Bilim ve eğitimin modern sorunları. Gaz motoru Propan için sıkıştırma oranı

1 Rusya Federasyonu Devlet Bilim Merkezi - Federal Devlet Üniter Teşebbüsü "Emek Araştırma Otomotiv ve Otomotiv Enstitüsü'nün (NAMI) Kızıl Bayrağının Merkezi Düzeni"

Dizel motoru gaz motoruna dönüştürürken, güçteki düşüşü telafi etmek için aşırı şarj kullanılır. Patlamayı önlemek için geometrik sıkıştırma oranı düşürülür, bu da gösterge verimliliğinde bir azalmaya neden olur. Geometrik ve gerçek sıkıştırma oranları arasındaki farklar analiz edilir. Giriş valfinin BDC'den önce veya sonra aynı miktarda kapatılması, geometrik sıkıştırma oranına kıyasla gerçek sıkıştırma oranında aynı azalmaya neden olur. Doldurma işleminin parametrelerinin standart ve kısaltılmış bir alım aşaması ile karşılaştırılması verilmiştir. Giriş valfinin erken kapanmasının, yüksek geometrik sıkıştırma oranını ve yüksek gösterge verimini korurken, vuruntu eşiğini düşürerek gerçek sıkıştırma oranını düşürmeye izin verdiği gösterilmiştir. Kısaltılmış giriş, pompalama kayıplarının basıncını düşürerek mekanik verimde bir artış sağlar.

gaz motoru

geometrik sıkıştırma oranı

gerçek sıkıştırma oranı

Vana zamanlaması

gösterge verimliliği

mekanik verimlilik

patlama

pompalama kayıpları

1. Kamenev V.F. 3,5 ton / V.F'den daha ağır olan araçların dizel motorlarının toksik performansını iyileştirme beklentileri. Kamenev, A.A. Demidov, P.A. Shcheglov // NAMI Bildiriler Kitabı: Sat. ilmi Sanat. - M., 2014. - Sayı. 256. - S. 5-24.

2. Nikitin A.A. Çalışma ortamının motor silindirine girişi için valfin ayarlanabilir aktüatörü: Pat. 2476691 Rusya Federasyonu, IPC F01L1/34 / A.A. Nikitin, G.E. Sedykh, G.G. Ter-Mkrtichyan; başvuru sahibi ve patent sahibi SSC RF FSUE "NAMI", yayın. 27/02/2013.

3. Ter-Mkrtichyan G.G. Kantitatif gazsız güç kontrollü motor // Otomotiv endüstrisi. - 2014. - No. 3. - S. 4-12.

4. Ter-Mkrtichyan G.G. Kontrollü sıkıştırma oranına sahip motorların oluşturulması için bilimsel temel: dis. doktor … teknoloji. Bilimler. - M., 2004. - 323 s.

5. Ter-Mkrtichyan G.G. İçten yanmalı motorlarda piston hareket kontrolü. - M. : Metalurgizdat, 2011. - 304 s.

6. Ter-Mkrtichyan G.G. Büyük dizel motorlar için akü yakıt sistemlerinin geliştirilmesindeki eğilimler / G.G. Ter-Mkrtichyan, E.E. Starkov // NAMI Bildiriler Kitabı: Sat. ilmi Sanat. - M., 2013. - Sayı. 255. - S. 22-47.

Son zamanlarda, dizel motorlardan dönüştürülen gaz motorları, nozülü bir buji ile değiştirerek silindir kapağını değiştirerek ve motoru emme boru hattına veya emme kanallarına gaz beslemek için ekipmanla donatarak kamyonlarda ve otobüslerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Patlamayı önlemek için, kural olarak, piston değiştirilerek sıkıştırma oranı düşürülür.

Bir gaz motoru, temel dizele kıyasla daha az güce ve daha kötü yakıt verimliliğine sahiptir. Bir gaz motorunun gücündeki azalma, havanın bir kısmının sıvı yakıta kıyasla daha büyük hacme sahip bir gazla değiştirilmesi nedeniyle silindirlerin hava-yakıt karışımı ile doldurulmasındaki azalma ile açıklanır. Güçteki azalmayı telafi etmek için, sıkıştırma oranında ek bir azalma gerektiren süper şarj kullanılır. Aynı zamanda, yakıt verimliliğinde bir bozulma ile birlikte motorun gösterge verimliliği azalır.

Gaz dönüşümü için temel motor olarak geometrik sıkıştırma oranına sahip YaMZ-536 (6ChN10.5/12.8) dizel motor seçildi. ε \u003d 17.5 ve 2300 dak -1 krank mili hızında 180 kW nominal güç.

Şekil 1. Bir gaz motorunun maksimum gücünün sıkıştırma derecesine bağımlılığı (patlama limiti).

Şekil 1, bir gaz motorunun maksimum gücünün sıkıştırma oranına (patlama sınırı) bağımlılığını göstermektedir. Standart valf zamanlamasına sahip dönüştürülmüş bir motorda, belirtilen 180 kW'lık patlama olmadan nominal güç, yalnızca geometrik sıkıştırma oranında 17,5'ten 10'a önemli bir azalma ile elde edilebilir ve bu da gösterge verimliliğinde gözle görülür bir düşüşe neden olur.

Patlama, geometrik sıkıştırma oranında bir azalma olmadan veya minimum bir azalma ile ve dolayısıyla, giriş valfinin erken kapanması ile bir çevrim uygulanarak gösterge verimliliğinde minimum bir azalma ile önlenebilir. Bu çevrimde, piston BDC'ye ulaşmadan emme valfi kapanır. Giriş valfi kapatıldıktan sonra, piston BDC'ye hareket ettiğinde, gaz-hava karışımı önce genişler ve soğur ve ancak piston BDC'den geçip TDC'ye hareket ettikten sonra sıkıştırmaya başlar. Silindirlerin dolum kaybı, takviye basıncının arttırılmasıyla telafi edilir.

Araştırmanın temel amaçları, temel dizel motorun yüksek güç ve yakıt verimliliğini korurken, modern bir dizel motorunu harici karışım oluşumu ve kantitatif kontrol ile bir gaz motoruna dönüştürme olasılığını belirlemekti. Görevlerin kararlaştırılmasına yönelik yaklaşımların bazı önemli anlarını göz önünde bulunduralım.

Geometrik ve gerçek sıkıştırma oranları

Sıkıştırma işleminin başlangıcı, giriş valfinin kapanma anına denk gelir φ a. Bu LDC'de gerçekleşirse, gerçek sıkıştırma oranı ε f geometrik sıkıştırma oranı ε'a eşittir. Çalışma sürecinin geleneksel organizasyonu ile, yeniden şarj nedeniyle dolumu iyileştirmek için giriş valfi BDC'den 20-40 ° sonra kapanır. Kısa bir giriş döngüsünde, giriş valfi BDC'ye kapanır. Bu nedenle, gerçek motorlarda gerçek sıkıştırma oranı her zaman geometrik sıkıştırma oranından daha azdır.

Giriş valfinin BDC'den önce veya sonra aynı miktarda kapatılması, geometrik sıkıştırma oranına kıyasla gerçek sıkıştırma oranında aynı azalmaya neden olur. Yani, örneğin, φ değiştirirken a BDC'den 30° önce veya sonra, gerçek sıkıştırma oranı yaklaşık %5 oranında azaltılır.

Doldurma sırasında çalışma gövdesinin parametrelerini değiştirme

Araştırma sırasında standart egzoz fazları korundu ve emme valfinin kapanma açısı değiştirilerek emme fazları değiştirildi φ a. Bu durumda, giriş valfinin erken kapanması (BDC'ye kadar) ve standart giriş süresinin (Δφ) korunması ile vp= 230°), giriş valfinin TDC'den çok önce açılması gerekir, bu da büyük valf örtüşmesi nedeniyle kaçınılmaz olarak artık gaz oranında aşırı bir artışa ve çalışma sürecinin akışında bozulmalara yol açar. Bu nedenle, giriş valfinin erken kapanması, giriş süresinin 180°'ye düşürülmesini gerektirdi.

