Газобалонное оборудование

На газобаллонных грузовых автомобилях применяются два вида газового топлива: сжиженный углеводородный газ с рабочим давлением в баллонах до 1,6 МПа и сжатый природный газ (с начальным давлением в баллонах до 20 МПа). Газобаллонное оборудование автомобилей и конструкция двигателей соответственно учитывают существенные различия в свойствах этих видов топлива.

Сжиженный углеводородный газ, состоящий из смеси различных газов нефтяного происхождения (в основном пропана, пропилена, бутана и этана), получают преимущественно при переработке или при добыче нефти.

Сжиженные углеводородные газы могут легко переходить из газообразного состояния в жидкое при нормальной температуре без дополнительного охлаждения и при сравнительно невысоком давлении.

Сжиженный углеводородный газ обладает высокой антидетонационной стойкостью и является полноценным моторным топливом.

В целях безопасности для обнаружения наличия газа в окружающей среде при его утечке из системы топливоподачи автомобиля в газовое топливо вводятся сильно пахучие вещества (одоранты).

Сжатый природный газ является смесью различных углеводородов метанового ряда, а также неуглеводородных компонентов: сероводорода, гелия, азота, углекислого газа и др.

Природный газ получают непосредственно из чисто газовых месторождений. Газ, сжатый до очень высокого давления (20 МПа и более), при обычной температуре сохраняется в газообразном состоянии. В жидкое состояние природный газ может быть переведен только при охлаждении его до температуры около —161 СС.

Основой для получения сжатого природного газа в качестве моторного топлива является газ, поступающий по разветвленной сети газопроводов от природных месторождений к автомобильным газонаполнительным компрессорным станциям, где он проходит технологическую подготовку и сжимается до давления 25 МПа, необходимого для обеспечения заправки автомобильных баллонов на рабочее давление 20 МПа в заданный временной интервал.

Получение необходимых мощностных, топливно-энергетических, экологических показателей двигателей и тягово-динамических показателей автомобилей, а также обеспечение стабильности регулировки аппаратуры в процессе эксплуатации могут быть достигнуты только при условии заправки автомобилей кондиционным газовым топливом, имеющим заданный состав как по компонентам, так и по содержанию различных примесей.

Автомобильные газонаполнительные компрессорные станции вырабатывают две марки газового топлива — А и Б, различающиеся по содержанию метана и азота. Газ марки А содержит метана (95+5) % и азота — (0 -\- 4)%, а для марки Б содержание метана и азота составляет соответственно (90±5) и (4 -f 7)%. Указанные виды газообразного топлива предназначены для использования их для автомобилей, работающих в холодной, умеренной и жаркой климатических зонах.

Из-за более низкой плотности заряда газовоздушной смеси (по сравнению с бензовоздушной смесью) при работе на природном газе мощность двигателя снижается на 15…20% по сравнению с бензином при равной степени сжатия.

Температура воспламенения сжатого природного газа значительно выше, чем у бензина (соответственно 530 и 470 °С). Это затрудняет холодный пуск двигателя, особенно при низких температурах окружающего воздуха.

По токсикологической характеристике сжатый природный газ относится к веществам 4-го класса опасности. Он оказывает вредное воздействие на центральную нервную систему, вызывает раздражение кожных покровов, слизистых оболочек глаз, верхних дыхательных путей.

Природный газ при определенных концентрациях с воздухом взрывоопасен. Пределы воспламенения с воздухом (объемные) составляют: верхний 15%, нижний 4%.

При дросселировании газа, например, в газовом редукторе или в вентиле при резком открытии температура газа резко снижается (эффект Джоуля—Томсона). По этой причине одним из важнейших эксплуатационных показателей сжатого природного газа как моторного топлива является предельное содержание в нем влаги (не более 9 мг/м9). Наличие повышенного количества влаги в газовом топливе может вызвать образование ледяных пробок в системе питания двигателя. Опыт эксплуатации газобаллонных автомобилей даже в умеренном климате показывает, что подобные явления наступают уже при влаге 15…20 мг/м3.

Применение газообразного топлива на автомобилях ЗИЛ обеспечивает увеличение срока службы масла, снижение нагаро-образования на деталях поршневой группы, повышение надежности работы свечей зажигания, снижение выбросов токсичных веществ с отработавшими газами двигателя.