RU (495) 989 48 46
Пленка на бампер

АНТИГРАВИЙНАЯ ЗАЩИТА БАМПЕРА

 

Переделка дизеля на метан


Перевод дизельного двигателя на метан

Дизельный двигатель грузового и легкового автомобиля можно переоборудовать для работы с газобаллонным оборудованием на метане. Однако, в отличие от перевода бензиновых двигателей, модернизация дизельного двигателя потребует серьёзных изменений штатной системы питания дизеля.

Работа дизельного мотора начинается с зажигания. Однако просто подвести газ к камерам сгорания недостаточно. Газ не воспламенятся сам по себе от сжатия, так как его температура самовозгорания гораздо выше чем у солярки: 700 градусов у газа против 320-380 у дизельного топлива. Для решения данной проблемы разработан тип модернизации: переоборудование дизеля в газовый двигатель.

В результате переделок от дизеля мало чего остаётся, поэтому модернизированный двигатель называют газовым. По техническим характеристикам переделанный дизельный двигатель будет сопоставим с переведённым на газ бензиновым мотором (если будет соблюдена степень сжатия 12-14). В результате повышается его экономичность, меньше вредных выбросов, существенно увеличивается ресурс двигателя. Для работы газового двигателя потребуется заправляться только газом. 

Ознакомиться с деталями переоборудования на метан (КПГ) Вы можете на странице нашего каталога:
https://gas-truck.ru/catalog/ustanovka-gbo

Как перевести дизельный двигатель на газ и можно ли это сделать

Уже достаточно давно разница в стоимости между бензином и дизельным топливом перестала быть существенной. Поэтому покупку дизельной машины не даёт столь ожидаемое преимущество.

Изменения ситуации на рынке горючего привела к тому, что не только владельцы бензиновых, но дизельных машин задумались о переходе на газ. Если с бензиновыми ДВС никаких особых проблем не возникает, то к дизелю вопросов намного больше.

Автомобилистов интересует, можно ли сделать такой переход, чем он обернётся и насколько это в действительности выгодно.

Особенности применения газа на дизельных ДВС

Если вы задумались перевести свой автодизель на газ, и при этом у вас легковой автомобиль, стоит предварительно изучить все актуальные особенности такого решения.

Ключевым отличием дизеля от бензина я

Проблемы переделанных дизелей на газ, простым языком — Информационные статьи

Особенности метана как моторного топлива

Температура горения метана составляет 1800 – 2000 градусов по Цельсию), что почти в два раза выше, чем у дизтоплива (примерно 1100 градусов). Кроме того, у метана больше удельная теплота сгорания и дольше продолжительность процесса горения в цилиндрах двигателя.

Этими особенностями и объясняется необходимость внесения серьёзных конструктивных изменений в двигатели внутреннего сгорания, предназначенные для работы на природном газе.

Проблемы переделанных дизелей

Практика показывает: стандартные дизельные электростанции, простейшим образом переделанные под природный газ (при этом меняют только системы управления, зажигания и топливоподачи) нормально работать не могут. Поскольку конструкция камеры сгорания и головки цилиндра на таком моторе не оптимизирована под работу на газе, то переделанный дизель очень сильно перегревается. Обычно перегрев наблюдается после того, как нагрузка электроагрегата превышает 50% от номинала.

Изменения в конструкции двигателя

Таким образом, при переходе на природный газ только переделкой системы зажигания и топливной системы обойтись нельзя. «По уму» под метан в двигателе необходимо менять практически всё – и материалы (так как температура горения выше, чем у дизельного топлива), и конструкцию, (как отдельных деталей, так и целых узлов).

Например, головка цилиндра газового двигателя должна быть совершенно другой, чем у дизеля. Здесь и иные, более жаростойкие металлы, и особенная конструкция каналов, обеспечивающая более эффективное охлаждение.

Или поршень. Для работы на природном газе он должен быть изготовлен из более жаростойкого металла, чем для дизтоплива. Кроме того, из-за особенностей горения топливной смеси донце поршня на газовом двигателе должно иметь иную форму, чем на дизельном. А поскольку топливная смесь на основе метана горит в цилиндре дольше, чем дизтопливо, то и рабочий цикл газового двигателя получается иным, чем у дизельного. Соответственно, для работы на метане должны быть внесены изменения и в конструкцию распредвала.

В результате, почти все детали и узлы двигателя разработаны специально для работы на природном газе.

Зачастую такие электростанции имеют привлекательную цену, так как стоимость дизельного двигателя значительно ниже. Мы постоянно сталкиваемся с такими переделанными двигателями, так как Заказчикам отказывают в сервисном обслуживании, либо его совсем нет, станции останавливаются и больше не работают. И с таким электростанциями уже ничего не сделать. Обслуживающему персоналу приходится буквально "ночевать" возле такой ГПУ, так как горит практически все, приходится проводить ТО каждую неделю. Соответственно тратятся большие суммы на ежемесячное обслуживание и ремонты.
Конструкция газовых двигателей специально оптимизирована для работы на метане, а не является переделкой стандартного дизельного движка, как у многих отечественных производителей. 
В России нет производств газовых двигателей, все что предлагается под видом "газопоршневых электростанций российского производства" - это все дизельные электростанции, которые не работают на метане.

Что касается конструкции газовых двигателей MAN, качества их изготовления и сборки, то весь модельный ряд – это просто эталон, на который должны равняться все остальные производители.

Газопоршневые двигатели MAN – это премиальное оборудование. В мощностном диапазоне от 50 до 530 кВт в мире ничего лучше просто нет.

Газодизель – установка ГБО на дизель

Как понятно из названия, речь – о системах питания газом двигателей, работающих на дизельном топливе.
Действительно, переоборудовать для работы на газовом топливе, неважно, метане (CNG) или пропане (LPG), можно не только бензиновый, но и дизельный двигатель как грузового, так и легкового автомобиля.

Базовые цены на установку газа на дизель *

* Базовая цена без учета баллонной части и опций. Для крупнотоннажных автомобилей цена рассчитывается отдельно. Звоните.

Цены на установку газодизеля с баллонами метан

На 6-цилиндровый дизельный автомобиль.

Баллонная часть Объем баллонов метан, л (м3) Пробег в газодизельном цикле, км* Стоимость
4 баллона тип-1 по 120 л каждый 480 (106 м3) 480 425 000 руб
4 баллона тип-1 по 150 л каждый 600 (134 м3) 600 465 000 руб
4 баллона тип-1 по 170 л каждый 680 (150 м3) 680 490 000 руб
2 баллона тип-1 по 200 л каждый 400 (89 м3) 400 360 000 руб
3 баллона тип-1 по 200 л каждый 600 (133 м3) 600 460 000 руб
4 баллона тип-1 по 200 л каждый 800 (177 м3) 800 560 000 руб

* при условии замещения = 50% дизеля, 50% метана.

Предложение по газодизелю для корпоративных клиентов

Коммерческое предложение для дизелей с поддержкой от Газпрома.

Наши примеры установки ГБО на дизель

Установка газового оборудования (метан) на дизельные автомобили.

 

Видео про газодизель

Газодизель Fuso Canter

Теория газодизеля

На сегодняшний день существует два принципиальных способа установки газового оборудования (ГБО) на дизель.

Переоборудование на 100% газ

Первый – полное переоборудование на стопроцентное питание газом, для чего двигатель подвергается основательной модернизации. Так как октановое число метана, к примеру, достигает 120, то штатная степень сжатия дизельного двигателя для него слишком высока, и чтобы избежать детонации и, как следствие, быстрого разрушения агрегата, ее необходимо снизить до 12:1-14:1. Кроме того, температура самовоспламенения газа составляет около 700 °С против 320-380°С у дизтоплива, потому воспламеняться от сжатия он не может и для его поджига цилиндры необходимо оснастить системой искрового зажигания, как на бензиновых моторах: Пример – газомоторная техника компании “РариТЭК” из Набережных Челнов на базе моделей КамАЗ. Разумеется, обратной переделке под дизтопливо такой агрегат не подлежит.

Но есть и более простой и дешевый вариант установки ГБО на дизель, основанный на комбинированном режиме питания, собственно газодизель.

Газодизель – Dual Fuel

Коротко о самом принципе работы на двойном топливе Dual Fuel, использовавшемся в свое время еще создателем дизельных двигателей Рудольфом Дизелем: основным здесь по-прежнему является дизельное, однако часть его замещается газом – метаном или пропаном. Дизельное топливо при этом выполняет функцию поджига топливовоздушной смеси – ведь для воспламенения газа, напомним, необходим искровой или запальный разряд. Степень же замещения основного топлива дополнительным зависит от нагрузки на двигатель и, собственно, самой топливной аппаратуры – оригинальной дизельной и устанавливаемой газовой. В настоящее время системы ведущих мировых производителей позволяют замещать до 50% дизтоплива в случае с метаном и до 30% – в случае с пропаном.

В остальном газодизельные системы мало отличаются от ГБО 4 поколения для бензиновых моторов. Отсюда и их основные преимущества.

Преимущества газодизельных систем

1) Простота монтажа: комплекты оборудования универсальны, подходят для всех типов дизельных двигателей с электрооборудованием как 12V, так и 24V, включая самые современные, и не требуют разборки и модификации силового агрегата, а переход на исходный дизельный режим возможен в любой момент времени простым нажатием на кнопку переключателя в кабине водителя.