Şekil 2, giriş valfinin BDC'ye kapanma açısının bir fonksiyonu olarak doldurma sırasında doldurma basıncının bir diyagramını göstermektedir. Doldurma sonundaki basınç p bir emme manifoldundaki basınçtan daha düşüktür ve basınçtaki düşüş ne kadar büyükse, emme valfi BDC'ye o kadar erken kapanır.

Giriş valfi TDC'de kapatıldığında, dolum sonunda şarj sıcaklığı bir giriş boru hattındaki sıcaklıktan biraz daha yüksek t k. Giriş valfi erken kapandığında sıcaklıklar birbirine yaklaşır ve φ a>35...40° PCV şarjı doldurma sırasında ısınmaz, soğur.

1 - φ a=0°; 2 - φ a=30°; 3 - φ a=60°.

Şekil 2. Giriş valfinin kapanma açısının doldurma işlemi sırasında basınçtaki değişime etkisi.

Nominal güçte giriş fazının optimizasyonu

Ceteris paribus, harici karışım oluşumuna sahip motorlarda sıkıştırma oranını artırmak veya arttırmak aynı fenomenle sınırlıdır - patlama oluşumu. Açıkçası, aynı fazla hava katsayısı ve aynı ateşleme zamanlaması ile, patlamanın başlaması için koşullar belirli basınç değerlerine karşılık gelir. bilgisayar ve sıcaklık T c gerçek sıkıştırma oranına bağlı olarak sıkıştırma sonunda şarj edin.

Aynı geometrik sıkıştırma oranı ve dolayısıyla aynı sıkıştırma hacmi için, oran bilgisayar/ T c silindirdeki taze yük miktarını benzersiz bir şekilde belirler. Çalışma sıvısının basıncının sıcaklığına oranı yoğunlukla orantılıdır. Bu nedenle, gerçek sıkıştırma oranı, sıkıştırma işlemi sırasında çalışma sıvısının yoğunluğunun ne kadar arttığını gösterir. Gerçek sıkıştırma derecesine ek olarak, sıkıştırma sonundaki çalışma sıvısının parametreleri, öncelikle gaz değişim işlemlerinin seyri ile belirlenen doldurma sonundaki yükün basıncı ve sıcaklığından önemli ölçüde etkilenir. doldurma işlemi.

Aynı geometrik sıkıştırma oranına ve aynı ortalama gösterge basıncına sahip motor varyantlarını düşünün, bunlardan biri standart bir emme süresine sahiptir ( Δφ vp=230°) ve diğerinde giriş kısalır ( Δφ vp\u003d 180 °), parametreleri tablo 1'de sunulmaktadır. İlk varyantta, giriş valfi TDC'den 30 ° sonra kapanır ve ikinci varyantta, giriş valfi TDC'den 30 ° önce kapanır. Bu nedenle, gerçek sıkıştırma oranı ε f giriş valfinin geç ve erken kapanmasına sahip iki varyant aynıdır.

tablo 1

Standart ve kısaltılmış bir giriş için doldurma sonunda çalışma sıvısının parametreleri

Fazla hava katsayısının sabit bir değerindeki ortalama gösterge basıncı, gösterge veriminin ürünü ve dolum sonundaki şarj miktarı ile orantılıdır. Gösterge verimliliği, diğer şeyler eşit olmak üzere, söz konusu seçeneklerde aynı olan geometrik sıkıştırma oranı ile belirlenir. Bu nedenle, gösterge etkinliğinin de aynı olduğu varsayılabilir.

Doldurma sonundaki şarj miktarı, girişteki şarj yoğunluğu ile doldurma faktörünün çarpımı ile belirlenir. ρ kηv. Verimli şarj havası soğutucularının kullanımı, kompresördeki basınç artışının derecesine bakılmaksızın emme manifoldundaki şarj sıcaklığının yaklaşık olarak sabit tutulmasını mümkün kılar. Bu nedenle, ilk tahmin olarak, emme manifoldundaki şarj yoğunluğunun, takviye basıncı ile doğru orantılı olduğunu varsayacağız.

Standart giriş süresi ve giriş valfinin BDC'den sonra kapanması olan varyantta, doldurma oranı, giriş valfinin BDC'ye kısa bir giriş ve kapanması olan varyanttan %50 daha yüksektir.

Doldurma oranındaki bir düşüşle, ortalama gösterge basıncını belirli bir seviyede tutmak için orantılı olarak, yani. aynı %50 oranında, takviye basıncını artırın. Bu durumda, giriş valfinin erken kapandığı varyantta, doldurma sonundaki şarjın hem basıncı hem de sıcaklığı, BDC'den sonra giriş valfinin kapatıldığı varyantta karşılık gelen basınç ve sıcaklıktan %12 daha düşük olacaktır. . Söz konusu varyantlarda gerçek sıkıştırma oranının aynı olması nedeniyle, emme valfinin erken kapanması ile varyantta sıkıştırma sonu basıncı ve sıcaklığı da emme valfi kapalıyken olduğundan %12 daha düşük olacaktır. BDC'den sonra.

Bu nedenle, giriş valfini BDC'ye kapatan ve giriş valfini aynı ortalama gösterge basıncını korurken kısaltılmış bir motorda, standart giriş süresine sahip ve BDC'den sonra giriş valfini kapatan bir motora kıyasla patlama olasılığı önemli ölçüde azaltılabilir.

Tablo 2, nominal modda çalışırken gaz motoru seçeneklerinin parametrelerini karşılaştırır.

Tablo 2

Gaz motoru seçeneklerinin parametreleri

Şekil 3, farklı giriş valfi kapatma açıları ve aynı doldurma süresi için gaz değişim diyagramlarını gösterirken, Şekil 4, aynı gerçek sıkıştırma oranı ve farklı doldurma süreleri için gaz değişim diyagramlarını göstermektedir.

Nominal güç modunda, giriş valfinin kapanma açısı φ a=30° - BDC gerçek sıkıştırma oranı ε f=14.2 ve kompresördeki basınç artış derecesi π k=2.41. Bu, minimum pompalama kayıpları seviyesini sağlar. Doldurma oranındaki azalma nedeniyle emme valfinin daha erken kapanmasıyla, takviye basıncını %43 oranında önemli ölçüde artırmak gerekir (π k=3.44), buna pompalama kayıp basıncında önemli bir artış eşlik eder.

Giriş valfinin erken kapanmasıyla, ön genleşmesi nedeniyle Ta sıkıştırma strokunun başlangıcındaki şarj sıcaklığı, standart emme fazlı bir motora kıyasla 42 K daha düşüktür.

Yanma odasının en sıcak elemanlarından ısının bir kısmının çıkarılmasıyla birlikte çalışma sıvısının dahili olarak soğutulması, patlama ve kızdırma ateşlemesi riskini azaltır. Doldurma faktörü üçte bir oranında azalır. Standart bir emme süresi ile 10'a karşı 15 sıkıştırma oranı ile patlamadan çalışmak mümkün hale geliyor.

1 - φ a=0°; 2 - φ a=30°; 3 - φ a=60°.

Pirinç. 3. Farklı giriş valfi kapatma açılarında gaz değişimi diyagramları.

1-φ a=30°TDC'den önce; 2-φ a\u003d TDC'nin 30 ° arkasında.

Şekil 4. Aynı gerçek sıkıştırma oranında gaz değişimi diyagramları.

Motorun emme valflerinin zaman bölümü, yükselmelerinin yüksekliği ayarlanarak değiştirilebilir. Olası teknik çözümlerden biri, SSC NAMI'de geliştirilen emme valfi kaldırma kontrol mekanizmasıdır. Dizel depolama yakıt sistemlerinde endüstriyel olarak uygulanan ilkelere dayanan, açma ve kapama valflerinin bağımsız elektronik kontrolü için hidrolik tahrikli cihazların geliştirilmesi büyük umutlara sahiptir.

Kısa emişli motorda emme valfinin erken kapanması nedeniyle takviye basıncındaki artışa ve daha yüksek sıkıştırma oranına ve dolayısıyla daha düşük sıkıştırma başlatma basıncına rağmen, silindirdeki ortalama basınç artmaz. Bu nedenle, sürtünme basıncı da artmaz. Öte yandan, kısaltılmış bir girişle, pompalama kayıplarının basıncı önemli ölçüde azalır (% 21), bu da mekanik verimde bir artışa yol açar.

Kısa emmeli bir motorda daha yüksek bir sıkıştırma oranının uygulanması, belirtilen verimde bir artışa neden olur ve mekanik verimde hafif bir artışla birlikte, etkin verimde %8'lik bir artışa eşlik eder.

Çözüm

Yapılan çalışmaların sonuçları, giriş valfinin erken kapanmasının, doldurma oranını ve gerçek sıkıştırma oranını geniş bir aralıkta manipüle etmeyi mümkün kıldığını ve gösterge verimini düşürmeden vuruntu eşiğini düşürdüğünü göstermektedir. Kısaltılmış giriş, pompalama kayıplarının basıncını düşürerek mekanik verimde bir artış sağlar.

İnceleyenler:

Kamenev V.F., Teknik Bilimler Doktoru, Profesör, Önde Gelen Uzman, Rusya Federasyonu Devlet Bilim Merkezi FSUE "NAMI", Moskova.

Saikin A.M., Teknik Bilimler Doktoru, Bölüm Başkanı, SSC RF FSUE "NAMI", Moskova.

bibliyografik bağlantı

Bir dizi değerle karakterize edilir. Bunlardan biri motorun sıkıştırma oranıdır. Sıkıştırma ile karıştırmamak önemlidir - motor silindirindeki maksimum basıncın değeri.

sıkıştırma oranı nedir

Bu derece, motor silindirinin hacminin yanma odasının hacmine oranıdır. Aksi halde sıkıştırma değeri, piston alt ölü noktadayken üzerindeki boş alan hacminin, piston üst noktadayken aynı hacme oranıdır diyebiliriz.

Yukarıda sıkıştırma ve sıkıştırma oranının eş anlamlı olmadığı belirtilmişti. Fark, gösterimler için de geçerlidir, eğer sıkıştırma atmosferlerde ölçülürse, sıkıştırma oranı bir oran olarak yazılır, örneğin 11:1, 10:1 vb. Bu nedenle, motordaki sıkıştırma oranının tam olarak neyle ölçüldüğünü söylemek imkansızdır - bu, içten yanmalı motorun diğer özelliklerine bağlı olan "boyutsuz" bir parametredir.

Geleneksel olarak, sıkıştırma oranı, karışım sağlandığında (veya dizel motorlarda dizel yakıtı) ve yakıt kısmı ateşlendiğinde haznedeki basınç arasındaki fark olarak da tanımlanabilir. Bu gösterge, motorun modeline ve tipine bağlıdır ve tasarımından kaynaklanmaktadır. Sıkıştırma oranı şunlar olabilir:

• yüksek;
• düşük.

Sıkıştırma hesaplaması

Bir motorun sıkıştırma oranını nasıl bulacağınızı düşünün.

Şu formülle hesaplanır:

Burada Vp, tek bir silindirin çalışma hacmi anlamına gelir ve Vc, yanma odasının hacminin değeridir. Formül, kamera ses değerinin önemini gösterir: örneğin, azalırsa, sıkıştırma parametresi büyür. Silindirin hacminde bir artış olması durumunda da aynı şey olacaktır.

Yer değiştirmeyi bulmak için silindir çapını ve piston strokunu bilmeniz gerekir. Gösterge aşağıdaki formülle hesaplanır:

Burada D çap ve S piston strokudur.

İllüstrasyon:

Yanma odası karmaşık bir şekle sahip olduğundan, hacmi genellikle içine sıvı dökülerek ölçülür. Hazneye ne kadar su sığdığını bilerek, hacmini belirleyebilirsiniz. Tespit için, metreküp başına 1 gram özgül ağırlığı nedeniyle su kullanılması uygundur. cm - silindirde kaç gram dökülür, çok fazla "küp".

Bir motorun sıkıştırma oranını belirlemenin alternatif bir yolu, belgelerine başvurmaktır.

Sıkıştırma oranını ne etkiler?

Motorun sıkıştırma oranının neyi etkilediğini anlamak önemlidir: sıkıştırma ve güç doğrudan buna bağlıdır. Sıkıştırmayı daha fazla yaparsanız, özgül yakıt tüketimi azalacağından güç ünitesi daha fazla verim alacaktır.

Bir benzinli motorun sıkıştırma oranı, hangi oktan derecesini tüketeceğini belirler. Yakıt düşük oktanlıysa, bu hoş olmayan bir vuruntu olgusuna yol açar ve çok yüksek bir oktan sayısı güç eksikliğine neden olur - düşük sıkıştırmalı bir motor gerekli sıkıştırmayı sağlayamaz.

Benzinli içten yanmalı motorlar için ana sıkıştırma oranları ve önerilen yakıt oranları tablosu:

İlginç bir şekilde, turboşarjlı benzinli motorlar, benzer doğal emişli ICE'lerden daha yüksek oktan derecesine sahip yakıtla çalışır, bu nedenle sıkıştırma oranları daha yüksektir.

Dizellerde daha da fazlası var. Dizel içten yanmalı motorlarda yüksek basınçlar oluştuğu için bu parametre onlar için de daha yüksek olacaktır. Dizel motor için optimum sıkıştırma oranı, üniteye bağlı olarak 18:1 ile 22:1 arasındadır.

En boy oranını değiştirme

Dereceyi neden değiştirelim?

Uygulamada, bu ihtiyaç nadiren ortaya çıkar. Sıkıştırmayı değiştirmeniz gerekebilir:

• istenirse motoru zorlayın;
• güç ünitesini, önerilenden farklı bir oktan sayısıyla standart olmayan benzin üzerinde çalışacak şekilde uyarlamanız gerekiyorsa. Bu, örneğin, Sovyet otomobil sahipleri tarafından yapıldı, çünkü bir arabayı satılık gaza dönüştürmek için hiçbir kit yoktu, ancak benzinden tasarruf etme arzusu vardı;
• başarısız bir onarımdan sonra, yanlış müdahalenin sonuçlarını ortadan kaldırmak için. Bu, silindir kapağının termal bir deformasyonu olabilir, bundan sonra öğütmeye ihtiyaç vardır. Bir metal tabakası kaldırılarak motorun sıkıştırma oranı artırıldıktan sonra, orijinal olarak bunun için tasarlanmış benzinle çalışmak imkansız hale gelir.

Bazen, arabaları metan yakıtıyla çalışmaya dönüştürürken sıkıştırma oranı değiştirilir. Metanın 120 oktan sayısı vardır, bu da bir dizi benzinli otomobil için sıkıştırmanın arttırılmasını ve dizeller için düşürülmesini gerektirir (SG 12-14 aralığındadır).

Dizel dizelin metana dönüştürülmesi gücü etkiler ve turbo şarj ile telafi edilebilecek bir miktar güç kaybına yol açar. Turboşarjlı bir motor, ek bir sıkıştırma azalması gerektirir. Elektriği ve sensörleri iyileştirmek, dizel motor enjektörlerini bujilerle değiştirmek ve yeni bir silindir-piston grubu seti gerekebilir.

Motoru zorlamak

Daha fazla güç üretmek veya daha ucuz yakıt türleriyle çalışabilmek için içten yanmalı motor, yanma odasının hacmi değiştirilerek güçlendirilebilir.

Ek güç elde etmek için, sıkıştırma oranı artırılarak motor güçlendirilmelidir.

Önemli: Güçte gözle görülür bir artış, yalnızca normalde daha düşük sıkıştırma oranıyla çalışan motorda olacaktır. Bu nedenle, örneğin, 9:1 ICE 10:1'e ayarlanırsa, 13:1'e yükseltilmiş stok 12:1 motordan daha fazla ekstra beygir gücü üretecektir.

