गैस संपीड़न अनुपात. और हमारी कार में गैस है... संपीड़न अनुपात क्या प्रभावित करता है?

एवगेनी कोन्स्टेंटिनोव

जबकि गैसोलीन और डीजल ईंधन लगातार महंगे होते जा रहे हैं, और सभी प्रकार के विकल्प मौजूद हैं बिजली संयंत्रोंक्योंकि वाहन पारंपरिक इंजनों की अपेक्षा कम होकर लोगों से बहुत दूर रह गए हैं आंतरिक जलनकीमत, स्वायत्तता और परिचालन लागत के मामले में, ईंधन भरने पर बचत करने का सबसे यथार्थवादी तरीका कार को "गैस आहार" पर स्विच करना है। पहली नज़र में, यह फायदेमंद है: कार को फिर से सुसज्जित करने की लागत ईंधन की कीमत में अंतर के कारण जल्द ही भुगतान करती है, खासकर नियमित वाणिज्यिक और यात्री परिवहन के लिए। यह अकारण नहीं है कि मॉस्को और कई अन्य शहरों में नगरपालिका वाहनों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा लंबे समय से गैस पर स्विच किया गया है। लेकिन यहां एक तार्किक सवाल उठता है: फिर हमारे देश और विदेश दोनों में यातायात प्रवाह में गैस-सिलेंडर वाहनों की हिस्सेदारी कई प्रतिशत से अधिक क्यों नहीं होती है? गैस सिलेंडर का दूसरा पहलू क्या है?

विज्ञान और जीवन // चित्रण

गैस स्टेशनों पर चेतावनी संकेत एक कारण से लगाए गए हैं: प्रक्रिया गैस पाइपलाइन का प्रत्येक कनेक्शन ज्वलनशील गैस रिसाव के लिए एक संभावित स्थान है।

तरलीकृत गैस के सिलेंडर संपीड़ित गैस की तुलना में हल्के, सस्ते और आकार में अधिक विविध होते हैं, और इसलिए कार में खाली जगह और आवश्यक पावर रिजर्व के आधार पर उन्हें व्यवस्थित करना आसान होता है।

कृपया तरल और गैसीय ईंधन के बीच कीमत में अंतर पर ध्यान दें।

टेंटेड गज़ेल के पीछे संपीड़ित मीथेन वाले सिलेंडर।

प्रोपेन प्रणाली में बाष्पीकरणकर्ता रिड्यूसर को हीटिंग की आवश्यकता होती है। फोटो में गियरबॉक्स लिक्विड हीट एक्सचेंजर को इंजन कूलिंग सिस्टम से जोड़ने वाली नली स्पष्ट रूप से दिखाई दे रही है।

योजनाबद्ध आरेखकार्बोरेटर इंजन पर गैस उपकरण का संचालन।

वितरित इंजेक्शन के साथ आंतरिक दहन इंजन में तरलीकृत गैस को गैसीय चरण में परिवर्तित किए बिना उपकरण के संचालन का आरेख।

प्रोपेन-ब्यूटेन को टैंकों में संग्रहीत और परिवहन किया जाता है (फोटो में - नीले गेट के पीछे)। इस गतिशीलता के लिए धन्यवाद, गैस स्टेशन को किसी भी सुविधाजनक स्थान पर रखा जा सकता है, और यदि आवश्यक हो, तो तुरंत दूसरे स्थान पर ले जाया जा सकता है।

प्रोपेन पंप पर न केवल कारें, बल्कि घरेलू सिलेंडर भी भरे जाते हैं।

तरलीकृत गैस डिस्पेंसर गैसोलीन डिस्पेंसर से अलग दिखता है, लेकिन ईंधन भरने की प्रक्रिया समान है। जोड़े गए ईंधन की मात्रा लीटर में मापी जाती है।

"गैस ऑटोमोबाइल ईंधन" की अवधारणा में संरचना में दो पूरी तरह से अलग मिश्रण शामिल हैं: प्राकृतिक गैस, जिसमें 98% तक मीथेन है, और प्रोपेन-ब्यूटेन संबंधित पेट्रोलियम गैस से उत्पन्न होता है। बिना शर्त ज्वलनशीलता के अलावा, उनमें वायुमंडलीय दबाव और जीवन के लिए आरामदायक तापमान पर एकत्रीकरण की स्थिति भी समान है। हालाँकि, कम तापमान पर, प्रकाश हाइड्रोकार्बन के इन दो सेटों के भौतिक गुण बहुत भिन्न होते हैं। इस वजह से, उन्हें बोर्ड पर भंडारण और इंजन को आपूर्ति के लिए पूरी तरह से अलग उपकरणों की आवश्यकता होती है, और संचालन में, विभिन्न गैस आपूर्ति प्रणालियों वाली कारों में कई महत्वपूर्ण अंतर होते हैं।

तरलीकृत गैस

प्रोपेन-ब्यूटेन मिश्रण पर्यटकों और गर्मियों के निवासियों के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है: यह वही है जो घरेलू गैस सिलेंडर में भरा जाता है। यह तेल उत्पादन और प्रसंस्करण उद्यमों की आग में बर्बाद होने वाली गैस का बड़ा हिस्सा भी बनता है। प्रोपेन-ब्यूटेन ईंधन मिश्रण की आनुपातिक संरचना भिन्न हो सकती है। बात पेट्रोलियम गैस की प्रारंभिक संरचना में नहीं है, बल्कि परिणामी ईंधन के तापमान गुणों में है। मोटर ईंधन के रूप में, शुद्ध ब्यूटेन (सी 4 एच 10) सभी प्रकार से अच्छा है, सिवाय इसके कि यह वायुमंडलीय दबाव पर 0.5 डिग्री सेल्सियस पर पहले से ही तरल अवस्था में बदल जाता है। इसलिए, -43 डिग्री सेल्सियस के क्वथनांक के साथ कम उच्च कैलोरी, लेकिन अधिक ठंड प्रतिरोधी प्रोपेन (सी 2 एच 8) इसमें जोड़ा जाता है। मिश्रण में इन गैसों का अनुपात ईंधन के उपयोग के लिए निम्न तापमान सीमा निर्धारित करता है, जो समान कारण से "गर्मी" और "सर्दी" हो सकता है।

प्रोपेन-ब्यूटेन का अपेक्षाकृत उच्च क्वथनांक, यहां तक ​​कि "शीतकालीन" संस्करण में भी, इसे तरल के रूप में सिलेंडर में संग्रहीत करने की अनुमति देता है: पहले से ही कम दबाव में यह तरल चरण में गुजरता है। इसलिए प्रोपेन-ब्यूटेन ईंधन का दूसरा नाम - तरलीकृत गैस है। यह सुविधाजनक और किफायती है: तरल चरण का उच्च घनत्व आपको बड़ी मात्रा में ईंधन को एक छोटी मात्रा में फिट करने की अनुमति देता है। सिलेंडर में तरल के ऊपर खाली स्थान पर संतृप्त भाप का कब्जा होता है। जैसे ही गैस की खपत होती है, सिलेंडर खाली होने तक उसमें दबाव स्थिर रहता है। ईंधन भरते समय, प्रोपेन कारों के ड्राइवरों को वाष्प कुशन के लिए अंदर जगह छोड़ने के लिए टैंक को अधिकतम 90% तक भरना चाहिए।

सिलेंडर के अंदर का दबाव मुख्य रूप से परिवेश के तापमान पर निर्भर करता है। शून्य से नीचे के तापमान पर यह एक वायुमंडल से नीचे चला जाता है, लेकिन यह भी सिस्टम की कार्यक्षमता को बनाए रखने के लिए पर्याप्त है। लेकिन गर्मी बढ़ने के साथ यह तेजी से बढ़ रहा है। 20°C पर सिलेंडर में दबाव पहले से ही 3-4 वायुमंडल है, और 50°C पर यह 15-16 वायुमंडल तक पहुंच जाता है। अधिकांश ऑटोमोबाइल गैस सिलेंडरों के लिए, ये मान अधिकतम के करीब हैं। इसका मतलब यह है कि अगर दक्षिणी सूरज की तपती दोपहरी में यह ज़्यादा गरम हो जाए, तो तरलीकृत गैस सिलेंडर वाली एक अंधेरी कार... नहीं, यह हॉलीवुड एक्शन फिल्म की तरह विस्फोट नहीं करेगी, लेकिन अतिरिक्त प्रोपेन छोड़ना शुरू कर देगी- ऐसे मामले के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए सुरक्षा वाल्व के माध्यम से ब्यूटेन को वायुमंडल में भेजा जाता है। शाम तक, जब यह फिर से ठंडा हो जाएगा, सिलेंडर में ईंधन काफी कम हो जाएगा, लेकिन किसी को भी चोट नहीं पहुंचेगी। सच है, जैसा कि आंकड़े बताते हैं, कुछ प्रशंसक अतिरिक्त पैसे बचाते हैं सुरक्षा द्वारघटनाओं का विवरण समय-समय पर अद्यतन किया जाता है।

संपीडित गैस

अन्य सिद्धांत उन वाहनों के लिए गैस-सिलेंडर उपकरण के संचालन को रेखांकित करते हैं जो ईंधन के रूप में प्राकृतिक गैस का उपभोग करते हैं, जिसे आमतौर पर इसके मुख्य घटक के कारण आम बोलचाल में मीथेन कहा जाता है। यह वही गैस है जो शहर के अपार्टमेंटों में पाइप के जरिए सप्लाई की जाती है। पेट्रोलियम गैस के विपरीत, मीथेन (सीएच 4) का घनत्व कम होता है (हवा से 1.6 गुना हल्का), और सबसे महत्वपूर्ण बात, क्वथनांक कम होता है। -164°C पर ही यह तरल अवस्था में बदल जाता है। प्राकृतिक गैस में अन्य हाइड्रोकार्बन की अशुद्धियों के एक छोटे प्रतिशत की उपस्थिति शुद्ध मीथेन के गुणों में महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं करती है। इसका मतलब यह है कि कार में उपयोग के लिए इस गैस को तरल में बदलना अविश्वसनीय रूप से कठिन है। पिछले दशक में, तथाकथित क्रायोजेनिक टैंकों के निर्माण पर सक्रिय रूप से काम किया गया है, जो -150 डिग्री सेल्सियस और उससे नीचे के तापमान और 6 वायुमंडल तक के दबाव पर एक कार में तरलीकृत मीथेन को संग्रहीत करना संभव बनाता है। इस ईंधन विकल्प के लिए वाहनों और गैस स्टेशनों के प्रोटोटाइप बनाए गए। लेकिन अभी तक इस तकनीक को व्यावहारिक वितरण नहीं मिला है।

इसलिए, अधिकांश मामलों में, मोटर ईंधन के रूप में उपयोग के लिए, मीथेन को बस संपीड़ित किया जाता है, जिससे सिलेंडर में दबाव 200 वायुमंडल तक पहुंच जाता है। नतीजतन, ताकत और, तदनुसार, ऐसे सिलेंडर का द्रव्यमान प्रोपेन सिलेंडर की तुलना में काफी अधिक होना चाहिए। हाँ, और संपीड़ित गैस की समान मात्रा तरलीकृत गैस (मोल्स के संदर्भ में) की तुलना में काफी कम होती है। और यह कार की स्वायत्तता में कमी है। एक और नकारात्मक कीमत है. मीथेन उपकरण में निर्मित काफी अधिक सुरक्षा मार्जिन का परिणाम यह होता है कि कार के लिए एक पूर्ण सेट की कीमत समान वर्ग के प्रोपेन उपकरण की तुलना में लगभग दस गुना अधिक हो जाती है।

मीथेन सिलेंडर तीन आकारों में आते हैं, जिनमें से यात्री गाड़ीआप केवल 33 लीटर की मात्रा वाले सबसे छोटे को ही समायोजित कर सकते हैं। लेकिन तीन सौ किलोमीटर की गारंटीशुदा रेंज सुनिश्चित करने के लिए ऐसे पांच सिलेंडर की जरूरत होती है, जिनका कुल वजन 150 किलोग्राम हो। यह स्पष्ट है कि एक सघन शहर में उपयोगी सामान के स्थान पर लगातार ऐसे माल ले जाने का कोई मतलब नहीं है। इसलिए, केवल मीथेन पर स्विच करने का एक कारण है बड़ी गाड़ियाँ. सबसे पहले, ट्रक और बसें।

इन सबके साथ, तेल गैस की तुलना में मीथेन के दो महत्वपूर्ण फायदे हैं। सबसे पहले, यह और भी सस्ता है और तेल की कीमत से जुड़ा नहीं है। और दूसरी बात, मीथेन उपकरण समस्याओं के विरुद्ध संरचनात्मक रूप से बीमाकृत है शीतकालीन ऑपरेशनऔर यदि आप चाहें, तो आपको पूरी तरह से गैसोलीन के बिना काम करने की अनुमति देता है। प्रोपेन-ब्यूटेन के मामले में, यह तरकीब हमारी जलवायु परिस्थितियों में काम नहीं करेगी। कार वास्तव में दोहरे ईंधन वाली रहेगी। इसका कारण गैस की द्रवीकृत प्रकृति है। अधिक सटीक रूप से, सक्रिय वाष्पीकरण की प्रक्रिया के दौरान गैस तेजी से ठंडी होती है। परिणामस्वरूप, सिलेंडर में और विशेष रूप से गैस रिड्यूसर में तापमान काफी कम हो जाता है। उपकरण को जमने से बचाने के लिए, इंजन कूलिंग सिस्टम से जुड़े हीट एक्सचेंजर को एकीकृत करके गियरबॉक्स को गर्म किया जाता है। लेकिन इस प्रणाली को काम करना शुरू करने के लिए, लाइन में तरल को पहले से गरम करना होगा। इसलिए, गैसोलीन पर सख्ती से 10 डिग्री सेल्सियस से कम परिवेश के तापमान पर इंजन को शुरू करने और गर्म करने की सिफारिश की जाती है। और केवल तभी, जब इंजन ऑपरेटिंग तापमान पर पहुंच जाए, तो गैस पर स्विच करें। हालाँकि, आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियाँ ड्राइवर की सहायता के बिना, स्वचालित रूप से तापमान को नियंत्रित करती हैं और उपकरण को जमने से रोकती हैं, सब कुछ स्वयं ही स्विच कर देती हैं। सच है, इन प्रणालियों में इलेक्ट्रॉनिक्स के सही संचालन को बनाए रखने के लिए, आप गर्म मौसम में भी गैस टैंक को पूरी तरह से खाली नहीं कर सकते। गैस स्टार्टिंग मोड ऐसे उपकरणों के लिए एक आपातकालीन स्थिति है, और आपातकालीन स्थिति में ही सिस्टम को जबरन इस पर स्विच किया जा सकता है।

मीथेन उपकरण को शीतकालीन स्टार्ट-अप में कोई कठिनाई नहीं होती है। इसके विपरीत, ठंड के मौसम में गैसोलीन की तुलना में इस गैस से इंजन शुरू करना और भी आसान है। तरल चरण की अनुपस्थिति के लिए रेड्यूसर को गर्म करने की आवश्यकता नहीं होती है, जो सिस्टम में दबाव को 200 परिवहन वायुमंडल से एक कार्यशील वातावरण तक कम कर देता है।

प्रत्यक्ष इंजेक्शन का चमत्कार

गैस में परिवर्तित करने में सबसे कठिन काम आधुनिक इंजनों को सिलेंडर में सीधे ईंधन इंजेक्शन के साथ करना है। इसका कारण यह है कि गैस इंजेक्टर पारंपरिक रूप से सेवन पथ में स्थित होते हैं, जहां प्रत्यक्ष इंजेक्शन के बिना अन्य सभी प्रकार के आंतरिक दहन इंजनों में मिश्रण का निर्माण होता है। लेकिन इसकी मौजूदगी इतनी आसानी से और तकनीकी रूप से गैस पावर जोड़ने की संभावना को पूरी तरह से नकार देती है। सबसे पहले, आदर्श रूप से, गैस को सीधे सिलेंडर में भी आपूर्ति की जानी चाहिए, और दूसरी बात, और यह और भी महत्वपूर्ण है, तरल ईंधन अपने स्वयं के प्रत्यक्ष इंजेक्शन इंजेक्टरों को ठंडा करने का कार्य करता है। इसके बिना, वे अति ताप से बहुत जल्दी विफल हो जाते हैं।

इस समस्या के समाधान के लिए कम से कम दो विकल्प हैं। पहला इंजन को दोहरे ईंधन इंजन में परिवर्तित करता है। इसका आविष्कार काफी समय पहले किया गया था, यहां तक ​​कि गैसोलीन इंजनों पर प्रत्यक्ष इंजेक्शन के आगमन से भी पहले, और मीथेन पर चलने के लिए डीजल इंजनों को अनुकूलित करने का प्रस्ताव दिया गया था। संपीड़न के कारण गैस प्रज्वलित नहीं होती है, और इसलिए "कार्बोनेटेड डीजल" डीजल ईंधन पर शुरू होता है और उसी मोड में काम करना जारी रखता है। निष्क्रीय गतिऔर न्यूनतम भार. और फिर गैस काम में आती है। इसकी आपूर्ति के कारण ही क्रैंकशाफ्ट की घूर्णन गति मध्यम और में नियंत्रित होती है उच्च गति. इसके लिए इंजेक्शन पंप (ईंधन पंप) की आवश्यकता होती है उच्च दबाव) तरल ईंधन की आपूर्ति को नाममात्र मूल्य के 25-30% तक सीमित करें। मीथेन इंजेक्शन पंप को दरकिनार करते हुए, अपनी लाइन के माध्यम से इंजन में प्रवेश करती है। उच्च गति पर डीजल ईंधन की आपूर्ति में कमी के कारण इसके स्नेहन में कोई समस्या नहीं है। डीज़ल इंजेक्टरों में से गुज़रने वाले ईंधन से उनका ठंडा होना जारी रहता है। सच है, उच्च गति पर उन पर थर्मल भार अभी भी बढ़ा हुआ है।

प्रत्यक्ष इंजेक्शन वाले गैसोलीन इंजनों के लिए एक समान बिजली आपूर्ति योजना का उपयोग किया जाने लगा। इसके अलावा, यह मीथेन और प्रोपेन-ब्यूटेन दोनों उपकरणों के साथ काम करता है। लेकिन बाद के मामले में, एक वैकल्पिक समाधान जो हाल ही में सामने आया है, उसे अधिक आशाजनक माना जाता है। यह सब एक बाष्पीकरणकर्ता के साथ पारंपरिक गियरबॉक्स को छोड़ने और तरल चरण में दबाव के तहत इंजन को प्रोपेन-ब्यूटेन की आपूर्ति करने के विचार से शुरू हुआ। अगले कदम थे गैस इंजेक्टरों का परित्याग और मानक गैसोलीन इंजेक्टरों के माध्यम से तरलीकृत गैस की आपूर्ति। सर्किट में एक इलेक्ट्रॉनिक मिलान मॉड्यूल जोड़ा गया था, जो स्थिति के आधार पर गैस या गैसोलीन लाइन को जोड़ता था। जिसमें नई प्रणालीगैस पर कोल्ड स्टार्ट की पारंपरिक समस्याएँ ख़त्म हो गई हैं: कोई वाष्पीकरण नहीं - कोई शीतलन नहीं। सच है, दोनों ही मामलों में प्रत्यक्ष इंजेक्शन वाले इंजनों के लिए उपकरणों की लागत ऐसी है कि यह केवल बहुत लंबे माइलेज के साथ ही भुगतान करती है।

वैसे, आर्थिक व्यवहार्यता डीजल इंजनों में गैस उपकरण के उपयोग को सीमित करती है। यह लाभ के कारणों के लिए है कि केवल मीथेन उपकरण का उपयोग संपीड़न इग्निशन वाले इंजनों के लिए किया जाता है, और इसकी विशेषताएं केवल पारंपरिक ईंधन इंजेक्शन पंपों से लैस भारी उपकरण इंजनों के लिए उपयुक्त हैं। तथ्य यह है कि छोटे का अनुवाद किफायती है यात्री इंजनडीजल से गैस तक का भुगतान स्वयं नहीं होता है, बल्कि गैस सिलेंडर उपकरण के विकास और तकनीकी कार्यान्वयन के लिए होता है नवीनतम इंजनएक आम के साथ ईंधन रेल (आम रेल) वर्तमान में आर्थिक रूप से अनुचित माना जाता है।

सच है, डीजल को गैस में बदलने का एक और वैकल्पिक तरीका है - स्पार्क इग्निशन के साथ गैस इंजन में पूर्ण रूपांतरण के माध्यम से। ऐसे इंजन में, संपीड़न अनुपात 10-11 इकाइयों तक कम हो जाता है, स्पार्क प्लग और हाई-वोल्टेज इलेक्ट्रिक्स दिखाई देते हैं, और यह डीजल ईंधन को हमेशा के लिए अलविदा कह देता है। लेकिन यह दर्द रहित तरीके से गैसोलीन का उपभोग करना शुरू कर देता है।

काम करने की स्थिति

पुराने सोवियत अनुवाद निर्देश गैसोलीन कारेंगैस पर, संपीड़न अनुपात को बढ़ाने के लिए सिलेंडर हेड्स (सिलेंडर हेड्स) को पीसने का निर्देश दिया गया था। यह समझ में आता है: उनमें गैसीकरण की वस्तुएं थीं बिजली इकाइयाँ 76 या उससे कम ऑक्टेन रेटिंग वाले गैसोलीन पर चलने वाले वाणिज्यिक वाहन। मीथेन की ऑक्टेन संख्या 117 है, जबकि प्रोपेन-ब्यूटेन मिश्रण की ऑक्टेन संख्या लगभग एक सौ है। इस प्रकार, दोनों प्रकार के गैस ईंधन में गैसोलीन की तुलना में विस्फोट की संभावना काफी कम होती है और दहन प्रक्रिया को अनुकूलित करने के लिए इंजन संपीड़न अनुपात को बढ़ाने की अनुमति मिलती है।

इसके अलावा, पुरातन कार्बोरेटर इंजन से सुसज्जित यांत्रिक प्रणालीगैस की आपूर्ति, संपीड़न अनुपात में वृद्धि से गैस पर स्विच करते समय होने वाली बिजली की हानि की भरपाई करना संभव हो गया। तथ्य यह है कि गैसोलीन और गैसों को सेवन पथ में हवा के साथ पूरी तरह से अलग अनुपात में मिश्रित किया जाता है, यही कारण है कि प्रोपेन-ब्यूटेन और विशेष रूप से मीथेन का उपयोग करते समय, इंजन को काफी कम मिश्रण पर चलना पड़ता है। इसके परिणामस्वरूप इंजन टॉर्क में कमी आती है, जिससे पहले मामले में शक्ति में 5-7% और दूसरे में 18-20% की गिरावट आती है। साथ ही, बाहरी गति विशेषता के ग्राफ पर, प्रत्येक विशिष्ट मोटर के टॉर्क वक्र का आकार अपरिवर्तित रहता है। यह बस "न्यूटन-मीटर अक्ष" के साथ नीचे की ओर बढ़ता है।

हालाँकि, इंजनों के लिए इलेक्ट्रॉनिक सिस्टमआधुनिक गैस आपूर्ति प्रणालियों से सुसज्जित इंजेक्शन सिस्टम, इन सभी सिफारिशों और आंकड़ों का लगभग कोई व्यावहारिक अर्थ नहीं है। क्योंकि, सबसे पहले, उनका संपीड़न अनुपात पहले से ही पर्याप्त है, और यहां तक ​​​​कि मीथेन पर स्विच करने के लिए, सिलेंडर सिर को पीसने का काम आर्थिक रूप से पूरी तरह से अनुचित है। और दूसरी बात, गैस उपकरण प्रोसेसर, कार के इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ समन्वयित होकर, ईंधन आपूर्ति को इस तरह से व्यवस्थित करता है कि यह उपर्युक्त टॉर्क अंतर के लिए कम से कम आधा मुआवजा देता है। प्रत्यक्ष इंजेक्शन वाली प्रणालियों और गैस-डीजल इंजनों में, कुछ गति सीमाओं में गैस ईंधन टॉर्क बढ़ाने में भी सक्षम है।

इसके अलावा, इलेक्ट्रॉनिक्स स्पष्ट रूप से आवश्यक इग्निशन टाइमिंग की निगरानी करते हैं, जो गैस पर स्विच करते समय गैसोलीन की तुलना में अधिक होना चाहिए, अन्य सभी चीजें समान होती हैं। गैस ईंधन धीमी गति से जलता है, जिसका अर्थ है कि इसे पहले प्रज्वलित करने की आवश्यकता है। इसी कारण से, वाल्वों और उनकी सीटों पर थर्मल भार बढ़ जाता है। दूसरी ओर, सिलेंडर-पिस्टन समूह पर शॉक लोड छोटा हो जाता है। इसके अलावा, गैसोलीन की तुलना में मीथेन पर शुरू होने वाली सर्दी इसके लिए अधिक उपयोगी है: गैस सिलेंडर की दीवारों से तेल को नहीं धोती है। और सामान्य तौर पर, गैस ईंधन में धातु उम्र बढ़ने वाले उत्प्रेरक नहीं होते हैं; ईंधन का अधिक पूर्ण दहन सिलेंडर में निकास विषाक्तता और कार्बन जमा को कम करता है।

स्वायत्त तैराकी

शायद गैस कार का सबसे उल्लेखनीय नुकसान इसकी सीमित स्वायत्तता है। सबसे पहले, यदि मात्रा के आधार पर गणना की जाए तो गैस ईंधन की खपत गैसोलीन और विशेष रूप से डीजल ईंधन से अधिक है। और दूसरी बात, गैस कार संबंधित गैस स्टेशनों से बंधी होती है। अन्यथा, इसे वैकल्पिक ईंधन में बदलने की बात शून्य के करीब पहुंचने लगती है। यह उन लोगों के लिए विशेष रूप से कठिन है जो मीथेन पर गाड़ी चलाते हैं। वहाँ बहुत कम मीथेन गैस स्टेशन हैं, और वे सभी मुख्य गैस पाइपलाइनों से जुड़े हुए हैं। ये मुख्य पाइप की शाखाओं पर बस छोटे कंप्रेसर स्टेशन हैं। 80 के दशक के अंत में - 20वीं सदी के शुरुआती 90 के दशक में, हमारे देश ने सक्रिय रूप से परिवहन को मीथेन में परिवर्तित करने का प्रयास किया राज्य कार्यक्रम. यह तब था जब अधिकांश मीथेन गैस स्टेशन उभरे। 1993 तक, उनमें से 368 का निर्माण किया जा चुका था, और तब से यह संख्या बढ़ी है, यदि बढ़ी भी है, तो केवल थोड़ी सी। अधिकांश गैस स्टेशन देश के यूरोपीय भाग में संघीय राजमार्गों और शहरों के पास स्थित हैं। लेकिन साथ ही, उनका स्थान मोटर चालकों की सुविधा के दृष्टिकोण से नहीं, बल्कि गैस श्रमिकों के दृष्टिकोण से निर्धारित किया गया था। इसलिए, केवल बहुत दुर्लभ मामलों मेंगैस स्टेशन सीधे राजमार्गों के बगल में स्थित थे और लगभग कभी भी मेगासिटी के अंदर नहीं थे। लगभग हर जगह, मीथेन से ईंधन भरने के लिए, आपको किसी औद्योगिक क्षेत्र में कई किलोमीटर का चक्कर लगाना पड़ता है। इसलिए, लंबी दूरी के मार्ग की योजना बनाते समय, आपको इन गैस स्टेशनों को देखना होगा और उन्हें पहले से याद रखना होगा। ऐसी स्थिति में सुविधाजनक एकमात्र चीज़ किसी भी मीथेन स्टेशन पर ईंधन की लगातार उच्च गुणवत्ता है। मुख्य गैस पाइपलाइन से निकलने वाली गैस को पतला करना या खराब करना बहुत समस्याग्रस्त है। जब तक कि इनमें से किसी गैस स्टेशन पर फ़िल्टर या सुखाने की प्रणाली अचानक विफल न हो जाए।

प्रोपेन-ब्यूटेन को टैंकों में ले जाया जा सकता है, और इस संपत्ति के लिए धन्यवाद, इसके लिए गैस स्टेशनों का भूगोल काफी व्यापक है। कुछ क्षेत्रों में आप सुदूर बाहरी इलाकों में भी इससे ईंधन भर सकते हैं। लेकिन आपके आगामी मार्ग पर प्रोपेन गैस स्टेशनों की उपलब्धता पर शोध करने में भी कोई दिक्कत नहीं होगी, ताकि राजमार्ग पर उनकी अचानक अनुपस्थिति एक अप्रिय आश्चर्य न बन जाए। साथ ही, तरलीकृत गैस हमेशा ऐसे ईंधन का उपयोग करने का कुछ जोखिम छोड़ती है जो मौसम से बाहर है या बस खराब गुणवत्ता का है।

गैस इंजन ईंधन, विशेष रूप से मीथेन, के फायदों के बारे में बहुत कुछ कहा गया है, लेकिन आइए हम आपको उनके बारे में फिर से याद दिलाएँ।

यह एक पर्यावरण अनुकूल निकास है जो वर्तमान और यहां तक ​​कि भविष्य की कानूनी उत्सर्जन आवश्यकताओं को पूरा करता है। ग्लोबल वार्मिंग के पंथ के ढांचे के भीतर, यह एक महत्वपूर्ण लाभ है, क्योंकि यूरो 5, यूरो 6 और उसके बाद के सभी मानक बिना किसी असफलता के लागू किए जाएंगे और निकास समस्या को किसी न किसी तरह से हल करना होगा। 2020 तक, यूरोपीय संघ में नए वाहनों को प्रति किलोमीटर औसतन 95 ग्राम से अधिक CO2 का उत्पादन करने की अनुमति दी जाएगी। 2025 तक इस अनुमेय सीमा को और भी कम किया जा सकता है। मीथेन इंजन इन विषाक्तता मानकों को पूरा करने में सक्षम हैं, न कि केवल कम CO2 उत्सर्जन के कारण। गैस इंजनों से कण उत्सर्जन भी उनके गैसोलीन या डीजल समकक्षों की तुलना में कम होता है।

इसके अलावा, गैस इंजन ईंधन सिलेंडर की दीवारों से तेल को नहीं धोता है, जो उनके घिसाव को धीमा कर देता है। गैस इंजन ईंधन के प्रचारकों के अनुसार, इंजन का जीवन जादुई रूप से काफी बढ़ जाता है। साथ ही, वे गैस से चलने वाले इंजन के तापीय तनाव के बारे में विनम्रतापूर्वक चुप रहते हैं।

और गैस इंजन ईंधन का मुख्य लाभ कीमत है। कीमत और केवल कीमत ही मोटर ईंधन के रूप में गैस की सभी कमियों को कवर करती है। यदि हम मीथेन के बारे में बात कर रहे हैं, तो यह सीएनजी फिलिंग स्टेशनों का एक अविकसित नेटवर्क है जो वस्तुतः गैस कार को गैस स्टेशन से जोड़ता है। तरलीकृत प्राकृतिक गैस वाले फिलिंग स्टेशनों की संख्या नगण्य है; इस प्रकार का गैस मोटर ईंधन आज एक विशिष्ट, अत्यधिक विशिष्ट उत्पाद है। इसके अलावा, गैस उपकरण पेलोड क्षमता और प्रयोग करने योग्य स्थान का हिस्सा लेता है; गैस उपकरण को बनाए रखना परेशानी भरा और महंगा है।

तकनीकी प्रगति ने गैस-डीजल जैसे प्रकार के इंजन को जन्म दिया है, जो दो दुनियाओं में रहता है: डीजल और गैस। लेकिन एक सार्वभौमिक साधन के रूप में, गैस डीजल किसी भी दुनिया की संभावनाओं का पूरी तरह से एहसास नहीं करता है। एक ही इंजन पर दो ईंधनों के लिए दहन, दक्षता या उत्सर्जन को अनुकूलित करना संभव नहीं है। गैस-वायु चक्र को अनुकूलित करने के लिए, आपको एक विशेष उपकरण - एक गैस इंजन की आवश्यकता होती है।

आज, सभी गैस इंजन कार्बोरेटर गैसोलीन इंजन की तरह स्पार्क प्लग से बाहरी गैस-वायु मिश्रण निर्माण और प्रज्वलन का उपयोग करते हैं। वैकल्पिक विकल्प- अल्प विकास। गैस-वायु मिश्रण के दौरान बनता है इनटेक मैनिफोल्डगैस इंजेक्शन द्वारा. यह प्रक्रिया सिलेंडर के जितनी करीब होगी, इंजन की प्रतिक्रिया उतनी ही तेज होगी। आदर्श रूप से, गैस को सीधे दहन कक्ष में इंजेक्ट किया जाना चाहिए, जैसा कि नीचे चर्चा की गई है। नियंत्रण की जटिलता ही बाहरी मिश्रण निर्माण का एकमात्र नुकसान नहीं है।

गैस इंजेक्शन को एक इलेक्ट्रॉनिक इकाई द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो इग्निशन टाइमिंग को भी नियंत्रित करता है। मीथेन डीजल ईंधन की तुलना में धीमी गति से जलती है, यानी गैस-वायु मिश्रण को पहले प्रज्वलित करना चाहिए, लोड के आधार पर अग्रिम कोण को भी समायोजित किया जाता है। इसके अलावा, मीथेन को तुलना में कम संपीड़न अनुपात की आवश्यकता होती है डीजल ईंधन. तो, स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड इंजन में संपीड़न अनुपात 12-14 तक कम हो जाता है। एस्पिरेटेड इंजनों को गैस-वायु मिश्रण की स्टोइकोमेट्रिक संरचना की विशेषता होती है, अर्थात, अतिरिक्त वायु गुणांक 1 के बराबर होता है, जो कुछ हद तक संपीड़न अनुपात में कमी से होने वाली बिजली की हानि की भरपाई करता है। वायुमंडलीय गैस इंजन की दक्षता 35% है, जबकि वायुमंडलीय डीजल इंजन की दक्षता 40% है।

ऑटोमोबाइल निर्माता विशेष का उपयोग करने की सलाह देते हैं मोटर तेल, जल प्रतिरोध, कम सल्फेट राख सामग्री और एक ही समय में एक उच्च क्षारीय संख्या की विशेषता है, लेकिन सभी मौसम के तेल निषिद्ध नहीं हैं डीजल इंजन SAE कक्षाएं 15W-40 और 10W-40, जिनका उपयोग दस में से नौ मामलों में व्यवहार में किया जाता है।

एक टर्बोचार्जर आपको इंजन के आकार और सेवन पथ में दबाव के आधार पर संपीड़न अनुपात को 10-12 तक कम करने और अतिरिक्त वायु अनुपात को 1.4-1.5 तक बढ़ाने की अनुमति देता है। इस मामले में, दक्षता 37% तक पहुंच जाती है, लेकिन साथ ही इंजन का थर्मल तनाव काफी बढ़ जाता है। तुलना के लिए, टर्बोचार्ज्ड डीजल इंजन की दक्षता 50% तक पहुँच जाती है।

गैस इंजन का बढ़ा हुआ थर्मल तनाव वाल्व बंद होने पर दहन कक्ष को शुद्ध करने की असंभवता से जुड़ा होता है, जब निकास स्ट्रोक के अंत में निकास और सेवन वाल्व एक साथ खुले होते हैं। ताजी हवा का प्रवाह, विशेष रूप से एक सुपरचार्ज्ड इंजन में, दहन कक्ष की सतहों को ठंडा कर सकता है, इस प्रकार इंजन के थर्मल तनाव को कम कर सकता है, साथ ही ताजा चार्ज के ताप को कम कर सकता है, इससे भरने का कारक बढ़ जाएगा, लेकिन एक गैस इंजन, वाल्व ओवरलैप अस्वीकार्य है। गैस-वायु मिश्रण के बाहरी गठन के कारण, हवा को हमेशा मीथेन के साथ सिलेंडर में आपूर्ति की जाती है, और मीथेन को निकास पथ में प्रवेश करने और विस्फोट का कारण बनने से रोकने के लिए इस समय निकास वाल्व बंद होना चाहिए।

कम संपीड़न अनुपात, बढ़े हुए थर्मल तनाव और गैस-वायु चक्र की विशेषताओं में संबंधित परिवर्तनों की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से, शीतलन प्रणाली में, कैंषफ़्ट और सीपीजी भागों के डिजाइन में, साथ ही प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए उनके लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियों में। और सेवा जीवन. इस प्रकार, गैस इंजन की लागत डीजल समकक्ष की लागत से बहुत भिन्न नहीं है, यदि अधिक नहीं है। साथ ही गैस उपकरण की लागत।

घरेलू ऑटोमोटिव उद्योग का प्रमुख, कामाज़ पीजेएससी, क्रमिक रूप से गैस 8-सिलेंडर का उत्पादन करता है वि इंजनकामाज़-820.60 और कामाज़-820.70 श्रृंखला आयाम 120x130 और कार्यशील मात्रा 11.762 लीटर के साथ। गैस इंजनों के लिए, एक सीपीजी का उपयोग किया जाता है जो 12 का संपीड़न अनुपात प्रदान करता है (डीजल कामाज़-740 का संपीड़न अनुपात 17 है)। सिलेंडर में, गैस-वायु मिश्रण को इंजेक्टर के बजाय स्थापित स्पार्क प्लग द्वारा प्रज्वलित किया जाता है।

गैस इंजन वाले भारी वाहनों के लिए, विशेष स्पार्क प्लग का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, फ़ेडरल-मोगुल इरिडियम सेंट्रल इलेक्ट्रोड और इरिडियम या प्लैटिनम से बने साइड इलेक्ट्रोड के साथ स्पार्क प्लग की आपूर्ति बाजार में करता है। इलेक्ट्रोड और स्पार्क प्लग की डिज़ाइन, सामग्री और विशेषताएं स्वयं एक हेवी-ड्यूटी वाहन के ऑपरेटिंग तापमान को ध्यान में रखती हैं, जो भार की एक विस्तृत श्रृंखला और अपेक्षाकृत उच्च संपीड़न अनुपात की विशेषता है।

कामाज़-820 इंजन एक विद्युत चुम्बकीय मीटरिंग डिवाइस के साथ नोजल के माध्यम से इनटेक मैनिफोल्ड में वितरित मीथेन इंजेक्शन प्रणाली से लैस हैं। गैस को प्रत्येक सिलेंडर के सेवन पथ में व्यक्तिगत रूप से इंजेक्ट किया जाता है, जिससे हानिकारक पदार्थों का न्यूनतम उत्सर्जन प्राप्त करने के लिए प्रत्येक सिलेंडर के लिए गैस-वायु मिश्रण की संरचना को समायोजित करना संभव हो जाता है। इंजेक्टर के सामने दबाव के आधार पर गैस प्रवाह को माइक्रोप्रोसेसर सिस्टम द्वारा नियंत्रित किया जाता है, वायु आपूर्ति को नियंत्रित किया जाता है सांस रोकना का द्वारद्वारा संचालित इलेक्ट्रॉनिक पैडलत्वरक. माइक्रोप्रोसेसर सिस्टम इग्निशन टाइमिंग को नियंत्रित करता है, इग्निशन सिस्टम में विफलता या वाल्व की खराबी की स्थिति में इनटेक मैनिफोल्ड में मीथेन के प्रज्वलन से सुरक्षा प्रदान करता है, साथ ही इंजन को भी बचाता है। आपातकालीन मोड, वाहन की दी गई गति को बनाए रखता है, वाहन के ड्राइविंग पहियों पर टॉर्क सीमा प्रदान करता है और सिस्टम चालू होने पर स्व-निदान प्रदान करता है।

कामाज़ ने बड़े पैमाने पर गैस और डीजल इंजनों के हिस्सों को एकीकृत किया है, लेकिन सभी को नहीं, और डीजल इंजनों के लिए कई बाहरी रूप से समान हिस्से - क्रैंकशाफ्ट, कैंषफ़्ट, कनेक्टिंग रॉड और रिंग के साथ पिस्टन, सिलेंडर हेड, टर्बोचार्जर, पानी पंप, तेल पंप, सेवन पाइपलाइन, तेल पैन, फ्लाईव्हील आवास - गैस इंजन के लिए उपयुक्त नहीं है।

