Инж. Г. СДМОЛЬЭкономное расходование бензина и частичный перевод автотракторного парка на различные виды дешевых местных топлив, заменяющих бензин, является важнейшим заданием для отечественного автотранспорта, задачей первостепенного народнохозяйственного значения. Применение на транспорте дизельмоторов, паровых машин, газогенераторных и, наконец, газобаллонных автомобилей позволит не только удешевить эксллоатацию машин, но и освободит десятки и сотни тысяч тонн бензина, требуемого бурным ростом нашего автотранспорта и авиации.-Использование в качестве топлива для автомобилей сжатого или сжиженного газа является последней новинкой автомобильной техники. Как показывает опыт СССР и заграницы, газообразное моторное топливо обладает столь крупными достоинствами, что может с полным успехом заменять бензин, а в отдельных случаях даже превосходит его по ряду показателей. Современные газобаллонные автомобили являются надежными и дешевыми в эксплоатации машинами, несложными в производстве, поскольку для перевода на газ стандартного бензинового автомобиля требуется лишь дооборудование его некоторыми специальными деталями и агрегатами. Общий подъем газового дела в нашей стране, огромное увеличение производства и использования газа в годы третьей Сталинской пятилетки являются залогом быстрого успеха газобаллонного автотранспорта в самом ближайшем будущем.;Sg»I?:••IF11Рис' 2 разном состоянии при любых давлениях. К таким газам относятся метан, водород и окись углерода и их смеси, всегда содержащие некоторые количества негорючих газовазота и углекислоты. 2. Сжижаемые газы, к которым в первую очередь относятся бутан, пропан и их смеси. Эти газы обладают свойством переходить в жидкое состояние при нормальных температурах и весьма невысоких давлениях. К сжимаемым газам относятся естественные или природные газы, выделяющиеся из трещин в вемной коре или из буровых газовых скважин. Газы эти обладают высокой теплотворной способностью (70008000 кал/м3), состоят в основном из метана, имеются в Приазовье, Дагестане, Кубани, Поволжье, Урале ив ряде других районов. Ресурсы естественных газов практически пока очень мало используются, и запасы газов и новые их источники далеко еще не разведаны. Другой разновидностью естественных высококалорийных метановых газов являются нефтегазы — побочные продукты при эксплоатации нефтяных скважин. Эти газы, получаемые миллионами кубометров в Баку, Грозном, Майкопе и других нефтедобывающих районах, являются также первосортным моторным топливом с огромными перспективами использования на автотранспорте. Еще одна разновидность сяшмаемых газов—среднекалорийные (40005000 кал/м3) промышленные газы, в первую очередь коксовый и светильный. В промышленных газах преобладающим элементом (45%) является водород. Кроме водорода, эти газы содержат метан и окись углерода в количестве 10—30%; остаток приходится на негорючие примеси. Количество вырабатываемого во всех металлургических районах СССР коксового газа огромно. В одном лишь Донбассе производство его достигает 4 миллиардов кубометров в год. Рациональное использование коксового газа, являющегося хорошим моторным топливом, еще не организовано, хотя даяге незначительной доли газа, теряемой I только от неисправностей газопроводов, было бы достаточно для перевода всего автотранспорта Дон, басса с бензина на сжатый газ. Сяшлсенные бутано-пропановые газы являются наиболее качественной разновидностью моторных топлив. Они обладают высокой теплотворной способностью, прекрасными пусковыми и антидетонационными свойствами и полной безвредностью как са-Разнообразные горючие газы, применяемые на автотранспорте, подразделяются на два основных вида: 1. Сжимаемые, или компримируемые газы, сохраняющиеся в газооб-Рис. 1.6 i*i ^C,ИГаи-иа,иира'хпсшiwxcx-xxu<xxххх vw\s^.wРис. 3 мого газа, так и продуктов его сгорания. Особенно ценным свойством этих газов является легкая сжижаемость, позволяющая хранить и транспортировать это топливо на автомобилях в компактных и сравнительно легких баллонах. Отечественные ресурсы бутано-пропановых газов, входящих в состав нефтегазов всех нефтедобывающих районов, и с числяются сотнями тысяч тонн в год. Жидкая бутано-пропановая фракция является побочным продуктом газолиновых и крекинговых заводов, и, уже начиная с 1940 года, многочисленные нефтеперерабатывающие заводы Баку, Грозного, Москвы, Уфы, Одессы и других городов начнут выпускать на рынок жидкий газ по цене, значительно более дешевой чем бензин. Широкое использование этой продукции при наличии сравнительно несложных и недорогих устройств для хранения, транспортировки и раздачи жидкого газа открывает возможность внедрения в массовую эксплоатацию многих тысяч газобаллонных автомашин в самом ближайшем будущем. Принципиальная схема газобаллонного устройства автомобиля, работающего на сжатом газе, представлена на рис. 1. Стальные баллоны облегченной конструкции емкостью но 50 л каяндый и весящие по 65 кг, заполненные слсатым до 200 атм. газом, располагаются под полом кузова на продольных деревянных брусьях, поперечно к направлению продольной оси автомобиля. Баллоны сгруппированы в две секции. Баллоны каждой секции соединены параллельно коллекторами.. Из коллекторов газ направляется к тройнику и далее к магистральному запорному вентилю. Эта схема позволяет благодаря наличию вентилей на каждом баллоне и на каяодом коллекторе включать в случае необходимости порознь отдельные баллоны и секции. На заднем коллекторе установлен общий наполнительный вентиль с наконечником для присоединения шланга газораздаточной колонки. После магистрального запорного вентиля установлен фильтр высокого давления, очищающий газ от механических примесей и влаги. Ма-.—.—инометр, контролирующий давление в баллонах, служит одновременно и указателем количества содержащегося в них газа. После фильтра газ поступает в редуктор. Редукторы, применяемые на газобаллонных автомобилях, представляют собой одноступенчатые или двухступенчатые автоматические приборы мембранно-рычажного типа, снижающие переменное давление газа в баллонах до некоторой постоянной величины, обычно до небольшого разрежения. Это разрежение требуется для того, чтобы при остановке двигателя не было истечения газа из баллонов в атмосферу. Таким образом, редуктор выполняет еще и функцию автоматического запорного вентиля и автоматически дозирует и обеспечивает питание двигателя газом. Редуктор, подвод к нему газа, фильтр высокого давления и вывод газа низкого давления из редуктора (резиновый шланг) изображены на рис. 2. Из редуктора газ попадает в прибор, изображенный на рис. 3, представляющий собой комбинированный бензиновый карбюратор и газовый смеситель. Ввод газа в карбюратор осуществлен с помощью легкосъемного дополнительного патрубка, в котором установлена калиброваннаясопло, монтированное параллельно бензиновому жиклеру. Данный комбинированный карбюратор-смеситель позволяет работать по желанию на газе и на бензине. Общий вид грузового автомобиля на сжатом газе показан на рис. 4. Баллоны, монтированные под кузовом, закрыты кожухами, вся аппаратура расположена под капотом двигателя. Таким образом, газобаллонная машина по своему внешнему виду, габаритным размерам и величине полезной погрузочной площади не отличается от стандартного бензинового автомобиля. Автомобили ЗИС-5, переоборудованные по изображенной схеме для работы на сжатом газе обладают следующими техноэкономическимч паказателями: Полезная грузоподъемность 2,5 т. Пробег без пополнения запаса газа при коксовом газе 140 км, при естественном газе 230 км. Расход коксового газа на 100 км 3 пути 60 м . Расход естественного газа на 3 10Q км пути 33 м . Эквивалентом 1л3 бензина является 1,8 м коксового 3 газа и 1,1 м естественного газа. Максимальная 'скорость, преодоление подъемов и ускорение газобаллонного автомобиля примерно на 10% ниже, чем при работе на бензине. По прочим показателям автомобиль на газе работает так же, как на бензине. < Стоимость горючего при работе на коксовом или светильном газе на 30—35% дешевле бензина и на 60% дешевле бензина при работе на естественном газе. В условиях регулярной эксплоатации стоимость добавочного оборудования для перевода автомашины на газ окупает- < * ся в течение нескольких месяцев. Работа водителя на газобаллонном автомобиле ничем не отличается от обычной, так как работа всей газовой системы полностью автоматизирована, Специальные правила ухода за машиной сводятся лишь к наблюдению за герметичностью газовой аппаратуры, в первую оче-Рис. 4 "редь редуктора. Всякая утечка газа должна немедленно устраняться, так как она вызывает не только бесполезную потерю газа, но и создает пожарную опасность и грозит здоровью водителя и пассажиров при работе на промышленных газах, содержащих ядовитую окись углерода. Заправка автомобилей сжатым газом производится на специальных газонаполнительных станциях. Устройство станции новейшего типа