Aşağıdaki yöntemler mümkündür, motorun sıkıştırma oranının nasıl artırılacağı:

• ince bir silindir kapağı contasının takılması ve blok kafasının iyileştirilmesi;
• silindir çapı.

Silindir kapağını sonlandırarak, alt kısmını bloğun kendisiyle temas halinde frezelemek anlamına gelir. Silindir kafası kısalır, bu da yanma odasının hacmini azaltır ve sıkıştırma oranını arttırır. Aynı şey daha ince bir conta takarken de olur.

Önemli: Bu manipülasyonlar, bazı durumlarda piston ve valflerin bir araya gelme riski olduğundan, genişletilmiş valf girintileri olan yeni pistonların takılmasını da gerektirebilir. Valf zamanlaması yeniden yapılandırılmalıdır.

BC'nin delinmesi aynı zamanda uygun çapta yeni pistonların takılmasına da yol açar. Sonuç olarak, çalışma hacmi artar ve sıkıştırma oranı artar.

Düşük oktanlı yakıt için deformasyon

Böyle bir işlem, güç sorunu ikincil olduğunda gerçekleştirilir ve asıl görev, motoru başka bir yakıta uyarlamaktır. Bu, motorun vuruntu olmadan düşük oktanlı benzinle çalışmasına izin veren sıkıştırma oranını düşürerek yapılır. Ayrıca, yakıt maliyetinde belirli bir finansal tasarruf vardır.

İlginç: Eski arabaların karbüratör motorları için genellikle benzer bir çözüm kullanılır. Modern elektronik olarak kontrol edilen içten yanmalı enjeksiyonlu motorlar için, kuvvetin bozulması kesinlikle önerilmez.

Motorun sıkıştırma oranını düşürmenin ana yolu silindir kapağı contasını daha kalın hale getirmektir. Bunu yapmak için, aralarında bir alüminyum conta ekinin yapıldığı iki standart conta alın. Sonuç olarak, yanma odasının hacmi ve silindir kapağının yüksekliği artar.

Bazı ilginç gerçekler

Yarış arabası metanol motorlarının sıkıştırma oranı 15:1'in üzerindedir. Karşılaştırıldığında, kurşunsuz benzinle çalışan standart bir karbüratörlü motorun maksimum sıkıştırma oranı 1,1:1'dir.

14: 1 sıkıştırmalı benzinli motorların seri örneklerinden, piyasada Mazda'dan (Skyactiv-G serisi) örneğin CX-5'e monte edilmiş örnekler var. Ancak gerçek CO'ları 12 aralığındadır, çünkü bu motorlar, valflerin geç kapanmasından sonra karışım 12 kez sıkıştırıldığında "Atkinson çevrimi" olarak adlandırılır. Bu tür motorların verimliliği sıkıştırma ile değil, genleşme oranı ile ölçülür.

20. yüzyılın ortalarında, dünya motor yapımında, özellikle ABD'de, sıkıştırma oranını artırma eğilimi vardı. Böylece, 70'lerde, Amerikan otomobil endüstrisi örneklerinin büyük bir kısmı 11'den 13: 1'e kadar bir SJ'ye sahipti. Ancak bu tür içten yanmalı motorların düzenli çalışması, o sırada yalnızca etilasyon işlemiyle elde edilebilen yüksek oktanlı benzin kullanımını gerektiriyordu - oldukça toksik bir bileşen olan tetraetil kurşun ilavesi. 1970'lerde yeni çevre standartları ortaya çıktığında, etilasyon yasaklanmaya başladı ve bu ters eğilime yol açtı - seri motor modellerinde soğutma sıvısında bir azalma.

Modern motorlar, içten yanmalı motorun "doğal olmayan" yakıtla çalışmasına izin veren otomatik bir ateşleme açısı kontrol sistemine sahiptir - örneğin, 95 yerine 92 ve bunun tersi. UOZ kontrol sistemi, patlamayı ve diğer hoş olmayan olayları önlemeye yardımcı olur. Orada değilse, örneğin, bu tür bir yakıt için tasarlanmamış yüksek oktanlı bir benzinli motorun doldurulması, ateşleme geç olacağından güç kaybedebilir ve hatta mumları doldurabilir. UOZ, belirli bir araba modelinin talimatlarına göre manuel olarak ayarlanarak durum düzeltilebilir.

Gazın otomobiller için yakıt olarak kullanılmasının avantajları aşağıdaki göstergelerdir:

Yakıt ekonomisi

Yakıt ekonomisi gaz motoru- motorun en önemli göstergesi - yakıtın oktan sayısı ve hava-yakıt karışımının tutuşma sınırı ile belirlenir. Oktan derecesi, yakıtın güçlü, yakıt açısından verimli, yüksek sıkıştırmalı motorlarda kullanılma yeteneğini sınırlayan bir yakıtın vuruntu direncinin bir ölçüsüdür. Modern teknolojide, oktan sayısı yakıt sınıfının ana göstergesidir: ne kadar yüksekse, yakıt o kadar iyi ve pahalıdır. SPBT (teknik propan-bütan karışımı) 100 ila 110 birim oktan sayısına sahiptir, bu nedenle herhangi bir motor çalışma modunda patlama meydana gelmez.

Yakıtın ve yanıcı karışımının (yanıcı karışımın kalorifik değeri ve kalorifik değeri) termofiziksel özelliklerinin bir analizi, tüm gazların kalorifik değer açısından benzinden üstün olduğunu, ancak hava ile karıştırıldığında enerji performanslarının düştüğünü göstermektedir. motor gücündeki düşüşün sebeplerinden biri de budur. Sıvılaştırılmış yakıtla çalışırken güç azalması %7'ye kadardır. Benzer bir motor, sıkıştırılmış (sıkıştırılmış) metanla çalışırken gücünün %20'sini kaybeder.

Aynı zamanda yüksek oktan sayıları sıkıştırma oranını artırmanıza olanak tanır. gaz motorları ve güç derecesini yükseltin, ancak sadece araba fabrikaları bu işi ucuza yapabilir. Kurulum sahasının koşulları altında, bu revizyonu yapmak çok pahalıdır ve çoğu zaman basitçe imkansızdır.

Yüksek oktan sayıları, ateşleme zamanlamasında 5 ° ... 7 ° artış gerektirir. Ancak erken ateşleme, motor parçalarının aşırı ısınmasına neden olabilir. Gaz motorlarının çalıştırılması pratiğinde, çok erken ateşleme ve çok zayıf karışımlarda çalıştırma sırasında piston kafalarının ve valflerin yandığı durumlar olmuştur.

Motorun özgül yakıt tüketimi ne kadar küçükse, motorun çalıştığı hava-yakıt karışımı o kadar zayıf, yani motora giren 1 kg hava başına o kadar az yakıt. Bununla birlikte, çok az yakıtın bulunduğu çok zayıf karışımlar, bir kıvılcımla tutuşmazlar. Bu, yakıt verimliliğini artırmak için bir sınır koyar. Benzinin hava ile karışımlarında, tutuşmanın mümkün olduğu 1 kg havadaki maksimum yakıt içeriği 54 g'dır.Son derece zayıf bir gaz-hava karışımında bu içerik sadece 40 g'dır.Doğal gaz, gazdan çok daha ekonomiktir. benzin. Deneyler, 25 ila 50 km / s arasında değişen hızlarda gazla çalışan bir arabayı sürerken 100 km'de yakıt tüketiminin, aynı koşullar altında benzinle çalışan aynı arabanınkinden 2 kat daha az olduğunu göstermiştir. Gaz halindeki yakıt bileşenleri, yakıt ekonomisini iyileştirmek için ek fırsatlar sağlayan, önemli ölçüde yalın karışımlara kaydırılan tutuşma sınırlarına sahiptir.

Gaz motorlarının çevre güvenliği

Gaz halindeki hidrokarbon yakıtlar, en çevre dostu motor yakıtları arasındadır. Egzoz gazları ile zehirli maddelerin emisyonları, benzinle çalışırken emisyonlara kıyasla 3-5 kat daha azdır.
Benzinli motorlar, yağsız sınırın yüksek değeri nedeniyle (1 kg hava başına 54 g yakıt), zengin karışımları düzenlemeye zorlanır, bu da karışımda oksijen eksikliğine ve yakıtın eksik yanmasına neden olur. Sonuç olarak, böyle bir motorun egzozu, oksijen eksikliği olduğunda her zaman oluşan önemli miktarda karbon monoksit (CO) içerebilir. Yeterli oksijen olması durumunda, yanma sırasında motorda yüksek bir sıcaklık gelişir (1800 dereceden fazla), havadaki nitrojen aşırı oksijen tarafından oksitlenir ve toksisitesi 41 olan nitrojen oksit oluşumu ile oksitlenir. CO toksisitesinden kat kat fazladır.

Bu bileşenlere ek olarak, benzinli motorların egzozu, su soğutmalı duvarların sıvı yakıtın kısa sürede buharlaşmasına izin vermediği, yanma odasının duvara yakın tabakasında oluşan hidrokarbonlar ve bunların eksik oksidasyon ürünlerini içerir. motor çevrimi ve oksijenin yakıta erişimini sınırlandırın. Gazlı yakıtların kullanılması durumunda, bu faktörlerin tümü, esas olarak daha zayıf karışımlar nedeniyle çok daha zayıftır. Her zaman fazla oksijen bulunduğundan, eksik yanma ürünleri pratik olarak oluşmaz. Azot oksitler daha küçük miktarlarda oluşur, çünkü zayıf karışımlarda yanma sıcaklığı çok daha düşüktür. Yanma odasının duvara yakın tabakası, daha zengin benzin-hava karışımlarına göre zayıf gaz-hava karışımları ile daha az yakıt içerir. Böylece doğru ayarlanmış gazla motor atmosfere karbon monoksit emisyonları benzine göre 5-10 kat, nitrojen oksitler 1.5-2.0 kat ve hidrokarbonlar 2-3 kat daha azdır. Bu, uygun motor geliştirme ile gelecek vaat eden araç toksisite standartlarına (“Euro-2” ve muhtemelen “Euro-3”) uymayı mümkün kılar.

Gazın motor yakıtı olarak kullanılması, maliyetleri yakıt ve yağlama maddelerinin maliyetinde bir azalma şeklinde doğrudan bir ekonomik etkiyle karşılanan birkaç çevresel önlemden biridir. Diğer çevresel faaliyetlerin büyük çoğunluğu son derece maliyetlidir.

Bir milyon motora sahip bir şehirde, yakıt olarak gazın kullanılması çevre kirliliğini önemli ölçüde azaltabilir. Birçok ülkede, bu sorunu çözmeyi amaçlayan ayrı çevre programları, motorların benzinden gaza dönüşümünü teşvik ediyor. Moskova çevre programları her yıl araç sahiplerinin egzoz emisyonlarıyla ilgili gerekliliklerini sıkılaştırıyor. Gaz kullanımına geçiş, ekonomik bir etki ile birlikte çevresel bir soruna bir çözümdür.

Gaz motorunun aşınma direnci ve güvenliği

Motor aşınma direnci, yakıt ve motor yağının etkileşimi ile yakından ilişkilidir. Benzinli motorlardaki hoş olmayan olaylardan biri, soğuk çalıştırma sırasında, yakıt buharlaşmadan silindirlere girdiğinde motor silindirlerinin iç yüzeyindeki yağ filminin benzin tarafından yıkanmasıdır. Ayrıca, sıvı haldeki benzin yağa girer, içinde çözünür ve seyrelterek yağlama özelliklerini kötüleştirir. Her iki etki de motor aşınmasını hızlandırır. HOS, motor sıcaklığından bağımsız olarak, belirtilen faktörleri tamamen ortadan kaldıran her zaman gaz fazında kalır. LPG (sıvılaştırılmış petrol gazı), geleneksel sıvı yakıtlarda olduğu gibi silindire giremez, bu nedenle motoru yıkamaya gerek yoktur. Bloğun başı ve silindir bloğu daha az aşınarak motorun hizmet ömrünü uzatır.

Kullanım ve bakım kurallarına uyulmadığı takdirde herhangi bir teknik ürün belli bir tehlike arz eder. Gaz tesisatları istisna değildir. Aynı zamanda, potansiyel riskleri belirlerken, gazların sıcaklık ve kendiliğinden tutuşma konsantrasyon limitleri gibi nesnel fizikokimyasal özellikleri dikkate alınmalıdır. Bir patlama veya tutuşma, hava-yakıt karışımının, yani gazın hava ile hacimsel karışımının oluşmasını gerektirir. Basınç altındaki bir silindirde gazın varlığı, oraya hava girme olasılığını ortadan kaldırırken, benzinli veya dizel yakıtlı tanklarda her zaman buharlarının hava ile bir karışımı vardır.

Kural olarak, arabanın en az savunmasız ve istatistiksel olarak en az hasarlı bölgelerine kurulurlar. Gerçek verilere dayanarak, araba gövdesinin hasar ve yapısal yıkım olasılığı hesaplandı. Hesaplamaların sonuçları, araba gövdesinin silindir alanında tahrip olma olasılığının %1-5 olduğunu göstermektedir.
Gaz motorlarını hem yurtiçinde hem de yurtdışında çalıştırma deneyimi, gaz motorlarının acil durumlarda daha az yanıcı ve patlayıcı olduğunu göstermektedir.

Uygulamanın ekonomik fizibilitesi

Bir arabanın GOS'ta çalışması yaklaşık% 40 tasarruf sağlar. Özellikleri bakımından benzine en yakın olan propan ve bütan karışımı olduğu için, onu kullanmak için motor tertibatında büyük bir değişiklik gerektirmez. Evrensel motor gücü sistemi, tam teşekküllü bir benzin yakıt sistemini korur ve benzinden gaza veya tam tersine geçişi kolaylaştırır. Evrensel bir sistemle donatılmış bir motor, benzinle veya gaz yakıtla çalışabilir. Benzinli bir arabayı, seçilen donanıma bağlı olarak propan-bütan karışımına dönüştürmenin maliyeti 4 ila 12 bin ruble arasında değişiyor.

Gaz üretildiğinde motor hemen durmaz, 2-4 km çalıştıktan sonra çalışmayı durdurur. Kombine yakıt sistemi "gaz artı benzin" - her iki yakıt sisteminin bir benzin istasyonunda 1000 km'dir. Bununla birlikte, bu yakıtların özelliklerinde bazı farklılıklar hala mevcuttur. Bu nedenle, sıvılaştırılmış gaz kullanırken, bir kıvılcımın ortaya çıkması için bujide daha yüksek bir voltaj gerekir. Makine benzinle çalışırken voltajı %10-15 aşabilir.

Motoru gaz yakıta geçirmek servis ömrünü 1,5-2 kat artırır. Ateşleme sisteminin çalışması iyileşir, mumların kullanım ömrü %40 artar, gaz-hava karışımı benzinle çalışmaya göre daha tamamen yanar. Karbon birikintileri azaltıldığı için yanma odasında, silindir kapağında ve pistonlarda karbon birikimini azaltır.

SPBT'yi motor yakıtı olarak kullanmanın ekonomik fizibilitesinin bir başka yönü, gaz kullanımının izinsiz yakıt boşaltma olasılığını en aza indirmeyi mümkün kılmasıdır.

Gaz ekipmanı ile donatılmış yakıt enjeksiyon sistemine sahip otomobillerin hırsızlığa karşı korunması, benzinli motorlu araçlara göre daha kolaydır: bağlantısını keserek ve kolayca çıkarılabilir bir anahtarı yanınıza alarak, yakıt beslemesini güvenilir bir şekilde engelleyebilir ve böylece hırsızlığı önleyebilirsiniz. Böyle bir "engelleyiciyi" tanımak zordur, bu da motorun yetkisiz çalıştırılması için ciddi bir hırsızlık önleme cihazı görevi görür.

Bu nedenle, genel olarak gazın motor yakıtı olarak kullanılması uygun maliyetli, çevre dostu ve oldukça güvenlidir.

Tamamen metanla çalışan bir dizel motor 60% geleneksel maliyetlerin miktarından ve elbette çevre kirliliğini önemli ölçüde azaltır.

Hemen hemen her dizel motoru, gaz motoru yakıtı olarak metanı kullanacak şekilde dönüştürebiliriz.

Yarını bekleme, bugünden tasarruf etmeye başla!

Bir dizel motor metanla nasıl çalışabilir?

Dizel motor, yakıt ateşlemesinin sıkıştırma ısıtması ile gerçekleştirildiği bir motordur. Standart bir dizel motor gaz yakıtı ile çalışamaz çünkü metan, dizel motorlarda kullanılan sıkıştırma oranlarında elde edilemeyen dizel yakıttan (DF - 300-330 C, metan - 650 C) çok daha yüksek parlama noktasına sahiptir.

Dizel motorun gaz yakıtla çalışamamasının ikinci nedeni patlama olayıdır, yani. standart değil (sıkıştırma oranı aşırı olduğunda meydana gelen yakıtın patlayıcı yanması. Dizel motorlar için yakıt-hava karışımının sıkıştırma oranı 14-22 kat, metan motoru 12-16 kata kadar sıkıştırma oranına sahip olabilir. .

Bu nedenle, dizel motoru gaz motoru moduna geçirmek için iki ana şey yapılması gerekecektir:

• Motor sıkıştırmasını azaltın

• Kıvılcım ateşleme sistemini takın

Bu değişikliklerden sonra motorunuz sadece metanla çalışacaktır. Dizel moduna dönüş ancak özel çalışmalar yapıldıktan sonra mümkündür.

Yapılan işin özü hakkında daha fazla bilgi için "Dizelin metana dönüşümü tam olarak nasıl" bölümüne bakın.

Ne tasarruf sağlayabilirim?

Tasarruf miktarı, motor dönüşümünden önce dizel yakıt için 100 km'lik çalışma başına maliyet ile gaz yakıtı satın alma maliyeti arasındaki fark olarak hesaplanır.

Örneğin, bir Freigtleiner Cascadia kamyonu için ortalama dizel yakıt tüketimi 100 km'de 35 litre ve metanla çalışmaya dönüştürüldükten sonra gaz yakıt tüketimi 42 Nm3'tü. metan. Ardından, dizel yakıt maliyeti ile 31 ruble 100 km. kilometre başlangıçta 1.085 rubleye mal oldu ve dönüşümden sonra, normal metreküp (nm3) başına 11 ruble metan maliyeti ile 100 km koşu 462 rubleye mal olmaya başladı.

Tasarruf, 100 kilometrede 623 ruble veya% 57 olarak gerçekleşti. 100.000 km'lik yıllık kilometre dikkate alındığında, yıllık tasarruf 623.000 ruble olarak gerçekleşti. Bu arabaya propan takmanın maliyeti 600.000 ruble idi. Böylece sistemin geri ödeme süresi yaklaşık 11 ay olmuştur.

Ayrıca, gaz motoru yakıtı olarak metanın ek bir avantajı, normal koşullar altında bir gaz olduğu için çalınmasının son derece zor ve “boşaltılmasının” neredeyse imkansız olmasıdır. Aynı sebeplerden dolayı satılması mümkün değildir.

Dizel motorun gaz motoru moduna dönüştürülmesinden sonra metan tüketimi, dizel yakıt tüketiminin litresi başına 1,05 ila 1,25 Nm3 metan arasında değişebilir (dizel motorun tasarımına, aşınmasına ve yıpranmasına vb. bağlı olarak).

Tarafımızdan dönüştürülen dizellerin metan tüketimi konusundaki deneyimlerimizden örnekler okuyabilirsiniz.

Bu sayfanın sonundaki kırmızı butona tıklayarak bir dönüşüm talebi doldurarak aracınıza özel tasarruf elde edebilirsiniz.

Metan ile nerede doldurabilirsiniz?

BDT ülkelerinde, 500 CNG istasyonu, ve Rusya 240'dan fazla CNG dolum istasyonuna sahiptir.

Aşağıdaki interaktif haritada CNG dolum istasyonlarının konumu ve çalışma saatleri ile ilgili güncel bilgileri görüntüleyebilirsiniz. Harita, gazmap.ru'nun izniyle

Araç filonuzun yanında bir gaz borusu varsa, kendi CNG dolum istasyonunuzu inşa etme seçeneklerini değerlendirmek mantıklıdır.

Sadece bizi arayın ve size tüm seçenekler hakkında tavsiyede bulunmaktan mutluluk duyacağız.

Metan içeren bir benzin istasyonundaki kilometre nedir?

Araçtaki metan, özel silindirlerde 200 atmosferlik yüksek basınç altında gaz halinde depolanıyor. Bu silindirlerin büyük ağırlığı ve boyutu, gaz motoru yakıtı olarak metan kullanımını sınırlayan önemli bir olumsuz faktördür.

RAGSK LLC, çalışmalarında Rusya Federasyonu'nda kullanım için onaylanmış yüksek kaliteli metal-plastik kompozit silindirler (Tip-2) kullanır.

Bu silindirlerin iç kısmı yüksek mukavemetli krom-molibden çeliğinden imal edilmiş olup, dış kısmı cam elyafı ile sarılarak epoksi reçine ile doldurulmuştur.

1 Nm3 metan depolamak için 5 litre silindir hidrolik hacmi gereklidir, yani. örneğin, 100 litrelik bir silindir, yaklaşık 20 Nm3 metan depolamanıza izin verir (aslında, metanın ideal bir gaz olmaması ve daha iyi sıkıştırılması nedeniyle biraz daha fazladır). 1 litre hidrolik yağın ağırlığı yaklaşık 0,85 kg'dır, yani. 20 Nm3 metan için depolama sisteminin ağırlığı yaklaşık 100 kg olacaktır (85 kg silindirin ağırlığıdır ve 15 kg metan ağırlığıdır).

Tip-2 metan depolama silindirleri şöyle görünür:

Birleştirilmiş metan depolama sistemi şöyle görünür:

Pratikte, genellikle aşağıdaki kilometre değerlerine ulaşmak mümkündür:

• 200-250 km - minibüsler için. Depolama sistemi ağırlığı - 250 kg
• 250-300 km - orta boy şehir içi otobüsler için. Depolama sistemi ağırlığı - 450 kg
• 500 km - kamyon traktörleri için. Depolama sistemi ağırlığı - 900 kg

Bu sayfanın sonundaki kırmızı butona tıklayarak dönüşüm için bir başvuru doldurarak aracınıza özel metan kilometre değerleri alabilirsiniz.

Dizelin metana dönüşümü tam olarak nasıl gerçekleştirilir?

Dizel motoru gaz moduna geçirmek motorun kendisine ciddi bir müdahale gerektirecektir.

İlk önce sıkıştırma oranını değiştirmeliyiz (neden? "Dizel motor nasıl metanla çalışır?" bölümüne bakın) Bunu yapmak için çeşitli yöntemler kullanıyoruz ve motorunuz için en iyisini seçiyoruz:

• Pistonlu frezeleme
• Silindir kapağının altındaki conta

• Yeni pistonların takılması
• Biyel kısalması

Çoğu durumda, pistonlu frezeleme kullanıyoruz (yukarıdaki resme bakın).

Frezelemeden sonra pistonlar şöyle görünecek:

Ayrıca bir dizi ek sensör ve cihaz (elektronik gaz pedalı, krank mili konum sensörü, oksijen miktarı sensörü, vuruntu sensörü vb.) kuruyoruz.

Tüm sistem bileşenleri bir elektronik kontrol ünitesi (ECU) tarafından kontrol edilir.

Motora kurulum için bileşen seti şöyle görünecektir:

Metanla çalışırken motorun özellikleri değişecek mi?

Modern süper şarjlı motorlar için bu görüş yanlıştır.

16-22 kat sıkıştırma oranı ile çalışacak şekilde tasarlanmış orijinal dizel motorun yüksek dayanım ömrü ve yüksek oktanlı gaz yakıtı, 12-14 kat sıkıştırma oranı kullanmamıza izin veriyor. Bu yüksek sıkıştırma oranı elde etmeyi mümkün kılar aynı (ve daha da büyük) güç yoğunluğu, stokiyometrik yakıt karışımları üzerinde çalışıyor Ancak EURO-3'ten daha yüksek toksisite standartlarının karşılanması mümkün değildir ve dönüştürülen motorun termal stresi de artar.

Modern şişirilebilir dizel motorlar (özellikle ara soğutmalı hava ile), orijinal dizel motorun gücünü korurken, termal rejimi aynı sınırlar içinde tutarken ve EURO-4 toksisite standartlarını karşılarken önemli ölçüde zayıf karışımlar üzerinde çalışmanıza olanak tanır.

Doğal emişli dizel motorlar için 2 alternatif sunuyoruz: kabul edilebilir bir çalışma sıcaklığını korumak ve EURO-4 emisyon standartlarına ulaşmak için çalışma gücünü %10-15 azaltmak veya emme manifoldunda su enjeksiyon sistemi kullanmak

Yakıt türüne göre motor hızına bağlı tipik güç bağımlılıkları:

Bir gaz motoru için tork tepe noktasını değiştirme sorununa radikal bir çözüm, türbini yüksek hızlarda bypass solenoid valfli özel tipte büyük boyutlu bir türbinle değiştirmektir. Ancak, böyle bir çözümün yüksek maliyeti, onu bireysel dönüşüm için kullanmamıza izin vermiyor.

Mümkünse, LUKOIL EFFORSE 4004 veya Shell Mysella LA SAE 40 gibi özel yağların kullanılması tavsiye edilir. Bu gerekli değildir, ancak motor onlarla çok uzun süre dayanır.

Gaz motorlarında gaz-hava karışımlarının yanma ürünlerindeki daha yüksek su içeriği nedeniyle, motor yağlarının suya dayanıklılığı ile ilgili sorunlar ortaya çıkabilir ve gaz motorları da yanma odasında kül birikintilerinin oluşumuna karşı daha hassastır. Bu nedenle, gaz motorları için yağların sülfat külü içeriği daha düşük değerlerle sınırlandırılır ve yağ hidrofobikliği gereksinimleri artar.

Tabii ki, kimse çevreyi umursamıyor. Ama neyse…?

Metan gazı motoru, tüm çevresel özellikler açısından, dizel yakıtla çalışan benzer bir güç motoruna göre önemli ölçüde üstündür ve emisyonlar açısından yalnızca elektrik ve hidrojen motorlarına göre daha düşüktür.

Bu, özellikle büyük şehirler için duman gibi önemli bir göstergede fark edilir. Tüm kasaba halkı LIAZ'ların arkasındaki dumanlı kuyruklardan oldukça rahatsızdır, bu metan üzerinde olmaz, bu nedenle gazın yanması sırasında kurum oluşumu olmaz!

Kural olarak, bir metan motoru için çevre sınıfı Euro-4'tür (üre veya gaz devridaim sistemi kullanılmadan). Bununla birlikte, ek bir katalizör takarken, çevre sınıfını Euro-5'e çıkarmak mümkündür.

Gaz motoru yakıtının, özellikle metan gazının avantajları hakkında çok şey söylendi, ancak bir kez daha hatırlayalım.

Mevcut ve hatta gelecekteki emisyon düzenlemelerini karşılayan çevre dostu bir egzozdur. Küresel ısınma kültünün bir parçası olarak, bu önemli bir avantajdır, çünkü Euro 5, Euro 6 ve sonraki tüm standartlar hatasız olarak uygulanacaktır ve egzoz sorununun bir şekilde çözülmesi gerekecektir. 2020 yılına kadar AB, yeni araçların kilometre başına ortalama 95g'dan fazla olmayan CO2 üretmesine izin verecek. 2025 yılına kadar, bu izin verilen sınır hala düşürülebilir. Doğal gaz motorları, yalnızca daha düşük CO2 emisyonları nedeniyle değil, bu emisyon standartlarını karşılayabilmektedir. Gaz motorlarındaki partikül emisyonları da benzinli veya dizel muadillerine göre daha düşüktür.

Ayrıca, gaz motoru yakıtı, silindir duvarlarından yağı yıkamaz, bu da aşınmalarını yavaşlatır. Benzinli motor yakıtı propagandacılarına göre, motor kaynağı sihirli bir şekilde önemli ölçüde artıyor. Aynı zamanda, gazla çalışan bir motorun termal stresi konusunda mütevazı bir şekilde sessizdirler.

Ve gaz motoru yakıtının ana avantajı fiyattır. Fiyat ve sadece fiyat, motor yakıtı olarak gazın tüm eksikliklerini kapsar. Metan hakkında konuşuyorsak, bu, bir benzin arabasını bir benzin istasyonuna tam anlamıyla bağlayan, gelişmemiş bir CNG dolum istasyonu ağıdır. Sıvılaştırılmış doğal gazlı dolum istasyonlarının sayısı ihmal edilebilir; bugün bu tip gaz motoru yakıtı niş, son derece uzmanlaşmış bir üründür. Ayrıca, gaz balonu ekipmanı, yük kapasitesinin ve kullanılabilir alanın bir kısmını kaplar, HBO zahmetli ve bakımı pahalıdır.

Teknolojik ilerleme, iki dünyada yaşayan gazlı dizel gibi bir motor türüne yol açmıştır: dizel ve gaz. Ancak evrensel bir araç olarak, gaz-dizel, birinin veya diğerinin olanaklarını tam olarak gerçekleştirmez. Aynı motorda iki yakıt için yanma sürecini, verimliliği veya emisyonları optimize etmek mümkün değildir. Gaz-hava döngüsünü optimize etmek için özel bir alete ihtiyaç vardır - bir gaz motoru.

Günümüzde tüm gaz motorları, karbüratörlü benzinli motorlarda olduğu gibi, harici gaz/hava karışımı oluşumu ve buji ateşlemesi kullanır. Alternatif seçenekler geliştirilme aşamasındadır. Gaz-hava karışımı emme manifoldunda gaz enjeksiyonu ile oluşturulur. Bu işlem silindire ne kadar yakın olursa, motorun tepkisi o kadar hızlı olur. İdeal olarak, gaz, aşağıda tartışıldığı gibi, doğrudan yanma odasına enjekte edilmelidir. Kontrolün karmaşıklığı, harici karıştırmanın tek dezavantajı değildir.

Gaz enjeksiyonu, ateşleme zamanlamasını da kontrol eden bir elektronik ünite tarafından kontrol edilir. Metan dizel yakıttan daha yavaş yanar, yani gaz-hava karışımı daha erken tutuşmalıdır, yüke bağlı olarak ilerleme açısı da düzenlenir. Ayrıca metan, dizel yakıttan daha düşük bir sıkıştırma oranına ihtiyaç duyar. Böylece, doğal emişli bir motorda sıkıştırma oranı 12-14'e düşürülür. Atmosferik motorlar için, gaz-hava karışımının stokiyometrik bileşimi karakteristiktir, yani fazla hava katsayısı a, 1'e eşittir ve bu, sıkıştırma oranındaki bir azalmadan kaynaklanan güç kaybını bir dereceye kadar telafi eder. Atmosferik gaz motorunun verimi %35, atmosferik dizel motorun verimi ise %40 seviyesindedir.

Otomobil üreticileri, SAE 15W-40 ve 10W-40 sınıflarının dizel motorları için suya dayanıklı, düşük sülfat külü içeriğine sahip ve aynı zamanda yüksek baz numarasına sahip ancak çok dereceli yağlara sahip gaz motorlarında özel motor yağlarının kullanılmasını önermektedir. pratikte on vakadan dokuzunda kullanılan yasak değildir.

Turboşarj, motorun boyutuna ve emme kanalındaki basınca bağlı olarak sıkıştırma oranını 10–12'ye düşürmenize ve fazla hava oranını 1,4–1,5'e çıkarmanıza olanak tanır. Bu durumda, verimlilik% 37'ye ulaşır, ancak aynı zamanda motorun termal stresi de önemli ölçüde artar. Karşılaştırma için: turboşarjlı dizel motorun verimliliği %50'ye ulaşıyor.

Bir gaz motorunun artan ısı stresi, egzoz strokunun sonunda egzoz ve emme valfleri aynı anda açıkken valfler kapalıyken yanma odasının boşaltılmasının imkansızlığı ile ilişkilidir. Özellikle süper şarjlı bir motorda taze hava akışı, yanma odasının yüzeylerini soğutabilir, böylece motorun ısı yoğunluğunu azaltabilir ve ayrıca taze yükün ısınmasını azaltabilir, bu doldurma oranını arttırır, ancak gaz motoru, valf örtüşmesi kabul edilemez. Gaz-hava karışımının harici oluşumu nedeniyle, silindire her zaman metan ile birlikte hava verilir ve metanın egzoz sistemine girmesini ve patlamasını önlemek için bu sırada egzoz valfleri kapatılmalıdır.

Azaltılmış sıkıştırma oranı, artan ısı stresi ve gaz-hava döngüsünün özellikleri, özellikle soğutma sisteminde, eksantrik mili ve CPG parçalarının tasarımında ve ayrıca performansı korumak için kullanılan malzemelerde uygun değişiklikleri gerektirir. ve kaynak. Bu nedenle, bir gaz motorunun maliyeti, bir dizel muadili maliyetinden çok farklı veya hatta daha yüksek değildir. Artı, gaz ekipmanının maliyeti.

Yerli otomotiv endüstrisinin amiral gemisi PJSC KAMAZ, 120x130 boyutunda ve 11.762 litre çalışma hacminde KamAZ-820.60 ve KamAZ-820.70 serisinin gazlı 8 silindirli V şekilli motorlarını seri olarak üretmektedir. Gaz motorları için, 12 sıkıştırma oranı sağlayan bir CPG kullanılır (dizel KamAZ-740 için, sıkıştırma oranı 17). Silindirde, gaz-hava karışımı, meme yerine takılan bir buji ile ateşlenir.

Gaz motorlu ağır araçlar için özel bujiler kullanılır. Örneğin, Federal-Mogul, iridyum merkez elektrotlu ve iridyum veya platinden yapılmış bir toprak elektrotlu bujiler pazarlamaktadır. Elektrotların ve bujilerin tasarımı, malzemeleri ve özellikleri, geniş bir yük yelpazesi ve nispeten yüksek bir sıkıştırma oranı ile karakterize edilen bir ağır hizmet aracının sıcaklık rejimini hesaba katar.

KamAZ-820 motorları, elektromanyetik dozlama cihazlı nozullar aracılığıyla emme boru hattına dağıtılmış bir metan enjeksiyon sistemi ile donatılmıştır. Gaz, her silindirin giriş kanalına ayrı ayrı enjekte edilir, bu da minimum zararlı madde emisyonu elde etmek için her silindir için gaz-hava karışımının bileşimini ayarlamayı mümkün kılar. Gaz akışı, enjektörün önündeki basınca bağlı olarak bir mikroişlemci sistemi tarafından düzenlenir, hava beslemesi elektronik bir gaz pedalı tarafından çalıştırılan bir gaz kelebeği tarafından düzenlenir. Mikroişlemci sistemi ateşleme zamanlamasını kontrol eder, ateşleme sisteminde bir arıza veya valf arızası durumunda emme borusunda metan ateşlemesine karşı koruma sağlar ve ayrıca motorun acil durum modlarından korunmasını sağlar, belirli bir araç hızını korur, sağlar aracın tahrik tekerleklerinde tork sınırlaması ve sistem açıldığında kendi kendine teşhis.

KAMAZ, gaz ve dizel motorların parçalarını büyük ölçüde birleştirdi, ancak hepsini değil ve dizel motor için dışa benzer birçok parçayı - krank mili, eksantrik mili, bağlantı çubukları ve halkaları olan pistonlar, silindir kafaları, turboşarj, su pompası, yağ pompası, emme boru hattı , karter, volan muhafazası - gaz motoru için uygun değildir.

Nisan 2015'te KAMAZ, yılda 8.000 araç kapasiteli bir gazlı araç binasını başlattı. Üretim, otomobil fabrikasının eski gaz-dizel binasında yer almaktadır. Montaj teknolojisi aşağıdaki gibidir: şasi monte edilir ve bir otomobil fabrikasının ana montaj hattına bir gaz motoru monte edilir. Daha sonra şasi, gaz silindiri ekipmanının montajı ve tüm test döngüsünün yanı sıra çalışan araçlar ve şasi için gazlı araçların gövdesine çekilir. Aynı zamanda, motor üretiminde monte edilen KAMAZ gaz motorları (BOSCH bileşen tabanı ile modernize edilmiş olanlar dahil) de test edilir ve tam olarak çalıştırılır.

Avtodizel (Yaroslavl Motor Fabrikası), Westport ile işbirliği içinde YaMZ-530 4 ve 6 silindirli sıralı motor ailesini temel alan bir gaz motoru serisi geliştirdi ve üretti. Altı silindirli versiyon, yeni nesil Ural NEXT araçlarına takılabilir.

Yukarıda bahsedildiği gibi, bir gaz motorunun ideal versiyonu, gazın yanma odasına doğrudan enjeksiyonudur, ancak şimdiye kadarki en güçlü küresel makine mühendisliği böyle bir teknoloji yaratmadı. Almanya'da, Robert Bosch GmbH liderliğindeki Direct4Gas konsorsiyumu, Daimler AG ve Stuttgart Otomotiv ve Motor Araştırma Enstitüsü (FKFS) ile ortaklaşa araştırmalar yürütüyor. Alman Ekonomi ve Enerji Bakanlığı projeye 3,8 milyon euro destek verdi ki bu aslında çok değil. Proje 2015'ten Ocak 2017'ye kadar sürecek. Nagora, metan doğrudan enjeksiyon sisteminin endüstriyel tasarımını ve daha az önemli olmayan, üretim teknolojisini yayınlamalı.

Manifolda çok portlu gaz enjeksiyonu kullanan mevcut sistemlerle karşılaştırıldığında, gelecekteki doğrudan enjeksiyon sistemi, düşük devirlerde torku %60 oranında artırabilir, yani gaz motorunun zayıf noktasını ortadan kaldırabilir. Doğrudan enjeksiyon, bir gaz motorunun harici karbüratörle birlikte getirdiği bir dizi "çocukluk" hastalığını çözer.

Direct4Gas projesi, güvenilir ve sızdırmaz olabilen ve enjeksiyon için tam gaz miktarını ölçebilen bir doğrudan enjeksiyon sistemi geliştiriyor. Endüstrinin eski bileşenleri kullanabilmesi için motorun kendisinde yapılan değişiklikler minimumda tutulur. Proje ekibi, deneysel gaz motorlarını yeni geliştirilmiş yüksek basınçlı enjeksiyon valfi ile tamamlar. Sistemin laboratuvarda ve doğrudan araçlar üzerinde test edilmesi gerekiyor. Araştırmacılar ayrıca hava-yakıt karışımı oluşumu, ateşleme kontrol süreci ve zehirli gazların oluşumunu da inceliyorlar. Konsorsiyumun uzun vadeli hedefi, teknolojinin pazara girebileceği koşulları yaratmaktır.

Bu nedenle, gaz motorları henüz teknolojik olgunluğa ulaşmamış genç bir yön. Bosch ve yoldaşları, yanma odasına doğrudan metan enjekte etmek için teknoloji yarattığında olgunluk gelecek.

ev » salon » Bilim ve eğitimin modern sorunları. Gaz motoru Propan için sıkıştırma oranı