Paistettu maakaasu on Määritelmä, koostumus, ominaisuudet

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-02 13:54

Useimmissa tapauksissa nykyaikaiset henkilö-, henkilö- ja rahtiajoneuvot toimivat tietysti öljypolttoaineella. Joskus autot voidaan kuitenkin täyttää paineistetulla maakaasulla. Tällä polttoaineella on ennen kaikkea se etu, että sitä voidaan pitää tällä hetkellä edullisimpana autona.

Määritelmä ja mikä se on

Vuoteen 1994 asti paineistettua kaasua kutsuttiin yksinkertaisesti nesteytetyksi maakaasuksi. Tällä hetkellä autoilijoiden keskuudessa tämäntyyppinen polttoaine on melko suosittu. Se on tavallista CNG-maakaasumetaania, joka on puristettu erikoislaitteilla 20 MPa:n paineeseen ja täytetty sylintereihin. Jälkimmäiset asennetaan edelleen suoraan autoon ja sisältyvät sen polttoainejärjestelmään.

Edut ja haitat

Joten puristettu maakaasu on vain nesteytettyä metaania. Tämän tyyppisen polttoaineen edut rahansäästön lisäksion massaa. CNG:n etuja ovat muun muassa:

• moottorin käyttöiän pidentyminen noen puuttumisen vuoksi;
• ympäristöturvallisuus;
• vähentää moottorin melua;
• luotettavuus.

Tietenkin painekaasulla polttoaineena on joitain haittoja. Näitä ovat esimerkiksi:

• korkeat kustannukset auton muuttamisesta kaasukäyttöiseksi;
• CNG-säiliöiden suuret mitat;
• moottorin tehon menetys;
• mahdollinen kaasun haju.

Kuinka vastaanottaa

Nesteytä maakaasumetaania asemilla erityisillä kompressoreilla. Se varastoidaan ja kuljetetaan erikoisrakenteisissa varastosäiliöissä. Itse asiassa maakaasu toimitetaan CNG-tankkausasemille tavanomaisella tavalla - pääputkia pitkin. Tällaisilla asemilla on tietysti noudatettava erilaisia paineistetun maakaasun kuljetuksen, valmistuksen, varastoinnin ja ruiskutuksen standardeja. GOST 27577-2000 on asiakirja, jonka mukaan kaikki nämä toiminnot on suoritettava.

CNG:n koostumus

CNG valmistetaan siis tavallisesta metaanista puristamalla. Näin ollen sillä on sama koostumus. Eli se on CnH2n+2-hiilivetyjen seos. CNG:n pääkomponentti, kuten jo mainittiin, on metaani CH4. Sen pitoisuus puristetussa kaasussa on noin 98 %. Raskaammat hiilivedyt voivat olla myös CNG-komponentteja:

• etaani C₂N_6;
• butaaniS₄N_10;
• propaani C₃H_8.

Tällainen kaasu voi sisältää myös muita kuin hiilivetyaineita:

• vety H_2;
• hiilidioksidi CO_2;
• helium He;
• typpi N_2;
• rikkivety H_2S.

Maan suolistossa muodostuu maakaasua, joka sittemmin puristuu paineistetussa maakaasussa ja on seurausta orgaanisen aineen anaerobisesta hajoamisesta. Aluksi tämäntyyppisellä mineraalilla ei ole väriä tai hajua. Maakaasu, mukaan lukien CNG, on kuitenkin räjähtävä aine. Siksi ennen käyttöä siihen lisätään erityisiä haihtuvia komponentteja, joilla on pistävä haju. Tämä on välttämätöntä, jotta ihmiset voivat nopeasti havaita vuodot työskennellessään tällaisen kaasun kanssa. Tällä tavalla valmistetun CNG:n haju on erittäin pistävä pienilläkin pitoisuuksilla.

Suorituskyky

Painestettu maakaasu on eräänlainen polttoaine, jolle on ominaista muun muassa suhteellisen alhainen palovaara. Sen alempi syttymiskynnys on 645°C. Bensiinillä tämä luku on esimerkiksi 550 ° C. CNG:n vaarallinen pitoisuus ilmassa on 4-15 % jälkimmäisen tilavuudesta.

Myös maakaasu:

1. 1,6 kertaa ilmaa kevyempi. Eli kun se vuotaa, se yksinkertaisesti nousee nopeasti ylös ja haihtuu.
2. Ei myrkyllistä.

Säännösten mukaan tämä polttoainetyyppi kuuluu herkkyydeltään 4. luokkaan. Vastaanottajaesimerkiksi samaa bensiiniä pidetään tässä suhteessa vaarallisempana aineena ja se kuuluu vaaraluokan 3 materiaaleihin.

