ПАЛИВНА ЕКОНОМІЧНІСТЬ АВТОМОБІЛЯ

Загальні положення

Економне і раціональне використання паливно-енергетичних ресурсів - одна з найбільш важливих народногосподарських проблем будь-якої країни. Особливо гостро вона стоїть на автомобільному транспорті, що відноситься до числа найбільш енергоємних галузей в усьому світі. На його частку в нашій країні припадає понад 40% палива, що добувається нафтового походження. В індустріально розвинених країнах світу споживання палива автомобільним транспортом знаходиться в межах від 12% (Японія) до 56% (США). Причому близько 50% палива на транспорті в цих країнах витрачається легковими автомобілями.

Кількість автомобілів у світі з кожним роком зростає, а з ними також збільшуються і витрати на виробництво палива, і з огляду на те, що запаси нафти не є невичерпними, можна з упевненістю сказати, що проблема нестачі палива в світі буде вставати все гостріше і гостріше. Тому у всіх індустріально розвинених країнах розгорнулися інтенсивні дослідження, спрямовані на пошук нових видів енергії і палива. Виникає нафтова криза відбивається, перш за все, на автомобільному транспорті.

В даний час існують і використовуються два основні шляхи вирішення проблеми транспортної енергетики. Перший полягає в більш економічному та ефективному використанні традиційних паливно-енергетичних ресурсів, що дозволить зменшити споживання палива на душу населення без будь-якої шкоди в задоволенні транспортних потреб суспільства і народного господарства. Другий пов'язаний з пошуком і поетапним переходом на використання альтернативних джерел енергії на автомобільному транспорті, що знизить зростання абсолютного споживання палива нафтового походження.

Більш ефективне використання палива на автомобільному транспорті може бути досягнуто за рахунок спеціальних конструкторсько-технологічних заходів при розробці та створенні автомобілів, вдосконалення організаціоннотехніческіх служб, більш раціонального управління автомобілями і т. П. При цьому головна увага необхідно приділяти двигуну. Сучасні автомобільні двигуни внутрішнього згоряння перетворять безпосередньо в корисну роботу всього близько 1/3 загальної енергії, що виділяється при згорянні палива, а решта зникає у вигляді теплових втрат в атмосферу. Так як автомобільний двигун основну частину часу працює не на повну потужність, то його ККД буде навіть менше 20%. Існують й інші шляхи зменшення витрачання рідкого палива нафтового походження на автомобільному транспорті, такі як більш істотне використання газового палива; застосування добавок до бензинів, що дозволяють використовувати більш дешевий низькооктановий бензин в сучасних двигунах з високим ступенем стиснення; використання палива, отриманого способом гідрогенізації (скраплення) вугілля або з нафтоносних пісків і сланців, запаси яких на планеті значні; використання спирту, що отримується з біомаси, і ін. Сучасна технологія видобутку нафти забезпечує її витяг з нафтоносного пласта в кількості не більше 30%. Впровадження прогресивних і, як правило, більш дорогих способів підвищення нафтовидобутку забезпечить вилучення нафти пласта до 75% і навіть більше. В якості альтернативних джерел енергії для використання на автомобільному транспорті можуть бути рекомендовані: зріджений нафтовий газ; диметиловий ефір; синтетичний бензин; біопаливо; аквазін; водневе паливо, а також електрична енергія і енергія сонячного випромінювання.

Більшість з цих видів енергії вимагає попередніх витрат для їх можливого використання на автомобільному транспорті. Як джерела енергії для попередньої підготовки можуть бути використані: геотермальна енергія, ядерна енергія, енергія припливів і відливів морів і океанів планети.

Зріджений нафтовий газ (СНД) має всі якості повноцінного палива для ДВС. У всьому світі СНД визнаний як дешеве, екологічно чисте паливо, за багатьма властивостями перевершує бензин. Використання СНД нс вимагає істотної зміни конструкції двигуна і дозволяє використовувати бензин.

Нафтовий газ являє собою суміш пропану, бутану й незначної кількості (близько 1%) ненасичених вуглеводнів. В даний час на автомобільні газонаповнювальні станції надходять дві марки СНД, регламентовані відповідними стандартами (ГОСТ): зимова (85 ... 95% пропану) і літня (45 ... 55% пропану).

Основні переваги нафтового газу перед бензином наступні:

  • - детонаційна стійкість становить 103 ... 105 о. ч., що практично виключає детонацію;
  • - газ не містить шкідливих прісесей (свинець, сірка), які хімічним способом руйнують елементи двигуна;
  • - більш якісне сумішоутворення, так як газ надходить в паровий фазі, не змиває масло зі стінок циліндра і не розбавляє масло в картері;
  • - газ згорає повільніше бензину, що знижує динамічні навантаження на деталі двигуна, двигун працює «м'якше»;
  • - вміст шкідливих речовин у відпрацьованих газах знижується на 25 ... 30% у порівнянні з бензином;
  • - знижується витрата палива, збільшується ресурс двигуна на 35 ... 40%, масла і свічок - в два рази, знижуються експлуатаційні і ремонтні витрати.

недоліки:

  • - зниження потужності двигуна на 5 .. .7%;
  • - труднощі з пуском холодного двигуна;
  • - погіршення динаміки розгону автомобіля на 3 .. .5%,
  • - збільшення металоємності автомобіля на 30 ... 40 кг.

Групою співробітників Інституту нафтохімічного синтезу

РАН розроблений метод перекладу дизельних двигунів на діме- тілові ефір (ДМЕ). Переваги використання ДМЕ:

  • - відпрацьовані гази дизеля при роботі на ДМЕ містять СО в 6 разів менше, ніж допускається EURO-4, введеним в дію в 2005 р, в чотири рази менше СН і в чотири рази менше викидів твердих частинок (сажі), на 20% менше викидів окислів азоту (NO x );
  • - двигун упевнено запускається при низьких температурах (до -50 ° С).

При виборі все джерела енергії слід оцінювати комплексно, т. Е. Враховувати їх функціональність, надійність, безпеку, економічність. При оцінці ефективності автомобіля слід враховувати всі виникаючі витрати - від витрат для отримання енергії до витрат на її перетворення в механічну енергію для руху автомобіля.

Аналіз тенденцій розвитку автомобільного транспорту свідчить про істотні економічних і технічних труднощах на шляху повної заміни в найближчому майбутньому на автомобілях традиційних силових установок на принципово нові.

У найближче десятиліття на автомобільному транспорті в якості силових установок будуть використовуватися переважно традиційні бензинові і дизельні ДВС, і лише на окремих видах транспортних засобів отримають поширення газотурбінні двигуни і електродвигуни.

Зменшення витрати палива на автомобільному транспорті являє багатопланову завдання, пов'язану з подальшим вдосконаленням конструкції і технології виробництва рухомого складу, зі створенням індустріальних методів його технічної експлуатації і ремонту, з оптимізацією організації дорожнього руху, перевезення вантажів і пасажирів.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >