|
|
Eszközök |
AutógázAz autógáz, más néven LPG, vagy LP Gáz folyékony halmazállapotú szénhidrogén gázok elegye, amelyet gépjárművek üzemenyagaként, valamint fűtésre használnak. A cseppfolyós gáz nemzetközi jelölése az LPG (Liquefied Petroleum Gas). Általában röviden PB-gáznak nevezik. [szerkesztés] ÖsszetételeA cseppfolyós gáz lehet propán, bután, propilén, izobután, izobutilén, butilén és ezek elegyei. Tulajdonságait az MSZ EN 589 szabvány határozza meg. A cseppfolyós motor hajtóanyag közel azonos összetételű a háztartási PB-gázzal. A háztartási PB-gázhoz képest az autógázban pl. kevesebb szennyeződés lehet, kénhidrogént, vizet nem tartalmazhat. A bányászott szénhidrogénekből finomítás során, gyakorlatilag melléktermékként nyerik. A cseppfolyós gáz 95%-ban propánt (C3H8) és butánt (C4H10) tartalmaz. A fennmaradó 5% nehezebb szénhidrogénekből áll. A propán és a bután aránya kb 40%-60%. [szerkesztés] Tárolás, szállításViszonylag alacsony (kb 6 bar) nyomáson, környezeti hőmérsékleten cseppfolyósítható. A gáz üzemanyag kutak részére tartályautókban szállítják, és a töltőállomás tartályokban tárolják a kimérés helyén. Szivattyúval töltik a gépkocsi tartályába. [szerkesztés] Az LPG gáz tulajdonságaiHa a cseppfolyós gáz folyékony állapotban kerül a szabadba, azonnal párologni kezd, és erősen lehűti a környezetét, mert párolgáskor hőt von el a környezetéből. Az elpárolgása során a térfogata kb. 230-szorosára növekedik. A nyílás körül, ahol a gáz kiáramlik vagy ahol a folyékony gáz összegyűlik a szabadban, a levegő nedvességtartalma kicsapódik, esetleg meg is fagy. A kifújó cseppfolyós gáz hatására köd keletkezik a gázsugár környezetében. Ilyenkor a cseppfolyós üzemanyag annyira lehűlhet, hogy a párolgása esetleg átmenetileg meg is szűnik. [szerkesztés] TulajdonságaiA tartályban tárolt, a tartálynyomáson lévő cseppfolyós gáz tulajdonságai a következők:
A gáz halmazállapotú, légköri nyomású cseppfolyós autógáz legfontosabb tulajdonságai a következők:
[szerkesztés] SajátosságaiA cseppfolyós gáz sajátos tulajdonsága, hogy a tartálynyomást elsősorban hőmérséklete határozza meg. A hőmérséklettől függően a tartálynyomás széles határok között változik. Elmondható, hogy környezeti hőmérsékleten a tartálynyomás 3 és 15 bar között változhat. Nyáron, a napon parkoló autó gáztartályában a nyomás gyakran eléri a 16...18 bar-t is. Téli hidegben -10 Celsius-foknál a tartáylnyomás 2 bar-ra is csökkenhet. [szerkesztés] Élettani hatásaiMérgező anyagokat nem tartalmaz. Belégzése mérgezést nem okoz. Belégzését elsősorban a szagosító anyag élettani hatásai miatt kerülni kell. Ha a levegőbe nagy mennyiségű autógáz kerül, oxigénhiányt okoz. Az ilyen levegő belégzése bódulatot és esetleg fulladást okozhat. [szerkesztés] A folyékony gáz, mint üzemanyagKörnyezetkímélőbb módon ég, mint a benzin, mivel a NOX összetevő a kipufogógázban csak mintegy 20 százaléka a benzinmotorénak, a Szén-dioxid (CO2)-kibocsátás mintegy 15 százalékkal alacsonyabb, valamint az elégetlen szénhidrogén is csak mintegy fele a benzinüzemnek. A szénmonoxid értéke nullának vehető. Emellett az LPG égéstermékek a kémiailag kedvezőbb összetételük miatt alacsonyabb gépjármű katalizátorhőmérséklete mellett is semlegesíthetők, ezáltal gázmeghajtású motoroknál a katalizátor kímélve van. Ezen kedvező emissziós tulajdonságok