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Siksi puristetun kaasun syttymislämpötila on 640-680 °C ja se koostuu pääasiassa hiilivedyistä. Lisäksi tällaiselle polttoaineelle on tunnusomaista seuraavat fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet:

• molekyylipaino - 16,4;
• napaisuus normaaleissa olosuhteissa - 0,718 kg/m;
• palamiseen tarvittava ilmamäärä - 9,52.

Kun ilman pitoisuus on 5-6 %, metaania palaa lämmönlähteessä. Konsentraatiolla 5-16 % seos voi jo räjähtää. Jos metaania ilmassa on enemmän kuin 14-16 %, se menettää ominaisuutensa. Metaaniseoksen räjähdyksillä on suurin voima, kun kaasupitoisuus ilmassa on 9,5 %.

Maakaasun erityispiirteisiin kuuluu muun muassa se, että sillä on korkea räjähdyskestävyys. Tämä johtuu myös tämän tyyppisen polttoaineen eduista. CNG:n iskukestävyyden ansiosta autojen moottorit käyvät pehmeämmin kuin bensiiniä käytettäessä.

Lisäksi, kun tällaista kaasua kuristetaan esimerkiksi vähennysventtiilissä, sen lämpötila laskee jyrkästi. Tätä maakaasun ominaisuutta kutsutaan Joule-Thomson-ilmiöksi. Tämän vuoksi CNG vaatii korkeaa kuivausastetta, mikä on otettava huomioon tätä polttoainetta käyttäviä ajoneuvoja ajettaessa.

Vaatimukset

Painestettu maakaasu on ensisijaisesti polttoaine, jota käytetään riittävän toiminnan kann altamonimutkainen nykyaikaisten autojen moottoreiden suunnittelussa. Moottoreiden ja muiden komponenttien rikkoutumisen välttämiseksi autojen CNG:tä on luonnollisesti käytettävä yksinomaan puhtaana.

Säännösten mukaan tällaisessa polttoaineessa ei esimerkiksi saa olla pölyä ja nestemäisiä jäämiä. Myös autoissa käytettävän paineistetun maakaasun kosteusaste on oltava tietty. Tämä vaatimus johtuu ensisijaisesti siitä, että jos palopostit putoavat tällaiseen polttoaineeseen autossa, polttoainejärjestelmän kanavat voivat tukkeutua.

Kaasun täyttöasemilla polttoainetta voidaan siis puhdistaa lisäksi varsinaisen v altateiden kautta syötettävän puristuksen lisäksi. CNG-asemilla käytetään tähän tarkoitukseen yleensä erityisiä suodatus-, kuivaus- ja erotuslaitteita.

SIVU

Autot täytetään paineistettua maakaasua useimmiten CNG-tankkausasemilla. Mutta koska suurin osa meidän aikamme autoista liikkuu edelleen bensiinillä, maassa ei ole tällä hetkellä liikaa tällaisia asemia. CNG-tankkausasemilta etäällä olevilla alueilla ajoneuvojen tankkaus voidaan suorittaa liikkuvilla tankkausasemilla. Tällaisiin matkaviestimiin asennetaan erityinen kolmiosainen kaasusylinteriasennus. Samanaikaisesti tällaiset laitteet toimitetaan tankkerin kaasun lataus- ja jakeluyksiköillä.

Puristettujen maakaasupullojen vaatimukset

Kaikki laitteet, jotka on suunniteltu varastoimaan, kuljettamaan, pumppaamaan tai käyttämään CNG:tä,Tietysti sillä on oltava suuri turvamarginaali. Tämä koskee myös sylintereitä, jotka on asennettu ajoneuvoihin tällaista polttoainetta varten. Tällaisten säiliöiden tuhoaminen testataan ennen myyntiin toimittamista:

• kun ammutaan tuliaseesta;
• pudotessa korke alta;
• avotulen vaikutuksen alaisena;
• äärimmäisten lämpötilojen ja syövyttävissä ympäristöissä.

Tilaston mukaan 90- ja 2000-luvuilla 1360:stä autojen törmäyksestä kaasupulloihin osui auto-onnettomuudessa. Samanaikaisesti tällainen kontti ei ole koskaan vaurioitunut merkittävästi onnettomuuden aikana. Siksi paineistettua maakaasua käyttäviä ajoneuvoja pidetään tällä hetkellä jopa turvallisempana kulkuvälineenä kuin autoja, joiden moottorit toimivat bensiinillä tai dieselpolttoaineella.