Справочник автолюбителя

Сжиженные газообразные виды топлива содержат, в основном, пропан и бутан. Каждый из этих углеводородов в отдельности или в смеси хранят при обычных температурах в жидком виде в баллонах при давлении 1,6 мПа. Критическая температура для пропана —97 °C, для бутана —126 °C. Сжиженные газы в качестве автомобильного топлива имеют ряд преимуществ перед сжатыми газами, поэтому на сегодня они получили более широкое распространение. Однако большие запасы метана определяют перспективность использования сжатых газов в качестве топлива для двигателей.

В последние годы возрос интерес к применению метана и в сжиженном виде при очень низких температурах. Изготовлены специальные топливные баки с соответствующей изоляцией, которые позволяют свести к минимуму потери жидкого метана при его использовании.

Из газообразных альтернативных видов топлива для двигателей следует упомянуть водород. Высокая теплота сгорания и отсутствие вредных веществ в продуктах сгорания ставят водород в ряд самых предпочтительных видов топлива для двигателей. Но высокая стоимость водорода и трудности, связанные с заправкой и хранением, пока препятствуют его широкому использованию. Ведутся исследовательские работы по применению водорода не только как самостоятельного топлива, но и как добавки к обычным видам топлива нефтяного происхождения.

Среди альтернативных видов топлива можно также выделить такие кислородсодержащие продукты, как спирты и эфиры. Один из эфиров – метил-третбутиловый эфир – оказался эффективным компонентом автомобильных бензинов. Введение его в бензин улучшает важнейшее эксплуатационное свойство – детонационную стойкость. Этот эфир прошел все испытания с положительными результатами, и во многих странах сейчас строятся установки по производству метил-третбутилового эфира в промышленных масштабах. Широкое применение его в качестве компонента автомобильных бензинов начнется в ближайшее время.

Из спиртов наиболее интересен метанол, причем как самостоятельный вид топлива, так и как компонент топлива нефтяного происхождения. Метанол привлекает прежде всего широкими сырьевыми возможностями. Его можно производить из газа, угля, древесины, биомассы, различного рода отходов и др. Использовать метанол можно непосредственно как топливо или как промежуточное сырье для получения различных соединений. Добавление 5 % метанола в бензин нефтяного происхождения не вызывает каких-либо трудностей в эксплуатации двигателей и уже сейчас практикуется в некоторых странах. Правда, наряду с преимуществами, метанол имеет и недостатки, над преодолением которых в настоящее время работают и у нас в стране, и за рубежом. К недостаткам метанола следует отнести его высокую токсичность, меньшую теплоту сгорания, высокую теплоту испарения, коррозионную активность, гигроскопичность и др. Тем не менее широкие сырьевые ресурсы позволяют считать метанол перспективным топливом. Ведутся работы по применению метанола не только в двигателях с принудительным зажиганием, но и в дизелях.

4.4. Эксплуатационные свойства топлива

В соответствии с назначением топлива процесс сгорания является главнейшим и определяющим его эксплуатационные свойства. Иными словами, способность топлива сгорать достаточно полно и равномерно при любых режимах эксплуатации с выделением наибольшего количества тепла – это и есть его важнейшее эксплуатационное свойство. Эксплуатационное свойство формируется и обусловливается несколькими показателями качества топлива – теплотой сгорания, детонационной стойкостью, пределами стабильного горения и т. п.

Процессу сгорания топлива, безусловно, предшествуют процессы его испарения, воспламенения и многие другие. Характер поведения топлива в каждом из этих процессов и составляет суть основных эксплуатационных свойств топлива. В настоящее время рассматривают и оценивают следующие эксплуатационные свойства топлива.

Испаряемость характеризует способность топлива переходить из жидкого состояния в парообразное. Это свойство формируется из таких показателей качества топлива, как фракционный состав, давление насыщенных паров при различных температурах, поверхностное натяжение и др. Испаряемость имеет важное значение при подборе топлива и во многом определяет технико-экономические и эксплуатационные характеристики двигателей.

Воспламеняемость характеризует особенности процесса воспламенения смесей паров топлива с воздухом. Оценка этого свойства базируется на таких показателях качества, как температурные и концентрационные пределы воспламенения, температуры вспышки и самовоспламенения и др. Показатель воспламеняемости топлива имеет такое же значение, как и его горючесть; в дальнейшем эти два свойства рассматриваются совместно.

Горючесть определяет эффективность процесса горения топливовоздушных смесей в камерах сгорания двигателей и топочных устройствах.