Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как влияет газ на двигатель


Вреден ли газ для двигателя автомобиля

Не удивительно, что на фоне глобального удорожания нефтепродуктов огромное число автолюбителей пытается любым доступным способом снизить расход топлива. Сразу отметим, что в развитых странах проблему решили, но далеко не «бюджетно».

Простыми словами, более экономичный современный дизельный двигатель в Европе уверенно вытесняет бензиновые аналоги. Для этого созданы условия в виде доступного кредитования, уменьшенного налогообложения на ТС с дизельным мотором и т.д.

Однако на территории СНГ по понятным причинам далеко не каждый может позволить себе новую или «свежую» двух или трехлетнюю дизельную машину б/у за наличные или даже в кредит. Получается, основной доступной альтернативой является перевод уже имеющегося бензинового автомобиля на газ, то есть установка ГБО.

При этом расход газа может быть даже больше, чем на бензине,  но такой вид топлива стоит, в среднем, на 50% дешевле.  Также особенностью газа является небольшая потеря мощности (5-10%), которая на многих ДВС не сильно ощущается. Так или иначе, для тех, кто активно эксплуатирует свой авто, выгода очевидна.

Параллельно с этим ответственные водители часто интересуются, вреден ли газ для двигателя автомобиля. В этой статье мы поговорим о том, как газ влияет на двигатель, а также рассмотрим основные особенности работы бензинового ДВС на газо-воздушной смеси.

Содержание статьи

Влияние газа на мотор и его ресурс

Хорошо известно, что с учетом большой популярности и востребованности газового оборудования данное решение имеет как сторонников, так и противников. Сразу отметим, в этой статье мы не будем детально рассматривать все плюсы и минусы ГБО, а также особенности эксплуатации, установки оборудования и т.п. Заострим наше внимание исключительно на силовом агрегате.

Итак, оказывает ли газовое топливо влияние на срок службы и исправность бензинового мотора, и если да, тогда чем вреден газ для двигателя. Сразу отметим, газ не портит мотор и практически никак на него не влияет, однако на практике далеко не все так просто. Более того, этот вопрос окружен большим количеством мифов и заблуждений.

  • Прежде всего, для нормальной работы мотора на газу как ГБО, так и сам двигатель должны быть правильно настроены. Другими словами, заниматься установкой и настройкой должен только квалифицированный специалист. Что касается владельца автомобиля, от него также требуется полностью придерживаться всех предписаний и рекомендаций касательно эксплуатации и обслуживания газового оборудования.

Игнорирование этих правил привело к распространенному мнению о том, что газ портит двигатель. Одним из аргументов является тот факт, что у газа более высокий показатель октанового числа по сравнению с бензином (92-98 у бензина, тогда как у газа около 110 и более). Многие водители утверждают, что более высокое октановое число приводит к тому, что мотор работает в нештатных режимах, газ «сушит» двигатель, происходит прогар клапанов и т.п.

Действительно, газ имеет разницу по октановому числу и несколько отличается от бензина по характеристикам сгорания, однако при грамотных настройках значительного влияния на состояние ДВС, ЦПГ, клапанов и других элементов оказать не может. Еще раз повторимся, для этого настройка должны быть выполнена правильно.

Главное, в двигатель нужно подавать правильно приготовленную газо-воздушную смесь. Если такая смесь окажется слишком обедненной или же переобогащенной, тогда возникнут последствия. Кстати, такие же последствия возникают и с бензином.

Богатая смесь выводит из строя катализаторы, может возникнуть прогар в выпускной системе, мотор работает с перебоями, возможно появление ошибок и загорание «чека». Что касается бедной смеси, когда массовой части топлива (бензина или газа) в составе меньше, чем воздуха,  тогда последствия от езды для мотора будут намного более серьезными.

Обеднение приводит к тому, что смесь горит в камере сгорания дольше, также увеличивается и температура сгорания. В результате прогорают клапана и седла клапанов, значительно сокращается срок службы свечей зажигания, возникают локальные перегревы.

Далее проблемы прогрессируют, так как неправильная работа свечей и другие факторы становятся причиной обратных хлопков. Если коротко, имеет место серьезное нарушение процесса сгорания топлива в цилиндрах. Еще нужно добавить к этому некомпетентность многих мастеров в различных кустарных сервисах по установке ГБО, а также стремление самих автовладельцев максимально экономить. Понятно, что причины многих проблем с мотором после монтажа газового оборудования очевидны.

Например, в газовом оборудовании, которое относится к начальным поколениям (ГБО-1 и ГБО-2) регулировки качества смеси представляют собой простой винт, которым можно только увеличить или уменьшить подачу газа. Другими словами, при помощи болта можно обогатить или обеднить смесь. Как правило, многие делали это просто «на глазок», лишь бы двигатель устойчиво работал.

При этом далеко не все водители в то время знали, что для правильных регулировок в сервисе должен был присутствовать специальный и не самый дешевый прибор (многокомпонентный газоанализатор). Более того, чтобы экономить газ, сами владельцы часто занимались регулировками, закручивая регулировочный винт и тем самым сильно обедняя смесь.

Машина нормально работала, расход газа падал, причем мощность ДВС также немного уменьшалась. Но спустя немного времени все заканчивалось, как минимум, прогоревшими клапанами. Так вот, становится понятно, что клапана прогорели не из-за того, что мотор работал на газу.

  • Разобравшись со смесью, давайте также поговорим о хлопках, которые выделяют в списке частых проблем газового оборудования. Обратные хлопки на машинах с ГБО фактически являются неконтролируемым самопроизвольным возгоранием бензиново-воздушной или газо-воздушной смеси во впускном коллекторе.

Как правило, такие хлопки можно услышать на машинах, которые оборудованы все теми же устаревшими ГБО 1-3 поколения, которые являются установками эжекторного типа. Указанный хлопок-взрыв возникает в результате проблем с системой зажигания, неправильно выставленного УОЗ или фаз газораспределения ГРМ, прогара клапанов и по целому ряду других причин.

Главной угрозой для двигателя является то, что во впускном коллекторе во время хлопка создается избыток давления. Рост давления может вывести из строя или стать причиной некорректной работы датчика расхода воздуха, повредить воздуховод или корпус воздушного фильтра. Частыми случаями является разрушение самого впускного коллектора, особенно если элемент изготовлен из пластмассы.

Отметим, появление хлопков в коллекторе происходит не по причине перехода на газ, а в результате возникновения поломок самого ДВС и его систем. Другими словами, прострелы во впускном коллекторе могут возникнуть на машине и без газовой установки.

Еще добавим, что с выходом ГБО-4, которое является оборудованием впрыскового, а не эжекторного типа, такие хлопки практически полностью отсутствуют. Дело в том, что горючее в таких установках подается в небольших количествах на каждый цилиндр. Даже если в моторе имеются неисправности, роста количества хлопков из-за газа в коллекторе не наблюдается.

Моторное масло для двигателей на газу

Необходимо отметить, что специалисты после перехода на газ рекомендуют дополнительно  подобрать подходящее моторное масло для автомобилей с ГБО. Дело в том, что во время работы на смеси газа и воздуха температура в камере сгорания выше.

Смазка, которая предназначена для бензиновых и дизельных двигателей, может не соответствовать изменившимся условиям. Если просто, разница между расчетными рабочими температурами для бензинового и «газового» масла составляет около 200 градусов по Цельсию.

Для смазочного материала такая разница весьма значительна, некоторые бензиновые и универсальные масла попросту не справляются с такой повышенной температурой. В результате ухудшается защита деталей и узлов мотора. Также обычное масло при работе на газу может стать причиной усиленного коксования двигателя, так как смазка от нагрева «горит», после чего создается много нагара и отложений.

В результате двигатель коксуется, увеличивается расход масла на угар и т.п.  Получается, после смены типа топлива, еще нужно отдельно подойти к вопросу подбора масла. Оптимально использовать масла, которые соответствуют требованиям и рекомендациям производителя ДВС по допускам, но также возможно их использование в газовых двигателях.

Сегодня выбор таких продуктов достаточно большой, так что с подбором моторного масла для двигателя на газу не возникает особых проблем. Такие смазки предлагают ведущие бренды Shell, Motul, отечественный Лукойл и другие известные производители.

Что в итоге

Как видно, любые проблемы с двигателем (как на газу, так и без газового оборудования) требуют комплексного подхода для их решения. Речь идет о развернутой компьютерной диагностике мотора, а также о диагностике ГБО и проверке его настроек.

Важно понимать, что на газу двигатель должен работать тихо и ровно, то есть аналогично работе на бензине. Не должно быть роста температуры ДВС, появления прострелов во впуске и выпуске, детонации и т.п. Допускается только небольшая потеря мощности мотора.

Если ГБО правильно установлено на атмосфеный или турбомотор, после чего настроено должным образом, тогда можно даже сказать о том, что газ благодаря некоторым особенностям лучше бензина по отношению к ресурсу ДВС. Дело в том, что в норме смесь воздуха и газа сгорает в цилиндрах «мягче». В результате ударные нагрузки уменьшаются, особенно при резком ускорении, а также снижается риск детонации.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие бывают виды ГБО. Из этой статьи вы узнаете об особенностях и отличиях газовых установок, а также о различных преимуществах и недостатках ГБО разных поколений (ГБО-1, ГБО-4 и т.д.)

Сам газ изначально чище бензина (тем более на территории СНГ бензин содержит много примесей и добавок). Получается, во время работы на газу в моторе скапливается меньше грязи, нагара и отложений. В результате внутри такой двигатель чище.

Еще газ отличается тем, что не имеет свойства попадать в картер ДВС и разжижать масло, что особенно актуально для изношенных моторов с пробегом. Это дает возможность не так часто менять смазку, снижаются потери разжиженного масла на угар и т.д.

Читайте также

Как работают газовые компрессионно-воспламеняющиеся двигатели

Реклама

Летом 2017 года Mazda сделала объявление: автомобильная компания нашла способ сделать бензиновые двигатели с воспламенением от сжатия для легковых автомобилей. Mazda заявила, что ее новый двигатель может улучшить экономию топлива на 20-30 процентов, что является значительным достижением для бензинового двигателя.

Прежде чем углубиться в эту технологию, стоит отметить, что двигатель с воспламенением от сжатия не является новой концепцией.Автомобили Формулы 1 используют двигатели с воспламенением от сжатия, и несколько других автопроизводителей пытались разработать коммерчески жизнеспособную версию для легковых автомобилей. Но двигатель Mazda, получивший название Skyactiv-X, станет первым серийно выпускаемым и коммерчески доступным двигателем этого типа. Благодаря Джей Чену, инженеру по трансмиссии Mazda, HowStuffWorks удалось узнать, как был достигнут этот прорыв. Сначала, однако, мы должны взглянуть на основные функции двигателя.

Двигатель работает, зажигая топливо двумя способами: нагрев и сжатие.Двигатели с искровым зажиганием встречаются в большинстве бензиновых автомобилей. В двигателях этих типов свечи зажигания горят, чтобы зажечь топливо в камере сгорания, в то время как топливно-воздушная смесь также сжимается. Конечно, это очень упрощенная версия процесса, чтобы проиллюстрировать основное различие между двумя типами двигателей. Двигатели с искровым зажиганием следуют за циклом и требуют точной синхронизации для работы, но, как правило, надежны при различных условиях [источник: рыцарь].

Двигатели с воспламенением от сжатия работают больше как дизельные двигатели.Дизели рассчитаны на гораздо более высокое сжатие (что требует более тяжелых компонентов и более прочной конструкции) и используют свечи накаливания в качестве источника тепла, а не свечи зажигания. Свечи накаливания нагревают камеру сжатия, что, в свою очередь, увеличивает сжатие внутри камеры. Когда топливо добавляется в камеру, оно распыляется через наконечник свечи накаливания, но процесс в большей степени зависит от сжатия, чем от контакта топлива и свечи. Отсутствие «искры» помогает дизельным двигателям достигать более высоких рейтингов EPA, чем бензиновые двигатели с другими аналогичными характеристиками [источник: Стюарт].

Если мы сосредоточимся на газе, вы можете спросить, какой смысл объяснять, как работает дизельный двигатель? Просто, чтобы проиллюстрировать важность сжатия. Лучший способ улучшить газовый двигатель - выяснить, как увеличить компрессию, что позволяет двигателю более эффективно использовать запас топлива.

Бензиновый двигатель с воспламенением от сжатия сочетает в себе лучшие части этих процессов. Двигатель запрограммирован на улавливание воздуха (как правило, выхлопных газов двигателя) в цилиндре двигателя путем регулировки синхронизации выпускного и впускного клапанов.Топливные форсунки добавляют топливо в этот захваченный выхлоп, и поскольку захваченная смесь находится под очень высоким сжатием, относительно небольшое количество топлива способно воспламениться.

Двигатели с воспламенением от сжатия можно даже разбить на два разных типа [источник: Линдберг].

  • Однородное воспламенение от сжатия заряда (HCCI): Этот двигатель смешивает воздух и топливо, а затем сжимает эту смесь до тех пор, пока она не загорится. Двигатель Mazda будет первым двигателем типа HCCI, который будет массово произведен.
  • Бензиновый компрессор с непосредственным сжатием (GDCI): Этот двигатель разбрызгивает бензин в смесь воздуха и выхлопа, которые уже были сжаты.

Основное различие между этими двумя двигателями состоит в том, что в процессе добавления топлива достигается регулировка циклов и времени работы двигателей. В противном случае двигатели работают аналогично; сжатие является наиболее важным фактором.

,

Газовый двигатель - Википедия

Газовый двигатель для производства электроэнергии Модель газового двигателя Hartop S-типа

Газовый двигатель - это двигатель внутреннего сгорания, работающий на газообразном топливе, таком как угольный газ, генераторный газ, биогаз, свалочный газ или природный газ. В Соединенном Королевстве термин однозначный. В Соединенных Штатах из-за широкого использования «газа» в качестве аббревиатуры для бензина (бензин) такой двигатель можно также назвать газообразным двигателем, двигателем на природном газе или искровым зажиганием.

Обычно термин «газовый двигатель » относится к тяжелому промышленному двигателю, способному непрерывно работать при полной нагрузке в течение периодов, приближающихся к высокой доле в 8760 часов в год, в отличие от бензинового автомобильного двигателя, который имеет небольшой вес и высокую скорость вращения. и обычно работает не более 4000 часов за всю свою жизнь. Типичная мощность варьируется от 10 кВт (13 л.с.) до 4 МВт (5 364 л.с.). [1]

История [править]

Атмосферный двигатель Crossley мощностью 3 л.с. работает в Музее двигателей Anson.

Ленуар [править]

Было много экспериментов с газовыми двигателями в 19 веке, но первый практический двигатель внутреннего сгорания на газе был построен бельгийским инженером Этьеном Ленуаром в 1860 году. [2] Однако двигатель Ленуара страдал от низкой выходной мощности и высокий расход топлива.

Отто и Ланген [править]

Работа Ленуара была дополнительно исследована и улучшена немецким инженером Николаем Августом Отто, который позже изобрел первый четырехтактный двигатель для эффективного сжигания топлива непосредственно в поршневой камере.В августе 1864 года Отто познакомился с Евгением Лангеном, который, будучи технически подготовленным, увидел потенциал развития Отто, и через месяц после встречи основал первый в мире завод по производству двигателей, NA Otto & Cie, в Кельне. В 1867 году Отто запатентовал свой улучшенный дизайн, и он был удостоен Гран-при на Всемирной выставке в Париже 1867 года. Этот атмосферный двигатель работал, втягивая смесь газа и воздуха в вертикальный цилиндр. Когда поршень поднялся примерно на восемь дюймов, газовая и воздушная смесь воспламеняются небольшим пилотным пламенем, горящим снаружи, который выталкивает поршень (который связан с зубчатой ​​рейкой) вверх, создавая частичный вакуум под ним.На восходящем ходу работа не производится. Работа выполняется, когда поршень и зубчатая рейка опускаются под действием атмосферного давления и собственного веса, поворачивая главный вал и маховики при их падении. Его преимущество перед существующим паровым двигателем заключалось в его способности запускаться и останавливаться по требованию, что делает его идеальным для прерывистой работы, такой как загрузка или разгрузка баржи. [3]

Четырехтактный двигатель [править]

Атмосферный газовый двигатель был в свою очередь заменен четырехтактным двигателем Отто.Переход на четырехтактные двигатели был удивительно быстрым, последние атмосферные двигатели были изготовлены в 1877 году. Вскоре за этим последовали двигатели на жидком топливе, использующие дизельное топливо (около 1898 года) или бензин (около 1900 года).

Кроссли [править]

Самым известным производителем газовых двигателей в Соединенном Королевстве был Кроссли из Манчестера, который в 1869 году приобрел Соединенное Королевство и мировые (за исключением Германии) права на патенты Отто и Лэнгдена на новый газовый атмосферный двигатель. В 1876 году они приобрели права на более эффективный четырехтактный двигатель Otto.

Tangye [редактировать]

В Манчестере также было несколько других фирм. Tangye Ltd. из Сметвика, недалеко от Бирмингема, продала свой первый газовый двигатель двухтактного типа с номинальной мощностью 1 лошадиная сила в 1881 году, а в 1890 году фирма начала производство четырехтактного газового двигателя. [4]

Сохранение [править]

Музей двигателей Anson в Пойнтоне, недалеко от Стокпорта, Англия, имеет коллекцию двигателей, которая включает в себя несколько работающих газовых двигателей, в том числе самый большой из когда-либо выпущенных атмосферных двигателей Crossley.

Текущие производители [править]

Производители газовых двигателей включают Hyundai Heavy Industries, Rolls-Royce с Bergen-Engines AS, Kawasaki Heavy Industries, Liebherr, MTU Friedrichshafen, GE Jenbacher, Caterpillar Inc., Perkins Engines, MWM, Cummins, Wärtsilä, GE Energy Waukesor, Guascor Power, Deutz, MTU, MAN, Фэрбенкс-Морс, Доосан и Янмар. Выходная мощность варьируется от 10 кВт (13 л.с.) микро-комбинированной выработки тепла и мощности (ТЭЦ) до 18 МВт (24 000 л.с.). [5] Вообще говоря, современный высокоскоростной газовый двигатель очень конкурентоспособен с газовыми турбинами мощностью до 50 МВт (67 000 л.с.) в зависимости от обстоятельств, и лучшие из них намного более экономичны, чем газовые турбины.Rolls-Royce с двигателями Bergen, Caterpillar и многими другими производителями основывают свою продукцию на блоке дизельного двигателя и коленчатого вала. GE Jenbacher и Waukesha - единственные две компании, чьи двигатели предназначены только для газа.

Типичные области применения [править]

Стационарный [править]

Типичными областями применения являются схемы базовой нагрузки или генерации в течение часа, включая комбинированную выработку тепла и электроэнергии (типичные показатели приведены в [6] ), свалочный газ, шахтный газ, газ из устья скважины и биогаз, где отходы нагреваются от двигатель может быть использован для обогрева варочных котлов.Типичные параметры установки биогазового двигателя см. [7] Параметры системы ТЭЦ с большим газовым двигателем, установленной на заводе, см. [8] Газовые двигатели редко используются в режиме ожидания, которые в основном остаются в области дизельных двигателей. Единственным исключением является небольшой (<150 кВт) аварийный генератор, который часто устанавливают фермы, музеи, малые предприятия и жилые дома. Эти генераторы, подключенные к природному газу из коммунального предприятия или пропану из резервуаров для хранения на месте, могут быть оборудованы для автоматического запуска при сбое питания.

Транспорт [редактировать]

Двигатели

, работающие на сжиженном природном газе (СПГ), выходят на морской рынок, так как двигатель, работающий на обедненном газе, может соответствовать новым требованиям по выбросам без дополнительной обработки топлива или очистки выхлопных систем. Использование двигателей, работающих на сжатом природном газе (СПГ), также растет в автобусном секторе. Пользователи в Соединенном Королевстве включают Чтение Автобусов. Использование газовых автобусов поддерживается Gas Bus Alliance [9] , и производители включают Scania AB. [10]

Использование газообразного метана или пропана [править]

Поскольку природный газ, главным образом метан, долгое время был чистым, экономичным и легкодоступным топливом, многие промышленные двигатели либо разработаны, либо модифицированы для использования газа, в отличие от бензина.Их эксплуатация производит меньше сложных углеводородных загрязнений, и у двигателей меньше внутренних проблем. Одним из примеров является сжиженный нефтяной газ, главным образом пропан. Двигатель используется в огромном количестве погрузчиков. Распространенное в Соединенных Штатах использование «газа» для обозначения «бензина» требует четкой идентификации двигателя на природном газе. Существует также такая вещь, как «природный бензин», [11] , но этот термин, который относится к подмножеству жидкостей природного газа, очень редко встречается за пределами нефтеперерабатывающей промышленности.

Технические детали [править]

Смешивание топлива и воздуха [править]

Газовый двигатель отличается от бензинового двигателя тем, как смешиваются топливо и воздух. В бензиновом двигателе используется карбюратор или впрыск топлива. но газовый двигатель часто использует простую систему Вентури для введения газа в воздушный поток. Ранние газовые двигатели использовали систему с тремя клапанами, с отдельными входными клапанами для воздуха и газа.

Выпускные клапаны [править]

Слабым местом газового двигателя по сравнению с дизельным двигателем являются выпускные клапаны, поскольку выхлопные газы газового двигателя намного более горячие для данной мощности, что ограничивает выходную мощность.Таким образом, дизельный двигатель от данного производителя обычно будет иметь более высокую максимальную мощность, чем тот же самый размер блока двигателя в версии газового двигателя. Дизельный двигатель, как правило, будет иметь три различных рейтинга - режим ожидания, первичный и непрерывный, то есть 1-часовой, 12-часовой и непрерывный в Великобритании, в то время как газовый двигатель, как правило, будет иметь только непрерывный рейтинг, который будет меньше, чем у дизельного двигателя.

Зажигание

[править]

Были использованы различные системы зажигания, в том числе горячие трубки зажигания и искрового зажигания.Большинство современных газовых двигателей по сути являются двухтопливными двигателями. Основным источником энергии является газовоздушная смесь, но она воспламеняется при впрыске небольшого объема дизельного топлива.

Энергетический баланс [править]

Тепловая эффективность [править]

Газовые двигатели, работающие на природном газе, обычно имеют термический КПД между 35-45% (на основе LHV)., [12] Начиная с 2018 года, лучшие двигатели могут достигать теплового КПД до 50% (на основе LHV) , [13] Эти газовые двигатели, как правило, среднеоборотные двигатели. Двигатели Бергена Топливная энергия возникает на выходном валу, а остальная часть появляется в виде отработанного тепла. [8] Большие двигатели более эффективны, чем маленькие двигатели. Газовые двигатели, работающие на биогазе, обычно имеют немного меньшую эффективность (~ 1-2%), а синтез-газ еще больше снижает эффективность. Недавний двигатель GE Jenbacher J624 является первым в мире высокоэффективным бензиновым 24-цилиндровым газовым двигателем. [14]

При рассмотрении эффективности двигателя следует учитывать, основано ли это на более низкой теплотворной способности (LHV) или более высокой теплотворной способности (HHV) газа. Производители двигателей обычно указывают эффективность на основе более низкой теплотворной способности газа, т.е.е. эффективность после энергии была использована для испарения собственной влаги внутри самого газа. Газораспределительные сети, как правило, будут заряжаться на основе более высокой теплотворной способности газа. , то есть , общее содержание энергии. Заявленный КПД двигателя на основе LHV может быть, скажем, 44%, тогда как тот же двигатель может иметь КПД 39,6% на основе HHV на природном газе. Также важно обеспечить, чтобы сравнение эффективности проводилось на равноправной основе. Например, некоторые производители используют насосы с механическим приводом, тогда как другие используют насосы с электрическим приводом для привода охлаждающей воды двигателя, и использование электричества иногда можно игнорировать, что дает ложно высокую кажущуюся эффективность по сравнению с двигателями с прямым приводом.

Комбинированные тепло и мощность [править]

Отходящее тепло двигателя можно использовать для отопления здания или обогрева процесса. В двигателе примерно половина отработанного тепла возникает (из кожуха двигателя, контуров масляного и дополнительного охлаждения) в виде горячей воды, температура которой может достигать 110 ° C. Остальная часть возникает как высокотемпературное тепло, которое может генерировать горячую воду или пар под давлением с помощью теплообменника выхлопных газов.

Охлаждение двигателя [править]

Два наиболее распространенных типа двигателей - это двигатели с воздушным или водяным охлаждением.Водяное охлаждение в настоящее время использует антифриз в двигателе внутреннего сгорания.

Некоторые двигатели (воздушные или водяные) имеют масляный радиатор.

Охлаждение необходимо для отвода избыточного тепла, так как перегрев может привести к выходу двигателя из строя, как правило, из-за износа, трещин или деформации.

Расчет расхода газа [править]

Формула показывает требования к расходу газа газового двигателя в нормальных условиях при полной нагрузке.

Q = Pη⋅1LHVgas {\ displaystyle Q = {\ frac {P} {\ eta}} \ cdot {\ frac {1} {LHV_ {gas}}}}

где:

  • Q {\ displaystyle Q} - поток газа в нормальных условиях
  • P {\ displaystyle {P}} - мощность двигателя
  • η {\ displaystyle {\ eta}} - это механическая эффективность
  • LHV - низкая теплотворная способность газа

Галерея исторических газовых двигателей [править]

  • Исторические газовые двигатели
  • 1905 г. Обычный газовый двигатель Национальной компании 36 л.с.

  • Backus вертикальный газовый двигатель

  • Отто горизонтальный газовый двигатель

  • Crossley газовый двигатель и динамо

  • Электростанция с двойным газовым двигателем Premier

  • 125 л.с. газовый двигатель и динамо

  • Crossley Brothers Ltd., 1886 № 1 Двигатель, 4,5 л.с. одноцилиндровый, 4-х тактный газовый двигатель, 160 об / мин.

  • Кроссли Газовый двигатель 1915 года (тип GE130 №75590), 150 л.с.

  • Premier тандемный продувка мощного газового двигателя

  • Доменный газовый двигатель с продувочным цилиндром

  • Stockport газовый двигатель и динамо с ременным приводом

См. Также [править]

Список литературы [править]

Внешние ссылки [редактировать]

,

Пять свойств физики, которые влияют на пробег бензина

Предоставлено: Джон Морено / Аргоннская национальная лаборатория.

Физика неизбежна. Это повсюду, благодаря чему ваши фрисби летают, ваши туалеты смываются, а вода из пасты закипает при более низкой температуре на высоте. Мы использовали эти силы, наряду с химией и техникой, для создания изумительного устройства, называемого автомобилем, но многие из тех же свойств, которые позволяют вам лететь по автостраде, также влияют на то, сколько пробега бензина вы получаете из своего автомобиля.Мы поговорили с аргоннским транспортным инженером Стивом Чиатти, чтобы выяснить, какие силы работают на вашем двигателе, когда он в дороге.

1) Давление пара

Летом бензиновые компании производят смесь газа с более низким давлением паров, что в основном означает, что вероятность испарения меньше. Жидкости испаряются быстрее, когда жарко, поэтому, чтобы предотвратить попадание паров бензина в летний смог и загрязнение озоном, U.S. Агентство по охране окружающей среды приказывает компаниям изменить формулу.

Сформулированный газ чище и дает немного лучший пробег для вашего автомобиля. Зачем? Газ состоит из смеси молекул - все в одном семействе, но некоторые короткие и некоторые длинные. Вы получаете энергию, разбивая молекулы на части. Короткие, такие как бутан, имеют меньше энергии и стоят дешевле (поэтому имеет смысл, что компания захочет добавить их больше). ЭПА заботится о том, что короткие молекулы также легче испаряются, способствуя загрязнению.Таким образом, летом EPA ограничивает количество молекул с короткой цепью в смеси, и ваш пробег увеличивается, потому что в бензине в целом больше энергии. К сожалению, это также делает газ немного дороже.

2) Трение

Ученые из родственной национальной лаборатории Аргонн, Ок-Ридж, проверили экономию топлива автомобилей на скорости более 50 миль в час. За каждые дополнительные 10 миль в час вы теряете чуть более 12 процентов миль на галлон. Это увеличивается, когда вы идете быстрее.Переход от 70 до 80 миль в час стоит 15 процентов, а не 12.

В зависимости от марки вашего автомобиля, это может быть больше или меньше. Некоторые машины упали на целых 25 процентов.

«Если вы двигаетесь с постоянной скоростью, вся мощность, которую вы используете, уходит на преодоление трения», - объяснил Чиатти. «Это уравнение увеличивается в три раза по мере того, как вы увеличиваете скорость. Таким образом, для поддержания скорости движения автомобиля в 80 миль в час требуется в восемь раз больше энергии, чем в 40 милях в час».

Чем быстрее вы едете, тем больше бензина вам понадобится для перемещения автомобиля на такое же расстояние.

3) Коэффициент сопротивления

Коэффициент аэродинамического сопротивления вашего автомобиля в основном измеряет, насколько легко воздух проходит вокруг него. «Вам нужно как можно меньше фронтальной поверхности. Если машина - коробка, это плохо», - сказал Чиатти. (Вы можете увидеть коэффициенты различных форм на боковой панели).

Вы можете продемонстрировать этот эффект самостоятельно, сказал Чиатти, когда вы держите руку за окном во время движения по шоссе.Если вы положите руку горизонтально, параллельно земле, сила не так уж и плоха. Но если вы держите ладонь лицом вперед, открывая большую площадь поверхности в направлении движения, сила будет намного сильнее. Это разница коэффициента сопротивления.

Сегодня автопроизводители уделяют пристальное внимание коэффициенту сопротивления, проектируя автомобили так, чтобы воздух легко скользил вокруг них. Выбор автомобиля с аэродинамической передней частью - по сравнению с более компактной маркой - будет означать, что его пробег будет лучше.

