатели не представлялось возможным или такие работы предполагали большую сложность. Однако сегодня ситуация в корне изменилась. Далее мы поговорим о том,  как переводят дизельный двигатель на газ, что такое газодизель, а также какие плюсы и минусы имеет данное решение.

Читайте в этой статье

Газ для дизельного двигателя

Итак, активное развитие систем газового впрыска привело к появлению пятого поколения ГБО. Такая схема позволяет реализовать жидкий фазированный распределенный впрыск. Решение подходит для установки на любые инжекторные авто, легко интегрируется и совместимо с системами бортовой диагностики OBD и EOBD.

В случае с дизелем за основу также берется данная схема, позволяя современному турбодизелю  работать на сжиженном газе. В результате такой мотор часто называют газодизелем благодаря установленному ГБО. При этом важно понимать, что сам процесс установки и настройки сильно отличается от аналогичной процедуры на бензиновых моторах.  Другими словами, поставить ГБО на дизель является более сложной задачей, которая требует значительных доработок.

Принцип работы дизеля на газу: особенности

Главным отличием дизельного ДВС от бензинового является принцип воспламенения топлива в цилиндрах. В бензиновых агрегатах для поджига смеси воздуха и топлива используется искра, которая создается на свечах зажигания.

В дизеле сначала сильно сжимается воздух, который нагревается от такого сжатия. После этого в последний момент форсунка впрыскивает солярку в камеру сгорания, затем нагретая и сжатая топливно-воздушная смесь воспламеняется самостоятельно.

Теперь перейдем к ГБО. В качестве газового топлива используется метан или пропан. Однако если подать в цилиндры газ вместо дизтоплива, воспламенения не произойдет. Дело в том, что для самостоятельного поджига газо-воздушной смеси нужны более высокие температуры по сравнению с соляркой.

С учетом данной особенности в дизель необходимо сначала впрыскивать небольшое количество солярки, а уже затем подавать газ. Если просто, солярка воспламеняется от сжатия, затем поджигая газовое топливо.

Естественно, при такой схеме работы возможно только частичное замещение дизтоплива газом, однако в процентном соотношении можно говорить о показателях около 25-30% солярки на 70-75% сжиженного газа. Вполне очевидно, что данное решение способно обеспечить существенную экономию дорогостоящего дизельного топлива.

Добавим, что хотя обязательный подвпрыск солярки не позволяет полностью перейти на газ, однако такая особенность дает возможность сохранить работоспособность дизельных форсунок. На практике это немаловажно, особенно с учетом высокой стоимости любых элементов топливной аппаратуры дизельного двигателя.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие существуют виды и типы ГБО. Из этой статьи вы узнаете о различных поколениях газового оборудования, а также об особенностях и принциах работы той или иной установки.

Еще отметим, что альтернативой описанному выше решению является полный перевод дизеля на газ. При этом необходимо полностью демонтировать топливную систему дизельного двигателя, поставить внешнюю систему зажигания, доработать ГБЦ и т.д. В результате дизель сможет работать на метане, однако сложность таких доработок  и высокая стоимость работ не позволяют этому способу набрать широкую популярность.

Если говорить о первой схеме, система частичного впрыска газа учитывает частоту вращения двигателя, давление нагнетаемого турбокомпрессором воздуха, объем впрыскиваемой солярки, положение педали газа, нагрузку на мотор, температуру ОЖ и целый ряд других важных параметров.

Если просто, благодаря тесному взаимодействию со штатными системами управления ДВС, газовое оборудование «подбирает» и динамично корректирует нужное количество подаваемого газа. Это позволяет найти и сохранить оптимальный баланс между количеством дизтоплива и газа для нормальной и стабильной работы мотора во всех режимах.

Советы и рекомендации

Для качественной реализации поставленной задачи рекомендуется приобретать системы ГБО для дизеля от проверенных производителей (Westport, OMVL и т.д.). Важно, чтобы установочные комплекты были специально разработаны и адаптированы для подобных инсталляций, а также были должным образом сертифицированы.

  • С большой ответственностью стоит подходить и к выбору самих установщиков. Если было принято решение поставить ГБО на дизель, лучше обратиться в крупные установочные центры, которые дают гарантию как на оборудование (в случае приобретения ГБО в конкретном установочном центре), так и на выполненные работы.

При выборе установочного комплекта стоит учесть, что сегодня на территории СНГ одним из самых выгодных и экономически оправданных решений является установка на дизель метанового оборудования.  Дело в том, что такая установка позволяет заместить около 75-80% дизельного топлива метаном, в то время как замещение пропаном возможно только на 40-45%

  • Еще крайне желательно обращать свое внимание на новейшие разработки и технологии, так установка ГБО на дизель является более «деликатным» процессом сравнительно с бензиновыми аналогами.

Например, технология HPDI является относительно новой схемой, которая позволяет добиться высокоточной комбинированной подачи дизельного топлива и газа метана, при этом соотношение замещения солярки газом достигает отметки  95% газа к 5% дизтоплива.

В основе решения лежит особая форсунка, которая способна последовательно впрыскивать газ и солярку. Другими словами, один инжектор сначала подает в цилиндр небольшую порцию дизтоплива, а уже затем происходит основной впрыск метанового заряда.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие форсунки для ГБО-4 лучше выбрать. Из этой статьи вы узнаете об особенностях газовых форсунок, их осоновных отличиях от бензиновых и дизельных инжекторов, а также на каком варианте лучше остановить свой выбор в том или ином случае.

Поданное ранее дизтопливо воспламеняется естественным образом от сжатия, играя роль свечи зажигания, а основная порция газа впрыскивается ближе к самому концу такта сжатия и воспламеняется от уже горящего дизельного топлива. Подобные решения позволяют эксплуатировать дизельный ДВС на газу с максимальной экономией.

  • Также добавим, что электронные системы управления двигателем после установки ГБО нужно обязательно настроить. Для этого должно использоваться уникальное программное обеспечение, которое позволяет выполнять тонкие настройки. В результате состав смеси на всех режимах будет оптимальным, что позволяет увеличить ресурс дизеля на газу, получить нужную отдачу от мотора, снизить уровень токсичности выхлопа и т.д.

Подведем итоги

Как показывает практика, на территории СНГ установка ГБО для дизелей не особенно популярна. При этом в Европе такой подход намного более востребован в сфере коммерческого транспорта. Даже с учетом относительно высокой стоимости процедуры перевода дизельного автомобиля на газ, отмечается быстрая окупаемость при больших пробегах.

