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

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

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

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

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

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

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

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

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

Перспективы применения газообразного топлива на автомобильном транспорте

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

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

• доказанные мировые запасы природного газа существенно превышают запасы нефти;

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

– для автобусов с карбюраторным двигателем на 76%,

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

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

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

Популярные материалы:

Расчет и составление предлагаемой светофорной программы
Таблица 10 – Определение потока насыщения Мн 1850 1920 1970 2075 2475 2700 Впч 3,0 3,5 3,75 4,2 4,8 5,1 (9.1.1) (9.1.2) В качестве наибольшей для каждой фазы выбираются ...

Расчёт ведомости затрат труда на выполнение основных работ в «окно»
Фактические затраты, чел.∙мин, на выполнение какой-либо работы определяются из выражения Q = αaV, (2.20) где α – коэффициент, учитывающий потери рабочего времени на пропуск поездов, переходы в рабочей зоне и кратковремен ...

Расчет температурного поля охлаждаемой лопатки
Расчет температурного поля проводим путем решения уравнения стационарной теплопроводности: где: Т – температура в точке поперечного сечения с координатами (х,у); – коэффициент теплопроводности материала лопатки. В качестве граничных ...