अप्रैल 2015 में, कामाज़ ने एक इमारत लॉन्च की गैस कारेंप्रति वर्ष 8 हजार यूनिट उपकरण की क्षमता। उत्पादन ऑटोमोबाइल संयंत्र के पूर्व गैस-डीजल भवन में स्थित है। असेंबली तकनीक इस प्रकार है: चेसिस को इकट्ठा किया जाता है और ऑटोमोबाइल प्लांट की मुख्य असेंबली लाइन पर उस पर एक गैस इंजन स्थापित किया जाता है। फिर गैस उपकरणों की स्थापना और पूरे परीक्षण चक्र को पूरा करने के लिए, साथ ही वाहनों और चेसिस को चलाने के लिए चेसिस को गैस वाहनों के शरीर में खींच लिया जाता है। इसी समय, इंजन उत्पादन सुविधा में इकट्ठे किए गए कामाज़ गैस इंजन (बॉश घटकों के साथ आधुनिकीकरण सहित) का भी पूरी तरह से परीक्षण और रन-इन किया जाता है।

एव्टोडीज़ल (यारोस्लाव मोटर प्लांट) ने वेस्टपोर्ट के सहयोग से 4- और 6-सिलेंडर इन-लाइन इंजनों के YaMZ-530 परिवार पर आधारित गैस इंजनों की एक श्रृंखला विकसित और उत्पादित की है। छह-सिलेंडर संस्करण को नई पीढ़ी के यूराल नेक्स्ट वाहनों पर स्थापित किया जा सकता है।

जैसा ऊपर उल्लिखित है, उत्तम विकल्पगैस इंजन दहन कक्ष में गैस का सीधा इंजेक्शन है, लेकिन अभी तक सबसे शक्तिशाली वैश्विक मैकेनिकल इंजीनियरिंग ने ऐसी तकनीक नहीं बनाई है। जर्मनी में, डेमलर एजी और स्टटगार्ट रिसर्च इंस्टीट्यूट फॉर ऑटोमोटिव टेक्नोलॉजी एंड इंजन्स (एफकेएफएस) के साथ साझेदारी में रॉबर्ट बॉश जीएमबीएच के नेतृत्व में डायरेक्ट4गैस कंसोर्टियम द्वारा अनुसंधान किया जा रहा है। जर्मन अर्थशास्त्र और ऊर्जा मंत्रालय ने इस परियोजना को 3.8 मिलियन यूरो का समर्थन दिया, जो वास्तव में उतना अधिक नहीं है। यह परियोजना 2015 से जनवरी 2017 तक चलेगी। ना-गोरा को प्रत्यक्ष मीथेन इंजेक्शन प्रणाली का एक औद्योगिक डिजाइन और, कम महत्वपूर्ण नहीं, इसके उत्पादन के लिए तकनीक प्रदान करनी होगी।

मल्टीपॉइंट मैनिफोल्ड गैस इंजेक्शन का उपयोग करने वाली वर्तमान प्रणालियों की तुलना में, भविष्य की प्रत्यक्ष इंजेक्शन प्रणाली टॉर्क को 60% तक बढ़ाने में सक्षम है। कम रेव्स, अर्थात् ख़त्म करना कमजोरीगैस से चलनेवाला इंजन। प्रत्यक्ष इंजेक्शन बाहरी मिश्रण निर्माण के साथ लाए गए गैस इंजन के "बचपन" रोगों की एक पूरी श्रृंखला को हल करता है।

Direct4Gas परियोजना एक प्रत्यक्ष इंजेक्शन प्रणाली विकसित कर रही है जो विश्वसनीय और सीलबंद हो सकती है और इंजेक्शन के लिए गैस की सटीक मात्रा की खुराक दे सकती है। इंजन में संशोधनों को न्यूनतम रखा जाता है ताकि उद्योग समान घटकों का उपयोग कर सके। परियोजना टीम प्रायोगिक गैस इंजनों को नव विकसित उच्च दबाव इंजेक्शन वाल्व से लैस कर रही है। माना जाता है कि इस प्रणाली का परीक्षण प्रयोगशाला में और सीधे किया जाना चाहिए वाहनों. शोधकर्ता ईंधन-वायु मिश्रण के निर्माण, प्रज्वलन नियंत्रण प्रक्रिया और जहरीली गैसों के निर्माण का भी अध्ययन कर रहे हैं। कंसोर्टियम का दीर्घकालिक लक्ष्य ऐसी परिस्थितियाँ बनाना है जिसके तहत प्रौद्योगिकी बाज़ार में प्रवेश कर सके।

तो, गैस इंजन एक युवा क्षेत्र है जो अभी तक तकनीकी परिपक्वता तक नहीं पहुंचा है। परिपक्वता तब आएगी जब बॉश और उसके दोस्त मीथेन को सीधे दहन कक्ष में इंजेक्ट करने की तकनीक बनाएंगे।

1

रूसी संघ का 1 राज्य वैज्ञानिक केंद्र - संघीय राज्य एकात्मक उद्यम "श्रम वैज्ञानिक अनुसंधान ऑटोमोबाइल और ऑटोमोटिव संस्थान (NAMI) के लाल बैनर का केंद्रीय आदेश"

डीजल इंजन को गैस इंजन में परिवर्तित करते समय, बिजली में कमी की भरपाई के लिए बूस्ट का उपयोग किया जाता है। विस्फोट को रोकने के लिए, ज्यामितीय संपीड़न अनुपात कम हो जाता है, जिससे संकेतक दक्षता में कमी आती है। ज्यामितीय और वास्तविक संपीड़न अनुपात के बीच अंतर का विश्लेषण किया जाता है। बीडीसी से पहले या बाद में इनटेक वाल्व को समान मात्रा में बंद करने से ज्यामितीय संपीड़न अनुपात की तुलना में वास्तविक संपीड़न अनुपात में समान कमी आती है। मानक और संक्षिप्त सेवन चरणों के साथ भरने की प्रक्रिया के मापदंडों की तुलना दी गई है। यह दिखाया गया है कि इनटेक वाल्व को जल्दी बंद करने से वास्तविक संपीड़न अनुपात कम हो जाता है, विस्फोट सीमा कम हो जाती है, जबकि उच्च ज्यामितीय संपीड़न अनुपात और उच्च संकेतक दक्षता बनी रहती है। छोटा इनलेट पंपिंग दबाव के नुकसान को कम करके यांत्रिक दक्षता बढ़ाता है।

गैस से चलनेवाला इंजन

ज्यामितीय संपीड़न अनुपात

वास्तविक संपीड़न अनुपात

वाल्व समय

सूचक दक्षता

यांत्रिक दक्षता

विस्फोट

पम्पिंग घाटा

1. कामेनेव वी.एफ. डीजल इंजनों के विषैले प्रदर्शन में सुधार की संभावनाएँ वाहनोंवजन 3.5 टन/वी.एफ से अधिक। कामेनेव, ए.ए. डेमिडोव, पी.ए. शचेग्लोव // NAMI की कार्यवाही: संग्रह। वैज्ञानिक कला। - एम., 2014. - अंक। संख्या 256. - पी. 5-24.

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हाल ही में, इसका व्यापक रूप से उपयोग किया गया है ट्रकऔर बसें, गैस इंजन पाए जाते हैं जो सिलेंडर हेड को संशोधित करके इंजेक्टर को स्पार्क प्लग से बदलकर और इंजन को इनटेक मैनिफोल्ड या इनटेक चैनलों में गैस की आपूर्ति के लिए उपकरण से लैस करके डीजल इंजन से परिवर्तित किए जाते हैं। विस्फोट को रोकने के लिए, पिस्टन को संशोधित करके, एक नियम के रूप में, संपीड़न अनुपात को कम किया जाता है।

बेस डीजल इंजन की तुलना में गैस इंजन में प्राथमिक रूप से कम शक्ति और खराब ईंधन दक्षता होती है। गैस इंजन की शक्ति में कमी को हवा के हिस्से को गैस से बदलने के कारण वायु-ईंधन मिश्रण के साथ सिलेंडरों को भरने में कमी से समझाया गया है, जिसमें तरल ईंधन की तुलना में बड़ी मात्रा होती है। बिजली में कमी की भरपाई के लिए, बूस्ट का उपयोग किया जाता है, जिसके लिए संपीड़न अनुपात में अतिरिक्त कमी की आवश्यकता होती है। इसी समय, इंजन की संकेतक दक्षता कम हो जाती है, साथ ही ईंधन दक्षता में भी गिरावट आती है।

ज्यामितीय संपीड़न अनुपात के साथ YaMZ-536 परिवार (6ChN10.5/12.8) के एक डीजल इंजन को गैस में रूपांतरण के लिए आधार इंजन के रूप में चुना गया था। ε =17.5 और रेटेड पावर 180 किलोवाट घूर्णी गति पर क्रैंकशाफ्ट 2300 मिनट -1.

चित्र .1। संपीड़न अनुपात (विस्फोट सीमा) पर गैस इंजन की अधिकतम शक्ति की निर्भरता।

चित्र 1 संपीड़न अनुपात (विस्फोट सीमा) पर गैस इंजन की अधिकतम शक्ति की निर्भरता को दर्शाता है। मानक वाल्व टाइमिंग के साथ एक परिवर्तित इंजन में, विस्फोट के बिना 180 किलोवाट की दी गई रेटेड शक्ति केवल 17.5 से 10 तक ज्यामितीय संपीड़न अनुपात में महत्वपूर्ण कमी के साथ प्राप्त की जा सकती है, जिससे संकेतित दक्षता में उल्लेखनीय कमी आती है।

ज्यामितीय संपीड़न अनुपात को कम किए बिना या न्यूनतम कमी के साथ विस्फोट से बचने के लिए, और इसलिए संकेतक दक्षता में न्यूनतम कमी, सेवन वाल्व के शीघ्र समापन के साथ एक चक्र के कार्यान्वयन की अनुमति देती है। इस चक्र में, पिस्टन के बीडीसी तक पहुंचने से पहले इनटेक वाल्व बंद हो जाता है। इनटेक वाल्व बंद होने के बाद, जब पिस्टन बीडीसी में जाता है, तो गैस-वायु मिश्रण पहले फैलता है और ठंडा होता है, और पिस्टन के बीडीसी से गुजरने और टीडीसी में जाने के बाद ही यह संपीड़ित होना शुरू होता है। सिलेंडर भरने में होने वाले नुकसान की भरपाई बूस्ट प्रेशर बढ़ाकर की जाती है।

शोध का मुख्य उद्देश्य बेस डीजल इंजन की उच्च शक्ति और ईंधन दक्षता को बनाए रखते हुए बाहरी मिश्रण निर्माण और मात्रात्मक नियंत्रण के साथ एक आधुनिक डीजल इंजन को गैस इंजन में परिवर्तित करने की संभावना की पहचान करना था। आइए कुछ पर नजर डालें प्रमुख बिंदुसमस्याओं को हल करने के तरीके.

ज्यामितीय और वास्तविक संपीड़न अनुपात

संपीड़न प्रक्रिया की शुरुआत सेवन वाल्व के बंद होने के क्षण के साथ मेल खाती है . यदि यह बीडीसी पर होता है, तो वास्तविक संपीड़न अनुपात ε एफज्यामितीय संपीड़न अनुपात ε के बराबर। कामकाजी प्रक्रिया के पारंपरिक संगठन के साथ, अतिरिक्त चार्जिंग के कारण भरने में सुधार करने के लिए इनलेट वाल्व बीडीसी के बाद 20-40 डिग्री बंद हो जाता है। लघु सेवन चक्र लागू करते समय, सेवन वाल्व बीडीसी को बंद कर देता है। इसलिए में असली इंजनवास्तविक संपीड़न अनुपात हमेशा ज्यामितीय संपीड़न अनुपात से कम होता है।

बीडीसी से पहले या बाद में सेवन वाल्व को समान मात्रा में बंद करने से ज्यामितीय संपीड़न अनुपात की तुलना में वास्तविक संपीड़न अनुपात में समान कमी आती है। इसलिए, उदाहरण के लिए, φ बदलते समय बीडीसी से पहले या बाद में 30°, वास्तविक संपीड़न अनुपात लगभग 5% कम हो जाता है।

भरने की प्रक्रिया के दौरान कार्यशील द्रव के मापदंडों को बदलना

अनुसंधान के दौरान, मानक निकास चरणों को बनाए रखा गया था, और सेवन वाल्व के समापन कोण को अलग करके सेवन चरणों को बदल दिया गया था φ . इस मामले में, जब सेवन वाल्व जल्दी (बीडीसी से पहले) बंद हो जाता है और मानक सेवन अवधि (Δφ) बनाए रखता है वीपी=230°), इनटेक वाल्व को टीडीसी से बहुत पहले खोलना होगा, जो बड़े वाल्व ओवरलैप के कारण अनिवार्य रूप से अवशिष्ट गैस गुणांक में अत्यधिक वृद्धि और कार्य प्रक्रिया में व्यवधान पैदा करेगा। इसलिए, सेवन वाल्व को जल्दी बंद करने के लिए सेवन अवधि में 180° तक महत्वपूर्ण कमी की आवश्यकता होती है।

चित्र 2 बीडीसी में सेवन वाल्व के समापन कोण के आधार पर भरने की प्रक्रिया के दौरान चार्ज दबाव का एक आरेख दिखाता है। भरने के अंत में दबाव पी एइनटेक मैनिफोल्ड में दबाव से कम होता है, और बीडीसी से पहले इनटेक वाल्व बंद होने पर दबाव में कमी अधिक होती है।

जब सेवन वाल्व टीडीसी पर बंद हो जाता है, तो भरने के अंत में चार्ज तापमान टी एइनटेक मैनिफोल्ड में तापमान से थोड़ा अधिक टी. जब इनटेक वाल्व पहले बंद हो जाता है, तो तापमान करीब और करीब हो जाता है φ >35...40° पीसीवी चार्ज भरने के दौरान गर्म नहीं होता, बल्कि ठंडा होता है।

1 - φ =0°; 2 - φ =30°; 3 - φ =60°.

चित्र 2. भरने की प्रक्रिया के दौरान दबाव में परिवर्तन पर इनलेट वाल्व के समापन कोण का प्रभाव।

रेटेड पावर मोड पर सेवन चरण का अनुकूलन

अन्य सभी चीजें समान होने पर, बाहरी मिश्रण निर्माण वाले इंजनों में संपीड़न अनुपात को बढ़ावा देना या बढ़ाना एक ही घटना द्वारा सीमित है - विस्फोट की घटना। यह स्पष्ट है कि समान अतिरिक्त वायु गुणांक और समान इग्निशन समय कोण के साथ, विस्फोट की घटना के लिए स्थितियां कुछ दबाव मूल्यों के अनुरूप होती हैं पी सीऔर तापमान टीसी वास्तविक संपीड़न अनुपात के आधार पर, संपीड़न के अंत में चार्ज करें।

समान ज्यामितीय संपीड़न अनुपात और, इसलिए, समान संपीड़न मात्रा के लिए, अनुपात पी सी/ टीसीसिलेंडर में ताज़ा चार्ज की मात्रा को विशिष्ट रूप से निर्धारित करता है। कार्यशील द्रव के दबाव और उसके तापमान का अनुपात घनत्व के समानुपाती होता है। इसलिए, वास्तविक संपीड़न अनुपात दर्शाता है कि संपीड़न प्रक्रिया के दौरान कार्यशील द्रव का घनत्व कितना बढ़ जाता है। संपीड़न के अंत में काम कर रहे तरल पदार्थ के पैरामीटर, संपीड़न की वास्तविक डिग्री के अलावा, भरने के अंत में चार्ज के दबाव और तापमान से काफी प्रभावित होते हैं, जो गैस विनिमय प्रक्रियाओं की घटना से निर्धारित होता है, मुख्य रूप से भरने से प्रक्रिया।

आइए समान ज्यामितीय संपीड़न अनुपात और समान औसत संकेतक दबाव वाले इंजन विकल्पों पर विचार करें, जिनमें से एक की मानक सेवन अवधि है ( Δφ वी.पी=230°), और दूसरे में सेवन कम कर दिया जाता है ( Δφ वी.पी=180°), जिसके पैरामीटर तालिका 1 में प्रस्तुत किए गए हैं। पहले विकल्प में, इनटेक वाल्व टीडीसी के बाद 30° बंद हो जाता है, और दूसरे विकल्प में, इनटेक वाल्व टीडीसी से 30° पहले बंद हो जाता है। इसलिए, वास्तविक संपीड़न अनुपात ε एफइनटेक वाल्व के देर से और जल्दी बंद होने वाले दो प्रकार समान हैं।

तालिका नंबर एक

मानक और लघु इनलेट के लिए भरने के अंत में काम कर रहे तरल पदार्थ के पैरामीटर

Δφ वीपी, °

φ , °

पी, एमपीए

पी ए, एमपीए

ρ , किग्रा/मीटर 3

अतिरिक्त वायु गुणांक के निरंतर मूल्य पर औसत संकेतक दबाव संकेतक दक्षता के उत्पाद और भरने के अंत में चार्ज की मात्रा के समानुपाती होता है। सूचक दक्षता, अन्य सभी चीजें समान होने पर, ज्यामितीय संपीड़न अनुपात द्वारा निर्धारित की जाती है, जो विचाराधीन विकल्पों में समान है। अत: सूचक दक्षता भी समान मानी जा सकती है।

भरने के अंत में चार्ज की मात्रा इनलेट और फिलिंग फैक्टर पर चार्ज घनत्व के उत्पाद द्वारा निर्धारित की जाती है ρ ηv. कुशल चार्ज एयर कूलर का उपयोग कंप्रेसर में दबाव वृद्धि की डिग्री की परवाह किए बिना इनटेक मैनिफोल्ड में चार्ज तापमान को लगभग स्थिर बनाए रखने की अनुमति देता है। इसलिए, हम पहले अनुमान के रूप में मानते हैं कि इनटेक मैनिफोल्ड में चार्ज घनत्व बूस्ट दबाव के सीधे आनुपातिक है।

मानक सेवन अवधि वाले संस्करण में और बीडीसी के बाद सेवन वाल्व को बंद करने पर, भरने का गुणांक छोटे सेवन वाले संस्करण और बीडीसी से पहले सेवन वाल्व को बंद करने की तुलना में 50% अधिक है।

जब भरने का गुणांक कम हो जाता है, तो किसी दिए गए स्तर पर औसत संकेतक दबाव बनाए रखने के लिए, यह आनुपातिक रूप से आवश्यक है, अर्थात। उसी 50% तक, बूस्ट दबाव बढ़ाएँ। इसके अलावा, इनटेक वाल्व के जल्दी बंद होने वाले वेरिएंट में, भरने के अंत में चार्ज का दबाव और तापमान दोनों बीडीसी के बाद इनटेक वाल्व के बंद होने वाले वेरिएंट में संबंधित दबाव और तापमान से 12% कम होगा। इस तथ्य के कारण कि विचार किए गए विकल्पों में वास्तविक संपीड़न अनुपात समान है, सेवन वाल्व के जल्दी बंद होने वाले विकल्प में संपीड़न के अंत का दबाव और तापमान भी बीडीसी के बाद सेवन वाल्व को बंद करने की तुलना में 12% कम होगा। .

इस प्रकार, कम सेवन वाले इंजन में और बीडीसी से पहले सेवन वाल्व को बंद करने से, समान औसत संकेतक दबाव बनाए रखते हुए, मानक सेवन अवधि वाले इंजन और बीडीसी के बाद सेवन वाल्व को बंद करने की तुलना में विस्फोट की संभावना को काफी कम किया जा सकता है।

तालिका 2 नाममात्र मोड पर संचालन करते समय गैस इंजन विकल्पों के मापदंडों की तुलना प्रदान करती है।

तालिका 2

गैस इंजन विकल्प पैरामीटर

विकल्प संख्या

संपीड़न अनुपात ε

इनलेट वाल्व खोलना φ एस, ° पीकेवी

इनलेट वाल्व बंद होना φ , ° पीकेवी

कंप्रेसर दबाव अनुपात पी

पम्पिंग हानि दबाव पीएनपी, एमपीए

यांत्रिक हानि दबाव पीएम, एमपीए

भरने का कारक η वी

संकेतक दक्षता η मैं

यांत्रिक दक्षता η एम

प्रभावी दक्षता η

संपीड़न प्रारंभ दबाव पी ए, एमपीए

संपीड़न प्रारंभ तापमान टी ए, क

चित्र 3 विभिन्न सेवन वाल्व समापन कोणों और समान भरने की अवधि पर गैस विनिमय आरेख दिखाता है, और चित्र 4 समान वास्तविक संपीड़न अनुपात और विभिन्न भरने की अवधि पर गैस विनिमय आरेख दिखाता है।

रेटेड पावर मोड पर, सेवन वाल्व समापन कोण φ =बीडीसी वास्तविक संपीड़न अनुपात से पहले 30° ε एफ=14.2 और कंप्रेसर में दबाव वृद्धि की डिग्री π =2.41. यह पंपिंग हानियों का न्यूनतम स्तर सुनिश्चित करता है। जब भरने के अनुपात में कमी के कारण सेवन वाल्व पहले बंद हो जाता है, तो बूस्ट दबाव को 43% (π) तक बढ़ाना आवश्यक है =3.44), जो पंपिंग हानि दबाव में उल्लेखनीय वृद्धि के साथ है।

जब इनटेक वाल्व जल्दी बंद हो जाता है, तो संपीड़न स्ट्रोक टी ए की शुरुआत में चार्ज तापमान, इसके प्रारंभिक विस्तार के कारण, मानक इनटेक चरणों वाले इंजन की तुलना में 42 K कम होता है।

दहन कक्ष के सबसे गर्म तत्वों से गर्मी के कुछ हिस्से को हटाने के साथ-साथ काम कर रहे तरल पदार्थ की आंतरिक शीतलन, विस्फोट और चमक प्रज्वलन के जोखिम को कम करती है। भरने का कारक एक तिहाई कम हो जाता है। मानक सेवन अवधि के साथ 15 बनाम 10 के संपीड़न अनुपात के साथ विस्फोट के बिना काम करना संभव हो जाता है।

1 - φ =0°; 2 - φ =30°; 3 - φ =60°.

चावल। 3. सेवन वाल्व के बंद होने के विभिन्न कोणों पर गैस विनिमय के आरेख।

1 -φ =30° से टीडीसी; 2 -φ = टीडीसी से 30° आगे.

चित्र.4. समान वास्तविक संपीड़न अनुपात पर गैस विनिमय आरेख।

इंजन इनटेक वाल्व के समय को उनकी लिफ्ट ऊंचाई को समायोजित करके बदला जा सकता है। संभावित तकनीकी समाधानों में से एक एसएससी NAMI में विकसित इनटेक वाल्व लिफ्ट ऊंचाई नियंत्रण तंत्र है। स्वतंत्र के हाइड्रोलिक ड्राइव उपकरणों का विकास इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रणडीजल बैटरी ईंधन प्रणालियों में औद्योगिक रूप से कार्यान्वित सिद्धांतों के आधार पर वाल्व खोलना और बंद करना।

इंटेक वाल्व के जल्दी बंद होने के कारण कम इंटेक वाले इंजन में बूस्ट दबाव और उच्च संपीड़न अनुपात में वृद्धि के बावजूद और इसलिए अधिक कम दबावसंपीड़न शुरू हो जाता है, सिलेंडर में औसत दबाव नहीं बढ़ता है। अत: घर्षण दबाव भी नहीं बढ़ता। दूसरी ओर, छोटे इनलेट के साथ, पंपिंग घाटे का दबाव काफी कम हो जाता है (21% तक), जिससे यांत्रिक दक्षता में वृद्धि होती है।

कम सेवन वाले इंजन में उच्च संपीड़न अनुपात के कार्यान्वयन से संकेतित दक्षता में वृद्धि होती है और, यांत्रिक दक्षता में मामूली वृद्धि के साथ, प्रभावी दक्षता में 8% की वृद्धि होती है।

निष्कर्ष

अध्ययनों के नतीजों से संकेत मिलता है कि इनटेक वाल्व को जल्दी बंद करने से संकेतक दक्षता को कम किए बिना नॉक थ्रेशोल्ड को कम करके, भरने के अनुपात और वास्तविक संपीड़न अनुपात में व्यापक रूप से हेरफेर करने की अनुमति मिलती है। छोटा इनलेट पंपिंग दबाव हानि को कम करके यांत्रिक दक्षता बढ़ाता है।

समीक्षक:

कामेनेव वी.एफ., तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, प्रोफेसर, प्रमुख विशेषज्ञ, रूसी संघ के राज्य वैज्ञानिक केंद्र संघीय राज्य एकात्मक उद्यम "NAMI", मास्को।

सैकिन ए.एम., तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, विभागाध्यक्ष, रूसी संघ के राज्य वैज्ञानिक केंद्र संघीय राज्य एकात्मक उद्यम "NAMI", मास्को।

ग्रंथ सूची लिंक

टेर-मकर्तिचयन जी.जी. वास्तविक संपीड़न अनुपात में कमी के साथ डीजल का गैस इंजन में रूपांतरण // विज्ञान और शिक्षा की आधुनिक समस्याएं। - 2014. - नंबर 5.;
यूआरएल: http://science-education.ru/ru/article/view?id=14894 (पहुंच तिथि: 02/01/2020)। हम आपके ध्यान में प्रकाशन गृह "प्राकृतिक विज्ञान अकादमी" द्वारा प्रकाशित पत्रिकाएँ लाते हैं।

कारों के लिए ईंधन के रूप में उपयोग करने के लिए गैस के लाभ निम्नलिखित संकेतक हैं:

ईंधन की अर्थव्यवस्था

ईंधन की अर्थव्यवस्था गैस से चलनेवाला इंजन- सबसे महत्वपूर्ण इंजन संकेतक - ईंधन की ऑक्टेन संख्या और वायु-ईंधन मिश्रण की इग्निशन सीमा द्वारा निर्धारित किया जाता है। ऑक्टेन संख्या ईंधन के दस्तक प्रतिरोध का एक संकेतक है, जो उच्च संपीड़न अनुपात वाले शक्तिशाली और किफायती इंजनों में उपयोग की जाने वाली ईंधन की क्षमता को सीमित करता है। आधुनिक तकनीक में, ऑक्टेन संख्या ईंधन ग्रेड का मुख्य संकेतक है: यह जितना अधिक होगा, ईंधन उतना ही बेहतर और महंगा होगा। एसपीबीटी (तकनीकी प्रोपेन-ब्यूटेन मिश्रण) की ऑक्टेन संख्या 100 से 110 यूनिट होती है, इसलिए किसी भी इंजन ऑपरेटिंग मोड में विस्फोट नहीं होता है।

ईंधन और उसके दहनशील मिश्रण (दहन की गर्मी और दहनशील मिश्रण का कैलोरी मान) के थर्मोफिजिकल गुणों के विश्लेषण से पता चलता है कि सभी गैसें कैलोरी मान के मामले में गैसोलीन से बेहतर हैं, लेकिन हवा के साथ मिश्रित होने पर उनके ऊर्जा संकेतक कम हो जाते हैं, जो इंजन की शक्ति में कमी का एक कारण है। तरलीकृत ईंधन पर काम करते समय बिजली में कमी 7% तक होती है। एक समान इंजन, जब संपीड़ित मीथेन पर चलता है, तो 20% तक बिजली खो देता है।

साथ ही, उच्च ऑक्टेन संख्या संपीड़न अनुपात को बढ़ाना संभव बनाती है गैस इंजनऔर बिजली रेटिंग बढ़ाएँ, लेकिन केवल कार फ़ैक्टरियाँ ही यह काम सस्ते में कर सकती हैं। स्थापना स्थल की स्थितियों में, यह संशोधन बहुत महंगा है और अक्सर असंभव होता है।

उच्च ऑक्टेन संख्याओं के लिए इग्निशन टाइमिंग में 5°...7° की वृद्धि की आवश्यकता होती है। हालाँकि, जल्दी प्रज्वलन से इंजन के हिस्से अधिक गर्म हो सकते हैं। गैस इंजनों के संचालन के अभ्यास में, पिस्टन सिर और वाल्वों के जलने के मामले देखे गए शीघ्र प्रज्वलनऔर बहुत दुबले मिश्रण पर काम कर रहे हैं।

इंजन की विशिष्ट ईंधन खपत कम होती है, ईंधन-हवा का मिश्रण जितना खराब होता है जिस पर इंजन चलता है, यानी इंजन में प्रवेश करने वाली प्रति 1 किलो हवा में उतना ही कम ईंधन होता है। हालाँकि, बहुत कम ईंधन वाले मिश्रण, जहाँ बहुत कम ईंधन होता है, चिंगारी से नहीं जलते। यह ईंधन दक्षता में सुधार की सीमा निर्धारित करता है। हवा के साथ गैसोलीन के मिश्रण में, 1 किलो हवा में अधिकतम ईंधन सामग्री, जिस पर प्रज्वलन संभव है, 54 ग्राम है। अत्यधिक दुबले गैस-वायु मिश्रण में, यह सामग्री केवल 40 ग्राम है। इसलिए, मोड में जब यह होता है अधिकतम शक्ति विकसित करना आवश्यक नहीं है, प्राकृतिक गैस पर चलने वाला इंजन गैसोलीन की तुलना में बहुत अधिक किफायती है। प्रयोगों से पता चला है कि 25 से 50 किमी/घंटा की गति से गैस पर चलने वाली कार चलाते समय प्रति 100 किमी ईंधन की खपत समान परिस्थितियों में गैसोलीन पर चलने वाली कार की तुलना में 2 गुना कम है। गैस ईंधन घटकों में इग्निशन सीमाएं होती हैं जो महत्वपूर्ण रूप से दुबले मिश्रण की ओर स्थानांतरित हो जाती हैं, जो देता है अतिरिक्त सुविधाओंईंधन अर्थव्यवस्था में सुधार.

गैस इंजनों की पर्यावरण सुरक्षा

गैसीय हाइड्रोकार्बन ईंधन सबसे पर्यावरण अनुकूल मोटर ईंधनों में से हैं। गैसोलीन पर चलने पर उत्सर्जन की तुलना में निकास गैसों से विषाक्त पदार्थों का उत्सर्जन 3-5 गुना कम होता है।
गैसोलीन इंजन, लीन सीमा के उच्च मूल्य (प्रति 1 किलो हवा में 54 ग्राम ईंधन) के कारण, समृद्ध मिश्रण को समायोजित करने के लिए मजबूर होते हैं, जिससे मिश्रण में ऑक्सीजन की कमी होती है और ईंधन का अधूरा दहन होता है। परिणामस्वरूप, ऐसे इंजन के निकास में काफी मात्रा में कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ) हो सकता है, जो हमेशा ऑक्सीजन की कमी होने पर बनता है। ऐसे मामले में जब पर्याप्त ऑक्सीजन होती है, दहन के दौरान इंजन में एक उच्च तापमान (1800 डिग्री से अधिक) विकसित होता है, जिस पर नाइट्रोजन ऑक्साइड बनाने के लिए अतिरिक्त ऑक्सीजन द्वारा वायु नाइट्रोजन का ऑक्सीकरण किया जाता है, जिसकी विषाक्तता विषाक्तता से 41 गुना अधिक होती है। सीओ का.

इन घटकों के अलावा, गैसोलीन इंजन के निकास में हाइड्रोकार्बन और उनके अपूर्ण ऑक्सीकरण के उत्पाद होते हैं, जो दहन कक्ष की निकट-दीवार परत में बनते हैं, जहां पानी से ठंडी दीवारें कम समय के दौरान तरल ईंधन को वाष्पित नहीं होने देती हैं। इंजन संचालन चक्र का नियंत्रण और ईंधन तक ऑक्सीजन की पहुंच को सीमित करना। गैस ईंधन के उपयोग के मामले में, ये सभी कारक बहुत कमजोर हैं, मुख्यतः दुबले मिश्रण के कारण। अपूर्ण दहन के उत्पाद व्यावहारिक रूप से नहीं बनते हैं, क्योंकि हमेशा ऑक्सीजन की अधिकता होती है। नाइट्रोजन ऑक्साइड कम मात्रा में बनते हैं, क्योंकि दुबले मिश्रण के साथ दहन तापमान बहुत कम होता है। दहन कक्ष की निकट-दीवार परत में समृद्ध गैसोलीन-वायु मिश्रण की तुलना में दुबले गैस-वायु मिश्रण के साथ कम ईंधन होता है। इस प्रकार, सही ढंग से समायोजित गैस के साथ इंजनवायुमंडल में कार्बन मोनोऑक्साइड उत्सर्जन गैसोलीन उत्सर्जन से 5-10 गुना कम है, नाइट्रोजन ऑक्साइड 1.5-2.0 गुना कम है, और हाइड्रोकार्बन 2-3 गुना कम है। इससे उचित इंजन परीक्षण के साथ भविष्य के वाहन विषाक्तता मानकों ("यूरो-2" और संभवतः "यूरो-3") का अनुपालन करना संभव हो जाता है।

मोटर ईंधन के रूप में गैस का उपयोग उन कुछ पर्यावरणीय उपायों में से एक है, जिनकी लागत की भरपाई प्रत्यक्ष आर्थिक प्रभाव से कम लागत के रूप में की जाती है। ईंधन और स्नेहक. अन्य पर्यावरणीय गतिविधियों का विशाल बहुमत बेहद महंगा है।

दस लाख इंजन वाले शहर में, ईंधन के रूप में गैस का उपयोग पर्यावरण प्रदूषण को काफी कम कर सकता है। कई देशों में, अलग-अलग पर्यावरण कार्यक्रमों का उद्देश्य गैसोलीन से गैस में इंजन के रूपांतरण को प्रोत्साहित करके इस समस्या को हल करना है। हर साल, मास्को पर्यावरण कार्यक्रम उत्सर्जन के संबंध में वाहन मालिकों के लिए आवश्यकताओं को कड़ा करते हैं निकास गैसें. गैस के उपयोग में परिवर्तन आर्थिक प्रभाव के साथ मिलकर एक पर्यावरणीय समस्या का समाधान है।

गैस इंजन का पहनने का प्रतिरोध और सुरक्षा

इंजन घिसाव प्रतिरोध का ईंधन और इंजन तेल की परस्पर क्रिया से गहरा संबंध है। गैसोलीन इंजन में अप्रिय घटनाओं में से एक यह है कि ठंडी शुरुआत के दौरान गैसोलीन इंजन सिलेंडर की आंतरिक सतह से तेल फिल्म को धो देता है, जब ईंधन वाष्पित हुए बिना सिलेंडर में प्रवेश करता है। इसके बाद, तरल रूप में गैसोलीन तेल में प्रवेश करता है, उसमें घुल जाता है और उसे पतला कर देता है, जिससे उसके चिकनाई गुण खराब हो जाते हैं। दोनों प्रभाव इंजन घिसाव को तेज करते हैं। इंजन के तापमान की परवाह किए बिना, जीओएस हमेशा गैस चरण में रहता है, जो उल्लेखनीय कारकों को पूरी तरह से समाप्त कर देता है। एलपीजी (तरलीकृत पेट्रोलियम गैस) सिलेंडर में प्रवेश नहीं कर सकती, जैसा कि पारंपरिक तरल ईंधन का उपयोग करते समय होता है, इसलिए इंजन को फ्लश करने की कोई आवश्यकता नहीं है। सिलेंडर हेड और सिलेंडर ब्लॉक कम घिसते हैं, जिससे इंजन का जीवन बढ़ जाता है।

यदि संचालन और रखरखाव के नियमों का पालन नहीं किया जाता है, तो कोई भी तकनीकी उत्पाद एक निश्चित खतरा पैदा करता है। गैस सिलेंडर स्थापना कोई अपवाद नहीं है। साथ ही, संभावित जोखिमों का निर्धारण करते समय, किसी को गैसों के ऐसे वस्तुनिष्ठ भौतिक और रासायनिक गुणों जैसे तापमान और ऑटो-इग्निशन की एकाग्रता सीमा को ध्यान में रखना चाहिए। विस्फोट या प्रज्वलन होने के लिए, ईंधन-वायु मिश्रण का निर्माण आवश्यक है, अर्थात हवा के साथ गैस का बड़ा मिश्रण। दबाव में सिलेंडर में गैस की मौजूदगी से वहां हवा के प्रवेश की संभावना समाप्त हो जाती है, जबकि गैसोलीन या डीजल ईंधन वाले टैंकों में हमेशा उनके वाष्प और हवा का मिश्रण होता है।

एक नियम के रूप में, वे कार के सबसे कम संवेदनशील और सांख्यिकीय रूप से कम क्षतिग्रस्त क्षेत्रों में स्थापित किए जाते हैं। वास्तविक आंकड़ों के आधार पर, कार बॉडी की क्षति और संरचनात्मक विफलता की संभावना की गणना की गई। गणना के परिणाम बताते हैं कि जिस क्षेत्र में सिलेंडर स्थित हैं, वहां कार बॉडी के नष्ट होने की संभावना 1-5% है।
देश और विदेश दोनों जगह गैस इंजन चलाने के अनुभव से पता चलता है कि आपातकालीन स्थितियों में गैस से चलने वाले इंजन कम आग और विस्फोटक होते हैं।

आवेदन की आर्थिक व्यवहार्यता

जीओएस का उपयोग करके वाहन चलाने से लगभग 40% की बचत होती है। चूंकि प्रोपेन और ब्यूटेन का मिश्रण अपनी विशेषताओं में गैसोलीन के सबसे करीब है, इसलिए इसके उपयोग के लिए इंजन डिजाइन में बड़े बदलाव की आवश्यकता नहीं होती है। यूनिवर्सल इंजन पावर सिस्टम एक पूर्ण गैसोलीन ईंधन प्रणाली को बनाए रखता है और गैसोलीन से गैस और वापसी में आसानी से स्विच करना संभव बनाता है। एक सार्वभौमिक प्रणाली से सुसज्जित इंजन गैसोलीन या गैस ईंधन पर चल सकता है। गैसोलीन कार को प्रोपेन-ब्यूटेन मिश्रण में बदलने की लागत, चयनित उपकरण के आधार पर, 4 से 12 हजार रूबल तक होती है।

गैस बनने पर इंजन तुरंत बंद नहीं होता, बल्कि 2-4 किलोमीटर के बाद काम करना बंद कर देता है। संयुक्त बिजली प्रणाली "गैस प्लस गैसोलीन" दोनों ईंधन प्रणालियों के एक ईंधन भरने पर 1000 किमी है। हालाँकि, इस प्रकार के ईंधन की विशेषताओं में कुछ अंतर अभी भी मौजूद हैं। इस प्रकार, तरलीकृत गैस का उपयोग करते समय, स्पार्क उत्पन्न करने के लिए स्पार्क प्लग में उच्च वोल्टेज की आवश्यकता होती है। जब कार गैसोलीन पर चल रही हो तो यह वोल्टेज मान से 10-15% अधिक हो सकता है।

इंजन को गैस ईंधन में परिवर्तित करने से इसकी सेवा जीवन 1.5-2 गुना बढ़ जाती है। इग्निशन सिस्टम के संचालन में सुधार हुआ है, स्पार्क प्लग का सेवा जीवन 40% बढ़ गया है, और गैस-वायु मिश्रण गैसोलीन पर चलने की तुलना में अधिक पूरी तरह से जल जाता है। कार्बन जमा की मात्रा कम होने से दहन कक्ष, सिलेंडर हेड और पिस्टन में कार्बन जमा कम हो जाता है।

मोटर ईंधन के रूप में एसपीबीटी का उपयोग करने की आर्थिक व्यवहार्यता का एक और पहलू यह है कि गैस का उपयोग हमें अनधिकृत ईंधन डंपिंग की संभावना को कम करने की अनुमति देता है।

गैस उपकरण से सुसज्जित ईंधन इंजेक्शन प्रणाली वाली कारों को चोरी से बचाना कारों की तुलना में आसान होता है गैसोलीन इंजन: आसानी से हटाने योग्य स्विच को डिस्कनेक्ट करके और अपने साथ ले जाकर, आप विश्वसनीय रूप से ईंधन आपूर्ति को अवरुद्ध कर सकते हैं और इस तरह चोरी को रोक सकते हैं। ऐसे "अवरोधक" को पहचानना मुश्किल है, जो इंजन की अनधिकृत शुरुआत के लिए एक गंभीर चोरी-रोधी उपकरण के रूप में कार्य करता है।

इस प्रकार, सामान्य तौर पर, मोटर ईंधन के रूप में गैस का उपयोग लागत प्रभावी, पर्यावरण के अनुकूल और काफी सुरक्षित है।

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