Строительные машины и оборудование, справочник






Моторные топлива из нетрадиционного сырья


Категория:
   Устройство и работа двигателя


Моторные топлива из нетрадиционного сырья

Ограниченность ресурсов нефти и газа при возрастающем спросе на топливо для двигателей внутреннего сгорания и сырья для химической промышленности требует самого эффективного и бережного их расходования. Одновременно с повышением эффективности добычи нефти, углублением ее переработки для увеличения выработки моторных топлив и оптимизации их качества в нашей стране и за рубежом проводится работа по использованию новых видов сырья для производства моторных топлив.

Для нашей страны перспективными сырьевыми ресурсами для производства моторных топлив (исходя из запасов и возможностей освоения) являются природный газ, уголь, горючие сланцы, тяжелые и битуминозные нефти. Моторные топлива, полученные из указанного выше сырья, проходят всестороннюю проверку и эксплуатационные испытания. Проверена возможность использования спиртов (метанола и этанола) в качестве компонентов нефтяных топлив, каменноугольной пыли и ее суспензий с жидким топливом, водотопливных эмульсий. Наиболее успешно ведутся работы по использованию спиртов. Метанол вырабатывают из природного газа и угля, этанол можно получать из растительного возобновляемого сырья.

В отличие от нефтяных топлив в спиртах содержится значительно меньше углерода и больше кислорода. В связи с этим у спиртовых топлив меньше теплота сгорания и, следовательно, больше объемный расход в двигателях. Спирты коррозионно активны и токсичны (особенно метанол), что обусловливает необходимость вводить в них противокоррозионные добавки, подбирать устойчивые к спиртам материалы, а также соблюдать соответствующие меры предосторожности.



Одним из способов уменьшения потребности в сырой нефти является дизелизация автомобильного транспорта, так как дизель более экономичен, чем бензиновый двигатель. Экономия нефтяного сырья при замене бензиновых двигателей дизелями может достичь 50%.

Моторные топлива, получаемые из нетрадиционных видов сырья, называют альтернативными моторными топливами.

Альтернативные топлива — жидкие и газообразные топлива, которые по физико-химическим свойствам и агрегатному состоянию могут быть использованы в двигателях внутреннего сгорания.

В двигателе с принудительным воспламенением высокая детонационная стойкость спиртов позволяет повысить степень сжатия до 12… 14 единиц и индикаторный КПД, что компенсирует меньшую теплоту сгорания спиртов. Высокое значение теплоты испарения спиртов по сравнению с бензинами обусловливает увеличение коэффициента наполнения, а следовательно, мощность двигателя. Однако большая теплота испарения спиртов и относительно более высокая по сравнению с головными бензиновыми фракциями температура их кипения ухудшают пусковые свойства двигателя при низкой температуре окружающей среды. Эти свойства спиртов и определяют основные направления изменений в конструкции двигателей, работающих на спиртах и спиртосодержащих топ-ливах.

В двигателях с принудительным воспламенением возможно использование спиртов в чистом виде при введении в них присадок (до 10%), обеспечивающих лучшие пусковые свойства. Возможно применение спиртов в качестве компонента (до 15%) бензинов, а также в качестве антидетонационной добавки к низкооктановым бензинам при использовании двойной системы питания двигателя топливом. Двойная система питания топливом предусматривает раздельную подачу в цилиндр низкооктанового бензина и спирта, дозируемых в зависимости от нагрузки двигателя. Применение спиртов позволяет улучшить экономические и экологические показатели двигателя с принудительным воспламенением по сравнению с прототипом на бензиновом топливе.

В дизелях применение спиртов возможно лишь при принятии специальных мер для обеспечения их работоспособности. Это обусловлено меньшей по сравнению с дизельными топливами плотностью спиртов, их высокой температурой воспламенения, высокой теплотой испарения, низкими цетановыми числами и недостаточной смазывающей способностью. Использование в дизелях спиртов в чистом виде возможно при добавлении к ним присадок (до 10…20%), повышающих цетановые числа и улучшающих воспламенение от сжатия.

В случае применения в дизелях искрового зажигания дизельное топливо можно полностью заменить на спирт. Испарение спиртов в потоке всасываемого воздуха и использование запальной дозы дизельного топлива при двухтопливной системе позволяют заменить 50…90% дизельного топлива. Применение дизельного топлива и спирта в виде растворов и эмульсий может обеспечить экономию до 20…25% дизельного топлива. При использовании спиртов дизель, как правило, сохраняет свои показатели по мощности, экономичности и токсичности.

В последние годы ведутся интенсивные работы по применению двигателей на чистых синтетических топливах, получаемых из бурого и каменного угля и горючих сланцев. По своим физико-химическим и эксплуатационным свойствам синтетические топлива приближаются к нефтяным и могут быть использованы в современных двигателях при достаточно несложной их модернизации. Качество синтетических топлив хуже, чем нефтяных. Например, дизельные топлива, полученные из каменного угля, обладают меньшей теплотой сгорания, более низкими цетановыми числами, более высоким содержанием серы по сравнению с нефтяными дизельными топ-ливами.

Из тяжелых и битуминозных нефтей возможно извлечение до 25% фракций, выкипающих до 350 °С, которые идут на получение топлив.

Масштабы и сроки внедрения нетрадиционных топлив зависят от ресурсов сырья, степени разработки технологических процессов производства, организации их транспортировки и хранения, а также от приспособленности двигателей внутреннего сгорания и силовых установок к их использованию.

Читать далее:

Категория: - Устройство и работа двигателя

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины