Виды топлива для автомобилей
Содержание:
- Пропан
- Характеристики дров
- Характеристики топлива
- Другие показатели. Октан – это ещё не всё!
- Топливо, производимое искусственно:
- Коротко о производстве – «откуда что берётся»
- Твердое топливо:
- Регламенты, которые регулируют качество топлива
- Виды топлива
- Характеристика видов топлива
- Экологические требования к топливу
- Газ для нагревателей
- Характеристики дизельного топлива
- Газовая котельная
- Альтернативные виды
- Обоснование использования возобновляемых видов топлива
- Правила установки котлов, работающих на «голубом топливе»
Пропан
Важно отличать пропан от сжиженного газа. Пропан можно назвать СПГ, но не весь СПГ состоит из пропана
Немногие автомобили работают исключительно на пропане, и большинство из них используют его как биотопливо, где они работают сперва на бензине, а затем переключаются на пропан, чтобы уменьшить выбросы.
Поскольку пропан – это газ, ему нужен больший резервуар для хранения достаточного его количества. Двигатель будет сжигать на 27% больше пропана, чтобы достичь той же мощности, что и бензин. Стоит также отметить, что пропан работает наилучшим образом в холодных климатических условиях.
Характеристики дров
Вам будет интересно:Волго-Уральская нефтегазоносная провинция: характеристика, месторождения и стратегическое значение
Сухие дрова из твердых пород древесины, например, березы, обладают следующими характеристиками:
- Высокая теплотворная способность. Содержание углерода в этом твердом топливе — 50-58 %, удельная теплота горения — до 15 МДж/кг.
- После сгорания образуется минимальное количество золы.
- Отсутствие серы в составе.
- Сгорание древесины не оказывает негативного влияния на окружающую среду.
Вам будет интересно:Для чего служит трансформатор: особенности, принцип работы и применение
Из недостатков — большой объем топлива: запас дров на полный отопительный сезон занимает немало места. С учетом этого оптимальный уровень влажности достигается после двух лет выдержки древесины, ее запасают на несколько лет.
Нарекания вызывает необходимость предварительной обработки топлива: распил, раскол, сбор в поленницу. Колотые дрова стоят в несколько раз больше. Еще один нюанс — теплота сгорания топлива напрямую зависит от содержание влаги в нем. По этой причине место для хранения должно выбираться таким образом, чтобы к дровам не было доступа атмосферных осадков и влаги.
Характеристики топлива
Наиболее распространёнными горючими материалами являются органические топлива, в составе которых есть углерод и водород. Топлива подразделяются по агрегатному состоянию вещества на твёрдые, жидкие и газообразные, а по способу получения — на природные (уголь, нефть, газ) и искусственные.
Основным показателем топлива является теплотворная способность (теплота сгорания). Для целей сравнения видов топлива введено понятие условного топлива (теплота сгорания одного килограмма «условного топлива» (у. т.) составляет 29,3 МДж или 7000 ккал, что соответствует низшей теплотворной способности чистого антрацита).
Печное бытовое топливо предназначено для сжигания в отопительных установках небольшой мощности, расположенных непосредственно в жилых помещениях, а также в теплогенераторах средней мощности, используемых в сельском хозяйстве для приготовления кормов, сушки зерна, фруктов, консервирования и других целей.
Печное топливо тёмное вырабатывается из дизельных фракций прямой перегонки и вторичного происхождения — дистиллятов термического, каталитического крекинга и коксования.
При изготовлении печного топлива не нормируются цетановое и йодное числа, температура помутнения. При переработке сернистых нефтей массовая доля серы в топливе — до 1,1 процента.
Для улучшения низкотемпературных свойств печного топлива в промышленности применяют депрессорные присадки, синтезированные на основе сополимера этилена с винилацетатом.
