Дизель на метане установка: Метан на дизель

Содержание

Газодизель на грузовой автомобиль,газ на дизельный двигатель перевозчикам,установка,двухтопливный двигатель

В условиях увеличения доли топливных затрат многие операторы коммерческих перевозок задумываются о возможности компенсировать рост цен за счет перехода на газ. Однако, такие радикальные методы, как конвертация дизельных двигателей в газовые, имеют свои недостатки. В поисках оптимального решения мы хотим обратить внимание на такой вариант, как газодизель, сочетающий преимущества традиционного дизеля и ГБО.

В отличие от ситуации с бензиновыми двигателями, перевод которых на газообразное топливо (в основном, СУГ — сжиженный углеводородный газ) давно не является экзотикой, стандартный дизельный двигатель не может работать на газовом топливе. Во-первых, температура воспламенения газа на 300-320 градусов выше. Во-вторых, высокая степень сжатия дизельного двигателя будет вызывать детонацию. Поэтому, для перевода двигателя в газомоторный режим на метане (СПГ — сжатом природном газе) или пропане (СУГ) — требуется переделка двигателя.

Для снижения степени сжатия и, соответственно, перехода на сжатый природный газ (метан) потребуется установка проставки под ГБЦ, что увеличивает объем камеры сгорания. Также придется установить другие поршни и удлиненные шатуны. Система впрыска дизельного топлива заменяется на газовую, и, конечно, потребуется система искрового зажигания. После этих доработок двигатель будет работать только на газовом топливе, и возврат в дизельный режим возможен только путем обратной переделки двигателя.

Возможно, в некоторых случаях столь радикальный подход оправдан. Полная конвертация, но пропан может дать эффект снижения топливных затрат до 35-40% экономии на топливе, а на метане – до 40-50%, в зависимости от цены в конкретном регионе. Однако неудобства возрастают пропорционально экономии. При установке пропанового баллона на место штатного топливного бака пробег автомобиля сократится примерно на 30-40%, поскольку потребление топлива увеличивается с коэффициентом 1,2-1,4 в отношении к дизтопливу. В сочетании с высокой стоимостью конвертации дизельного двигателя в газомоторный режим, это препятствует широкому применению данного решения.

В случае с переводом на метан запас хода сокращается очень существенно, а вес системы хранения ощутимо сказывается на максимальной коммерческой загрузке, поскольку СПГ хранится в сжатом состоянии, под давлением порядка 200 атмосфер. Метановые баллоны тяжелы, дороги (а не слишком тяжелые композитные — очень дороги) и требуют частой поверки, которая тоже стоит денег. Проблему запаса можно решить за счет установки еще большего баллонов, но это означает, что еще больше топлива будет расходоваться на перевозку самого топлива. Поэтому на практике метан прижился только там, где большой запас хода не требуется — в городских перевозках и коммунальном хозяйстве.

Все перечисленные причины заставили разработчиков искать иной, компромиссный вариант, дающий возможность сэкономить на топливе без потери преимуществ дизеля в запасе хода, доступности топлива на любой АЗС и, главное, — без необходимости радикально переделывать двигатель. Таким решением является двухтопливный газодизельный двигатель.

Двухтопливный газодизельный двигатель
Двухтопливные газодизельные двигатели при возможности заправиться газом позволяют экономить на дизельном топливе и притом — смело ехать туда, где нет АГЗС. Двухтопливный газодизель является обычным дизельным двигателем, на который установили дополнительные устройства для работы с газовым топливом. В двухтопливном газодизельном режиме в конце такта сжатия в цилиндры подается некоторое количество дизельного топлива, которое и поджигает газо-воздушную смесь, поступившую на такте впуска. Газодизельный двигатель может работать только на дизельном топливе, но не может работать только на газу.

Величина степени замещения может колебаться от 15% до 50% для пропана (пропан-бутан). Конкретные значения зависят от вида топливной аппаратуры исходного двигателя, а также совершенства используемой газодизельной системы. На метане, теоретически, возможно замещение до 85%, однако в целях сохранения проектного теплового режима двигателя надо отставлять как минимум треть потребления ДТ для охлаждения топливных форсунок и клапанов. Поэтому реальная разница в замещении пропаном и бутаном — не превышает 20%. Для практических расчетов можно использовать гарантированную степень замещения в 40-60% для метана и 35-50% для пропана.

Запуск двигателя и его работа в режиме малых нагрузок (до 30% от максимума) осуществляется практически на чистом дизельном топливе, так как в таком режиме очень трудно подобрать устойчивые параметры подачи газа. Далее, с ростом нагрузки, начинается благоприятный для газодизельного режима диапазон, и при нагрузках около 70% достигается максимальная степень замещения дизельного топлива газом. На максимальных оборотах сокращается время рабочего цикла, и доля газа снова уменьшается, поскольку он горит дольше и в больших количествах не успевает продуктивно сгорать.

Учитывая все сказанное выше, украинская компания «Изотоп Прибор Сервис», специализирующаяся на поставке и эксплуатации диагностического оборудования для тяжелой коммерческой техники, взялась за доводку одной из существующих систем управления пропанового газодизеля. Цель проекта — довести систему управления для двигателей объемом 9-16 литров до 50%-ного замещения газом с максимальным экономическим эффектом.

Газодизельная система для конкретных двигателей
Как уже было сказано, метановые баллоны тяжелы и маловместительны, а полная конвертация — сложна и лишает возможности ездить на ДТ, поэтому в «Изотоп Прибор Сервис» остановили свой выбор на пропановом газодизеле. Однако цель не просто в том, чтобы начать продавать оборудование — в мире оно уже существует, и приобрести его не проблематично. Цель — создать готовую систему для установки на популярные двигатели, с таким расчетом, чтобы она оптимально работала на каждом из них.

На данный момент прорабатывается технология впрыска газа в коллектор, после турбонаддува. Дело в том, что при подаче перед турбокомпрессором система слишком инертна и не всегда адекватно реагирует на изменения режима работы двигателя из-за большого объема газовоздушной смеси в интеркулере. Вторая проблема — возможность утечки газа и пожара при повреждении интеркулера. Поэтому предпочтительнее подача газа непосредственно в коллектор перед клапанами — это позволяет поддерживать давление подачи газа из расчета +1,5 атмосферы к давлению в коллекторе. За счет использования коротких трубопроводов удается очень быстро вносить коррекцию для поддержания оптимального смесеобразования при изменении оборотов двигателя.

Состояние системы постоянно отслеживается по температуре ОГ, температуре компрессора, давлению в коллекторе и другим показателям. Вообще, основное отличие системы, используемой «Изотоп Прибор Сервис», — наличие обратной связи. Количество подаваемого газа не просто рассчитывается по «карте», а определяется, исходя из реальной потребности. Когда электроника сообщается с блоком управления двигателя, получая от него все данные о надуве, температуре двигателя и т.д., система быстрее реагирует на какие-либо изменения и адаптируется.

Для корректной работы газодизеля необходима оптимизация подающей газ системы и обратная связь по всем параметрам, которая обеспечит быструю коррекцию — с каждым поворотом коленчатого вала должна автоматически вноситься коррекция. Газ, который подан в цилиндр, должен там эффективно сгореть и выполнить свою работу, то есть максимально выполнить функцию замещения дорого топлива более дешевым.

В системе, которая сейчас тестируется в «Изотоп Прибор Сервис», помимо привязки к педали газа еще есть режим круиз-контроля, который активируется специальным тумблером. В компании поставили перед собой цель сделать так, чтобы система ничем не отличалась по функционалу от той системы, которая установлена на двигателе, вплоть до того, что она должна видеть сигнал скорости, когда нужно включить ограничитель.

Сама система, электроника и блок управления все учитывает. Блоку указывается модель форсунок согласно каталога, а система отслеживает давление газа, температуру и давление во впускном коллекторе. Благодаря этому система точно рассчитывает объем газа, подаваемого в двигатель — ведь газ имеет большой коэффициент температурного расширения, который должен быть учтен. После чего мы видим объем газа. Да, он расчетный, но это — согласно данным производителя. То есть мы видим, какой объем газа бы подан. В любой момент водитель легким нажатием кнопки может отключить систему, и автомобиль плавно перейдет на дизель.


Впрыск газа осуществляется непосредственно во впускной тракт после интеркулера.
Подключение блока управления газовой аппаратурой в тестовом режиме.Показания датчика температуры ОГ используются для определения оптимального соотношения дизтопливо/газ.

Газовое оборудование интегрируется в систему для согласованной работы с дизельной топливной аппаратурой.

Компоненты системы газодизельного двигателя
На данный момент в «Изотоп Прибор Сервис» подбирают оптимальные по цене и характеристикам комплектующие. Форсунки рассматриваются и польские, и китайские, и японские. Производители предоставляют данные о пропускной способности форсунки и том, при каких параметрах достигнута данная производительность. Тут надо понимать, что газовые форсунки отличаются от тех, которые предназначены для жидкого топлива. У разных газовых форсунок отличается пропускная способность — количество подаваемого газа в зависимости от времени, температуры и давления газа, поэтому нет одинаково подходящей для всех моторов форсунки. Кроме того, в форсунку может попасть смола (фильтры всего не удерживают), собраться конденсат, соответственно, снизится пропускная способность, и система должна адекватно на это реагировать.

Что касается баллонов, то уже практически определились с их украинским производителем. Цена на его баллоны ниже, а их качество не уступает импортным аналогам. Возможно, отечественные не так красиво покрашены, но на качество это не влияет, и польские коллеги — специалисты по ГБО — не возражают против использования данных баллонов. Тем более что украинского производства только сам баллон, а все остальное — импортного производства: арматура и мультиклапаны используются импортные, сама арматура надежная, имеет предохранительные клапаны, бронированные и пластиковые трубопроводы, предназначенные специально для пропановых баллонов — все сопровождается сертификатом безопасности.



Компоненты газовой топливной системы: форсунка (1), топливная рампа для форсунок (2), фильтр очистки газа с клапаном и без (3 и 4), блок управления газовой аппаратурой.


Стоимость баллонов украинского производства ниже импортных, а качество им не уступает.

Эксплуатационные характеристики газодизеля
Перевод на газодизельный двухтопливный режим, проведенный правильно, может даже улучшить эксплуатационные характеристики двигателя. Так, в газе отсутствует сера, а при его сгорании выделяется меньше углерода и транспорт становится более экологичным. Основной предрассудок относительно газа — что он снижает ресурс и, в частности, ведет к прогару клапанов, вызван использованием ГБО с неправильными настройками. В частности, если слишком обеднить смесь, то газ горит медленнее и не успевает сгорать полностью, догорая уже на выпуске. Если правильно и грамотно все настроить, отследить параметры, эксплуатация автомобиля не нарушается.

Если заменить большую часть топлива газом, то двигатель будет намного чище, не так будет образовываться нагар, будет дольше служить масло. Таким образом, можно увеличить сервисный интервал по замене масла. Производитель газового оборудования рекомендует межсервисный интервал — 40 000 км пробега.

Есть разница в установке газа на Евро 3 и Евро 4. Во-первых, это скорость обмена данными, наличие катализатора и системы AdBlue (система впрыска карбамида, ее еще называют «мочевина»). Эта система рассчитывает впрыск жидкости — 4% от расхода топлива. На компьютере автомобиля с газодизельным двигателем уменьшается расход дизельного топлива, соответственно уменьшается и расход карбамида. Если расход принять за 18 литров дизельного топлива на 100 километров, соответственно и 4% уменьшаются, что дает существенную экономию на недешевом реактиве AdBlue.

Александр Романенко, тест-инженер «Изотоп Прибор Сервис»:
— В Европе на такие системы также есть спрос, но пока нет производителя контроллеров, который бы мог обеспечить все выдвигаемые в ЕС требования. На данном этапе польский производитель готов развивать систему в данном направлении. А в Украине есть перевозчик, которому интересно поучаствовать в данном эксперименте, и он же предоставил автомобили различных типов и производителей — от Евро 3 до Евро 5.

Сотрудничество с Польшей для нас выгодно, так как мы получаем нормальный продукт, который дальше продвигаем на рынке. Периодически встречаемся с производителями и разработчиками данного оборудования, высказываем свои требования, участвуем в процессе доработки электронной системы. Мы обмениваемся отчетами, снимаем данные с автомобиля, производитель добавляет их в блок управления.

Пока что обкатываем систему на тестовых автомобилях, которые должны пройти определенное расстояние. Мы обвешиваем автомобиль датчиками и манометрами, подбираем форсунки с наименьшим временем реакции (закрытие/открытие клапана), для того чтобы система всегда выполняла коррекцию. Сейчас программа дорабатывается так, чтобы полностью мониторить работу двигателя и автомобиля в целом.

В целом автомобиль эксплуатируется в штатном режиме, единственное, что часть дизельного топлива будет замещена газом без потери мощности или крутящего момента. Мы даже стараемся что-то улучшить и выйти на цифру замещения газом дизеля 50%. При этом у нас не увеличивается расход топлива, то есть, если на каждые 100 км уходило 30 литров ДТ, то и суммарный расход останется в тех же пределах. На сегодняшний день газ почти вдвое дешевле дизельного топлива, т.е. 50% замещения будут означать 25% экономии на топливе. Даже при замещении 35-40% дизельного топлива экономический эффект с лихвой оправдывает установку газового оборудования.