Кроме экономии на разнице стоимости газа и солярки, водитель также может комбинировать использование двух разных видов топлива. При этом поставить газ сегодня можно практически на любой дизельный двигатель, даже оборудованный сложной  системой топливного впрыска Common Rail.

Напоследок хотелось бы отметить, что для легковых дизельных автомобилей, как правило, нет необходимости устанавливать ГБО. Дело в том, что дизель сам по себе является весьма экономичным типом ДВС. Однако если речь идет о коммерческом транспорте, тогда с учетом  постоянно растущих цен на топливо ситуация полностью меняется, а выгода от установки ГБО на дизельный мотор становится более очевидной.

Читайте также

krutimotor.ru

Газодизельная система для работы на газе дизельного двигателя

Дизельные двигатели при переводе для работы на газе в отличие от бензиновых требуют дополнительных условий обеспечения воспламенения газа в камере сгорания. Температура воспламенения метана (680 градусов) значительно превосходит температуру, при которой самостоятельно воспламеняется дизельное топливо в конце такта сжатия (280 градусов). 

Поэтому для работы дизельных двигателей на газе необходим дополнительный источник воспламенения. Рудольф Дизель еще в 1898 году запатентовал способ воспламенения газового топлива дозой запального жидкого топлива, однако применять этот способ стали только с 1930 года, и только для стационарных узкорежимных двигателей.

Газодизельная система питания топливом для работы на газе автомобилей с дизельным двигателем, назначение, устройство, принцип и режимы работы.

Газодизельным процессом является такой способ сгорания дизельного топлива и природного газа одновременно, когда газовоздушная смесь воспламеняется принудительно от небольшой горящей дозы дизельного топлива. Газовоздушная смесь подается в цилиндры двигателя, где сжимается поршнем на такте сжатия, и в нужный момент топливный насос высокого давления (ТНВД) через форсунки впрыскивает запальную дозу дизельного топлива, которая самовоспламеняется и поджигает газовоздушную смесь.

В газодизельном режиме двигатель работает на двойном топливе — дизельном топливе и природном газе. По основному признаку — способу воспламенения газовоздушной смеси — газодизель относится к двигателям с принудительным воспламенением. Газодизельный двигатель имеет две взаимосвязанные системы питания : дизельную и газовую. Общим для этих двух систем является оригинальное газодизельное оборудование.

При переоборудовании дизельных двигателей, имеющих высокую степень сжатия, мощность двигателя остается на уровне базового двигателя. Основными целями переоборудования дизельных двигателей для работы по газодизельному циклу являются :

— Экономия до 75-80% дизельного топлива путем замещения его природным газом.
— Увеличение суммарного запаса хода транспортного средства при использовании обоих видов топлива в 1,5-1,7 раза.
— Снижение дымности отработавших газов дизеля в 2-4 раза.

Минимальное количество запального дизельного топлива определяется энергией, необходимой для воспламенения и полного сгорания газовоздушной смеси. Однако из-за меняющихся во времени режимов работы автомобильных двигателей и необходимости охлаждения форсунок доза запального дизельного топлива превышает теоретически необходимые 5-7 %. Практически запальная доза составляет от 15 до 50 % от полной подачи дизельного топлива.

Принцип работы газодизельной системы питания топливом для работы на газе автомобилей с дизельным двигателем.

Подача дизельного топлива при работе в режиме газодизеля отличается от дизельного режима. Для запуска двигателя и работы на минимальных оборотах холостого хода в камеру сгорания поступает только дизельное топливо. При увеличении частоты вращения и нагрузки в камеру сгорания поступают газовоздушная смесь и запальная доза дизельного топлива. С этого момента двигатель работает по газодизельному циклу.

Газодизельное оборудование предназначено для заправки, хранения, управления подачей и дозирования газа, образования газовоздушной смеси, ограничения цикловой подачи дизельного топлива до уровня запальной дозы и защиты дизеля от внештатных режимов работы. При этом сохраняется возможность быстрого перехода с газодизельного режима на дизельное топливо и обратно.

Устройство газодизельной системы питания топливом для работы на газе автомобилей с дизельным двигателем.

Система заправки, хранения газа и снижения его давления практически имеет одинаковый принцип работы и устройство с системой питания на метане, двухтопливных бензиновых двигателей с газобаллонным оборудованием.

Для заправки баллонов служит заправочный узел, вентиль наполнительный и баллонные вентили. На газовых баллонах установлены тройники баллона и вентили. Крестовина с манометром установлены на кронштейне узла высокого давления. Из баллонов газ по трубопроводам высокого давления подается к электромагнитному клапану, предварительно пройдя очистку в фильтре.

Принципиальная схема газодизельной аппаратуры для работы на газе автомобилей с дизельным двигателем.

После открытия электромагнитного клапана газ подается к редуктору высокого давления и затем к редуктору низкого давления. Для подогрева к редуктору высокого давления подается жидкость от системы охлаждения двигателя.

Редуктор высокого давления оборудован системой коррекции по загрязненности воздушного фильтра, предотвращающей самофорсировку двигателя. В конструкцию системы питания обычного дизельного двигателя добавляются :

— Газовый смеситель.
— Механизм установки запальной дозы дизельного топлива (МУЗД).
— Дозатор газа для управления топливным насосом высокого давления и подачей газа.
— Дополнительное электрооборудование, которое обеспечивает необходимую информативность и защиту дизеля от нештатных режимов работы.

Дизельная система питания состоит из штатных агрегатов, включая топливный насос высокого давления и форсунки. На ТНВД дополнительно имеется механизм ограничения подачи запальной дозы, который обеспечивает впрыск заданного количества дизельного топлива, необходимого для воспламенения газодизельной смеси в камере сгорания, а также переключение на работу в обычном дизельном режиме.

Механизм установки запальной дозы дизельного топлива приводится в действие электромагнитом, а на рычаге управления рейкой ТНВД установлен дополнительный упор. Помимо этого на регуляторе максимальных оборотов ТНВД установлен клапан, отключающий подачу газа. Блокировка одновременного включения полной подачи двух видов топлива осуществляется с помощью концевого выключателя 1 и реле МУЗД и реле клапана моторного тормоза.

В смесителе газ смешивается с воздухом, который подается за счет разрежения, создаваемого во впускном трубопроводе двигателя. Заданный состав смеси газа с воздухом регулируется дозатором, соединенным с педалью привода рейки ТНВД телескопической тягой.

Режимы работы газодизельной системы питания топливом для работы на газе автомобилей с дизельным двигателем.

Начало подачи газа в двигатель осуществляется синхронно с началом нажатия педали привода рейки ТНВД водителем. В этот момент цикловая подача дизельного топлива в цилиндры двигателя равна запальной дозе. Изменение числа оборотов, крутящего момента и мощности двигателя осуществляется преимущественно изменением количества газа, подаваемого в двигатель. При работе двигателя запальная доза дизельного топлива изменяется, незначительно увеличиваясь с повышением частоты вращения кулачкового вала ТНВД.

При снятии ноги водителя с педали привода рейки ТНВД, прекращается подача газа в двигатель, и одновременно цикловая подача дизельного топлива уменьшается с величины запальной дозы до величины подачи холостого хода. Двигатель запускается и прогревается только в дизельном режиме на дизельном топливе.

Перевод двигателя с дизельного режима в газодизельный режим и обратно возможен как во время остановки, так и при движении автомобиля. Для этого необходимо отпустить педаль привода рейки и переключить клавишу выбора режима работы «Дизель» — «Газодизель», расположенную на щитке приборов в кабине водителя.

Отключение подачи газа при пользовании моторным тормозом происходит с помощью реле клапана моторного тормоза и электромагнитного клапана, установленного на входе в редуктор высокого давления. Ограничение подачи газа при достижении двигателем максимальной частоты вращения осуществляется пневмомеханическим клапаном ограничения подачи газа.

Для преобразования напряжения в бортовой сети дизеля в рабочее напряжение 12 Вольт используется тиристорный блок. Отключение подачи газа при неработающем двигателе осуществляется пневмоконтактором. Для предотвращения попадания газа в пневмосистему патрубок отбора воздуха из впускного коллектора перенесен на корпус смесителя газа, а на впускном коллекторе — заглушен.

Газодизельные системы питания топливом устанавливают на дизельные двигатели, оснащенные ТНВД с двухрежимным регулятором. При наличии на ТНВД всережимного регулятора необходимо заменить его двухрежимным.

По материалам книги «Установка и эксплуатация газобаллонного оборудования автомобилей».
Ю.В. Панов.

Похожие статьи:

  • Модификации ЭБУ МИКАС-11 на автомобилях ГАЗ, УАЗ, ПАЗ, применяемость, назначение контактов, схема, функция самодиагностики, коды ошибок, основные датчики ЭСУД на МИКАС-11.
  • Режимы работы пульта управления климатической установкой Уаз Патриот и Уаз Пикап, внешние органы управления взаимодействующие с пультом.
  • Пульт управления климатической установкой Уаз Патриот и Уаз Пикап, органы управления и индикации режимов работы, функциональное назначение рукояток.
  • Пятиступенчатая коробка передач АДС 420.3182-1700010 для УАЗ-3741, УАЗ-3962, УАЗ-3303, УАЗ-2206, c двигателем ЗМЗ-409, УМЗ-417, УМЗ-421, характеристики.
  • Поиск неисправностей в системе управления двигателем ЗМЗ-405, ЗМЗ-406 и ЗМЗ-409 Евро-2 с блоками управления Микас-5.4, Микас-7.1 или Микас-7.2.
  • Оборудование кузова и салона санитарного автомобиля УАЗ-396295 скорой медицинской помощи.

auto.kombat.com.ua

«Газодизель» все о гбо для дизельных двигателей, плюсы и минусы

Установка гбо на автомобили уже давным-давно перестала быть чем-то диковинным. Однако, если с бензиновыми моторами все ясно, то о возможностях подобной замены топлива на дизельном двигателе знает далеко не каждый. Тем не менее, эта идея не нова – исследования и работы в данной области ведутся уже давно (еще с времен существования СССР). Накопленный опыт используется компаниями, специализирующимися на подборе комплектующих и переоборудовании тракторов и грузовиков.

Не только газ…

Дело в том, что полностью переоборудовать дизельный двигатель так, чтобы он работал исключительно на природном газу, нельзя. Все дело в том, что температура воспламенения газа (порядка 700 °С) примерно в 2 раза выше, чем дизельного топлива (около 350 °С). А это значит, что схема с воспламенением дизтоплива, посредством воздействия на него сжатого воздуха в цилиндрах, с газом работать не будет – он просто не загорится.

Так что любой газодизель работает на смеси солярки и природного газа, причем дизтопливо служит для воспламенения последнего.

Метан или пропан?

Этот момент волнует многих, кто решился на переоборудование дизеля и установку гбо. Дело в том, что процент ДТ в смеси, поступающей в двигатель, прямо зависит от типа газа. К примеру, в пропановой смеси «соляра» составляет порядка 40%, а в метановой – около 20%. Так что у каждого из вариантов есть как достоинства, так и недостатки.

Достоинства метана:

  1. Стоимость – как правило, цена на метан ниже, чем на пропан;
  2. Значительно больший процент замещения газом жидкого топлива (до 80%).

Достоинства пропана

  1. Баллоны – для данного газа емкости имеют больший объем (при тех же габаритах, что и для метана), а еще они легче. Так что с установкой гбо проблем будет меньше;
  2. Сеть АЗС – для пропана она гораздо более развита, следовательно, шанс остаться в пути без топлива невелик.

Переоборудовать дизель под работу на газу возможно, для чего есть 2 пути.

— Первый предполагает создание дизеля, работающего на смешанном топливе. Его большим плюсом является тот факт, что не приходится кардинально переделывать топливную систему мотора, да и возвращение к первоначальной схеме работы тоже вполне возможно. Кроме этого, по израсходованию всего запаса газа, такой силовой агрегат моментально переводится на дизельное топливо и начинает работать в привычном для себя режиме;

— Второй является не чем иным, как полной «переделкой» мотора под работу исключительно на газу, следовательно, назвать его газодизелем можно лишь с большой натяжкой.

Принцип работы газодизеля и необходимые изменения

В первом варианте необходимо приспособить «соляроядный» мотор к работе на газу. Данная схема не может похвастаться большой популярностью, однако применяется уже достаточно давно. Она подразумевает подачу в цилиндры не только газа, но и небольшой доли ДТ. Такая доля носит название запальной порции. Суть работы данной схемы состоит в подаче газо-воздушной смеси в начале такта сжатия и запальной порции – в конце такта.

Минимальное процентное соотношение запальной порции может варьироваться в диапазоне от 15 до 30%. На него оказывают влияние различные факторы:

  • тип силового агрегата;
  •  версия ГБО;
  • техническое состояние мотора.

15-30% – это min, необходимый для самовоспламенения и поджигания газа в камере сгорания. В условиях работы на комбинированном топливе можно забыть о черном дыме, вылетающем из выхлопной трубы. Кроме этого, мотор становится гораздо экологичнее, и это несмотря на небольшое повышение уровня углеводородов (СН) в дыме, ведь это не привычные для дизеля канцерогены, а просто не догоревший полностью метан, который абсолютно безвреден для окружающей среды.

Более того, после переоборудования владельцу реже придется менять масло, да и срок службы самого «сердца» автомобиля заметно возрастает, за счет сокращения вредных отложений на элементах ЦПГ.

Что касается внесения изменений в конструкцию, то они не являются кардинальными и необратимыми. Для этого необходимо установить гбо, а также несколько подкорректировать работу топливной системы. Это подразумевает постоянное впрыскивание в цилиндры незначительных порций солярки, за что отвечает насос высокого давления.

Экономия

Данный вопрос является, пожалуй, самым важным. Статистика свидетельствует, что большинство владельцев дизельных транспортных средств просто-напросто не заинтересованы в их переработке. Для начала массового перехода на газодизели требуется поддерживать цену пропана как min в 2 раза меньшую, чем стоимость ДТ или 95-го бензина, что же касается метана, то он должен стать еще дешевле.

Как показывают отзывы владельцев, установка гбо на легковые авто просто нецелесообразна (ну разве что в случае больших годовых пробегов – более 40 000 км), потому как подобная модернизация влетает в копеечку и окупается она очень долго (порядка 5 лет).

Монтаж газобаллонного оборудования на грузовики выглядит заманчиво, ведь они не только «наматывают» огромные пробеги, но и «аппетит» у них гораздо выше, чем у легковушки. Но есть большая проблема – место. Действительно, разместить на том же тягаче или самосвале большое количество газовых баллонов просто негде, а установка 3-4 штук ничего не решит.

Как видно, единственным, действительно стоящим вариантом является газодизель на тракторе. При этом экономия на топливе заметно повышается (почти вдвое). Кроме этого, такой мотор на тракторе имеет массу плюсов:

  • хорошая диффузия;
  • экологичность;
  • антидетонационная стойкость;
  • низкая скорость сгорания смеси и так далее.

Неудивительно, что и отзывы о тракторных газодизелях самые лестные.

Итог

Следовательно, будущее у газодизеля определенно есть, но область его применения сильно ограничена. По сути, он востребован лишь в сельском хозяйстве.

rezauto.ru

Газовый двигатель – Основные средства

О достоинствах газомоторного топлива, в частности метана, сказано немало, но напомним о них еще раз.

Это экологичный выхлоп, удовлетворяющий текущие и даже будущие законодательные требования к токсичности. В рамках культа глобального потепления это важное преимущество, поскольку нормы Euro 5, Euro 6 и все последующие будут насаждаться в обязательном порядке и проблему с выхлопом так или иначе придется решать. К 2020 г. в Евросоюзе новым транспортным средствам будет разрешено производить в среднем не более 95 г СО2 на километр. К 2025 г. этот допустимый предел могут еще опустить. Двигатели на метане способны удовлетворить эти нормы токсичности, и не только благодаря меньшему выбросу СО2. Показатели выбросов твердых частиц в газовых двигателях также ниже, чем у бензиновых или дизельных аналогов.

Далее, газомоторное топливо не смывает масло со стенок цилиндра, что замедляет их износ. Как утверждают пропагандисты газомоторного топлива, ресурс двигателя волшебным образом вырастает в разы. При этом они скромно умалчивают о теплонапряженности работающего на газе двигателя.

И главное преимущество газомоторного топлива – это цена. Цена и только цена покрывает все недостатки газа как моторного топлива. Если мы говорим о метане, то это неразвитая сеть АГНКС, которая буквально привязывает газовый автомобиль к заправке. Количество заправок сжиженным природным газом ничтожно, этот вид газомоторного топлива сегодня представляет собой нишевой, узкоспециальный продукт. Далее, газобаллонное оборудование занимает часть полезной грузоподъемности и полезного пространства, ГБО хлопотно и накладно в обслуживании.

Технический прогресс породил такой вид двигателя, как газодизель, живущий в двух мирах: дизельном и газовом. Но как универсальное средство газодизель не реализует в полном объеме возможности ни того, ни другого мира. Нельзя оптимизировать ни процесс сгорания, ни показатели КПД, ни образование выбросов для двух видов топлива на одном двигателе. Для оптимизации газовоздушного цикла нужно специализированное средство – газовый двигатель.

Сегодня все газовые двигатели используют внешнее образование газовоздушной смеси и воспламенение от свечи зажигания, как в карбюраторном бензиновом двигателе. Альтернативные варианты – в стадии разработки. Газовоздушная смесь образуется во впускном коллекторе путем инжекции газа. Чем ближе к цилиндру происходит этот процесс, тем быстрее реакция двигателя. В идеале газ должен впрыскиваться прямо в камеру сгорания, о чем речь пойдет ниже. Сложность управления не единственный недостаток внешнего смесеобразования.

Инжекция газа управляется электронным блоком, который также регулирует угол опережения зажигания. Метан горит медленнее дизельного топлива, то есть газовоздушная смесь должна воспламеняться раньше, угол опережения также регулируется в зависимости от нагрузки. Кроме того, метану нужна меньшая степень сжатия, нежели дизельному топливу. Так, в атмосферном двигателе степень сжатия снижают до 12–14. Для атмо­сферных двигателей характерен стехиометрический состав газовоздушной смеси, то есть коэффициент избытка воздуха a равен 1, что в какой-то степени компенсирует потерю мощности от снижения степени сжатия. КПД атмосферного газового двигателя на уровне 35%, тогда как у атмосферного же дизеля КПД на уровне 40%.

Автопроизводители рекомендуют использовать в газовых двигателях специальные моторные масла, отличающиеся водостойкостью, пониженной сульфатной зольностью и одновременно высоким значением щелочного числа, но не возбраняются и всесезонные масла для дизельных двигателей классов SAE 15W-40 и 10W-40, которые на практике применяются в девяти случаях из десяти.

Турбокомпрессор позволяет снизить степень сжатия до 10–12 в зависимости от размерности двигателя и давления во впускном тракте, а коэффициент избытка воздуха увеличить до 1,4–1,5. При этом КПД достигает 37%, но одновременно значительно возрастает теплонапряженность двигателя. Для сравнения: КПД турбированного дизельного двигателя достигает 50%.

Повышенная теплонапряженность газового двигателя связана с невозможностью продувки камеры сгорания при перекрытии клапанов, когда в конце такта выпуска одновременно открыты выпускные и впускные клапаны. Поток свежего воздуха, особенно в наддувном двигателе, мог бы охлаждать поверхности камеры сгорания, снижая таким образом теплонапряженность двигателя, а также снижая нагрев свежего заряда, это увеличило бы коэффициент наполнения, но для газового двигателя перекрытие клапанов недопустимо. Из-за внешнего образования газовоздушной смеси воздух всегда подается в цилиндр вместе с метаном, и выпускные клапаны в это время должны быть закрыты во избежание попадания метана в выпускной тракт и взрыва.

Уменьшенная степень сжатия, повышенная теплонапряженность и особенности газовоздушного цикла требуют соответствующих изменений, в частности, в системе охлаждения, в конструкции распредвала и деталей ЦПГ, а также в применяемых для них материалах для сохранения работоспособности и ресурса. Таким образом, стоимость газового двигателя не так уж отличается от стоимости дизельного аналога, а то и выше. Плюс к этому стоимость газобаллонного оборудования.

Флагман отечественного автомобилестроения ПАО «КАМАЗ» серийно выпускает газовые 8-цилиндровые V-образные двигатели серий КамАЗ-820.60 и КамАЗ-820.70 размерностью 120х130 и рабочим объ­емом 11,762 л. Для газовых двигателей используют ЦПГ, обеспечивающую степень сжатия 12 (у дизельного КамАЗ-740 степень сжатия 17). В цилиндре газовоздушная смесь воспламеняется искровой свечой зажигания, установленной вместо форсунки.

Для большегрузных автомобилей с газовыми двигателями используют специальные свечи зажигания. Так, Federal-Mogul поставляет на рынок свечи с иридиевым центральным электродом и боковым электродом, выполненным из иридия или платины. Конструкция, материалы и характеристики электродов и самих свечей учитывают температурный режим работы большегрузного автомобиля, характерный широким диапазоном нагрузок, и сравнительно высокую степень сжатия.

Двигатели КамАЗ-820 оборудуют системой распределенного впрыска метана во впускной трубопровод через форсунки с электромагнитным дозирующим устройством. Газ инжектируется во впускной тракт каждого цилиндра индивидуально, что позволяет корректировать состав газовоздушной смеси для каждого цилиндра с целью получения минимальных выбросов вредных веществ. Расход газа регулируется микропроцессорной системой в зависимости от давления перед инжектором, подача воздуха регулируется дроссельной заслонкой с приводом от электронной педали акселератора. Микропроцесорная система управляет углом опережения зажигания, обеспечивает защиту от воспламенения метана во впускном трубопроводе при сбое в системе зажигания или неисправности клапанов, а также защиту двигателя от аварийных режимов, поддерживает заданную скорость автомобиля, обеспечивает ограничение крутящего момента на ведущих колесах автомобиля и самодиагностику при включении системы.

«КАМАЗ» в значительной степени унифицировал детали газовых и дизельных двигателей, но далеко не все, и многие внешне схожие детали для дизеля – коленвал, распредвал, поршни с шатунами и кольцами, головки блока цилиндров, турбокомпрессор, водяной насос, масляный насос, впускной трубопровод, поддон картера, картер маховика – не подходят для газового двигателя.

В апреле 2015 г. «КАМАЗ» запустил корпус газовых автомобилей мощностью 8 тыс. единиц техники в год. Производство размещено в бывшем газодизельном корпусе автозавода. Технология сборки следующая: шасси собирают и устанавливают на него газовый двигатель на главном сборочном конвейере автомобильного завода. Потом шасси буксируют в корпус газовых автомобилей для монтажа газобаллонного оборудования и проведения всего цикла испытаний, а также для обкатки автотехники и шасси. При этом газовые двигатели КАМАЗ (в том числе модернизированные с компонентной базой «БОШ»), собираемые на моторном производстве, также проходят испытания и обкатку в полном объеме.

«Автодизель» (Ярославский моторный завод) в содружестве с компанией Westport разработал и выпускает линейку газовых двигателей на базе семейства 4- и 6-цилиндровых рядных двигателей ЯМЗ-530. Шестицилиндровый вариант может устанавливаться на автомобили нового поколения «Урал NEXT».

Как уже говорилось выше, идеальный вариант газового двигателя – это непосредственный впрыск газа в камеру сгорания, но до сих пор мощнейшее глобальное машиностроение не создало такой технологии. В Германии исследования ведет консорциум Direct4Gas, возглавляемый компанией Robert Bosch GmbH в партнерстве с Daimler AG и Штутгартским научно-исследовательским институтом автомобильной техники и двигателей (FKFS). Министерство экономики и энергетики Германии поддержало проект суммой в 3,8 млн евро, что на самом деле не так уж много. Проект будет работать с 2015-го до января 2017 г. На-гора должны выдать промышленный образец системы непосредственного впрыска метана и, что не менее важно, технологию ее производства.

По сравнению с нынешними системами, использующими многоточечный впрыск газа в коллектор, перспективная система непосредственного впрыска способна на 60% увеличить крутящий момент на низких оборотах, то есть ликвидировать слабое место газового двигателя. Непосредственный впрыск решает целый комплекс «детских» болезней газового двигателя, принесенных вместе с внешним смесеобразованием.

В проекте Direct4Gas разрабатывают систему непосредственного впрыска, способную быть надежной и герметичной и дозировать точное количество газа для впрыска. Модификации самого двигателя сведены к минимуму, чтобы промышленность могла использовать прежние компоненты. Команда проекта комплектует экспериментальные газовые двигатели недавно разработанным клапаном впрыска высокого давления. Систему предполагается тестировать в лаборатории и непосредственно на транспортных средствах. Исследователи также изучают образование топливно-воздушной смеси, процесс управления зажиганием и образование токсичных газов. Долгосрочная цель консорциума – это создание условий, при которых технология сможет выйти на рынок.

 

Итак, газовые двигатели – это молодое направление, еще не достигшее технологической зрелости. Зрелость наступит, когда Bosch со товарищи создадут технологию непосредственно впрыска метана в камеру сгорания.

os1.ru

Газовый двигатель | Двигатель прогресса

February 7, 2011

Устройство и принцип действия газового двигателя

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

Цикл Отто – процесс описывающий термодинамическую работу ДВС, с воспламенение сжатой смеси с помощью стороннего источника энергии (свечи зажигания)

Принципиальное отличие газовых двигателей от бензиновых и дизельных в более высокой степени сжатия. Применение газа позволяет избежать излишнего износа деталей, так как процессы сгорания топливовоздушной смеси происходят более правильно, благодаря исходному (газообразному) состоянию топлива.  Также газовые двигатели более экономичны, так как газ стоит дешевле нефти и легче добывается.