2) Увеличение КПД и ресурса. Добавка дозы газа повышает мощность и крутящий момент двигателя – с турбонаддувом рост показателей может достигать 30%. При этом двигатель работает заметно тише и эластичнее, а благодаря снижению нагрузки на систему подачи дизельного топлива увеличивается срок службы ее элементов, особенно в случае с непосредственным впрыском Common Rail, работающим с переменным высоким давлением в зависимости как раз от нагрузки.

3) Экономика и экология. Замещение части дизтоплива газом позволяет до 20% снизить стоимость эксплуатации автомобиля по отношению к стоимости эксплуатации его только на дизельном топливе. А изменение состава и существенное снижение объема отработавших газов улучшает экологические показатели двигателей, уменьшает токсичность и дымность выхлопа и содержание в нем твердых частиц (сажи) настолько, что позволяет отказаться от использования раствора мочевины на агрегатах, отвечающих нормам Евро-4 и Евро-5.

Выводы

Таким образом, модификация дизельного двигателя в газодизель позволяет одновременно решить следующие задачи:
1. снизить расходы на 10-30%;
2. увеличить мощность и крутящий момент на 20-30%;
3. увеличить срок службы элементов системы подачи топлива (прежде всего систем Common Rail) и ресурс двигателя в целом;
4. снизить содержание СО, СН и твердых частиц в выхлопе.

И если для легковых дизелей с их небольшим аппетитом и относительно умеренными суточными и годовыми пробегами тема газодизеля – это скорее чисто академический интерес, то для интенсивно эксплуатирующихся грузовых автомобилей и магистральных тягачей, ежедневно покрывающих внушительные расстояния, установка газодизельного ГБО более чем оправдана с любой точки зрения. И с ростом цен на дизтопливо будет лишь прибавлять в актуальности.

 

Смотрите также

ГБО на дизель - Особенности установки и переоборудования

Производственные мощности компании: Установочный стенд Газодизель
Наши достижения

Компания «Мир Газа» выполняет комплекс услуг по переводу коммерческого автотранспорта на газомоторное топливо, так называемая услуга установка газодизеля под ключ.

Мы предлагаем комплексный подход по снижению затрат на топливо владельцам коммерческой техники. На протяжении уже нескольких лет, мы успешно специализируемся на установке высококачественного ГБО для дизельных двигателей.

Установка ГБО на транспорт с дизельными двигателями - это самый ощутимый на сегодняшний день способ снизить расходы на топливо. Такое оборудование позволяет обеспечить двух топливный режим работы автомобиля: ДТ замещается воздушно-газовой смесью и доля замещения может достигать 85%.

В зависимости от потребностей заказчика, мы подбираем оптимальный вариант оборудования на дизельный двигатель.

Системы ГБО подходят для всех типов дизельного двигателя как с 12-так и с 24- вольтовым электрооборудованием. При этом для их установки не требуется проведения полной разборки или модернизации мотора.

Снижение расходов на Дизель топливо

ГБО на дизель — очевидная выгода! Средний процент замещения Газа 50-60%

Максимальный процент замещения: 85% газа, средний процент замещения: 55-65% газа.

Высокий процент замещения и высокая эффективность работы системы достигаются благодаря применению инновационной системы управления подачей газа и высокоточным ограничением запальной дозы дизтоплива.

После переоборудования ГБО на дизель, экономия на топливных расходах составит в среднем 30%.

Износ двигателя значительно сокращается, поскольку природный газ не содержит вредных примесей.

Переоборудовав ГБО на дизель, помимо личной выгоды, вы способствуете сокращению влияния на парниковый эффект, так как природный газ — это самое экологически чистое топливо.

Подробнее

Оставить заявку, а также более детально ознакомиться с условиями Газодизельного переоборудования и получить расчёт Вашего проекта, Вы сможете на официальном сайте: https://vlasworld.ru/gazodizel/

Отдел продаж:

8-800-500-97-77
8-900-003-00-09
E-mail: [email protected]

Установка ГБО на бензиновые двигатели не представляет сложностей, и многие автовладельцы используют газ в качестве альтернативы бензина, получая при этом дополнительные преимущества. Подобная замена еще несколько лет назад была сопряжена со сложностями, несмотря на наличие эффективных разработок времен СССР. В настоящее время переоборудование дизельных двигателей на газ стало возможным благодаря накопленному опыту и новым технологиям. Многие компании с успехом используют эти достижения техники и занимаются установкой ГБО на тракторы, спецтехнику и грузовые машины.

Проблема перехода на газ

Основная сложность перехода дизельного мотора на газ связана со способом воспламенения горючего в камере сгорания. Этот процесс в дизельных моторах происходит за счет высокого давления топливно-воздушной смеси, однако, сильное сжатие газа не создает условия для его горения.

Еще в советские времена специалисты предложили вариант устройства, работающего на газу с использованием солярки в небольшом количестве. Дизтопливу в этой смеси отводится роль детонатора. Это оборудование было успешно испытано на КамАЗах.

Работа дизельного двигателя на газу построена по следующему принципу. Сначала осуществляется подача порядка 75% газа от объема смеси. В момент, когда должно произойти его воспламенение, солярка впрыскивается через форсунку. Газ — высокооктановое топливо, что обеспечивает стабильность работы двигателя, причем его ресурс возрастает в 1,5-2 раза, а экономия топлива составляет 30-40%. Несмотря на эти преимущества, широкого распространения эти разработки в СССР не получили, что было связано с качеством техники.

Современные возможности

Переоборудование

Это кардинальный способ перехода дизельного мотора на газ. Однако после завершения переоборудования обратный переход становится невозможным, что объясняется внесением существенных изменений в систему зажигания, питания и ряд других. Такая необходимость обусловлена особенностями используемого топлива. Для воспламенения солярки необходима температура 300-400С, а газ начинает гореть при 700С.

В этом случае изменения в дизельном двигателе выглядят так:

В результате переоборудования получается газовый двигатель, который имеет следующие преимущества:

К отрицательным моментам такого перехода относится:

Газодизель

На современные дизельные моторы установка обычного ГБО невозможна, что связано с принципиальным отличием работы системы зажигания, поэтому устанавливается газодизель. В этой системе дизельное топливо применяется только для воспламенения смеси, а работа мотора происходит на газе. Для стабильной работы мотора требуется, чтобы соблюдался топливный баланс, который контролируется датчиками и управляется ЭБУ.

При переходе дизеля на газ целесообразно использовать метан, который может быть разбавлен соляркой 1:4. Современные технологии позволяют получать этот газ путем переработки органики, поэтому открываются широкие перспективы при эксплуатации техники в местах непосредственного производства топлива — в сельской местности.

При использовании пропана потребность в газе возрастает в 2 раза, а его стоимость выше цены метана. Однако сеть метановых заправок находится в стадии становления, в отличие от пропановых АГНС.

Для подачи топлива может использоваться механический насос высокого давления, а также современная разработка — Common Rail, соответствующая стандарту Евро 4.

Установка газодизеля имеет следующие преимущества:

А также некоторые недостатки:


Турбодизель

Принцип действия турбированного двигателя не отличается от атмосферных моторов. Таким образом, переоборудование турбодизеля вполне возможно и выполняется аналогично атмосферным моделям.

Состав ГБО

Электронный блок управления

Устройство этого прибора представлено микроконтроллерами. ЭБУ принимает сигналы, поступающие от датчиков, анализирует полученные данные и осуществляет коррекцию работы системы.

Механизм перемещений упора рейки ТНВД

От правильной работы топливного насоса во многом зависит работа дизельного мотора. Благодаря этому механизму становится возможным работа этого типа двигателей на газе.

Редуктор

Для использования бутана и пропана, находящегося в жидком состоянии, требуется осуществить их переход в газ, и создать его определенное давление, поэтому необходима установка редуктора-испарителя. Несмотря на то, что метан пребывает в баллоне в газообразном состоянии, редуктор также входит в состав ГБО. С его помощью поддерживается определенное давление газа.

Газовые форсунки

Подача газообразного топлива в камеру сгорания должна осуществляться дозированно. Для этого используются форсунки или дозаторы.

Переключатель

Для перехода с одного вида топлива на другое используется переключатель. Он может представлять собой кнопку или тумблер, установленный в салоне машины.

Датчики

Получение информации о различных параметрах происходит с помощью датчиков, которые устанавливаются в определенных узлах и системах. Современные машины оснащены рядом датчиков, контролирующих работу двигателя, поэтому они могут быть задействованы при установке ГБО на дизель. С их помощью определяется состав топливной смеси для оперативного регулирования.

Газовый баллон

Эта емкость играет роль топливного бака. Дальность поездки на газе зависит от его объема. Баллон — габаритное изделие, которое занимает определенное пространство в машине, поэтому его размещение должно быть выполнено рационально. Метановые баллоны отличаются от аналогичных емкостей, используемых для хранения пропана и бутана, увеличенной толщиной стенок, так как в них создается значительное давление.

Магистраль

Для транспортировки топлива из газового баллона в редуктор, а из него в двигатель, прокладывается трубопровод. Эта магистраль рассчитана на работу в условиях высокого давления и обеспечивает безопасность эксплуатации ГБО.

Заправочное устройство

Газ не обладает текучестью как жидкости. Для создания безопасных условий заправки газового баллона предусматривается специальное устройство.