таково: из магистрального питающего трубопровода газ проходит через фильтр, газовый счетчик в буферный ресивер, служащий для поглощения и выравнивания вредных для счетчика толчков и пульсации газа, создаваемых компрессором. Из ресивера газ поступает в 4-етупенчатый компрессор производительностью 120—180 м3/час с рабочим давлением в 350 атм. По выходе из каждой ступени газ подвергается охлаждению водой. Сжатый до 350 атм. газ очищается да влаги в особом баллоне с хлористым кальцием и через специальное распределительное устройство поступает в батарею аккумуляторов высокого давления (ресиверы). Назначение ресиверов — ускорить наполнение баллонов автомобиля сжатым газом и иметь возможность производить наполнение при неработающем компрессоре. Выдача сжатого газа под давлением в 200 атм. производится из особой колонки 'с контрольными манометрами, вентилями и предохранительными клапанами при помощи специального гибкого шланга, присоединяемого к наполнительному вентилю автомобиля. Весь процесс заправки занимает около 10 минут. Описанная типовая станция обслуживает в сутки 50100 автомашин в зависимости от рода газа. В настоящее время в СССР функционируют уже три газонаполнительные станции: в Москве, Горловке и Мелитополе, снабжающие автомобили соответственно сжатым светильным газом, синтез-газом и естественным газом. В ближайшее время вступают в строй новые газонаполнительные станции в Сталино Харькове, Макеевке и других городах Автомобили на сжатых газах изготовляются по проектам НАТИ, начиная с 1938 года, на автозаводах им. Сталина и им. Молотова Грузовики и автобусы на сжатом газе уже эксплоатируются в Москве, Донбассе, Мелитополе Конструкция автомобилей, раоотающих на сжиженных газах, имеет значительное отличие от машин на сжатом газе. На рис. 5 представлена схема газобаллонного оборудования грузовика НАТИ, работающего на сжиженном газе. На машине устанавливается один или два баллона низкого давления (10-15 атм.). Баллоны эти сварные, с наполнительной раздаточной и контрольной арматурой в днище. Из баллона топливо в жидком состоянии по трубке направляется в фильтр, который очищает жидкий газ от механических примесей, влаги и смолистых веществ. Из фильтра газ поступает в редуктор первой ступени, снижающий давление его до 1,5—2,0 атм. Далее, в особом приборе, называемом теплообменником или испарителем и представляющем собой змеевик, обогреваемый водой из системы охлаждения двигателя, происходит окончательное превращение топлива в газообразное состояние. Из испарителя газ под давлением в 1,5—2,0 атм. попадает в редуктор низкого давления или второй ступени, снижающий давление газа до разреясения в 10—20 мм водяного столба. Разрежение необходимоРис. 5 для обеспечения герметичности газовой системы при остановке двигателя. Редуктор второй ступени выполняет также функцию автоматического дозатора газа, засасываемого двигателем. Смешение газа с воздухом происходит в комбинированном карбюраторе-смесителе той же конструкции, как и описанная в разделе о сжатых газах. Вся арматура, аппаратура и баллоны для сжиженного газа рассчитаны на низкое давление, весят меньше и стоят в общей сложности дешевле аппаратуры для сжатого Заполнение баллонов автомобиля жидким газом производится от несложных заправочных колонок типа бензиновых или самотеком из цистерн и бочек. Потеря грузоподъемности автомашины при переводе на сжиженный газ составляет всего 5—8°/о. Радиус действия при этом остается таким же, как и на бензине. Весовой расход сжиженного газа практически равен весовому расходу бензина. В объемных единицах сжиженного газа расходуется больше, чем бензина, в соответствии с его более легким удельным весом, составляющим для 50% бутано-пропановой смеси 0,55. При переводе стандартного автомобиля с бензина на сжиженный газ мощность его не уменьшается; наоборот, с помощью простейших мероприятий, как, например, повышение степени сжатия, устранение подогрева всасывающего трубопровода, может быть значительно повышена. Легковой автомобиль М-1 нормальной конструкции с подобным форсированным двигателем показал на скоростном испытании на дистанции в1 км скорость в 107 КхМ/час, что, как известно, недостижимо для бензинового автомобиля М-1 стандартного типа. х В настоящее время в НАТИ построены образны легковой машины, автобуса и грузовиков (рис. 6) на сяшженном газе. Эти машины успешно прошли госиопытания. о ближайшем будущем будет приступлено к их серийному производству.Рис. 6£