Публикации
Не указал
Добрый день.Метановые движки бывают двух типов - с воспламенением от сжатия и от искры. В первом случае для воспламенения воздушно-метановой смеси применяется впрыск небольшой порции дизельного топлива. Расход соляры при этом не более 30 процентов от прежнего, всё остальное берет на себя метан. Второй случай - воспламенение от искры. Тут бывают переоборудованные бензиновые движки, или вновь построенные метановые.
Рассмотрим недостатки и преимущества всех трех вариантов.
В первом случае при работе с воспламенением от впрыска запальной струи дизтоплива, мы не имеем необходимой чистоты выхлопа, поскольку оно всё равно используется. Но, зато в случае окончания запасов метана такой движок без остановки переходит на 100 процентное питание дизтопливом. По газодизельному циклу работали московские автобусы "Икарус", так работает широко знаменитый в узких кругах "Викинг Грей".
Про переоборудование бензиновых движков: бензиновый движок имеет степень сжатия до 10, а метан позволяет иметь 13. Получается, недоиспользуем возможности движка. Пшик, а не экономия. Зато, закончился метан - машина сама переходит на бензин.
Есть ещё изначально построенные для работы на метане движки с воспламенением от искры и степенью сжатия 13. Я ездил на "Фольксваген Кадди" и "Мерседесе - Спринтере" с такими движками. Первая машина, хоть степень сжатия 13, каким-то непонятным макаром всё-таки переходит на бензин при отсутствии метана. Переходит сама, без участия водятла. Как им удается избежать детонации бензовоздушной смеси при такой степени сжатия - не знаю. "Мерседес - Спринтер" уже на бензин не переходит. Такой возможности нет. Есть ещё большие "Лиазы" на метане с ичкровым зажиганием. У них та же беда - кончился метан - суши весла. На соляре метановый двигатель с искровым зажиганием работать не может.
Вторая прблема - это хранение метана. Он может быть газообразный, обычно сжатый до 200 атмосфер. Я считал теплотворную способность, плотность метана и соляры, и могу сказать, что 80 литровый баллон сжатого метана эквивалентен всего 16 литрам соляры. Такой футбол прокатывает на автомобилях, которые используют полную мощность только на разгоне, а всё остальное время их мощность небольшая. Но и на авто запас хода сильно меньше.У меня были метановые "ЗиЛы". У них всё пространство между рамой и кузовом занимали баллоны, а запас хода был километров 200 против 400 - 500 у "бензинок". Низкая плотность у метана. Когда я "Спринтер" метаном (не пропан-бутаном, а именно метаном) заправлял, по весу это выходило около 4 килограммов, что эквивалентно 5 литрам дизельного топлива. При этом, указатель уровня топлива, точнее давления поднимался где-то на треть шкалы. Значит, полная заправка фургона - 12 килограмм метана, или кооло 15 литров дизтоплива. Мало.
Есть ещё одна фишка - жидкий метан, так называемый ЛНГ. Там сам баллон дорогущий - это раз. Не везде его можно ставить - это два. Жидкий метан имеет плотность менее 0,5, и при равных занимаемых объёмах топливная система, использующая метан проигрывает дизельному системе, использующей дизельное топливо в килограммах, которые можно взять на борт.
Ну, и заправка требует заземления и заправщика и автомобиля, стравливания воздуха из шлангов, иначе в баке образуется взрывоопасная смесь, нужен специальный пистолет, как в авиации, потому что температура - минус 163 градуса, и можно получить ожог.
Не для СПК всё это. Вот, "Викинг Грей" использует метан, но, если посмотреть его мощность и емкость двух его цистерн, то понятно, что на газодизельном цикле он может проехать около 2 суток, а дальше - только солярка. Он заправляется газом после каждого кругорейса. Спк, соответственно придется заправлять каждые 4 часа.
Обещанные комментарии к вашему подробному ответу:
1. Расход дизельного топлива для запала метано-воздушной смеси - в теории от 15% - до 50%. Как я понимаю, это будет зависеть от самого двигателя, типа и вида топливной аппаратуры, общего состояния двигателя и т.д. Новые импортные двигатели работают от 10%-15% дизельного топлива.
Газовый двигатель с искровым зажиганием несомненно экономически выгоднее и экологически чище газодизеля. Но реализация преимуществ транспортных средств, использующих газомоторное топливо в России, возможна только при условии создания широкодоступной сети заправочных станций СПГ. Так что, для речного флота применение двигателей на бензине или дефорсирование дизельных двигателей пока рассматривать не стоит.
В случае окончания запасов метана, учитывая отсутствие требуемой инфраструктуры - возможность продолжить движение на дизельном топливе - очень важный плюс в пользу метана!
По поводу применения метана на автотранспорте - практически все крупные автопроизводители выпускают автомобили, использующие метан в качестве топлива. VW, Ford, Chrysler, Fiat, Mercedes, Iveco, Volvo, Man. Список можно продолжать. Только Фиат выпустил 300К автомобилей модели Фиат Панда, использующих метан.
2.Хранение метана.
Существует компримированный природный газ и сжиженный природный газ.
Основные отличия: КПГ (сжатый газ), хранится под давлением 200-250 атм. Баллоны используются или цельнометаллические (т.н Тип-1) или композитные ( Тип-4). Основное отличие - материал корпуса, а следовательно - вес баллона. Баллоны высокого давления невзрывоопасны. Много тестов проводилось. Баллоны поджигали, стреляли в них, бросали с высоты.
Сжиженный природный газ (СПГ) хранится в криорезервуаре. Как уже писал Алексей, при неправильной или небрежной эксплуатации возможен термический ожог..Эксплуатация СПГ требует осторожной эксплуатации и специальной заправочной технологии. Каждый криорезервуар имеет свой ресурс. Так как метан охлажден до температуры -163 0С, при испарении он сам себя охлаждает. А значит, при постоянном отборе излишков газа, либо закачке их обратно в резервуар, нет необходимости в дополнительной холодильной инфраструктуре. А значит, СПГ тяжелее хранить. Значитнеобходимо ставить дожимные компрессоры на обратную закачку излишков, либо стравливать в атмосферу, либо использовать на двигателях.
Благодаря сжижению, а следовательно, уменьшению объема, емкость криорезервуара до 3-х раз выше баллонов высокого давления (до 600 нм/м3 против 200-250 нм/м3). То есть, дальность хода и автономность плавания по топливу увеличивается до более приемлемых цифр в современном судоходстве.
Паром Viking Grace, водоизмещением 57 000 тонн, другие суда группы Viking, паром Megastar, работающий на сжиженном газе из Пскова - все это только часть новых реалий современности.
Увеличение пространства для хранения метана - только трудность, а не проблема в использовании метана.
Использование СПГ или КГ на коротком плече оправданно. Чем проблемна заправка после каждого рейса?? Если процесс бункеровки будет несложен и скоротечен, то плюсы от использования метана перевешивают минусы.
Существующие технологии бункеровки СПГ в основном сводятся к применению автомобильных цистерн. Эта технология давно отработана, позволяет принимать оптимальные логистические решения, обеспечивает заправку судна сжиженным или компримированным метаном в нужное время, удобном для клиента месте и требуемом количестве. Кроме того эта же заправочная техника может использоваться в интересах автомобильного транспорта и объектов автономной газификации. Автомобильные метановозы позволяют максимально адаптировать эксплуатацию как под нужды потребителя, так и под потребности поставщика.
