Дизель на метане принцип работы


Дизель и газ: дизельные двигатели с ГБО

Как известно, более дешевое по цене газовое топливо позволяет существенно экономить денежные средства в процессе эксплуатации различных транспортных средств. Для этого достаточно установить на автомобиль ГБО.

В случае с бензиновыми двигателями, газобаллонное оборудование используется еще со времен карбюраторных моторов. Дальнейшее развитие систем впрыска газа позволило устанавливать подобные решения на инжекторные двигатели, причем как на двигатели с распределенным впрыском, так и на моторы с непосредственным впрыском.

Что касается дизельных моторов, еще несколько лет назад перевести на газ дизельные двигатели не представлялось возможным или такие работы предполагали большую сложность. Однако сегодня ситуация в корне изменилась. Далее мы поговорим о том,  как переводят дизельный двигатель на газ, что такое газодизель, а также какие плюсы и минусы имеет данное решение.

Содержание статьи

Газ для дизельного двигателя

Итак, активное развитие систем газового впрыска привело к появлению пятого поколения ГБО. Такая схема позволяет реализовать жидкий фазированный распределенный впрыск. Решение подходит для установки на любые инжекторные авто, легко интегрируется и совместимо с системами бортовой диагностики OBD и EOBD.

В случае с дизелем за основу также берется данная схема, позволяя современному турбодизелю  работать на сжиженном газе. В результате такой мотор часто называют газодизелем благодаря установленному ГБО. При этом важно понимать, что сам процесс установки и настройки сильно отличается от аналогичной процедуры на бензиновых моторах.  Другими словами, поставить ГБО на дизель является более сложной задачей, которая требует значительных доработок.

Принцип работы дизеля на газу: особенности

Главным отличием дизельного ДВС от бензинового является принцип воспламенения топлива в цилиндрах. В бензиновых агрегатах для поджига смеси воздуха и топлива используется искра, которая создается на свечах зажигания.

В дизеле сначала сильно сжимается воздух, который нагревается от такого сжатия. После этого в последний момент форсунка впрыскивает солярку в камеру сгорания, затем нагретая и сжатая топливно-воздушная смесь воспламеняется самостоятельно.

Теперь перейдем к ГБО. В качестве газового топлива используется метан или пропан. Однако если подать в цилиндры газ вместо дизтоплива, воспламенения не произойдет. Дело в том, что для самостоятельного поджига газо-воздушной смеси нужны более высокие температуры по сравнению с соляркой.

С учетом данной особенности в дизель необходимо сначала впрыскивать небольшое количество солярки, а уже затем подавать газ. Если просто, солярка воспламеняется от сжатия, затем поджигая газовое топливо.

Естественно, при такой схеме работы возможно только частичное замещение дизтоплива газом, однако в процентном соотношении можно говорить о показателях около 25-30% солярки на 70-75% сжиженного газа. Вполне очевидно, что данное решение способно обеспечить существенную экономию дорогостоящего дизельного топлива.

Добавим, что хотя обязательный подвпрыск солярки не позволяет полностью перейти на газ, однако такая особенность дает возможность сохранить работоспособность дизельных форсунок. На практике это немаловажно, особенно с учетом высокой стоимости любых элементов топливной аппаратуры дизельного двигателя.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие существуют виды и типы ГБО. Из этой статьи вы узнаете о различных поколениях газового оборудования, а также об особенностях и принциах работы той или иной установки.

Еще отметим, что альтернативой описанному выше решению является полный перевод дизеля на газ. При этом необходимо полностью демонтировать топливную систему дизельного двигателя, поставить внешнюю систему зажигания, доработать ГБЦ и т.д. В результате дизель сможет работать на метане, однако сложность таких доработок  и высокая стоимость работ не позволяют этому способу набрать широкую популярность.

Если говорить о первой схеме, система частичного впрыска газа учитывает частоту вращения двигателя, давление нагнетаемого турбокомпрессором воздуха, объем впрыскиваемой солярки, положение педали газа, нагрузку на мотор, температуру ОЖ и целый ряд других важных параметров.

Если просто, благодаря тесному взаимодействию со штатными системами управления ДВС, газовое оборудование «подбирает» и динамично корректирует нужное количество подаваемого газа. Это позволяет найти и сохранить оптимальный баланс между количеством дизтоплива и газа для нормальной и стабильной работы мотора во всех режимах.

Советы и рекомендации

Для качественной реализации поставленной задачи рекомендуется приобретать системы ГБО для дизеля от проверенных производителей (Westport, OMVL и т.д.). Важно, чтобы установочные комплекты были специально разработаны и адаптированы для подобных инсталляций, а также были должным образом сертифицированы.

  • С большой ответственностью стоит подходить и к выбору самих установщиков. Если было принято решение поставить ГБО на дизель, лучше обратиться в крупные установочные центры, которые дают гарантию как на оборудование (в случае приобретения ГБО в конкретном установочном центре), так и на выполненные работы.

При выборе установочного комплекта стоит учесть, что сегодня на территории СНГ одним из самых выгодных и экономически оправданных решений является установка на дизель метанового оборудования.  Дело в том, что такая установка позволяет заместить около 75-80% дизельного топлива метаном, в то время как замещение пропаном возможно только на 40-45%

  • Еще крайне желательно обращать свое внимание на новейшие разработки и технологии, так установка ГБО на дизель является более «деликатным» процессом сравнительно с бензиновыми аналогами.

Например, технология HPDI является относительно новой схемой, которая позволяет добиться высокоточной комбинированной подачи дизельного топлива и газа метана, при этом соотношение замещения солярки газом достигает отметки  95% газа к 5% дизтоплива.

В основе решения лежит особая форсунка, которая способна последовательно впрыскивать газ и солярку. Другими словами, один инжектор сначала подает в цилиндр небольшую порцию дизтоплива, а уже затем происходит основной впрыск метанового заряда.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие форсунки для ГБО-4 лучше выбрать. Из этой статьи вы узнаете об особенностях газовых форсунок, их осоновных отличиях от бензиновых и дизельных инжекторов, а также на каком варианте лучше остановить свой выбор в том или ином случае.

Поданное ранее дизтопливо воспламеняется естественным образом от сжатия, играя роль свечи зажигания, а основная порция газа впрыскивается ближе к самому концу такта сжатия и воспламеняется от уже горящего дизельного топлива. Подобные решения позволяют эксплуатировать дизельный ДВС на газу с максимальной экономией.

  • Также добавим, что электронные системы управления двигателем после установки ГБО нужно обязательно настроить. Для этого должно использоваться уникальное программное обеспечение, которое позволяет выполнять тонкие настройки. В результате состав смеси на всех режимах будет оптимальным, что позволяет увеличить ресурс дизеля на газу, получить нужную отдачу от мотора, снизить уровень токсичности выхлопа и т.д.

Подведем итоги

Как показывает практика, на территории СНГ установка ГБО для дизелей не особенно популярна. При этом в Европе такой подход намного более востребован в сфере коммерческого транспорта. Даже с учетом относительно высокой стоимости процедуры перевода дизельного автомобиля на газ, отмечается быстрая окупаемость при больших пробегах.