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

Сами по себе газовые двигатели редко выпускаются серийно, чаще всего они появляются после переделки традиционных ДВС, путем оборудования их специальным газовым оборудованием.

По большей части любой бензиновый ДВС может стать универсальным если поставить на него газовое оборудование. Любую машину Российского производства как правило легко переоборудовать на газ, при условии грамотного подхода.

Пи переоборудовании машины на газ в багажник

Но у таких газовых двигателей есть один существенный недостаток. Пи понижении температуры окружающего воздуха, давление в баллоне падает и автомобиль невозможно завести, поэтому чаще всего применяются гибридные установки – газ/бензин. Заводится машина с бензина, а затем переключается на газ.

Оборудование автомобиля газобаллонным оборудованием не займет много времени и производится во многих мастерских по всему миру.

1 – баллон 2 – мультиклапан 3 – газовая магистраль высокого давления 4 – выносное заправочное устройство 5 – газовый клапан 6 – редуктор-испаритель 7 – дозатор 8 – смеситель воздуха и газа 9 – бензиновый клапан 10 – переключатель видов топлива

Газель обрудованная ГБО

Однако не только бензиновый но дизельный двигатель можно перевести на газ, для этого дизель снабжается системой зажигания, поскольку при сильном сжатии газ не детонирует как дизельное топливо.  Еще одним способом воспламенить топливо является впрыскивание вместе с газом в цилиндры еще ди дизельного топлива, в количестве примерно 40-50%.

Газовый двигатель, переоборудованный из дизельного наиболее полно раскрывает все плюсы использования газа, так как степень сжатия в дизелях намного выше, что позволяет добиться КПД в районе 30-45%.

В сумме переоборудование двигателей на газ достаточно дорогое удовольствие – от 500 до 1000 долларов за импортное оборудование, но при условии достаточно интенсивной езды, затраты на ГБО окупаются достаточно быстро, поскольку газ стоит примерно в два раза дешевле бензина или дизельного топлива.

В начале статьи приведена фотография газового двигателя Caterpillar G 3508, мощностью 528 кВт, объемом 34,5 литра и степенью сжатия 9:1.

lab-37.com

Особенности устройства и техническое обслуживание газодизельной системы питания

Строительные машины и оборудование, справочник


Категория:

   Техническое обслуживание автомобилей


Публикация:

   Особенности устройства и техническое обслуживание газодизельной системы питания


Читать далее:

Особенности устройства и техническое обслуживание газодизельной системы питания

Газодизельная система питания предназначена для работы дизеля на смесн дизельного топлива и природного газа, а также на чистом дизельном топливе.

Принцип работы дизеля на газовоздушной смеси заключается в том, что газовоздушная смесь, поступая в цилиндры, сжимается поршнем и в конце такта сжатия в нее через серийную форсунку впрыскивается небольшое количество (запальная доза) дизельного топлива, которое самовоспламеняется и поджигает сжатую газовоздушную смесь.

Рассмотрим газодизельную систему питания на примере автомобилей КамАЗ. Эта система установлена на бортовом автомобиле КамАЗ-53208 (шасси 53217), тягаче с бортовой платформой КамАЭ-53218 (шасси 53219), на седельном тягаче КамАЗ-54118 и самосвале КамАЗ-55118.

На бортовых автомобилях десять баллонов для сжатого газа размешены под кузовом на продольных брусьях платформы и крепятся к ним кронштейнами и хомутами. На седельном тягаче крепятся восемь баллонов, а на самосвале — шесть баллонов за кабиной в специальных унифицированных держателях (крепятся к раме кронштейнами).

Газовые баллоны снабжены переходниками, соединены между собой трубопроводами и составляют две группы — переднюю и заднюю. Каждая группа баллонов имеет свой вентиль, который трубопроводом соединяется с распределительной крестовиной. На крестовине установлены наполнительный и расходный вентили. Баллоны подвергаются соответствующим испытаниям и клеймению на заводе-изготовителе, а в эксплуатации — периодическому освидетельствованию, как это указано в начале настоящей главы.

Подогреватель сжатого газа подключен к системе охлаждения двигателя; газовые редукторы высокого и низкого давления стандартные, применяемые на газогенераторных автомобилях. Редуктор низкого давления, электромагнитный клапан со сменным войлочным фильтром установлены на впускном трубопроводе двигателя.

Манометр высокого давления — механический, мембранного типа, рассчитан на давление 24 МПа, установлен на первом баллоне; манометр низкого давления – электрический дистанционный, рассчитан на давление 0,8 МПа, установлен на панели приборов в кабине водителя.

Дозатор со смесителем газа установлен между воздухоочистителем и впускным трубопроводом двигателя. Дозатор служит для регулирования необходимого количества газа, поступающего в смеситель из редуктора низкого давления. Состоит он из механизма ограничения подачи газа мембранного типа и дроссельного устройства. Управляется педалью из кабины водителя.

Телескопическая тяга привода управления регулятором топливного насоса высокого давления и дозатором при работе двигателя в газодизельном режиме обеспечивает за счет сжатия пружины тяги после хода рычага топливного насоса высокого давления дальнейшее передвижение педали подачи топлива и изменение положения дроссельной заслонки дозатора газа. В дизельном режиме тяга работает как жесткий элемент, так как ее пружина значительно жестче, чем пружина рычага регулятора.

Привод управления регулятором топливного насоса высокого давления и дозатором газа регулируется при помощи наконечников и тяг с резьбовыми соединениями. Наворачивая или отворачивая наконечники, изменяют длину тяги. Отрегулировать привод следует так, чтобы рычаг управления регулятором занимал крайнее левое положение и упирался в регулировочный болт насоса, а заслонка дозатора газа находилась в крайнем закрытом положении. При этом пружина телескопической тяги должна быть сжата.

