Le début de l'utilisation du gaz comme carburant a été posé il y a plus de 150 ans, lorsque le Belge Etienne Lenoir a créé un moteur à combustion interne fonctionnant au gaz d'éclairage. Ce type de carburant n'a pas reçu beaucoup de popularité. La croissance ultérieure de la production de pétrole et la réduction du coût des produits de son traitement, ainsi que la création de moteurs plus avancés, ont fait de l'essence le leader du marché des carburants. Encore une fois, l'intérêt pour le carburant à moteur à essence est apparu dans la première moitié du 20e siècle.
En Russie, cette direction a commencé à se développer depuis les années 30, lorsque, en raison d'une pénurie de pétrole dans une industrie en plein développement, le gouvernement a décidé de transférer une partie du transport au gaz. Le décret correspondant a été publié en 1936.
La production d'équipements a été lancée, des stations-service ont été ouvertes, le développement de moteurs à gaz a commencé et les deux types de gaz ont été utilisés - comprimé et hydrocarbure. La mise en œuvre à grande échelle du programme a été empêchée par le Grand Guerre patriotique. Néanmoins, l'idée n'a pas été abandonnée: déjà en temps de paix, de nouvelles voitures à ballons à gaz ont été conçues et mises en production, dont le nombre a atteint 40 000. Des dizaines de stations-service ont été construites pour elles.
Lorsque les plus grandes réserves d'hydrocarbures de Sibérie occidentale ont été découvertes et que le pays
entré dans l'ère de l'abondance de pétrole, l'attention portée au programme de création de transport par ballon à gaz s'est affaiblie, bien que les travaux se soient poursuivis. Dans les années 1980, ils ont commencé à parler sérieusement d'économies, et le gaz a de nouveau pris sa revanche. En 1985, trois résolutions du Conseil des ministres ont été publiées sur le transfert massif de gros consommateurs de carburant vers le gaz. Pour cinq les prochaines années environ 500 stations de remplissage de GNC ont été construites, jusqu'à 0,5 million d'unités de véhicules ont été converties au GNC. Les travaux ont été coordonnés par le Conseil interministériel relevant du ministère de l'Industrie du gaz, présidé par Viktor Chernomyrdin.
La privatisation qui a débuté dans les années 1990 a entraîné la disparition de grandes flottes ; une part importante des transports municipaux est passée aux mains du privé. Et bien que dans le même temps il y ait eu une baisse de la production pétrolière (de 624 millions de tonnes en 1988 à 281 millions de tonnes en 1997), due à une diminution du nombre de consommateurs, les produits pétroliers ne manquaient pas.
En conséquence, l'essence et le carburant diesel ont conservé leurs positions sur le marché. Une nouvelle hausse du marché du gaz naturel pour moteur en Russie a commencé en 1998, lorsque la demande de mélange propane-butane a fortement augmenté.
Le gaz en tant que carburant moteur est représenté par deux variétés principales - le gaz naturel comprimé (GNC), qui est fourni à des stations-service spéciales - stations-service GNC - par des gazoducs, et le gaz de pétrole liquéfié (GPL). Le premier est le méthane et le second est un mélange de propane et de butane, un produit du traitement du gaz de pétrole associé (APG). Historiquement, le propane-butane a été le premier à se répandre. Son avantage est qu'il se liquéfie facilement à des températures ordinaires à une pression de seulement 10-15 atmosphères. Dans le même temps, un cylindre en acier d'une épaisseur de paroi de seulement 4 à 5 mm suffit pour son transport. Le méthane est plus difficile. Il ne peut être liquéfié qu'à basse température, environ moins 160 degrés Celsius. Les technologies appropriées de liquéfaction et de « liquéfaction » ne sont pas bon marché. Le méthane peut également être comprimé. Cependant, pour que la quantité de gaz comprimé soit au moins approximativement comparable en volume à un mélange propane-butane liquéfié, il doit être comprimé à 200-250 atmosphères. Par conséquent, des cylindres beaucoup plus solides et plus lourds sont nécessaires pour transporter le méthane comprimé. Les usines de méthane ont également des exigences de sécurité plus élevées. Par conséquent, les équipements au propane sont le plus souvent installés sur les voitures particulières.
La consommation de gaz naturel comprimé (par opposition au gaz de pétrole liquéfié) ne se mesure pas en litres, mais en compteurs de remplissage. Comme le GNC est principalement composé de méthane, sa chaleur massique de combustion est de 49,4 MJ/kg, soit 9 % de plus que l'essence et 11 % de plus que le carburéacteur1. Pour le consommateur, s'il passe du carburant traditionnel au GPL, le coût du carburant et des lubrifiants est réduit de 20 à 25 %. À son tour, le gaz naturel comprimé présente également un avantage sur les hydrocarbures. L'efficacité énergétique du GPL est d'environ 25 % inférieure à celle du GNC - 6175 kcal/m. cube et 8280 kcal/m. cube respectivement. Pour le consommateur, cela signifie qu'il faut 25 à 30 % de gaz de pétrole liquéfié en plus pour la même distance, et il est également légèrement inférieur au GNC en termes de paramètres environnementaux2.
Dans le même temps, le coût du carburant à essence ne dépasse pas 50% du coût de l'essence A-80. Selon la NP "National Gas Vehicle Association"3, le prix le plus élevé du carburant moteur est celui de l'hydrogène. Il est de 9,01 euros/l. C'est près de neuf fois plus cher que le biodiesel (1,11 €/l) et l'essence (0,66 €/l). À son tour, le coût de 1 m³ de gaz, qui équivaut à 1 litre d'essence, est plus de deux fois moins cher que l'essence: le coût de 1 m³ de gaz de pétrole liquéfié est de 0,39 euros / l, gaz naturel comprimé - 0,21 euros / l.
Un facteur important stimulant les états de la communauté mondiale pour développer le marché GMT est problèmes environnementaux. Contribution du transport routier à la pollution de l'air grandes villes et agglomérations est de 50 à 90 % pour tous les types de pollution. Par conséquent, les exigences de réduction de la toxicité des gaz d'échappement des moteurs à combustion interne des véhicules augmentent constamment - les normes Euro-4 et Euro-5 sont introduites. Pendant ce temps, le passage des voitures au gaz naturel réduit les émissions de dioxyde de carbone (le principal gaz à effet de serre) de 13%, les oxydes d'azote - de 15 à 20%, réduit la fumée des gaz d'échappement de 8 à 10 fois et élimine complètement les émissions de composés de plomb. Selon le ministère de l'Énergie de la Russie, si l'on prend l'essence de qualité Euro-4 comme norme, il s'avère que le GNC gagne près de trois fois en émissions d'oxyde d'azote, 14 fois en CH, plus de 16 fois en benzapyrène et en suie 3 fois (par rapport au carburant diesel - 100 fois). Ainsi, en termes d'émissions substances dangereuses le gaz naturel comprimé dans l'atmosphère vient juste après l'électricité. Bien que le GPL soit un peu en retard sur les paramètres environnementaux, il permet de résoudre le problème de l'utilisation du gaz de pétrole associé, qui est toujours torché, même si en janvier 2009 une résolution « Sur les mesures visant à stimuler la réduction de la pollution de l'air atmosphérique sous-produits de la combustion des gaz de pétrole associés dans les installations de torchage » a été signé. installations ».
Selon les experts, l'avenir appartient au méthane : le propane-butane, comme le pétrole, est une matière première trop précieuse pour être utilisée comme carburant automobile. Bien que, bien sûr, il soit beaucoup plus pratique, et jusqu'à présent, la flotte qui l'utilise est plus grande : début 2011, le nombre de véhicules à bouteilles de gaz fonctionnant au GPL dans le monde dépassait 15 millions, et au GNC - 12 millions4 . Le chiffre d'affaires annuel du propane-butane est de 34 millions de tonnes de carburant standard et de gaz comprimé - environ 23 millions de tonnes.
