Предимства на газовите горива и уредби

[Sasho85]

Доста се спори дали да се сложи газова уредба на дадена кола. Затова искам да кажа какви са предимствата.

Основните предимства при работа на автотранспортните ДВГ с газово гориво в сравнение с бензина са:
-намаляване на токсичността на отработелите газове (ТОГ)
Всеобщо е мнението на всички изследователи за ниската токсичност и димност на отработелите газове на двигателите при използване на газово гориво.
За двигателите с принудително запалване количеството на въглеродния окис при работа с бензин е около 6% за режимите на пълно натоварване, с/у 0,03% при използване на пропан-бутан. Количеството на въглеводородите в отработелите газове се намалява с 50%. Интерес представляват данните по отношение на азотните окиси. Според някои автори количеството им се намалява до 3-4 пъти, при други намалението е с 39-60%, а в същото време някъде се отчита, че количеството им не зависи от вида на горивото. По-важното е, че не е регистрирано увеличение на азотните окиси.
Октановото число на природния газ е 110-125 единици, а за втечнения газ пропан-бутан (ВГПБ) е 95-112. Вижда се, че това е значително над октановото число на бензините (91-98 единици). Газовоте горива не съдържат тежки въглеводороди и токсични добавки, което за бензина е задължително. По-добрите характеристики на газовите горива позволяват използването им за работа на ДВГ при по високи степени на сгъстяване и по-бедни горивни смеси, което води до редица екологични и икономически предимства спрямо работата с бензин.
От гледна точка на възпламеняването газовите горива и в частност природния газ имат по-висока температура спрямо бензина, което ги прави значително по-пожаробезопасни. При традиционните горива(бензин,дизел) пожарите са тежки и трудни за овладяване, а при газовите горива(например природния газ) те се овладяват значително по-лесно.
Известно е също така, че газовите горива, намиращи се при нормални условия в газово състояние, създават условия за добро смесване с в въздуха и по-пълно изгаряне, което означава по-малко токси4ни компоненти в отработелите газове.
Най-често газовото гориво съдържа въглеводороди да С4 и много рядко до С5, преди вси4ко от парафиновия ред. Това е съществено, когато се разглежда образуването на канцерогенни в-ва в отработелите газове. Известно е, че те се получават от по-тежките въглеводороди. Ако горивовъздушната смес се регулира на границата на ефективното обедняване, полу4ава се минимално количество азотни окиси, при това, ако в състава на газовото гориво липсват ненаситени въглеводороди, намалява се възможността за образуване на въздушен смог.
В сравнение с бензиновите и дизеловите горивни уредби, газовата уредба е добре изолирана. Ето защо замърсяването на атмосферата с горивни пари е изключено. Всичко отбелязано дотук по отношение на токсичността прави газовите двигатели особено подходящи за експлоатация в места с изнтензивен автомобилен транспорт, както и закрити помещения.
-повишаване на моторесурса на двигателя с 1,5-5 пъти
Безпорно е доказана още една положителна страна от използването на газовите горива при ДВГ-увеличаване на моторесурса им. Средното увеличение на междуремонтния пробег на бутало-цилиндровата група и на лагерите на коляно-мотовилковия механизъм е около 2-3 пъти (в сравнение с бензиновите), а според някои изследвания до 5 пъти. Това е резултат на по-доброто смесообразуване и горене при газовия двигател и получаването на по-малко нагар в горивната камера, както и на запазване на мазилните качества на маслата.
От микрометража на два двигателя ЯАЗ-204, единия от които е газова модификация на дизеловия двигател, след 24000 км. пробег е установено, че при работа с газово гориво износването е по-малко с около 2-4 пъти. Изследванията на двигател ГАЗ-53-07, работещ с пропан-бутан, показват, че скоростта на износване на огледалото на цилиндъра и на лагерите на коляновия вал е по-малко, което се потвърждава от анализа на картерното масло.
-увеличаване на пробега на използване на картерното масло ( средно около 2 пъти)
По-малкото износване на бутало-цилиндровата група и по-малкото нагарообразуване в горивната камера на двигателя при работа с газово гориво налагат и по-рядката смяна на картерното масло. Освен това поради пълното изпарене на газовото гориво гориво още при смесообразуването в цилиндъра на двигателя не попада течно гориво, което би разредило маслото по цилиндровите стени. Затова срокът за смяна на маслото се увеличава от 2 до 4 пъти.
Изследванията на двигател ГАЗ-53-07 показват, че киселинното число на картерното масло е практически еднакво за бензина и газовото гориво. Това свидетелства за запазване на термичното натоварване на двигателя при промяна на горивото. При работа с бензин филтърът за фино пречистване на маслото се замърсява на 4000 км., а с газ поради липси на сажди и други механични примеси това става на 8000-10000 км. Измерването на кинематичния вискозитет показва, че при работа с газ се наблюдава по-малко замърсяване на маслото с високомолекулни продукти от полимеризацията. Рязкото намаляване на абразивни частици в картерното масло, при едновременно запазване на ефективността на работа на масления филтър, води до съществено намаляване на интензивността на износване на лагерите на двигателя, буталните пръстени, цилиндровите втулки и буталата
-по-малък експлоатационен разход на 100км пробег на автомобила (в лв.)
-подобрено смесообразуване и по-малък енергиен разход на гориво (в g/kW.h)
Използването на газово гориво при двигатели с искрово запалване значително подобрява качеството на смесообразуване и разпределението на сместта по цилиндрите. Това е основен фактор за по-добрата икономичност. В зависимост от режима на работа на двигателя специфичния ефективен разход на гориво е по-малък с 8-20 % в полза на газовия двигател.
Топлината на изгаряне на пропана и бензина е почти еднаква, но за извършване на една и съща работа са необходими 33100kJ при работа с бензин и 23408 kJ с пропан. Явно, че е налице по-добро изгаряне, което е последица от по-доброто смесообразуване.
Повечето газови горива имат температура на кипене, по-ниска от 233К. Очевидно с такова гориво по-лесно може да се осигури необходимият състав на горивовъздушната смес при ниски температури и студен двигател.
-намален шум при работа на двигателя
Поради по-малкото съдържание на агресивни компоненти в газовото гориво се увеличава и срокът за използване на шумозаглушителите на автомобилите.
Един от показателите, по които се сравняват двигателите, е шумът, създаван при работата им. По данни на фирмата Mercedes е установено, че при газовия двигател, работещ с природен газ, е налице по-малък шум. В дадения случай двигателят е поставен на автобус. При постоянна скорост на движение това е по слабо забележимо, докато разликата е съществена при ускоряване. Газовия автомобил е с около 15% по-тих отколкото дизеловия, а в същото време, ако двигателят е затворен в капсула, разликата е 38%.