miatt az LPG hajtotta gépjárművek és targoncák – a földgáz üzeműek mellett — azon belsőégésű energiaforrással rendelkeznek, melyek még zárt térben is üzemeltethetők. Ezzel szemben pl. a dízeltargoncák korom- és nagy mennyiségű NOX kibocsátásuk miatt erre nem alkalmasak. Közvetlen literben mért fogyasztás összehasonlításnál az LPG-ből mintegy 5-20%-kal kell több ugyanazon teljesítmény eléréséhez, mint benzin esetén. Ez adódik egyrészt abból, hogy a 95-ös oktánszámú benzin sűrűsége átlagosan 0.76 g/cm3, míg az LPG (melynek oktánszáma átlagosan mintegy 106-nak vehető) 0.53 g/cm3. Ezeket összevetvén, 40%-os többletfogyasztás jönne ki első körben, de tudni kell, hogy az LPG égéshője magasabb, mint a benziné /LPG:46.1 MJ/kg(12.8 kWh/kg), benzin: 43.6(12.1kWh/kg)/ Ez elméletileg 33%-ra mérsékli a többletfogyasztás mértékét. a végső 5-20%-ot végül a magasabb oktánszám eredményezi. A többletfogyasztás mértéke függ természetesen vezetési stílustól, az átlagosan megtett úthosszaktól stb. Leginkább, azonban a beszerelt /beszerelhető/ gázkészüléktől függ a többletfogyasztás mértéke. A modern un. harmadik generációs berendezéseknél ez az érték már – megfelelő beállításnál — 10% százalék alatt van, mivel az un. lineáris gáz injektorok már megközelítik a benzinbefecskendezés karakterisztikáját, emellett a legújabb fejlesztésű szoftverek a gázadagolás legideálisabb módját is biztosítani tudják. [szerkesztés] A folyékonygáz hajtású gépjárművek technikájaAz autógázzal üzemelő gépjárművek vagy benzinnel indulnak, majd a beépített kapcsoló átkapcsolásával, avagy automatikusan gázmeghajtásra váltanak, mindezt azért, hogy a felmelegítési problémákat elkerüljük, vagy pedig egyből autógázzal indulnak. Megkülönböztetünk ennek megfelelően „Venturi-berendezéseket”, szekvenciális berendezéseket valamint LPI gázberendezéseket /folyékony propánt fecskendeznek be/ Az első kettőnél az a közös, hogy a tankban nyomás alatt lévő folyékony gáz a motorba egy kigázosítás és nyomáscsökkentés után légnemű halmazállapotban érkezik. Mivel a kigázosítás, azaz a folyékony halmazállapotból légneműbe való átmenet, hőelvonással jár, ezért az „UFO”-t a hűtőkör hőjével meg kell fűteni, egyébként a keletkező „hidrát dugó” a gázhozzávezetést megakadályozza. /Elfagy a gáz!/ Ezen oknál fogva, a gázüzemre való átkapcsolás csak a 30 °C környékén történik, hogy a fent említett elfagyás alacsony külső hőmérsékleteknél elkerülhetővé váljon. 2004 óta már LPI gázberendezések is jelen vannak a piacon. Ezen rendszereknél egy üzemanyag szivattyú a folyékony gázt nyomás alatt egy adagolócsőbe nyomja, amiből adagolószelepeken át egyenest a beömlő traktusokra kerül a gázsugár. A gáz légneművé válásához szükséges hőelvonás a beömlő levegőt lehűti, ami a terheléstől függően 5-15 Kelvin fokkal hűti le, ami némi teljesítménynövekedéssel jár /Lásd a turbófeltöltős motoroknál alkalmazott visszahűtés/ a kigázosításos módszerhez képest, míg az eredeti meghajtó anyaghoz, a benzinhez képest nincs változás, mivel ott is folyékony formában injektálják be a hajtóanyagot. Az autógázzal való üzemeltetés alacsonyabb káros anyag kibocsátás mellett nagyobb futás egyenletességet produkál, ami a 105-115 közötti oktánszámra vezethető vissza, a benzin üzemhez képest. [szerkesztés] A gázüzemű gépjármű takarékos, mialatt környezetkímélő is egyben!
