Ogólna charakterystyka pracy silnika na paliwach gazowych (CNG I LPG)

Ogólna charakterystyka pracy silnika na paliwach gazowych (CNG I LPG)

Autor: OKGAZ

Jedną z zalet paliw gazowych jest ich wysoka liczba oktanowa. Wartość liczby oktanowej wszystkich węglowodorów z rodziny parafin zawsze przewyższa 100. Pozwala to stosować wyższe stopnie sprężania i tym samym uzyskiwać wyższą moc silnika.

Takie właściwości nie są jednak w praktyce w pełni wykorzystywane przez silniki zasilane benzyną (pełne wykorzystanie nastąpiłoby, gdyby stopień sprężania był wyższy a układ dolotowy specjalnie zaprojektowany – jednak wtedy nie byłoby możliwości zasilania tych silników benzyną). Znaczy to, że w praktyce rezygnuje się z pełnych zalet zasilania gazowego, by umożliwić zasilanie silnika również benzyną. Nie dzieje się tak jednak bez strat mocy silnika benzynowego zasilanego paliwem gazowym.

Efektywniejszy proces spalania paliw gazowych spowodowany jest tym, że:

- paliwa gazowe szybko ulegają całkowitemu wymieszaniu z powietrzem, dając w konsekwencji mieszanki bardziej jednorodne i zapewniając tym samym bardziej równomierny rozdział mieszanki paliwowo-powietrznej na poszczególne cylindry (dzięki temu praca silnika jest spokojniejsza, co minimalizuje hałas),

- spalanie paliw gazowych jest całkowite – bez strat na wylocie, dymu i sadzy, osadów węglowych w komorze spalania,

- w przypadku zasilania paliwami gazowymi, nie następuje kondensacja paliwa ciekłego na ściankach cylindra, w połączeniu z brakiem osadów węglowych powoduje to mniejsze zanieczyszczenie oleju silnikowego (dzięki temu olej zachowuje dłużej właściwości smarujące, zapewniając trwałość silnika większą niż kiedy silnik pracuje na benzynie


Przyczyną spadku mocy silnika zasilanego paliwem gazowym może być natomiast niższa wartość opałowa mieszanek gazowo-powietrznych oraz niższy stopień napełniania cylindrów, cylindrów także zbyt późny zapłon.


Możliwe jest jednak zoptymalizowanie nastaw regulacyjnych silnika na paliwie gazowym (pod warunkiem pracy tylko na tym paliwie) przez:

1 – wyłączenie podgrzewania kolektora ssącego,
2 – przeregulowanie termostatu, aby silnik pracował przy temperaturze 10-15 st. C niższej niż na benzynie
3 – zmniejszenie odstępu elektrod świec zapłonowych
4 – zastosowanie wyższych napięć zapłonowych,
5 – przyspieszenie zapłonu,
6 – dostosowanie wydajności układu dolotowego do rodzaju paliwa gazowego.
Spadek mocy nie powinien wówczas przekroczyć 4-7 proc.

Poprawną pracę na obu paliwach ( w przypadku silników pracujących alternatywnie na benzynie i paliwie gazowym) uzyskuje się poprzez zachowanie danych regulacyjnych dla paliwa płynnego. Układy zasilania działające na zasadzie wtrysku paliwa (analogicznie do wtrysku benzyny) pozwalają zoptymalizować dawkę, moment wtrysku oraz zapłonu, wykorzystując w pełni zalety paliwa gazowego.

Ogólnie więc wśród zalet samochodu zasilanego paliwem gazowym, wymienić należy:
- niższe w zestawieniu z benzyną koszty paliw gazowych,
- czystość gazów spalinowych,
- większą żywotność olejów smarujących,
- zwiększoną trwałość silnika

Materiał opracowano na podstawie książki „Samochodowe instalacje alternatywnego zasilania paliwami gazowymi” – dr inż. Marek Flekiewicz

 

---

Licencjonowane artykuły dostarcza Artelis.pl.

Poplamiona tapicerka - co robić?!

Poplamiona tapicerka - co robić?!

Autor: Hubert Pieszak

Korzystając z samochodu, nie da się uniknąć plam. Wiadomo jednak, że pranie tapicerki w profesjonalnej firmie sporo kosztuje. Tymczasem można pozbyć się plam samodzielnie, przy niewielkim nakładzie pieniężnym, uzyskując taki sam efekt.

Liczy się szybkość działania

Plamy powinniśmy usuwać najszybciej, jak się da. Stare plamy znacznie trudniej wywabić i mogą być one źródłem niemiłego zapachu. O czym należy pamiętać przed czyszczeniem pojazdu?

1. Przed czyszczeniem należy dokładnie odkurzyć tapicerkę.

2. W kilkuletnich autach nie można usuwać plam miejscowo, gdyż po takim czasie fotele pokryte są warstwą brudu. Wyczyszczone miejsce będzie się odróżniać od reszty tapicerki. Należy wyczyścić cały fotel. Miejscowe usuwanie plam ma sens tylko w nowych autach.

3. Działanie środka czyszczącego należy sprawdzić na najmniej widocznym miejscu tapicerki.

 

Jak się za to zabrać?

Najpierw za pomocą odplamiacza i szczotki usuwamy plamę. Następnie czyścimy całą tapicerkę, używając odpowiedniego preparatu do czyszczenia tapicerek. Tapicerkę czyścimy kolistymi ruchami. Do wypraniu należy obicia dokładnie wysuszyć, gdyż w przeciwnym razie może pojawić się niemiły zapach i pleśń. Po wyschnięciu należy ponownie odkurzyć tapicerki, gdyż preparaty czyszczące krystalizują drobinki brudu, umożliwiając usunięcie ich za pomocą odkurzacza. Przy wyborze środka czyszczącego należy zwrócić uwagę na rodzaj tapicerki. Nie można używać na tapicerce tekstylnej środka do skórzanej tapicerki.

 

Jak usunać najczęściej występujące plamy?

1. Guma do żucia - należy obłożyć ją lodem. Wtedy guma stanie się krucha i będzie można ją łatwo usunąć.

2. Tłuszcz - należy użyć szmatki nasączonej benzyną ekstrakcyjną.

3. Czekolada - czyścimy tapicerkę za pomocą szczotki z twardym włosiem i ciepłej wody z detergentem.

---

Licencjonowane artykuły dostarcza Artelis.pl.

Silniki EcoBoost Forda zdeklasowały konkurencję

Silniki EcoBoost Forda zdeklasowały konkurencję

Autor: Twist Twistet seoki

Innowacje motoryzacyjne podbijają świat, ale wśród licznych konstruktorów wyłonić można tylko jednego zwycięzcę, którym jest koncern Ford i jego innowacyjne silniki EcoBoost.

Branża motoryzacyjna jeszcze nigdy nie była tak zdominowana przez jeden koncern, a zarazem tak zgodna w tym, kto w tym roku zasługuje na najwyższe laury i uznanie za swoje osiągnięcia. Tym koncernem okazał się być Ford i jego zaawansowane technologicznie silniki typu EcoBoost. Ford zdeklasował swoich konkurentów w konkursie International Engine of the Year 2013 prezentując swój nowy silnik benzynowy o pojemności 1,0 litra.

 

Amerykański koncern już w zeszłym roku zdobył nagrodę za debiut roku dla swojego silnika z rodziny EcoBoost wyprzedzając konstrukcje przedstawione przez BMW czy Volkswagena, ustanawiając tym samym historyczne osiągnięcie zdobycia tej prestiżowej nagrody dwa lata z rzędu. Silnik Forda osiągnął najwyższe miejsce na podium również w wielu innych konkursach w wielu krajach świata, takich jak na przykład podczas gali Best Cars Awards w Niemczech, Dewar Trophy w Wielkiej Brytanii czy Breakthrough Award w USA. Wygląda na to, że Ford trafił w sedno ze swoją nową konstrukcją oferując swoim klientom niewielki pojemnościowo, ale niezwykle wydajny, czysty i cichy silnik, który idealnie sprawdza się w warunkach miejskich jak i podczas dłuższej jazdy. Kierowcy cenią w tym silniku również to, że oferuje on najniższe zużycie paliwa i emisję CO2 w swojej klasie w takich samochodach jak: Ford Fiesta, Ford Focus, Ford C-MAX i Ford Grand C-MAX, które cieszą się ogromną popularnością wśród klientów tego amerykańskiego giganta.

 

Przyszłoroczna rywalizacja koncernów samochodowych zapowiada się niezwykle ciekawie, a cały świat motoryzacyjny spekuluje już nad tym, czy Fordowi uda się osiągnąć to, co nie udało się jeszcze nikomu i uzyskać najwyższe nagrody dla swojego silnika trzeci raz z rzędu ustanawiając kanon w technologi motoryzacyjnej, z którego jego rywale będą musieli czerpać inspirację, aby utrzymać swoją pozycję na rynku.

---

Licencjonowane artykuły dostarcza Artelis.pl.

Samochód na powietrze

Samochód na powietrze

Autor: Alterix

Większość aut porusza się dzięki benzynie, ropie, gazie. Istnieją jednak takie, które napędzane są powietrzem. W tym artykule opisano trzy główne rodzaje napędu auta powietrzem.

Pisząc "samochody na powietrze" mam na myśli oczywiście źródło lub nośnik energii napędzającej pojazd.
W tym artykule omówię trzy znane mi możliwości skonstruowania samochodu napędzanego powietrzem.
Pierwsza możliwość to napędzanie silnika tłokowego sprężonym powietrzem. Jest to metoda najbardziej znana. Polega na tym, że do zbiornika wtłacza się powietrze pod ciśnieniem kilkuset atmosfer za pomocą sprężarki, która jest napędzana na przykład prądem. Czyli w skrócie; zużywamy prąd, płacimy za niego, otrzymujemy sprężone powietrze, które jest nośnikiem energii. Sprężone powietrze napędza silnik tłokowy dwusuwowy lekkiej konstrukcji o specjalnym wykorbieniu dla zwiększenia sprawności. Osiągi są uzależnione od masy auta, pojemności silnika, pojemności zbiornika na powietrze. Zasięg może wynieść nawet kilkaset kilometrów. Ta metoda to alternatywa dla aut elektrycznych ponieważ koszt produkcji i eksploatacji jest niższy. Nie potrzeba drogich akumulatorów (koszt 20-50 tyś. zł), które kiedyś się zużyją.

Druga możliwość to także jazda na sprężone powietrze ale w tym wypadku do napędu samochodu wykorzystujemy energię cieplną zawartą w powietrzu. Wiele osób (fizyków) wyklucza taką możliwość. Ale fakty są takie że istnieją pompy ciepła których sprawność sięga 400%. W domowych lodówkach pompy mają około 300% sprawności. Wyobraź sobie, gdyby silnik Stirlinga miał 30% sprawności (przy niedużych różnicach temperatur) i współpracowałby z taką pompą, to taki system byłby w stanie się sam napędzać a nawet oddać nadmiar energii kosztem ciepła z zewnątrz (nośnikiem energii cieplnej może być woda, ziemia itp.). Każdy metr sześcienny powietrza zawiera setki watów energii. Im więcej wyssiemy ciepła tym zimniejsze będzie powietrze po przejściu przez urządzenie. W tej technologii stosuje się dwa zjawiska. Pierwsze to zmiana temperatury gazu przez zmianę ciśnienia ( klasyczne rozwiązanie w istniejących pompach ciepła). Drugie zjawisko mniej znane zostało zbadane kilkadziesiąt lat temu. Polega ono na tym że jeśli przez dyszę wyślemy impuls sprężonego powietrza, to za jego strumieniem wytwarza się podciśnienie, które zasysa z okolic dyszy dodatkową ilość powietrza. W efekcie energia kinetyczna tych dwóch mas powietrza potrafi być 2-3 razy większa niż energia samego impulsu. W trakcie tego procesu zachodzi spadek temperatury powietrza. Tak więc mamy więcej sprężonego powietrza o średnio 2,5x kosztem energii termicznej. Sumując dwa wcześniej wymienione efekty powstały samochody (na przełomie kilkudziesięciu lat co najmniej kilkanaście różnych konstrukcji), których "paliwem" było wyłącznie ciepło pobrane z przepływającego powietrza.

Trzecia możliwość najmniej znana wykorzystuje powietrze jako paliwo w dosłownym tego słowa znaczeniu. Ten efekt jest nazwany przez pewnego naukowca AUTOTHERMIA. Jest to proces w którym spala się tylko i wyłącznie powietrze atmosferyczne. Zjawisko jest tłumaczone na podstawie teorii hiper-częstotliwościowej. Teoria fizyka Bazieva z 1994 roku znacząco różni się od innych i opiera się na faktach wynikających z eksperymentów. Główna różnica polega na przyjęciu do teorii nowych elementarnych cząstek znacznie mniejszych od elektronów. Autor nazywa je cząstkami elektrino. Ta teoria pozwoliła lepiej zrozumieć mechanizm spalania. Głównym komponentem jest tlen. Ale jego rola i interakcje zostały odkryte na poziomie cząstek elementarnych - elektron i elektrino. Kiedy wolny elektron w najwyższym potencjale dynamicznej oscylacji wniknie w plazmę, wtedy staje się pierwszym aktywnym komponentem w systemie atomy - jony (plazma). Tworzy się wtedy sfera z atomów tlenu wokół elektronu. Mechanizm wytwarzania energii to elekrodynamiczne interakcjie wolnych elektronów z atomami, podczas gdy negatywnie naładowany elektron warstwa po warstwie odbiera cząsteczki zwane elektrinami. Elektrina z wysoką startową prędkością (~10 do potęgi 16 m/s) oddają swoją kinetyczną energię przez kontakt z otaczającymi atomami i cząsteczkami zamieniając się w fotony a tym samym zmniejszając prędkość do prędkości światła (~10 do potęgi 8 m/s). Ten proces jest nazwany "phase transfer of the highest kind (PTHK)".
Jak widać z powyższego opisu potrzebne są dwie rzeczy: obecność plazmy i wolnych elektronów.
Konieczne jest więc tak przetworzyć powietrze aby rozdzielić tlen i azot do poziomu pojedynczych atomów. Można to uzyskać poprzez wyładowanie elektryczne, pole magnetyczne, eksplozję i inne metody. Bezpaliwowe spalanie powietrza nie wymaga zmian konstrukcyjnych silnika.
W praktyce pierwsze działanie silnika wyłącznie na powietrze uzyskano w 2001 roku. Wykorzystano samochód VAZ-2106, który rozwijał prędkość do 120 km/h. Paliwo zużywano tylko w celach rozruchowych i do nagrzania silnika. Co dało średnio 1 - 1,5 l/100km.

Dla zainteresowanych tematem podaje numery działających patentów:
RU2229619
RU2229620
#2179649

Powyższy tekst oparty jest na arytukule prof. E.I. Andreyeva z magazynu New Energy Techologies #4 (23) 2005 gdzie bardzo dokładnie opisano to zjawisko.

Na zakończenie wspomnę, że autothermia ma ścisły związek z działaniem silnika Pappa i ogniwem Joego oraz po części z technologią opisywaną w patentach Stana Meyera (można by jeszcze dodać technologię GEET).

---

Licencjonowane artykuły dostarcza Artelis.pl.

Konieczne przeglądy samochodowe

Konieczne przeglądy samochodowe

Autor: Mariola Konieczna

Każdy pojazd samochodowy, który porusza się po polskich drogach, zgodnie z obowiązującym prawem musi być ubezpieczony oraz musi przejść okresowy przegląd.

