Классификация альтернативных топлив.

Газовые топлива делятся на низкокалорийные, среднекалорийные и высококалорийные.

 

К низкокалорийным топливам относится доменный газ (из 1 м3 газа получают 10000 кДж теплоты).

 

К среднекалорийным топливам относятся коксовый и светильный газы (из 1 м3 газа — 10 000—20 000 кДж теплоты).

 

К высококалорийным топливам относятся природный (35 000 кДж), нефтяной сопутствующий (45 000 кДж), сжиженный (46 000 кДж), крекинговый (50 000 кДж).

 

 

Альтернативные виды топлива можно классифицировать следующим образом:

- по составу: углеводородно-кислотные (спирты), эфиры, эстеры, водородные топлива с добавками;

- по агрегатному состоянию: жидкие, газообразные, твердые;

- по объемам использования: целиком, в качестве добавок;

- по источникам сырья: из угля, торфа, сланцев, биомассы, горючего газа, электроэнергии и др.

 

Газоконденсатное топливо.

Газоконденсатное топливо — это природная смесь легкокипящих нефтяных углеводородов, находящаяся в природе в газообразном состоянии под давлением 4,9—9,8 МПа при температуре 150 °С. При охлаждении и снижении давления до атмосферного (в условиях земной поверхности) смесь распадается на жидкую (конденсат) и газовую составляющие.

 

Газоконденсатное топливо обладает низкой детонационной стойкостью и в основном используется в качестве дизельного топлива марок ГШЗ и ГШЛ.

 

ГШЗ — газоконденсатное широкофракционное топливо, получают на Севере прямой перегонкой газового конденсата или путем смешивания дизельных фракций газового конденсата с дизельным топливом, используют при температуре окружающей среды —35 °С и выше.

 

ГШЛ получают в Средней Азии прямой перегонкой газового конденсата или путем смешивания дизельных фракций газового конденсата с товарными дизельными топливами, применяют при температурах окружающей среды выше —5 °С

 

Спирты

Спирты относятся к числу синтетических топлив, из которых наиболее известны метанол и этанол.

 

Метанол — метиловый или древесный спирт. Сырьем служат природный газ и нефтяные остатки. Синтез проводится под давлением 25—60 МПа в присутствии катализаторов при температуре 300—400 °С. Его стоимость превышает в полтора—два раза стоимость бензина. Применение метанола требует изменения конструкции двигателя, так как ухудшается пуск двигателя при низких температурах.

 

Добавка 3—5 % метанола позволяет использовать бензин с меньшим октановым числом и заменять этилированный бензин на неэтилированный. Использование метанола в чистом виде возможно в южных широтах и широтах с умеренным климатом.

 

Добавка 15 % метанола вызывает образование паровых пробок.

 

Этанол — этиловый или винный спирт вырабатывается из злаков, картофеля, сахарного тростника и др., применяется как в смеси с бензином, так и в чистом виде. В Бразилии на нем работает более миллиона автомобилей.

 

Водород как топливо известен давно. Основная проблема его применения — пожаро- и взрывоопасность.

 

Энергетичность водорода в 3 раза больше бензина, но даже в жидком состоянии он занимает объем в 3,5 раза больше, чем эквивалентное количество бензина. Температура жидкого водорода 253 °С, и для его хранения необходимы криогенные емкости (криогенная температура ниже —120 °С). Смесь водорода с воздухом образует гремучий газ, поэтому требуется полная герметичность, в том числе и при заправке.

 

При работе стандартного двигателя на водороде его мощность снижается на 15—20 %. В настоящее время возможно использование водорода как 20%-ную добавку к бензину.

 

1. Природный газ
Природный газ представляет собой альтернативный вид топлива, которое полностью сгорает и уже сейчас повсеместно доступно потребителям многих стран за счет снабжения природным газом домов и производственных объектов. При использовании в транспортных средствах, работающих на природном газе (автомобилях и грузовиках со специально спроектированными двигателями), природный газ дает значительно меньше вредных выбросов, чем бензин или дизельное топливо.

2. Электричество
Электричество может использоваться в качестве альтернативного вида топлива для транспортных средств с питанием от аккумуляторных батарей, или работающих на топливных элементах. Работающие от батарей электрические транспортные средства накапливают энергию в батареях, которые заряжаются путем подключения транспортного средства к стандартному источнику питания. Транспортные средства на топливных элементах работают на электрической энергии, которая вырабатывается за счет электрохимической реакции, имеющей место при соединении водорода и кислорода. Топливные элементы производят электроэнергию без внутреннего сгорания и загрязнения окружающей среды.

3. Водород
Водород можно смешивать с природным газом для создания альтернативного вида топлива для транспортных средств, в которых используются некоторые виды двигателей внутреннего сгорания. Водород также используется в транспортных средствах с топливными элементами, работающими на электричестве, вырабатываемом в результате реакции, которая происходит при соединении водорода и кислорода в топливной ячейке.

4. Пропан
Пропан, также называемый сжиженным нефтяным газом, представляет собой побочный продукт переработки природного газа или сырой нефти. Он уже широко используется в качестве топлива при приготовлении пищи и для отопления; пропан также является распространенным альтернативным видом топлива для транспортных средств. При использовании пропана производится меньше вредных выбросов в атмосферу, чем при использовании бензина, кроме того, имеется высокоразвитая инфраструктура для транспортировки, хранения и распространения пропана.

5. Биодизельное топливо
Биодизельное топливо представляет собой альтернативный вид топлива на основе растительных масел или животных жиров, даже тех, которые остаются в ресторанах после приготовления пищи. Двигатели транспортных средств можно модифицировать так, чтобы можно было сжигать биодизельное топливо в чистом виде; биодизельное топливо можно также смешивать с углеводородным дизельным топливом и использовать в неадаптированных двигателях. Биодизельное топливо безопасно, поддается биохимическому разложению и снижает содержание веществ, загрязняющих воздух таких как, твердые примеси, монооксид углерода и углеводороды.

6. Метанол
Метанол, также известный, как древесный метиловый спирт, может использоваться в качестве альтернативного вида топлива в транспортных средствах с универсальной топливной системой, которые спроектированы для работы на M85, смеси, содержащей 85% метанола и 15% бензина. Но в наши дни не производят транспортных средств с метаноловыми двигателями. Тем не менее, в будущем метанол может стать важным альтернативным видом топлива в качестве источника водорода, который необходим для работы топливных элементов.

7. Этанол
Этанол (еще называется этиловым спиртом или хлебным спиртом) представляет собой альтернативный вид топлива, его можно смешивать с бензином для получения топлива с более высоким октановым числом и меньшим содержанием вредных веществ в выбросах по сравнению с чистым бензином. Этанол производится за счет брожения зерновых продуктов таких как: кукуруза, ячмень или пшеница; и дистилляции. Также его можно производить из многих видов трав и деревьев, хотя здесь технология будет более сложной, в таком случае эго называют биоэтанолом.
В соответствии с Законом об энергетической политике от 1992 г. смеси, содержащие не менее 85% этанола, считаются альтернативными видами топлива.
E85, смесь состоящая на 85% из этанола и на 15% из бензина, используется в транспортных средствах с универсальной топливной системой, которые предлагаются большинством производителей транспортных средств. Транспортные средства с универсальной топливной системой могут работать на бензине, E85, или на любом сочетании этих двух видов топлива.
Смеси с большим содержанием этанола, такие как E95, также являются отличными альтернативными видами топлива. Смеси с более низкими концентрациями этанола, такие как E10 (10% этанола и 90% бензина), иногда используются для увеличения октанового числа и повышения качества выбросов, но они не рассматриваются как альтернативные виды топлива.
Производство этанола поддерживает фермеров и позволяет создавать рабочие места внутри страны. И поскольку этанол производится внутри страны и из выращиваемого в стране зерна, он снижает зависимость США от импортируемой нефти и повышает национальную энергетическую безопасность.

8. Виды топлива серии P
Топливо серии P представляет собой смесь этанола, газоконденсатной жидкости и метилтетрагидрофурана, вспомогательного растворителя, полученного из биомассы. Виды топлива серии P представляют собой прозрачные альтернативные виды топлива с высоким октановым числом, которые можно использовать в транспортных средствах с универсальной топливной системой. Топлива серии P можно использовать в чистом виде или в смеси с бензином в любом соотношении путем простого добавления бензина в бак.

 

1. смазочные материалы. общие сведения. Получение смазочных материалов, классификация масел, эксплуатационные требования к смазочным материалам

Автомобильные смазочные материалы применяют для уменьшения потерь энергии на трение и для снижения износа трущихся деталей.

 

Потери на преодоление сил трения благодаря смазыванию снижаются в десятки и сотни раз. При современных скоростях и нагрузках узлы сопряжения двигателя и трансмиссии разрушились бы без смазывания в течение нескольких секунд из-за задиров, заклинивания или расплавления и сваривания деталей вследствие выделения большого количества теплоты.

Кроме того, смазочные материалы охлаждают и очищают от продуктов износа трущиеся поверхности и предохраняют их от коррозии.

 

Эксплуатационные требования к смазочным материалам

 

Затраты на смазочные материалы на автотранспортных предприятиях, как правило, не превышают 1—2 % себестоимости одного тонно-километра.

Однако экономическое значение смазочных материалов определяется не только затратами на них, но и их влиянием на межремонтный пробег, топливную экономичность и производительность автомобилей.

Смазочные материалы должны отвечать следующим требованиям:

— обеспечивать разделение трущихся деталей надежным масляным слоем (жидкостное трение) или создавать на их поверхности прочную масляную пленку (граничное трение);

— удерживаться на поверхности неработающих деталей, предохраняя их от коррозии;

— обеспечивать теплоотвод от трущихся деталей;

— обладать способностью смывать с трущихся поверхностей продукты износа и легко отделяться от них;

— не изменять продолжительное время своих свойств в процессе работы и хранения;

— быть экономичными и недефицитными.

Кроме того, масла, используемые в двигателях, должны быть химически устойчивыми при высоких температурах, а при сгорании образовывать минимальное количество нагара.

Трансмиссионные масла должны образовывать масляную пленку на зубьях зубчатых колес в местах их контакта, т. е. обладать высокими противозадирными и противоизносными свойствами. Последнее достигается введением в трансмиссионные масла химически активных присадок, которые при высоких температурах и давлениях в зоне контакта образуют на поверхности металла прочные сульфидные и фосфидные пленки, предотвращающие задиры трущихся поверхностей. Сернистые масла имеют лучшие противоизносостойкие свойства, чем бессернистые.