Механизм дистанционной установки запальной дозы топлива предназначен для изменения цикловой подачи топлива в цилиндры двигателя при его переводе с дизельного режима работы на газодизельный. Установлен при помощи кронштейна на топливном насосе высокого давления. Принцип действия механизма заключается в том, что при включении электромагнита подвижной упор регулятора топливного насоса перемещается и занимает такое положение, при котором дальнейшее передвижение рычага управления насоса ограничивается. В таком положении рычаг регулятора насоса может перемещаться в пределах, обеспечивающих минимальные частоты вращения коленчатого вала при холостом ходе и подачу в цилиндры запальной дозы топлива. На кронштейне механизма установлен электрический выключатель, который препятствует одновременной подаче газа и неограниченной дозы дизельного топлива. В том случае, когда двигатель работает в режиме дизеля или выходит из строя электромагнит управления подвижным упором рычага регулятора насоса, выключатель блокировки отключает цепь питания электроклапана подачи газа.

На газодизельных автомобилях КамАЗ установлен индивидуальный воздухоочиститель компрессора сухого типа. Он состоит из двух фильтрующих элементов: один для очистки воздуха от крупных механических примесей из нетканого клеенчатого полотна “Сипрон”, другой для тонкой очистки из фильтровального нетканого материала ИФПВД (иглопробивного фильтровального полотна для воздухоочистителей дизелей).

Обслуживание воздухоочистителя компрессора проводится одновременно с обслуживанием воздухоочистителя дизеля.

Дизельная система питания состоит из топливного бака емкостью 175 л, установленного с левой стороны автомобиля под платформой кузова, топливного насоса высокого давления модели 335 с трехрежим-ным регулятором частоты вращения, механизма дистанционной установки запальной дозы на топливном насосе высокого давления с передвижным упором рычага регулятора тягового электромагнита и выключателя блокировки.

При дизельном режиме работы двигателя дизельная аппаратура работает как обычно на дизельном топливе. В это время телескопический механизм, включенный в систему управления топливным насосом, не действует, так как закрыт электромагнитный клапан подачи газа. Однако при каждом нажатии на педаль дроссельная заслонка дозатора открывается и закрывается вхолостую.

Для контроля и регулировки газовой аппаратуры следует пользоваться следующими данными: – максимальное давление в баллонах 20 МПа; – давление газа после редуктора высокого давления 0,90—1,15 МПа; давление, при котором должен срабатывать предохранительный клапан редуктора высокого давления, 14,5—17,0 МПа; – давление, при котором должен срабатывать выключатель контрольной лампы указателя давления газа, 0,45—0,55 МПа; – давление газа, регулируемое в первой ступени редуктора низкого давления, 0,18-0,22 МПа; – избыточное давление газа во второй ступени при давлении в первой ступени 0,18-0,22 МПа; – разрежение в разгрузочном устройстве 1 кПа и заглушённом выходе из редуктора 100—150 Па; – разрежение в разгрузочном устройстве, при котором открывается клапан второй ступени, 700—800 Па; – частота вращения коленчатого вала, при которой срабатывает система синхронного выключения подачи газа при отключении подачи запальной дозы дизельного топлива, 2250—2600 об/мин.

При переводе двигателя с дизельного режима на работу в газодизельном режиме следует выполнять следующие операции: – прогреть двигатель до температуры охлаждающей жидкости 50-60 °С; – проверить наличие газа в баллонах при помощи манометра высокого давления; – открыть вентили на баллонах до упора; – медленно открыть расходный вентиль На крестовине до конца; установить клавишу “газ—дизель” в положение “газ”; убедиться по показаниям манометра низкого давления в открытии электромагнитного клапана, поступлении газа в первую ступень редуктора низкого давления.

Загорание контрольной лампы на щитке приборов в кабине водителя сигнализирует о готовности двигателя к работе в газодизельном режиме.

После выполнения указанных операций и появления световой сигнализации о готовности двигателя к работе в газодизельном режиме при нажатии на педаль подачи топлива рычаг управления регулятором может перемещаться в положение, соответствующее подаче запальной дозы дизельного топлива.


Реклама:

Читать далее: Техническое обслуживание свинцовых аккумуляторных батарей

Категория: —
Техническое обслуживание автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Газодизельные двигатели внутреннего сгорания

Для биогазовых генераторов используют серийные газодизельные двигатели внутреннего сгорания, при этом в сжатую смесь из газа и воздуха через сопла вбрызгивания подают небольшое количество пусковой жидкости. Это делают не только при запуске и прогреве двигателя на холостом ходу, а постоянно. В качестве пусковой жидкости как правило используют легкий мазут, количество которого может колебаться в пределах 4-30%, причем большее его содержание соответствует для работы с низкой нагрузкой.

Поскольку пусковая жидкость до последнего времени всегда имела ископаемое происхождение, то для поставляющих электроэнергию компаний иногда возникали проблемы с оплатой электроэнергии, когда процент пусковой жидкости был слишком высоким. Хоть юридически и не требуется, но рекомендуется ограничить потребление пусковой жидкости до уровня 10% от общего потребления топлива (пусковая жидкость и биогаз), поскольку лишь ее содержание в таком количестве акцептируется поставляющими электроэнергию компаниями.

Двигатели преимущественно берут из производства тяговых машин и грузового транспорта, которые изменяют под потребности переработки биогаза в электроэнергию. Двигатели внутреннего сгорания работают по принципу дизельных двигателей, тоесть они самозажигающиеся. Небольшое количество добавляемой пусковой жидкости оказывает охлаждающий эффект на сопла вбрызгивания, что может привести к забиванию и повышенному износу.

Электр. КПД генератора с газожидкостным двигателем внутреннего сгорания достигает уровня 25-40%. Для фермеров перерабатывающих биогаз на электроэнергию,

Таблица 5.7: Преимущества и недостатки двигателей, работающих по газожидкостному принципу и принципу бензинового двигателя




Газожидкостный двигатель

Газовый двигатель

Преимущества

  • 30-40% электр. КПД
  • на 3-4% выше КПД по сравнению с бензиновыми двигателями
  • Бывают мощностью и до 100 кВт
  • Независимы от качества газа
  • Выгодная цена

Преимущества

  • 34-40% электр. КПД, но лишь от 300 кВт
  • Высокие простои (60 000 часов)
  • Полностью соответствуют техническим требованиям по защите чистоты воздуха
  • Небольшие затраты на сервисное обслуживание

Недостатки

  • Потребность в пусковой жидкости
  • Забивание вбрызгивающих сопел
  • Сажа на поверхности теплообменника
  • Большие затраты на техобслуживание
  • Превышают выбросы вредных веществ и граничные показатели по техническим требованиям защиты воздуха
  • Редко встречаются агрегаты более чем на 500 кВт, поэтому требуют модульного построения
  • Небольшие простои 35 000 рабочих часов

Недостатки

  • Редко встречаются агрегаты менее чем на 100 кВт
  • Требования к качеству газа: минимум 45% содержания метана
  • Стоят дороже
  • Низкий электр. КПД, если ниже 300 кВт
  • Не дают ток от аварийного агрегата

Потребление ископаемой пусковой жидкости является необходимой вынужденной мерой, а не долгосрочное решение проблемы. С экономической точки зрения затраты выравниваются при уровне цен на мазут до 0,40 Евро/л (лишь при базовой оплате) или 0,62 Евро/л (включая бонус за возобновляемые источники энергии) от прибыли за дополнительно произведенную электроэнергию.