Un autre avantage dont bénéficie une entreprise utilisant des machines au méthane est une augmentation du niveau de sécurité, car le gaz naturel est moins dangereux que le propane en termes de propriétés physiques et chimiques.
De plus, en raison de l'utilisation du gaz naturel comme carburant, la durée de vie de l'huile et du moteur à combustion interne lui-même est augmentée. Lorsque le moteur fonctionne au gaz, le film d'huile n'est pas lavé des parois du bloc-cylindres. De plus, les dépôts de carbone ne se forment pas sur la culasse, les segments de piston ne cokéfient pas, grâce à quoi les éléments de l'intérieur le moteur à combustion s'use et sa période de révision augmente d'une fois et demie à deux fois. De plus, le fonctionnement du système d'allumage est amélioré - la durée de vie des bougies augmente de 40%5. Tout cela réduit les coûts de réparation.
De plus, le segment du GNC est le plus résistant aux crises de l'économie russe et le plus dynamique à moyen terme. En 2009, en raison de la baisse d'activité pendant la crise, le marché russe du GNC a chuté de 1,1 %, tandis que la consommation d'essence et de propane-butane a baissé respectivement de 18 % et 4 %6.
Le revers de la médaille de l'utilisation du gaz comme carburant est le fonctionnement inégal possible du moteur. Cela est dû à la résonance dans le système d'admission et à la stratification du mélange gaz-air. Il devient également plus difficile de démarrer un moteur à combustion interne froid en hiver. Cela est dû à la température d'inflammation plus élevée du combustible gazeux et au taux de combustion plus faible.
Aussi une certaine difficulté est le rééquipement de la voiture. Le prix des équipements au propane-butane varie de 15 à 28 000 roubles et les équipements au méthane commencent à 40 000 roubles. Dans le même temps, la masse du kit dépasse 50 kg pour le GPL et plus de 100 kg pour le GNC. Sur cette base se construit la « spécialisation » des gaz : GPL pour les voitures particulières, et GNC pour les engins lourds. La partie la plus chère et la plus "lourde" est le ballon. Pour réduire sa masse et augmenter la résistance des murs, des métaux alliés ou de l'aluminium renforcé de fibre de verre sont utilisés, et des cylindres en composite métallique sont également installés dans un cocon de basalte. Dans certaines branches de la technologie, des récipients en plastique renforcé sont utilisés, qui sont très coûteux, mais sont 4 à 4,5 fois plus légers que ceux en acier.
Ainsi, en fonction du nombre de bouteilles de gaz comprimé, le poids du camion augmente de 400 à 900 kg. Dans le même temps, sa capacité de charge diminue et la consommation de carburant augmente, cependant, lorsque des cylindres en matériaux composites sont utilisés, cet inconvénient n'affecte pas de manière aussi significative les caractéristiques utiles de la voiture.
En résumé, les principaux aspects positifs et négatifs de l'utilisation du gaz comme carburant moteur comprennent :
Principaux avantages:
Faible coût;
Niveau de sécurité accru ;
Réduction des émissions de substances nocives dans l'atmosphère ;
Durée de vie prolongée de l'huile ;
Prolonger l'usure du moteur;
Réduction du pouvoir calorifique du mélange gaz-air.
Principaux inconvénients :
Apparition possible d'un fonctionnement irrégulier du moteur ;
Difficulté à démarrer un moteur froid par temps froid ;
Détérioration des caractéristiques dynamiques de la voiture;
Une augmentation de la masse de la machine et une diminution de sa capacité de charge;
Augmenter l'intensité de travail de l'entretien et de la réparation du moteur.
Mais le principal inconvénient, qui est appelé par les responsables et les constructeurs automobiles, notamment en Russie, est le sous-développement du réseau de stations-service. En fait, ce marché en Russie n'a pas encore été formé. Il existe environ 22 000 stations-service ordinaires dans le pays, c'est-à-dire que les stations-service de GNC sont 160 fois plus petites et qu'elles sont réparties de manière très inégale dans tout le pays. Le marché mondial du gaz naturel comprimé se caractérise par une augmentation significative de la consommation et un développement avancé des infrastructures. La consommation de gaz naturel comprimé dans le monde en 2005-2009 a augmenté de 42 % et le nombre de stations-service de GNC a augmenté de plus de 85 %7. À cette fin, les États prennent un certain nombre de mesures pour développer les réseaux de stations-service GNC.
Mesures pour stimuler le développement des réseaux de stations-service GNC
Iran et pays de l'UE | Exonération des droits de douane à l'importation des équipements de remplissage et d'utilisation de gaz importés pour le gaz naturel. |
Interdiction de construire des stations-service sans unité de remplissage des voitures avec du gaz naturel comprimé. |
|
Attribution de subventions et subventions pour la construction de stations-service GNC. |
|
Exonération pendant une certaine période du paiement de la taxe foncière lors de la construction de stations GNC. Réduction de la taxe foncière lors de la construction de stations-service GNC. |
|
Réduction de l'assiette de calcul de la taxe foncière d'un certain pourcentage du coût des stations-service GNC et des ballons à gaz fonctionnant au gaz naturel comprimé. |
Si un détail Le GPL en Russie est développé par de grands acteurs comme Gazenergoseti, LUKOIL et TNK-BP et de nombreuses petites entreprises, tandis que le GNC est occupé à près de 90 % par Gazprom, qui possède plus de 200 stations-service de GNC.
La pénurie en Russie de stations-service et de points de service pour les voitures à ballons à gaz (238 stations et 74 points dans tout le pays) freine la volonté des propriétaires de véhicules de passer aux carburants alternatifs. La flotte de véhicules fonctionnant sur GMT dans la zone d'accessibilité des stations de remplissage de gaz automobile existantes est nettement inférieure à la flotte optimale (dans la pratique mondiale, il y a 500 unités de matériel de transport par station de remplissage de GNC). De plus, un facteur limitant est le manque de programmes gouvernementaux stimuler le développement de l'activité des moteurs à gaz en accordant des subventions pour l'achat d'équipements de ballons à gaz, divers allégements fiscaux tant dans le secteur des stations GNC que pour les consommateurs de carburants.
Parallèlement à cela, certaines difficultés surviennent lors de la construction de stations-service dans les conditions de développement urbain, liées à la durée d'attribution et d'enregistrement des terrains à bâtir, ainsi qu'à un certain nombre de dispositions du Fire Normes de sécurité (NPB III-98), directement liées aux stations-service GNC et à leurs systèmes individuels. Malgré les critiques de la NPB III-98 par les organisations intéressées, il s'agit du document de base pour les services d'incendie qui coordonnent la documentation de conception des installations de production GMT.
Ce qui précède, en substance, est un frein au développement du réseau de remplissage de gaz en Russie. En conséquence, la Russie, qui a occupé en 1986-1990. en termes de production et de vente de GNC, la première place mondiale (plus de 1,2 milliard de m (3) par an), était derrière les pays développés et même certains pays en développement.
En Russie, les exigences relatives aux stations-service de gaz ne sont pas incluses dans un document réglementaire distinct. Lors de la conception et de la construction d'installations commerciales de moteurs à gaz, un nombre assez important de normes nationales, de codes et de réglementations du bâtiment, de normes environnementales, de normes de sécurité incendie et d'autres documents sont pris en compte. Cela souligne la nécessité d'élaborer des normes pour la conception des stations-service de gaz, y compris dans le cadre de stations multi-carburants. Les entreprises d'OAO Gazprom sont soumises aux Règles opération technique Stations-service GNC mises en service en 2003. La qualité du GNC vendu au consommateur est réglementée par la norme nationale, en vigueur depuis 2000, qui établit des indicateurs aussi importants que le pouvoir calorifique volumétrique, la teneur en humidité, le soufre et les impuretés mécaniques, le remplissage pression. Des travaux sont en cours pour aligner la norme nationale sur la norme européenne ISO pour les carburants à gaz, qui devrait à l'avenir garantir la circulation sans entrave des véhicules au gaz naturel (GNV) dans toute l'Eurasie. Actuellement, la norme d'État pour la qualité du gaz naturel liquéfié est en cours d'élaboration pour remplacer les spécifications techniques de 1987.
Les exigences relatives aux équipements à gaz sur les véhicules sont clairement définies dans les règlements pertinents de la CEE-ONU (Commission économique des Nations Unies pour l'Europe). Le règlement technique "sur la sécurité des véhicules à roues" prévoit le respect des exigences des règles de la CEE-ONU en Russie.
Cependant, malgré de nombreuses discussions sur la rentabilité de l'acquisition de voitures dites vertes, qui comprennent des voitures à essence, selon la société de conseil Frost & Sullivan, ce moment seuls 13% des consommateurs achètent de telles voitures. Cependant, d'ici 2015, les experts prédisent une augmentation de cette part à 30 %. Ainsi, le parc total de véhicules automobiles dans quatre ans devrait s'élever à 80 millions, dont 53 à 55 % de véhicules à essence8.
Selon Frost & Sullivan.
La popularité du gaz naturel comprimé et du propane-butane par la géographie de sa distribution. Par exemple, les marchés traditionnellement forts de l'Inde, de l'Iran et du Pakistan ont des ventes d'équipement importantes et devraient devenir les 31 074 premiers pays en termes de véhicules au GNC et au propane-butane. Dans les pays d'Amérique latine, le méthane reste le gaz naturel comprimé le plus populaire. Le propane-butane occupe une position dominante en Russie et dans l'Union européenne.
Nombre de véhicules GPL en 2010
Véhicules GPL (GBA) .un. |
|
Pakistan | |
Argentine | |
Brésil | |
Colombie | |
Bengladesh | |
Selon les experts de Frost & Sullivan, ces types de carburants deviendront encore plus populaires dans un futur proche : les ventes de ces véhicules devraient quadrupler d'ici 2015.
Ventes totales de véhicules au propane-butane et au gaz naturel comprimé en
2009 - 2015, milliers d'unités
D'après Frost & Sullivan
La volonté de l'industrie russe de mettre en œuvre un projet visant à augmenter le niveau de consommation de gaz naturel comme carburant automobile est toujours évaluée de manière incohérente. La présence de systèmes de transmission de gaz et de stations de distribution de gaz en Russie est adjacente à un arsenal extrêmement limité de nouveaux équipements de bouteilles de gaz, les bouteilles elles-mêmes et les nouvelles stations de compression de stockage de gaz automobile.
Partout dans le monde, le développement de la filière GNV est assuré par l'Etat avec le soutien des grandes compagnies pétrolières et gazières - plus de 85 modèles de véhicules capables de rouler au gaz naturel sont produits. Par exemple, la production de voitures, d'autobus et de pousse-pousse au méthane est organisée au Pakistan. Mais en Russie, le choix est limité :
seuls les camions Kamaz et les bus Nefaz (filiale de Kamaz), ainsi que LiAZ, PAZ et KAvZ (groupe Russian Machines) sont produits en série.
Selon la National Gas Vehicle Association, sur 40 millions de véhicules exploités en Russie en 2010 (dont 80,8 % sont Voitures, 16,5% - pour les camions, y compris les équipements spéciaux et 2,7% - pour les bus), le parc de véhicules à bouteilles de gaz fonctionnant au gaz naturel comprimé est d'environ 100 000 véhicules (dont 26,1% sont des voitures, 50,5% - des camions, 23,3% - bus). Ainsi, les camions, autobus et équipements spéciaux représentent près des trois quarts des véhicules à essence.
La structure du parc de véhicules fonctionnant au gaz naturel comprimé est la suivante : pour les bus et camions des catégories M1 et N1 (véhicules affectés au transport de passagers et disposant, outre le siège du conducteur, de huit places au maximum, ainsi ainsi que les véhicules destinés au transport de marchandises d'une masse maximale ne dépassant pas 3,5 tonnes) représentent 49,5 %, les catégories légères M1 - 23,3 %, les équipements spéciaux - 13,4 %, les camions des catégories N2 et N3 (véhicules destinés au transport de marchandises d'une masse maximale supérieure à 3,5 tonnes mais n'excédant pas 12 tonnes et les véhicules destinés au transport de marchandises d'une masse maximale supérieure à 12 tonnes) - 12,4 %, les autobus des catégories M2 et M3 (véhicules utilisés pour le transport de passagers ayant, outre le siège du conducteur, plus de huit sièges d'une masse maximale n'excédant pas 5 tonnes et les véhicules utilisés pour le transport de passagers ayant plus de huit sièges en plus du siège du conducteur pour les sièges dont la masse maximale dépasse 5 tonnes) - 1,4%, tracteurs - 0,05%.
Selon les prévisions optimistes de la National Gas Vehicle Association, la dynamique globale du développement du parc de véhicules d'ici 2020 sera de 58,5 millions d'unités, d'ici 2030 - 85,4, selon les prévisions pessimistes - en 2020 - 38,6 millions, d'ici 2030 - 51.3. Dans le même temps, les prévisions de consommation de carburants en Russie sont les suivantes : la part des carburants à gaz dans le bilan total d'ici 2030 sera de 3 % pour le gaz naturel comprimé et le gaz de pétrole liquéfié. Selon les résultats de 2010, le niveau de consommation de gaz naturel comprimé s'élevait à 4 millions de tonnes, d'ici 2020, il devrait atteindre 20 millions de tonnes, en 2030 - 51 millions de tonnes.Le niveau d'utilisation du gaz de pétrole liquéfié en 2010 s'élevait à 15 millions de tonnes, d'ici 2020, il atteindra 30 millions, en 2030 - 67 millions de tonnes.
Programme de fabrication des principaux composants (selon le compressé
gaz naturel)
Périodes de projet Indicateurs | 2011 -2015 | 2016 - 2020 | 2021 - 2025 | 2026 - 2030 | Total |
Consommation de gaz naturel comprimé, millions de m³ | |||||
Nouveau HBA, des milliers. | |||||
Cylindres neufs (eq. 50 l), mille. | |||||
Nouvelles stations-service GNC |
Selon NP "National Gas Vehicle Association"
Le transport ferroviaire est l'un des plus gros consommateurs de carburant. La part de la consommation de carburant diesel par les chemins de fer russes est de 9,1 % de la consommation totale du pays (3,2 millions de tonnes). Désormais, les chemins de fer russes ont été chargés de remplacer 30 % du carburant diesel consommé par les locomotives autonomes par du gaz naturel d'ici 20309. Pour le résoudre, il faudra plus d'un million de tonnes de gaz naturel par an. Mais les bénéfices seront tangibles. Par exemple, les indicateurs d'émissions nocives enregistrés lors des essais et de l'exploitation de locomotives à turbine à gaz développés conjointement avec Gazprom VNIIGAZ se sont avérés cinq fois inférieurs aux exigences de sécurité de l'UE proposées en 2012, et le bruit extérieur n'a pas dépassé les normes sanitaires. Fédération Russe.