Кроме экономии на разнице стоимости газа и солярки, водитель также может комбинировать использование двух разных видов топлива. При этом поставить газ сегодня можно практически на любой дизельный двигатель, даже оборудованный сложной  системой топливного впрыска Common Rail.

Напоследок хотелось бы отметить, что для легковых дизельных автомобилей, как правило, нет необходимости устанавливать ГБО. Дело в том, что дизель сам по себе является весьма экономичным типом ДВС. Однако если речь идет о коммерческом транспорте, тогда с учетом  постоянно растущих цен на топливо ситуация полностью меняется, а выгода от установки ГБО на дизельный мотор становится более очевидной.

Читайте также

Газ на дизельный двигатель — газодизель с ГБО

Газобаллонная система и дизель

Газ устанавливался на дизельные двигатели очень редко в отличии от бензиновых. Бензиновый и дизельный агрегаты очень сильно различаются по принципам воспламенения топлива, а также по степени сжатия.

Бензиновый — поджигает топливо при помощи свечей зажигания. А степень сжатия у него примерно 10:1.

Дизельный — поджигает топливо благодаря большой степени сжатия в цилиндрах, здесь она 18:1 и у него отсутствуют свечи зажигания.

Установка и эксплуатация газобаллонного оборудования в бензиновых агрегатах не вызывает сложностей, так как газ поджигается свечами аналогично бензину, а октановое число газа корректируется ЭБУ (электронным блоком управления). В дизеле смесь загорается от давления. Зажечь газ давлением не получается и такой подход не подходит для ГБО.

Сложности эксплуатации ГБО на дизеле

Причин всего три:

  • Температура самовоспламенения дизеля 385 градусов Цельсия, а пропана и метана 700 градусов.
  • Соответственно газообразное топливо нужно поджигать. Но в дизеле нет свечей!
  • Октановое чисто дизеля 60 против 120 единиц у газа. Чтобы мотор не пошел в «разнос», нужно снизить либо октановое число, либо степень сжатия.

Как видите реализация достаточно сложная, однако найдено два решения использования газа на дизельном агрегате.

Два принципа работы

Полная переделка. Способ спорный и не всегда эффективный как кажется на первый взгляд. Двигатель полностью переделывается с дизеля на газ. Минусом такого переоборудования является невозможность использования дизеля.

Агрегат модернизируют, чтобы он не вышел из строя, степень сжатия снижают до 12:1. Делается это для того, чтобы двигатель смог переварить октановое число в 120 единиц.

Устанавливается система поджога смеси, аналогично бензиновым агрегатам, то есть устанавливаются свечи. Такой мотор уже никогда не вернется к дизельному топливу. Еще одним минусом является цена такой переделки, она действительно велика.

Комбинированный принцип работы Dual Fuel. Легкореализуемый и недорогой вариант. Здесь нет полного отказа от дизельного топлива. В цилиндры подается как дизель так и газ попеременно.

Чтобы газ поджегся используется дизельное топливо. Ведь свечей здесь просто нет.

Принцип работы:

  • двигатель запускается на дизельном топливе;
  • активируется газовая система, дизель сжимается—воспламеняется и в момент воспламенения в цилиндр подается газ, который загорается от уже воспламененного топлива;
  • открываются клапана и сгоревшая смесь отводится;
  • цикл повторяется.

ГБО на дизель (установка, комплектующие, достоинства и недостатки)


Всеобщий процесс перевода двигателей автомобилей на пропано-бутановую смесь, с целью экономии на цене топлива и улучшения экологического положения,  охвативший все страны, не обошел и владельцев автомобилей с дизельными двигателями. Темой нашей сегодняшней статьи станет установка ГБО на дизель, мы попробуем рассказать какие подводные камни ждут владельцев дизельных двигателей, которые решились перевести свой автомобиль на газ.

Отличие бензинового ГБО от газодизеля

Так ставят ли гбо на дизель? Если с бензиновым двигателями дела обстоят более-менее понятно — заменили бензиновую смесь газовой, оставив при этом штатное воспламенение смеси от искрового разряда, и получили функциональный автомобиль на пропан-бутане. В дизельном же двигателе воспламенение смеси происходит за счет воспламенения дизельного топлива от высокого давления в конце такта сжатия.

Пропано-бутановая смесь от высокого давления не воспламеняется, именно этот факт и являлся серьезной проблемой при переводе дизельного агрегата на газ. Поэтому перевод дизельного двигателя для работы на пропано-бутановой смеси требует впрыскивать некоторое количество дизельного топлива для нормальной работы двигателя. Нужно это в первую очередь для обеспечения надежного воспламенения пропано-бутановой смеси и стабильной работы всей системы газодизеля.

Принцип работы газодизеля заключается в следующем.

  • В воздушный трубопровод дизельного агрегата подается газовоздушная смесь.
  • Ее воспламенение достигается путем воспламенения предварительно поджигаемой небольшой «запальной дозы» дизельного топлива, впрыск которой происходит непосредственно через форсунки основной системы подачи топлив.

Следует помнить, что дизельное топливо при работе такого «гибридного» двигателя тоже расходуется, но при этом расход солярки примерно в 3-4 раза меньше серийного расхода дизельного агрегата.

Интересный факт из истории автомобилестроения: на грузовики «Камаз», еще при СССР, был спроектирован и внедрен в серийное производство так называемый газодизель. В серийный двигатель дизельного «Камаза» подавалось приблизительно 80 процентов метана и 20 процентов солярки. Такая топливная смесь поджигалась запальной дозой дизельного топлива. Реально работающие экземпляры были только у «Камаза». В дальнейшем с развалом СССР проект посчитали не рентабельным и свернули.

Предпочтительным газовым топливом для дизеля является метан. 

Преимущества установки ГБО на дизель

К преимуществам газо-дизеля относится:

  • Более «мягкая работа» двигателя за счет более плавного нарастания давления в цилиндрах;
  • Меньше вредных выбросов в атмосферу;
  • Увеличенный запас хода и возможность ездить на двух видах топлива;

 

Недостатки газодизеля :

Следует выделить так же ряд недостатков, с которыми могут столкнуться владельцы автомобилей с дизельными агрегатами, работающими на газу.

  • Высокие требования к качеству используемых материалов;
  • Наличие спец оборудования для одновременного дозирования дизельного топлива и газа;
  • Сложный процесс настройки и регулировки;
  • Наличие газового баллона в багажнике автомобиля.

Следует также отметить тот факт, что установка ГБО на дизельный легковой автомобиль довольно затратная и ее окупаемость, по сравнению установкой на бензиновый двигатель, происходит намного дольше.

Установка гбо на турбированный двигатель

Довольно распространенным является вопрос «ставят ли гбо на турбированные двигатели?»

Здесь следует понимать, что турбированный дизельный двигатель практически нечем не отличается от атмосферного агрегата, а следовательно технология и сама установка гбо на турбированный двигатель нечем не отличается от установки ГБО на атмосферный мотор.

Таким образом ответом на вопрос «можно ли ставить гбо на турбированные двигатели» является — да, можно.

