Применение сжиженных газов

Для газобаллонных автомобилей используют пропанобутановые фракции нефтяных и не нефтяных газов. Теплота сгорания этих фракций составляет около 46 055 кДж/м3, октановое число у сжиженных газов выше, чем у бензинов, и находится в пределах 90 … 120 ед. При работе двигателей на газообразном топливе улучшаются условия работы моторного масла, которое значительно меньше загрязняется различными примесями.

По ГОСТ выпускаются сжиженные газы трех марок: СПБТЗ – зимняя техническая пропанобутановая смесь для коммунально-бытового потребления; СПБТЛ – летняя техническая пропанобутановая смесь для коммунально-бытового потребления; БТ – технический бутан для коммунально-бытового потребления.

Пропан и пропилен являются основными компонентами сжиженного газа, которые обеспечивают оптимальное давление насыщенных паров в газовом баллоне. Бутановая составляющая, которая включает в себя нормальный бутан, изобутан, бутилен, изобутилен и другие изомеры, является наиболее калорийной составляющей сжиженных газов и легкосжимаемым компонентом. Наиболее целесообразно применять газ с большим содержанием бутановых фракций в летнее время, особенно в районах с жарким климатом.

При работе двигателя на сжиженном газе мощность снижается значительно меньше, чем при работе на сжатом газе рисунке

Потерю мощности двигателя при работе на сжиженном газе можно компенсировать за счет повышения степени сжатия.

В результате перевода карбюраторного двигателя на сжиженный газ при оптимальной степени сжатия удельный расход топлива уменьшается на 5 - 6%. Кроме того, в зависимости от режима работы шум снижается на 7 - 8 дБ. Баллоны заполняют сжиженным газом не более чем на 90 % объема. Масса баллонов, которые рассчитываются на давление 1, 6 МПа, отнесенных к 1 л газа при 20 °С, составляет 0, 64 - 0, 7 кг. Сжиженные газы обладают большим коэффициентом объемного расширения. Поэтому в случае полного заполнения баллона, т.е. без наличия паровой подушки, даже незначительное повышение температуры газа приведет к резкому увеличению давления в баллоне, которое составляет примерно 7 кгс/см2 на каждый градус повышения температуры сжиженного газа. В отечественных автомобильных баллонах для сжиженного газа объем паровой подушки составляет 10 % от полной вместимости баллона. В связи с тем, что сжиженные газа не имеют запаха, то, для обнаружения наличия их в воздухе при утечках из газовых систем в них вводят одоранты (пахучие вещества). Добавление одорантов в сжиженный газ в определенной концентрации не вредно для человека и не разрушает материала, из которых изготавливаются узлы и детали газовых систем. В качестве одоранта используется, например, этилмеркаптан, запах которого ощущается при его содержании в количестве 0, 19 г на 1000 м³ воздуха.

Вопросы для самопроверки

1. От чего зависит скорость распространения пламени в процессе сгорания?

2. В чем отличие нормального и турбулентного пламени?

3. Что такое детонационное горение?

4. Что характеризует октановое число? Как оно определяется?

5. Что такое «самовоспламенение» топлива? Что такое цетановое число и как оно определяется?