Газовые топлива. Сжиженный нефтяной газ (ГСН)

Газовые топлива

В настоящее время, учитывая огромные запасы природного газа и ускоренное развитие газовой промышленности, все большее развитие получают автомобили, работающие на газу.

1. Значительные запасы и возможность получения из возобновляемых источников;
2.  Хорошие экологические показатели;
3. Незначительные конструктивные изменения;
4. Широкие пределы воспламенения;
5. Хорошо освоена в эксплуатации.

 

Плотность жидкой фазы газа зависит от температуры, с увеличением которой плотность уменьшается. При нормальном атмосферном давлении и температуре 15°С, плотность жидкой фазы пропана составляет 0,51 кг/л, бутана - 0,58 кг/л. Паровая фаза пропана тяжелее воздуха в 1,5 раза, бутана - в 2 раза. Температура кипения бензина выше температуры окружающей среды, а сжиженный газ испаряется при более низких температурах. Это означает, что бензин в баке находится, как правило, в жидком состоянии при атмосферном давлении, а сжиженный газ в баллоне - при давлении, соответствующем температуре окружающей среды.

Октановое число газового топлива выше, чем бензина, поэтому детонационная стойкость сжиженного газа больше, чем бензина даже самого высшего качества. Это позволяет добиться большей экономичности использования топлива в двигателе с повышенной степенью сжатия.

Сжиженный газ отличается от других видов автомобильного топлива наличием паровой фазы над поверхностью жидкой фазы. В процессе наполнения баллона первые порции сжиженного газа быстро испаряются и заполняют весь его объем.

В условиях холодного климата (или зимой) в сжиженном газе, предназначенном для использования в качестве автомобильного топлива, должен преобладать пропан для лучшей испаряемости смеси: пропан остается в жидком состоянии при температуре ниже -42 С, для бутана эта температура составляет -0,5 °С.

Сжиженный газ может растворять жир, масло и краску, а также деформирует натуральную резину. Именно поэтому в трубопроводах низкого давления резиновые шланги изготовлены из бензомаслостойкой резины или синтетических материалов. Сжиженный газ, попав на кожу человека при низкой температуре воздуха, может вызывать обморожение.

Опыт эксплуатации автомобилей на газовом топливе показывает, что ездить на автомобиле, работающем на газе, значительно безопаснее, чем на бензине.

Подтверждением этому служат объективные физико-химические свойства газов, такие, как температурные и концентрационные пределы самовоспламенения, которые у газов существенно выше, чем у бензина и дизельного топлива.

За счет того, что газ находится в баллонах под давлением, исключается возможность попадания воздуха, необходимого для воспламенения или взрыва, в то время как в баках с бензином или дизтопливом постоянно присутствует смесь их паров с воздухом.

Газовые баллоны имеют многократный запас прочности и устанавливаются в наименее уязвимые места в автомобиле.

 

Пропан-бутан (сжиженный нефтяной газ, СНГ, по-английски - liquified petroleum gas, LPG) - это смесь двух газов. Получают из нефти и сконденсированных нефтяных попутных газов. Чтобы смесь оставалась жидкой, ее хранят и перевозят под давлением в 1,6 МПа (16 атмосфер).

Пропан-бутан можно хранить в сжиженном виде под давлением в 16 атмосфер, а стальной баллон емкостью 50-80 л, который вполне подойдет для обычного легкового автомобиля, весит не более 40-70 килограммов. Как и дизельное топливо, пропан-бутановая смесь бывает летней и зимней, и вызвано это разделение тоже особенностями сезонной эксплуатации. Пропан испаряется при -45°С, а бутан - при -0,5°С. Летом смесь на 75% состоит из бутана, а на 25% - из пропана, и при низких температурах она просто не сможет перейти в газообразное состояние. Поэтому зимний состав пропан-бутановой смеси содержит 75% пропана и 25% бутана. Пропан имеет октановое число 111, а бутан - 103, поэтому октановое число пропан-бутана может варьироваться от 100 до 107.