Комплектующие для установки ГБО на дизель

Состоит система газобаллонного оборудования для дизельного автомобиля из:

  • Баллона или связки баллонов. Это одна из самых громоздких частей системы. Следует помнить, что газовый баллон для пропан-бутана отличается от баллона для метана. Последние должны иметь более толстые стенки и выдерживать значительно большее давление.
  • Газового клапана.
  • Редуктора-испарителя. В отличие от пропан-бутана метан находится в баллоне в газообразном состоянии, но для его полноценной работы все же необходим редуктор- испаритель.
  • Газовых форсунок. Форсунки обеспечивают попадания газа в камеру сгорания.
  • Электронный блок управления (газодизельных мозгов). Считываем все показания системы и руководит работой газобаллонного оборудования в целом.
  • Датчиков акселератора, оборотов двигателя, давления газа в системе, температуры и прочих. Наличие датчиков помогает электронному блоку управления руководить процессами в системе ГБО и обеспечивает слаженную и безопасную работу ГБО.
  • Дизельных форсунок. обеспечивают попадания солярки в камеру сгорания.
  • Топливный насос высокого давления для дизельного топлива. Один из ключевых узлов системы. От правильного переоборудования и настройки этого узла зависит работоспособность ГБО на дизельном двигателе.
  • Переключатель вида топлива. Обычно состоит в виде кнопки или тумблера и устанавливается в кабине автомобиля в непосредственной близости к водителю.
  • Магистраль высокого давления.  По магистрали газ попадает из баллона в редуктор-испаритель.
  • Мультиклапан. Устанавливается в баллон, выполняет защитную функцию и обеспечивает попадание газа в баллон и подачу газа в систему.
  • Газовые фильтры. Обеспечивают предварительную и тонкую очистку газа перед попаданием его в форсунки и двигатель автомобиля.

Перевод дизельного двигателя на газо-дизельный режим работы обходится почти в 2 раза дороже, и соответственно окупается дольше, чем при переводе бензинового двигателя на газовое топливо.

Переоборудование газового двигателя для работы на газе.

Интересный факт из истории: в конце 90-х некоторые специалисты и маленькие фирмы по установке ГБО переделывали дизельные двигатели путем понижения степени сжатия двигателя до 12-13 единиц. Заменялись форсунки для впрыска дизельного топлива на искровые свечи зажигания, а также производилась замена топливного насоса высокого давления на магнето или систему зажигания.

Дальнейшее переоборудование на газ производилось как для обычного двигателя внутреннего сгорания с бензиновым питанием и искровой системой зажигания. Т.е дизель превращался в подобие карбюраторного двигателя. Разумеется такой вариант установки ГБО на дизель не обрел широкой популярности, и на данный момент времени практически не используется, уступив свое место газодизелю.

 

3.3 / 5 ( 3 голоса )

 

 

Установка гбо на дизельный двигатель

Многие люди не знают о преимуществах и принципе работы ГБО на дизельных двигателях. Прочитать о них вы сможете в данной статье.

Технологии

Раньше поставить ГБО на дизель считалось экзотикой. Ведь для этого приходилось совершать некоторые действия:

  • Установка системы зажигания.
  • Снижение давления в камере.

Перечисленные аспекты означают замену двигателя на другой. ГБО на дизель предусматривает использование газа, как альтернативного источника топлива.

Как работает ГБО?

Дизтопливо горит при давлении, а газ нет. Процесс будет происходить следующим образом:

  1. Уменьшается подача дизеля, который отвечает за поджигание.
  2. Происходит процесс впрыскивания газа.

Газовые форсунки будут работать одновременно с дизельными. Их соотношение зависит от оборота мотора. Чаще всего это 50 на 50 для пропана. Если метан – газовая доля увеличивается до 70 процентов и выше. Если вы двигаетесь по трассе, показатели использования газа будут самыми высокими.

Оборудование ГБО

У него мало отличий, если сравнивать с ГБО для двигателей, работающих на бензине. Но на дизельных появляется возможность контролировать подачу солярки при помощи специального устройства.

Для автомобилей с разными системами подачи топлива подойдут электронные активаторы или программные блоки, управляющие системой.

Они позволяют перекрывать или открывать систему газа при необходимости. Их преимущества:

  1. Контроль системы безопасности.
  2. Возможность открытия подачи газа, если он закончился.
  3. Возможность принудительно перевести автомобиль на использование дизеля, нажав только одну кнопку.

Экономический эффект

Самое важное здесь – денежный интерес. Чем цена на нефть выше, тем лучше будут развиваться газотопливные системы. Разработчики постоянно развивают системы, предоставляя все больше дизельных двигателей. Самое главное – наличие соответствующих заправок.

Преимущества газа

Замена топлива газом дает следующие преимущества:

  1. Сэкономить время и деньги.
  2. Поскольку газ будет гореть лучше, все характеристики и мощность автомобиля возрастут.
  3. Двигатель станет работать тише.

Недостатки

Но есть некоторые минусы:

  1. Установить ГБО на дизель – недешевое удовольствие.
  2. Проблема с заправками. Не во всех местах есть возможность покупки метана.
  3. Выгода от ГБО на дизеле будет, только если вы преодолеваете на автомобиле большие расстояния. То есть когда за год выходит больше 50 тысяч километров.

Как можно заметить, все недостатки касаются только цены на материалы. Нет ничего, что бы снижало технические аспекты транспортного средства.

Установка ГБО на дизель

Установить ГБО на дизельный двигатель непросто. Существует 2 способа.

Способ один – переоборудовать дизельный двигатель для ГБО

Данный способ проще. Но он кардинально переведет машину на газовое топливо. У вас не получится вернуться на дизельное топливо. Температура воспламенения горючего – около 300 градусов, в то время как у газа – 700 градусов. Потому придется переделывать системы питания и зажигания. Для этого потребуется сделать следующие изменения:

  1. Установить свечи зажигания вместо форсунок.
  2. Форсунки для газа установить во впускной коллектор.
  3. Убрать с камеры сгорания ненужный металл и установить железные прокладки.

Способ два – газодизель

Обычные газовые баллоны могут не подойти для дизеля. Это потому что в отличие от бензинового двигателя дизель работает без искр. В таких случаях подойдут газодизели, которые впрыскивают топливо. Такие двигатели работают одновременно на двух вариантах топлива:

  1. Дизельное, которое применяется, чтобы поджечь смесь.
  2. Газ, который используется для передвижения.

Для управления процессами используются специальные датчики и блок для управления ГБО. Они позволят вносить поправки и наблюдать за ситуацией. Блок управления подает сигналы на форсунки и двигатель. Это обеспечивает подачу дизельного горючего.

Самый лучший газ для дизеля – метан. Его можно смешивать с горючим в соответствии 4 к 1.

Если вы решили использовать пропан, потребуется вдвое больше дизельного топлива.

Если сравнивать преимущества метана и пропана, то первый дешевле по цене, но его сложнее найти, поскольку на большинстве заправок продается только пропан.

Для подачи горючего используется насос.

Преимущества газового оборудования на дизельных автомобилях:

  1. Можно ездить, используя оба варианта топлива.
  2. Меньше вреда окружающей среде.
  3. Срок службы масла и двигателя увеличиваются.
  4. Отсутствие риска детонации.

Недостатки газового оборудования на дизельном двигателе:

  1. Сложность в настройке и регулировании.
  2. Необходимо много места в машине для установки газового баллона.
  3. Необходимо часто менять фильтр и сливать конденсат.
  4. Высокая цена оборудования.

Устанавливать ГБО в машину с дизелем намного дороже, чем с бензиновым двигателем. ГБО на дизельный двигатель редко устанавливают для легковых машин из-за высокой цены на компоненты. А для грузовиков и крупной техники подобные двигатели – хороший вариант сэкономить.

Что нужно, чтобы поставить газовое оборудование на дизель?

  1. Блок управления. Основной в этой системе. Он состоит из контролеров и управляет работой комплекта.
  2. Насос для топлива. Один из важнейших компонентов. Необходим для подачи топлива. Если вы используете газ, придется его переделать.
  3. Редуктор-испаритель. В баллонах пропан находится в форме жидкости. Редуктор-испаритель нужен, чтобы превратить его в газ. Метан уже в форме газа, но редуктор все равно необходим для поддержки давления.
  4. Газовые форсунки. Необходимы, чтобы пропускать газ в камеру сгорания.
  5. Переключатель топлива. Нужен, чтобы водитель мог вручную менять топливо по своему желанию.
  6. Датчики температуры, синхронизации, газа и другие. Нужны для двигателя. Используются для создания смеси.
  7. Баллон с газом. Достаточно большой по размеру. Именно здесь и находится газ.
  8. Магистраль. Это трубка, через которую газ поступает из баллона в двигатель.
  9. Заправочные устройства. Необходимы для заправки газом.
  10. Мультиклапан. Необходим, чтобы газ мог попадать в баллон и выходить из него.
  11. Защитная аппаратура. Нужна для защиты баллона от переполнения и для сброса лишнего давления.
  12. Фильтр. Отвечает за очистку газа от примесей и мусора.

Как можно заметить, у ГБО на дизельном двигателе много плюсов. Он незаменим для грузовиков и крупной техники.

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

Оптимальные условия эксплуатации для ТОТЭ, работающего на метане, и гибридной системы микротурбин

Было проведено исследование полученной гибридной системы, сочетающей микротурбину, работающую на метановом газе (MTG), и твердооксидный топливный элемент (ТОТЭ). Целью данного исследования является оценка условий эксплуатации как функции независимых переменных системы, которыми являются плотность тока и коэффициент использования топлива. Численное моделирование было выполнено при разработке компьютерного кода на C ++, чтобы определить предпочтительную конфигурацию установки, а также оптимальный поток метана и плотность тока.Условия эксплуатации способны обеспечить эластичность и наиболее подходящий коэффициент использования топлива. Чтобы подтвердить надежность моделей, результаты моделирования были сопоставлены со справочными результатами, найденными в литературе.

1. Введение

В настоящее время вопрос экономии энергии и оптимизации ресурсов имеет первостепенное значение как в экономической, так и в экологической областях. Для соблюдения Киотского протокола важно инвестировать в новые формы получения энергии для существования [1, 2].Настоящая работа является частью этих проблем. Была проанализирована назначенная гибридная система, полученная в результате соединения твердооксидного топливного элемента (ТОТЭ) с газовой микротурбиной (MTG). Для этой цели был разработан код на языке C ++, позволяющий определить оптимальные условия работы системы в зависимости от плотности тока dfc топливного элемента и использования топлива (). Следует отметить, что только при разработке такого кода на C ++ с учетом как химических, так и физических явлений (т.е., баланс мощности, химические реакции и изменение состава), можно было оценить разницу в производительности, сравнивая разные схемы установки. Такие расчеты совпадают с текущим направлением, используемым в современном уровне техники (т. Е. Наличием дожигателя вместо прямого потока из батареи ТОТЭ в турбину). Хотя по-прежнему трудно найти экспериментальные данные для полной проверки модели, она была подвергнута сравнению с другой моделью, представленной в литературе.Важно подчеркнуть, что такой подход можно легко адаптировать к другим видам растений, только изменив используемые параметры и правильно определив рассматриваемые события. В данном конкретном случае для анализа газовой турбины за основу была взята паспортная табличка MTG Ansaldo 100 кВт, как и в [3–7]. Этот тип системы может достигать значений, сопоставимых с большими размерами, с точки зрения эффективности. Вот почему многие исследователи годами работали над тем, чтобы оценить наиболее подходящий тип приложения [8–11].Другие типы подобных систем, изученные с использованием того же подхода, - это те, которые больше ориентированы на оценку потенциала бытовых когенерационных систем (ТОТЭ-ТЭЦ) [12], те, которые оценивают связь между ТОТЭ и газовой турбиной большей мощности (ТОТЭ-ГТ ) [13–15], или те, которые учитывают топливный элемент с расплавленными карбонатами (MCFC) вместо SOFC [16–22]. В той же области конкретный SOFC-MTG может варьировать природу топлива (которое в данном случае представляет собой чистый метан, но может быть, например, синтез-газом или биомассой) [14, 21–27], и есть также те, которые пытаются несмотря на то, что рассматриваемые современные технологии не консолидированы, проводится первая экономическая оценка [27, 28].Даже одна и та же математическая модель может видеть разные подходы. В этой работе, например, предполагается линейный закон как функция температуры для расчета плотности тока анодного и катодного обмена, необходимой для расчета активационных потерь, тогда как в других работах она считается постоянной [23]. Что касается предела плотности тока, действительного для расчета потерь из-за концентрации, в этой статье мы рассматриваем то же самое для катода и анода, в то время как в других местах, несмотря на небольшие различия в результатах, проводится диверсификация [14].Другой подход, для расчета напряжения элемента, является использование полиномиальной функции тока, с помощью которого он вычисляет опорное напряжение и следующий расчет отклонения от этого напряжения из-за температуры, рабочее давление, а коренные зубы доли различных компонентов [29]. В этом случае из определения пределов физических, химических и технологических достижений различных компонентов были определены параметры, «свободные» от системы, и диапазон, в котором значения должны изменяться.

2. Конфигурации системы

Система, использованная в качестве эталона в этой работе, представляет собой гибридную систему (MTG + SOFC), описанную в [3]. Здесь, помимо ТОТЭ и МТГ, есть предреформер, дожигатель и эжектор, в котором метан смешивается с рециркуляцией газа. Этот тип системы способен обеспечивать в проектной точке электрическую мощность на оси, равную 428 кВт, разделенную на 319 кВт, вырабатываемую топливным элементом, и 109 кВт - газовой турбиной. Мощность, расходуемая двумя компрессорами (воздушным и топливным), составляет, соответственно, 148 кВт и 13 кВт для коэффициента полезного действия 0.61 и TIT 1240 К. В таблице 1 показаны основные технические и термодинамические данные газовой турбины и электролизера, а также значения потоков и блоков, представленных на следующих схемах установки. В этой работе были проанализированы три различные конфигурации системы, а именно «базовая система», «система с предварительным преобразователем» и «полная система». Как во второй, так и в третьей конфигурации добавляется компонент по сравнению с предыдущей схемой. По сравнению с системой, исследованной в [3], здесь нет эжектора.Предполагается, что рабочее давление метана такое же, как у ТОТЭ.


Конфигурация турбомашин Радиальный
Степень сжатия 3,9
Изэнтропический КПД компрессора 0,75
Изэнтропический КПД расширителя Расход воздуха [кг / с] 0,808
Механическая мощность MTG [кВт] 110
Скорость вращения [об / мин] 64000
Максимальная температура на входе в турбину [K] 1250
Мощность горелки [кВт] 300
Конфигурация ТОТЭ Трубчатый
Толщина анода [мм] 0.1
Толщина катода [мм] 2,2
Толщина соединения [мм] 0,085
Толщина электролита [мм] 0,04
Эффективность сгорания 0,98
КПД теплообменника 0,87
Плотность тока (dfc) [А / м 2 ] 2000–3600
Использование топлива 0.7–0.9
Поток 1 Холодный сжатый воздух, поступающий в теплообменник
Поток 2 Горячий сжатый воздух, поступающий на катод
Поток 3 Несжатый Ch5
Поток 4 Сжатый Ch5
Поток 5 Ch5 и выходная смесь из анода, входящая в анод
Stream 6 Выход из анода
Поток 7 Смешивание на выходе из анода с Ch5
Поток 8 Анод смешение на выходе с выходом из катода
Поток 9 Выход из катода
Поток 10 Смесь, поступающая в турбину
Поток 11 Выход из турбины, входящий в теплообменник
Поток 12 Тепло выход теплообменника
Поток 13 Ch5 и выходная смесь из анода поступает в предварительный риформинг
Поток 14 Выход из предварительного риформинга входит в анод
Поток 15 Выход из форсажной камеры входит в турбину
Поток 16 Выход из смесителя
Блок A Воздушный компрессор
Блок B Турбина
Блок C Генератор
Блок D Компрессор Ch5
Блок E Теплообменник
Блок F Инвертор
Блок G Твердооксидный топливный элемент
Блок H Блок предварительного риформинга
Блок I Дожигатель
Блок J Смеситель

2.1. Базовая система

На рисунке 1 показана схема базовой системы. Выхлоп анода (отмечен красным) разделен на две части: выхлоп с левой стороны направляется на рециркуляцию, а поток с правой стороны поступает в газовую турбину. Этот поток, наконец, объединяет выхлоп катода, чтобы он попал в детандер. Выходящий из турбины газ достигает теплообменника, где обеспечивает тепловую энергию для предварительного нагрева воздуха, забираемого из компрессора MTG. Затем «регенерированный» воздух (черный) попадает в топливный элемент со стороны катода.Рециркуляция смешивается с сжатым метаном (желтый), чтобы вместе попасть в анод топливного элемента (зеленый).


2.2. Система с предварительным риформингом

Работа системы с предварительным риформингом (рис. 2) отличается от гибридной системы, показанной на рис. 1, только из-за наличия предварительного реформинга. В последнем компоненте смесь метана и газа поступает в рециркуляцию, так что часть метана превращается в водород за пределами ячейки.


2.3. Полная система

В случае полной системы (рис. 3) отличие от предыдущей конфигурации состоит в том, что выхлоп анода, не направляемый на рециркуляцию, направляется ниже по потоку от ТОТЭ, где дожигатель (или дожигатель) обеспечивает окисление водорода и остатки окиси углерода. Выхлоп катода обеспечивает кислородом камеру дожигания, а продукты дожигания составляют рабочую жидкость детандера MTG. В остальном система полностью аналогична предыдущим конфигурациям.


3. Математическая модель

Здесь описаны процедуры, используемые для расчета основных переменных гибридной системы в зависимости от и dfc: рециркуляционный поток, температуры смешивания между рециркуляцией и работой анодной ячейки ввода метана, дожигания и воздуха, поступающего на катод, процентного содержания метана, преобразованного из установки предварительного риформинга, и различных рабочих параметров, то есть выходной мощности и эффективности. Расчет рециркуляции потока : мы вычисляем скорость рециркуляции воздуха в соответствии с тем, где выполняется расчет, где задается формулой Итак, если заданы значения dfc, рециркуляционный поток определяется однозначно. Расчет температуры смешения рециркуляционного анодного метана и метана под давлением ( блок A на рисунке 5) : смесь, образованная рециркуляцией газа и метана, выходящая из компрессора, поступает в топливный элемент. Температура на входе анода рассчитывается путем попыток баланса тепловой мощности, выраженной как

.

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 ключевым сырьем для производства химикатов, 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, на которые приходится 210 миллиардов кубических футов природного газа ежегодно, сбрасываются и сжигаются, по данным U.S. Управление энергетической информации. Между тем, развитие гидроразрыва пласта, или гидроразрыва, 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, путем окисления до метанола или карбонилирования 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 необходима для каталитической реакции, которая является гетерогенной. Настройка реакции либо на метанол, либо на уксусную кислоту возможна путем надлежащего контроля 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 связываем это с сохранением 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 перспективен для дальнейшего развития. 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 Цзюньцзюнь Шань и докторант Менгвэй Ли, которые оба являются первыми авторами статьи, приготовили 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 в Департаменте 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 улучшенными выходами и уменьшенным углеродным следом, при рациональном и более 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 реактивных двигателей для использования в самолетах. .

Их предложение - создать микроб, который ест метан в газе - выиграло премию Агентства перспективных исследовательских проектов - Энергетика (ARPA-E) на сумму 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 технологии 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 проект был экономически осуществимым. 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 будет промежуточный топливный продукт, который затем может быть направлен 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 доступны для масштабирования 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

Ссылка : NREL для преобразования метана в жидкое дизельное топливо (2013 г., 8 января) получено 5 января 2021 г. 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.

.Принцип работы дизельного двигателя

- Diesel Engine TraderDiesel Engine Trader

DieselEngineTrader.biz - это сайт, на котором можно найти последние новости и советы по всем типам дизельных двигателей…

Дизель Двигатель Контроль выбросов
Производится на основе специально разработанного катализатора для сжигания сажи, собираемой фильтром при типичных рабочих температурах дизельного двигателя Двигатель • Требуется использование топлива со сверхнизким содержанием серы (<50 ppmS ) для максимального сокращения выбросов и регенерации фильтра. CRT ® Сажевый фильтр - Эксплуатация Принцип Примеры… Обратный документ

Allied Signal Earnings - композитные материалы
Новый двигатель с турбонаддувом AS900 для региональных и дальних бизнес-джетов успешно прошел первые эксплуатационные испытания с опережением графика.в третьем квартале было достигнуто соглашение по принципу с продолжающимся ростом в Европе турбонагнетателей, используемых в турбокомпрессорах , дизель … Читать статью

Цикл Брайтона - Википедия, Бесплатная энциклопедия
Это напрямую компенсирует расход топлива для тех же рабочих условий , повышая эффективность; это двигатель Brayton также составляет половину системы комбинированного цикла, которая сочетается с двигателем Rankine Diesel ; Расширитель; Газогенератор; Компрессионное зажигание с однородным зарядом… Читать статью

.

Впрыск дизельного топлива

Впрыск дизельного топлива

Magdi K. Khair, 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.

Реферат : Назначение системы впрыска топлива - подавать топливо в цилиндры двигателя с точным контролем времени впрыска, распыления топлива и других параметров.К основным типам систем впрыска относятся насос-форсунка, насос-форсунка и common rail. Современные системы впрыска достигают очень высокого давления впрыска и используют сложные электронные методы управления.