Мультиклапан

С помощью этого элемента топливной системы происходит закачка газа в баллон и его выдача. Мультиклапан оборудован защитной аппаратурой, необходимой для сброса давления.

Фильтр

Несмотря на то, что количество примесей в газе намного меньше, чем в жидком топливе, требуется обязательная очистка. Загрязнения могут находиться в самой системе и баллоне, поэтому устанавливается газовый фильтр, защищающий двигатель от их проникновения.

Провода, датчики, крепеж и соединительные элементы

Электрические датчики требуют коммутации с ЭБУ и электросетью. Компактно и безопасно проложить их и зафиксировать на кузове, создав единую систему, помогают различный крепеж и соединения.

Принцип работы

Отличие работы двигателей на дизельном топливе от бензиновых моторов заключается в том, что воспламенение горючего осуществляется за счет его сжатия. Эта особенность служит препятствием перехода на использование исключительно газа в качестве топлива, не подвергая силовой агрегат кардинальному переоборудованию без возможности возврата в исходное состояние

Работа системы DUAL FUEL осуществляется по следующему принципу:

Заключение

Выбор и установка ГБО на дизель — сложная и ответственная процедура, поэтому следует довериться опыту профессионалов. В России не много фирм, которые специализируются на предоставлении таких услуг, а разброс цен может поставить в тупик.

Признанный лидер в области дизельного газобаллонного оборудования — компания «Мир Газа», которая имеет обширную филиальную сеть по всей России и богатый многолетний опыт. Большинство специалистов, работающих в этой сфере, обучались у мастеров этой компании и проходили стажировку на ее производственной базе. Ценовая политика компании привлекает многих клиентов, а весь спектр ГБО на дизель сертифицирован и отвечает требованиям европейских стандартов.

ГБО на дизель — возможно ли это? Плюсы и минусы установки ГБО на дизельный двигатель

Здравствуйте, дорогие читатели ГБОшника, сегодня, как впрочем и всегда в наших статьях :-), речь пойдет о газобаллонном оборудовании. В этой статье мы постараемся ответить на вопрос волнующий многих обладателей дизельных ДВС: "Можно ли установить газовое оборудование на дизельный двигатель?", и в чем отличия ГБО на дизель от ГБО на бензиновые моторы.

Вкратце отметим, что газобаллонное оборудование на дизель появилось у нас в стране ещё 30 лет назад – это были КАМАЗовские разработки, но сравнительно массового распространения они не получили.

Технологии

Ещё совсем недавно установка ГБО на дизель выглядела экзотикой. Чтобы перевести дизельный автомобиль на газ, как единственное топливо, необходимо подвергнуть двигатель фундаментальным изменениям: установить систему зажигания, снизить давление в камере, т. е. – создать другой двигатель. Поэтому данная переделка не имеет смысла. Когда говорят о ГБО на дизель, прежде всего имеют ввиду возможность использования газа, как дополнительного топлива.

Работа ГБО на дизельном двигателе

Дело в том, что воспламенение дизтоплива происходит от давления, газ же, в таких условиях не горит. Процесс происходит так: сперва подается уменьшенная порция дизеля, который служит поджигателем, а далее - впрыскивается газ. При этом газовые форсунки работают параллельно с дизельными.

Соотношение газ-дизель зависит от оборотов: чем ниже обороты мотора, тем больше впрыскивается солярки; на практике, соотношение составляет 50/50, если речь идет о пропане. Метан позволяет увеличить газовую долю до 75-80%. Наилучшие показатели в пользу газа проявляются при движении по трассе.

Оборудование ГБО на дизель

Такое оборудование в принципе мало чем отличается от ГБО для бензиновых двигателей, за исключением важной детали – устройства, позволяющего регулировать подачу солярки.

В автомобилях с разными системами подачи топлива применяются отдельные решения – электронные актуаторы или программируемые электронные блоки управления, призванные «душить» подачу дизтоплива при нажатии акселератора, либо наоборот, - открывать подачу, если газ закончился или сработала система безопасности. Или же водитель принудительно перевел авто на дизель кнопкой в салоне.

Экономический эффект

Денежный интерес двигает прогресс - чем выше цена на нефть, тем активней развивается сегмент газотопливных систем. Не зря мировые лидеры автопрома поставляют газодизельные автомобили для некоторых рынков, и это не только коммерческий автотранспорт. Основное условие – наличие разветвленной сети газовых заправок.

Замена дизтоплива газом дает возможность существенно экономить – это основное преимущество битопливных систем, ведь соблазнить нашего потребителя экологичностью нелегко. Причем об ухудшении характеристик автомобиля речи не идет - не надо жертвовать ни динамикой, ни снижением мощности, а наоборот, данные характеристики улучшаются, благодаря лучшему сгоранию топлива.

К плюсам можно добавить более «благородную» работу двигателя, «как на бензине» – это то, что можно реально «пощупать». Ещё, производители газобаллонного оборудования обещают больший интервал между плановыми ТО, меньший износ двигателя и прочие маленькие радости.

Из минусов:

К счастью, минусы касаются в основном денежного вопроса, а значит в техническом аспекте – порядок. Было бы экономическое обоснование.

Текст принадлежит: https://gboshnik.ru/

Автоматизированный перевод двигателя с дизельного топлива на метан

Автор

В списке:

Abstract

В статье предлагается аналитическая методология, в которой используются эмпирические модели и моделирование CFD для эффективной оценки конструктивных альтернатив при преобразовании дизельного двигателя в специализированные или двухтопливные двигатели, работающие на КПГ.Процедура выполняется в пять шагов. Во-первых, получается база данных различных камер сгорания, которые можно получить из исходного поршня. Камеры в базе данных различаются по форме чаши, значению степени сжатия, смещению чаши и размеру области сжатия. Вторым этапом процедуры является выбор из первой базы данных камер сгорания, способных противостоять механическим нагрузкам из-за распределения давления и температуры при полной нагрузке.Для каждой комбинации подходящей формы камеры сгорания и параметров управления двигателем (угол поворота коленчатого вала зажигания / впрыска, EGR и т. Д.) Используется моделирование CFD для оценки характеристик сгорания двигателя. Затем используется процедура постобработки для оценки тенденции детонации и интенсивности каждой комбинации. Все инструменты, разработанные для применения этого метода, были связаны в среде оптимизации ModeFrontier, чтобы выполнить окончательный выбор камеры сгорания.

Рекомендуемое цитирование

  • Донатео, Тереза ​​и Торнезе, Федерика и Лафоргия, Доменико, 2013. « Автоматизированный перевод двигателя с дизельного топлива на метановый », Прикладная энергия, Elsevier, vol. 108 (C), страницы 8-23.
  • Обращение: RePEc: eee: appene: v: 108: y: 2013: i: c: p: 8-23
    DOI: 10.1016 / j.apenergy.2013.03.002

    Скачать полный текст от издателя

    Поскольку доступ к этому документу ограничен, вы можете поискать его другую версию.

    Ссылки, перечисленные в IDEAS

    1. Fu, Geng & Zhao, Changlu & Liu, Bolan & Zhang, Fujun & Pang, Siping & Li, Yuchuan, 2012. « Исследование характеристик сгорания дизельного двигателя, работающего на смеси дизель-азиды », Прикладная энергия, Elsevier, vol. 91 (1), страницы 98-102.
    2. Панг, Кар Мун и Нг, Хун Киат и Ган, Суйин, 2012. « Моделирование горения распылением дизельного топлива в цилиндрах с использованием параллельных вычислений: сравнительное исследование производительности », Прикладная энергия, Elsevier, vol.93 (C), страницы 466-478.
    3. Чандра, Р. и Виджай, В.К. И Суббарао, П.М.В. И Хура, Т.К., 2011. « Оценка производительности двигателя внутреннего сгорания с постоянной частотой вращения на КПГ, биогазе, обогащенном метаном, и биогазе », Прикладная энергия, Elsevier, vol. 88 (11), страницы 3969-3977.
    4. Намасиваям, А.М. И Коракианитис Т. и Крукс Р.Дж. И Боб-Мануэль, K.D.H. И Олсен Дж., 2010. « Биодизель, эмульгированный биодизель и диметиловый эфир в качестве пилотного топлива для двигателей, работающих на природном газе », Прикладная энергия, Elsevier, vol.87 (3), страницы 769-778, март.
    5. Сен, Асок К. и Ван, Цзиньхуа и Хуанг, Цзохуа, 2011 г. « Исследование влияния добавления водорода на циклическую изменчивость в двигателе с искровым зажиганием, работающим на природном газе: вейвлет-анализ с множественным разрешением », Прикладная энергия, Elsevier, vol. 88 (12), страницы 4860-4866.
    6. Wu, Horng-Wen & Wu, Zhan-Yi, 2013. « Использование метода Тагучи для определения характеристик сгорания дизельного двигателя со смесью дизельное топливо / биодизель и впускным отверстием h3 », Прикладная энергия, Elsevier, vol.104 (C), страницы 362-370.
    7. Мавропулос, Г.К., 2011. « Экспериментальное исследование взаимодействия между длительными и кратковременными нестационарными реакциями теплопередачи на поверхностях цилиндров и выпускных коллекторов дизельных двигателей », Прикладная энергия, Elsevier, vol. 88 (3), страницы 867-881, март.
    Полные ссылки (включая те, которые не соответствуют позициям в IDEAS)

    Цитаты

    Цитаты извлекаются проектом CitEc, подпишитесь на его RSS-канал для этого элемента.


    Цитируется по:

    1. Лю, Джинлонг и Думитреску, Космин Э., 2018. « Анализ развития пламени в дизельном оптическом двигателе, преобразованном для работы на природном газе с искровым зажиганием », Прикладная энергия, Elsevier, vol. 230 (C), страницы 1205-1217.
    2. Ouyang, Minggao & Zhang, Weilin & Wang, Enhua & Yang, Fuyuan & Li, Jianqiu & Li, Zhongyan & Yu, Ping & Ye, Xiao, 2015. « Анализ характеристик новой коаксиальной гибридной трансмиссии с разделением мощности с использованием двигателя КПГ и суперконденсаторов », Прикладная энергия, Elsevier, vol.157 (C), страницы 595-606.
    3. Наяк, Сваруп Кумар и Чандра Мишра, Пурна, 2019. « Характеристики сгорания, рабочие характеристики и выбросы двухтопливного газового двигателя, производящего биодизель, с изменяемой геометрией камеры сгорания », Энергия, Elsevier, т. 168 (C), страницы 585-600.
    4. Чаннаппагудра, Манджунатх и Рамеш, К. и Манавендра, Г., 2019. « Сравнительное исследование стандартного двигателя и модифицированного двигателя с разной геометрией корпуса поршня, работающего на топливной смеси B20 », Возобновляемая энергия, Elsevier, vol.133 (C), страницы 216-232.
    5. Чжу, Чжэнься и Чжан, Фуцзюнь и Ли, Чанцзян и Ву, Таотао и Хан, Кай и Львов, Цзяньго и Ли, Юньлун и Сяо, Сюэлянь, 2015. « Оптимизация генетического алгоритма, примененная к параметрам подачи топлива дизельных двигателей, работающих на плато », Прикладная энергия, Elsevier, vol. 157 (C), страницы 789-797.
    6. Чжан, Цян и Огрен, Райан М. и Конг, Сонг-Чарнг, 2016 г. « Сравнительное исследование оптимизации производительности биодизельного двигателя с использованием усовершенствованного гибридного PSO – GA и базового GA », Прикладная энергия, Elsevier, vol.165 (C), страницы 676-684.
    7. Дас, С., Кашьяп, Д., Калита, П., Кулкарни, В., Итая, Ю., 2020. « Применение чистого газового топлива в дизельном двигателе: надежный вариант для электрификации сельской местности в Индии », Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики, Elsevier, vol. 117 (С).
    8. Яливал, В.С. И Банапурматх, Н. И Гириш Н.М. и Хосмат Р.С. И Донатео, Тереза ​​и Тевари, П.Г., 2016. « Влияние геометрии сопла и камеры сгорания на характеристики дизельного двигателя, работающего в двухтопливном режиме с использованием возобновляемых видов топлива », Возобновляемая энергия, Elsevier, vol.93 (C), страницы 483-501.

    Исправления

    Все материалы на этом сайте предоставлены соответствующими издателями и авторами. Вы можете помочь исправить ошибки и упущения. При запросе исправления укажите дескриптор этого элемента: RePEc: eee: appene: v: 108: y: 2013: i: c: p: 8-23 . См. Общую информацию о том, как исправить материал в RePEc.

    По техническим вопросам, касающимся этого элемента, или для исправления его авторов, названия, аннотации, библиографической информации или информации для загрузки, обращайтесь: (Haili He).Общие контактные данные поставщика: http://www.elsevier.com/wps/find/journaldescription.cws_home/405891/description#description .

    Если вы создали этот элемент и еще не зарегистрированы в RePEc, мы рекомендуем вам сделать это здесь. Это позволяет связать ваш профиль с этим элементом. Это также позволяет вам принимать возможные ссылки на этот элемент, в отношении которого мы не уверены.

    Если CitEc распознал ссылку, но не связал с ней элемент в RePEc, вы можете помочь с этой формой .

    Если вам известно об отсутствующих элементах, цитирующих этот элемент, вы можете помочь нам создать эти ссылки, добавив соответствующие ссылки таким же образом, как указано выше, для каждого элемента ссылки. Если вы являетесь зарегистрированным автором этого элемента, вы также можете проверить вкладку «Цитаты» в своем профиле службы авторов RePEc, поскольку там могут быть некоторые цитаты, ожидающие подтверждения.

    Обратите внимание, что на фильтрацию исправлений может уйти несколько недель. различные сервисы RePEc.

    .

    CRMT, переход с дизельного топлива на природный газ

    Чтобы облегчить процесс трансформации, CRMT разработала набор компонентов и систем, составляющих BLUESKY convertio. Эта услуга предназначена для перевода дизельных двигателей на природный газ и полностью выполняется на испытательных стендах CRMT.

    Целью CRMT является усовершенствование различных типов транспортных средств, от вилочных погрузчиков до транспортных средств высокой четкости во Франции, а также во Франции с преобразованием BLUESKY, которое было одобрено и одобрено Европейской комиссией в рамках проекта h3020.

    CRMT сопровождает вас на протяжении всего процесса трансформации и обучает ваших технических специалистов установке и техническому обслуживанию нового газомоторного автомобиля.

    • Upstream: CRMT поможет вам в определении и изучении вашего проекта преобразования (выбор системы хранения, выбор и проверка компонентов, преобразование или замена двигателя ...)

    • В ходе проекта: CRMT адаптирует компоненты BLUESKY (хранение, контроль загрязнения) и системы преобразования, а также предоставляет индивидуальные инженерные услуги для разработки первого прототипа GNV.

    • После обработки: Получите помощь при вводе вашего автомобиля в эксплуатацию и процедурах омологации. CRMT может интегрировать этап постпроектной оценки эволюции производительности в соответствии с вашими целями либо на испытательных стендах двигателя, либо в условиях реального движения.

    Загрузите коммерческую брошюру для получения дополнительной информации

    .

    Новый процесс может привести к производству метанола или уксусной кислоты с помощью более энергоэффективных, недорогих и экологически безопасных способов - ScienceDaily

    Прямое окисление метана, содержащегося в природном газе, в метанол при низких температурах уже давно существует Святой Грааль. Согласно статье, опубликованной сегодня в журнале Nature командой инженеров-химиков из Университета Тафтса, исследователи из Тафтса нашли прорывный способ добиться этого, используя гетерогенный катализатор и дешевый молекулярный кислород.

    Метанол является основным сырьем для производства химических веществ, некоторые из которых используются для производства таких продуктов, как пластмассы, фанера и краски. Метанол также может использоваться в качестве топлива для транспортных средств или может быть преобразован для производства высококачественного водорода для топливных элементов.

    Однако нынешний способ производства метанола из синтез-газа, полученного из метана или угля, включает многоступенчатый процесс, который не является ни эффективным, ни экономичным в малых масштабах. В результате выбросы метана из нефтяных скважин, составляющие 210 миллиардов кубических футов природного газа в год, сбрасываются и сжигаются, по данным U.S. Управление энергетической информации. Между тем, рост гидроразрыва пласта или гидроразрыва пласта и последующее использование сланцевого газа, главным компонентом которого является метан, резко увеличили поставки природного газа в США и усилили желание превратить метан в более ценные химические вещества. , например, окислением до метанола или карбонилированием до уксусной кислоты.

    В результате ученые искали более эффективные и менее дорогие способы преобразования метана с помощью процесса, в котором используется недорогой молекулярный кислород в мягких условиях, в которых используются относительно низкие температуры и давления.Потенциальная выгода значительна. В 2000 году доступность дешевого сланцевого газа составляла всего 1 процент поставок природного газа в США, а сегодня - более 60 процентов.

    Исследователи под руководством Тафтса обнаружили, что они могут использовать молекулярный кислород и монооксид углерода для прямого превращения метана в метанол, катализируемого нанесенными моноядерными частицами дикарбонила родия, закрепленными на внутренних стенках пор цеолитов или на поверхности носителей из диоксида титана, которые были суспендирован в воде под умеренным давлением (от 20 до 30 бар) и температурой (от 110 до 150 градусов C).

    Тот же катализатор также производит уксусную кислоту по другой схеме реакции, в которой метанол не используется в качестве промежуточного продукта. Окись углерода важна для каталитической реакции, которая является гетерогенной. Настройка реакции либо на метанол, либо на уксусную кислоту возможна путем надлежащего регулирования рабочих условий, особенно кислотности носителя. Исследование показало, что даже после многих часов реакции вымывание катализатора из воды не происходит.

    Старший автор статьи Мария Флитцани-Стефанопулос, Ph.Д., заслуженный профессор и заслуженный профессор Роберта и Марси Хабер в области энергетической устойчивости в Школе инженерии Университета Тафтса, сказал, что исследователи были очень удивлены, обнаружив, что для производства метанола в газовой смеси необходим окись углерода.

    «Мы приписали это сохранению карбонилированного активного центра», - сказал Флитцани-Стефанопулос. «Интересно, что наш катализатор не карбонилирует метанол. Вместо этого он карбонилирует метан непосредственно до уксусной кислоты, что является наиболее захватывающим открытием.«

    «Хотя необходимы дополнительные исследования, мы воодушевлены тем, что этот процесс обещает дальнейшее развитие. Он не только может быть эффективным для производства метанола и уксусной кислоты непосредственно из метана, но и более энергоэффективным и экологически безопасным способом. чем текущие процессы », - добавила она.

    Докторант JunJun Shan и докторант Mengwei Li, которые являются первыми авторами статьи, подготовили поддерживаемые Rh-катализаторы с помощью относительно простых процедур синтеза.Основное внимание уделялось атомному диспергированию частиц родия, что было достигнуто с помощью специального протокола термообработки цеолитовой подложки и закрепления частиц-предшественников родия на восстановленном диоксиде титана с помощью УФ-облучения. По словам Шаня, атомарное состояние родия необходимо для протекания реакции.

    Лоуренс Ф. Аллард, доктор философии, видный научный сотрудник Окриджской национальной лаборатории и соавтор статьи, сказал, что электронная микроскопия с коррекцией аберраций имеет решающее значение для поддержки исследования.

    «Прямая визуализация дисперсий отдельных атомов в сочетании с более стандартными« косвенными »химическими и спектроскопическими методами представляет собой мощную комбинацию возможностей, которая позволяет этим исследованиям быть столь успешными», - сказал Аллард.

    Флитцани-Стефанопулос руководит лабораторией нанокатализа и энергии Тафтса Департамента химической и биологической инженерии, которая исследует новые каталитические материалы для производства водорода и «зеленых» химикатов. Новаторская работа в ее лаборатории продемонстрировала использование гетерогенных катализаторов с одним атомом металла для реакций, представляющих интерес для обработки топлива, а также для производства товаров и химикатов с добавленной стоимостью, с улучшенным выходом и уменьшенным углеродным следом, при более рациональном и эффективном использовании драгоценных металлов.

    .

    NREL для преобразования метана в жидкое дизельное топливо

    Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) Министерства энергетики США поможет разработать микробы, которые превращают метан, содержащийся в природном газе, в жидкое дизельное топливо - новый подход, который в случае успеха может снизить выбросы парниковых газов и снизить зависимость от иностранной нефти.

    Количество природного газа, просто сжигаемого на факелах или сбрасываемых из нефтяных скважин, во всем мире огромно - оно составляет одну треть от объема нефти, используемой в Соединенных Штатах каждый год.И каждая молекула метана, выброшенная в атмосферу в этом процессе, обладает способностью к глобальному потеплению, равной 12 молекулам углекислого газа.

    Консорциум ученых утверждает, что если отработанный газ можно превратить в жидкость, то его можно будет направить вместе с нефтью на нефтеперерабатывающие заводы, где из него можно будет превратить в дизельное топливо, подходящее для грузовых и легковых автомобилей, или даже в топливо для самолетов, .

    Их предложение - разработать микроб, который ест метан в газе - выиграло награду Агентства перспективных исследовательских проектов - Энергия (ARPA-E) в размере 4,8 миллиона долларов США.Награда NREL была объявлена ​​как один из 66 проектов OPEN 2012, в которых основное внимание уделяется широкому спектру технологий, включая передовые виды топлива, передовой дизайн и материалы транспортных средств, эффективность строительства, улавливание углерода, модернизацию сети, возобновляемые источники энергии и накопление энергии.

    Созданная в 2007 году, ARPA-E призвана продвигать высокоэффективные энергетические технологии с высоким потенциалом, которые еще слишком рано для инвестиций частного сектора. Лауреаты ARPA-E уникальны, потому что они разрабатывают совершенно новые способы производства, хранения и использования энергии.Эти проекты могут радикально улучшить экономическое процветание, национальную безопасность и экологическое благополучие США. ARPA-E фокусируется на проектах трансформации энергетики, которые могут быть существенно продвинуты с небольшими инвестициями в течение определенного периода времени, чтобы быстро стимулировать передовые исследования в области энергетики. С 2009 года ARPA-E профинансировала около 285 проектов на общую сумму около 770 миллионов долларов США.

    Вашингтонский университет берет на себя инициативу и сосредотачивается на генетической модификации микробов.NREL будет отвечать за ферментацию, чтобы продемонстрировать продуктивность микробов, как естественного организма, так и генетически измененных разновидностей. NREL также извлечет липиды из организмов и проанализирует экономический потенциал плана.

    Третий партнер, Johnson-Matthey из Великобритании, будет производить катализаторы, которые превращают липиды в метане в топливо.Компания Lanza Tech из Иллинойса, пионер в области технологий переработки отходов в топливо, согласилась вывести план лабораторных работ на коммерческий уровень, если он окажется успешным.

    «Мы будем использовать наш многолетний опыт в производстве биотоплива и липидов, что в прошлом мы обычно делали с помощью водорослей», - сказал Фил Пиенкос, главный исследователь NREL по проекту жидкость-дизельное топливо. «Здесь мы будем применять его к новому сырью - природному газу, который признан критически важным для Соединенных Штатов.«

    Команда начнет с микроорганизмов, которые естественным образом растут на метане, компоненте природного газа, и которые обладают естественной способностью производить липиды из метана. К сожалению, ферменты не могут естественным образом производить достаточно липидов, чтобы сделать проект экономически целесообразным. Так что им нужна помощь генетиков. Цель этого проекта - генетически сконструировать этот микроорганизм, чтобы увеличить количество мембранных липидов и заставить микроорганизм производить липиды, не содержащие фосфора, которые легче превращаются в топливо.

    Конечным продуктом может быть промежуточное топливо, которое затем может быть отправлено на нефтеперерабатывающий завод для окончательной переработки в дизельное или реактивное топливо. «Это было бы хорошим сырьем для нефтеперерабатывающего завода», - сказал Пиенкос.

    «Цель

    ARPA-E - превратить исследовательские проекты в коммерческий успех», - сказал Рич Болин, старший руководитель проекта группы развития партнерства Национального центра биоэнергетики NREL.

    «Если дела пойдут хорошо, в конце проекта экономика и технологии будут там, чтобы масштабировать его до коммерциализации», - сказал Пиенкос.

    Произведенные промежуточные виды топлива могут также использоваться на месте в нефтяных и газовых скважинах для питания оборудования или поддержания тепла в спальных помещениях, демонстрируя способ, которым удаленные районы могут стать энергонезависимыми.

    «Прямое преобразование метана в дизельное топливо может значительно увеличить энергоснабжение при одновременном снижении воздействия парниковых газов», - сказала д-р Дженнифер Холмгрен, генеральный директор LanzaTech. «Мы рады сотрудничать с такой сильной командой и иметь возможность использовать наш опыт в области коммерческой ферментации газа в этом новом секторе."


    Замена угля природным газом уменьшит потепление: исследование
    Предоставлено Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии

    Цитата : NREL для преобразования метана в жидкое дизельное топливо (2013 г., 8 января) получено 2 декабря 2020 с https: // физ.org / news / 2013-01-nrel-methane-liquid-diesel.html

    Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

    .

    катализаторов контроля выбросов метана

    катализаторов контроля выбросов метана

    W. Addy Majewski, Hannu Jääskeläinen

    Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
    Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

    ПРИМЕЧАНИЕ : Этот документ находится на рассмотрении. Раздел о выбросах метана был обновлен и перенесен в статью о природном газе.

    Abstract : Метан вносит свой вклад в критерии выбросов загрязняющих веществ как часть общих выбросов углеводородов и является сильнодействующим газом для изменения климата.В то время как природный газ может производить более низкие выбросы парниковых газов, чем другие ископаемые виды топлива, выбросы метана в выхлопных газах могут легко превзойти преимущества парниковых газов двигателей, работающих на природном газе. Выбросы метана от двигателей с обедненным горением можно контролировать с помощью катализаторов окисления, а от стехиометрических двигателей - с помощью трехкомпонентных катализаторов.

    Выбросы метана

    Метан и критерии загрязнения

    Метан (CH 4 ) представляет собой углеводород с самой короткой углеродной цепью, и его выбросы составляют часть общих выбросов углеводородов (THC) от двигателей внутреннего сгорания.Доля CH 4 в общих выбросах углеводородов широко варьируется в зависимости от типа двигателя. Метан часто составляет большую часть выбросов THC из двигателей, работающих на природном газе (ПГ), в то время как в дизельных двигателях его практически нет. Некоторые нормы выбросов для двигателей, работающих на природном газе, включают ограничения по метану в дополнение к стандартам выбросов THC. Например, нормативы Euro VI устанавливают предел CH 4 0,5 г / кВтч для газовых двигателей большой мощности.

    Однако выбросы метана не обязательно считаются проблемой для здоровья населения.По сравнению с углеводородами с большей молекулярной массой, метан имеет относительно низкий потенциал образования озона. По этой причине правила выбросов в некоторых юрисдикциях, особенно в Соединенных Штатах, исключают метан из пределов для критериев загрязнителей. За исключением метана, выбросы углеводородов и связанных с ними органических соединений регулируются как неметановые углеводороды (NMHC) или неметановые органические газы (NMOG), а в случае стационарных двигателей - как обычно определяемые летучие органические соединения (ЛОС). как неметановые, неэтановые углеводороды (NMNEHC).

    Метан как газ, изменяющий климат

    С другой стороны, метан - мощный парниковый газ (ПГ) с более высоким потенциалом потепления, чем CO 2 . Одним из показателей, часто используемых для сравнения эффекта потепления от различных соединений, является потенциал глобального потепления (GWP), который представляет собой индекс общей энергии, добавляемой в климатическую систему рассматриваемым компонентом по сравнению с добавленной CO 2 (в массовом порядке). GWP обычно интегрируется на временном горизонте 100 лет (GWP 100 ) или 20 лет (GWP 20 ).В оценочном отчете МГЭИК 5 th перечислены два значения GWP 100 для метана, равные 28 и 34, последнее учитывает обратную связь между климатом и углеродом в ответ на выброс [3712] CH 4 . Значение GWP, равное 34, также было принято Агентством по охране окружающей среды США. Кратковременное согревающее воздействие метана еще выше: значения GWP 20 составляют 84/86 (без / с обратной связью между климатом и углеродом). Время жизни метана в атмосфере составляет 12,4 года [3712] .

    Ограничения на выбросы CH 4 включены в правила США по выбросам парниковых газов для легковых и тяжелых транспортных средств.Предел для двигателей большой мощности составляет 0,1 г / л.с. · ч, что эквивалентно 0,134 г / кВт · ч (однако производителям разрешается выделять более высокие уровни CH 4 , если они превышают требования по CO 2 ). Существует также интерес к контролю выбросов CH 4 от стационарных газовых двигателей, который обусловлен существующими и ожидаемыми правилами выбросов парниковых газов, а также желанием уменьшить углеродный след в некоторых углеродоемких отраслях, например, в переработка нефтеносных песков.

    Обычно считается, что природный газ дает более низкие выбросы ПГ, чем уголь и жидкое нефтяное топливо, из-за более низкого относительного содержания углерода в молекуле CH 4 по сравнению с другими ископаемыми видами топлива.Однако сравнение выбросов парниковых газов из природного газа и других видов топлива в значительной степени зависит от величины потерь метана (обычно называемых «утечками метана») при добыче, распределении и использовании природного газа. Учитывая более высокий потенциал потепления CH 4 , потери даже в несколько процентов могут привести к более высоким выбросам парниковых газов (на основе CO 2 ) с природным газом, чем с жидким углеводородным топливом или даже при сжигании угля. Ряд исследований показывает, что выбросы CH 4 из систем природного газа США и Канады кажутся больше, чем официальные оценки [3451] , а глобальные концентрации CH 4 в атмосфере растут на [3452] .Темпы роста увеличились после 2006 года, при этом считается, что ископаемые источники вносят наибольший вклад в увеличение выбросов [3731] . Предполагаемые причины включают высокие скорости утечки из-за гидроразрыва (гидроразрыва) добычи природного газа [3462] , а также утечки из устаревших обычных газовых скважин и технологического оборудования [3455] . Эти выводы ставят под сомнение преимущества перехода с жидкой нефти на природный газ как средства сокращения выбросов парниковых газов.

    Модель Argonne GREET GHG оценила уровень утечки метана в Соединенных Штатах в 1,08% от валовой добычи природного газа [3453] , в то время как скорость, используемая Агентством по охране окружающей среды США, составляет около 1,5%. Однако фактические выбросы метана в США в 1,25–1,75 раза превышают оценки EPA, согласно анализу более 200 исследований утечки природного газа [3451] . По различным оценкам, если выбросы метана достигают 4-5% от общего объема газа, природный газ не дает никаких преимуществ по выбросам парниковых газов по сравнению с нефтяным топливом.Когда утечки CH 4 превышают 7-8%, выбросы ПГ от использования природного газа становятся сопоставимыми с выбросами от сжигания угля.

    Выбросы метана от двигателей, работающих на природном газе

    Остается неясным, какая часть общих выбросов CH 4 из природного газа может быть отнесена на счет работы двигателей, работающих на природном газе, но имеющиеся данные свидетельствуют о том, что уровни выбросов могут быть значительными. В исследовании, проведенном Университетом Западной Вирджинии, количественно определены выбросы метана из двигателей в пяти газокомпрессорных установках [3454] .Утечки метана (определяемые как непреднамеренная неисправность) и потери (определяемые как конструктивные особенности) были измерены на месте для шести типов двигателей, включая двух- и четырехтактные двигатели, а также газовые турбины. Выбросы метана отдельными двигателями по отношению к расходу топлива двигателем варьировались от 0,5% (Clark TLA-6) до 7,6% (CAT 3512). В целом, на пяти испытанных объектах агрегаты двигателя и компрессора показали суммарную утечку метана и скорость потерь 71,1 кг / час. Самым большим источником выбросов CH 4 были выхлопные газы двигателя, на долю которых приходится 61% от общего объема выбросов.К другим источникам относятся потери уплотнения компрессора и мокрые уплотнения в турбинах (25%), утечки двигателя (7%) и утечки картера (7%).

    Выбросы метана в выхлопных газах - даже при отсутствии утечек и потерь - могут быстро преодолеть потенциальную выгоду от выбросов парниковых газов двигателей, работающих на природном газе. На рисунке 1 показано влияние выбросов CH 4 на чистую выгоду по парниковым газам для ряда двигателей, работающих на природном газе [3698] [3699] [3700] [3701] [3705] .По мере увеличения выбросов метана выгода от двигателей, работающих на природном газе, уменьшается, а затем становится отрицательной. Двигатели, которые демонстрируют наибольшую выгоду по CO 2 без учета выбросов CH 4 , могут выдерживать самые высокие выбросы CH 4 до того, как выгода от выбросов парниковых газов природного газа станет отрицательной. Следует отметить, что эта цифра не учитывает N 2 O или другие выбросы метана на борту, такие как вентиляция системы СПГ. Был использован потенциал GWP фазы 2 Агентства по охране окружающей среды США для метана, равный 34 [2918] .

    Если рассмотреть рисунок 1 более подробно, то значения для дорожных двигателей большой мощности (синий цвет) представляют чистую выгоду по выбросам парниковых газов нескольких стехиометрических двигателей SI 2017 для тяжелых условий эксплуатации. Выбросы CH 4 были измерены в течение цикла FTP, а выгода по выбросам парниковых газов сопоставима с их дизельными аналогами [3698] . Сообщаемый диапазон выбросов метана составляет 0,34–2,6 г / кВтч, а значения выше примерно 3,2 г / кВтч могут дать отрицательный эффект по выбросам парниковых газов. Важным моментом в этих двигателях является значительное сокращение BTE, связанное с переходом с дизельного топлива (BTE ~ 44%) на природный газ со стехиометрическим искровым зажиганием (BTE ~ 38%), что снижает потенциальную выгоду по выбросам парниковых газов от перехода на природный газ.Черная пунктирная линия представляет собой расчетную выгоду по выбросам парниковых газов для двигателя большой мощности, работающего на природном газе, при условии, что BTE можно поддерживать на уровне 44%.

    Рисунок 1 . Влияние выбросов метана из двигателей на чистую выгоду двигателей, работающих на природном газе, по ПГ

    ПГ по сравнению с дизельным топливом. ПГП по метану = 34,

    На рисунке 1 также показано чистое преимущество по выбросам парниковых газов для ряда судовых двигателей (красный) от MAN ME-GI (двухтопливный двигатель высокого давления, HP DF) до SI низкого давления (LP SI) и двухтопливного двигателя низкого давления (LP DF). [3700] [3701] .Эти двигатели сравниваются с их аналогами на тяжелом топливе (HFO) [3705] . Для этих двигателей при переходе на природный газ потери BTE незначительны, поэтому потенциальная выгода по выбросам парниковых газов выше, чем для стехиометрических дорожных двигателей. Двигатели MAN ME-GI имеют выбросы метана около 0,2 г / кВт · ч [3702] и демонстрируют наибольшее снижение выбросов парниковых газов по сравнению с их аналогами на HFO. Однако для других технологий использования природного газа в морской среде очевидна небольшая выгода по выбросам парниковых газов при переходе на природный газ.Двигатели SI после 2010 года имеют выбросы CH 4 около 4 г / кВт · ч и в лучшем случае являются нейтральными по парниковым газам. Более старые модели LP SI до 2010 г. (~ 7 г / кВт · ч CH 4 ), а также LP DF (двигатели LP DF после 2010 г. ~ 8,5 г / кВт · ч CH 4 и двигатели LP DF до 2010 г. ~ 15 г / кВт · ч) имеют более высокую Выбросы парниковых газов больше, чем у их аналогов, работающих на дизельном топливе. В то время как единая точка для локомотивов взята из данных, собранных в 1990-х годах [3699] , выбросы метана все еще соответствуют более поздним значениям [3703] .

    Модернизация двух видов топлива. Модернизация дизельных двигателей с помощью комплектов для преобразования двух видов топлива, которые позволяют заменять часть дизельного топлива природным газом, подаваемым во всасываемый воздух перед впускным клапаном, может иметь очень значительное негативное влияние на выбросы метана и парниковых газов. Выбросы метана из трех различных комплектов для конверсии природного газа, в которых используется либо впрыск топлива в порт, либо фумигация на входе перед компрессором, показаны на рисунке 2. Выбросы метана до 100 г / л.с.-час были измерены в некоторых режимах работы с частичной нагрузкой. УСТАНОВИТЬ испытательный цикл [3717] [3736] .Значительная часть выбросов метана происходит из-за того, что природный газ продувается через цилиндр в выпускной коллектор во время периода перекрытия клапанов.

    Рисунок 2 . Выбросы метана от трех дизельных двигателей, модернизированных с помощью комплектов для преобразования двух видов топлива

    Пустые маркеры: выбросы до конверсии (дизельное топливо). Сплошные маркеры: после двухтопливной конверсии.

    Хотя некоторые из этих комплектов могут отключать замену природного газа при полной нагрузке, холостом ходе и холодном пуске, даже при частичной нагрузке, выбросы метана могут быть значительными, а выбросы в эквиваленте CO 2 (CO 2 + CH 4 × GWP CH 4 ) может варьироваться от 1.От 6 до 4,8 раз больше, чем у дизельного двигателя, Рис. 3 [3717] . Очевидно, что такие комплекты для модернизации не приносят никаких преимуществ по выбросам парниковых газов.

    Рисунок 3 . Выбросы парниковых газов от трех дизельных двигателей, модернизированных с помощью комплектов для переоборудования двух видов топлива

    Потенциал глобального потепления для метана GWP 20 = 72 и GWP 100 = 25

    ###

    .

    Перевод автомобилей на природный газ или биогаз

    Автомобиль переоборудован в Природный газ или биогаз



    PDF Версия - 1,58 МБ

    В рамках предоставления доступной Служба поддержки клиентов, отправьте по электронной почте сельскохозяйственную информацию Контактный центр ([email protected]) если вам требуется коммуникационная поддержка или альтернативные форматы этого публикация.

    Содержание

    1. Введение
    2. Природный газ
    3. Формы природного газа и биометана
    4. Мировая торговая площадка NGV
    5. Переделка автомобиля
    6. Заправка
    7. Выводы
    8. ресурсов
    9. Список литературы

    Введение

    Этот информационный бюллетень предоставляет информацию о возможностях и ограничения, связанные с использованием природного газа, биогаза или биометана в качестве автомобильного топлива.В нем обсуждаются различные типы и формы топлива, процесс переделки автомобиля и заправка варианты в Онтарио.

    Заправка автомобиля природным газом или биогазом

    Использование этого типа топлива в автомобиле имеет несколько преимуществ перед на обычном топливе:

    • более низкие выбросы
    • снижение затрат на топливо
    • использование топлива собственного производства

    Транспортные средства, работающие на природном газе (ГАЗ), производят меньше выбросов, связанных с дымом и снизить выбросы парниковых газов по сравнению с обычными автомобилями.Несколько владельцев компаний, перешедших на газомоторный парк сэкономили в среднем 40–60% по сравнению с ценой бензин. Для хозяйств с газовой скважиной или биогазовой системой, заправка может происходить из топлива, произведенного на ферме. Рисунок 1 показан трактор, предназначенный для работы на смеси биогаз / дизельное топливо.

    Рисунок 1. Этот трактор Valtra может работать 3-4 часа на биогазе. между заправками. Фото любезно предоставлено AGCO Valtra.

    Природный газ

    Природный газ (ПГ) - газообразное топливо, состоящее более чем на 95% из метана. (CH 4 ). В Онтарио чаще всего используется природный газ. в сельском хозяйстве и промышленности для процессов и космоса отопление, как топливо для отопления или приготовления пищи, и как топливо для производство электроэнергии.

    Биогаз и биометан

    Биогаз получают из органических материалов, таких как в виде навоза, пищевых отходов или сточных вод в анаэробном варочном котле отсутствие кислорода. В неочищенном состоянии биогаз состоит из 50% –60% метана (CH 4 ), 40% –50% двуокиси углерода (CO 2 ) и небольшое количество примесей. Биогаз который был усовершенствован или "повышен" до более высокого уровня CH 4 уровни и более низкие уровни CO 2 называется биометаном или возобновляемый природный газ.Как только биогаз очищен и доведен до биометан, он (химически) практически такой же, как NG. Газ собранный с закрытых свалок также является формой биогаза и может имеют характеристики, аналогичные характеристикам сельскохозяйственного или сточного биогаза.

    Поскольку биогаз имеет более низкую плотность энергии, чем природный газ, из-за высокое содержание CO 2 , при некоторых обстоятельствах меняется на система впрыска топлива NGV требуется для использования биогаза эффективно.Перед заправкой биогаза непосредственно в автомобиль убедитесь, что что он предназначен для использования биогаза.

    GHGenius, модель выбросов жизненного цикла от Natural Resources Канада, можно использовать для сравнения парниковых газов природного и биогаза выбросы в обычное жидкое топливо для транспортных средств.

    Формы природного газа и биометана

    Сжатый природный газ

    Сжатый природный газ (КПГ) - природный газ, хранящийся в высокое давление.Обычно КПГ хранится в резервуарах высокого давления. при 21–25 кПа (3 000–3 600 фунтов на кв. дюйм). СПГ - это форма естественного газ чаще всего используется в транспортных средствах. Если влага устраняется из газа биогаз хранится в том же диапазоне давления.

    Сжиженный природный газ

    Сжиженный природный газ (СПГ) хранится в резервуарах малого объема очищая ПГ и превращая его в жидкость путем охлаждения до ниже -162 ° C.В нормальных условиях СПГ занимает 1/600 объема НГ. Его необходимо хранить при очень низких температурах. оставаться в жидкой форме, поэтому обычно хранится в двустенных герметичный резервуар с вакуумной изоляцией. Из-за трудностей хранения и управления СПГ, он используется только в качестве автомобильного топлива в тяжелых, требовательных к топливу транспортных средствах, таких как грузовики для шоссе и строительное оборудование.

    В данном информационном бюллетене основное внимание уделяется топливу с давлением до уровня КПГ, поскольку СПГ - это наиболее распространенный вид газа, используемый в автомобилях.

    Мировая торговая площадка NGV

    NGV на мировой арене

    Согласно недавнему отраслевому исследованию, население Канады на газомоторном топливе на данный момент находится 12 000 автомобилей. В 1980-х и 1990-х годах газомоторное топливо использовалось был выше, но спрос на газомоторные автомобили в Канаде снизился на ряд причин, в том числе сокращение выбора автомобилей на рынке и устранение федеральных и провинциальных транспортных средств и станций инвестиционные стимулы.

    Пакистан в настоящее время является ведущей страной в мире по объемам газомоторного топлива. использование, при этом 52% транспортных средств (2 400 000 автомобилей) используют КПГ. Аргентина на втором месте с 1 800 000 автомобилей, на третьем - Бразилия с 1 600 000 автомобилей. транспортных средств.

    Покупка NGV

    Все основные автопроизводители планируют ввести заводскую сборку Газпром на рынок Северной Америки.Посетить NGV Онтарио для текущей доступности. На данный момент более 50 моделей заводских средних и тяжелых грузовиков и автобусов могут будут приобретены как новые автомобили с системой газового топлива.

    Преобразование автомобиля

    Переход с бензина на газ

    Многие автомобили можно переоборудовать для работы как на обычных жидкое топливо и природный газ.Это включает конверсию с бензина на природный газ / бензин и с дизельного топлива на природный газ / дизельное топливо операция. NGV, который может работать на бензине или NG (или дизельное топливо или NG) называется двухтопливным NGV. Газомоторный двигатель, работающий только на NG называется выделенным NGV.

    Для перевода автомобиля с бензинового на двухтопливный режим установите цилиндры хранения топлива на транспортном средстве - обычно снизу в автомобиле или в багажнике.Другие необходимые компоненты включают топливопроводы из нержавеющей стали, регулятор для понижения давления и специальный топливно-воздушный смеситель.

    Переоборудование для использования биогаза такое же, как и для природного газа. использовать, хотя из-за более низкой плотности энергии потребители могут захотеть установить дополнительные топливные цилиндры для увеличения запаса хода. Лицензированные компании по конверсии природного газа могут предоставлять услуги по конверсии.Список конверсионных компаний находится в конце этого Информационный бюллетень.

    При двухтопливном преобразовании установлен переключатель на приборной панели позволяет водителю легко переключаться между ПГ / биогазом обратно на бензин или дизель в любое время, в том числе во время движения, холостого хода или в парке. Как правило, двухтопливные автомобили автоматически переключаются в резервный бак обычного топлива при пустом газовом баке.

    Стоимость преобразования

    Стоимость двухтопливной конверсии варьируется примерно от 6000–12000 долларов. Разница в цене зависит от автомобиля. модель, тип двигателя, объем двигателя, тип переоборудования и количество цилиндров хранения топлива.

    Например, преобразование бензинового Ford F150 5,4 л в двухтопливная эксплуатация стоит около 6600 долларов.Установка включает топливная рампа, кронштейны и два 70-литровых цилиндра. Годовое топливо экономия, по оценкам Enbridge Gas Distribution, составляет приблизительно 3500 долларов США (из расчета 1,30 доллара США за литр и 0,75 доллара США за литр сжатого природного газа).

    Биотоплив против выделенного NG

    Заправить двухтопливный автомобиль проще, чем заправить специальный Газомоторный двигатель, так как количество государственных заправок природного газа ограничено. станции в Онтарио.Двухтопливный транспорт всегда можно запустить на больше доступного топлива (бензин или дизельное топливо) до тех пор, пока не будет удобно для дозаправки на АЗС.

    Двухтопливное преобразование также позволяет запускать двигатель на бензине. или дизель, а затем переключитесь на работу на природном газе, когда двигатель достигнет определенная температура. Двухтопливный газомоторный двигатель имеет дополнительное преимущество наличие резервного топливного бака на случай, если бак природного газа будет пуст.

    Конверсия двухтопливной смеси биогаза / дизельного топлива

    Возможна эксплуатация дизельного автомобиля на смеси биогаз / дизельное топливо. (например, 90% биогаза, 10% дизельного топлива) с использованием модифицированного дизельного двигателя. Двигатель работает за счет впрыска биогаза в двигатель по воздуху. такт впуска (так как при сжатии метан не воспламеняется). Дизельное топливо впрыскивается и зажигается, а затем воспламеняется биогаз, эффективно действует как свеча зажигания.Необходимые модификации для двухтопливной работы включают две системы впрыска топлива (для биогаз и дизельное топливо), второй топливопровод и бак для хранения биогаз.

    В двухтопливной конфигурации двигатель запускается на 100% дизельном топливе, а технология впрыска топлива увеличивает коэффициент биогаза, поскольку настолько высокий, насколько позволяет ездовой цикл (максимум 90%). Этот технология имеет несколько преимуществ перед искровым зажиганием, поскольку общий КПД, обнаруженный с воспламенением от сжатия, и когда биогаз заканчивается, двигатель продолжает работать только на дизеле.

    Двухтопливная модель дизель / биогаз была продемонстрирована на фермах. биогазовые системы с системами, работающими на 95% / 5% биогазе / дизельном топливе смесь. В таких случаях биогаз все еще содержит 40% углекислого газа. и не был повышен до качества НГ. Рисунок 2 показан трактор Valtra компании AGCO, двухтопливный трактор, работающий на биогазе и дизельном топливе.

    Испытание, проведенное в США.К. в июле 2010 г. продемонстрировал двухтопливный мусоровоз, работающий со смесью 90% / 10% улучшенного биометана / дизельного топлива с полигона.

    Рисунок 2. Двухтопливный трактор, работающий на дизельном топливе или биогазе. Фото любезно предоставлено AGCO Valtra.

    Дальность заправки

    Без дополнительных резервуаров для хранения газа типичный газомоторный автомобиль может двигаться примерно 175 км на одном баке НГ (против примерно 400 км на обычной машине).Это значение было рассчитано исходя из предположения объем хранения топлива равен нормальному бензобаку. В большинстве случаев, на газомоторных автомобилях устанавливаются резервуары большего объема или несколько резервуаров для учитывайте большее расстояние между дозаправками.

    Из-за необходимого места для хранения преобразование в газомоторное имеет смысл для грузовика, фургона или трактора, где дополнительное пространство доступен для дополнительных топливных баков.Если автомобиль работает на не модернизированном биогаз (т.е. все еще содержащий 40% CO 2 по объему), дальность действия еще больше уменьшается из-за более низкой плотности энергии топливо.

    Университет Кеттеринга обнаружил, что их Chevrolet 2500 HD 2009 г. Двухтопливный грузовик, работающий на бензине / КПГ, имел запас хода около 1175 км (730 миль по шоссе) - 385 км (240 миль) по биометану и 790 км (490 миль) на бензине.

    Биогаз, биогаз, биотопливо 2007 Dodge Ram 5,7 L Hemi имеет дальность действия примерно 200 км, когда оба резервуара для биогаза объемом 70 л полные, и на бензине 500 км. Полная заправка занимает 5-8 часов. часов и обычно происходит в течение ночи. Сырой биогаз содержит 60% метана и 40% углекислого газа. Guelph повышает качество газа до 86% метана за счет добавления природного газа для соблюдения нормативных требований требования к наличию запаха в газе.Для сравнения: чистый в природном газе примерно 95% метана. Гвельф не снимает любой углекислый газ из биогаза.

    Заправка

    АЗС

    Общественные заправочные станции - это системы Fast-Fill, в которых большинство Заправка автомобилей занимает всего 2-3 минуты. В Онтарио есть работают несколько общественных газозаправочных станций компании Enbridge Gas Distribution, Shell Canada, Pioneer, Sunoco и Канадская шина.Актуальный список АЗС в в вашем районе посетите Natural Gas Транспорт Онтарио. Чтобы узнать о станциях по всей Канаде, посетите Канадский альянс транспортных средств, работающих на природном газе (CNGVA) Веб-сайт.

    Заправка дома или на ферме с помощью заправочного устройства

    Устройство для заправки автомобилей (VRA) позволяет операторам заправлять автомобиль дома или на ферме, как показано на рисунках 3 и 4.VRA сжимает газ и закачивает его в топливный бак автомобиля. VRA настроен для NG или для биогаза. В то время как правила затрудняют создание рекламы АЗС в любом месте, кроме АЗС, На заправочных станциях ПГ меньше ограничений.

    Рисунок 3. Коммерческий фургон заправляется природным газом.Фото любезно предоставлено из M.O.T. Строительство.

    VRA разного размера предлагают разную скорость заполнения. В 2011, стоимость небольшого ВРА, способного заправлять 3-5 м3 в час составляла примерно 7500 долларов. Предназначен для заправки автомобиля в ночное время, этот тип системы медленного заполнения также может быть оснащен системой быстрого заполнения крепление через накопительный бак. VRA медленно заполняет хранилище бак, и автомобиль быстро заполняется из бака.Также доступны большие VRA с расходом до 17 м3 / час. Enbridge Gas арендует системы VRA примерно от 90 долларов в месяц.

    Рисунок 4. A Установка VRA, заполняющая пикап City of Guelph смесью биогаза и природный газ.

    Фермы, у которых есть газовая скважина или биогазовая система, могут нуждаться в для очистки и охлаждения / обезвоживания газа перед подачей его через VRA.Устранение влаги и агрессивных элементов, таких как водород сульфид - это первый шаг. В зависимости от конструкции автомобиля модернизация также может потребоваться биогаз за счет удаления CO 2 .

    Энергетическая ценность топлива

    Топливо имеет ряд значений энергии. Операторы, использующие меньшее значение топлива можно либо чаще заправлять, либо установить топливный бак большего размера (Таблица 1).

    Таблица 1. Приблизительный диапазон значений энергии для различных топливо
    Топливо Приблизительная энергетическая ценность МДж / ед. (БТЕ / ед.)
    Бензин1 32,6–34,6 МДж / л (30 900–32 900 БТЕ / л)
    №2 дизель1 36.0–38 МДж / л (34 000–36 000 БТЕ / л)
    Пропан (СНГ) 1, 2 23,4–26,9 МДж / л (22 200–25 000 БТЕ / л)
    Природный газ или биометан2 35,3–40,6 МДж / м3 (33 500–38 500 БТЕ / м3)
    СПГ (при 3600 фунт / кв. Дюйм) 1 10,6–12,2 ГДж / м3 (10 040 000–11 600 000 БТЕ / м3)
    СПГ1 20.4–23,6 МДж / л (19 400–22 400 БТЕ / л)
    Биогаз2, 3 22–27 МДж / м3 (20 800–26 000 БТЕ / м3)

    Примечание: 1 м3 = 1000 л
    1 БТЕ = 1,055055853 кДж
    1 МДж = 1000 кДж = 0,001 ГДж

    1 PDFs / afv_info.pdf "> США. Департамент энергетики

    2 OMAFRA личная переписка с Union Gas; OMAFRA Запись данных Очищенная кукуруза в качестве топочного топлива, Заказ №11-021

    3 Био-движение Тур


    Выводы

    Существуют знания и технологии для заправки транспортных средств природным газ или биогаз. Экономика выглядит довольно привлекательной. Открытие заново такой подход к заправке транспортных средств может обеспечить экономию средств фермерам и позволить им производить собственное топливо на месте.

    Ресурсы

    Следующие ресурсы доступны для поддержки преобразования автомобилей на природный газ или биогаз.Этот список не является исчерпывающим.

    Гаражи Онтарио
    Комплекты для переоборудования автомобилей
    АЗС
    На главную / Коммерческие заправочные системы
    Осушители NG и установки для обогащения биогаза
    Природные ресурсы Канады
    NG Двигатели
    Дополнительные ресурсы

    Список литературы

    • Ахман, Макс (сентябрь 2009 г.).Биометан в транспортном секторе - Оценка забытого варианта. Elsevier Energy Журнал политики. Doi: 10.1016 / j.enpol.2009.09.007.
    • BioMotion Тур 09
    • CADDET Энергоэффективность МЭА / ОЭСР. Системы природного газа для сельхозтехника (октябрь 1993 г.). CA92.010 / 4X.C01.
    • Krich, Ken, et al. (Июль 2005 г.). Биометан из молочных отходов: Справочник по производству и использованию возобновляемый природный газ в Калифорнии.Сила коровы.
    • Лемке, Бренда, Макканн, Нолан и Пурмовахед, Ахмад (апрель 2011). Производительность и эффективность двухтопливного биометана / бензина транспортное средство. Машиностроительный факультет Университета Кеттеринга.
    • Милнер, Алисия (12 марта 2009 г.). Биогаз для транспортировки - канадская перспектива. Рост Маржинальная конференция.
    • Круглый стол «Использование природного газа на транспорте» (декабрь 2010 г.).Использование природного газа в канадском транспортном секторе.
    • Шольфилд, Доминик и Кэрролл, Стив (2010). Испытание мусоровоз на биометане в Лидсе. Центр передового опыта в области технологий с низким содержанием углерода и топливных элементов.
    • Spieser, H. Burning Очищенная кукуруза в качестве топочного топлива, Информационный бюллетень OMAFRA , Заказ № 11-021.
    • PDFs / afv_info.pdf "> США. Департамент энергетики
    .

    Смотрите также