СЖИЖЕННЫЙ УГЛЕВОДОРОДНЫЙ ГАЗ

Общие сведения. Сжиженный углеводородный газ при атмосферном давлении и температуре выше нуля находится в газообразном состоянии. При сравнительно небольшом повышении давления — не более 1,6 МПа—он превращается в легкоиспаряющуюся жидкость. Сжиженный газ состоит в основном из смеси двух газов: пропана (около 80%) и бутана (примерно 20%). Кроме того, в нем в небольшом количестве содержатся такие газы, как этан, пентан, пропилеи, бутилен и этилен. Теплота сгорания единицы массы сжиженного газа высокая — 46 МДж/кг. При плотности около 0,524 г/см3 (при 20°С) объемная теплота сгорания сжиженного газа превышает 24000 МДж/м3. Уступая по значению этого показателя бензину, сжиженный газ как топливо является полноценным его заменителем. Относительно небольшая масса тонкостенных стальных баллонов, рассчитанных на рабочее давление до 1,6 МПа, позволяет хранить на автомобиле достаточное количество газа, не уменьшая его полезной нагрузки. Поэтому автомобили, работа­ющие на сжиженном газе, имеют такой же запас хода, как и бензиновые. Газообразное топливо лучше смешивается с воздухом и благодаря этому полнее сгорает в цилиндрах. По этой причине отработавшие газы у автомобилей, работающих на газообразных топливах, менее токсичны, чем у автомобилей, работающих на бензине. Высокая детонационная стойкость сжиженного газа (октановое число по исследовательскому методу более 110) позволяет повысить степень сжатия бензиновых дви­гателей, переоборудованных для работы на сжиженном газе. Так, если у бензинового двигателя ЗИЛ-130 степень сжатия 6,5, то у газового двигателя ЗИЛ-138—8,0; у бензинового двигателя ЗМЗ-53—6,7, у газового ЗМЗ-53-07—8,5. Повышение степени сжатия в указанных пределах позволяет полностью компенсировать некоторое уменьшение (на 5—7%) мощности газовых двигателей по сравнению с бензиновыми.

Нормируемые показатели качества. Основными показателями, характе­ризующими качество сжиженного газа как топлива для автомобилей, являются компонентный состав, давление насыщенных паров, отсут­ствие жидкого (неиспаряющегося) остатка, содержание вредных примесей.

Компонентный состав газа. Этот показатель сжиженного газа, всесезонно отпускаемого газонаполнительными станциями для газобаллонных автомобилей, должен изменяться в ограниченных пределах. Сжиженный газ содержит (по" массе) не менее 80 ±5% пропана, не более 20±5% бутана и не более 6% других газов (пропилена, бутилена, этилена). Нарушение соотношения между пропаном и бутаном изменяет теплоту сгорания газа и состав горючей смеси. В результате ухудшается процесс сгорания смеси в цилиндрах двигателя и увеличивается токсич­ность отработавших газов.

Давление насыщенных паров. Оно оказывает влияние на надежность подачи газа в цилиндры двигателя в холодное время года. При температуре минус 30°С оно не должно быть ниже 0,07 МПа. При дальнейшем уменьшении давления нарушится бесперебойная подача газа из баллона. Давление паров не должно также превышать 1,6 МПа при 45°С, так как именно на такое предельное рабочее давление рассчитаны баллоны, применяемые на газобаллонных автомобилях.

Жидкий остаток. Данного остатка при температуре 40* С не должно быть.

Содержание серы, щелочей и свободной воды. При повышенном содержании серы она оседает в топливной аппаратуре, сужая проходные сечения трубопроводов и разрушающе действуя на резино-технические детали. Сгорая в цилиндрах двигателя, сера повышает токсичность отрабо­тавших газов. Ее содержание не должно превышать 0,015% по массе. Щелочи и свободная вода должны отсутствовать.