Aujourd'hui sur Moscou et Sverdlovsk les chemins de fer Deux locomotives à gaz de manœuvre TEM18G sont en phase d'essai. En outre, à l'anneau expérimental de l'Institut panrusse de recherche sur les transports ferroviaires (VNIIZhT) à Shcherbinka près de Moscou, des tests ont été effectués sur la locomotive à gaz ChMEZG, qui ont montré que la proportion optimale de remplacement du carburant diesel par du gaz naturel est de 35 à 50 %, selon le type de travaux de manœuvre. Dans le même temps, les émissions de produits de combustion toxiques diminuent d'environ 1,5 à 2 fois10. Un programme a déjà été préparé pour la modernisation des locomotives à gaz, qui devrait accroître leur fiabilité et leur efficacité, ainsi que porter la part de substitution du carburant diesel jusqu'à 60 %.
En décembre 2006, les chemins de fer russes et le complexe scientifique et technique de Samara nommé d'après N.D. Kuznetsov a signé un accord sur la création conjointe d'un nouveau type de locomotive à gaz - une locomotive à turbine à gaz. À cette époque, les spécialistes de l'institut avaient déjà développé le moteur à turbine à gaz NK-361 et l'unité de puissance de la section de traction. Le projet de la locomotive à turbine à gaz elle-même a été proposé par des scientifiques de l'Institut panrusse de recherche, de conception et de technologie du matériel roulant (VNIKTI), et un prototype a été assemblé à l'usine de réparation de locomotives de Voronezh. Dans l'une des sections de la locomotive se trouve un réservoir de carburant de 17 tonnes, un ravitaillement suffit pour 750 km de trajet. En juin 2009, les chemins de fer russes ont reçu un diplôme du livre des records russe pour le développement de cette locomotive à turbine à gaz de grande ligne la plus puissante (8 300 kW). En janvier 2010, pour la première fois au monde, il réalise un train de marchandises de 15 000 tonnes (159 wagons). Aucune locomotive moderne n'est capable de tels records.
Une transition similaire vers le gaz naturel comme carburant pour les locomotives diesel est également en cours aux États-Unis, au Canada, en Allemagne et en Autriche. En particulier, la locomotive principale gaz-carburant GE 3000 d'une capacité de 2200 kW a été construite en Autriche.
Le carburant des moteurs à essence pénètre également dans l'aviation. Ainsi, un Airbus A-340-600 à moteurs Rolls-Royce, propriété de Qatar Airways (Qatar), a effectué un vol passager sur la liaison Londres-Doha. L'avion a été ravitaillé avec du carburant fabriqué par Shell, qui se compose de kérosène d'aviation et de gaz liquide dans un rapport de un pour un. En outre, le vice-Premier ministre du Qatar Abdullah bin Hamad al-Atiyah était présent au lancement de la production pilote de gaz kérosène utilisant la technologie Gas to Liquids (GTL). Selon des données préliminaires, avec le passage au gaz kérosène, les compagnies aériennes mondiales pourront économiser 4 milliards de dollars par an.
Il est à noter que le premier hélicoptère domestique capable de fonctionner au gaz (gasolet) a été créé et testé en 1987. Il s'agissait d'un véhicule de production modifié de la famille Mi-8 avec un moteur de l'usine nommée d'après. V. Ya. Klimov. Cet hélicoptère est produit à ce jour. De plus, des études ont montré que presque tous les avions équipés de moteurs à turbine à gaz peuvent fonctionner au carburant gazeux (tous les hélicoptères de la famille Mi-8, y compris le Mi-38, et les avions de l'aviation régionale - Il-114, Yak-40, Tu- 136, etc. .P.). Mais jusqu'à présent, il n'y a qu'un seul exemplaire de l'avion à gaz - le Mi8GT - présenté au Salon international de l'aviation et de l'espace en 1995.
Par conséquent, pour que le marché russe se développe, un soutien de l'État est nécessaire pour les constructeurs de machines et les acheteurs d'équipements. Actuellement, divers programmes d'État fonctionnent déjà dans le monde. Le 12 décembre 2001, la commission de l'énergie de l'ONU a adopté une résolution prévoyant le transfert de 23 % du parc automobile européen aux carburants alternatifs d'ici 2020, dont 10 % (23,5 millions d'unités) - au gaz naturel, 8 % (18,8 millions ) pour le biogaz et 5 % (11,7 millions) pour l'hydrogène. Aux États-Unis, 15 milliards de dollars par an sont alloués pour stimuler le secteur des moteurs à gaz.
Dont 2,5 milliards - pour les programmes de développement et de démonstration des réalisations ; 300 millions - au gouvernement fédéral pour l'achat de véhicules à essence pour les besoins officiels; 300 millions - pour remplacer les bus scolaires diesel par des voitures écologiques fonctionnant avec des moteurs à essence et d'autres carburants alternatifs ; 300 millions - pour des subventions pour des projets pilotes dans le cadre du programme "Clean City" ; 8,4 milliards pour l'achat de nouveaux bus municipaux et 3,2 milliards pour les subventions aux économies d'énergie11.
Des mesures pour favoriser la transition des véhicules vers le carburant essence
Australie, Royaume-Uni, Canada, Malaisie, Japon | Attribution de primes et subventions pour l'achat de véhicules roulant au gaz naturel, équipements ballons à gaz. |
Royaume-Uni, Italie, Chili, Chine | Non-distribution aux voitures roulant au gaz, interdiction d'entrer dans les zones de protection de la nature. |
Restrictions sur l'utilisation des carburants à base d'hydrocarbures, sauf pour les autobus municipaux et les camions à ordures. |
|
France, Italie, Iran | Accorder aux entreprises utilisant du gaz naturel comprimé un droit prioritaire pour recevoir une commande municipale. |
Achat obligatoire organisations budgétaires ballons à gaz lors de la mise à jour de la flotte de transport automobile. |
|
Il n'y a pas de taxe sur les véhicules roulant au méthane. Jusqu'en 2013, l'Etat alloue des subventions pour l'achat de bus "à essence". |
Si à l'étranger le développement du marché du méthane est facilité par les mesures ci-dessus d'incitations de l'État, alors en Russie ce n'est pas le cas. La seule mesure de ce type était le décret gouvernemental n° 31 "sur les mesures urgentes visant à étendre le remplacement des carburants par du gaz naturel" de 1993. En particulier, il a établi pour la période de fonctionnement des tarifs réglementés du gaz naturel le prix de vente maximal du GNC d'un montant n'excédant pas 50 % du prix de l'essence A-76, TVA comprise.
De plus, en Europe et aux États-Unis, la documentation réglementaire pour l'utilisation du gaz naturel est incluse dans le paquet de normes nationales. Et en Russie, tout cela n'est pas là non plus. De plus, dans la Fédération de Russie, même le support réglementaire réglementant l'utilisation du méthane comme carburant n'a pas encore été créé. D'où les incidents où les entreprises transportant du méthane comprimé sont obligées de faire apposer l'inscription « propane-butane » sur les transporteurs de gaz afin d'éviter des litiges avec la police de la circulation, dont les employés connaissent la réglementation pour le transport de GPL, mais le transport de gaz non réglementé Le GNC est perçu presque comme le transport de la dynamite.
Fin 2010, le Premier ministre russe Vladimir Poutine a tenu une réunion consacrée au développement de l'industrie du gaz jusqu'en 2030, à la suite de laquelle les mesures suivantes ont été élaborées pour stimuler la transition vers les véhicules au gaz naturel :
L'émergence de la loi fédérale "Sur l'utilisation des types de gaz de carburant à moteur" ;
Évaluation complète de la demande de véhicules à essence jusqu'en 2030 ;
Formation d'un organe national de coordination ;
Surveillance de la mise en œuvre de la loi fédérale n° 261 « sur les économies d'énergie et l'augmentation de l'efficacité énergétique et portant modification de certains actes législatifs de la Fédération de Russie » et des ordonnances du gouvernement de la Fédération de Russie du 17 novembre 2008 n° 1662-r et 1663 -r ;
Elaboration du FTP "Carburant alternatif pour les transports et les engins agricoles 2012 - 2020" et FTP "Olympiques blancs - carburant bleu" ;
Commande publique à long terme pour l'achat de véhicules à bouteilles de gaz pour le secteur public.
1 Industrie du gaz, 2011, n° 3
Le gaz naturel se compose principalement de méthane (au moins 90 %) avec de petites impuretés d'éthane (jusqu'à 6 %), de propane (jusqu'à 1,7 %) et de butane (jusqu'à 1 %).
Le gaz méthane est incolore et inodore, légèrement soluble dans l'eau, plus léger que l'air. Il fait référence aux hydrocarbures saturés, dont les molécules sont constituées uniquement de carbone et d'hydrogène. La teneur élevée en hydrogène assure une combustion plus complète du carburant dans les cylindres du moteur par rapport à l'essence et au gaz de pétrole liquéfié, de sorte que le méthane est un carburant complet pour les voitures avec de bonnes caractéristiques anti-détonantes.
Caractéristiques du méthane.
Formule moléculaire - CH 4
Masse molaire, kg / mol - 16,03
Densité à une température de 15°C et une pression de 0,1 MPa :
- à l'état gazeux, kg / m 3 - 0,717
– à l'état liquide, kg/l – 0,42
Nombre de carbone - 2,96
Point d'ébullition, ° С - -161,7
Température d'auto-inflammation (flash), ° С - 590
Valeur calorifique nette :
- à l'état gazeux, kJ / m 3 - 33800
– à l'état liquide, kJ/l – 20900
Densité relative (par voie aérienne) - 0,554
Activité corrosive - aucune
Toxicité - non toxique
Température de combustion, ° С - 2030
Pour référence . Chaleur de combustion.
Chaleur de combustion- la quantité de chaleur dégagée lors de la combustion complète de 1 m 3 de gaz, à pression atmosphérique et à une température de 20°C.
Il y a une valeur calorifique supérieure et inférieure de la combustion du gaz. Lors de la détermination du pouvoir calorifique supérieur, toute la chaleur dégagée lors de la combustion et retirée des produits de combustion en les refroidissant à la température initiale est prise en compte. En pratique, les vapeurs d'eau formées ne se condensent pas et emportent une partie de la chaleur dépensée pour chauffer 1 kg d'eau de 0 à 100 ° C, ce qui équivaut à 418,6 kJ.
Lors de la combustion, de la chaleur est consommée pour évaporer l'humidité contenue dans le combustible et issue de la combustion de l'hydrogène. Par conséquent, pour caractériser les combustibles gazeux, on utilise en pratique le pouvoir calorifique inférieur de la combustion du gaz, qui est une valeur standard.
Avant d'être utilisé comme carburant, le gaz naturel subit une préparation préalable au respect de ses paramètres de performance moteur (élimination des impuretés) et de conditions de stockage sur véhicule.
Le gaz naturel étant liquéfié à une température de -161,7°C, ce qui est impossible dans des conditions normales, il est stocké sur les voitures dans des bouteilles à l'état comprimé jusqu'à 20 MPa (200 kg/cm2).
Les gaz comprimés se caractérisent par le fait qu'à une température de 20°C et à haute pression (20 MPa) ils restent à l'état gazeux.
Combustible gaz naturel comprimé (gaz naturel comprimé).
En termes de paramètres physiques et chimiques et de teneur en impuretés, le gaz combustible naturel doit être conforme à la norme GOST 27577-2000 «Gaz combustible naturel comprimé pour moteurs à combustion interne».
En termes de paramètres physiques et chimiques, le gaz selon ce GOST doit être conforme aux exigences et normes indiquées dans le tableau 1.
Tableau 1.
| №№p/n | Indicateurs | Sens |
| 1 | 2 | 3 |
| 1. | Pouvoir calorifique volumétrique le plus bas, kJ/m 3 , pas moins de | 31800 |
| 2. | Densité relative à l'air | 0,55-0,70 |
| 3. | Indice d'octane estimé (selon la méthode du moteur), pas moins de | 105 |
| 4. | Concentration en sulfure d'hydrogène, g/m 3 , pas plus | 0,02 |
| 5. | Concentration de soufre mercaptan, g/m 3 , pas plus de | 0,036 |
| 6. | Masse d'impuretés mécaniques dans 1m 3, mg, pas plus | 1,0 |
| 7. | Fraction volumique totale des composants non combustibles, %, max | 7,0 |
| 8. | Fraction volumique d'oxygène, %, pas plus | 1,0 |
| 9. | Concentration de vapeurs d'eau, mg/m 3 , pas plus | 9,0 |
Inconvénients et avantages de l'utilisation du gaz naturel comprimé par rapport à l'essence.
1. Inconvénients.
1.1. La teneur en gaz sous haute pression nécessite l'utilisation de bouteilles à haute résistance qui ont une masse importante et sont faites d'aciers de haute qualité. Le poids d'une bouteille d'une capacité de 50 litres avec 10 m 3 de gaz est d'environ 70 kg. L'installation de bouteilles de gaz sur une voiture entraîne une diminution de la capacité de charge de la voiture de 10 à 12%, et l'autonomie de la voiture est également réduite.
Les bouteilles de GNL sont des récipients à haute pression, pour les bouteilles en acier allié, la période de test est fixée une fois tous les 5 ans et pour l'acier au carbone - une fois tous les 3 ans.
1.2. Etant donné que le pouvoir calorifique du mélange gaz-air du méthane est inférieur au pouvoir calorifique du mélange essence-air (3,22 MJ/m 3 pour le méthane avec air et 3,55 MJ/m 3 pour l'essence avec air), et en raison de la taux de remplissage inférieur des cylindres, la puissance du moteur lorsqu'il est converti en gaz comprimé est réduite de 18 à 20%.
1.3. Lors de l'utilisation de carburant au gaz, il est difficile de démarrer le moteur en hiver à des températures inférieures à 15°C. La raison en est une température d'inflammation plus élevée du mélange gaz-air et une vitesse de propagation de la flamme plus faible.
1.4. Pour l'entretien et la réparation des véhicules à ballons à gaz, une qualification plus élevée du personnel de service est requise. Par rapport à l'entretien des moteurs à essence et diesel, l'intensité de main-d'œuvre de l'entretien et de la réparation des équipements à gaz augmente de 13 à 15% et les coûts de 4 à 6%.
1.5. Le fonctionnement des moteurs au gaz comprimé s'accompagne d'une détérioration des caractéristiques de traction, dynamiques et opérationnelles des véhicules : le temps d'accélération augmente de 25 à 30 % ; la vitesse maximale est réduite de 5 à 7 %.
2. Avantages.
2.1. Le carburant gazeux brûle plus complètement dans les cylindres du moteur en raison des limites d'allumage plus larges du gaz par rapport à l'essence. Si les limites d'inflammation de l'essence mélangée à l'air sont respectivement de 6,0 et 1,5 %, les limites d'inflammation du gaz comprimé mélangé à l'air sont de 15 % pour la limite supérieure et de 5 % pour la limite inférieure. Ceci permet d'appauvrir le mélange combustible à α = 1,2-1,3 dans les modes de fonctionnement des moteurs.
En conséquence, la toxicité des gaz d'échappement est considérablement réduite (en termes de teneur en oxydes de carbone - de 2 à 3 fois, par la teneur en oxydes d'azote - de 1,2 à 2,0 fois, par la teneur en hydrocarbures - de 1,1- 1,4 fois).
2.2. Le gaz comprimé ne dilue pas l'huile dans le carter, ne lave pas l'huile des parois du cylindre et n'aggrave pas les conditions de lubrification. Par conséquent, l'usure des pièces des moteurs fonctionnant au gaz est inférieure à celle des moteurs à essence. En conséquence, la ressource motrice des moteurs augmente de 1,3 à 1,5 fois. La durée de vie de l'huile est également augmentée de 1,5 à 2 fois et son coût est réduit de 25 à 35%.
2.3. Les prix du GNC sont inférieurs à ceux de l'essence : des économies de carburant sont possibles malgré la perte de puissance du moteur et la charge utile réduite du véhicule.
Autotrans-consultant.ru.
La base du gaz naturel, qui a une origine naturelle (naturelle), est le méthane (CH4). La formation de gaz naturel s'est produite au cours du processus de transformation organique. La teneur en méthane dans le gaz naturel peut varier de 91 à 99 %, tout le reste est du propane, de l'éthane, du butane et de l'azote. Cette variation de pourcentage est due à la différence composition chimique gaz produit en différents coins notre terre. Cependant, lorsque le gaz naturel est brûlé origine différente génère la même quantité de chaleur, ce qui rend sa géoréférence absolument sans importance pour vous et votre moteur. Grâce aux capteurs électroniques des équipements à gaz, la composition du gaz est automatiquement déterminée, après quoi la proportion du mélange de carburant est ajustée en tenant compte des caractéristiques de ce gaz.
Avantages du gaz naturel
La composition chimique du gaz naturel affecte favorablement l'état du moteur et n'entraîne pas de problèmes liés au fonctionnement. En raison de l'absence d'additifs dans la composition du méthane, qui sont présents dans les gaz d'hydrocarbures liquéfiés ( GPL), les produits de combustion du gaz naturel ne contiennent pas d'inclusions nocives. De plus, lorsque le gaz naturel est brûlé, les émissions de CO2 sont réduites de 25 %.
La quantité de méthane dans le gaz naturel est comme l'indice d'octane de l'essence, il est d'usage de caractériser par ce paramètre gaz naturel. Qu'est-ce que cela signifie pour le moteur ? Le fonctionnement du moteur, ainsi que la probabilité d'un phénomène tel que la détonation, dépendent de ce paramètre.
Gaz naturel compressé(GNL) présente un certain nombre d'avantages indéniables par rapport au gaz de pétrole liquéfié (GPL), notamment le respect de l'environnement et la sécurité. Le méthane, qui, comme vous le savez déjà, est le gaz naturel le plus abondant, se dissout rapidement dans l'air, ce qui élimine pratiquement la possibilité d'enflammer le gaz en cas de dommage. La manière dont le gaz naturel est stocké minimise le risque de fuite incontrôlée. Les bouteilles utilisables doivent résister à une pression d'éclatement supérieure à 600 bars et, grâce au système de vannes, une alimentation en gaz contrôlée se produit.
Lorsqu'il fonctionne au GNL, le moteur peut démontrer des performances élevées en raison de l'indice d'octane élevé (~ 130), en particulier lorsque le moteur est équipé d'une turbine ou d'un système de recirculation des gaz d'échappement, et de préférence les deux ensemble. Bien qu'il ait verso, par exemple, une consommation de gaz élevée, ainsi que des problèmes de dissipation thermique. Le niveau sonore du moteur fonctionnant au gaz naturel est réduit de 3 dB, ce type de carburant est donc très pertinent pour les transports publics. Le gaz naturel comprimé, comme CEI peut être utilisé à la fois sur l'essence et, bien que dans le cas des diesels, vous devrez faire face à un faible retour sur investissement. Le problème est qu'un moteur diesel devra être équipé d'un système d'allumage par étincelle ou à cycle mixte, dans lequel le carburant diesel agira comme un allumeur.
Il y a aussi des inconvénients à ce type de carburant.
1. faible densitéénergie. En raison de cette caractéristique, le gaz naturel est très souvent utilisé sous forme comprimée. Le taux de pression ou de compression est de 20 MPa ou 200 bar. En termes de densité d'énergie, on obtient 7 kJ/dm3, par rapport à l'essence qui a ce chiffre de 30 kJ/dm3, on peut l'obtenir sans aucune opération de compression supplémentaire. Cette caractéristique du gaz naturel conduit au fait que le moteur pour fonctionner avec ce carburant doit être optimisé pour cela, et en même temps il sera nettement plus élevé. Avec des tailles de gaz égales (GPL et GNL), le GPL peut être entraîné davantage, donc afin de compenser les faibles performances, ceux qui souhaitent utiliser le méthane comme carburant alternatif, vous devez mettre plus de réservoirs d'essence sur vos voitures. Ceci, comme vous le comprenez, conduit à une augmentation poids total voiture et réduire l'espace libre dans le coffre. La haute pression requise pour stocker les réservoirs de GNL remplis (généralement cylindriques ou ronds) rend les réservoirs très encombrants et, dans le cas des voitures particulières, occupent beaucoup d'espace.
Il existe deux types de systèmes capables de fonctionner au gaz naturel - monovalent et divalent.
- Monovalent type prévoit de ne brûler que du GNL, qui provient d'un réservoir spécial.
- bivalent type prévoit l'utilisation simultanée de gaz avec le combustible principal, grâce à quoi il y a une économie Argent et une consommation de carburant réduite.
Aujourd'hui, partout dans le monde, le gaz liquéfié est produit et utilisé comme combustible domestique et industriel de haute qualité, ce qui est une conséquence de ses principaux avantages. A savoir : la possibilité de l'existence de gaz liquéfié à température ambiante et à des pressions modérées aussi bien à l'état liquide qu'à l'état gazeux. Sous forme liquide, ces gaz sont facilement traités, stockés, transportés et sous forme gazeuse, ils ont une meilleure caractéristique de combustion que les gaz naturels et artificiels en l'absence d'impuretés nocives.
Les moteurs à combustion interne fonctionnant au gaz ont commencé à être développés bien plus tôt que les moteurs à essence et diesel, mais ils ont commencé à être largement utilisés dans le domaine automobile uniquement dans dernières années. De plus, la conversion du moteur au gaz n'exclut pas la possibilité de son fonctionnement à l'essence. De plus, le passage du moteur d'un type de carburant à un autre s'effectue directement dans la voiture.
Le combustible gazeux présente de nombreux avantages par rapport au combustible liquide traditionnel. Le plus important de ces avantages pour l'amateur de voitures moyen est peut-être le faible coût de l'essence. Par conséquent, même si le même moteur consomme un peu plus de gaz que l'essence, l'utilisation du carburant gaz est très bénéfique. L'une des caractéristiques intéressantes du carburant à essence est le fait qu'après avoir vidé le réservoir de carburant, la voiture pourra parcourir encore 2 à 4 km.
Deux types de carburant gazeux sont utilisés comme carburant automobile - pétrole liquéfié ou hydrocarbure, gaz et comprimé gaz compressé. Le gaz liquéfié utilisé comme carburant pour véhicules est principalement constitué de propane (C3H8), de mélange de gaz butane (C4H10) obtenu lors de l'extraction du gaz naturel et du pétrole, ainsi qu'à différentes étapes de son traitement dans les usines. et (environ 1 %) des hydrocarbures insaturés. Leur chimie et propriétés physiques fournir une puissance suffisante et un fonctionnement efficace du moteur.
Gaz liquéfié ou comprimé ?
Distinguer gaz liquéfié et gaz comprimé. Le gaz comprimé est essentiellement du méthane, qui conserve son état gazeux à presque n'importe quelle température et à n'importe quelle augmentation de pression.
Le gaz liquéfié est le plus populaire parmi les propriétaires de voitures. Convertir une voiture pour rouler au gaz liquéfié est plus facile et moins cher que de rouler au gaz comprimé. Le gaz liquéfié se trouve dans une bouteille sous une pression relativement basse - 16 atmosphères, et un degré élevé de raréfaction du gaz comprimé nécessite une augmentation de ce chiffre de 12 à 15 fois. Par conséquent, l'utilisation de gaz comprimé nécessite des bouteilles de remplissage plus volumineuses et plus lourdes avec des parois plus épaisses. Dans le même temps, le kilométrage d'une voiture fonctionnant au gaz comprimé à partir d'un ravitaillement est la moitié du kilométrage d'une voiture sur laquelle un équipement pour gaz liquéfié est installé. Cependant, le gaz comprimé est également utilisé comme carburant automobile, car les réserves de méthane dans la nature sont très importantes et le coût de ce type de carburant est faible. Les véhicules à gaz comprimé sont principalement des camions et des autobus utilisés par les entreprises. Outre le coût, le gaz comprimé présente d'autres différences positives : il est moins explosif que le gaz liquéfié, car il est très léger et ne s'accumule pas dans un espace ouvert en cas de fuite ; le gaz comprimé, brûlant, forme un échappement plus propre; lors de l'utilisation de gaz comprimé, il n'est pas nécessaire de vidanger le condensat formé périodiquement avec une odeur désagréable.
Propriétés du gaz liquéfié
Le GPL ou gaz liquéfié, sous-produit du pétrole brut raffiné, est un gaz à température et pression ambiantes, et un liquide à une pression de 2 Pa. La densité de la phase liquide d'un gaz dépend de la température, avec une augmentation dans laquelle la densité diminue. A pression atmosphérique normale et à une température de 15°C, la masse volumique de la phase liquide du propane est de 0,51 kg/l, butane - 0,58 kg/l. La phase vapeur du propane est 1,5 fois plus lourde que l'air, le butane est 2 fois plus lourd. Le point d'ébullition de l'essence est supérieur à la température ambiante, tandis que le gaz liquéfié s'évapore à des températures plus basses. Cela signifie que l'essence dans le réservoir est généralement à l'état liquide à la pression atmosphérique, et le gaz liquéfié dans une bouteille est à une pression correspondant à la température ambiante.
Qualités de gaz liquéfié
Il existe deux marques de gaz de pétrole liquéfié (GPL) : PA - propane automobile et PBA - propane-butane automobile.
| Indice | Voiture au propane PA | PBA-propane-butane pour automobiles |
| Fraction massique Composants, %: | ||
| méthane et éthane | Non standardisé | |
| propane | 90±10 | 50±10 |
| hydrocarbures C4 et plus | non standardisé | |
| hydrocarbures insaturés | 6 | |
| volume de résidu liquide à +40 "C | disparu | |
| à +45"C, pas plus | -- | 1,6 |
| à - 20"C, pas moins | -- | 0,07 |
| à -35"C, pas moins | 0,07 | -- |
| dont sulfure d'hydrogène, %, pas plus | 0,01 | |
| Fraction massique de soufre et de composés soufrés,%, pas plus | 0,01 | |
| Teneur en eau libre et en alcali | Disparu | |
La qualité de gaz PBA est autorisée pour une utilisation dans toutes les régions climatiques à une température ambiante d'au moins -20°C. La marque PA est utilisée en hiver dans les régions climatiques où la température de l'air descend en dessous de -20°C (plage recommandée -20°C ... -25°C). Le propane reste à l'état liquide à des températures inférieures à -42 degrés, pour le butane cette température est de -0,5°C. Au printemps, afin de développer pleinement les réserves de PA de qualité gaz liquéfié, il est permis de l'utiliser à des températures allant jusqu'à 10°C. Des températures plus élevées peuvent entraîner une augmentation indésirable de la pression dans le système d'alimentation en gaz de la voiture et sa dépressurisation.
Avantages du gaz liquéfié
Indice d'octane
L'indice d'octane du carburant gazeux est supérieur à celui de l'essence, de sorte que la résistance au cognement du gaz liquéfié est supérieure à celle de l'essence de la plus haute qualité. Cela permet une plus grande économie de carburant dans un moteur avec un taux de compression plus élevé. L'indice d'octane moyen du gaz liquéfié - 105 - est inaccessible pour n'importe quelle marque d'essence. Dans le même temps, le taux de combustion du gaz est légèrement inférieur à celui de l'essence. Cela réduit la charge sur les parois du cylindre, le groupe de pistons et le vilebrequin, et permet au moteur de fonctionner en douceur et en silence.
La diffusion
Le gaz se mélange facilement à l'air et remplit les cylindres plus uniformément mixture homogène ainsi le moteur tourne plus doucement et plus silencieusement. Le mélange gazeux brûle complètement, il n'y a donc pas de dépôts de carbone sur les pistons, les soupapes et les bougies d'allumage. Le carburant gazeux n'élimine pas le film d'huile des parois du cylindre et ne se mélange pas non plus avec l'huile dans le carter, ce qui n'altère pas les propriétés lubrifiantes de l'huile. En conséquence, les cylindres et les pistons s'usent moins.
Pression du réservoir
Le GPL se distingue des autres carburants automobiles par la présence d'une phase vapeur au-dessus de la surface de la phase liquide. Lors du remplissage de la bouteille, les premières portions de gaz liquéfié s'évaporent rapidement et remplissent tout son volume. La pression dans la bouteille dépend de la pression de vapeur saturante, qui à son tour dépend de la température de la phase liquide et du pourcentage de propane et de butane qu'elle contient. La pression de vapeur saturante caractérise la volatilité du HOS. La volatilité du propane est supérieure à celle du butane, par conséquent, sa pression à basse température est beaucoup plus élevée.
Échappement
Lors de la combustion, moins d'oxydes de carbone et d'azote et d'hydrocarbures imbrûlés sont libérés que l'essence ou le carburant diesel, sans rejet d'hydrocarbures aromatiques ou de dioxyde de soufre.
impuretés
Le carburant gazeux de haute qualité ne contient pas d'impuretés chimiques telles que le soufre, le plomb, les alcalis, qui renforcent les propriétés corrosives du carburant et détruisent les pièces de la chambre de combustion, du système d'injection, de la sonde lambda (capteur qui détermine la quantité d'oxygène dans le mélange de carburant), convertisseur catalytique des gaz d'échappement.
Inconvénients du GPL
Explosivité
Lorsque 1 litre de gaz liquéfié s'évapore, environ 250 litres de gaz gazeux se forment. Ainsi, même une petite fuite peut être très dangereuse, car le volume de gaz lors de l'évaporation augmente de 250 fois.
Cet inconvénient peut se manifester si l'équipement de ballon à gaz n'est pas installé correctement ou si le propriétaire de la voiture ne respecte pas les règles d'utilisation de cet équipement. Pour que le gaz s'enflamme, une concentration plus élevée de cette substance dans l'air est nécessaire que l'essence. Cependant, la volatilité accrue du gaz permet à la quantité dangereuse de s'accumuler plus rapidement et en plus grands volumes. Dans une voiture en mouvement, une telle concentration ne peut pas se produire, mais dans tous les cas, si une odeur caractéristique est détectée, le conducteur doit couper l'alimentation en gaz du moteur et continuer à rouler à l'essence. Il est inacceptable de mettre une voiture dans un garage lorsqu'une fuite de gaz est détectée.
Vous pouvez vérifier l'étanchéité de l'équipement du ballon à gaz en appliquant une solution savonneuse avec un pinceau sur les joints des canalisations. Si des bulles de savon apparaissent à de tels endroits, la voiture a un chemin direct vers une station-service. Il est interdit de réparer soi-même les appareils à gaz. Tous les deux ans, l'équipement de ballon à gaz installé sur la machine doit être examiné par des spécialistes. L'équipement à gaz utilisable est complètement scellé. Au moins trois obturateurs indépendants les uns des autres sont installés sur chaque canalisation partant du cylindre.
Odoration
Comme le gaz n'a pas d'odeur, des substances spéciales, les mercaptans, sont ajoutées au gaz dans une certaine proportion pour déterminer la fuite du système. Dans leur structure chimique, ils ressemblent aux substances alcooliques dont la formule générale est R-SH. La présence de ces substances, même en petites quantités, se fait sentir en raison de leur odeur désagréable - s'il y a une odeur de «gaz» dans une voiture fermée, le système fuit et il est dangereux de faire fonctionner une telle voiture. Les composés soufrés de l'odorant et du gaz lui-même réduisent la durabilité de la boîte de vitesses en raison du vieillissement intensif des membranes, des joints en caoutchouc et provoquent la corrosion des canalisations.
Remplir la bouteille de carburant
Il est impossible de remplir complètement la bouteille de carburant avec du gaz, car même une petite augmentation de la température ambiante entraîne une augmentation significative de la pression dans la bouteille. Par conséquent, lors du remplissage du réservoir de carburant à 80%, un dispositif spécial d'équipement à gaz ferme automatiquement le canal de remplissage.
Fonctionnement indésirable dans les climats chauds
Le climat chaud n'est pas le meilleur pour faire fonctionner des véhicules à essence. Dans de telles conditions, afin de réduire la pression dans le réservoir de carburant, le cylindre doit être "chassé" un peu avant que la voiture ne soit garée.
Réduction de puissance
En raison du pouvoir calorifique inférieur du mélange gaz-air par rapport au mélange d'air et de carburant liquide, la puissance du moteur diminue légèrement - d'environ 10%. Cependant, cela n'a pas d'effet significatif sur les caractéristiques dynamiques de la voiture et, de plus, cela peut être partiellement éliminé si le calage de l'allumage est réglé 3 à 5 ° plus tôt.
Risque de blessure
Le gaz liquéfié, pénétrant sur la peau humaine à basse température de l'air, peut provoquer des engelures.
En plus de tout ce qui précède, nous pouvons noter la nécessité d'un remplacement plus fréquent des filtres à air. Les pièces pour l'équipement des ballons à gaz sont encore plus difficiles à trouver que pour un système d'alimentation en carburant liquide. Le réservoir de carburant occupe une partie du coffre. Enfin, une voiture à essence a parfois du mal à démarrer un moteur froid.
Le gaz extrait des entrailles de la terre ou issu du traitement d'autres hydrocarbures peut ensuite être utilisé sous forme liquéfiée ou comprimée. Quelles sont les caractéristiques des deux options pour l'utilisation du carburant respectif ?
Qu'est-ce que le gaz liquéfié ?
En dessous de liquéfié Il est habituel de comprendre le gaz naturel, qui est transféré de l'état initial, en fait gazeux, à l'état liquide - en refroidissant à une température très basse, environ moins 163 degrés Celsius. Le volume de carburant est réduit d'environ 600 fois.
Le transport de gaz liquéfié nécessite l'utilisation de réservoirs cryogéniques spéciaux capables de maintenir la température requise de la substance respective. L'avantage de ce type de carburant est la possibilité de le livrer aux endroits où il est problématique de poser des gazoducs conventionnels.
La conversion du gaz liquéfié à son état d'origine nécessite également une infrastructure spéciale - des terminaux de regazéification. Le cycle de traitement du type de combustible considéré - extraction, liquéfaction, transport et regazéification - augmente considérablement le coût final du gaz pour le consommateur.
Le combustible en question est utilisé, généralement aux mêmes fins que le gaz naturel dans son état d'origine - pour chauffer des pièces, assurer le fonctionnement d'équipements industriels, de centrales électriques, comme matière première dans certains segments de l'industrie chimique.
Qu'est-ce que le gaz naturel comprimé ?
En dessous de comprimé, ou comprimé, il est d'usage de comprendre le gaz naturel, qui, comme le gaz liquéfié, se présente également à l'état liquide, obtenu cependant non pas en réduisant la température du combustible, mais en augmentant la pression dans le récipient dans lequel il est placé. Le volume de gaz comprimé est environ 200 fois inférieur à celui du carburant dans son état d'origine.
La conversion du gaz naturel en liquide à haute pression est généralement moins chère que la liquéfaction du carburant en abaissant sa température. Le transport du type de gaz considéré est effectué dans des conteneurs, en règle générale, moins complexes sur le plan technologique que les cryocisters. La regazéification du type de carburant correspondant n'est pas nécessaire: puisqu'il est sous haute pression, il est facile de le retirer des réservoirs - il suffit d'ouvrir les vannes sur ceux-ci. Par conséquent, le coût du gaz comprimé pour le consommateur est dans la plupart des cas inférieur à celui qui caractérise le carburant liquéfié.
Le gaz comprimé est le plus souvent utilisé comme carburant dans divers véhicules - voitures, locomotives, navires, moteurs à turbine à gaz d'avions.
Comparaison
La principale différence entre le gaz liquéfié et le gaz comprimé est que le premier type de carburant est obtenu en abaissant la température de la substance gazeuse initiale, ce qui s'accompagne de sa transformation en liquide. Le gaz comprimé est également un combustible liquide, mais il est obtenu en le plaçant dans un récipient sous haute pression. Dans le premier cas, le volume initial de gaz dépasse celui traité (transféré au liquide) d'environ 600 fois, dans le second cas, de 200 fois.
Il est à noter que le gaz liquéfié est le plus souvent obtenu par traitement du gaz naturel « classique », qui est représenté majoritairement par du méthane. Les carburants comprimés sont également fabriqués à partir de nombreux autres gaz naturels tels que le propane ou le butane.
Après avoir déterminé la différence entre le gaz liquéfié et le gaz comprimé, nous refléterons les conclusions dans le tableau.
Table
| Gaz liquéfié | gaz compressé |
| Qu'est-ce qu'ils ont en commun? | |
| Pour obtenir les deux types de carburant, la même matière première est utilisée - le gaz naturel (le méthane est le plus souvent utilisé pour produire du gaz liquéfié, le propane, le butane et d'autres gaz sont également utilisés pour produire du gaz comprimé) | |
| Quelle est la différence entre eux? | |
| Obtenu en abaissant la température du carburant d'origine - gaz naturel | Il est obtenu en augmentant la pression dans le réservoir dans lequel est placée la source de gaz naturel. |
| Nécessite l'utilisation de cryo-réservoirs de haute technologie pour le stockage et le déplacement | Pour le stockage et le déplacement, il faut utiliser des conteneurs relativement moins scellés technologiquement |
| Le volume du carburant d'origine est environ 600 fois supérieur à celui converti en gaz liquéfié | Le volume du carburant d'origine est environ 200 fois supérieur à celui converti en gaz comprimé |
| Il est généralement utilisé aux mêmes fins que le gaz naturel ordinaire - pour le chauffage des locaux, assurer le fonctionnement des équipements industriels, des centrales électriques | Il est généralement utilisé comme carburant pour les véhicules |
