1
Ś
RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe
POJAZDY DROGOWE
1
Cz.6. Nap
ę
dy
alternatywne
Ś
RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe
Zalety silnika spalinowego:
2
Nap
ę
dy alternatywne
1. zu
Ŝ
ywanie paliwa nieodnawialnego
2. niska sprawno
ść
(0,3÷0,4)
3. skomplikowana budowa silnika i układu nap
ę
dowego
4. zanieczyszczanie
ś
rodowiska
Wady silnika spalinowego:
1. wysoka wydajno
ść
energetyczna
paliwa ropopochodnego
2. łatwo
ść
gromadzenia paliwa
w samochodzie
3. Mo
Ŝ
liwo
ść
przystosowania do
spalania paliw alternatywnych
Ś
RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe
Sposoby przeciwdziałania niekorzystnym
skutkom stosowania silników spalinowych:
3
Nap
ę
dy alternatywne
1. stosowanie paliw odnawialnych
2. stosowanie gazu jako paliwa
3. nap
ę
d elektryczny
4. nap
ę
dy hybrydowe
Ś
RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe
4
Nap
ę
dy alternatywne
Paliwa odnawialne
Uzyskiwane z przetwarzania biomasy – ro
ś
liny uprawne,
drewno, odpady organiczne.
Przetwarzane do postaci:
1. alkohol etylowy
– stosowany głównie jako dodatek
do benzyn, rzadko jako paliwo podstawowe
(do silników z zapłonem iskrowym ZI)
2. olej nap
ę
dowy (tzw. biodiesel)
– stosowany jako
paliwo podstawowe lub dodatek do oleju nap
ę
do-
wego z ropy naftowej
(do silników wysokopr
ęŜ
nych ZS)
silnik nie wymaga istotnych przeróbek
2
Ś
RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe
5
Nap
ę
dy alternatywne
Paliwa gazowe
Stosowane w postaci:
1.
LPG (liquid petrolium gas)
– gaz skroplony (propan
butan), uzyskiwany z przeróbki ropy naftowej
(do silników ZI)
2.
CNG (compressed natural gas)
– wysokospr
ęŜ
ony
gaz ziemny lub fermentacyjny
(do silników ZI i ZS)
główny składnik palny LPG i CNG – metan CH
4
3.
czysty wodór
– przechowywany w postaci
skroplonej lub zaabsorbowanej
silnik wymaga istotnych przeróbek – konieczno
ść
wbudowania odpowiedniej instalacji zasilaj
ą
cej
Ś
RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe
6
Nap
ę
dy alternatywne
Układ zasilania gazem LPG
Schemat układu zasilania
gazem skroplonym
Instalacja zasilania LPG
V generacji
Ś
RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe
7
Nap
ę
dy alternatywne
Zalety zasilania LPG:
+ ni
Ŝ
sza emisja składników toksycznych
+ cena ni
Ŝ
sza (ale zale
Ŝ
na) od ceny benzyny (ni
Ŝ
sza akcyza)
+ wy
Ŝ
sza temperatura zapłonu (trudniejszy samozapłon)
+ ni
Ŝ
sza pr
ę
dko
ść
spalania (bardziej „mi
ę
kka” praca)
- droga instalacja (ok. 4 tys.zł)
- konieczno
ść
wygospodarowania miejsca na zbiornik
- niemo
Ŝ
liwy rozruch zimnego silnika (musi by
ć
układ dwupaliwowy)
- ni
Ŝ
sza moc, wi
ę
ksze zu
Ŝ
ycie paliwa (max. o 5%)
- wy
Ŝ
sza temperatura spalin
- trudniejsze tankowanie
Wady zasilania LPG:
Ś
RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe
8
Nap
ę
dy alternatywne
Układ zasilania gazem CNG
Schemat układu zasilania
gazem wysokospr
ęŜ
onym
Instalacja zasilania CNG
starowana komputerowo
3
Ś
RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe
9
Nap
ę
dy alternatywne
Zalety zasilania CNG:
+ ni
Ŝ
sza emisja składników toksycznych
+ cena ni
Ŝ
sza i niezale
Ŝ
na od ceny benzyny
+ wy
Ŝ
sza temperatura zapłonu (trudniejszy samozapłon)
+ ni
Ŝ
sza pr
ę
dko
ść
spalania (bardziej „mi
ę
kka” praca)
+ mo
Ŝ
liwo
ść
pracy w układzie „jednopaliwowym” (autobusy)
+ wysoki poziom bezpiecze
ń
stwa wybuchowego
(wysokie ci
ś
nienie
przechowywania gwarantuje obni
Ŝ
enie temperatury przy rozszczelnieniu)
- droga instalacja, konieczno
ść
stosowania ci
ęŜ
kich zbiorników
i instalacji wysokoci
ś
nieniowych (220 barów)
- wysoki koszt instalacji (6÷7 tys. zł dla ZI, 40÷50 tys. zł dla ZS)
- ni
Ŝ
sza moc, wi
ę
ksze zu
Ŝ
ycie paliwa (max. o 5%)
- wy
Ŝ
sza temperatura spalin
- trudniejsze tankowanie
Wady zasilania CNG:
Ś
RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe
10
Nap
ę
dy alternatywne
Porównanie toksyczno
ś
ci spalin dla ró
Ŝ
nych paliw
Ś
RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe
11
Nap
ę
dy alternatywne
Zalety zasilania wodorem:
+ zerowa emisja składników toksycznych
(spalanie = utlenianie: 2H + 0 = H
2
0)
+ prawie nieograniczona ilo
ść
wodoru w przyrodzie
+ mo
Ŝ
liwo
ść
pracy w układzie „jednopaliwowym”
+ stosunkowo prosta instalacja zasilaj
ą
ca (poza zbiornikami)
- wysoka cena produkcji wodoru
- niska g
ę
sto
ść
energetyczna
(1 kg wodoru zajmuje 11m
3
; zu
Ŝ
ycie paliwa dla
przeci
ę
tnego samochodu osobowego = 0,8 kg/100 km)
- wysoka skłonno
ść
wodoru do tworzenia mieszanek wybuchowych
- trudne bezpieczne magazynowanie wodoru
(wysokospr
ęŜ
ony, w fazie
ciekłej (-253
0
C), zaabsorbowany pod ci
ś
nieniem w pyle w
ę
głowym)
- łatwo
ść
przenikania przez materiały
(„ucieczka” ze zbiorników)
- powodowanie tzw. krucho
ś
ci wodorowej materiałów
Wady zasilania wodorem:
Ś
RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe
12
Nap
ę
dy alternatywne
Przykładowe pojazdy nap
ę
dzane gazem (wyposa
Ŝ
enie fabryczne)
a)
c)
b)
a) Fiat Marea (zasilanie LPG)
b) Fiat Multipla (zasilanie CNG)
c) Volvo S70 (zasilanie CNG,
gaz fermentacyjny)