4) Импульс

При весе от 1800 фунтов (Smart Cars) до 5000 фунтов и более (внедорожники), автомобили обладают огромным количеством массы, которую вы можете использовать для добра или зла.Требуется много энергии, чтобы заставить объект этого массового движения двигаться, но как только это произойдет, вы можете использовать импульс к берегу - особенно во время вождения по городу, с частыми остановками и запусками.

«Одна из худших вещей, которые вы, как водитель, можете сделать для своего пробега, - это заедание газа, как только загорится зеленый свет», - сказал Чиатти. «Чем сильнее вы ускоряетесь, тем больше энергии вам нужно, и все это теряется, как только вы попадаете на следующий красный свет». Более опытный водитель ослабляет газ и использует импульс для движения вперед, особенно если впереди квартал красный свет.

«Глушение этих зайчиков значительно улучшит вашу топливную эффективность», - сказал он.

5) Сопротивление качению

Помните, когда мы говорили, что если вы двигаетесь с постоянной скоростью, большая часть используемой вами энергии будет противодействовать трению? Шины находятся там, где это происходит, и то, сколько мощности требуется, определяется свойством, которое называется сопротивлением качению. По существу, чем мягче шина, тем больше усилий потребуется, чтобы протолкнуть ее по поверхности.

Почему у наших автомобилей нет твердых, жестких шин, если это будет лучше для пробега бензина? Твердые шины более эффективны, но они обеспечивают меньшее тормозное усилие, особенно в дождь и снег (потому что меньше трения), и они также не поглощают удары.Вот почему твоя спина может болеть после поездки на спортивной машине, сказал Чиатти; Шины на спортивных автомобилях построены так, что они могут крутиться быстрее, но без этой подушки качество езды становится более грубым. В результате, личные автомобили спроектированы так, чтобы сбалансировать все эти факторы - безопасность, эффективность, качество езды, долговечность - для повседневного использования.

Вы можете контролировать сопротивление качению, накачивая или спуская шины. Рекомендация производителя учитывает производительность, эффективность и управляемость; Ситти сказал, что поддержание шин в этом диапазоне увеличит ваш пробег.

Бонус! Температура воздуха

Самая большая разница в температуре воздуха заключается в том, заставляет ли вас включать кондиционер, сказал Чиатти.

«A / C - это энергопотребитель», - сказал Чиатти. «Испарение и конденсация, что происходит в кондиционировании воздуха, невероятно энергоемки». Да, это хуже, чем открывать окна. Поскольку окна расположены по бокам автомобиля, они не меняют форму передней части автомобиля, что делает самую большую разницу в сопротивлении ветру.Но вы расходуете мощность двигателя, запуская кондиционер.

"Иногда я выключаю кондиционер на минуту, если знаю, что мне нужно сделать внезапное ускорение, например, поворот левой рукой в ​​конце света, потому что вы можете почувствовать разницу в количество энергии, которое вы можете получить от двигателя ", сказал Ciatti.

Почему охлаждение автомобиля намного более энергоемкое, чем его обогрев? В любом случае двигатели выделяют тепло как побочный продукт, поэтому тепло «свободно» - просто продуйте воздух через охлаждающую жидкость двигателя.

Где резина отправляется в путь

Термин «физические свойства» делает его звучащим неизбежным, но «поведение водителя является огромным, огромным фактором, определяющим, насколько хорош ваш расход топлива», - сказал Чиатти. «Джекраббит начинает ездить по шоссе на очень высоких скоростях - это лучшие способы сжечь много газа».

Это огромное различие, обусловленное стилями вождения, объясняет, почему, когда инженеры и исследователи Argonne проводят испытания автомобилей в лаборатории, они используют компьютер для управления автомобилем.Они устанавливают автомобиль на динамометр, который по сути является беговой дорожкой для автомобилей, и запускают его, пока они измеряют все - от выбросов до срока службы аккумулятора у гибридов. «Это позволяет нам контролировать все переменные, которые мы можем», - сказал Чиатти, - «и поведение водителя очень важно».


Новый наногенератор собирает энергию с катящихся шин
Предоставлено Аргоннская национальная лаборатория

Цитирование : Пять физических свойств, которые влияют на пробег газа (3 июля 2015 г.) восстановлено 12 июля 2020 г. с https: // физ.орг / Новости / 2015-07-свойства-физика-аффект газа mileage.html

Этот документ защищен авторским правом. Кроме честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет Часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Содержание предоставлено исключительно в информационных целях.

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.