 Są one przeprowadzone w okręgowych stacjach diagnostycznych, gdzie bada się czy wszystkie systemy samochodowe działają sprawnie i bez zarzutu oraz czy samochód może się poruszać po polskich drogach i nie stanowić przy tym żadnego zagrożenia dla innych pojazdów. Szczególną uwagę przykłada się do systemu hamulcowego w aucie oraz do systemu paliwowego. Bardzo ważne jest także prawidłowe ustawienie świateł w aucie oraz sprawne funkcjonowanie sygnalizacji dźwiękowej w postaci klaksonu.
    W czasie okresowego przeglądu nie trzeba poddawać pod ocenę stanu np. elektroniki samochodowej. Jednak można zlecić jej badanie w ramach dodatkowych przeglądów. Okazuje się, że elektronika samochodowa to przede wszystkim systemy parkowania, hamowania oraz wyprzedzania, które są oparte na inteligentnych technologiach. Dzięki nim zawsze można mieć pewność, że nawet osoba, która nie jest orłem za kierownicą poradzi sobie nawet w najbardziej ekstremalnych warunkach. Zaletą rozwiązań elektronicznych, jakie zostały zastosowane w autach jest ogromna wygoda i komfort związany z ich użytkowaniem. Okazuje się, że np. system parkowania samochodem umożliwia praktycznie samodzielne parkowanie auta, bez konieczności żadnej ingerencji ze strony kierowcy. Aby jednak elektronika samochodowa mogła działać prawidłowo i bez zarzutów trzeba zaopatrzyć się w programatory, które będą dostosowane indywidualnie do naszych potrzeb i możliwości.
    Możliwość wyposażenia samochodu w najnowsze nowinki technologiczne związana jest oczywiście z koniecznością poniesienia dodatkowych kosztów. Każdy dodatkowy mechanizm zastosowany w aucie to dość spory wydatek, który jest szacowany na kilka tysięcy złotych. W związku z tym jedynie nieliczni kierowcy są w stanie pozwolić sobie na zakup auta z pełnym wyposażeniem. Największą sprzedaż odnotowuje się, jeżeli chodzi o zwykłe modele ze standardowym wyposażeniem. W grę wchodzi ewentualnie dokupienie jakiś dodatkowych, pojedynczych elementów.

---

Licencjonowane artykuły dostarcza Artelis.pl.

Świece zapłonowe

Świece zapłonowe

Autor: Marcin Sawicki

Świece zapłonowe to typowa część eksploatacyjna, która nie wymieniana – prędzej czy później da znać o swoim istnieniu. Z tego też powodu warto dowiedzieć się podstawowych informacji o tej części układu zapłonowego, bo dzięki temu być może zaoszczędzimy pieniądze.

Do najczęstszych objawów zużytych świec zapłonowych zaliczamy przede wszystkim nierówne obroty, tzw. „dławienie się” przy przyspieszaniu czy utrudnione odpalanie, zwłaszcza po nocy. Jeśli doświadczamy tego typu objawów, warto przyjrzeć się bliżej świecom zapłonowym, tym bardziej, że ich wykręcenie w większości aut starszej generacji nie powinno być problemem. Jeśli okaże się, że świece są zużyte, wymiana powinna dać natychmiastową poprawę, a poza tym wygląd i stan świec może nam wiele powiedzieć o ewentualnych usterkach pozostałych podzespołów auta.

Co do wytrzymałości świec zapłonowych, ciężko wyznaczyć jakąś jednoznaczną granicę. Najczęściej eksperci zalecają wymianę świec po 30 tys. km, natomiast w dużej mierze zależy też to od kondycji samego silnika. Kiedy jest on w dobrej kondycji, tj. mieszanka paliwowo – powietrzna dostarczana jest do cylindrów w dobrych proporcjach, ten okres może wzrosnąć o kilka tys. km. Z kolei kiedy silnik jest w złym stanie, ten okres może się znacznie obniżyć.

Dobrze, a co się okaże, że rzeczywiście świece zapłonowe są w naszym samochodzie do wymiany? Jakie powinniśmy kupić, żeby idealnie sprawowały się w aucie? Jest to zadanie dosyć proste, mimo że świece zapłonowe są dosyć zróżnicowane względem specyfikacji. Mogą się różnić chociażby wartością cieplną, długością gwintu, ilością i rodzajem elektrod czy wysunięciem stożka. Najprościej zatem kierować się instrukcjami zawartymi w instrukcji obsługi naszego samochodu, w której producent zamieszcza odpowiednie parametry. Często jednak zdarza się, że te podane parametry są nieaktualne, ponieważ producent świec zmienił swoje znakowanie. Koniec końców – nie stanowi to jednak żadnego problemu. Kupując świece zapłonowe w sklepie motoryzacyjnym, sprzedawcy za pomocą dostępnych katalogów bez problemu dobiorą nam odpowiednie produkty do auta.

Co z kolei, kiedy okazuje się, że do jednego auta pasuje parę rodzajów świec, które różnią się np. ilością elektrod? W teorii dwu- lub trój- elektrodowe świece powinny działać sprawniej i bardziej niezawodnie, jednak jeśli producent auta zakładał dla tego auta np. świece jednoelektrodowe, to różnica w działaniu będzie nieznaczna. Co jest niezwykle istotne, powinniśmy pamiętać o tym, że w przypadku świec jednoelektrodowych należy ustawić odstęp elektrod.

---

Licencjonowane artykuły dostarcza Artelis.pl.

Jaką rolę pełni katalizator w samochodzie?

Jaką rolę pełni katalizator w samochodzie?

Autor: P.

Intensywny rozwój motoryzacji oraz coraz większa chęć posiadania własnych "czeterech kółek" sprawiły, że dość szybko zauważone zostało zagrożenie wynikające z emisji zanieczyszczeń do atmosfery. Okazało się, że spaliny samochodowe są o wiele bardziej szkodliwe dla ludzi niż skażenia pochodzące z przemysłu. 

Dzieje się tak dlatego, że zanieczyszczenia motoryzacyjne rozprzestrzeniają się w dużych stężeniach i na niskich wysokościach. Samochody są największym źródłem zanieczyszczenia środowiska, gdyż obciążają je ponad piętnastoma tysiącami związków chemicznych, takich jak gazy i pyły.

Aby zredukować emisję szkodliwych substancji i związków chemicznych do atmosfery, zaczęto wprowadzać różnego rodzaju surowe reguły. Efektem było skonstruowanie urządzenia, którego naukowa nazwa to reaktor katalityczny, czyli katalizatora. Tak więc katalizator jest niezbędnym i koniecznym elementem układu wydechowego nie tylko samochodów osobowych, ale także innych pojazdów napędzanych silnikiem spalinowym. 

Katalizator to urządzenie, którego zadaniem jest neutralizowanie spalin wydalanych przez układ wydechowy. Dzięki katalizatorowi obecne w spalinach związki trujące ulegają różnym reakcjom chemicznym, na przykład dopalaniu. W efekcie ulatniają się z rury wydechowej jako związki obojętne. Funkcjonowanie reaktora opiera się na reakcji składników wchodzących w skład spalin z katalizatorem.

Tak więc katalizator samochodowy spełnia funkcję pozasilnikowego zmniejszania ilości szkodliwych substratów spalin. Gdyby silnik umożliwiał całkowite spalanie, katalizator nie byłby potrzebny w samochodzie. Wówczas również rura wydechowa uwalniałaby wodę lub dwutlenek węgla. Jednakże uzyskanie takiego stopnia spalania nie było jak dotąd realne.

Stosuje się różne rodzaje katalizatorów ze względu na inną zawartość spalin w silnikach o zapłonie iskrowym i samoczynnym. Wśród używanych obecnie katalizatorów w samochodach wyróżnić można utleniające, redukujące oraz utleniająco-redukujące. Rola katalizatora utleniającego polega na przerabianiu trującego węgla i węglowodorów na parę oraz wodę. Stosuje się je w silnikach o zapłonie samoczynnym. Z kolei jeżeli chodzi o pozostające tlenki azotu, to ich usuwaniem zajmuje się katalizator redukujący. Coraz częściej wykorzystuje się katalizatory wielofunkcyjne. Działają one potrójnie, bowiem usuwają wszelkie szkodliwe składniki spalin. Zaawansowane katalizatory potrafią wyeliminować nawet do 90 % pierwiastków. 

Aby katalizator funkcjonował prawidłowo muszą zostać spełnione pewne warunki, dlatego koszysta się z Sondy Lambda. Jest to pewnego rodzaju aparat, który wysyła aktualne informacje do komputera i jednocześnie reguluje skład mieszanki paliwowej. W starszych modelach aut jest tylko jedna Sonda Lambda niejednokrotnie usuwa się zużyty katalizator nie zastępując go nowszym modelem. Jest to sposób na pewno tani, aczkolwiek nie do przyjęcia, bowiem nie jest zgodny z przepisami prawa. Brak katalizatora to nie tylko mandaty i kary. Jego deficyt powoduje również szybkie zużycie tłumika i pozostałych elementów układu wydechowego. Tak więc katalizator jest niezbędnym elementem wyposażenia każdego samochodu, bowiem dzięki niemu zarówno nasz samochód, jak i środowisko mogą być zdrowsze. 

---

Licencjonowane artykuły dostarcza Artelis.pl.