Основные принципы

Назначение системы впрыска топлива

На характеристики дизельных двигателей сильно влияет конструкция их системы впрыска. Фактически, наиболее заметные успехи, достигнутые в дизельных двигателях, явились прямым результатом превосходной конструкции системы впрыска топлива.Хотя основная цель системы - подавать топливо в цилиндры дизельного двигателя, именно то, как это топливо подается, определяет разницу в характеристиках двигателя, выбросах и шумовых характеристиках.

В отличие от своего аналога с двигателем с искровым зажиганием, система впрыска дизельного топлива подает топливо под чрезвычайно высоким давлением впрыска. Это означает, что конструкции компонентов системы и материалы должны быть выбраны таким образом, чтобы выдерживать более высокие нагрузки, чтобы работать в течение продолжительного времени, что соответствует целям долговечности двигателя.Для эффективной работы системы также необходимы более высокая точность изготовления и жесткие допуски. Помимо дорогих материалов и производственных затрат, системы впрыска дизельного топлива характеризуются более сложными требованиями к управлению. Все эти функции составляют систему, стоимость которой может составлять до 30% от общей стоимости двигателя.

Основное назначение системы впрыска топлива - подавать топливо в цилиндры двигателя. Чтобы двигатель эффективно использовал это топливо:

  1. Топливо необходимо впрыскивать вовремя, то есть необходимо контролировать время впрыска и
  2. Необходимо подать правильное количество топлива для удовлетворения требований к мощности, то есть необходимо контролировать дозирование впрыска.

Однако для достижения хорошего сгорания недостаточно подавать точно отмеренное количество топлива в нужное время. Дополнительные аспекты имеют решающее значение для обеспечения надлежащей работы системы впрыска топлива, в том числе:

  • Распыление топлива - обеспечение того, чтобы топливо распылялось на очень мелкие частицы топлива, является основной задачей при проектировании систем впрыска дизельного топлива. Маленькие капельки гарантируют, что все топливо испарится и участвует в процессе сгорания.Любые оставшиеся капли жидкости плохо горят или выходят из двигателя. В то время как современные системы впрыска топлива способны обеспечивать характеристики распыления топлива, намного превосходящие то, что необходимо для обеспечения полного испарения топлива в течение большей части процесса впрыска, некоторые конструкции систем впрыска могут иметь плохое распыление в течение некоторых коротких, но критических периодов фазы впрыска. Конец процесса закачки - один из таких критических периодов.
  • Массовое смешивание —Хотя распыление топлива и полное испарение топлива имеют решающее значение, обеспечение достаточного количества кислорода в испарившемся топливе во время процесса сгорания не менее важно для обеспечения высокой эффективности сгорания и оптимальной производительности двигателя.Кислород поступает из всасываемого воздуха, захваченного в цилиндр, и достаточное количество должно быть увлечено топливным жиклером, чтобы полностью смешаться с имеющимся топливом во время процесса впрыска и обеспечить полное сгорание.
  • Использование воздуха —Эффективное использование воздуха в камере сгорания тесно связано с объемным смешиванием и может быть достигнуто за счет комбинации проникновения топлива в плотный воздух, который сжимается в цилиндре, и деления общего количества впрыскиваемого топлива на число струй.Должно быть предусмотрено достаточное количество форсунок, чтобы увлечь как можно больше доступного воздуха, избегая при этом перекрытия форсунок и образования зон с высоким содержанием топлива, в которых отсутствует кислород.

Основное назначение системы впрыска дизельного топлива графически представлено на Рисунке 1.

Рисунок 1 . Основные функции системы впрыска дизельного топлива

Определение терминов

Для описания компонентов и работы систем впрыска дизельного топлива используется множество специализированных понятий и терминов.Некоторые из наиболее распространенных из них включают [922] [2075] :

Сопло относится к части узла сопла / иглы, которая взаимодействует с камерой сгорания двигателя. Такие термины, как форсунка P-типа, M-типа или S-типа, относятся к стандартным размерам параметров форсунки в соответствии со спецификациями ISO.

Держатель форсунки или Корпус форсунки относится к части, на которой устанавливается форсунка. В обычных системах впрыска эта часть в основном выполняла функцию крепления форсунки и предварительного натяга игольной пружины форсунки.В системах Common Rail он содержит основные функциональные части: сервогидравлический контур и гидравлический привод (электромагнитный или пьезоэлектрический).

Инжектор обычно относится к держателю сопла и соплу в сборе.

Начало впрыска (SOI) или Время впрыска - время начала впрыска топлива в камеру сгорания. Обычно он выражается в градусах угла поворота коленчатого вала (CAD) относительно ВМТ хода сжатия.В некоторых случаях важно различать , указанный SOI, и фактический SOI. SOI часто обозначается легко измеряемым параметром, таким как время, в течение которого электронный триггер отправляется на инжектор, или сигнал от датчика подъема иглы, который указывает, когда игольчатый клапан инжектора начинает открываться. Точка в цикле, где это происходит, - это обозначенная SOI. Из-за механического отклика форсунки может быть задержка между указанным КНИ и фактическим КНИ, когда топливо выходит из сопла форсунки в камеру сгорания.Разница между фактическим SOI и указанным SOI заключается в запаздывании инжектора .

Начало поставки. В некоторых топливных системах впрыск топлива согласован с созданием высокого давления. В таких системах начало подачи - это время, когда насос высокого давления начинает подавать топливо в форсунку. Разница между началом подачи и SOI зависит от продолжительности времени, необходимого для распространения волны давления между насосом и инжектором, и зависит от длины линии между насосом высокого давления и инжектора, а также от скорости звука. в топливе.Разница между началом подачи и SOI может обозначаться как задержка впрыска .

Конец впрыска (EOI) - это время в цикле, когда впрыск топлива прекращается.

Количество впрыскиваемого топлива - это количество топлива, подаваемое в цилиндр двигателя за рабочий такт. Часто выражается в мм 3 / ход или мг / ход.

Продолжительность впрыска - это период времени, в течение которого топливо поступает в камеру сгорания из форсунки.Это разница между EOI и SOI и связана с количеством впрыска.

Схема впрыска. Скорость впрыска топлива часто меняется в течение периода впрыска. На рисунке 2 показаны три распространенные формы нормы: пыльник, пандус и квадрат. Скорость открытия и скорость закрытия относится к градиентам скорости впрыска во время открывания и закрывания сопла иглы, соответственно.

Рисунок 2 . Общие формы скорости закачки

События множественного впрыска. В то время как обычные системы впрыска топлива используют одно событие впрыска для каждого цикла двигателя, более новые системы могут использовать несколько событий впрыска. На рисунке 3 определены некоторые общие термины, используемые для описания событий множественной инъекции. Следует отметить, что терминология не всегда последовательна. Основной впрыск Событие обеспечивает основную часть топлива для цикла двигателя. Один или несколько впрысков перед основным впрыском, предварительные впрыски , обеспечивают небольшое количество топлива перед основным впрыском.Предварительный впрыск может также обозначаться как пилотный впрыск . Некоторые называют предварительный впрыск, который происходит за относительно долгое время до основного впрыска, как пилотный, а тот, который происходит за относительно короткое время перед основным впрыском, как предварительный впрыск. Впрыски после основных впрысков, пост-впрыски, , могут происходить сразу после основного впрыска (, закрытый пост-впрыск ) или относительно долгое время после основного впрыска (, поздний пост-впрыск, ).Постинъекции иногда называют после инъекций . Хотя терминология значительно различается, близкая повторная инъекция будет называться повторной инъекцией, а поздняя повторная инъекция - повторной инъекцией.

Рисунок 3 . Множественные события инъекции

Термин разделенный впрыск иногда используется для обозначения стратегий множественного впрыска, когда основной впрыск делится на два меньших впрыска приблизительно равного размера или на меньший предварительный впрыск, за которым следует основной впрыск.

В некоторых системах впрыска топлива могут возникнуть непреднамеренные последующие впрыски, когда форсунка на мгновение повторно открывается после закрытия. Иногда их называют вторичными впрысками .

Давление впрыска постоянно не используется в литературе. Это может относиться к среднему давлению в гидравлической системе для систем Common Rail или к максимальному давлению во время впрыска (пиковое давление впрыска) в обычных системах.

Основные компоненты топливной системы

Компоненты системы впрыска топлива

За некоторыми исключениями, топливные системы можно разделить на две основные группы компонентов:

  • Компоненты стороны низкого давления —Эти компоненты служат для безопасной и надежной доставки топлива из бака в систему впрыска топлива.Компоненты стороны низкого давления включают топливный бак, топливный насос и топливный фильтр.
  • Компоненты стороны высокого давления —Компоненты, создающие высокое давление, дозирующие и подающие топливо в камеру сгорания. К ним относятся насос высокого давления, топливная форсунка и форсунка для впрыска топлива. Некоторые системы могут также включать аккумулятор.

Форсунки для впрыска топлива можно разделить на тип отверстий или дроссельных игл, а также на закрытые или открытые.Закрытые форсунки могут приводиться в действие гидравлически с помощью простого подпружиненного механизма или с помощью сервоуправления. Открытые форсунки, а также некоторые новые конструкции форсунок с закрытыми форсунками могут приводиться в действие напрямую.

Дозирование количества впрыскиваемого топлива обычно осуществляется либо в насосе высокого давления, либо в топливной форсунке. Существует ряд различных подходов к измерению топлива, включая: измерение давления с постоянным интервалом времени (PT), измерение времени при постоянном давлении (TP) и измерение времени / хода (TS).

Большинство систем впрыска топлива используют электронику для управления открытием и закрытием форсунки. Электрические сигналы преобразуются в механические силы с помощью привода определенного типа. Обычно эти исполнительные механизмы могут быть либо электромагнитными соленоидами, либо активными материалами, такими как пьезоэлектрическая керамика.

Основные компоненты системы впрыска топлива рассмотрены в отдельной статье.

###

.

Очистные сооружения на судне объяснены

Сброс сточных вод, образовавшихся на борту корабля, - одна из немногих задач на корабле, о которой следует проявлять максимальную осторожность, если кто-то хочет спасти его и его судоходную компанию от крупного штрафа. Сточные воды, образующиеся на судне, не могут храниться на судне в течение длительного времени, и по этой причине они должны быть сброшены в море.

Хотя сточные воды могут сбрасываться в море, мы не можем сливать их прямо за борт, так как существуют некоторые правила, касающиеся слива сточных вод, которые необходимо соблюдать.Сточные воды в море - это, как правило, отходы туалетов, писсуаров и унитазов. Правила гласят, что сточные воды могут сбрасываться в морскую воду только после очистки, а расстояние до ближайшего берега составляет 4 морских мили.

Но если сточные воды не очищаются, их можно сбрасывать за 12 морских миль от ближайшего берега. Кроме того, сливаемые сточные воды не должны образовывать видимых плавающих твердых частиц и вызывать изменение цвета окружающей воды.Подробную информацию о правилах сброса сточных вод можно найти в Приложении IV к Конвенции МАРПОЛ.

Связанное чтение: ПРИЛОЖЕНИЕ 4 к МАРПОЛ Объяснение: Как предотвратить загрязнение сточными водами в море

Как правило, корабли предпочитают очищать сточные воды перед сбросом, чтобы избежать каких-либо затруднений. На рынке доступны различные методы очистки сточных вод, но наиболее распространенным из них является биологический тип, поскольку он занимает меньше места для сборного резервуара, в отличие от других методов.Кроме того, выбросы, производимые этим растением, экологически чистые. Следует отметить, что каждая установленная на борту система очистки сточных вод должна быть сертифицирована классификационным обществом и должна работать в соответствии с их требованиями и правилами.

Наиболее предпочтительным типом очистных сооружений является очистка аэробных бактерий. Анаэробные бактерии в равной степени способны разлагать и разрушать ил, но во время процесса они выделяют и выделяют вредные газы, такие как h3S и метан, которые токсичны и опасны для водных организмов.

Связанное чтение: 4 Важные термины, относящиеся к очистным сооружениям на судах

Компонент STP:

Сетчатый фильтр:

Сетчатый фильтр устанавливается на первом резервуаре возле входа сточных вод в СТП. Это помогает в удалении компонента фальсификации нечистот, такого как; туалетная бумага, пластиковая бумага, другие твердые вещества и т. д., которые могут засорить всю систему при попадании внутрь.

Биофильтр:

Биофильтр также является частью аэрационной камеры, которая обрабатывает сточные воды, выходящие из сетчатого фильтра. Реактор биофильтра с помощью мелких пузырьков воздуха, поступающих из воздуходувки, будет рассеивать загрязненное вещество, диффундируя и разрушая органическое вещество аэробными микроорганизмами. Тонкий пузырь, проходя через диффузор, увеличивает скорость передачи кислорода.

Отстойно-отстойная камера:

Очищенные сточные воды из реактора биофильтра поступают в следующую камеру, которая используется для отстаивания.Далее смесь будет разделена на высококачественную воду и осадок после отстаивания в отстойнике. Отделение осветления обычно является бункерным с наклонными сторонами, которые предотвращают прилипание и накопление ила и направляют его на всасывающую сторону эрлифтной трубы.

Необработанный ил, осевший на дне отстойника, возвращается в реактор биофильтра, где снова разрушается микроорганизмами.

Активированный уголь:

Активированный уголь устанавливается после отстойной камеры для устранения химической потребности в кислороде (ХПК) путем фильтрации и абсорбции.Это также помогает в лечении биологической потребности в кислороде (БПК) и взвешенных твердых частиц.

Хлоринатор:

Хлоратор установлен в последней камере для обработки воды последней ступени для слива за борт. Хлоратор может быть таблетированного дозирующего или химического типа. Внутри хлоратора на основе таблеток чистая вода напрямую контактирует с таблетками хлора, образуя раствор хлора. Хлоратор содержит цилиндры для заполнения хлоратора таблетками.

В насосе с химическим насосом отмеренное заданное количество NaOCl впрыскивается в резервуар для стерилизации / хлорирования с помощью поршневого насоса диафрагменного типа.

