Zrobię tu odkop sezonu, ale to chyba najbardziej pasujący temat.
Popełniłem w ramach zaliczenia jednego przedmiotu mały referat o LPG, którego najbardziej interesującą część zamieszcze na forum dla potomności - neistety prezentacja o tej tematyce na wydziale elktroniki spotkała się z zerowym zrozumieniem czy zainteresowaniem, jestem tam jak widać odmieńcem.
Referat:
Opowiadając o LPG należy najpierw pokrótce przedstawić najważniejsze fakty na jego temat. LPG jest to mieszanina głównie propanu i butanu oraz dodatków. Proporcje głównych gazów są zmienne i zależne od temperatury użytkowania gazu jako paliwa. LPG swoją główną zaletę, czyli ciekły stan podczas magazynowania zawdzięcza dość wysokiej, jak na gaz, temperaturze wrzenia. Dzięki temu przy stosunkowo niewielkim ciśnieniu panującym w zbiorniku (ok 6-10bar) można go utrzymywać w stanie ciekłym przy temperaturach panujących w naturalnym środowisku. LPG uzyskiwany jest z ropy naftowej, w której wszystkich frakcjach można znaleźć go rozpuszczonego. Drugim źródłem jest gaz ziemny, jednak LPG znajduje się tam tylko na początku eksploatacji odwiertu. Zakres wykorzystania LPG jest bardzo szeroki, począwszy od paliwa głównie do kuchenek turystycznych oraz pojazdów samochodowych przez czynnik do klimatyzacji do nośnika w antyperspirantach. Aspekty ekologiczne LPG przedstawię na przykładzie stosowania LPG jako paliwa do silników spalinowych w opozycji do tradycyjnych paliw takich jak benzyna i olej napędowy. Z testów wykonanych na profesjonalnych analizatorach spalin wynikło, że w wyniki spalania LPG powstaje 90% mniej cząstek stałych i tlenków azotu, 60% mniej dwutlenku węgla. Badania wykazały, że LPG jest nierozpuszczalny w wodzie, co w przypadku katastrofy ekologicznej wyklucza możliwość skażenia wód gruntowych czy morskich. Jednocześnie to wspaniałe paliwo wykazuje o 70% mniejszy potencjał ozonotwórczy. Te fakty mówią same za siebie. Niewątpliwie przewaga LPG nad benzyna czy olejem napędowym w kwestiach ekologii jest ogromna. Na podstawie moich własnych przemyśleń mogę śmiało postawić tezę, iż w walce z coraz to surowszymi normami emisji spalin, zwłaszcza na kontynencie europejskim, LPG jest prostą i tanią alternatywą dla zasilania silników nowoczesnych pojazdów, które te normy muszą bezwzględnie spełniać. Stosowanie LPG jest o tyle prostsze, że nawet w najnowszych generacjach instalacji gazowych osprzęt potrzebny od obsługi zasilania silnika w paliwo jest wielokrotnie mniej skomplikowany i jednocześnie kosztowny niż układów benzynowych czy diesla. Najnowsze trendy w budowaniu takich jednostek zakładają uzyskanie maksymalnej sprawności energetycznej silnika, co pozwala zmniejszyć zużycie paliwa. Sprawność podwyższa się konstruując drogie w produkcji silniki o ogromnym ciśnieniu sprężania w cylindrach. Aby taki jednostka napędowa odznaczała się zadowalającą trwałością, należy używać materiałów najwyższej jakości, a sprzęt podający paliwo musi być niezwykle precyzyjny – inaczej efekty będą mizerne. Przy zasilaniu LPG można budować prostsze silniki, które będą tańsze w budowie a także eksploatacji - ponieważ do naprawy nie będzie potrzebny wyspecjalizowany warsztat. Ekonomicznie taki samochód zaprojektowany do LPG będzie korzystniejszy nawet od drogich samochodów elektrycznych lub hybrydowych. Ekologicznie auto na LPG będzie miało gorszy wpływ na środowisko od elektrycznego, ale należy pamiętać, że mimo sloganów reklamowych aut elektrycznych „zero emission” prąd elektryczny w większości pochodzi ze spalania paliw kopalnych, więc nie jest to takie okrągłę zero emisji tylko więcej. Dodatkową kwestią jest produkcja i recycling baterii stosowanych w pojazdach elektrycznych i hybrydowych, których trwałość oscyluje w graniach 10 lat. Dyskusja na ten temat trwa od lat w światku motoryzacyjnym, dlatego zakończmy ten temat i przejdźmy do kwestii technicznych związanych z LPG.
Do tej pory wykreowano sześć generacji instalacji gazowych montowanych w samochodach. Pierwsze dwie, najbardziej prymitywne, są typu podciśnieniowego i prostym mieszalnikiem. Kolejne dwie to już technika nadciśnieniowa i elektroniczne sterowanie urządzeniami dawkującymi LPG do kolektora dolotowego. Wyróżniamy attuator w trzeciej generacji, oraz wtryskiwacze sekwencyjne w czwartej. Piąta i szósta generacja bazuje na sekwencyjnym wtrysku w fazie ciekłej. Jest o rozwiązanie o tyle ciekawe, że pozwala pozbyć się ingenerującego w układ chłodzenia reduktora, który pozwala na zmianę stanu skupienia gazu z płynnej w gazową. W szóstej generacji paliwo jest wtryskiwane przez wtryskiwacze w formie płynnej bezpośrednio do komory spalania. Instalacje piątej generacji wtryskują płynny gaz pośrednio do kolektora. Komplikacją w budowie ostatnich dwóch generacji jest potrzeba użycia pompy, która poda paliwo przewodami pod zwiększonym ciśnieniem. Jest to potrzebne, by w razie wysokich temperatur na zewnątrz gaz nie zmienił swojego stanu skupienia w drodze ze zbiornika do wtryskiwaczy. Najnowsze generacje są obsługiwane przez programowalne sterowniki, pozwalające na dostrojenie uniwersalnych komponentów do danego modelu i jego silnika. Pozwala to zmaksymalizować osiągi przy zachowaniu zużycia paliwa na akceptowalnym poziomie.
Instalacje LPG są obecne w polskich autach od 40 lat. Aktualnie mamy w Polsce ponad 2,62mln aut z LPG oraz 5700 stacji do jego tankowania(to ok 10% wszystkich na świecie). Pod względem zużycia LPG jesteśmy czwartym krajem na świecie. Te liczby pokazują jak popularny jest LPG w naszej ojczyźnie. Przez miliony użytkowników powstały też pewne mity o tym paliwie, które nigdy nie miało nieskazitelnej opinii w Polsce, co ciekawie w innych krajach podejście jest dużo lepsze. Skofrontuje zatem kilka najbardziej znanych mitów o LPG z rzeczywistością.
„Gaz niszczy silniki” - jest chyba najbardziej znany stereotyp. Prawdopodobnie wziął się jeszcze z czasów gdy po naszych drogach poruszały się auta nie sprzystosowane do spalania benzyny bezołowionej. Związki ołowiu zawarte w tej benzynie chroniły w ich silnikach gniazda zaworowe szczególnie narażone na wypalanie poprzez wysoką temperaturę. LPG nie zawiera nawet śladowych ilości ołowiu, co jest kolejnym ekologicznym atutem, lecz potrafił napsuć krwi właścicielom starych aut, zwłaszcza w silnikach niewyposażonych w hydrauliczny układ kompensacji luzu zaworowego. Niektórzy twierdzili, że gaz wypala gniazda z powodu wyższej temperatury spalania, lecz teza ta została obalony podczas pomiarów nowoczesnymi wskaźnikami, które wykazały, że LPG ma niższe EGT(exaust gas temperature) przy podobnym AFR (air-fuel ratio), czyli mówiąc wprost spala się niższą temperaturą.
„Samochody na gaz dużo palą” - mit ten bierze się stąd, że faktycznie mierząc zużycie paliwa w litrach na sto kilometrów na gazie wychodzą wyższe wyniki niż na benzynie. Przyczyna jest prostsza, płynne LPG ma mniejszą gęstość od benzyny, dlatego do uzyskania podobnych ilości energii potrzeba go więcej. Jednak w przeliczeniu na gęstości energii na kilogramy gaz wypada lepiej od benzyny. Drugim powodem takiego myślenia były starego typu instacje, które nie pozwalały na precyzyjne dawkowanie paliwa gazowego, więc był tzw „przepał” i silnik zużywał więcej paliwa niż mógłby.
„Osiągi na gazie są gorsze: - kolejny mit tych, którzy LPG kojarzą ze starymi instalacjami mieszalnikowymi. Faktycznie w instalacjach I i II generacji występowanie mieszalnika powodowało powstanie w układzie dolotowym przewężenia, które to skutkowało tym samym co nie wciśnięcie pedału gazu do końca – stąd przeświadczenie o gorszej dynamice na LPG. W nowoczesnych układach z wtryskiem bezpośrednim można uzyskać osiągi jeszcze lepsze niż na benzynie. Przyczyna tkwi w podawaniu LPG przez wtryskiwacze pod wysokim ciśnieniem osiągającym ok 30 bar. Ciśnienie to jest potrzebne, aby gaz nie zmienił stanu skupienia w przewodach. Gdy wtryskiwacz wtryśnie paliwo do kolektora lub komory w wyniku przemiany termodynamicznej nastąpi jego gwałtowne rozprężenie i ochłodzenie, taki zimny gaz miesza się z powietrzem obniżając temperaturę mieszanki paliwowo-powietrznej. Chłodniejsza mieszanka ma większą gęstość, dzięki czemu w objętości komory spalania znajdzie się więcej energii w postaci paliwa i odpowiadającej mu ilości powietrza, aby zachować stechiometryczność mieszanki i zapobiec niezwykle groźnemu dla silnika spalaniu stukowemu.
„LPG nieprzyjemnie pachnie” - to akurat jest fakt. Dlatego nie zamierzam tutaj go negować, jedynie podkreślić pochodzenie i znaczenie tego zapachu. Należy bowiem wiedzieć, że sama mieszanika propanu i butanu jest bezwonna. Ze względów bezpieczeństwa jest ona nawianiana przy pomocy etanotiolu (merkaptanu etylowego, zawierającego m. in. związki siarki). Jest to organiczny związek chemiczny występujący w niewielkich stężeniach w ropie naftowej, znany ze swojego niezwykle silnego, nieprzyjemnego zapachu. Ciekawostką jest, że w 2000 r. w Księdze Rekordów Guinnessa związek ten został uznany za najbardziej cuchnącą substancję na świecie. Ma ona spowodować wyczucie wycieku LPG.
Jest to część większego tekstu dlatego wydaje się trochę bez zakończenia ani może początku, lecz to moja część pracy zespołowej dlatego tylko ją publikuję.
Miłej lektury, czekam na opinie a może popełniłem jakieś błędy.
