Библиографическое описание:

Кузнецова Л. П. Проблемы использования альтернативных экологически чистых газообразных топлив для автомобилей // Молодой ученый. — 2009. — №6. — С. 29-32.

Необходимость разработки и применения альтернативных моторных топлив обусловлена двумя основными взаимосвязанными причинами:

Ø  быстрым истощением запасов нефти;

Ø  ухудшением экологической обстановки.

Запасы нефти ограничены, затраты на ее добычу и транспортировку постоянно возрастают. В настоящее время нефть является практически единственным источником производства моторных топлив, на получение которых расходуется около 50% (1,7 млрд т из 3,5) добываемой нефти. Такой колоссальный расход нефти на производство моторных топлив обусловлен быстрым ростом автомобильного парка [1].

Быстрый рост автомобильного парка усиливает сопутствующие автомобилизации негативные процессы, особенно остро проявляющиеся в городах. Отставание развития улично-дорожных сетей и объектов дорожной инфраструктуры, слабая организация дорожного движения, недостаточно развитый общественный пассажирский транспорт – все это приводит к снижению средних скоростей движения, росту числа заторов на дорогах, высокому уровню дорожно-транспортной аварийности, повышению уровня загрязнения атмосферного воздуха, особенно вдоль автодорог и на прилегающих к ним территориям.

Автомобильный транспорт относится к основным из массовых источников загрязнения окружающей среды. В России на его долю приходится около 42% выбросов вредных веществ в атмосферу, а в крупных городах достигает 70 - 90% [2]. В Курской области эта доля составляет 93% от суммарных выбросов вредных веществ в атмосферу. Кроме того, по данным УГИБДД ГУВД г. Курска, количество автотранспорта в регионе увеличивается с каждым годом и уже сейчас эта цифра составляет 317993 единиц транспортных средств. Динамика роста количества транспортных средств в Курской области за последние несколько лет представлена на рисунке 1 (кривая 1).

Если учесть, что один легковой автомобиль ежегодно в среднем поглощает из атмосферы больше 4 т кислорода, выбрасывая примерно 800 кг оксида углерода, около 40 кг оксида азота и почти 200 кг различных углеводородов, которые в дальнейшем образуют токсичные соединения, то экологическая проблема налицо.


Автотранспорт характеризуется следующими особенностями выбросов:

Ø  малая высота выбросов;

Ø  нахождение в районах с высокой плотностью населения;

Ø  многокомпонентность и высокая токсичность;

Ø  мобильность источника;

Ø  возможность преобразования компонентов отработавших газов и образование при этом вторичных более токсичных продуктов;

Ø  зависимость состава выбросов не только от качества топлива и режима работы двигателя, но и от параметров окружающей среды (температуры, давления и т. д.).

Несоответствие транспортных средств экологическим требованиям при продолжающемся увеличении транспортных потоков приводит к непрерывному возрастанию загрязнения атмосферного воздуха [1].

Однако существующие экологические проблемы можно решить, если разумно и эффективно использовать имеющиеся ресурсы и внедрять экологические технологии. Снижение загрязнения воздушного бассейна может быть достигнуто выполнением работ, направленных на сокращение образования вредных веществ.

Пытаясь контролировать объем выбросов углекислого газа, Европа одной из первых стала вводить жесткие экологические стандарты, как для топлива, так и для автомобилей. С 2012 года Евросоюз собирается ввести новый экологический стандарт "Евро-6", предполагающий снижение среднего объема выделяемого автомобилями углекислого газа до 130 г на километр пробега (сейчас этот показатель составляет 160 г). Исландия официально объявила о введении с того же 2012 года запрета на своей территории автомобилей с традиционными двигателями внутреннего сгорания, а Швеция утвердила программу полного отказа страны от нефти к 2020 году. Подобные жесткие меры вынуждают автопроизводителей разрабатывать новые двигатели, работающие на альтернативных видах топлива [3].

Каждый вид автомобильного топлива имеет свои преимущества и недостатки. Одни способствуют достижению хорошей динамики и мощности, другие экономичности, третьи обладают низкой ценой. Однако сегодня, проблемы глобального потепления климата придают проблеме экологичности топлива все большую актуальность.

Согласно существующей классификации альтернативные топлива подразделяют: на топлива нефтяного происхождения: сжиженные нефтяные газы; сжатые сопутствующие газы; и топлива не нефтяного происхождения: сжатый природный газ; газоконденсатное топливо; спирты; водород.

В качестве альтернативы жидкому топливу рассматривают газ. Газовое топливо дешевле бензина и экологически чище (при выхлопе выделяется почти в два раза меньше угарного газа), двигатель на таком топливе работает дольше. Газ не разжижает моторное масло, не образует нагара, имеет более высокое октановое число - 100 и выше в зависимости от состава [1].

Некоторые компании делают автомобили с газовым оборудованием. Например, немецкий концерн Volkswagen достаточно давно предлагает покупателям легкий коммерческий автомобиль Caddy. АвтоВАЗ также работает в этом направлении. На Московском международном автомобильном салоне- 2008 была представлена Lada Priora c ГБО [4].

Установкой газового оборудования на автомобиль должны заниматься специализированные фирмы, они же оформляют соответствующие документы в ГИБДД. Но практически все автомобильные компании не разрешают установку газобаллонного оборудования на свои машины, иначе автомобиль снимается с гарантии. При установке газового оборудования баллон занимает значительную часть полезного объема багажника. Но все эти минусы начинают меркнуть на фоне экономического эффекта.

Например, автомобиль ВАЗ с инжектором (стоимость газового оборудования в этом случае дороже примерно на 40 процентов, чем для карбюраторного двигателя). При расчете учитывалось, что среднесуточный пробег автомобиля - 250 км, цена литра 92-го бензина в среднем - 17,0 руб. (на момент расчета), цена литра газа в среднем - 10,0 руб. (на момент расчета). Расход бензина в среднем - 9 литров на 100 км, а газа в среднем - 9,5 литра на 100 км [5].

Стоимость переоборудования автомобиля на газ в мастерских г. Курска находится в среднем в пределах от 13200 руб. для автомобилей до 2005 года выпуска и 25000 руб. для более новых автомобилей (при подключении системы 3-4 поколения - распределенный впрыск), так как устанавливается импортное итальянское оборудование.

Получаем: расходы на бензин: 382,5 руб. в день (250 км умножить на 9 литров по цене 17,0 руб. за литр), расходы на газ: 237,5 руб. в день (250 км умножить на 9,5 литра по цене 10,0 руб. за литр). Реальная экономия: 145 руб. в день (382,5 минус 237,5). Срок окупаемости затрат на установку оборудования: от 91 до 172 рабочих дней.

Экономия за год: в первом случае 39730 рублей (365 дней минус 91 – срок окупаемости – остается 274 дней, каждый из которых экономит еще по 145 руб.) во втором случае 27985 рублей. В обоих случаях сумма экономии впечатляет.

Если посмотреть рисунок 1 (кривая 2), то хорошо виден темп роста количества транспортных средств с установленным газовым оборудованием в Курской области. Можно отметить, что все больше автовладельцев получили экономический эффект от внедрения такого оборудования, используя более экологически чистое топливо.


Однако, если посмотреть на процент транспортных средств от общего количества за год, то получается совершенно обратная зависимость (рис. 2.).

Наблюдается тенденция к снижению использования имеющихся возможностей использования экологически и экономически эффективного топлива. Почему же возникает такая ситуация.

Основная причина – это плохо развитая сеть АГЗС. По данным на 01.01.2009 в г. Курске число официально зарегистрированных автозаправочных станций, составило 134, из них 110 специализируются только на бензине (Аи-80, АИ-92, АИ-95), дизельном топливе (ДТ) и топливе, соответствующему стандарту «ЕВРО-4». Оставшиеся 24 автозаправочные станции специализируются только на заправке автомобилей газом. Сейчас строятся 5 совершенно новых автозаправочных станций, которые будут совмещать и заправку газом и заправку бензином и дизельным топливом.


Еще одна причина заключается в том, что за последние несколько лет среднестатистический житель области, использую банковские кредиты, мог позволить купить себе новую иностранную модель автомобиля, причем пик такой возможности приходился на 2007 год согласно рисунку 3.

Естественно все автомобильные компании не разрешают установку газобаллонного оборудования на свои машины, иначе автомобиль снимается с гарантии. Однако, нужно отметить, увеличение доли иномарок отечественной и зарубежной сборки, имеющих, как правило, улучшенные экологические характеристики, приводит к снижению доли выбросов в атмосферу.

Постепенный перевод автомобилей с жидкого вида топлива на альтернативное, преимущественно газовое, позволяет наряду с экономическим эффектом получить и экологический.

Литература

1. Емельянов В.Е. Альтернативные экологически чистые виды топлив для автомобилей: свойства, разновидности, применение/ В. Е. Емельянов, Н.Ф, Крылов. – М.: ООО «Издательство Астрель »: ООО «Издательство АСТ», 2004. 128 с.

2. Луконин В. Н. Промышленно – транспортная экология. М.: Высш. Школа, 2001. 373 с.

3. Качество автомобильных топлив. Эксплуатационные свойства. Требования к качеству. Методы испытаний. НПИКЦ, 2006. 400 с.

4. http://kp-avto.ru/article/4484

5. Автомобильный справочник / Б.В. Васильев, М.С. Высоцкий, К.Л. Гаврилов и др. Под общ. Ред. В.М. Приходько. М.: ОАО «Издательство «Машиностроение», 2004. 704 с.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle