Проект перевода системы питания Lada Largus на биогаз
Главной целью дипломного проекта является совершенствование системы питания двигателя, работающего на биогазе, и его оборудование на автомобиль Лада Ларгус. Данный автомобиль выбран не случайно, так как вышеуказанный автомобиль имеет относительно большие габаритные размеры, а это важно для системы питания, к тому же автомобиль имеет широкое применение на предприятиях, связанных с перевозочными процессами. Для достижения этих задач необходимо решить следующее:
- Ознакомиться со свойствами биогаза, его производством и применения на сегодняшний день;
- Провести тепловой расчёт двигателя при работе на биогазе и оценить его степень пригодности для данного автомобиля;
- Усовершенствовать узлы системы питания, путём устранения её недостатков.
Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что применение биогаза в качестве газомоторного топлива имеет большую перспективу, а совершенствование узлов и агрегатов автомобиля для работы на биогазе весьма актуально на сегодняшний день.
Сжиженный (криогенный) метан имеет массу преимуществ. При сжижении он освобождается от примесей и понижается в объеме в 600 раз, что в большей мере облегчает его транспортировку и хранение. Но первостепенным преимуществом изготавливаемого таким методом СПГ является его стоимость. Это в четыре раза дешевле, чем аналоги, производимые на традиционных заводах, в качестве альтернативного топлива для газовых двигателей.
Биогаз (метан) сгорает почти полностью и не оставляет сажи, что ухудшает экологию и уменьшает коэффициент полезного действия (КПД). Другие преимущества эксплуатации биогаза как моторного топлива:
- износ деталей двигателя снижается;
- срок службы моторной смазки увеличивается в 2-2,5 раза;
- абсолютно нет детонации;
- высокое октановое число газа (104-115) даёт пользоваться им для любых видов двигателей;
- сокращение выбросов биогаза (метана), поскольку метан в 21 раз сильнее парникового эффекта, чем углекислого газа (CO2), и может входить в состав атмосферы в течение 12 лет (10% мирового объема метана высвобождается на свалках);
- увеличение числа рабочих мест в экономическом комплексе сельского хозяйства;
- количественное снижение неприятных запахов;
- устранение ряда санитарно-гигиенических затруднений.
Исходя из вышесказанного, целью моего дипломного проекта является улучшение и адаптация системы питания, работающей на биометане для автомобиля Lada Largus R90.
Конструкторская часть является основным моментом моего дипломного проекта. Как было сказано, классическая система питания автомобиля на сжатом биогазе имеет свои недостатки. Предложенная мной модернизация позволяет устранить данные недостатки.
Проведя обоснование модернизации системы питания, подвел итог, что на сегодняшний день использования биогаза как газомоторного топлива в ДВС являются актуальным и перспективным. Была проделана расчетно–теоретическая часть, в которой были рассмотрены основные процессы при работе двигателя на биогазе. Расчёт показал, что двигатель автомобиля Лада Ларгус может легко и безболезненно работать на биогазе.
Далее я разработал и усовершенствовал систему питания ДВС для работы на биогазе. Именно были рассмотрены такие узлы системы как ёмкость для топлива и редуктор - испаритель. В проекте предложено перевести автомобиль на сжиженный биометан, что требует замены автомобиля на криогенную ёмкость, а также требовалось доработать редуктор – испаритель что и было сделано.
Были рассмотрены правила и инструкции по технике безопасности при эксплуатации и ремонте криогенной топливной системы питания. Были произведены расчеты по экологической части которые показали что заправлять биогаз в автомобиль как альтернативного топлива является главным способом сокращения выбросов токсичных веществ в окружающею среду от транспортных средств. Биогаз является экологически чистым топливом так при сгорании биогаза в атмосферу попадает такое же количество оксида азота, которое было из него удалено при переработке. То есть биогаз является 100% сбалансированным биотопливом.
Так же был усовершенствован ещё один не маловажный элемент системы – редуктор–испаритель. Редуктор–испаритель отвечает всем требованиям для работы на сжиженном биометане. Имеет крепкий корпус из алюминиевого сплава. В корпусе имеется теплообменник который за счёт которого испаряется газ. Теплообменник устроен надлежащем образом, и способен справляться с работой в должном объёме полностью переводить сжиженный газ в газообразное состояние, при этом не будет происходить обмерзания редуктора.
Таким образом, благодаря данным наработкам можно использовать сжиженный биометан. Использование данной системы позволит улучшит экологическую обстановку в мире, при этом для автовладельца не будет проблем не техническом, не в финансовом плане при эксплуатации данной системы питания.
В заключении работ по проектировке рассчитал технико-экономические показатели проекта модернизации системы питания. В расчётах по проекту была определена стоимость модернизации. Проведя расчёты по проекту определил общую годовую экономию. Затем уже определили период окупаемости, который составил 0,66 лет. Из экономического расчёта можно видеть, что все эксплуатационные расходы и затраты, связанные с переоборудованием системы питания, покрываются за счёт экономии бензина, за счёт снижения стоимости топлива, снижения токсичности выхлопных газов.
Основываясь на проделанной работе, можно сделать вывод, что этот проект является перспективным. Так как говорилось не однократно запасы нефти не безграничны, а биогаз является возобновляемым продуктом, и наверное можно сказать является одним из наиболее приоритетных – альтернативных топлив для автомобиля. В заключении можно сказать биогаз – это энергия будущего.
Система питания на автомобиле Лада Ларгус R90