Таблица 5.8: Граничные показатели эмиссии для двигателей переработки газа в электроэнергию согласно требований технического отдела «Воздушный бассейн».









КПД для газожидкостных и газовых двигателей генератора

 

Для рентабельности биогазовой установки решающим фактором является КПД при выработке электроэнергии. 1% в разнице эффективности для генератора на 100 кВт может влиять на 4000 Евро прибыли или убытков в год. При сравнении эффективности выработки энергии различают такие уровни эффективности:

1. Механический КПД двигателя в генераторе – соотношение между выработанной в двигателе механической энергией и потенциалом энергии использованного горючего. Часто механический и электр. КПД генератора упрощенно приравнивают (среди прочего чтобы получит преимущества перед конкурентами), чего допускать не следует. Механическое КПД

зависит от типа двигателя и его размеров, для газовых и газожидкостных двигателей он составляет до 45%.

2. КПД генератора: в генераторе просходит преобразование механической энергии в электрическую. КПД остальных генераторов с мощностью более 20 кВт составляет 90-96%. Все остальное превращается в тепло генератора.

3. Электрический КПД: чтобы рассчитать электр. КПД генератора, необходимо механичекий КПД умножить на КПД генератора. Пример: 40% механич. КПД и 93% КПД генератора дают электр. КПД 0,40 х 0,93 = 37,2%

4. Термический КПД: кроме механической энергии при переходе энергии от одного вида в другой в двигателе возникает большое количество избыточного тепла, частично в виде отработанных газов, а частично в охлаждающей жидкости, все остальное содержится в тепловом излучении. Термический КПД как правило выше электрического; он достигает в зависимости от типа строения двигателя и размеров, а также температуры используемого отводимого тепла до 55%. Термическому КПД длительное время придавали мало значения. Лишь после вступления в силу нового Законодательства ЕС в 2004 о бонусе для генераторов он приобрел поистине экономического значения (смотр. Раздел 5.5.4: Доплата за объединенную выработку тепловой и электрической энергии).

5. Общий КПД можно рассчитать в виде суммы из электрического и термического КПД:

Пример:

— электрический КПД: 37,2%

— термический КПД: 52,7%

— общий КПД: 89,9%

При оценке КПД газовых и газожидкостных двигателей генераторов следует обратить внимание на следующее:

1. Электрический КПД генератора с газожидкостным двигателем при одинаковой мощности как правило на 3-4% выше чем у генератора с газовым двигателем. Эта разница тем меньше, чем выше сравниваемые мощности.

2. Электрический КПД зависит от размера генератора, но возрастает не линеарно с ним (смотр. Изобр. 5.13).

3. Термический КПД генератора с газожидкостным двигателем почти независим от размеров генератора.

4. Термический КПД генератора с газовым двигателем для небольших установок выше чем у больших.

5. Общий КПД генератора с газовым двигателем выше чем генератора с газожидкостным двигателем.

Границы выбросов для двигателей переработки газа в электроэнергию согласно требований Технического отдела «Воздушный бассейн»

Тепловая мощность при сгорании

Единица измерения

Газовый двигатель менее 3 МВт

Газовый двигатель более 3 МВт

Газожидкостный двигатель

менее 3 МВт

Газожидкостный двигатель

более 3 МВт

СО

мг/м³

1000

650

2000

650

NOx

мг/м³

500

500

1000

500

Диоксид серы

мг/м³

350

350

350

350

Ощее пыли

мг/м³

20

20

20

20

Формальдегид

мг/м³

60

20

60

60

Первые опыты по замене мазута растительным маслом уже начаты. С 1.1.2007 г. для новостроящихся объектов имеющих генераторы с газожидкостными двигателями разрешено применять лишь запальное топливо биогенного происхождения. В этом случае применяют чистое растительное масло или растительное масло-сложный метиловый эфир. С 2007 г. при покупке газожидкостных двигателей следует обращать внимание на совместимость с растительным маслом. Запущенные в работу генераторы с газожидкостными двигателями до этой даты можно и дальше эксплуатировать на ископаемых энергоносителях.

Сопоставление характеристик включая преимущества и недостатки двигателей приводится в Таблице 5.7.

Из нее видно что именно в нижнем диапазоне газожидкостных двигателей по причине их низкой стоимости и высокой эффективности находятся основные преимущества. Для электр. мощности от 300 кВт преимущества имеют газовые двигатели. При покупке генератора кроме этих аспектов необходимо обратить внимание на опыт и обслуживание продающей компании.

К этому также относится, что по близости должно быть хотя бы одно представительство компании-продавца, чтобы можно было быстро решить проблемы на месте. Иначе чего стоит предложение услуг «все включено», если к месту ремонта необходимо ехать целый день, пока обслуживающий персонал окажется на месте поломки. Простои на протяжении многих дней очень плохо сказываются на установке, окружающей среде и рентабельности.

Эмиссии

При сжигании биогаза преимущественно образовывается СО2, О2 и вода. Кроме того еще образовываются вредные газы как то СО, NO и NO2 (сведены в общее понятие NOх), SO2, формальдегид и углеводороды. Для вредных газов СО и NOх существуют граничные показатели, которые различаются между собой в зависимости от принципа работы двигателя и тепловой мощности при сгорании (Таблица 5.8).

Агрегаты более чем на 1 МВт общей тепловой мощности попадают под Федеральное распоряжение о регулировании эмиссий и должны выдерживать заложенные в нем граничные показатели. Для генераторов менее 1 МВт эти нормы не обязательны, но применяются как ориентировочные данные.

Чтобы держать эмиссии на низком уровне, то генераторы должны работать на так называемой объединенной смеси с λ = 1,2 – 1,6. Коэффициент избыточного воздуха лямбда (λ) показывает соотношение между попадающим воздухом и топливом. Для генераторов, работающих на объединенной смеси, мощность и КПД уменьшаются малозначительно.

rosbiogas.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о