Справочник автолюбителя

б) не вызывать затруднений при транспортировании, хранении и подаче по системе питания в любых климатических условиях;

в) быть обеспеченным сырьевыми ресурсами, быть недорогим и нетоксичным.

Перечисленным требованиям в наибольшей мере удовлетворяют жидкое нефтяное топливо. Его широко применяют в связи с высокой теплотой сгорания, относительно низкой стоимостью и удобством использования. Жидкое нефтяное топливо после сгорания не оставляет золы, хорошо транспортируется по трубопроводам и имеет ряд других преимуществ. Все это привело к тому, что жидкое нефтяное топливо во всем мире являлось и пока остается главным источником энергии для различного рода двигателей.

Жидкое нефтяное топливо по основному назначению можно разделить на несколько групп.

В первую группу входит топливо для поршневых двигателей с принудительным воспламенением. В таких двигателях испарение топлива и образование топливовоздушной смеси происходит вне цилиндров двигателя при относительно невысоких температурах. Для обеспечения нормальной работы двигателей необходимы легкоиспаряющиеся низкокипящие фракции углеводородов. В эту группу входят автомобильные и авиационные бензины, которые состоят преимущественно из углеводородов, выкипающих в диапазоне температур от 40 до 200 °C.

Ко второй группе относят топливо для поршневых двигателей с воспламенением от сжатия (дизелей). В этих двигателях испарение топлива осуществляется после его впрыска и распыливания в сильно нагретом (до 700 °C) воздухе. При таких температурах успевают испариться и образовать горючую смесь надлежащего состава более тяжелые фракции углеводородов. В быстроходных дизелях с высоким числом оборотов коленчатого вала применяют топливо, содержащее в основном фракции углеводородов с диапазоном выкипания от 180 до 360 °C, а в средне– и малооборотных двигателях успешно используют еще более тяжелое топливо, так как время, отводимое на их испарение в тихоходных двигателях, больше.

Непрерывный рост потребности в жидком топливе и ограниченность ресурсов нефти обусловливают необходимость поисков новых альтернативных видов топлива, получаемых не из нефти, а из другого сырья. В качестве источника получения такого топлива в первую очередь рассматривают уголь, запасы которого в мире превосходят запасы нефти и газа. При переработке угля можно получить жидкие продукты, содержащие углеводороды и неуглеводородные примеси. Наиболее прогрессивными являются методы термической обработки угля в атмосфере водорода в присутствии катализаторов. Из получающейся при этом смеси широкого фракционного состава могут быть получены бензин и дизельное топливо.

Переработка угля путем газификации водяным паром дает синтез-газ, из которого дальнейшей каталитической переработкой также получают жидкое топливо. Однако получение жидкого топлива из угля в настоящее время обходится дороже, чем производство их из нефти. По ориентировочным подсчетам, переработка дешевого угля в жидкое топливо на месте может быть рентабельной при «ожижении» углей существующими методами.

Газообразные углеводороды применяют в качестве топлива для многих котельных установок, электростанций, промышленных печей и других топочных устройств. Газовое топливо используют не только в промышленности, но и в быту. Газовая промышленность страны – это одна из наиболее быстро развивающихся отраслей народного хозяйства. Темпы роста добычи и производства горючих газов за последние годы опережают темпы роста добычи других видов топлива.

Газообразные углеводороды находят применение в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания и, в первую очередь, для двигателей с принудительным зажиганием (подробнее об особенностях эксплуатации автомобилей с газовым оборудованием см. в разд. 8.4). Появляется все больше автомобилей, рассчитанных на использование газового топлива.

Углеводородные газовые виды топлива для автомобилей по их агрегатному состоянию при обычных температурах делят на сжатые и сжиженные. Основной газообразный углеводород, который применяют в сжатом виде, – метан. Этот углеводород при температуре выше – 82 °C (критическая температура) нельзя превратить в жидкость даже при сжатии до любых высоких давлений. На автомобилях сжатый газ хранят в баллонах при давлении до 20 мПа. Метан добывают не только на газовых месторождениях, но и получают в виде попутного газа на многих нефтяных месторождениях. Размещение ресурсов природных газов в разных районах страны и широкое развитие магистральных газопроводов позволяют считать метан в сжатом виде весьма перспективным топливом для двигателей внутреннего сгорания.