Автомобильные эксплуатационные материалы

Контрольная работа
1.Автомобильные газовые топлива: условия работы, состав, свойства.
Ответ:
Для заправки автомобилей в основном применяются неэтилированные бензины с улучшенными экологическими свойствами (низким содержанием серы, бензола), отвечающие требованиям ГОСТ Р 51105 — 97, а также городские дизельные топлива по ТУ 38.401-58-170 — 96. Перспективны в качестве альтернативы бензинам газообразные топлива, а дизельным топливам — жидкие синтетические углеводороды и диметиловый эфир с хорошей самовоспламеняемостью (ЦЧ до 60), получаемые из природного газа.
В качестве газообразных топлив используют природные или попутные газы нефтяных или газовых месторождений, а также газы, получаемые на нефтеперерабатывающих и других заводах. Основными компонентами этих газов являются углеводороды с числом углеродных атомов в молекуле от 1 до 4. Углеводороды с двумя двойными связями (бутадиен) или одной тройной связью (ацетилен и его производные) в составе газообразных топлив практически не содержатся.
В природных газах чисто газовых месторождений и в попутных газах нефтяных месторождений содержатся углеводороды только парафинового ряда; олефиновые углеводороды отсутствуют.
Природные газы из газовых месторождений почти целиком состоят из метана (82...98%) с небольшой примесью этана (до 6%), пропана (до 1,5 %) и бутана (до 1 %).
В попутных газах нефтяных месторождений также основным компонентом является метан, но содержание его колеблется в более широких пределах (40...85%), чем в природных газах. В попутных
газах углеводороды с 2-, 3- и 4-мя атомами углерода в молекуле могут содержаться в больших количествах, например этан и пропан — до 20 % каждый.

Состав заводских газов наиболее разнообразен. В них содержатся как парафиновые, так и олефиновые углеводороды. Количество тех или иных углеводородов и их строение всецело зависят от технологии получения горючего газа на заводе.
Эффективность и особенности применения горючих газов обусловливаются составом и свойствами их углеводородной части.
В зависимости от физических свойств углеводородной части все газообразные топлива условно делят на две группы — сжатые и сжиженные газы.
Известно, что углеводороды при температуре выше критической под любым давлением не могут быть переведены в жидкое состояние. Так, метан при всех положительных температурах и охлаждении до -82 °С не может быть переведен в жидкое состояние при сжатии до любого высокого давления.
При охлаждении до температуры ниже -82 °С метан можно перевести в жидкое состояние под действием определенного избыточного давления. А при охлаждении до -161 °С метан сжижается при атмосферном давлении.
Углеводороды, которые имеют критическую температуру ниже обычных температур эксплуатации автомобилей, применяют, как правило, в сжатом виде, и горючие газы на их основе называют сжатыми газами.
Углеводороды, которые имеют критическую температуру выше обычных температур эксплуатации автомобилей, применяют в сжиженном виде под определенным давлением. Горючие газы, состоящие из таких углеводородов, называют сжиженными газами.
Деление газов на сжатые и сжиженные условно, так как и сжатые газы при глубоком охлаждении можно перевести в жидкое состояние. Однако это деление прочно укоренилось, и вряд ли его целесообразно изменять.

Различают следующие газообразные топлива для автомобилей и подвижной наземной техники: сжиженный нефтяной газ (СНГ), компримированный (или сжатый) природный газ (КПГ) и сжиженный природный газ (СПГ).
Газовые топлива являются полноценными заменителями бензина и частично дизельного топлива. Природный газ уступает нефтяным топливам по самовоспламеняемости, применение в дизелях возможно только в сочетании с запальным количеством дизельного топлива до 20 %. Ограничения применения сжиженного природного газа возникают из-за трудности хранения и заправки, сложности конструкции аппаратуры и криогенных топливных баков (большие размеры).
Газообразные и альтернативные топлива должны обеспечивать нормальную эксплуатацию двигателей и превосходить современные нефтяные топлива (бензин, дизельное топливо) в первую очередь по экологическим свойствам.
Основными требованиями, предъявляемыми к качеству топлив для газобаллонных автомобилей, являются следующие требования:
- хорошая смешиваемость с воздухом для образования однородной горючей смеси;
- высокая калорийность образуемой горючей смеси;
- отсутствие детонации при сгорании в цилиндрах двигателя;

- минимальное содержание смолистых веществ и механических примесей;
- минимальное содержание веществ, вызывающих коррозию поверхностей деталей, окисление и разжижение масла в картере двигателя;
- минимальное образование токсичных и канцерогенных веществ в продуктах сгорания;
- способность сохранять состав и свойства во времени и объеме;

- невысокая цена производства и транспортировки.

3. Особенности применения газообразных топлив.
Мировые прогнозные запасы природного газа достигают 200...300 трлн м3, в том числе разведанные — более 100 трлн м3. В России сосредоточено более 30 % мировых запасов газа.
Перевод автомобильного транспорта на газовое топливо осуществляется во всех развитых странах мира. Разработаны проекты автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС) различной производительности. Современные композитные материалы позволяют выпускать газобаллонное оборудование, облегченное в 2 — 3 раза.
Газообразные топлива имеют ряд существенных преимуществ перед жидкими углеводородными топливами.
Газообразные топлива наиболее дешевые виды топлива, так как могут использоваться непосредственно после получения с газовых, нефтяных месторождений или других источников без дополнительной переработки, иногда лишь после неглубокой очистки.
Себестоимость производства топлив из природного газа в 2 — 3 раза ниже, чем топлива из нефти. В то же время газовые топлива сопоставимы с нефтяными по энергетическим показателям, так как теплота сгорания стехиометрической смеси топливо/воздух для всех видов топлив близка и находится в пределах 2,8...3,4 МДж/кг (3,0...3,6МДж/л).
Газообразные топлива имеют высокую детонационную стойкость, что позволяет использовать их в двигателях с большой степенью сжатия и соответственно высокими технико-экономическими показателями. Высокая антидетонационная стойкость газовых смесей позволяет на 20...25% повысить степень сжатия в двигателях.