В. Как работает технология Dual-FuelТM?

О. Технология Dual-FuelТM позволяет сверхмощному дизельному двигателю в значительной степени работать на более чистом и экономически эффективном природном газе. По существу, двигатель Dual-Fuel™ – это все тот же дизельный двигатель, и его основные термодинамические свойства остаются неизменными. Однако при использовании технологии Dual-Fuel™ небольшой впрыск дизельного топлива, называемый предварительным впрыском, используется только для того, чтобы воспламенить дозированный заряд природного газа и воздуха.

Стандартная система дизельного впрыска двигателя осуществляет предварительный впрыск, называемый "жидкой свечой зажигания". Он самовоспламеняется, воспламеняя при этом смесь природного газа с воздухом, которая горит быстро и чисто. При использовании предварительного впрыска дизельного топлива и сохранении высокой степени сжатия дизельного топлива, сгорание газа достигается при очень бедных топливовоздушных смесях. Известные как "обедненные смеси", такие смеси обеспечивают высокую эффективность и низкий выброс NOx и CO2.

Введение в технологию Dual-Fuel™ (PDF-файл: 332 Кб)

В. Это так же эффективно, как и дизельный двигатель?

О. При использовании технологии Dual-FuelTM сохраняется высокая степень сжатия дизельного двигателя. Это связано с высокой температурой самовоспламенения метана, основного компонента природного газа. Дизельный двигатель является наиболее эффективным двигателем для дорожного транспорта и значительно более эффективен, чем двигатель с искровым зажиганием, по следующим причинам:

  • Вследствие более высокой степени сжатия (более высокого давления сжатия в цилиндре)
  • Благодаря преимуществу сжигания бедной топливной смеси (сгорание избыточного воздуха)
  • Благодаря отсутствию дросселя, являющегося причиной дополнительных насосных работ на двигателе

Двигатель Dual-Fuel™ сохраняет эти атрибуты и достигает эффективности, равной эффективности дизельного двигателя: в конечном итоге, это все тот же дизельный двигатель!

В. Сколько дизельного топлива можно сэкономить?

О. Горящий метана (природный газ или биогаз) в двигателе Dual-Fuel™ заменяет до 90 процентов дизельного топлива.

В. Насколько сокращается выброс CO2 благодаря технологии Dual-FuelTM?

О. Кроме снижения выбросов NOx и дизельных частиц, двигатели Dual-FuelTM производят гораздо меньше выбросов CO2 по сравнению с дизельным двигателем. Благодаря высокой эффективности двигателя и высокого замещения метана, двигатель Dual-Fuel™ может сократить выбросы CO2 примерно на 20 процентов. В год это составляет более 25 тонн выбросов CO2 на грузовик. При использовании биометана углеродный след уменьшается еще больше.

В. Может ли система Dual-FuelTM работать с легковыми автомобилями?

О. Технология Dual-Fuel™ предназначена для тяжелого коммерческого транспорта, поскольку предполагает значительную экономию топлива для операторов, а также экологические преимущества. Тем не менее, технология Dual-Fuel™ в принципе может быть применена к двигателю с дизельным циклом, вне зависимости от размера двигателя.

Технология Dual-Fuel™ обеспечивает возможность использования широко доступных низкоуглеродных альтернативных видов топлива с низким уровнем выбросов. Технология уменьшает зависимость от импорта дизельного топлива и повышает способность использовать жидкое и газообразное биотопливо.

В. Сколько можно сэкономить на эксплуатационных расходах?

О. Технология Dual-Fuel™ заменяет до 90 процентов дизельного топлива метаном (природным газом). Экономия обусловлена количеством сохраняемого топлива и разницей в цене между газом и дизельным топливом на различных рынках.

Грузовик с прицепом экономит 7 фунтов на км, или 12000 фунтов (18000 долларов) в год. Этот расчет основан на разнице в стоимости дизельного топлива и природного газа в Великобритании.

Но технология Clean Air Power ("технология чистого воздуха") внедряется по всему миру. Выясните, сколько можно сэкономить на сегодняшний день на вашем рынке.

В. Как / где можно получить газ?

О. Газ доступен повсеместно. Технология Dual-Fuel™ использует природный газ, такой же, как и газ, поставляемый бытовым и промышленным клиентам через национальные энергосистемы.

Для получения сжатого природного газа (СПГ) в большинстве мест можно установить компрессорную станциюс газом, поступающим из национальной энергосистемы. В масштабах страны существуют коммерческие организации, которые занимаются технологией и поставкой СПГ. Кроме того, компрессорные станции имеются в продаже и могут устанавливаться и эксплуатироваться конечным пользователем для внутреннего пользования.

Можно также использовать сжиженный природный газ или СПГ (не путать с СНГ – сжиженным нефтяным газом). Он можно поставляться и храниться в любом месте. СПГ становится методом импорта энергоносителей во многие страны, позволяющим осуществлять поставки газа из наиболее распространенных в мире источников.

СПГ является идеальным видом дорожно-транспортного топлива в связи с его сравнительно высокой удельной энергоемкостью. Поставки СПГ осуществляются небольшой, но растущей группой независимых энергетических компаний и промышленных газоперерабатывающих предприятий. Необходимо соблюдать осторожность с составом СПГ. В идеале метановое число СПГ должно быть > 90 Mn, а газ должен содержать низкий процент тяжелых углеводородов, таких как этан, пропан и бутан.

В. Можно ли использовать биогаз, получаемый, например, с мусорной свалки или из отходов животноводства?

О. Да. Технология Dual-Fuel™ не имеет никаких проблем со сжиганием биогаза при достаточно высоком содержании метана. Биогаз может добываться на свалках отходов, из канализационных отходов, экскрементов животных, биомассы или биореакторов для гидролиза. Затем его сжиживают. Процесс сжижения призван очистить конечный продукт и улучшить его качество, что как правило, позволяет получить метан высокой чистоты.

Все большее число коммерческих организаций производят биогаз. Биогаз имеет самый высокий выход тепловой энергии на гектар/акр любой биомассы, полученного биотоплива и, следовательно, обладает чрезвычайной привлекательностью. Сжигание получаемого из отходов биогаза является исключительно экологически чистым способом сокращения выбросов парниковых газов. Как ожидается, доступность биометана в целом резко возрастет, поэтому организациям, которые производят органические отходы или управляют ими, рекомендуется перейти к производству метана для грузовиков, оснащенных системой Dual-Fuel™.

В большинстве развитых стран национальное правительство предлагает налоговые меры, поощряющие и субсидирующие создание инфраструктуры природного газа и биогаза.

В. Насколько долговечна продукция Dual-FuelTM?

О. Грузовик, оснащенный системой Dual-Fuel™, подобен любому другому дизельному коммерческому транспортному средству: при условии хорошего обслуживания и правильного подбора топлива он будет работать без проблем. По своей сути, двигатель Dual-Fuel™ является дизельным двигателем, который сжигает более чистое топливо – метан. Процесс сгорания, внутрицилиндровое давление, эффективность и отвод тепла очень похожи на базовый дизельный двигатель. В целом, поскольку изменения не затрагивают дизельный двигатель, он отвечает тем же.
 

В. Проводилось ли  тестирование системы в реальных условиях?

О. Да. Система тщательно тестировалась в реальных условиях. За последние годы более 1700 (2200?) транспортных средств, оборудованных системой Dual-Fuel™, проехали более 500 миллионов километров на трех континентах. Несколько операторов располагают транспортными средствами, оборудованными системой Dual-Fuel™, которые проехали более миллиона миль.

В. А как насчет качества топлива?

О. В отличие от дизельного топлива, которое контролируется национальными стандартами (BS, ISO и т.д.), свойства газа могут варьироваться в зависимости от состава. В большинстве случаев природный газ в основном состоит из метана, однако в нем присутствуют этан и пропан, а также более крупные молекулы в незначительной концентрации. Метан имеет гораздо более высокую температуру самовоспламенения, чем дизельное топливо, и устойчив к воспламенению от сжатия. Тем не менее, большие углеводороды имеют большую тенденцию к автовоспламенению, и их присутствие может привести к детонации при сгорании.

В. Может ли двигатель, работающий на двух видах топлива, предотвратить повреждение вследствие детонации при сгорании?

О. Детонация при сгорании является результатом самовоспламенения газовоздушной смеси, а ее звук напоминает резкий детонационный стук, откуда и происходит ее название. Без осуществления надлежащей проверки она может привести к повреждению двигателя. Двигатель, оснащенный системой Dual-Fuel™, настраивается для работы с широким спектром свойств газа; тем не менее, плохое управление запасами газа или проблемы с газоснабжением иногда могут приводить к детонации.

Двигатели, работающие на двух видах топлива, оснащены датчиком, который, обнаружив детонацию, возвращает двигатель в нормальный режим работы на дизельном топливе. По сути, двухтопливный двигатель, как и любой другой двигатель, нуждается в правильном топливе. При правильном подходе к поставке и обращению не должно возникать никаких проблем.

В. Сокращается ли срок службы двигателя?

О. Исследование, проведенное в США и опубликованное совместно компаниями Caterpillar и Clean Air Power, показало, что работа на базе технологии Dual-Fuel™ способна продлить срок службы двигателя и увеличить промежутки времени между заменой масла. Проводились спаренные испытания одних и тех же новых двигателей с использованием дизельного топлива и системы Dual-Fuel™. Затем смазочное моторное масло проверялось на содержание металла и добавок, с указанием источников износа двигателя и истощения присадки. Испытания показали меньшее содержание железа и низкого истощения присадки в смазочных маслах двигателей, работающих на двух видах топлива.

Ниже представлены выводы, а также адрес Интернет-сайта Общества автомобильных инженеров США (SAE):

http://commercialvehicle.sae.org

В. Как насчет образования нагара?

О. Нагар (твердый углерод) вызывает износ двигателя. Он проникает в смазочное масло и действует как шлифовальная паста. Тем не менее, двигатель, оснащенный системой Dual-Fuel™, сжигает гораздо меньше дизельного топлива и, следовательно, производит меньше сажи. Несмотря на то, что исчерпывающее тестирование в этой области не проводилось, вполне очевидно, что Dual-Fuel™ не причиняет вред двигателю.

В. Можно ли увеличить интервалы между заменой масла?

О. В отсутствие исчерпывающего тестирования в условиях эксплуатации, в настоящее время компания Clean Air Power не может рекомендовать увеличение интервалов между заменой масла в двигателях, оснащенных системой Dual-Fuel™. Тем не менее, данные свидетельствуют о том, что использование технологии Dual-Fuel™ может пойти на пользу двигателю. И, разумеется, она не причинит при этом никакого вреда.

В. Что такое Genesis?

О. Genesis – это модернизированная система Dual-Fuel™, которая позволяет тягачам Mercedes Axor моделей Euro 5 Volvo FM13 и Euro 3 работать на дизельном топливе и природном газе. Genesis снижает расходы на топливо и сокращает выбросы загрязняющих веществ и парниковых газов в воздух. Природный газ является более чистым и самым низким углеродным топливом из всех видов топлива, за исключением водорода. Он также наиболее экономически эффективен. В ходе дорожных испытаний Genesis продемонстрировала экономию топлива 7 фунтов/км, что эквивалентно примерно 12000 фунтов (18000 долларов) в год на один грузовик, тогда как соответствующая экономия СО2 составила около 8,4 тонн.

Система Dual-Fuel™ сочетает в себе подачу газовоздушной смеси и перемешивающее устройство, регулирующий клапан с турбо-наддувом и электронный блок управления Dual-Fuel™. Эти компоненты двигателя повторяют те, которые были успешно разработаны и сертифицированы на разработанных в рамках технологии Dual-Fuel™ двигателях Caterpillar, в настоящее время используемых в Великобритании, США, Австралии и Южной Америке.

В. Сложен ли переход на Genesis?

О. Нет. Система проста и надежна. Установка системы не требует абсолютно никаких изменений во внутреннем строении дизельного двигателя, предполагая незначительные изменения впускного воздуховода и добавление электронного блока управления Dual-Fuel™ (ЭБУ) и электрических проводов.
 

В. Как насчет бензобака?

О. Бензобаки (системы хранения газа) устанавливаются на транспортном средстве. Газ может храниться как сжатый природный газ (СПГ (CNG)) или как сжиженный природный газ (СПГ (LNG)). СПГ (CNG) содержится в шести стальных резервуарах, образующих два комплекта по три резервуара каждый, которые крепятся к шасси. СПГ (LNG) хранится в жидком виде при температуре около -160° С в вакуумном баке из нержавеющей стали, установленном на шасси. В комплект поставки также входят компоненты для регулировки и фильтрации газа, подающие топливо к форсункам на уровне 6 бар (90 фунтов на кв. дюйм).

В. Это безопасно?

О. Да. Все газовые резервуары поставляются с системами безопасности, которые включают в себя электронные запорные клапаны, инерционные запорные клапаны и ручные запорные клапаны. Природный газ безопасен. Его очень трудно зажечь, поскольку его температура воспламенения выше, чем у дизельного топлива и бензина, а соотношение воздуха и топлива в горючей смеси очень ограничено. Природный газ тоже намного легче воздуха, так что он безопасно рассеивается в атмосфере, не образовывая опасных невидимых облаков пара, подобно бензину и СПГ (LNG).
 

В. Как узнать больше / провести пробное испытание Genesis?

О. Для получения дополнительной информации или проведения пробного испытание автомобиля Genesis, свяжитесь, пожалуйста, со Стивом Лимером ( Steve Lymer) через стандартную форму запроса.

В. Какое воздействие на окружающую среду окажет реконструкция моего автомобиля?

О. Если вы управляете тяжелым коммерческим автомобилем, то переход на Genesis будет иметь положительное воздействие на окружающую среду. Каждый грузовик, оборудованный системой Dual-Fuel™, снижает выброс CO2 почти на девять тонн в год. Это эквивалентно удалению с дорог десяти автомобилей.

В. Влияет ли установка этой системы на гарантию производителя?

О. Нет. На гарантию производителя влияет только неисправность, непосредственно связанная с проблемой установки. Сама установка предполагает свою собственную гарантию, покрывающую дефекты производства или материала. Мы рекомендуем операторам всегда оформлять гарантийные договоренности со своим торговым агентом.

В. Можно ли перевести на эту систему мой автомобиль?

О. Теоретически любой дизельный двигатель может быть преобразован в Dual-Fuel™. Тем не менее, компания Clean Air Power предлагает полностью отработанный переход для тяжелых грузовиков. Каждый переход включает широкомасштабные усовершенствования, требующие значительных конструкторских работ. Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения дополнительной информации.

В настоящее время стоимость разработки и компонентов не позволяет предложить экономичное решение для небольших автомобилей, поскольку срок окупаемости был бы слишком долгим. Тем не менее, по мере развития рынка и увеличения объемов производства, мы надеемся, что сможем переход на двойное топливо для небольших автомобилей.

В. Сколько это стоит?

Р. На стоимость установки Dual-FuelTM влияет ряд факторов. Они включают:

  • Марку и модель автомобиля
  • Спецификацию шасси
  • Требования, предъявляемые к газовым резервуарам (хранению)
  • Необходимый объем газовых резервуаров
  • Окончательная спецификация автомобиля клиента
В. Какова разница в цене между природным газом и дизельным топливом?

О. Цены на природный газ и дизельное топливо меняются в зависимости от экономических тенденций по всему миру, поэтому трудно дать конкретный ответ в любой момент времени. Тем не менее, в последнее десятилетие преимущество при выборе газа составило порядка 35 процентов.

В. Опишите более подробно разницу между СПГ (CNG) и СПГ (LNG).

О. Природный газ может поставляться и храниться в одном из двух состояний:

  1. Сжатый природный газ или СПГ (CNG)
  2. Сжиженный природный газ или СПГ (LNG)

СПГ (CNG)
Как правило, сжатый природный газ – это газ, отбираемый из национальной энергосети (при относительно низком давлении) и сжатый до 200 – 250 бар (200–250-кратное атмосферное давление – 3000–3500 фунт/кв. дюйм) с помощью газового компрессора. Он все еще находится в газообразном состоянии, но выдерживает такое высокое давление и содержится в крепких и безопасных сертифицированных емкостях высокого давления – резервуарах для хранения или бортовых топливных баках.

Когда газ сжимается, он абсорбирует масло и загрязняющие вещества из смазки в компрессоре. Со временем эти загрязнители могут попадать в системы впрыска, образуя жесткий "лакообразный нагар", который влияет на производительность инжектора или приводит к его неисправности.  Компания Clean Air Power производит газовые фильтры, которые устраняют большинство загрязнителей. Рекомендуется  использовать фильтрацию для защиты и продления срока службы системы впрыска. Данная рекомендация ничем не отличается от требований к фильтрации дизельных и бензиновых двигателей.

СПГ (LNG)
Наиболее эффективный способ транспортировки газа на расстояния, превышающие 3000 км – это транспортировка на корабле в сжиженном состоянии.  Это часть растущей глобальной энергетической экономики, представляющая собой безопасные и надежные поставки природного газа из многочисленных глобальных источников. Значительная и постоянно растущая доля импортного газа транспортируется танкерами СПГ (LNG).

Природный газ (в основном метан) становится жидкостью при температуре минус 162 градусов по Цельсию. Завод по сжижению газа охлаждает природный газ до этой температуры. При охлаждении более тяжелые углеводороды и примеси сжиживаются и могут быть удалены, оставляя чистый, беспримесный, богатый метаном СПГ (LNG). 

Он хранится или транспортируется в изотермических или криогенных рефрижераторных контейнерах до конечного потребителя. СПГ (LNG) может либо превращаться в пар и подаваться в национальную сеть, либо транспортироваться в виде СПГ (LNG) другим пользователям – например, владельцам автомобильного транспорта, где он является идеальным дорожным топливом.

В жидком состоянии удельная энергоемкость СПГ (LNG) более чем в два раза превышает удельную энергоемкость СПГ (CNG). Преимущество заключается в увеличении диапазона транспортных средств, использующих заданный объем газа.

СПГ (LNG) известен как очень сухой и чистый газ, содержащий очень малый процент масла. Все газовые инжекторы игольчатого типа требуют определенного содержания масла для смазки места контакта металла с металлом, чтобы предотвратить катастрофический износ. 

Таким образом, почти все форсунки, хорошо работающие на СПГ (CNG), не могут работать на СПГ (LNG) из-за ускоренного износа. Тем не менее, компания Clean Air Power разработала уникальные и запатентованные газовые инжекторы, которые позволяют использовать как СПГ (CNG), так и СПГ (LNG) без опасения повредить инжектор. Большая часть из 2200 транспортных средств, эксплуатируемых компанией Clean Air Power, работает на СПГ (LNG) с использованием таких инжекторов.

Транспортные средства Clean Air Power могут хранить как СПГ (LNG), так и СПГ (CNG). Выбор топлива зависит от требований или предпочтений заказчика.  Как часть процесса поддержки клиентов, компания Clean Air Power рада предоставить клиентам консультации и помощь в выборе наиболее подходящего решения для хранения газа.  Пожалуйста, свяжитесь с нами, используя следующую форму запроса:

При использовании транспортных средств, работающих на основе технологии Dual-Fuel™, СПГ (LNG) или СПГ (CNG) нагревается и регулируется таким образом, чтобы контролируемый поток газа при давлении около 6 бар подавался в систему впрыска газа.  Сама система Dual-Fuel™ бесперебойно работает с любой газовой средой.


ISO Logo