Связанное чтение: Разъяснение различных систем в зоне размещения корабля

Воздуходувка:

Обычно устанавливаются 2 воздуходувки, одна из которых работает как резервная для подачи воздуха (через пузырьки воздуха), помогая формированию микроорганизмов в реакторе биофильтра.Это также помогает в перемещении ила из отстойника, подаче воздуха в резервуар с активированным углем и обратной промывке ила.

Нагнетательный насос:

Напорный насос дуплексный и монтируется в последнем отсеке СТП. Это центробежные насосы без засорения, которые соединены с соответствующими двигателями. Насос работает в автоматическом режиме, управляемом реле уровня, установленным в резервуаре для стерилизации. Насос обычно работает в ручном режиме при выгрузке ила из отсеков после очистки внутренних частей резервуара.

Трубопровод:

  • Впускная труба, по которой сточные воды идут в установку, установлена ​​с правильным уклоном, чтобы предотвратить образование сгустков и конденсации.
  • Канализационная труба устроена так, что внутренние отверстия доступны для очистки во время технического обслуживания.
  • Сливное отверстие за бортом должно быть расположено на 200 ~ 300 мм ниже НДВ, а сливная труба должна быть снабжена обратным клапаном.

Прочтите по теме: Трубы и отводы - Основное руководство для второстепенных инженеров

Поплавки и реле уровня:

  • Обычно на камере хлорирования / стерилизации устанавливаются три поплавковых выключателя, а именно - реле высокого уровня, низкого уровня и реле высокого уровня сигнализации.
  • Эта камера также оснащена реле уровня для управления пуском-остановом нагнетательного насоса.

Работа биологических очистных сооружений:

Основным принципом работы установки биологической очистки является разложение неочищенных сточных вод. Этот процесс осуществляется за счет вентиляции канализационной камеры свежим воздухом. Аэробные бактерии выживают на свежем воздухе и разлагают неочищенные сточные воды, которые можно выбросить в море.Воздух - очень важный критерий в функционировании биологических очистных сооружений, потому что отсутствие воздуха приведет к росту анаэробных бактерий, которые производят токсичные газы, опасные для здоровья. Кроме того, после разложения сточных вод анаэробными бактериями жидкость темно-черного цвета вызывает изменение цвета воды, которую нельзя сливать. Таким образом, на установке биологической очистки сточных вод главная цель - поддерживать приток свежего воздуха.

Технологический отдел

Станция биологической очистки сточных вод разделена на три камеры: -

Камера аэрации

В эту камеру поступают неочищенные сточные воды, измельченные с образованием мелких частиц.Преимущество разбивания сточных вод на мелкие частицы заключается в том, что это увеличивает площадь, и большое количество бактерий могут атаковать одновременно, разлагая сточные воды. Сточные воды разлагаются на углекислый газ, воду и неорганические сточные воды. Воздух подается через диффузор в воздушную камеру. Давление воздушного потока также играет важную роль в разложении сточных вод. Если поддерживать высокое давление, смесь воздуха и сточных вод не будет происходить должным образом, и она уйдет без выполнения какой-либо работы, необходимой для разложения.Это по этой причине; Контролируемое давление важно внутри установки для очистки сточных вод, поскольку это способствует правильному перемешиванию и разложению за счет перемешивания, вызванного пузырьками воздуха. Как правило, давление поддерживается на уровне 0,3-0,4 бар.

Связанное чтение: Как судовой экипаж может способствовать сокращению образования отходов на борту судна?

Отстойник

Смесь жидкости и ила поступает в отстойник из камеры аэрации.В отстойнике осадок оседает на дне, а прозрачная жидкость - наверху. Ил, находящийся на дне, не может храниться внутри отстойника, так как это приведет к росту анаэробных бактерий и образованию грязных газов. Образовавшийся ил перерабатывается вместе с поступающим илом, где он смешивается с последним и способствует разложению сточных вод.

Хлорирование и сбор

В этой камере производимая из отстойника прозрачная жидкость переливается, и жидкость дезинфицируется с помощью хлора.Это происходит из-за присутствия в жидкости бактерий е-Coli. Чтобы снизить количество этих бактерий до приемлемого уровня, проводится хлорирование. Более того, чтобы уменьшить количество кишечной палочки, обработанную жидкость выдерживают не менее 60 минут. На некоторых заводах дезинфекцию также проводят с помощью ультрафиолета. Собранная жидкость сливается за борт или отстойник в зависимости от геологического положения судна. Если судно находится в ограниченном пространстве или вблизи береговой линии, сточные воды будут сбрасываться в сборный резервуар; в противном случае сточные воды сбрасываются непосредственно в море при достижении высокого уровня и сбрасываются автоматически до срабатывания реле низкого уровня.

Меры предосторожности для эффективной работы STP:

  • Вентилятор аэрации установлен для непрерывной работы, так как он помогает микроорганизмам выжить и расти. Никогда не выключайте воздуходувку, так как это приведет к гибели микроорганизмов, что, в свою очередь, снизит эффективность осветления и потребует несколько дней, чтобы снова вырастить микроорганизмы.
  • Никогда не бросайте в унитаз посторонние предметы, такие как окурки, бумагу, тряпки и т. Д., Так как они могут забить трубопровод или фильтр и помешать работе STP.
  • Туалетная бумага, используемая на борту, не должна содержать виниловых компонентов, так как это влияет на рост бактерий.
  • Никогда не используйте неразрешенные химические вещества или моющие средства для чистки туалета
  • Входная труба сточной воды должна располагаться ниже уровня воды внутри S.T.P для уменьшения пенообразования
  • pH проб сточных вод должен быть в диапазоне от 6 до 8,5
  • Содержание нитритов не должно превышать 10 мг / л NO2.

Связанное чтение: Техническое обслуживание и проверки очистных сооружений на судне

Регламент особой зоны:

В настоящее время территория Балтийского моря является единственной Особой зоной в соответствии с Приложением IV. Сброс сточных вод с пассажирских судов в Особом районе, как правило, запрещен новыми правилами, за исключением случаев, когда судно имеет в эксплуатации одобренную установку для очистки сточных вод и дополнительно соответствует стандартам удаления азота и фосфора.

Связанное чтение: 8 способов, которыми круизные лайнеры могут вызвать загрязнение морской среды

В соответствии с резолюцией MEPC.275 (69) вступают в силу требования к сбросу для Особых районов в правиле 11.3 Приложения IV к Конвенции МАРПОЛ для Особого района Балтийского моря:

1 на 1 июня 2019 года для новых пассажирских судов;

2 на 1 июня 2021 года для существующих пассажирских судов, кроме указанных в пункте 3; и

3 на 1 июня 2023 года, для существующих пассажирских судов, следующих непосредственно в порт или из порта, расположенного за пределами особого района, а также в порт или из порта, расположенного к востоку от 28 ′10 ′ восточной долготы в пределах особого района, который не входит в какой-либо другой порт. звонки в специальной зоне.

li {float: left; width: 48%; min-width: 200px; list-style: none; margin: 0 3% 3% 0 ;; padding: 0; overflow: hidden;} # marin-grid-81401> li .last {margin-right: 0;} # marin-grid-81401> li.last + li {clear: both;}]]>

Теги: отстойники

.

Смотрите также