A gáz a benzin riválisa
Gáz (a francia gáz, a görög káosz - káosz), az anyag összesített állapota, amelyben egyenletesen kitölti az adott térfogatot.
A harmincas években a múlt század angol Barnett szabadalmi oltalmat kapott a gázmotor, és 1860-ban a francia E. Lenoir épített motor, hogy fut a kevert levegő és a gáz. Ez a tüzelőanyag-választék nem meglepte senki - még nem volt benzin.
A benzint üzemanyagként két évtized után használták fel, amikor G. Daimler benzin belső égésű motorral dolgozott. A benzinmotor az első "önjáró kerekes székeken" - autókra helyezte a lót.
Az autók számának folyamatos növekedése jelentősen növelte a benzingyártást. A gázról mint lehetséges motoros üzemanyagról sokáig elfelejtették. Csak száz évvel Barnett után, a század késő harmincas éveiben az ötlet felhasználása újjáéledt. Ekkor megjelentek az első gáztermelő autók. Gáz keletkezett a kemencében, és onnan a gépbe került.
A benzin ára emelkedik, és ma megpróbálják helyettesíteni. És a földgáz, valamint szintetizált gázok és folyadékok, például - az alkohol, amely nem szorul ki a legkülönbözőbb anyagok: a cukornádat narancshéj.
Az ilyen típusú üzemanyagok kevésbé veszélyesek a környezetre, mint a benzin.
Az oktánszám 105?
A tanulmányok megcáfolták a jól megalapozott nézetet, miszerint kötelező a benzin helyett a gáz használata. A gázüzemanyag teljesen ég, ezért a szén-monoxid koncentrációja a kipufogógáz-motorban többszörösen kisebb.
A benzinben lévő kocsi kén-dioxidot bocsát ki a légkörbe, amely az üzemanyag kén komponenseinek és a tetraetil-ólom égéséből keletkezik. A földgázban általában a kén nem létezik, ezért nincs kéngáz vagy ólomvegyület a gázmotor kipufogójában.
A benzinmotor kipufogógázaiban az üzemanyag elégetése miatt a szénmonoxid (CO), az emberre mérgező anyag is létezik.
Mind a benzin, mind a benzin azonos mennyiségű szénhidrogént bocsát ki a légkörbe. Az emberi egészség szempontjából a szénhidrogének önmagukban nem veszélyesek, hanem az oxidációjuk termékei. A benzinmotor viszonylag könnyen oxidálható anyagokat bocsát ki - etil és etilén, valamint a gázmotor - metán, amely a legmegfelelőbb az összes végső szénhidrogén oxidációjával szemben. Ezért a gázüzemű szénhidrogén-emisszió kevésbé veszélyes (lásd az "Energiaforrások" című könyv 1.5. Ábráját).
A gáz mint motor üzemanyag nemcsak rosszabb a benzinnél, hanem felülmúlja a tulajdonságait is.
A belső égésű motor egy klasszikus négyciklusú ciklussal működik. A levegő és a tüzelőanyag gázhalmazállapotú keverékét a motor hengerébe szívják, egy dugattyúval összenyomja, amely meggyújtja a szikragyújtást, a dugattyút nyomja és a hajtókar mechanizmust mozgatja, majd a hengerből kilép.
Minél többet nyerhet az üzemanyagról a robbanás előfordulása nélkül *, annál nagyobb a motor teljesítménye. Az üzemanyag antiknock képességét az oktánszám határozza meg. Minél magasabb, annál jobb az üzemanyag. Az átlagos oktánszámú földgáz - 105 - nem érhető el minden benzinosztály esetében.
* Detonáció [lat. detonálja a mennydörgést] - az anyag lángjának terjedése az adott anyagban a hangsebességet meghaladó sebességgel.
A belső égésű motor levegő és porlasztott üzemanyag keverékében működik. A keverék meggyújtásához bizonyos koncentrációra van szükség. A gáz a benzinnel összehasonlítva alacsonyabb koncentrációjú égetéseket, pl. több "szegény" keverékkel. A gázkoncentráció növelése és a keverék gazdagítása esetén lehetséges a motor teljesítményének növekedése. Az ebéd keveréke ellenben képes csökkenteni a hatalom. Lehetőség van a keverék összetételének megváltoztatására a motor teljesítményének szabályozására: a gáz, mivel az üzemanyag sokkal "engedelmes" a benzinre.
A művelet kimutatta, hogy a gázzal működő autók sokkal tartósabbak - javítás nélkül fele vagy kétszer dolgoznak. Amikor a gáz ég, kevésbé szilárd és hamu keletkezik, ami megnöveli a motor hengerének és dugattyúinak kopását. Ezenkívül az olajfilm hosszabb ideig tart a fém felületeken, nem mossa le a folyékony üzemanyagot, és végül a gáz gyakorlatilag nem okoz korróziót a fémben.
A földgáz számos előnye ellenére még túl korai lenne a benzinkutak bezárása és a benzin dobozok eldobása.
A gázüzemanyag-átállásnak saját nehézségei vannak. Például a természetes metán sűrűsége ezerszer alacsonyabb, mint a benzin sűrűsége. Ezért, ha atmoszférikus nyomáson metánnal tölti meg a gépkocsit, akkor egy benzinnel megegyező mennyiségű üzemanyag szükséges 1000-szer nagyobb tartályra. Annak érdekében, hogy ne szállítsanak hatalmas pótkocsit az üzemanyaggal, növelni kell a gáz sűrűségét. Ezt úgy érhetjük el, hogy a metánt 20 MPa-ra (200-250 atmoszféra) összenyomjuk. Ebben az állapotban tárolásra speciális hengereket használnak, amelyeket autókra szerelnek.
A földgáz-metán képes csökkenteni a térfogatot (600-szor) az alacsony hőmérsékletű cseppfolyósítással. Az ilyen folyékony gázt speciális "gáztartályokban" lehet szállítani 6 atmoszféra legfeljebb 6 atmoszféra nyomáson (víznyomás vízcsapban). Számos technikai fejlesztés és szabadalom létezik ilyen technika folyékony metán előállítására. A világon már több millió millió tonna metán van hűtve (körülbelül -120 ° C-os hőmérsékleten), már termeltek és fogyasztottak. A legnagyobb termelők: Indonézia, Algéria, Líbia, USA, Norvégia stb. A szállításhoz a metán tartályhajókat legfeljebb 120 000 tonna (Japán) elmozdulással használják. A metán teljes égéstermékei ártalmatlan anyagok - szén-dioxid és víz. Ezért nem tapasztalunk semmilyen kellemetlenséget konyhánkban, ahol a gázégők (metán) égnek egész nap.
Propán-bután
A propán-bután szintetikus üzemanyag. Olajból és kondenzált kőolaj-gázokból származik. A keverék folyadék tárolása és tárolása 1,6 MPa (16 atmoszféra) nyomáson történik. A cseppfolyósított propán-bután gázhengeres berendezései némileg egyszerűbbek. A benzinkút töltőállomásokon történő üzemanyagtöltő gépek egyszerű és nagyon hasonlítanak a benzin üzemanyagtöltéséhez.
Tulajdonságai miatt a cseppfolyósított propán-bután szinte nem különbözik a sűrített földgáztól. Ugyanaz a magas oktánszám, ugyanaz a jó környezeti és teljesítménymutatók. Van cseppfolyós propán-bután és előnye a metánnal szemben - 225 liter elegendő ez az üzemanyag körülbelül 500 kilométeres távon, és a nyolc palackban lévő metán félszer annyi. A cseppfolyósított gázban a fele olyan sok gép van, mint a sűrített gázok, és ezért. A propán-butánt 20-25-szer kisebb mértékben termelik, mint a földgáz.