Az autógáz (angol rövidítéssel „LPG”) nem egy megújuló energiafajta, hanem a lakosság ellátása során keletkező „hulladék”, ami nem kerülhet be az országos hálózatba. A folyékony autógáz—ami nem keverendő a földgázzal —propán-bután keverék, mellyel a jelenlegi árviszonyok mellett kb. egyharmaddal olcsóbban utazhatunk, mint benzinnel. Leginkább a sokat autózó és a nagyfogyasztású járművel rendelkezők élvezhetik előnyeit. Legfeljebb 200 Ft/liter bekerülési költséggel számolhatunk, ha az autógázt a jelenlegi árviszony mellett benzinre átszámoljuk. A motortól, az autógáz berendezéstől valamint a gázösszetételtől és a vezetési stílustól függően a benzinre átszámított fogyasztás 15-25%-kal növekedhet. Így egy liter LPG kb. 0.8 liter benzinnek felel meg, és ha 1 liter gáz árát 165 Ft/l-nek vesszük, akkor ez valamivel kevesebb, mint 200 Ft-ra jön ki literenként. Azonos tartályméretnél, ”LPG”-vel hozzávetőleg háromszor akkora távot lehet megtenni, mint földgázzal. A benzinhez képest ugyanazon gépjármű 10%-kal kevesebb CO2-t pöfög ki, míg a dízelhez valamint a földgázhoz képest is valamelyest magasabb ez az érték. (uszkve 2%-kal több mint a dízelé, és kb. 5%-kal több mint a földgáz esetén.) Viszont, Németországban ez év eleje óta jogszabály követeli meg az újonnan üzembe helyezett dízelmotorok koromrészecske szűrővel való ellátását, emiatt a gázhajtás ismét reneszánszát éli pl. a targoncák üzemeltetése terén. Már gyárilag is kettősüzemmel láttak el néhány típust, de az utólagos átállítás is lehetséges a legtöbb gépjárműnél, kivéve az un. „FSI”-motorokat. Németországban jelenleg a következő gázzal is üzemeltethető modellek kaphatók az autószalonokban:
/Ez 2007. júliusi állapot/. De más országokban, mint pl. Olaszországban, Hollandiában, de még Franciaországban is ennél jóval bővebb a választék az új autók terén. Németországban átlagosan 2500 Euró plusz költséget jelent átlagosan a gázzal való üzemeltethetőség gyárilag. Ez jelenleg nálunk mindössze 1000 eurót tesz ki, azaz kb. 250 ezer forintot. Az utólagos kettősüzemre való átállítás elterjedtebb hazánkban, ami a legújabb szekvenciális technikával és pótkerék tartállyal, már 200 ezer forint alatti összegből is megoldható, ehhez jön természetesen a hatósági vizsga költsége. A legújabb fejlesztésű un. lineáris injektorok igen gyorsak, és a benzines injektorok karakterisztikájához igen közeliek, így a kedvező menettulajdonságok és a dinamika mellett a fogyasztás is mintegy 5%-kal kedvezőbb. Egy átlagos autónál a jelenlegi beszerelési illetve benzin és autógáz áraknál hazánkban valahol a 30-35 ezer kilométer környékén jelentkezik a megtérülés, ami egy átlagos évi menet teljesítménynek felel meg hazánkban. Tehát a megtérülés egy teljesen átlagos esetben cirka egy évnek vehető a jelenlegi árviszonyok mellett. Németországban a helyzet pontosan a fordítva van; magas a kettős üzemre való átállítás költsége, viszont kedvezőbb a benzin/autógáz árviszony, mint nálunk (átlagosan 0.55%), ezért ott is rohamosan fejlődik az autógáz tankolási lehetőség, szinte bárhol lehet LPG-t tankolni ma már, csak kérni kell a csaknem mindenütt rendelkezésre álló adaptert, a nálunk járatos olasz mintájú gáztöltő csonkhoz. Jelenleg a DVFG—Deutsche Verband Flüssiggas e.V.—adatai szerint mintegy 3200 gáztöltőállomás üzemel Németország szerte. [szerkesztés] Tudomány az ipar szolgálatában—gázüzemű rendszerekA gázhajtású rendszerek az elmúlt tizenegynéhány évben dinamikus változásokon mentek át. A benzines hajtás terén alkalmazott megoldások hasonló fejlődést generáltak a megfelelő rendszereknél a gázüzem terén is. A benzinüzemnél használt rendszereket alapul véve, a mérnökök olyan technikákat igyekeznek kifejleszteni a gázmeghajtásoknál is, melyek a komfort és a vezérlési precizitás szempontjait tekintve nagyon hasonlóak a legújabb benzin befecskendezéses motorokéhoz. Éppen ezért az elmúlt 10 évben az LPG hajtotta rendszerek jó néhány generációját fejlesztették ki, és ez a fejlesztés napjainkban is töretlenül folytatódik. Az a cég, amely nem hasznosítja a legújabb tudományos kutatások eredményeit, egyszerűen eltűnik a piacról, mivel a hatékonyság/ár versenyben rendre alulmarad. A tudományos kutatások a következő főbb területeken játszanak fontos szerepet a gázrendszerek fejlődésében:
Mindezen szempontokat egységesen kell az új fejlesztéseknél figyelembe venni, és megfelelő módon illeszteni őket, hogy az új fejlesztés a piacon is megállja a helyét, mégpedig azáltal, hogy a legújabb kutatási eredmények alkalmazása egyben, természetesen, az érték/ár arányt is jelentősen növeli. [szerkesztés] Negyedik generációs autógáz rendszerek
A negyedik generációs rendszereknél a légnemű gáz bejuttatása a szívószelepek közelében történik gyorsműködésű elektromágnesek (gáz injektorok) segítségével, a harmadik generációs adagoló sínekkel szemben ezek karakterisztikája lineáris, mint a benzin befecskendezőké, a késleltetésük mindössze néhány tized másodperc a benzin injektorokhoz képest. A valós impedanciájuk 1 Ohmtól - 4 Ohmig terjed, általában a kisebb ellenállásúak gyorsabbak, viszont nagyobb áramot vesznek fel, miáltal a vezérlő gázkomputer végfokát jobban terhelik. Általában a régebbi gyártmányok (EURO2 és EURO3) számára elegendő a lassúbb változatokat beépíteni, melyek olcsóbbak is, míg az EURO4-es motoroknál már az újabb fejlesztésű és gyorsabb rendszereket kell választani. Példaként a DT Gas System „GAS TECH 400S” (4 Ohm) és a „GAS TECH 700S” (2 Ohm) rendszereiket vettük, ennek a leírásán keresztül próbáljuk szemléltetni a működést. Elektronikus vezérlésű rendszerek, melyek elektromos szikragyújtású motoroknál a megfelelő keveréket állítják elő egyetlen, avagy két lambda-szondával rendelkező motoroknál. Az üzemanyag propán-bután gáz vagy metán gáz /földgáz/ lehet, különbség csak a reduktorig van, mivel a metán esetében itt jóval nagyobb nyomás uralkodik. A gázkomputer paralel működik a benzinkomputerrel, annak jeleit átveszi és korrigálja megfelelő módon a gázműködést vezérlő gázkomputer. A gázkomputer a következő jeleket kapja, aminek alapján a vezérlőjeleket előállítja.
A gázkomputer a következőket végzi:
A legfontosabb vezérlési mennyiség a gáz injektorok nyitási ideje, melyek az ábrán 10 számmal vannak jelölve, ezek a beömlő gázmennyiséget szabályozzák ezáltal, ami a szívószelepen keresztül az égéstérbe kerül. A gáz injektort a szívószelephez a lehető legközelebb kell elhelyezni, a lehető legrövidebb hozzávezető gumicsövezéssel. /12/ A nyitási idő a benzin komputertől átvett értékeken alapul korrigálva azokat a megfelelő algoritmusok alapján, hogy a végbemenő égés a legtökéletesebb legyen. A befecskendezett gáz nyomása a reduktor/kipárologtatón találhatón található állítócsavarral változtatható a megfelelő értékre. A gázkomputerben un. injektor emulátorok találhatók, melyek arra szolgálnak, hogy a gázüzem során szükséges benzin injektorok lekapcsolásakor a benzin komputer úgy érzékelje, hogy minden a megszokott rendben zajlik, azaz a benzin komputert „be kell csapni” emulációval. Ez a gyakorlatban főleg az amerikai gyártású motoroknál okoz gondot, mivel itt a benzin injektorok impedanciája nagyon kicsi. Az átkapcsolás benzin üzemanyagról gázra automatikusan történik, miután az utastérben elhelyezett központi egységen /7/ lévő kapcsolót benzin üzemről vegyes üzemre. Ameddig a beállított feltételek nem teljesülnek, addig a zöld LED villog, és miután a beállított paraméterek teljesülnek (gáznyomás, reduktor hőmérséklet, stb.), a megfelelő fordulatszám elérésekor a berendezés átvált automatikusan gázüzemre, amit a zöld LED folyamatos világítással jelez vissza. Ez a benzin szelep lezárásával és a EG1 és az EG2 szelepek nyitásával történik. A gázmennyiség szabályozása a gázbefecskendezőkben /10/ található elektromágnesek nyitási idejének változtatásával történik, amit természetesen a gáz komputer végez. [szerkesztés] Külső hivatkozások
|