Характеристики:
- 10% перегоняется при температуре, С, не ниже 160;
- 90% перегоняется при температуре, C, не выше 360;
- кинематическая вязкость при 20 °C, мм2/с, не более 8,0;
- температура вспышки в закрытом тигле, С, не ниже 45;
- массовая доля серы, процентов, не более: в малосернистом топливе 0,5, в сернистом топливе 1,1;
- испытание на медной пластинке выдерживает;
- кислотность, мг КОН/100 см3 топлива, не более 5,0;
- зольность, процентов, не более 0,02;
- коксуемость 10-процентного остатка, не более 0,35 процентов;
- содержание воды: следы;
- цвет: от светло-коричневого до чёрного;
- плотность при 20 °C, кг/м3: не нормируется, определение обязательно.
Другие показатели. Октан – это ещё не всё!
С соотношением изооктана и гептана, влияющим на антидетонационные качества бензина, вроде всё ясно. От чего же ещё зависит эффективность сгорания топлива под названием «бензин»?
У сложных углеводородов, входящих в его состав, разная степень испаряемости и закипания, а эти показатели напрямую влияют на работу мотора. Качество бензина как раз и зависит от соотношения фракций, закипающих при разной температуре. Различия в составе всех АИ и Евро, таким образом, обусловлены процентным соотношением легко- и трудно- закипаемых фракций.
Для чего вводятся такие фракции в состав бензина? Если не вдаваться в тонкости термодинамики и процентного химического состава топлива, то картина складывается следующая:
- Закипающие при низкой температуре (от 27⁰С) служат для первичного воспламенения при пуске холодного двигателя;
- Кипящие до 100⁰С – для стабильной работы мотора при движении;
- Кипящие до 200 градусов на конечной стадии движения и при выключении мотора – чтобы он не продолжал работать даже при выключении зажигания за счёт того, что части двигателя раскалены (калильное зажигание).
Кроме того, различаются также и виды бензинов. Они бывают этилированные и неэтилированные. Вторые – без этилсвинцовых добавок. Но главное, пожалуй, отличие видов бензинов – это авиационные и автомобильные.
Топливо, производимое искусственно:
Искусственным называют топливо, получаемое из природного, органического сырья в процессе целенаправленной переработки (перегонки) либо в качестве сопутствующих, побочных продуктов.
Искусственное топливо может быть:
– композиционным. Для получения смешивают несколько видов топлива, в том числе с добавлением изначально негорючих компонентов. К этой группе относятся эмульсии, суспензии, гранулы и брикеты;
– синтетическим. Для его получения природные ископаемые, в частности, уголь, подвергаются химической или термохимической обработке;
– горючими отходами. В эту группу относят отходы от деятельности промышленных предприятий, бытовой мусор, органику, остающуюся на полях после уборки урожая или расчистки территорий для посева, отработанные масла, обмывочные жидкости.
https://youtube.com/watch?v=OJvmYp2NpZ0
Коротко о производстве – «откуда что берётся»
Чтобы получить это топливо, с сырой нефтью (которая является основным сырьём для производства бензина, хотя производить его можно и из сланцев, и даже из каменного угля, но эти способы дороже) проделывают различные манипуляции, например, низкотемпературная (риформинг) и высокотемпературная (крекинг) обработка сырья. Полученный в результате этих разных методов бензин затем смешивается в уже товарную форму. Таким образом, состав бензина многокомпонентен. Упрощённо процесс создания этого топлива выглядит так:
- Атмосферно-вакуумная перегонка с получением самого легко извлекаемого бензина.
- Извлечение серы и солей, которые значительно ухудшают качество бензина. Российская нефть, кстати, очень богата серой, поэтому на мировых рынках ценится даже ниже азербайджанской, например. Исключение – сахалинская нефть с большим количеством лёгких фракций.
- Отправка оставшихся нефтяных фракций частично на вторичную перегонку, частично – на каталитический крекинг. Из вторичной перегонки фракции идут на каталитический риформинг.
- В результате крекинга оставшихся тяжёлых фракций при нагреве (иногда до 700⁰С) рвутся молекулярные цепочки, и образуется вторичный бензин. Если при низкотемпературном процессе выход бензина из сырой нефти не превышает 20%, то в результате высокотемпературного крекинга бензина из нефти можно получить уже до 70%.
- Тяжёлые нефтяные фракции из процессов атмосферно-вакуумной перегонки, из вторичной перегонки и из каталитического риформинга поступают на участок «газофракционирующая установка». Из неё, а так же с установки каталитического крекинга, идут компоненты в смесь, которая и является собственно бензином. А из смеси затем уже выделяют сорта и классы АИ-92, АИ-95, Евро-3 и т.д.
Твердое топливо:
Уголь, торф, горючие сланцы (ископаемое топливо)
Чем ниже залегает данное топливо, тем лучше – больше теплота сгорания и меньше золы. Антрацит состоит на 90% из углерода, имеет максимальную теплоотдачу.
Использование ископаемых видов топлива для отопления требует отдельного помещения под котельную, отделенного от жилых помещений, так как горение сопровождается копотью, неприятными и вредными газами.
Дрова, пеллеты
Дрова – возобновляемый вид топлива, довольно доступный для самостоятельной заготовки, менее токсичный и менее «грязный», чем ископаемые виды. Возможна установка в доме точек отопления в виде каминов, печек. Утилизация проста, полезна для огорода. Низкая теплота сгорания и необходимость частой загрузки дров сводит на нет все преимущества.
Для автоматизации процесса отопления на основе дров придуманы пеллеты – прессованные в гранулы отходы древесины. Главное их преимущество – одинаковые размеры, удобные для транспортирования подавателем в топку автоматического котла, достаточная сухость, теплота сгорания – на уровне лучших пород древесины.
Регламенты, которые регулируют качество топлива
Стоит отметить, что на данный момент на территории России качество реализуемого топлива регламентируют сразу семь ГОСТов. В данном случае три из них имеют непосредственное отношение к бензину (P51105, P51866 и 32513), а четыре относятся к солярке (P52368, 32511, P55475 и 305)
Здесь необходимо принимать во внимание тот факт, что текущее российское законодательство не обязывает компании строго следовать условиям ГОСТа, из-за чего можно придерживаться и некоторых иных нормативов. В частности, производители нередко принимают во внимание технические условия (ТУ) или соответствующий стандарт организации (СТО)
Читайте наc:
Разумеется, в данном случае лучше доверять горючей смеси, чье производство в полной мере соответствует нормам ГОСТ. При желании, каждый автолюбитель при посещении заправочной станции может ознакомиться с технологией производства и предусмотренным нормам. Сведения об этом всегда присутствуют в открытом порядке, а кроме того, необходимые документы вывешены на территории АЗС, чтобы каждый желающий заправиться автомобилист мог ознакомиться с условиями. Стоит отметить, что основные нормативы в данном случае излагаются в техническом регламенте таможенного союза.
Также автомобилистам стоит присматриваться к маркировке используемого топлива. Так, к примеру, стандартный 95-й бензин имеет обозначение, как АИ-95 К5. Это означает, что топливо соответствует 5 классу качества. Примечательно, что на территории с 2016 года действует запрет на использование горючих смесей, которые не соответствуют этому классу. Что касается отличия топлива АИ-92 и АИ-95, то речь идет про допустимое содержание определенных примесей, повышающих октановое число горючей смеси. Кроме того, автолюбители должны понимать, что присутствующий экологический стандарт Евро-5 никакого отношения к дизельному или бензиновому топливу не имеет, по той простой причине, что применяется к уровню выбросов CO2 автомобиля. По этой причине, не стоит вестись на надписи типа «Наш бензин полностью соответствует требованиям Евро-5». Таким образом заправочные станции проводят маркетинговый ход.
Виды топлива
Характеристика видов топлива
В соответствии с физическим состоянием, топливо бывает:
- газообразным;
- твердым;
- жидким.
Газообразное топливо: природный и промышленные газы (доменный, коксовый, генераторный и др.)
Твердое топливо: древесина, торф, горючие сланцы и весь каменный уголь, который добывается.
Жидкое топливо: сырая нефть, нефтепродукты, мазут.
В зависимости от происхождения топливо разделяется на природное и искусственное.
Природное – топливо в том виде, в котором оно было получено при добыче: каменный уголь, древесина, торф, сырая нефть, природный газ и т.д.
Искусственное топливо – это продукт, полученный при технологической переработке природного топлива. Например: кокс, брикеты, дизельное топливо, мазут, генераторный газ и т.д.
Каменный уголь, жидкое топливо и природный газ являются высококачественным топливом.
Все виды топлива состоят из горючей и негорючей частей.
Газовое топливо наиболее пригодно для смешивания его с воздухом, который необходим для горения, поскольку топливо и воздух находятся в одном агрегатном состоянии.
Условия сжигания твёрдого топлива зависят от количества и свойств имеющихся в нём золы, влаги, количества летучих горючих веществ.
При сжигании жидкого топлива (мазута), имеющего высокую вязкость, одна из основных задач – распыление его на мелкие капельки.
К горючей части относятся углерод, водород, углеводороды, а также сера, которая вредна для котлов и окружающего воздуха.
К негорючей части относятся кислород О2, азот N2, влага Н2О и зола. Влага и зола составляют внешний балласт топлива, а кислород и азот – внутренний.
Экологические требования к топливу
Природа Земли – равновесная система взаимодействия растительного и животного мира, притом как на суше, так и в океане. Загрязнение её ведет к гибели многих живых существ, а значит и к оскудению многообразия генофонда планеты. А именно так – в планетарном масштабе, — нужно мыслить, если человечество хочет выжить и сохранить всё многообразие природы. Но!
Продукты сгорания нефти, особенно без должной степени очистки по параметрам, принятым международными правилами в последнее время, в больших количествах смертельно опасны для окружающей среды. Впрочем, токсичны не только продукты сгорания, но и сама нефть и все её производные и антидетонационные присадки. Например, тетраэтилсвинец. Или наличие в бензине углеводородов с двойными связями, что характерно в составе бензина вторичной возгонки после каталитического крекинга нефти.
Впрочем, экологические требования к топливам ужесточаются из года в год, что служит хоть какой-то гарантией чистоты окружающей среды. Даже бьющие по карману потребителя налоги за содержание и покупку автомобилей со старыми экологическими нормами также способствуют сбережению природы.
Особо стоит остановиться на бензинах класса «Евро» под маркировкой 3, 4 ,5 и 6. Это бензины особой экологической чистоты, при сгорании которых выделяется на 10-12% меньше угарного и углекислого газов, понижено в полтора – два раза содержание бензола (его там 1,00 % макс.), серы – 1,00 ррм не более, ароматических углеводородов – 42, 35, 35 и 24 % соответственно, наличие моющих присадок – обязательно, а выбросы окислов азота уменьшены на 5,0 у Евро3, 3,2 – у Евро4, 2,0 – у Евро5 и 0,46 у Евро6.
Россия также не остаётся в стороне от общемирового тренда: компанией «Лукойл» выпущен бензин ЭКТО100. Топливо прошло экспертизу швейцарской компании Intertek и получило высокую оценку по классу экологичности. По отзывам потребителей, если на крышке бензобака обозначено, что топливо должно быть не ниже АИ95, а ездили на АИ98, то свойства бензина ЭКТО100 таковы, что заправка им только улучшила характеристики работы мотора.
Газ для нагревателей
Именно этот вид топлива, как уже упоминалось, используется для котлов чаще всего. Согласно нормативам, для нагревательных установок допускается применять любые виды газа — как сжиженный, так и магистральный. Однако в первом случае для обогрева жилых домов и производственных помещений должны использоваться котлы исключительно особой конструкции, предназначенные для работы в комплексе с баллонами или газгольдером.
Сжиженный газ применяется обычно для отопления только частных домов. Но иногда этот вид топлива для котельных используется и, к примеру, в общепоселковых коммуникациях.
Характеристики дизельного топлива
По своей структуре топливо для дизельных двигателей отличается от привычного бензина. В народе такой состав называется «соляркой». По сути, это смесь углеводородов, которые формируются путем перегонки нефтепродуктов и выбора из них необходимых фракций. В основе дизельного топлива углеводороды, которые отличаются высокой температурой кипения – около 300-350 градусов Цельсия. Столь разные составы бензина и дизеля объясняют и различность подходов в работе двигателей. К примеру, в бензиновом моторе воспламенение топлива происходит от искры (источник последней – свеча зажигания). Для бензина ключевое значение имеет устойчивость к детонации, то есть октановое число. В свою очередь, дизельный двигатель работает за счет создания более мощной степени сжатия.
В случае если цетановое число ниже 40, то работа двигателя будет неудовлетворительной. Появляются сильные задержки при воспламенении, падает мощность, возникает детонация, снижается общий ресурс мотора. У топлива нормального качества цетановое число должно находиться на уровне 48-52. Что касается солярки более высокого качества, то ее цетановое число и вовсе может достигать 53-55. Российские стандарты в отношении соляры считаются одними из самых «мягких». Здесь допускается применение дизельного топлива с цетановым числом от 48 единиц и выше (для зимнего топлива). Но есть исключения. К примеру, для некоторых зимних видов солярки, имеющих депрессорные присадки в составе, разрешается выпуск и продажа соляры с описываемым нами параметром от 40 и более. Хотелось бы отметить, что слишком высокое цетановое число – также не очень хорошо. К примеру, если показатель будет превышать отметку «60», то топливо просто не будет успевать сгорать, повышается дымность выхлопа, увеличивается «прожорливость» транспортного средства и так далее.
Ещё кое-что полезное для Вас:
- Какие бывают марки бензина и чем они отличаются?
- Инжекторный двигатель: устройство, принцип работы, конструкция
- Какой масляный фильтр выбрать для двигателя?
Газовая котельная
Есть мнение, что самым дешевым видом топлива является природный газ. На самом деле возможны и более выгодные варианты. Но, действительно, природный газ на данный момент является одним из самых дешевых видов топлива. Правда, динамика изменения цен и прогнозы специалистов говорят о том, что цены на природный газ будут расти. Вскоре они должны сравняться с ценами на сжиженный газ. Но подключение к системе газоснабжения возможно далеко не везде и очень велики затраты на подключение. Они сравнимы с затратами на монтаж газгольдера. А вот сроки пуска системы газоснабжения на основе газгольдера несравнимо меньше. Преимуществом котлов, работающих на природном или сжиженном газе, является их полная автоматизация
После их включения не требуется ваше внимание, температура теплоносителя регулируется автоматически
Это характерно и для электрических котлов. Бытует мнение, что отапливать дом электричеством дорого. Но если не пытаться решить задачу «в лоб», то окажется, что все не так плохо.
Альтернативные виды
Во всем мире растет интерес к альтернативным видам автомобильного топлива: более экономичным, экологичным и эффективным. Они производятся из неисчерпаемых запасов и создают меньше выбросов в атмосферу.
Вот некоторые из них:
- Природный газ. Доступен практически повсеместно, выделяет меньше токсичных веществ, чем бензин или дизель, полностью сгорает при использовании.
- Электричество. Электрокары на аккумуляторах совершенствуются с каждым годом. Для зарядки они подключаются к источнику питания. Электрохимическая реакция в двигателе не загрязняет окружающую среду.
- Пропан. Сжиженный нефтяной газ – побочный продукт нефтепромышленности. Его уже используют в быту и для отопительных систем.
- Водород. Он используется в системах с природным газом и электрических топливных элементах.
- Метанол. Древесный метиловый спирт пока не пригоден для использования в автомобилях, но со временем может стать перспективным альтернативным источником.
- Этанол. Этиловый спирт смешивается с бензином для повышения октанового числа топлива и минимизации токсичных выбросов.
- Биодизель. Изготовлен на основе растительных или животных жиров, включая отходы пищевой промышленности. Поддается биохимическому разложению.
Но что делать, если проблема не в топливе, а в автомобиле? Если ваше авто временно в ремонте, вы планируете командировку или путешествие либо просто хотите протестировать новую марку, обращайтесь к нам! Компания «Укр-Прокат» предлагает обширный автопарк в Киеве, гибкие условия и выгодные цены!
Обоснование использования возобновляемых видов топлива
В « Перспективе развития мировой энергетики за 2006 год» Международного энергетического агентства делается вывод о том, что рост спроса на нефть, если его не остановить, усугубит уязвимость стран-потребителей перед серьезным нарушением поставок и, как следствие, ценовым шоком. Возобновляемое биотопливо для транспорта представляет собой ключевой источник диверсификации от нефтепродуктов . Биотопливо из зерна и свеклы в регионах с умеренным климатом может сыграть определенную роль, но оно относительно дорогое, а его преимущества в области энергоэффективности и экономии CO2 неодинаковы. Биотопливо из сахарного тростника и других высокопродуктивных тропических культур гораздо более конкурентоспособно и выгодно. Но все виды биотоплива первого поколения в конечном итоге конкурируют с производством продуктов питания за землю, воду и другие ресурсы. Требуются более активные усилия для разработки и коммерциализации технологий биотоплива второго поколения, таких как биоперерабатывающие заводы и лигноцеллюлоза , позволяющие гибко производить биотопливо и другие продукты из непищевых растительных материалов.
Теория пика нефти Хабберта предполагает, что нефть — это конечный ресурс, который быстро истощается. Из мировых общих остаточных запасов нефти, составляющих приблизительно 1 277 702 000 000 баррелей (203,1384 км 3 ) (примерно половина от первоначальных первичных запасов), и мировой нормы потребления в 25 000 000 000 баррелей (4,0 км 3 ) в год, только около 50 лет запасов нефти составляет прогнозируется, что он останется на текущем уровне истощения. Нефть необходима в следующих отраслях: топливо (домашнее отопление, топливо для реактивных двигателей, бензин, дизельное топливо и т. Д.), Транспорт , сельское хозяйство , фармацевтика , пластмассы / смолы, искусственные волокна, синтетический каучук и взрывчатые вещества . Если современный мир по-прежнему будет полагаться на нефть как на источник энергии, цена на сырую нефть может заметно вырасти, что дестабилизирует экономику во всем мире. Следовательно, к движущим факторам возобновляемого топлива относятся: высокие цены на нефть, дисбаланс в торговле, нестабильность в экспортирующих нефть регионах мира, Закон об энергетической политике 2005 г. , возможность получения сверхприбылей для американских фермеров и промышленности, предотвращение экономической депрессии, предотвращение дефицита. продуктов из-за нестабильного сценария « пика нефти », который, как ожидается, начнется уже в 2021 году (хотя пиковая нефть не является новой идеей), а также замедлением глобального потепления, которое может привести к беспрецедентному изменению климата .
Кроме того, вывод о том, что антропогенные выбросы парниковых газов вызывают изменение климата , наряду с региональной геополитической нестабильностью, побудил страны принять меры по развитию как альтернативных, так и углеродно-нейтральных источников энергии. Таким образом, возобновляемые виды топлива становятся привлекательными для многих правительств, которые начинают рассматривать устойчивую энергетическую независимость как ценный актив.
19 декабря 2007 года президент Буш подписал Закон об энергетической независимости и безопасности , устанавливающий требование о том, чтобы к 2022 году на рынке использовалось не менее 36 миллиардов галлонов США (140 000 000 м 3 ) возобновляемого топлива.
По данным Международного энергетического агентства (МЭА), коммерциализация целлюлозного этанола может позволить этанольному топливу играть гораздо большую роль в будущем, чем считалось ранее. Целлюлозный этанол может быть получен из растительного вещества, состоящего в основном из несъедобных целлюлозных волокон, которые образуют стебли и ветви большинства растений. Специальные энергетические культуры , такие как просо, также являются многообещающими источниками целлюлозы, которые можно производить во многих регионах США.
Правила установки котлов, работающих на «голубом топливе»
Подключать к магистрали или газгольдеру оборудование этого типа разрешается только лицензированным специалистам. За самостоятельную врезку владельцу загородного дома или руководителю предприятия грозит серьезный штраф. Ведь газ — топливо, как известно, взрывоопасное. И неправильное подключение в дальнейшем может легко привести к трагедии.
Предъявляются особые требования и к тому помещению, в котором будет располагаться собственно сам газовый котел. Подобное оборудование нельзя устанавливать в комнатах общим объемом менее 7,5-15 м3, в зависимости от мощности. При этом помещение обязательно должно вентилироваться. Наличие глухих окон в комнате не допускается. Также нельзя монтировать газовый котел в помещении в том случае, если общая тепловая мощность всех установленных в нем приборов превышает 150 кВт.