Основные автомобили, на которых мы проводим испытания — стандарта Евро 4. Мы делаем акцент на автомобили новых поколений (Евро 4, Евро 5), потому что на автомобили Евро 0 — Евро 3 поставить газ не проблема, но эффект будет невелик. Мы ориентированы на новые автомобили массовой эксплуатации, так как они более экономичны, а если их еще сделать экономичными в плане используемого топлива, они будут очень выгодными.

Преимущество газа не только в цене — он чище и горит медленнее. При правильной установке весь газ может окисляться в цилиндре — сгорать и нормально работать, давление в цилиндре при этом будет оптимальным. При переходе на крутящий момент температура будет повышаться. На больших автомобилях обороты меньше. Степень сжатия сейчас снизили до 18, хотя раньше она была 22-25. Компенсация происходит за счет турбонаддува. Мы, за счет этого, на газу выигрываем еще больше.

Конечный продукт должен быть прост в установке, чтобы любой установщик, который прошел обучение, мог его просто смонтировать. Под оборудование уже будут готовые прошивки под определенную модель автомобиля, испытанные в разных режимах. Их можно будет корректировать в пределах разумного. Мы также хотим полностью исключить проблемы с некорректной установкой или монтажом. Мы будем обучать специалистов, как это правильно и грамотно сделать, потому что именно за этими системами будущее и они обладают большим потенциалом как для эксплуатантов, так и для установщиков.



Автомобиль с установленной системой.

Заключительное слово в пользу газодизеля
Итак, кратко перечислим все преимущества, которые дает двухтопливный газодизель. Дооборудование дешевле, чем конвертация в газомоторное ТС, и несравнимо дешевле покупки нового экономичного транспорта. Большой пробег на одной заправке (в газодизельном и обычном режиме) достигается за счет более экономного расхода газа, использования части дизельного топлива и отказа от хранения резервного объема газа, поскольку на двухтопливном газодизеле можно ехать «до пустых баллонов». Характеристики двигателя не изменяются. Мощность, момент и их зависимости от оборотов не изменяются.

Срок выполнения работ по установке газодизеля составляет 1-3 дня. Двигатель остается тем же, с теми же недорогими запчастями и процедурами обслуживания, в то время как специальный газовый двигатель требует редких и более дорогих комплектующих. Объем прохождения дизельного топлива через форсунки в газодизельном режиме уменьшается до 2 раз, соответственно и уменьшается негативное воздействие некачественного топлива на форсунки.

Наконец, имеет значение и возможность продажи газодизельного автомобиля без финансовых потерь. Можно самостоятельно перевести ТС обратно в дизельный режим, а снятое газодизельное оборудование установить на новое транспортное средство или продать. Можно взять автомобиль в лизинг, использовать как газодизельный, а потом вернуть в лизинговую компанию, как обычный автомобиль. И конечно, все время использования автомобиля — экономить 25% на топливе.

Подготовил Денис Петров

Опубликовано в журнале autoExpert №6-7 2014. Использование материалов возможно только со ссылкой на источник.

ГБО на дизель. Установка ГБО (метан, пропан)

Мы осуществляем установку ГБО для работы на природном газе метане на коммерческий транспорт и спецтехнику.

Наши специалисты устанавливают газодизельное оборудование в течение 5-7 дней.

Рассчитать стоимость перехода на газодизель

Посмотрите видео работы трактора МТЗ, оборудованного ГБО:

 

 Почему устанавливать ГБО на метане выгодно?

  • Сокращение затрат на 50-60%, и это только на топливо;
  • Окупаемость установки газодизельного оборудования составляет 3-6 месяцев;
  • Сохранение мощности базового двигателя на 100%;
  • Специальные доработки для двигателя не требуются;
  • Дымность двигателя и токсичные выбросы в атмосферу сокращаются в 2-4 раза;
  • Автоматический переход двигателя на другой Евро-стандарт. К примеру, двигатель со стандартом Евро-0 переходит сразу на стандарт Евро-2;
  • Сокращение затрат на замену масла на 50%;
  • Уменьшение уровня шума на 8 дБ;
  • Увеличение срока службы двигателя в 2 раза;
  • Данная технология является полностью безопасной.

Рассчитать стоимость перехода на газодизель

Вторая часть видео о работе трактора МТЗ на газодизеле:

 

 

Рассчитать стоимость перехода на газодизель

Наши партнеры: ООО АвтоСистемы (г. Москва) и ООО РемТехАгро (г. Саратов).Наши клиенты: ООО МежгородТранс и др.

Перевод на газодизельный режим работы автобуса марки ЛиАЗ, принадлежащий ООО МежгородТранс, можно более подробно посмотреть здесь.

На газодизель уже перевели свои автобусные парки такие предприятия, как Московский автобусный парк №11, Кисловодский автобусный парк, Автоколонна №1501 в г. Россошь и т.д.

Более подробно о преимуществах установки газодизельного оборудования в интервью рассказывает генеральный директор ООО АвтоСистемы Миронов М.В.

С примером установки газодизельного оборудования на автобус марки ЛиАЗ в компании ООО СТР-Турбогаз можно ознакомиться, посмотрев наш видеоролик.

Также директор компании ООО СТР-Турбогаз Ванин А.Н. в интервью расскажет о перспективности данной технологии.

 

Директор компании ООО РемТехАгро Чураков А.В. в интервью расскажет о преимуществах перевода транспортного средства на газодизель:

Рассчитать стоимость перехода на газодизель

Установка гбо метан на дизель

Здравствуйте, дорогие читатели ГБОшника, сегодня, как впрочем и всегда в наших статьях :-), речь пойдет о газобаллонном оборудовании. В этой статье мы постараемся ответить на вопрос волнующий многих обладателей дизельных ДВС: «Можно ли установить газовое оборудование на дизельный двигатель?», и в чем отличия ГБО на дизель от ГБО на бензиновые моторы.

Вкратце отметим, что газобаллонное оборудование на дизель появилось у нас в стране ещё 30 лет назад – это были КАМАЗовские разработки, но сравнительно массового распространения они не получили.

Технологии

Ещё совсем недавно установка ГБО на дизель выглядела экзотикой. Чтобы перевести дизельный автомобиль на газ, как единственное топливо, необходимо подвергнуть двигатель фундаментальным изменениям: установить систему зажигания, снизить давление в камере, т. е. – создать другой двигатель. Поэтому данная переделка не имеет смысла. Когда говорят о

ГБО на дизель, прежде всего имеют ввиду возможность использования газа, как дополнительного топлива.

Работа ГБО на дизельном двигателе

Дело в том, что воспламенение дизтоплива происходит от давления, газ же, в таких условиях не горит. Процесс происходит так: сперва подается уменьшенная порция дизеля, который служит поджигателем, а далее — впрыскивается газ. При этом газовые форсунки работают параллельно с дизельными.

Соотношение газ-дизель зависит от оборотов: чем ниже обороты мотора, тем больше впрыскивается солярки; на практике, соотношение составляет 50/50, если речь идет о пропане. Метан позволяет увеличить газовую долю до 75-80%. Наилучшие показатели в пользу газа проявляются при движении по трассе.

Оборудование ГБО на дизель

Такое оборудование в принципе мало чем отличается от ГБО для бензиновых двигателей, за исключением важной детали – устройства, позволяющего регулировать подачу солярки.

В автомобилях с разными системами подачи топлива применяются отдельные решения – электронные актуаторы или программируемые электронные блоки управления, призванные «душить» подачу дизтоплива при нажатии акселератора, либо наоборот, — открывать подачу, если газ закончился или сработала система безопасности. Или же водитель принудительно перевел авто на дизель кнопкой в салоне.

Экономический эффект

Денежный интерес двигает прогресс — чем выше цена на нефть, тем активней развивается сегмент газотопливных систем. Не зря мировые лидеры автопрома поставляют газодизельные автомобили для некоторых рынков, и это не только коммерческий автотранспорт. Основное условие – наличие разветвленной сети газовых заправок.

Замена дизтоплива газом дает возможность существенно экономить – это основное преимущество битопливных систем, ведь соблазнить нашего потребителя экологичностью нелегко. Причем об ухудшении характеристик автомобиля речи не идет — не надо жертвовать ни динамикой, ни снижением мощности, а наоборот, данные характеристики улучшаются, благодаря лучшему сгоранию топлива.

К плюсам можно добавить более «благородную» работу двигателя, «как на бензине» – это то, что можно реально «пощупать». Ещё, производители газобаллонного оборудования обещают больший интервал между плановыми ТО, меньший износ двигателя и прочие маленькие радости.

Из минусов:

  • Установка ГБО на дизель — это недешевое мероприятие;
  • Во многих регионах существует реальная проблема с метановыми заправками;
  • Выгода от установки ГБО на дизель появляется при больших пробегах – от 50 тыс. км в год.

К счастью, минусы касаются в основном денежного вопроса, а значит в техническом аспекте – порядок. Было бы экономическое обоснование.

Установка ГБО на бензиновые двигатели не представляет сложностей, и многие автовладельцы используют газ в качестве альтернативы бензина, получая при этом дополнительные преимущества. Подобная замена еще несколько лет назад была сопряжена со сложностями, несмотря на наличие эффективных разработок времен СССР. В настоящее время переоборудование дизельных двигателей на газ стало возможным благодаря накопленному опыту и новым технологиям. Многие компании с успехом используют эти достижения техники и занимаются установкой ГБО на тракторы, спецтехнику и грузовые машины.

Проблема перехода на газ

Основная сложность перехода дизельного мотора на газ связана со способом воспламенения горючего в камере сгорания. Этот процесс в дизельных моторах происходит за счет высокого давления топливно-воздушной смеси, однако, сильное сжатие газа не создает условия для его горения.

Еще в советские времена специалисты предложили вариант устройства, работающего на газу с использованием солярки в небольшом количестве. Дизтопливу в этой смеси отводится роль детонатора. Это оборудование было успешно испытано на КамАЗах.

Работа дизельного двигателя на газу построена по следующему принципу. Сначала осуществляется подача порядка 75% газа от объема смеси. В момент, когда должно произойти его воспламенение, солярка впрыскивается через форсунку. Газ — высокооктановое топливо, что обеспечивает стабильность работы двигателя, причем его ресурс возрастает в 1,5-2 раза, а экономия топлива составляет 30-40%. Несмотря на эти преимущества, широкого распространения эти разработки в СССР не получили, что было связано с качеством техники.

Современные возможности

Переоборудование

Это кардинальный способ перехода дизельного мотора на газ. Однако после завершения переоборудования обратный переход становится невозможным, что объясняется внесением существенных изменений в систему зажигания, питания и ряд других. Такая необходимость обусловлена особенностями используемого топлива. Для воспламенения солярки необходима температура 300-400С, а газ начинает гореть при 700С.

В этом случае изменения в дизельном двигателе выглядят так:

вместо форсунок используются свечи зажигания;

осуществляется установка газовых форсунок или дозатора;

снижается степень сжатия, что позволяет использовать высокооктановое горючее.

В результате переоборудования получается газовый двигатель, который имеет следующие преимущества:

существенно увеличивается ресурс силового агрегата;

снижается объем вредных выбросов, которые наносят меньший вред окружающей среде;

возрастает крутящий момент и мощность двигателя;

работа мотора становится менее шумной и сопровождается детонацией.

К отрицательным моментам такого перехода относится:

безальтернативность используемого топлива;

усложняется настройка и регулировка;

газовый баллон занимает много места в легковом автомобиле;

сложности запуска при снижении температуры;

сокращается интервал регламентного технического обслуживания.

Газодизель

На современные дизельные моторы установка обычного ГБО невозможна, что связано с принципиальным отличием работы системы зажигания, поэтому устанавливается газодизель. В этой системе дизельное топливо применяется только для воспламенения смеси, а работа мотора происходит на газе. Для стабильной работы мотора требуется, чтобы соблюдался топливный баланс, который контролируется датчиками и управляется ЭБУ.

При переходе дизеля на газ целесообразно использовать метан, который может быть разбавлен соляркой 1:4. Современные технологии позволяют получать этот газ путем переработки органики, поэтому открываются широкие перспективы при эксплуатации техники в местах непосредственного производства топлива — в сельской местности.

При использовании пропана потребность в газе возрастает в 2 раза, а его стоимость выше цены метана. Однако сеть метановых заправок находится в стадии становления, в отличие от пропановых АГНС.

Для подачи топлива может использоваться механический насос высокого давления, а также современная разработка — Common Rail, соответствующая стандарту Евро 4.

Установка газодизеля имеет следующие преимущества:

возможности использования топлива двух видов;

снижается уровень загрязнения окружающей среды;

продлевается ресурс мотора;

увеличивается интервал замены масла;

А также некоторые недостатки:

усложняется процесс регулировки и настройки;

необходимо отвести много места для размещения газового баллона в легковой машине;

приобретение и установка ГБО требуют значительных затрат, что делает переоборудование легковых автомобилей на газ нецелесообразным. Однако монтаж ГБО на грузовики, специальную и сельскохозяйственную технику позволяет получить ощутимый экономический эффект.

Турбодизель

Принцип действия турбированного двигателя не отличается от атмосферных моторов. Таким образом, переоборудование турбодизеля вполне возможно и выполняется аналогично атмосферным моделям.

Состав ГБО

Электронный блок управления

Устройство этого прибора представлено микроконтроллерами. ЭБУ принимает сигналы, поступающие от датчиков, анализирует полученные данные и осуществляет коррекцию работы системы.

Механизм перемещений упора рейки ТНВД

От правильной работы топливного насоса во многом зависит работа дизельного мотора. Благодаря этому механизму становится возможным работа этого типа двигателей на газе.

Редуктор

Для использования бутана и пропана, находящегося в жидком состоянии, требуется осуществить их переход в газ, и создать его определенное давление, поэтому необходима установка редуктора-испарителя. Несмотря на то, что метан пребывает в баллоне в газообразном состоянии, редуктор также входит в состав ГБО. С его помощью поддерживается определенное давление газа.

Газовые форсунки

Подача газообразного топлива в камеру сгорания должна осуществляться дозированно. Для этого используются форсунки или дозаторы.

Переключатель

Для перехода с одного вида топлива на другое используется переключатель. Он может представлять собой кнопку или тумблер, установленный в салоне машины.

Датчики

Получение информации о различных параметрах происходит с помощью датчиков, которые устанавливаются в определенных узлах и системах. Современные машины оснащены рядом датчиков, контролирующих работу двигателя, поэтому они могут быть задействованы при установке ГБО на дизель. С их помощью определяется состав топливной смеси для оперативного регулирования.

Газовый баллон

Эта емкость играет роль топливного бака. Дальность поездки на газе зависит от его объема. Баллон — габаритное изделие, которое занимает определенное пространство в машине, поэтому его размещение должно быть выполнено рационально. Метановые баллоны отличаются от аналогичных емкостей, используемых для хранения пропана и бутана, увеличенной толщиной стенок, так как в них создается значительное давление.

Магистраль

Для транспортировки топлива из газового баллона в редуктор, а из него в двигатель, прокладывается трубопровод. Эта магистраль рассчитана на работу в условиях высокого давления и обеспечивает безопасность эксплуатации ГБО.

Заправочное устройство

Газ не обладает текучестью как жидкости. Для создания безопасных условий заправки газового баллона предусматривается специальное устройство.

Мультиклапан

С помощью этого элемента топливной системы происходит закачка газа в баллон и его выдача. Мультиклапан оборудован защитной аппаратурой, необходимой для сброса давления.

Фильтр

Несмотря на то, что количество примесей в газе намного меньше, чем в жидком топливе, требуется обязательная очистка. Загрязнения могут находиться в самой системе и баллоне, поэтому устанавливается газовый фильтр, защищающий двигатель от их проникновения.

Провода, датчики, крепеж и соединительные элементы

Электрические датчики требуют коммутации с ЭБУ и электросетью. Компактно и безопасно проложить их и зафиксировать на кузове, создав единую систему, помогают различный крепеж и соединения.

Принцип работы

Отличие работы двигателей на дизельном топливе от бензиновых моторов заключается в том, что воспламенение горючего осуществляется за счет его сжатия. Эта особенность служит препятствием перехода на использование исключительно газа в качестве топлива, не подвергая силовой агрегат кардинальному переоборудованию без возможности возврата в исходное состояние

Работа системы DUAL FUEL осуществляется по следующему принципу:

Топливная рампа создает требуемую величину давления, которое стремится быть максимально низкой. Благодаря этому появляется возможность произвести частичную замену дизельного топлива газом, отведя ему роль детонатора.

Дизельное топливо и газ подаются в камеру сгорания в определенной пропорции. При определенном давлении происходит детонация солярки, которая воспламеняет газовую составляющую смеси. Горение газа происходит с высокой скоростью при повышенных температурах по отношению к аналогичным параметрам дизеля, поэтому система контролирует температурные показатели, чтобы мотор не перегревался. Кроме этого, на основании данных, полученных с соответствующих датчиков, ЭБУ корректирует качественные и количественные показатели топливной смеси, а также зажигание.

Заключение

Выбор и установка ГБО на дизель — сложная и ответственная процедура, поэтому следует довериться опыту профессионалов. В России не много фирм, которые специализируются на предоставлении таких услуг, а разброс цен может поставить в тупик.

Признанный лидер в области дизельного газобаллонного оборудования — компания «Мир Газа», которая имеет обширную филиальную сеть по всей России и богатый многолетний опыт. Большинство специалистов, работающих в этой сфере, обучались у мастеров этой компании и проходили стажировку на ее производственной базе. Ценовая политика компании привлекает многих клиентов, а весь спектр ГБО на дизель сертифицирован и отвечает требованиям европейских стандартов.

Как понятно из названия, речь – о системах питания газом двигателей, работающих на дизельном топливе.
Действительно, переоборудовать для работы на газовом топливе, неважно, метане (CNG) или пропане (LPG), можно не только бензиновый, но и дизельный двигатель как грузового, так и легкового автомобиля.

Цены на установку газа на дизель

Предложение по газодизелю для корпоративных клиентов

Наши примеры установки ГБО на дизель

Установка газового оборудования (метан) на дизельные автомобили.

Переоборудование дизеля на метан (свап двигателя)

Конвертация грузовиков и тягачей на газ

Программы поддержки ИП и юрлиц от Газмпром ГМТ и Элитгаз

Видео

Видеообзор переоборудованного на газодизель Mitsubishi L200/Triton
)

Теория газодизеля

На сегодняшний день существует два принципиальных способа установки газового оборудования (ГБО) на дизель.

Первый – полное переоборудование на стопроцентное питание газом, для чего двигатель подвергается основательной модернизации. Так как октановое число метана, к примеру, достигает 120, то штатная степень сжатия дизельного двигателя для него слишком высока, и чтобы избежать детонации и, как следствие, быстрого разрушения агрегата, ее необходимо снизить до 12:1-14:1. Кроме того, температура самовоспламенения газа составляет около 700 °С против 320-380°С у дизтоплива, потому воспламеняться от сжатия он не может и для его поджига цилиндры необходимо оснастить системой искрового зажигания, как на бензиновых моторах: Пример – газомоторная техника компании “РариТЭК” из Набережных Челнов на базе моделей КамАЗ.
Разумеется, обратной переделке под дизтопливо такой агрегат не подлежит.

Но есть и более простой и дешевый вариант установки ГБО на дизель, основанный на комбинированном режиме питания, собственно газодизель. Коротко о самом принципе работы на двойном топливе Dual Fuel, использовавшемся в свое время еще создателем дизельных двигателей Рудольфом Дизелем: основным здесь по-прежнему является дизельное, однако часть его замещается газом – метаном или пропаном. Дизельное топливо при этом выполняет функцию поджига топливовоздушной смеси – ведь для воспламенения газа, напомним, необходим искровой или запальный разряд. Степень же замещения основного топлива дополнительным зависит от нагрузки на двигатель и, собственно, самой топливной аппаратуры – оригинальной дизельной и устанавливаемой газовой. В настоящее время системы ведущих мировых производителей позволяют замещать до 50% дизтоплива в случае с метаном и до 30% – в случае с пропаном.

В остальном газодизельные системы мало отличаются от ГБО 4 поколения для бензиновых моторов. Отсюда и их основные преимущества.

Преимущества газодизельных систем

1) Простота монтажа: комплекты оборудования универсальны, подходят для всех типов дизельных двигателей с электрооборудованием как 12V, так и 24V, включая самые современные, и не требуют разборки и модификации силового агрегата, а переход на исходный дизельный режим возможен в любой момент времени простым нажатием на кнопку переключателя в кабине водителя.

2) Увеличение КПД и ресурса. Добавка дозы газа повышает мощность и крутящий момент двигателя – с турбонаддувом рост показателей может достигать 30%. При этом двигатель работает заметно тише и эластичнее, а благодаря снижению нагрузки на систему подачи дизельного топлива увеличивается срок службы ее элементов, особенно в случае с непосредственным впрыском Common Rail, работающим с переменным высоким давлением в зависимости как раз от нагрузки.

3) Экономика и экология. Замещение части дизтоплива газом позволяет до 20% снизить стоимость эксплуатации автомобиля по отношению к стоимости эксплуатации его только на дизельном топливе. А изменение состава и существенное снижение объема отработавших газов улучшает экологические показатели двигателей, уменьшает токсичность и дымность выхлопа и содержание в нем твердых частиц (сажи) настолько, что позволяет отказаться от использования раствора мочевины на агрегатах, отвечающих нормам Евро-4 и Евро-5.

Выводы

Таким образом, модификация дизельного двигателя в газодизель позволяет одновременно решить следующие задачи:
1. снизить расходы на 10-30%;
2. увеличить мощность и крутящий момент на 20-30%;
3. увеличить срок службы элементов системы подачи топлива (прежде всего систем Common Rail) и ресурс двигателя в целом;
4. снизить содержание СО, СН и твердых частиц в выхлопе.

И если для легковых дизелей с их небольшим аппетитом и относительно умеренными суточными и годовыми пробегами тема газодизеля – это скорее чисто академический интерес, то для интенсивно эксплуатирующихся грузовых автомобилей и магистральных тягачей, ежедневно покрывающих внушительные расстояния, установка газодизельного ГБО более чем оправдана с любой точки зрения. И с ростом цен на дизтопливо будет лишь прибавлять в актуальности.

гибриды, дизель и метан — Авторевю

На проходящем в Вене ежегодном моторном симпозиуме концерн Volkswagen представил свои новейшие разработки, которые скоро пойдут в серию. Наибольший интерес, конечно же, представляет турбодизель 2.0 TDI. Это новая модификация двигателя ЕА288 образца 2013 года, которая по образцу бензиновых моторов обзавелась приставкой Evo. У агрегата оптимизирован рабочий процесс, снижены вес, фрикционные и термические потери. Изменены размеры сажевого фильтра и селективного катализатора, а в результате вредные выбросы с запасом укладываются в действующие экологические нормы. Кроме того, на 9% выросла отдача — правда, точных показателей концерн пока не сообщает.

Обновленный дизель будет использован и в составе гибридных установок: речь идет о «мягком гибриде», который включает 12-вольтовый стартер-генератор и литий-ионную батарею. Это первый для компании опыт скрещивания дизельного двигателя с вспомогательным электромотором, а заявленная суммарная мощность системы — от 136 до 204 л.с. Первыми такую силовую установку примерят автомобили Audi с продольным расположением двигателя, а после запланировано ее внедрение на всех моделях концерна, построенных на «поперечной» платформе MQB.

Но для следующего поколения модели Volkswagen Golf заготовлена другая новинка: 48-вольтовый стартер-генератор, работающий в паре с бензиновыми двигателями. Впоследствии эта технология станет доступной и для других моделей.

Наконец, третий венский экспонат концерна — метановый двигатель 1.5 TGI Evo (на фото). Это версия бензинового мотора EA211 Evo с торговым названием 1.5 TSI, впервые показанного здесь же, в Вене, два года назад. Двигатель с непосредственным впрыском и турбокомпрессором с изменяемой геометрией направляющего аппарата работает по циклу Миллера и в газовой версии выдает те же 130 л.с. и 200 Нм, что и бензиновый собрат в начальной версии. Утверждается, что Volkswagen Golf нынешнего поколения с таким мотором по расходу уложится в 3,5 кг метана на 100 км, а одной заправки газом хватит на 490 км (по циклу NEDC), не считая 190 км пробега на бензине.

По расчетам компании, новые силовые установки позволят ей уложиться в средний по линейке выброс углекислого газа 95 г/км, который станет обязательным по новым европейским нормам 2020 года.

Установка ГБО на дизельный двигатель Ξ Цена на газ на дизель в Киеве

Разумно ли переводить дизельные авто на газ? Конечно, особенно если мы говорим о средне- и крупногабаритном транспорте и спецтехнике. Международные автоперевозчики, городские автопарки и спецтранспорт по обслуживанию аэропортов – компании по всему миру переводят автотранспорт с соляры на газ и этому есть множество причин. Наша компания устанавливает ГБО на габаритный дизельный транспорт: стоимость переоборудования от 35 000 грн.

Профессионально объясняем:

  • Какие виды ДТ-транспорта можно без вопросов переоборудовать на газ?
  • Что дает работа соляра/газ?
  • Преимущества установки ГБО на дизель на станциях VipGaz

Какой транспорт на ДТ выгодно оснащать газовой системой?

Малотоннажные авто, грузовики, автобусы, сельхозтехнику и любой другой автотранспорт (и не только), для которого характерны большой ежемесячный пробег или большой расход топлива.

Если сравнить выгоду от переоборудования легковушки и многотонажного грузовика, то последний окупит оборудование существенно раньше, ведь у него и расход топлива большой. Да и накатает грузовик десятки тысяч километров быстрее легковушки, которая ездит по маршруту «дом-работа».

В 2009 году команда VipGaz Center сделала нечто похожее на то, что было у разработчиков Порше на ДТ. Впервые в Украине переоснастили дизтопливную БРДМ на газ. Ту, которая иногда стоит в Киеве на Петровке у военторга. В том же году к нам обратились владельцы катеров на ДТ, на которые также требовалось установить газовые системы. С этим также справились на ура.

С тех пор для нас установка ГБО на дизель означает не только работу с автомобильным транспортом.

5 причин, почему выгодно ставить ГБО для дизеля на пассажирский транспорт, сельхозтехнику и грузовые авто

① Экономия на расходе топлива

Платить меньше за топливо – первая причина, по которой клиенты VipGaz Center приезжают на переоборудование. Газодизельная езда поможет сократить затраты на горючее на 15-20%. Сколько вы сэкономите с газом зависит от электроники, схемы мотора и настройки оборудования.

② Плавная работа и прирост мощности

На смешанном топливе двигатель работает плавно, крутящий момент увеличивается, а динамика авто возрастает.

③ Топливная система авто работает в щадящем режиме

За счет того, что в авто в большей степени используется газ, давление в топливной установке снижается, а это значит, что она прослужит дольше. Как показывает практика, установка газа на дизель позволяет заезжать на капремонт на пару лет позже, чем это понадобится «бензиновым собратьям», а в некоторых случаях моторы живут в даже два раза дольше.

④ Запас хода

Ехать без остановок на дозаправку теперь можно в два раза дольше. К полному солярой топливному баку теперь добавляется еще полный баллон газа.

⑤ Вклад в экологию

Вместе с газом ДТ лучше прогорает, сажевый фильтр остается чистым (его приходится реже менять), а окружающая среда не страдает от выхлопов, которые производит стоящий рядом с вами в пробке грузовик на ДТ.

Установка и особенности работы моторов на газе с ДТ

Первая сложность, которая преодолена

У ДТ есть одно свойство – под высоким давлением оно воспламеняется, что и обеспечивает работу мотора. С газом, как и с бензином, это «не прокатывает» — проблема, с которой сталкиваются установщики. Поэтому переоборудование авто на ДТ и на бензине отличается.

Не газом единым

По факту, когда идет речь о переходе на голубое топливо с ДТ, исключительно на газовой смеси автомобиль ездить не будет. Горючее становится газодизельным. ДТ смешивается с газом и под давлением взрывается, тем самым поджигая все топливо. И так происходит постоянно, потому выходит, что автомобиль использует два вида топлива, только ДТ в 3-4 раза меньше, чем метана или пропана.

Какой газовый дизель экономит

Метан, однозначно, – это метан в соединении с солярой.

Расход в таких пропорциях: используется 30% метана, и 70% ДТ от общего объема расходуемого топлива.

Пропан же не покрывает и половины расходов, замещая до 40% горючего потребляемого автомобилем.

Схема ГБО 4 для ДТ

Технически газовое оборудование для дизтопливных и бензиновых моторов работает по-разному, потому и состоит из отличных друг от друга элементов.

10 элементов:

  • Баллон
  • Газовый клапан
  • Редуктор
  • Газовые форсунки
  • Электронный блок управления
  • Датчик акселератора
  • Датчик оборотов
  • Дизельные форсунки
  • Топливный насос высокого давления для ДТ
  • Переключатель

За протекание процессов отвечает блок управления. Он учитывает показатели датчиков и определяет необходимые пропорции впрыска газа и ДТ для работы транспорта.

Почему на установку ГБО приезжают к нам целыми автопарками

  1. Переоборудуем авто с 2001 года. Команда VipGaz Center работает в отрасли с тех пор, как газовое оборудование начали устанавливать в Украине. Уже не счесть автомобилей, которые мастера сервиса оборудовали новой топливной системой.
  2. Устанавливаем итальянские и голландские установки. За 15 лет в отрасли работали с разным оборудованием: производства Польши, Италии, Голландии и даже экземплярами «местного разлива». Так выработали требования к установкам, и нашли то ГБО, которое им соответствовали. Газовая установка на ДТ двигатель Autogas Italia, ELPIGAZ и Prins – оборудование, которое ставим клиентам.
  3. Эксклюзивные дилеры в Украине Autogas Italia, ELPIGAZ. Что это значит? Стоимость установок для наших клиентов ниже, чем в других компаниях, так как в Украине другие центры их приобретают у нас. При переоборудовании транспорта в масштабах корпоративных автопарков предлагаем лояльные условия.
  4. Гарантия, профессиональная работа и документы. Автомобили наша страсть. Мы их не коллекционируем, а улучшаем, устанавливая ГБО. Пытаемся сделать лучше, настроить оптимально и делаем все это с душой. Помимо слаженной работы авто на новом топливе, предоставляем клиентам гарантию на оборудование и работы, а также выдает документы для регистрации системы в ГАИ.

Хотите установить газ на дизель цена киевского сервиса VipGaz Center на установку зависит от модели авто и двигателя. Приезжайте на установку и экономьте с завтрашнего дня.

Установка ГБО МЕТАН ПРОПАН в Белгороде. Акции от ГАЗПРОМ. Установить ГБО Белгород (Газ на авто)

Газодизельные системы для компании «Мираторг»

Компания «МетанМастерСервис» совместно со своими партнёрами, компанией ITALGAS, приступили к реализации амбициозного проекта – установке газодизельных систем на коммерческие тягачи компании «Мираторг»!

Тягачи Mercedes комплектуются баллонами одного из лидеров отрасли, компании Vitkovice.

Реализация проекта по установке газодизельной системы на дизельный двигатель позволяет получить экономический эффект до 20%!

Ни для кого не секрет, что с 2002 года дизельное топливо подорожало более чем в два с половиной раза. Неудивительно, что предприятия, эксплуатирующие коммерческий транспорт ищут пути оптимизации расходов на топливо, т.к. это основная и постоянная статья затрат, «сжирающая» прибыль. Мы предлагаем самое эффективное и действенное решение — газодизель. После установки газа, двигатель работает в двухтопливном режиме, а большая часть дизельного топлива замещается природным газом метан, который в 3 раза дешевле дизеля.

Не стоит переживать об отсутствии метановых заправок на пути следования автомобиля – в этом случае есть дизельная топливная система, и машина не остановится.

Двухтопливный газодизельный двигатель является обычным дизельным двигателем, на который установили дополнительные устройства для работы с газовым топливом.

В двухтопливном газодизельном режиме в двигатель подают два топлива – ДИЗТОПЛИВО (но в существенно меньшем количестве) и ГАЗ, который замещает часть дизеля. При этом основное дизельное топливо играет роль «запальной» дозы для воспламенения интегральной газовоздушной топливной смеси.

Коэффициент замещения при использовании ГБО на дизеле

Электронный блок в ГБО для дизеля управляет подачей топлива и контролирует процесс замещения дизеля, которое достигает 80% (пиковое замещение).

Коэффициент замещения рассчитывается динамически в зависимости от параметров работы двигателя: обороты, нагрузка, давление топлива, давление наддува турбины; и, корректируется по многочисленным факторам: детонация двигателя, температура двигателя и поступающего воздуха и прочие факторы.

Программный комплекс позволяет добиться точной калибровки работы двигателя в газодизельном режиме.

Основные характеристики двигателя: мощность, максимальный момент, кривая зависимости момента от оборотов двигателя, шумность, температура выхлопных газов в газодизельном режиме остаются прежними!

Кроме того, двигатель работающий в газодизельном режиме обладает более совершенными экологическими характеристиками чем двигатель работающий на дизельном топливе.

Компания «МетанМастерСервис» является сертифицированным установщиком газовых систем на легковой и коммерческий транспорт.

ООО «МетанМастерСервис» предлагает участие в различных маркетинговых программах, позволяющих оптимизировать затраты клиента на переоборудование и добиться максимального экономического эффекта. Хотите получить консультацию профессионала по установке газобаллонного оборудования для вашего автомобиля? Просто позвоните нам +7(4722) 40-30-05.

Переоборудование дизельного двигателя на 100% газ | AMV Gaz Servis

Финансовые выгоды перевода дизельной техники на 100% газ метан

 

Марка автомобиля Расход топлива на 100 км. Затраты на топливо Экономия на 100 км.

      Экономия             за 1 месяц    23 р.д. х  100км    = 2300км

Годовая экономия
диз. топливо (л) СПГ (м3) дизельное топливо: цена (л)    3700 сум СПГ (метан): цена(мЗ)  1450 сум
сум сум сум
1 ISUZU SAZ (Автобус) 18 18 66 600 26 100 40 500 931 500 11 178 000
2 ISUZU NQR (Бортовая) 20 20 74 000 29 000 45 000 1 035 000 12 420 000
3 ISUZU FVR (Самосвал) 30 30 111 000 43 500 67 500 1 552 500 18 630 000
4 MAN (Самосвал 25 т) 35 35 129 500 50 750 78 750 1 811 250 21 735 000
5 HOWO (Самосвал 25 т) 40 40 148 000 58 000 90 000 2 070 000 24 840 000
6 SНАСMAN (Самосвал 25 т) 40 40 148 000 58 000 90 000 2 070 000 24 840 000
7 КАМАЗ 35 35 129 500 50 750 78 750 1 811 250 21 735 000
Годовая экономия по 7-ми автомашинам составляет : 11 281 500 135 378 000

 

 

 

Дизельный двигатель грузового и легкового автомобиля можно переоборудовать для работы с газобаллонным оборудованием как на пропан-бутане, так и на метане. Однако, в отличие от перевода бензиновых двигателей, модернизация дизельного двигателя потребует серьёзных изменений штатной системы питания дизеля.

 

Работа дизельного мотора начинается с зажигания. Однако просто подвести газ к камерам сгорания недостаточно. Газ не воспламенятся сам по себе от сжатия, так как его температура самовозгорания гораздо выше чем у солярки: 700 градусов у газа против 320-380 у дизельного топлива. Поэтому при переводе дизеля на газ даже теоретически невозможно использовать только один вид топлива. В этом случае в цилиндрах температуры сжатого воздуха будет недостаточно. Для решения данной проблемы разработан тип модернизации, переоборудование дизеля в газовый двигатель.

 

Для долговременной службы мотора степень сжатия надо сократить до 12-14. Делается это увеличением внутреннего объёма камеры сгорания. Можно расточить или днища поршней, или камеры сгорания головки блока. Необходимо учитывать, что можно снять лишь небольшой слой металла, чтобы конструкция не разорвалась во время воспламенения. Если расточки металла недостаточно для увеличения объёма камеры, под ГБЦ дополнительно устанавливают прокладки.

 

В результате переделок от дизеля мало чего остаётся, поэтому модернизированный двигатель называют газовым. По техническим характеристикам переделанный дизельный двигатель будет сопоставим с переведённым на газ бензиновым мотором (если будет соблюдена степень сжатия 12-14). В результате повышается его экономичность, меньше вредных выбросов, существенно увеличивается ресурс двигателя. Для работы газового двигателя потребуется заправляться только газом.

Вашингтонский университет (UW) | arpa-e.energy.gov

• Адаптивные технологии обработки поверхностей — скользкие покрытия для преобразования энергии
• Alveo Energy — батарейки на основе прусского синего красителя
• Применяемые материалы — недорогие кремниевые пластины для солнечных модулей.
• Университет штата Аризона (ASU) — электрохимическое улавливание углерода
• Bio2Electric — Электрогенеративный газожидкостный реактор
• Университет Брауна — специализированные устройства для преобразования приливной энергии
• Калифорнийский технологический институт (Калифорнийский технологический институт) — Повышение эффективности солнечной генерации с помощью солнечных модулей
• Университет Кейс Вестерн Резерв — полностью железная проточная батарея
• Ceramatec — одностадийный химический преобразователь из газа в жидкость
• Ceramatec — Среднетемпературные топливные элементы для автомобилей
• Университет штата Колорадо (CSU) — Дополнительные возможности для выращивания биоэнергетических культур
• Корнельский университет — эффективный фотобиореактор для топлива на основе водорослей
• Диоксидные материалы — преобразование CO2 в топливо и химические вещества
• Electron Energy Corporation (EEC) — Новая технология обработки постоянных магнитов
• eNova — Компрессор отработанного тепла
• Evolva — высокоэффективное авиационное топливо из терпенов.
• Институт газовых технологий (GTI) — Эффективная конверсия природного газа в метанол
• Глобальные исследования General Electric (GE) — газотрубные переключатели большой мощности
• General Electric (GE) Power & Water — лопасти ветряных турбин на тканевой основе
• Georgia Tech Research Corporation — Суперконденсаторы на основе графена
• Georgia Tech Research Corporation — Производство электроэнергии с использованием наземного воздуха, нагретого солнечными батареями
• Georgia Tech Research Corporation — Высокоэффективный реактор на солнечном топливе
• Glint Photonics — Фотогальваника с самонастраивающимся концентратором
• Grid Logic — сверхпроводники большой мощности
• Гарвардский университет — Батарея Organic Flow для хранения энергии
• HexaTech — полупроводники, улучшающие поток электроэнергии
• Integral Consulting — Измерение данных о волнах в реальном времени с помощью буя для океанических волн
• Массачусетский технологический институт (MIT) — масштабируемая маломощная система очистки воды.
• Устройства MicroLink — высокоэффективные солнечные элементы
• Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) — Эффективные пластиковые солнечные элементы
• Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) — Солнечный термоэлектрический генератор
• Otherlab — Маленькие зеркала для башенных солнечных электростанций
• Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория (PNNL) — Оптимизация передачи в реальном времени
• Исследовательский центр Пало-Альто (PARC) — инновационный производственный процесс для литий-ионных аккумуляторов
• Сенсорные системы растений (PSS) — лучшее сырье для биотоплива из свеклы
• Компания PolyPlus Battery — недорогие высокопроизводительные литий-серные батареи
• Pratt & Whitney Rocketdyne (PWR) — Эффективное преобразование природного газа
• Pratt & Whitney Rocketdyne (PWR) — камеры сгорания с двигателями с непрерывной детонацией
• RamGoss — высокопроизводительные транзисторы
• Политехнический институт Ренсселера (RPI) — мощный транзисторный переключатель
• Исследовательский институт треугольника (RTI) — Компактные недорогие преобразователи для природного газа
• Sharp Laboratories of America — хранение энергии на основе натрия
• Silicon Power — оптические переключатели для систем большой мощности
• Стэнфордский университет — радиационные охладители для крыш и автомобилей
• Исследовательская компания Tai-Yang (TYRC) — мощный и недорогой сверхпроводящий кабель.
• Teledyne Scientific & Imaging — проточная батарея на основе калия с высокой плотностью энергии
• Техасская инженерная экспериментальная станция (TEES) — Электроэнергия из низкотемпературных отходов тепла
• Исследовательский центр United Technologies (UTRC) — Аддитивное производство для двигателей электромобилей
• Калифорнийский университет в Беркли (Калифорнийский университет в Беркли) — Измерение изменения фазового угла в линиях электропередач.
• Калифорнийский университет в Беркли (Калифорнийский университет в Беркли) — разработчик быстрого моделирования энергопотребления — RAPMOD
• Калифорнийский университет в Санта-Барбаре (Калифорнийский университет в Санта-Барбаре) — повышенные конденсаторы
• Калифорнийский университет в Санта-Крус (Калифорнийский университет в Санта-Крус) — Эффективный сбор концентрированной солнечной энергии
• Университет Колорадо, Боулдер (CU-Boulder) — Маломасштабные реакторы для конверсии природного газа
• Университет штата Делавэр (UD) — двухмембранная проточная батарея с большой емкостью
• Университет Иллинойса, Урбана-Шампейн (UIUC) — Безопасность электросетей
• Университет Миннесоты (UMN) — Ультратонкие мембраны для производства биотоплива.
• Университет Невады, Лас-Вегас (UNLV) — огнестойкие твердые электролиты
• Центр энергетических и экологических исследований Университета Северной Дакоты (UND-EERC) — водосберегающее производство электроэнергии
• Университет Питтсбурга — загустители CO2 для повышения нефтеотдачи пластов
• Университет Южной Калифорнии (USC) — недорогая безметалловая проточная аккумуляторная батарея.
• Университет Теннесси, Ноксвилл (Юта) — высокопроизводительная биоинженерия просо просо
• Техасский университет в Остине (Юта Остин) — Smart Window Coatings
• Вашингтонский университет (UW) — Преобразование метана в дизельное топливо на основе микробов
• Университет Висконсин-Мэдисон (UW-Madison) — Превращение солнечного света, CO2 и воды в топливо
• Материалы Vorbeck — высокоэффективные и недорогие литий-серные батареи.
• Йельский университет — замкнутая система с использованием отработанного тепла для производства электроэнергии

Автоматизированное преобразование двигателя с дизельного топлива на метан

В документе предлагается аналитическая методология, в которой используются эмпирические модели и моделирование CFD для эффективной оценки конструктивных альтернатив при преобразовании дизельного двигателя в специализированные или двухтопливные двигатели, работающие на КПГ.

Сжатый природный газ (КПГ) имеет более высокое октановое число, чем бензин, более экономичен, чем традиционные ископаемые виды топлива, из-за низкой стоимости производства и значительно снижает загрязнение воздуха. Кроме того, КПГ не содержит ни свинца, ни бензола, а выбросы парниковых газов от сжигания КПГ примерно на 25% ниже, чем у бензина.

Номенклатура камеры сгорания и соответствующая расчетная сетка

Две конфигурации двигателя были приняты во внимание в настоящем исследовании, чтобы подчеркнуть сложность процесса конверсии.Двигатель А переводится с дизельного топлива с прямым впрыском топлива на СПГ, предназначенный для использования в когенерационных целях. Поэтому в настоящем исследовании будет смоделировано, что он будет работать с постоянной скоростью 1500 об / мин и в условиях полной нагрузки. Двигатель B — это одноцилиндровый оптический двигатель, который был переведен из режима дизельного сгорания с прямым впрыском в двухтопливный режим. Основное топливо — чистый метан, впрыскиваемый во впускной коллектор.

Экспериментальная проверка процесса оптимизации дизельного двигателя с прямым впрыском ne

Процедура выполняется в пять шагов.Во-первых, создается база данных различных камер сгорания, которые можно получить из исходного поршня. Камеры в базе данных различаются по форме чаши, значению степени сжатия, смещению чаши и размеру области сдавливания. Вторым этапом процедуры является выбор из первой базы данных камер сгорания, способных противостоять механическим нагрузкам из-за распределения давления и температуры при полной нагрузке. Для каждой комбинации подходящей формы камеры сгорания и параметров управления двигателем (угол поворота коленчатого вала зажигания / впрыска, система рециркуляции отработавших газов и т. Д.), CFD-моделирование используется для оценки характеристик сгорания двигателя. Затем используется процедура постобработки для оценки тенденции к детонации и интенсивности каждой комбинации. Все инструменты, разработанные для применения метода, были связаны в среде оптимизации modeFRONTIER, чтобы выполнить окончательный выбор камеры сгорания.

Общий процесс требует не более недели вычислений на четырех процессорных серверах, рассматриваемых для оптимизации.Выбранные камеры можно получить от оригинального поршня двигателя. Поэтому стоимость переделки двигателя довольно мала по сравнению со случаем полностью нового поршня.

(PDF) Метан-дизельный двухтопливный двигатель: всесторонний обзор

8

16. Мохамед С., Омари А.С., Абдулла А.А., Влияние впрыска пара в двухтопливный двигатель

на производительность, шум и выброс выхлопных газов . Технические документы SAE. 10.4271 / 2009-01-

1831, (2009).

17. Раславичюс Л., Кершис А., Моцкус С., Кершене Н., Старевичюс М., Сжиженный нефтяной газ

(СНГ) как среднесрочный вариант перехода на экологически чистые виды топлива и транспорт, Re-

обзоров новой и устойчивой энергетики, том 32, (2014 г.).

18. Тира Х.С., Херрерос Дж. М., Цолакис А., Вышински М.Л., Характеристики сдвоенного двигателя, работающего на сжиженном нефтяном газе,

, работающего на метиловом эфире рапса и дизельном топливе с переходом от газа к сжиженному газу, Энергия,

Том 47, Выпуск 1 , (2012).

19. Огума, Мицухару Г., Сугияма С., Кадзивара К., Масатака и Мори, Макихико и Конно,

Мицуру и Яно, Томохиса .. Характеристики распыления дизельного двигателя с непосредственным впрыском сжиженного нефтяного газа.

10.4271 / 2003-01-0764, (2003).

20. Р. Васу, Э. Рамакришнан, А. Рамеш, Б. Нагалингам, К.В. Гопалакриснан, Измерение

и контроль выбросов твердых частиц в четырехтактном одинарном дизельном двигателе, работающем на сжиженном нефтяном газе.

Материалы XV Национальной конференции I.С. Двигатель и горение, (1997).

21. Бадр О., Г.А. Карим, Б. Лю, Исследование пределов распространения пламени в двухтопливном двигателе en-

, Applied Thermal Engineering 19 (10): 1071-1080, (1999).

22. LeermakersC.A.J., Berge B.V.D., Luijten C.C.M., de GoeyL.P.H., Jaasma S., Прямой впрыск —

дизель-бутановых смесей в двигателе для тяжелых условий эксплуатации, SAE 2011-01-2400 (2011).

23. Карим Г.А., Горение при сжатии на газовом топливе: зажигание в двухтопливных двигателях.

J Eng Gas Turbines Power, (2003).

24. Papagiannakis RG, RakopoulosC.D., Hountalas DT, Rakopoulos DC, Emission char-

Характеристики высокоскоростного двухтопливного двигателя с воспламенением от сжатия, работающего в широком диапазоне

соотношений природного газа / дизельного топлива, ( 2010).

25. Ганесан С., Рамеш А., Исследование использования водно-дизельной эмульсии в дизельном двухтопливном двигателе, работающем на сжиженном нефтяном газе —

, (2001).

26. Абу-Джрай А., Цолакис А., Тейнной К., Кракнелл Р., Мегаритис А., Вышински М.Л., Влияние газожидкостного дизельного топлива

на характеристики сгорания, выбросы двигателя и реформирование выхлопных газов

газового топлива. Сравнительное исследование, Энергия и топливо, (2006).

27. Свами Натан С., Нагараджан Г., Новаторское применение изомеризации СНГ с помощью катализатора

Al2O3 / Pt для дизельного двигателя при работе на двух видах топлива, SAE, (2003).

28. Нагараджан Г., Свами Натан С., Новый подход к изомеризованному газу-дизельному двухтопливному двигателю

с использованием двух различных катализаторов изомеризации: кислотный AL2O3 по сравнению с AL2O3 / Pt, экспериментальное исследование

, SAE, (2002).

29. TiwariDR., Sinha PG, Исследование характеристик и выбросов дизельного двухтопливного двигателя, работающего на сжиженном нефтяном газе, Int.

J. Eng. Adv. Technol. (IJEAT), (2014).

30. Виджаябалан П., Нагараджан Г., Характеристики, выбросы и сгорание дизельного топлива Du-

на сжиженном нефтяном газе с использованием свечи накаливания, (2009).

31. Шах А., Типсе С.С., Тьяги А., Райрикар С.Д., Кавтекар К.П., Марате Н.В., Мандлой П.,

Обзор литературы и моделирование двухтопливных дизельных двигателей с КПГ, SAE, (2011).

32. MurthyK., Madhwesh N., SrinivasaRaoB.R., Исследования параметров сгорания

двухтопливного дизельного двигателя с водородом и сжиженным нефтяным газом в качестве вторичного топлива, (2012).

33. Крукс Р.Дж., Нажа М.А.А., Кианнаджад Ф., Сравнение характеристик воспламенения и выбросов.

Характеристики альтернативных видов дизельного топлива и эмульсий, I.Мех. Е. Семинар, (1990).

34. Калгатги Г., Качество самовоспламенения реальных видов топлива и последствия для требований к топливу —

Меры будущих двигателей SI и HCCI, Технический документ SAE, (2005).

35. Арапацакос К., Карканис А., Катирцоглу Г., Пантократорас И., Сжиженный нефтяной газ

(СНГ) и природный газ (ПГ) в качестве топлива для дизельного двигателя — Двухтопливный двигатель. Последние достижения Ad-

в области механики жидкостей и тепломассопереноса (2018).

36. BorettiA., Переделка дизельного двигателя для тяжелых грузовиков с инновационным двигателем с турбонаддувом

, соединенным с коленчатым валом через бесступенчатую трансмиссию для работы

, двухтопливное дизельное топливо с воспламенением от сжатия, процесс топлива на сжиженном нефтяном газе. Technol, (2013)

37. R.G. Папагианнакис, Д.Т. Хунталас, К.Д. Ракопулос Теоретическое исследование влияния количества пилотного топлива

и момента его впрыска на характеристики и выбросы двухтопливного дизельного двигателя

.Energy Convers. Управл., 48 (2007), стр. 2951–2961.

38. Ситуморанг О., Сембиринг Р., Кавай Р., Амбарита Х … Производительность, скорость тепловыделения,

и стабильность горения в двухтопливном режиме в небольшом дизельном двигателе. Energy Science & En-

gineering, Kalghatgi G., Качество самовоспламенения реальных видов топлива и последствия для топлива

Требования к будущим двигателям SI и HCCI », Технический документ SAE, (2019)

Компьютерное преобразование двигатель с дизеля на метан

https: // doi.org / 10.1016 / j.apenergy.2013.03.002Получить права и контент

Основные моменты

Компьютерная процедура для автоматического создания нового профиля поршня.

Технологичность, технико-экономическое обоснование, анализ CFD и многокритериальная оптимизация.

Экспериментальная проверка модели горения и процедуры оптимизации.

Применение в специальном двигателе, работающем на КПГ, во избежание детонации.

Применение в двухтопливном двигателе для минимизации выбросов углеводородов и NO x при частичной нагрузке.

Реферат

В документе предлагается аналитическая методология, использующая эмпирические модели и моделирование CFD для эффективной оценки конструктивных альтернатив при преобразовании дизельного двигателя в специализированные или двухтопливные двигатели, работающие на КПГ. Процедура выполняется в пять этапов. Во-первых, получается база данных различных камер сгорания, которые могут быть получены из исходного поршня.Камеры в базе данных различаются по форме чаши, значению степени сжатия, смещению чаши и размеру области сдавливания. Вторым этапом процедуры является выбор из первой базы данных камер сгорания, способных противостоять механическим нагрузкам из-за распределения давления и температуры при полной нагрузке. Для каждой комбинации подходящей формы камеры сгорания и параметров управления двигателем (угол поворота коленчатого вала зажигания / впрыска, EGR и т. Д.) Используется моделирование CFD для оценки характеристик сгорания двигателя.Затем используется процедура постобработки для оценки тенденции к детонации и интенсивности каждой комбинации. Все инструменты, разработанные для применения метода, были связаны в среде оптимизации ModeFrontier, чтобы выполнить окончательный выбор камеры сгорания.

Общий процесс требует не более недели вычислений на четырех процессорных серверах, рассматриваемых для оптимизации. Причем выбранные камеры можно получить от оригинального поршня двигателя.Поэтому стоимость переделки двигателя довольно мала по сравнению со случаем полностью нового поршня. В документе также описывается применение этой процедуры к двум различным двигателям.

Ключевые слова

Двухтопливный двигатель

Камера сгорания

Структурный анализ

CFD

Генетические алгоритмы

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Полный текст

Copyright © 2013 Elsevier Ltd. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Перевод транспортных средств на природный газ или биогаз

Преобразование автомобиля в натуральный Газ или биогаз



Версия PDF — 1.58 Мб

В рамках предоставления доступного Служба поддержки клиентов, пожалуйста, напишите контактному лицу по сельскохозяйственной информации Центр ([email protected]) если вам требуется коммуникационная поддержка или альтернативные форматы данной публикации.

Содержание

  1. Введение
  2. Природный газ
  3. Формы природного газа и биометана
  4. Мировая торговая площадка NGV
  5. Преобразование автомобиля
  6. Заправка
  7. Выводы
  8. ресурсов
  9. Список литературы

Введение

В этом информационном бюллетене представлена ​​информация о возможностях и ограничениях связанные с использованием природного газа, биогаза или биометана в качестве автомобильного топлива.В нем обсуждаются различные типы и формы топлива, процесс преобразования автомобиль и варианты заправки в Онтарио.

Заправка транспортного средства природным газом или биогазом

Использование этого типа топлива в автомобиле имеет несколько преимуществ перед использованием обычное топливо:

  • более низкие выбросы
  • снижение затрат на топливо
  • использование топлива собственного производства

Транспортные средства, работающие на природном газе (NGV), производят меньше выбросов, связанных с дымом, и сокращают выбросы парниковых газов по сравнению с обычными автомобилями.Несколько компаний владельцы, перешедшие на газомоторный транспорт, в среднем сэкономили 40–60% по сравнению с ценой на бензин. Для хозяйств с натуральным газовая скважина или биогазовая система, заправка может происходить от топлива, произведенного на ферма. На рисунке 1 показан трактор, предназначенный для работы на смеси биогаз / дизельное топливо.

Рисунок 1. Этот трактор Valtra может работать на биогазе в течение 3-4 часов между заправки.Фото любезно предоставлено AGCO Valtra.

Природный газ

Природный газ (ПГ) — это газообразное топливо, состоящее более чем на 95% из метана (CH 4 ). Природный газ чаще всего используется в Онтарио в сельском хозяйстве и промышленности. применения для технологического отопления и отопления помещений, например, для отопления дома или приготовления пищи топливо, и как топливо для производства электроэнергии.

Биогаз и биометан

Биогаз получается из органических материалов, таких как навоз, пищевые отходы или сточные воды в анаэробном варочном котле в отсутствие кислорода.В неочищенном состоянии биогаз состоит на 50–60% из метана (CH 4 ), 40% –50% углекислого газа (CO 2 ) и некоторые следовые количества примеси. Биогаз, который был очищен или «модернизирован» до более высокого CH 4 уровней и более низкие уровни CO 2 уровней называется биометаном или возобновляемый природный газ. Как только биогаз очищен и превращен в биометан, он (химически) практически такой же, как NG.Газ, собранный из запечатанных свалки также являются формой биогаза и могут иметь аналогичные характеристики в сельскохозяйственный или канализационный биогаз.

Поскольку биогаз имеет более низкую плотность энергии, чем природный газ, из-за высокого содержания CO 2 содержание, при некоторых обстоятельствах, изменений в системе впрыска топлива газомоторного автомобиля необходимы для эффективного использования биогаза. Перед непосредственной загрузкой биогаза в транспортном средстве, убедитесь, что он предназначен для использования биогаза.

GHGenius, модель выбросов в течение жизненного цикла от Natural Resources Canada, может использоваться для сравнения выбросов парниковых газов природного / биогаза с обычное жидкое топливо для автомобилей.

Формы природного газа и биометана

Сжатый природный газ

Сжатый природный газ (КПГ) — это природный газ, который хранится при высоких давление. Обычно КПГ хранится в резервуарах высокого давления при 21-25 ° С. кПа (3 000–3 600 фунтов на кв. дюйм).СПГ — это наиболее распространенный вид природного газа. используется в транспортных средствах. Если из газа удаляется влага, биогаз сохраняется. в том же диапазоне давления.

Сжиженный природный газ

Сжиженный природный газ (СПГ) хранится в резервуарах малого объема путем очистки NG и превращение его в жидкость путем охлаждения до температуры ниже -162 ° C. В нормальных условиях СПГ занимает 1/600 объема природного газа. Это должно хранить при очень низких температурах, чтобы оставаться в жидкой форме, поэтому обычно хранится в герметичном баке с двойными стенками и вакуумной изоляцией.Из-за трудности хранения и обращения с СПГ, он используется только как средство передвижения топливо в тяжелых транспортных средствах с высокими требованиями к топливу, таких как грузовики для шоссе и строительное оборудование.

В данном информационном бюллетене основное внимание уделяется топливу с давлением до уровня КПГ, поскольку КПГ является наиболее распространенная форма газа, используемая для автомобилей.

Мировая торговая площадка NGV

NGV на мировой арене

Согласно недавнему отраслевому исследованию, население Канады на газомоторном топливе в настоящее время 12000 автомобилей.В 1980-х и 1990-х годах использование газомоторного топлива было выше, но спрос для газомоторных автомобилей в Канаде снизился по ряду причин, в том числе снизился выбор транспортных средств на рынке и устранение федеральных и провинциальных инвестиционные стимулы для транспортных средств и станций.

Пакистан в настоящее время является ведущей страной в мире по использованию газомоторного топлива, с 52% автомобилей (2 400 000 автомобилей) используют КПГ. На втором месте Аргентина с 1 800 000 автомобилей, третье место занимает Бразилия с 1 600 000 автомобилей.

Покупка NGV

Все основные автопроизводители планируют ввести заводскую сборку Газомоторные автомобили на рынок Северной Америки. Посетить NGV Онтарио для текущей доступности. На данный момент более 50 моделей можно приобрести серийные грузовики средней и большой грузоподъемности и автобусы. как новые автомобили с топливной системой, работающей на природном газе.

Преобразование автомобиля

Переход с бензина на NG

Многие автомобили можно переоборудовать для работы как на обычных жидкостях. топливо и природный газ.Это включает перевод с бензина на природный работа на газе / бензине и с дизельного топлива на работу на природном газе / дизельном топливе. Газомоторный двигатель, который может работать на бензине или природном газе (либо дизельном топливе, либо природном газе), является называется двухтопливным газомоторным топливом. Газомоторное топливо, работающее только на газе, называется выделенным. NGV.

Чтобы перевести автомобиль с бензинового на двухтопливный режим, установите топливный баллоны для хранения на транспортном средстве — обычно под транспортным средством или в багажнике.Другие необходимые компоненты включают топливо из нержавеющей стали. магистралей, регулятором понижения давления и специальным топливовоздушным смесителем.

Конверсия для использования биогаза такая же, как и для использования природного газа, хотя из-за более низкой плотности энергии потребители могут захотеть установить дополнительные топливные цилиндры для увеличения дальности действия. Лицензированные компании по конверсии природного газа может предоставлять услуги по конвертации. Список конверсионных компаний находится в конце этого информационного бюллетеня.

При двухтопливном преобразовании переключатель, установленный на приборной панели, позволяет водитель, чтобы легко переключиться с природного газа / биогаза обратно на бензин или дизель в любое время, в том числе во время движения, на холостом ходу или в парке. В основном, двухтопливные автомобили автоматически переключаются на резервный бак обычного топливо при пустом баллоне природного газа.

Стоимость конверсии

Цена двухтопливной конверсии варьируется примерно от 6 000 до 12 000 долларов.Разница в цене зависит от модели автомобиля, типа двигателя, двигателя. размер, вид переоборудования и количество топливных баллонов.

Например, преобразование бензинового Ford F150 5,4 л на двухтопливный стоимость операции составляет около 6600 долларов. Установка включает топливную рампу, кронштейны и два 70-литровых баллона. Годовая экономия топлива, оцененная Enbridge Gas Distribution, примерно 3500 долларов (из расчета 1 доллар.30 / л газа и 0,75 долл. США / л сжатого природного газа).

Биотоплив против выделенного NG

Заправить двухтопливный транспорт проще, чем заправить специальный газомоторный автомобиль, поскольку В Онтарио имеется лишь ограниченное количество общественных заправочных станций природного газа. Двухтопливный автомобиль всегда можно использовать на более доступном топливе (бензин). или дизель) до тех пор, пока не станет удобно заправляться на АЗС.

Двухтопливное преобразование также позволяет запускать двигатель на бензине или дизельного топлива, а затем переключитесь на работу на природном газе, как только двигатель достигнет определенного температура.Дополнительным преимуществом двухтопливного газомоторного двигателя является наличие резервного топливный бак на случай, если бак NG пуст.

Конверсия двухтопливной смеси биогаза / дизельного топлива

Можно управлять автомобилем с дизельным двигателем на смеси биогаз / дизельное топливо (например, 90% биогаза, 10% дизельного топлива) с использованием модифицированного дизельного двигателя. Двигатель работает впрыскивая биогаз в двигатель на такте впуска воздуха (так как метан не воспламеняется при сжатии).Дизель впрыскивается и воспламеняется, который затем воспламеняет биогаз, эффективно действуя как искра затыкать. Модификации, необходимые для работы на двух видах топлива, включают два топливных системы впрыска (для биогаза и дизеля), второй топливопровод и резервуар для биогаза.

В двухтопливной конфигурации двигатель запускается на 100% дизельном топливе, а технология впрыска топлива увеличивает соотношение биогаза до уровня привода цикл позволит (максимум до 90%).Эта технология имеет ряд преимуществ. над искровым зажиганием, так как он поддерживает общую эффективность, обнаруженную с воспламенение от сжатия, и когда заканчивается биогаз, двигатель продолжает работать чисто на дизеле.

Двухтопливная модель дизель / биогаз была продемонстрирована на фермах. биогазовые системы с системами, работающими на смеси 95% / 5% биогаза / дизельного топлива. В В таких случаях биогаз все еще содержит 40% углекислого газа и не подвергался повышен до качества НГ.На рис. 2 изображена модель Valtra от AGCO. трактор, биогазовый / дизельный двухтопливный трактор.

Испытания, проведенные в Великобритании в июле 2010 г., продемонстрировали двухтопливный мусор. грузовик, работающий со смесью 90% / 10% модернизированного биометана / дизельного топлива от свалка.

Рисунок 2. Двухтопливный трактор, работающий на дизельном топливе или биогазе. Фото любезно предоставлено компании AGCO Valtra.

Дозаправка

Без дополнительных резервуаров для хранения газа обычный газомоторный автомобиль может проехать примерно 175 км на одном баке НГ (примерно 400 км на одном баке). обычная машина).Это значение было рассчитано исходя из объема хранения топлива. равняется нормальному бензобаку. В большинстве случаев резервуары большего объема или несколько цистерны устанавливаются на газомоторных автомобилях, чтобы обеспечить большее расстояние между дозаправками.

Из-за необходимого места для хранения преобразование в газомоторное больше смысла для грузовика, фургона или трактора, где доступно дополнительное пространство для дополнительных топливных баков. Если автомобиль работает на биогазе без повышения качества (т. Е. все еще содержит 40% CO 2 по объему), диапазон еще больше сокращается из-за более низкой плотности энергии топлива.

Университет Кеттеринга обнаружил, что их бензин / КПГ Chevrolet 2500 HD 2009 г. двухтопливный грузовик имел запас хода около 1175 км (730 шоссе миль) — 385 км (240 миль) по биометану и 790 км (490 миль) на бензине.

Город Гвельф, биогаз, двухтопливный двигатель 2007 Dodge Ram 5,7 L Hemi. дальность действия примерно 200 км при заполнении обоих 70-литровых биогазовых резервуаров, и 500 км на бензине. Полная заправка занимает 5-8 часов и обычно происходит. с ночевкой.Сырой биогаз содержит 60% метана и 40% углекислого газа. Guelph повышает качество газа до 86% метана за счет добавления природного газа в соответствовать нормативным требованиям безопасности в отношении наличия одоранта в газе. К Для сравнения: чистый природный газ содержит около 95% метана. Гвельф делает не удаляйте углекислый газ из биогаза.

Заправка

АЗС

Общественные заправочные станции — это системы быстрой заправки, с помощью которых большинство автомобилей заправляются всего за 2-3 минуты.В Онтарио есть ряд общественных газозаправочных станций, эксплуатируемых Enbridge Gas Distribution, Shell Canada, Pioneer, Sunoco и Canadian Tire. Для текущего списка АЗС в вашем районе, посетите Natural Газовые автомобили Онтарио. Чтобы узнать о станциях по всей Канаде, посетите канадский Веб-сайт Альянса транспортных средств, работающих на природном газе (CNGVA).

Заправка дома или на ферме с помощью автомобильной заправки

Устройство для заправки автомобиля топливом (VRA) позволяет операторам заправлять автомобиль топливом. дома или на ферме, как показано на рисунках 3 и 4.VRA сжимает газ и закачивает его в топливный бак автомобиля. А VRA настроен для работы на природном газе или биогазе. Хотя правила усложняют иметь коммерческую заправочную станцию ​​где угодно, кроме АЗС, АЗС имеют меньше ограничений.

Рисунок 3. Коммерческий фургон заправляется природным газом. Фото любезно предоставлено M.O.T. Строительство.

VRA разного размера предлагают разную скорость заполнения. В 2011 г. стоимость небольшого VRA, способного заправлять 3-5 м3 в час, составляло примерно 7500 долларов. Этот тип медленной заправки предназначен для заправки автомобиля в ночное время. Система также может быть оснащена приспособлением для быстрой заправки через накопительный бак. VRA медленно заполняет резервуар для хранения, и автомобиль быстро заполняется. из накопительного бака. Крупногабаритные ВРА с расходом до 17 м3 / час так же доступно.Enbridge Gas арендует системы VRA примерно от 90 долларов. месяц.

Рисунок 4. A Агрегат VRA заполняет пикап City of Guelph смесью биогаза и природного газа. газ.

Фермы, у которых есть скважина с природным газом или биогазовая система, могут нуждаться в очистке. и охлаждают / осушают газ перед подачей его через VRA. Устранение влага и коррозионные элементы, такие как сероводород, являются первыми шаг.В зависимости от конструкции автомобиля, повышение качества биогаза путем исключения Также может потребоваться CO 2 .

Энергетическая ценность топлива

Топливо имеет ряд значений энергии. Операторы, использующие более дешевое топливо можно либо чаще заправляться, либо установить топливный бак большего размера (Таблица 1).

Таблица 1. Приблизительный диапазон значений энергии для различные виды топлива
Топливо Приблизительная энергетическая ценность МДж / ед. (БТЕ / ед.)
Бензин1 32.6–34,6 МДж / л (30 900–32 900 БТЕ / л)
№ 2 дизель1 36,0–38 МДж / л (34 000–36 000 БТЕ / л)
Пропан (СНГ) 1, 2 23,4–26,9 МДж / л (22 200–25 000 БТЕ / л)
Природный газ или биометан2 35,3–40,6 МДж / м3 (33 500–38 500 БТЕ / м3)
СПГ (при 3600 фунт / кв. Дюйм) 1 10.6–12,2 ГДж / м3 (10 040 000–11 600 000 БТЕ / м3)
СПГ1 20,4–23,6 МДж / л (19 400–22 400 БТЕ / л)
Биогаз2, 3 22–27 МДж / м3 (20 800–26 000 БТЕ / м3)

Примечание: 1 м3 = 1000 л
1 БТЕ = 1,055055853 кДж
1 МДж = 1000 кДж = 0,001 ГДж

1 ед.С. Департамент энергетики

2 OMAFRA личная переписка с Union Gas; OMAFRA Информационный бюллетень Burning Shelled Кукуруза в качестве топлива для отопления, № для заказа 11-021

3 Bio-Motion Тур


Выводы

Существуют знания и технологии для заправки транспортных средств природным газом или биогаз. Экономика выглядит довольно привлекательной. Открытие заново такой подход к заправке транспортных средств может сэкономить фермерам и позволить им производить собственное топливо на месте.

ресурсов

Следующие ресурсы доступны для поддержки переоборудования транспортных средств. на использование природного газа или биогаза. Этот список не является исчерпывающим.

Гаражи Онтарио
Комплекты для переоборудования автомобилей
АЗС
На главную / Коммерческие заправочные системы
Осушители NG и установки для обогащения биогаза
Министерство природных ресурсов Канады
NG Двигатели
Дополнительные ресурсы

Список литературы

  • Ахман, Макс (сентябрь 2009 г.).Биометан в транспортном секторе — Оценка забытого варианта. Elsevier Energy Policy Journal. Doi: 10.1016 / j.enpol.2009.09.007.
  • BioMotion Tour 09
  • CADDET Энергоэффективность МЭА / ОЭСР. Системы природного газа для сельскохозяйственных машин (Октябрь 1993 г.). CA92.010 / 4X.C01.
  • Krich, Ken, et al. (Июль 2005 г.). Биометан из молочных отходов: Справочник по производству и использованию возобновляемых источников энергии. природный газ в Калифорнии.Сила коровы.
  • Лемке, Бренда, Макканн, Нолан и Пурмовахед, Ахмад (апрель 2011 г.). Производительность и эффективность двухтопливного транспортного средства, работающего на биометане / бензине. Машиностроительный факультет Университета Кеттеринга.
  • Милнер, Алисия (12 марта 2009 г.). Биогаз для транспортировки — канадская перспектива. Растущая маржа Конференция.
  • Круглый стол «Использование природного газа на транспорте» (декабрь 2010 г.).Естественный использование газа в канадском транспортном секторе.
  • Шольфилд, Доминик и Кэрролл, Стив (2010). Испытание на биометане мусоровоз в Лидсе. Центр передового опыта по низкоуглеродному и технологии топливных элементов.
  • Spieser, H. Burning Shelled Кукуруза в качестве топочного топлива, OMAFRA Информационный бюллетень Заказ № 11-021.
  • США Отделэнергии

Влияние соотношения метана на характеристику сгорания MPDF (микропилотного двухтопливного) в одноцилиндровом двигателе большой мощности

Эксперимент с металлическим двигателем для влияния соотношения топливной смеси

Давление в цилиндре и скорость тепловыделения (ROHR ) по отношению к соотношению топливной смеси представлены на рис. 3. Давление в цилиндре и ROHR, которые показывают смешанную форму сгорания дизельного топлива и сгорания MPDF, определяются соотношением смеси дизельного топлива и метанового газа.По мере увеличения соотношения метана в смеси задерживается момент основного сгорания и снижается пиковое давление в цилиндре. После основной продолжительности сгорания происходит сгорание остаточного газа в цилиндре, в результате чего ROHR остается низким независимо от соотношения топливной смеси. Более того, это показывает, что значение давления в цилиндре для всех экспериментальных случаев практически одинаково в конце сгорания. Это означает, что низкая теплотворная способность всех экспериментальных случаев соответствует. Двухтопливное сгорание представляет собой смесь сгорания дизельного топлива и сгорания MPDF.На следующих рисунках представлено подробное объяснение формы сжигания дизельного топлива и сжигания MPDF. На рисунке 4 показан ROHR обычного дизельного топлива. Предварительно смешанное сгорание происходит в начале сгорания, и ROHR резко увеличивается. После сгорания с предварительным смешиванием большая часть сгорания дизельного топлива состояла из сгорания с регулируемой скоростью и позднего сгорания, и ROHR оставался ниже, чем при сгорании с предварительным смешиванием. Как показано на рис. 3, впрыск большого количества дизельного топлива отражает форму сгорания дизельного топлива.С другой стороны, с уменьшением степени впрыска дизельного топлива, сгорание предварительно смешанного газа, которое резко увеличило ROHR за счет сгорания дизельного топлива, было уменьшено. Снижается также регулируемое сгорание. Однако ROHR позднего сгорания постепенно увеличивался, и в результате формы сгорания слились в виде сгорания MPDF. В этом исследовании сгорание формирует тенденцию MPDF наряду со сгоранием PREMIER, как показано на рис. 5. Согласно C. Aksu et al. 24 , формы сгорания MPDF можно разделить на «обычное», «PREMIER» и «детонационное» сгорание в зависимости от нагрузки двигателя.Воспламенение предварительно смешанной смеси в области отходящих газов, где происходит горение PREMIER, как отметили У. Азимов и др. 25 , находится между штатным и детонационным сгоранием. Сжигание PREMIER состоит из нескольких ступеней сгорания 26 . На первом этапе зажигался пилотный впрыск дизельного топлива, и это медленно увеличивало ROHR. Однако предварительно смешанный газ автоматически воспламенился в области конечного газа на второй стадии, и это привело к резкому увеличению ROHR. На третьем этапе ROHR постепенно уменьшали, поскольку несгоревший остаточный газ медленно сгорал.Для более детального анализа на рис. 6a, b показаны принципы сжигания дизельного топлива и сжигания MPDF соответственно. В случае сгорания дизельного топлива в качестве основного источника энергии используется дизельное топливо. Следовательно, на характеристики горения в первую очередь влияет низкий уровень самовоспламенения дизельного топлива. Впрыскиваемое дизельное топливо смешивается с воздухом и образует гомогенную смесь в камере сгорания во время задержки зажигания, при этом происходит высокая интенсивность предварительно смешанного сгорания.Это может быть источником детонационного возгорания. После периода сгорания с предварительным смешиванием преобладает диффузионное сгорание, поскольку высокая температура цилиндра снижает задержку зажигания. Поскольку основными источниками выбросов NOx и PM являются высокотемпературное сгорание и обогащенная смесь, соответственно 27,28 . В этот период, в то время как область локального стехиометрического отношения эквивалентности составляет выбросы NOx, выбросы ТЧ образуются из области локально богатой смеси. В отличие от дизельного топлива, большая часть предварительно смешанного газового топлива используется для сжигания MPDF.Дизель используется только как воспламенитель. Из точки воспламенения происходит предварительно смешанное горение, и поверхность пламени развивается по направлению к стенке цилиндра. Во время распространения пламени происходит самовоспламенение из области локально высоких температур, вызывая детонационное возгорание. Поскольку сгорает гомогенная смесь MPDF, выбросы NOx и PM практически не образуются. Однако по той же причине низкая температура сгорания увеличивает количество материалов неполного сгорания, таких как CO, THC и т. Д.Результаты энергетических балансов, показанные на рис. 7, подтверждают приведенное выше объяснение. Из-за высокой температуры сгорания диффузионного сгорания результаты 100% -ного дизельного топлива показывают самые высокие потери охлаждающей жидкости, тепла и выхлопных газов, что приводит к самой низкой эффективности преобразования топлива. Чем больше соотношение смеси предварительно смешанного газа, тем меньше потерь наблюдается. В результате эффективность преобразования топлива в условиях MPDF является наивысшим значением. Помимо результатов энергетических балансов, результаты выбросов в соответствии с соотношением топливной смеси также могут быть объяснены характеристиками сгорания дизельного топлива и сгорания MPDF.На рисунке 8 представлены нормализованные выбросы NOx, CO 2 и THC в зависимости от соотношения топливной смеси. Выбросы NOx экспоненциально снижаются с уменьшением соотношения дизельных смесей, и эта тенденция выбросов демонстрирует, что выбросы NOx в первую очередь связаны с температурой сгорания. В случае сгорания дизельного топлива поверхности диффузионного пламени под локальной стехиометрической областью топливно-воздушной смеси образуют высокую температуру, и в этой области образуется NOx 29 .По мере уменьшения соотношения дизельных смесей наблюдается уменьшение выбросов NOx из-за низкой интенсивности диффузионного горения. В результате выбросы NOx значительно снижаются в условиях сжигания MPDF. В отличие от тенденции выбросов NOx, результаты выбросов CO 2 представляют линейную зависимость от отношения дизельной смеси. В то время как выбросы NOx тесно связаны с температурой сгорания, выбросы CO 2 пропорциональны количеству углерода в топливе.В условиях такой же общей низкой теплотворной способности топлива дизельное топливо содержит больше углерода по сравнению с газообразным метаном, предлагая объяснение линейного уменьшения выбросов CO 2 , коррелирующего с уменьшенным соотношением дизельного топлива. При уменьшении соотношения дизельных смесей выбросы THC экспоненциально снижаются, что указывает на противоположные тенденции с выбросами NOx. В отличие от принципа образования NOx, выбросы THC приписываются низкотемпературному сгоранию 27 .Чем выше соотношение дизельной смеси, тем меньше выбросы THC. Однако при увеличении соотношения предварительно смешанной газовой смеси пропуски зажигания происходят в области локально обедненной топливно-воздушной смеси из-за низкой температуры сгорания. В результате выбросы THC значительно увеличиваются. Скорость сгорания по отношению к соотношению топливной смеси хорошо объясняет тенденции выбросов NOx и THC. На основе ROHR рассчитывается момент MFB для сравнения скорости сгорания с соотношением топливной смеси.На рисунке 9 представлены результаты MFB в зависимости от соотношения топливной смеси. Хотя очевидная разница в скорости сгорания по отношению к соотношению топливной смеси показана в CA 00–70, синхронизация CA90 практически одинакова независимо от соотношения топливной смеси. MFB можно разделить на две области: основное сжигание и сжигание остаточного газа. Продолжительность основного сгорания определяется как MFB CA 10 — CA 70. В этой области можно наблюдать заметные изменения скорости сгорания в зависимости от соотношения топливной смеси.До тех пор, пока соотношение смеси метана и газа не составляло от 0 до 80%, почти не было разницы в скорости сгорания по отношению к соотношению смеси топлива. Однако при соотношении метана в смеси 80% скорость горения резко снижалась. В результате, в то время как горение начиналось при bTDC 2,5 градуса в условиях MPDF, в других экспериментальных условиях основное горение было почти завершено. Этот результат подтверждает тенденции выбросов NOx и THC в зависимости от состава топливной смеси.Из-за самой низкой скорости сгорания, которая вызывает самую низкую температуру сгорания при сгорании MPDF, NOx практически не образуется. По той же причине сжигание MPDF значительно увеличило выбросы THC. После MFB CA70 происходит сгорание остаточного газа, и этот период показывает относительно низкую и одинаковую скорость сгорания во всех случаях. На рис. 9 самая высокая скорость сгорания представлена ​​при соотношении метана в смеси от 40 до 80%. Этот результат можно объяснить сочетанием сжигания дизельного топлива и предварительно смешанного сжигания.За счет уменьшения соотношения дизельной смеси, доля диффузионного горения, которая находится в середине основной продолжительности горения, была уменьшена. Вместо этого поверхности пламени могли бы быстро распространяться из широкого диапазона пламени зажигания. В результате интенсивность и скорость сгорания начальной смеси с предварительной смесью значительно увеличиваются. С другой стороны, более низкая скорость горения наблюдается при сжигании дизельного топлива и сжигании MPDF. При высоком соотношении дизельной смеси увеличение MFB CA50-70 можно объяснить диффузионным сгоранием.И наоборот, поскольку период распространения пламени от точки воспламенения значительно увеличивается с меньшим количеством впрыска дизельного топлива, MFB CA00-30 сгорания MPDF является самым длинным. В период горения MFB CA30-50 высокая интенсивность предварительного смешивания горение происходит как при сжигании дизельного топлива, так и при сжигании MPDF. В результате этот период не показал значимых различий во всех случаях. Продолжительность сгорания в зависимости от состава топливной смеси влияет не только на давление сгорания, но и на изменение сгорания.На рис. 10 показано пиковое давление в цилиндре и стандартное отклонение пикового давления в цилиндре по отношению к соотношению топливной смеси. На этом рисунке показана обратно пропорциональная зависимость между пиковым давлением в цилиндре и продолжительностью сгорания. Напротив, результаты изменения сгорания относительно продолжительности сгорания указывают на противоположную тенденцию с пиковым давлением в цилиндре. В то время как нестабильная и высокая скорость сгорания, вызванная детонационным сгоранием, увеличивает вибрацию сгорания, результаты этого исследования показывают, что изменение сгорания может быть уменьшено за счет высокой скорости сгорания двух видов топлива.Напротив, увеличение соотношения дизельного топлива и метана в газовой смеси приводит к большим колебаниям сгорания. В частности, значительно большая вариация горения показана в состоянии MPDF. Чтобы проанализировать влияние предварительно смешанного горения на вариацию горения, сравнивается взаимосвязь между периодом горения и вариацией горения. На рисунке 11 показана взаимосвязь между периодом MFB CA00-30 и стандартным отклонением пикового давления в цилиндре по отношению к соотношению топливной смеси.Этот рисунок показывает, что изменение горения тесно связано с начальным периодом горения предварительной смеси. Во время начального периода горения предварительной смеси MFB CA00-30 турбулентный поток нерегулярно увеличивает скорость распространения пламени, что приводит к большим колебаниям горения. Согласно предыдущим исследованиям, непредсказуемые характеристики положения воспламенения и турбулентного потока приводят к увеличению вариации горения SI 30,31,32 . Как и при сгорании SI, когда соотношение дизельной смеси уменьшается, не только турбулентный поток, но также и изменение положения зажигания является важным фактором увеличения вариации сгорания.Следовательно, турбулентный поток и изменение положения зажигания являются основными факторами для увеличения вариации горения при горении MPDF в течение раннего периода горения. Для более детального анализа были проведены эксперименты по оптическому сгоранию при различных соотношениях топливной смеси с использованием оптического одноцилиндрового двигателя.

Рисунок 3

Давление в цилиндре и ROHR в зависимости от соотношения топливной смеси.

Рисунок 4

Фаза сгорания дизельного топлива 33 .

Рисунок 5

Фаза сгорания PREMIER MPDF 26 .

Рисунок 6

Сравнение механизма сгорания для (a) дизельного топлива и (b) MPDF.

Рис. 7

Энергетический баланс по соотношению топливной смеси.

Рис. 8

Выбросы газов в зависимости от соотношения топливной смеси.

Рисунок 9

MFB в зависимости от соотношения топливной смеси.

Рисунок 10

Пиковое давление в цилиндре и изменение сгорания в зависимости от соотношения топливной смеси.

Рисунок 11

Взаимосвязь между MFB CA00-30 и вариацией горения.

Эксперимент с оптическим двигателем для изучения влияния соотношения топливной смеси

На рисунке 12 показано влияние соотношения топливной смеси на давление в цилиндре и ROHR по отношению к углу поворота коленчатого вала. Как показано ранее в результатах для металлических двигателей на рис. 3, меньшее соотношение дизельной смеси снижает пиковое значение ROHR, которое вызвано предварительно смешанным сгоранием дизельного топлива. В результате снижается пиковое давление в цилиндре, пропорциональное пиковому ROHR.ROHR, который представляет форму сгорания в оптическом двигателе, отличается от такового в металлическом двигателе. Поскольку эксперимент с оптическим двигателем проводился в условиях относительно низкой нагрузки двигателя, чем эксперимент с металлическим двигателем, форма сгорания, показанная на рис. 12, представляет собой обычное сгорание. В обычных условиях горения конечный газ не будет самовоспламеняться, что не приведет к резкому увеличению ROHR. Несмотря на различия в условиях работы металлического и оптического двигателя, на сгорание MPDF по-прежнему в первую очередь влияет турбулентный поток и изменение положения зажигания.На рисунке 13 показана взаимосвязь между вариацией сгорания и продолжительностью MFB CA00-30 в оптическом двигателе. Как показано на фиг. 11 и 13, тенденция результатов экспериментов в оптическом двигателе такая же, как и в металлическом двигателе. При увеличении соотношения метановая газовая смесь увеличивается как вариация сгорания, так и продолжительность CA00-30, и эту тенденцию можно объяснить непредсказуемыми характеристиками положения зажигания и турбулентного потока в предварительно смешанном сгорании.Наряду с результатами давления в цилиндре изображения сгорания используются для анализа влияния турбулентного потока и положений зажигания на изменение сгорания. На рис. 14 показано развитие поверхности пламени в зависимости от угла поворота коленчатого вала при различном соотношении топливной смеси. Во время задержки зажигания пламя горения не наблюдалось. Голубое пламя, вызванное предварительно смешанным сгоранием, наблюдалось из центра камеры сгорания во всех экспериментальных случаях. В условиях горения MPDF голубое пламя распространяется от центра камеры сгорания с наименьшей скоростью.Это означает, что период, на который влияет турбулентный поток, который вызывает изменение горения в предварительно смешанном горении, увеличивается с более высоким соотношением предварительно смешанного газа в смеси. Напротив, экспериментальные результаты увеличения соотношения дизельных смесей показывают, что вместо синего пламени, которое приписывается сгоранию предварительно смешанного газа, струи распыления дизельного топлива показывают диффузное сгорание с его красным пламенем. Даже при соотношении дизельной смеси 15% большая часть шлейфов пламени имеет красный цвет не только из-за высокой яркости изображений горения, но и из-за высокой скорости распространения пламени.Изображения сгорания относительно соотношения топливной смеси хорошо объясняют тенденции давления в цилиндрах и ROHR, более того, они хорошо согласуются с результатами изменения скорости сгорания и сгорания. В частности, изменение горения в зависимости от соотношения топливной смеси очевидно показано на изображениях горения. Изображение сгорания с самым высоким соотношением дизельной смеси показывает, что диффузионное пламя уже распространилось за пределы наблюдаемой области на 6 градусах после SOE. Кроме того, положение зажигания меняется в меньшей степени из-за более высокой степени впрыска дизельного топлива.Напротив, изображения горения MPDF показывают как наименьшую скорость распространения пламени, так и наибольшее изменение положения воспламенения. Чтобы проанализировать влияние турбулентного потока и изменения положения воспламенения на изменение горения в зависимости от соотношения топливной смеси, обработка изображений проводилась для 20 изображений на угол поворота коленчатого вала. Посредством обработки изображений с помощью программы MATLAB была выделена граница поверхности пламени и вычислены центральные координаты поверхностей пламени.На рисунке 15 показаны результаты обработки изображения. На этом рисунке поверхности пламени разделены на зеленые граничные линии посредством обработки изображений, а белая, красная и синяя точки указывают центральные координаты камеры сгорания, каждой и всей поверхности пламени, соответственно. Посредством обработки изображения, а также рассчитывается средний радиус пламени и расстояние между камерой сгорания и поверхностями пламени, а также может быть проанализировано влияние турбулентного потока и изменение положения воспламенения в зависимости от соотношения топливной смеси. .На рисунке 16 представлены изображения процесса распространения пламени в условиях горения МДФ. В начале горения каждое пламя распространялось от кончика дымовых газов. После этого поверхности пламени были объединены и проработаны. Изображение горения при aSOE 14 градусов показывает, что поверхность пламени развернулась в одном направлении, а некоторые поверхности пламени уже находятся за пределами видимой области. Следует учитывать, что эти результаты вызывают ошибки при вычислении скорости распространения пламени и центральных координат пламени.Однако, поскольку влияние этих ошибок незначительно и не влияет на результаты экспериментов при раннем сгорании, нет проблем с анализом изменения среднего радиуса пламени и центральных координат поверхностей пламени. Средний радиус пламени и изменение от цикла к циклу показаны на рис. 17a, b соответственно. Он показывает, что чем выше соотношение газов в смеси, тем медленнее средний радиус пламени достигает наблюдаемого предела, и изменение цикла к циклу увеличивается.В частности, результаты условия MPDF показывают, что самый длинный период для среднего радиуса пламени, чтобы достичь наблюдаемого предела, изменение от цикла к циклу среднего радиуса пламени является самым высоким. Посредством этого результата ясно обнаружено, что увеличение соотношения метана и газа увеличивает вариацию сгорания из-за более сильного влияния турбулентного потока на сгорание с предварительно смешанным газом. Так же, как и турбулентный поток, влияние изменения положения воспламенения на изменение горения может быть подтверждено с помощью результатов определения центральных координат поверхностей пламени по отношению к соотношению топливной смеси.На рисунке 18 показаны центры поверхностей пламени при сгорании MPDF по отношению к углу поворота коленчатого вала, а одна точка соответствует одному циклу. В начале горения положение воспламенения широко распространено, но точки центра поверхностей пламени сходятся в центре камеры сгорания с развивающимися поверхностями пламени. Каждая линия представляет собой следы центральных координат поверхностей пламени и сходится к направлению по часовой стрелке, которое является направлением турбулентного потока в камере сгорания.В дополнение к условию MPDF, центральные координаты поверхностей пламени были рассчитаны для всех экспериментальных условий, и это показано на рис. 19. В состоянии MPDF точки, которые означают центральные координаты поверхностей пламени, распределены наиболее широко. однако, когда соотношение дизельной смеси увеличивается, точки сходятся к центру камеры сгорания с направлением против часовой стрелки. На рисунке 20 количественно представлены результаты, показанные на рисунке 19. На рисунке 20a, b показано среднее расстояние и отклонение между центром поверхностей пламени и центром камеры сгорания, соответственно.Оба значения значительно снижаются при увеличении соотношения дизельной смеси. Этот рисунок демонстрирует, что увеличение соотношения дизельных смесей снижает колебания сгорания за счет уменьшения вариаций положения зажигания. С помощью оптического эксперимента можно объяснить, почему вариация горения при горении MPDF была увеличена по сравнению с другими условиями эксперимента.

Рис. 12

Давление в цилиндре и ROHR в зависимости от соотношения топливной смеси в оптическом двигателе.

Рис. 13

Взаимосвязь между MFB CA00-30 и вариацией горения в оптическом двигателе.

Рисунок 14

Изображения горения в зависимости от состава топливной смеси.

Рисунок 15

Центральные координаты камеры сгорания, каждой поверхности пламени и всей поверхности пламени.

Рис. 16

Процесс распространения пламени при горении MPDF.

Рисунок 17

(a) Радиус пламени и (b) отклонение в зависимости от соотношения топливной смеси.

Рисунок 18

Изменение центральных координат поверхностей пламени при горении MPDF.

Рисунок 19

Изменение центральных координат поверхностей пламени в зависимости от соотношения топливной смеси.

Рисунок 20

(a) Расстояние до центра между камерой сгорания и поверхностями пламени и (b) вариант .

Исследование показало, что утечки метана сводят на нет преимущества природного газа в качестве топлива для транспортных средств

Президент Обама высоко оценил добычу природного газа в своих последних двух посланиях о положении дел в штате Союза и отметил, что добыча природного газа создает рабочие места, в то время как производство электроэнергии на природном газе сокращается. более благоприятен для климата, чем уголь.Но экологи говорят, что добыча природного газа связана со скрытым климатическим риском утечки метана из устьев буровых скважин, клапанов и трубопроводов.

Авторы отчета приходят к выводу, что утечки можно ограничить, если нефтегазовые компании вложат средства в технологии, предотвращающие утечку метана в атмосферу из газовых скважин и производственных объектов. Эта рекомендация соответствует петиции, направленной Нью-Йорком и другими северо-восточными штатами с призывом к E.P.A. создать федеральные правила утечки метана.

Правила требуют, чтобы нефтегазовые компании устанавливали оборудование на устье скважин для улавливания утечек, использовали клапаны на производственных объектах, которые не позволяют выходить метану, и проводили регулярные проверки.

«Этот отчет оправдывает E.P.A. принять меры по регулированию загрязнения метаном и сосредоточить это регулирование на существующих скважинах », — сказал Марк Браунштейн, главный юрисконсульт американской программы по климату и энергии Фонда защиты окружающей среды.

Нефтегазовая промышленность постоянно сопротивляется новым правилам.Разработчики природного газа заявляют, что в их интересах улавливать метан, поскольку он является компонентом природного газа и может продаваться как таковой. Если позволить ему уйти, они теряют деньги.

«Промышленность возглавляет усилия по сокращению выбросов метана за счет разработки новых технологий и оборудования, и эти усилия окупаются», — написал Карлтон Кэрролл, представитель Американского института нефти, лоббирующего интересы нефтегазовых компаний в Вашингтоне. в электронном письме. «Учитывая, что производители добровольно сокращают выбросы метана, дополнительные правила не требуются.

Пятничный отчет является одним из серии тщательно отслеживаемых, а иногда и спорных исследований воздействия добычи природного газа на окружающую среду.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *