Доклад : Газ – соперник бензина 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Доклад >> Биология и химия


Газ – соперник бензина




Газ – соперник бензина

Виктор Лаврус

Газ (фр. gaz, от греч. chaos – хаос), агрегатное состояние вещества, в котором оно равномерно заполняет весь предоставленный ему объем.

В тридцатые годы прошлого века англичанин Барнетт получил патент на газовый двигатель, а в 1860 году француз Э. Ленуар построил мотор, работающий на смеси воздуха и газа. Такой выбор горючего никого не удивил – бензина еще не было.

Бензин в качестве горючего был использован спустя два десятилетия, когда Г. Даймлер создал бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Бензиновый мотор заменил лошадь в первых «самодвижущихся колясках» – автомобилях.

Повсеместный рост количества автомобилей потребовал значительного увеличения объемов производства бензина. О газе как о возможном моторном топливе надолго забыли. Лишь через 100 лет после Барнетта, в конце тридцатых годов нашего столетия, возродилась мысль о его использовании. Тогда появились первые газогенераторные автомобили. Газ вырабатывался в топке, а оттуда подавался в двигатель.

Бензин дорожает, и сегодня его пытаются заменить. И природным газом, и синтезированными газами и жидкостями, например – спиртом, который гонят из самого разного сырья: от тростника до апельсиновых корок.

Все эти виды топлива менее опасны для окружающей среды, чем бензин.

Октановое число 105?

Исследования опровергли устоявшееся мнение, что использование газа вместо бензина – вынужденная мера. Газовое топливо сгорает полнее, поэтому концентрация окиси углерода в выхлопе газового двигателя в несколько раз меньше.

Автомобиль на бензине выбрасывает в атмосферу сернистый газ, который образуется от сгорания сернистых компонентов топлива, и тетраэтилсвинец. В природном газе серы, как правило, нет, а поэтому в выхлопах газового двигателя нет ни сернистого газа, ни соединений свинца.

В отработанных газах бензинового двигателя из-за неполного сгорания топлива содержится и окись углерода (СО) – токсичное для человека вещество.

И газовые, и бензиновые автомобили выбрасывают в атмосферу одинаковое количество углеводородов. Для здоровья человека опасны не сами углеводороды, а продукты их окисления. Двигатель, работающий на бензине, выбрасывает сравнительно легко окисляющиеся вещества – этил и этилен, а газовый двигатель – метан, который из всех предельных углеводородов наиболее устойчив к окислению. Поэтому углеводородный выброс газового автомобиля менее опасен (см. рис. 1.5 книги «Источники энергии»).

Газ как моторное топливо не только не уступает бензину, но и превосходит его по своим свойствам.

Двигатель внутреннего сгорания автомобиля работает по классическому четырехтактному циклу. Газообразная смесь воздуха и топлива всасывается в цилиндр двигателя, сжимается поршнем, воспламеняется искрой, давит на поршень и двигает шатунный механизм, а затем выбрасывается из цилиндра.

Чем сильнее можно сжать топливо без возникновения детонации*, тем больше мощность двигателя. Антидетонационную способность топлива определяют октановым числом. Чем оно выше, тем лучше топливо. Среднее октановое число природного газа – 105 – недостижимо для любых марок бензина.

* Детонация [лат. detonare прогреметь] – распространение пламени в веществе со скоростью, превышающей скорость звука в данном веществе.

Двигатель внутреннего сгорания работает на смеси воздуха и распыленного топлива. Для воспламенения смеси нужна определенная концентрация топлива. Газ, в сравнении с бензином, горит при меньших концентрациях, т.е. при более «бедных» смесях. В случае повышения концентрации газа и обогащения смеси можно добиться увеличения мощности двигателя. Обедняя смесь, наоборот, можно понизить мощность. Возникает возможность изменением состава смеси регулировать мощность двигателя: газ как топливо значительно «послушнее» бензина.

Эксплуатация показала, что автомобили на газе более выносливы – в полтора-два раза дольше работают без ремонта. При сгорании газа образуется меньше твердых частиц и золы, вызывающих повышенный износ цилиндров и поршней двигателя. Кроме того, масляная пленка дольше держится на металлических поверхностях – ее не смывает жидкое топливо, и, наконец, газ практически не вызывает коррозию металла.

Несмотря на многочисленные достоинства природного газа, закрывать заправочные станции и выбрасывать бензиновые канистры еще рано.

Метан

В переходе на газовое топливо есть свои сложности. Так, например, плотность природного метана в тысячу раз ниже плотности бензина. Поэтому, если заправлять автомобиль метаном при атмосферном давлении, то для равного с бензином количества топлива понадобится бак в 1000 раз больше. Чтобы не возить огромный прицеп с топливом, необходимо увеличить плотность газа. Это можно достичь сжатием метана до 20...25 МПа (200...250 атмосфер). Для хранения в таком состоянии используются специальные баллоны, которые устанавливаются на автомобилях.

Природный газ-метан способен резко уменьшать объем (в 600 раз) при его низкотемпературном cжижении. Такой жидкий газ можно перевозить в специальных «бензобаках» при давлении не более 6 атмосфер (давление воды в водопроводном кране). Имеется множество технических разработок и патентов по реализации такой технологии получения жидкого метана. Во всем мире уже производится и потребляется много миллионов тонн охлажденного (до температуры около –120°C) метана. Крупнейшими производителями является Индонезия, Алжир, Ливия, США, Норвегия и т.д. Для перевозки используются танкеры-метановозы водоизмещением до 120 000 тонн (Япония) Продуктами полного сгорания метана являются безвредные вещества – углекислый газ и вода. Именно поэтому мы не испытываем неудобств на наших кухнях, где иногда целый день горят газовые (метановые) горелки.

Пропан-бутан

Пропан-бутан – синтетическое топливо. Его получают из нефти и сконденсированных нефтяных попутных газов. Чтобы эта смесь оставалась жидкой, ее хранят и перевозят под давлением в 1,6 МПа (16 атмосфер). Газобаллонная аппаратура для сжиженного пропан бутана несколько проще. Процесс заправки машин на газонаполнительных станциях несложен и очень похож на заправку бензином.

По своим свойствам сжиженный пропан-бутан почти не отличается от сжатого природного газа. То же высокое октановое число, те же неплохие экологические и эксплуатационные показатели. Есть у сжиженного пропан бутана и преимущество перед метаном – 225 литров этого горючего хватает на пробег около 500 километров, а метана, помещающегося в восьми баллонах – на вдвое меньший. На сжиженном газе работает вдвое меньше машин, чем на сжатом и вот почему. Пропан бутана получают в 20...25 раз меньше, чем добывают природного газа.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.n-t.org.ru

Похожие работы:

  • Изобретение автомобиля

    Реферат >> Транспорт
    ... применения. Работал на газе и на бензине. Все позднейшие конструкции ... разрыв между автомобилем с ДВС и их соперниками. К 20-м годам запас энергии, ... Например, природный газ, он технически и экономически оправдывает себя. Газ лучше бензина смешивается с ...
  • Место Германии в мировой экономике и ее экономические отношения с Россией

    Курсовая работа >> Международные отношения
    ... внесли следующие группы товаров: газ, жидкое топливо, бензин, а также овощи (+ ... Проблематичной остается ситуация с транспортировкой природного газа и его потреблением. Без технологической ... , что Германия является историческим соперником атлантистов, до сих пор ...
  • Америка против России. Книга

    Реферат >> Геополитика
    ... базе месторождений каменного угля горючий газ, бензин и горячую воду для отопления городов ... и затраты, "чтобы плодами воспользовался будущий соперник? Тем более, что проведение каких ... . Надо создавать неприятности для своих соперников. Если у них уже есть ...
  • Конкуренция как механизм саморегулирования рыночной экономики

    Реферат >> Экономическая теория
    ... возможности «отбить» покупателей у своих соперников. | Другой фронт развертывается среди ... передачи более плавно. Педали газа у участников теста обладают примерно ... 7,2 Смешанный цикл Н/Д 9,6 (9,9) Топливо Бензин А-95 Бензин А-95 Емкость топливного бака, л 51 ...
  • Свинец и экология

    Реферат >> Экология
    ... отрицательными качествами. Достойными соперниками ТЭС оказались некоторые карбонилы ... металлов. Таблица №9. Реальные соперники тетраэтилсвинца. Формула Fe(CO)5 ... 4.3.2. Состав бензина 4.3.3. Октановое число 4.3.4. Воздействие отработавших газов автомобиля на ...
  • Состояние и развитие ВЭД нефтяной отрасли России

    Курсовая работа >> Международные отношения
    ... производство и использование этилированного автомобильного бензина в соответствии с федеральным ... предприятиями (попутный газ) и независимыми производителями газа. Предприятиями ОАО ... приблизился к своему главному сопернику, то по масштабам нефтепереработки ...
  • Конкуренция BMW и Mercedes на Российском авторынке

    Реферат >> Остальные работы
    ... передачи более плавно. Педали газа у участников теста обладают примерно ... (7,6) 7,2 1 2 3 Смешанный цикл --- 9,6 (9,9) Топливо Бензин А-95 Бензин А-95 Емкость топливного бака, л 51 ... а российских в особенности, марка -соперник BMW на мировом рынке - "Мерседес" ...
  • Современный активный English

    Книга >> Иностранный язык
    ... слушать свисток судьи, а на возмущающегося соперника не обращать внимания. Эмоции — плохой ... учуяла запах лисы; 9. ускорять, поддавать газу, убыстрять: — Please guys, pick up ... paddle! - Ну, а теперь, Майк, если бензин кончится прямо посередине этой проклятой ...
  • История Румынии

    Реферат >> История
    ... вызвала восхищение всего мира". Последнего соперника - И.Г.Маурера Чаушеску убрал с ... -кстильных изделий, 11,6% обуви, 6,3% бензина, производившихся в стране. В последние годы ... о допол-нительных поставках российского газа (2 миллиарда кубометров),что позволило ...
  • Romania-correct

    Реферат >> Остальные работы
    ... почти 92%, в производстве электроэнергии и газа - 95%, в металлургии - 74%,в ... вызвала восхищение всего мира". Последнего соперника - И.Г.Маурера Чаушеску убрал с ... текстильных изделий, 11,6% обуви, 6,3% бензина, производившихся в стране. В последние годы ...