У більшості випадків сучасний особистий, пасажирський і вантажний автотранспорт працює, звичайно ж, на нафтовому паливі. Однак іноді машини можуть заправлятися і компримированным природним газом. Це паливо має в першу чергу ту перевагу, що може вважатися самим економічним автомобільним на даний момент.
Визначення та що собою являє
До 1994 р. компримований газ називали просто скрапленим природним газом. На даний момент серед автоаматорів цей вид палива користується досить великою популярністю. Являє собою КПГ звичайний природний газ метан, стиснений на спеціальному обладнанні до тиску до 20 МПа і заправлений в балони. Останні далі встановлюються безпосередньо в автомобіль і включаються до його паливну систему.
Переваги і недоліки
Таким чином, компримированні природний газ — це просто зріджений метан. Переваг такий вид палива, крім економії коштів, має масу. До плюсів КПГ, крім усього іншого, можна віднести:
- збільшення ресурсу двигуна, завдяки відсутності кіптяви;
- екологічну безпеку;
- зниження шуму роботи двигуна;
- надійність.
Зрозуміло, у компримованого газу як палива, є і деякі недоліки. До таких можна віднести, наприклад:
- високу вартість переробки машини під газ;
- великі габарити баків під КПГ;
- деяку втрату двигуном потужності;
- можливість появи запаху газу.
Як отримують
Зріджують природний газ метан на станціях з допомогою спеціальних компресорів. Зберігають і транспортують його в накопичувачах особливої конструкції. Власне на самі АГНКС природний газ поставляється звичайним чином — по магістральних трубопроводах. На таких станціях, звичайно ж, повинні дотримуватися різного роду нормативи з транспортування, підготовки, зберігання і закачування компримованого природного газу. ГОСТ 27577-2000 — документ, згідно якому повинні проводитися всі ці операції.
Склад КПГ
Виготовляється КПГ, таким чином, із звичайного метану шляхом стиснення. Відповідно і склад він має такий же. Тобто являє собою суміш вуглеводнів c n h 2n+2. Основним компонентом КПГ, як вже згадувалося, є метан СН4. Його склад компримованого газу входить близько 98%. Також компонентами КПГ можуть бути і більш важкі вуглеводні:
- етан С2Н6;
- бутан С4Н10;
- пропан С3Н8.
Також в такому газі можуть міститися і неуглеводородные речовини:
- водень Н2;
- діоксид вуглецю СО2;
- гелій;
- азот N2;
- сірководень H2S.
Утворюється природний газ, стискається в подальшому в КПГ, в надрах землі і є результатом анаеробного розкладання органічних речовин. Спочатку цей вид корисних копалин не має ні кольору, ні запаху. Однак природний газ, в тому числі і КПГ, є речовиною вибухонебезпечним. Тому перед використанням у нього додають спеціальні леткі компоненти з різким запахом. Це необхідно для того, щоб люди при роботі з таким газом могли оперативно виявляти його витоку. Запах підготовлений таким чином КПГ має дуже різкий навіть в малих концентраціях.
Експлуатаційні властивості
Компримированні природний газ — це вид палива, який характеризується, крім усього іншого, і відносно невисокою ступенем пожежонебезпеки. Нижній поріг його займання становить 645 °С. Для бензину цей показник, наприклад, дорівнює 550 °С. Небезпечна концентрація КПГ в повітрі дорівнює 4-15% від обсягу останнього.
Також природний газ:
Згідно з нормативами, цей вид палива відноситься до 4 класу за ступенем чутливості. Приміром, той же бензин вважається більш небезпечним у цьому плані речовиною і відноситься до матеріалів 3 класу небезпеки.
Фізико-хімічні властивості
Таким чином, компримований газ має температуру займання в 640-680 °С і складається в основному із вуглеводнів. Також таке паливо характеризується наступними фізико-хімічними характеристиками:
- молекулярною масою — 16.4;
- полярністю при нормальних умовах — 0.718 кг/м;
- необхідною кількістю повітря для згоряння — 9.52.
При вмісті в повітрі в кількості 5-6% метан горить біля джерела тепла. При концентрації же в 5-16% суміш може вибухати. Якщо метану в повітрі міститься більше 14-16% таку свою особливість він втрачає. Найбільшу силу вибухи метанової суміші мають при концентрації газу в повітрі в 9.5%.
До особливостей природного газу, крім усього іншого, відносять і те, що він має високу детонаційну стійкість. Це також відносять до плюсів такого виду палива. З-за детонаційної стійкості КПГ двигуни автомобілів працюють м’якше, ніж при застосуванні бензину.
Також при дроселюванні такого газу, наприклад, у редукторі, його температура різко падає. Називають таку особливість природного газу ефектом Джоуля-Томсона. З-за цього КПГ вимагає високого ступеня сушіння, що обов’язково потрібно враховувати при експлуатації автомобілів на такому паливі.
Вимоги
Компримированні природний газ — це в першу чергу вид палива, який використовується для роботи досить складних по конструкції сучасних автомобільних двигунів. Щоб уникнути поломки двигунів і інших вузлів, КПГ для машин, звичайно ж, потрібно використовувати виключно чистий.
Згідно з нормативами, приміром, у такому паливі не допускається присутності пилу та рідкого залишку. Також використовується для автомобілів компримированні природний газ повинен мати певну ступінь вологості. Це вимога пов’язана насамперед з тим, що при випаданні гідрантів у такому паливі в автомобілі може статися закупорка каналів паливної системи.
На газонаповнювальних станціях, крім власне стискання, що поставляється по магістралях, палива, може, таким чином, додатково здійснюватися його очищення. Для цієї мети на АГНКС зазвичай використовується спеціальне фільтраційне, осушительное і сепарационное обладнання.
ПАГЭ
Проводиться заправка компримированным природним газом автомобілів найчастіше саме на АГНКС. Але, оскільки в більшості своїй машини в наш час пересуваються все ж на бензині, таких станцій в країні на даний момент обладнано не надто багато. У районах, віддалених від АГНКС, заправка автомобілів може проводитися на пересувних ПАГЗ. На таких мобільних станціях монтується спеціальна трисекційна газобалонна установка. Таке обладнання при цьому забезпечується блоками зарядки газом заправника і його роздачі.
Балони для компримованого природного газу: вимоги
Будь-яке обладнання, призначене для зберігання, транспортування, закачування або використання КПГ, звичайно ж, повинно мати великий запас міцності. Стосується це і балонів, які встановлюються на автомобілях для такого палива. Такі ємності перед поставками на реалізацію проходять випробування на руйнування:
- при пострілі з вогнепальної зброї;
- при падінні з висоти;
- під впливом відкритого вогню;
- під впливом екстремальних температур і агресивних середовищ.
Згідно зі статистикою, в 90-х і 2000-х роках при ДТП з 1360 зіткнень удар в автомобілях припадав саме на газові балони. При цьому жодного разу при аварії така ємність не була скільки-небудь значно пошкоджена. Тому працюють на компримированном природному газі автомобілі вважаються на даний момент навіть більш безпечним видом транспорту, ніж машини, двигуни яких функціонують на бензині або солярці.
