Vozila na gasni pogon
Stefan Janji
TEHNIKI KOLSKI CENTAR
ZVORNIK
MATURSKI RAD
IZ PREDMETA:
MOTORI I MOTORNA VOZILA
TEMA:
- VOZILA NA GASNI POGON -
Mentor: Uenik: prof. Aleksandar Kosanovi Stefan Janji
Zvornik, jun 2015.
SADRAJ
Strana
SADRAJ2
UVOD3
1. TENI NAFTNI GAS TNG, LPG4
1.1. Prirodni gas4
1.2. Karakteristike tenog naftnog gasa5
2. UREAJI I OPREMA ZA POGON MOTORNIH VOZILA NA TNG6
2.1. Rezervoar za TNG6
2.2. Ispariva gasa8
2.3. Reduktor regulator pritiska8
2.4. Preista TNG8
2.5. Ventil za TNG8
2.6. Vodovi za gas9
2.7. Elektrine instalacije9
2.8. Uputstva o rukovanju i odravanju9
2.9. Ispitivanje i oznaavanje10
3. SERIJSKA PROIZVODNJA VOZILA I TNG OPREME11
3.1. Analiza rezultata uporednih ispitivanja pogona na benzin
odnosno TNG12
3.1.1. Karburatorski motor12
3.1.2. Motor sa ubrizgavanjem benzina13
ZAKLJUAK16
Literatura17
UVOD
Tema rada su vozila na gasni pogon, a rad e biti podeljen na
nekoliko poglavlja sadranih u tri celine, uvod, razradu i
zakljuak.
U prvom poglavlju u opisati kako se naftni teni gas koristi u
motorima sa unutranjim sagorevanjem, u kom obliku, zatim u
definisati prirodni gas, njegove hemijske karakteristike, gde se
sve koristi itd.
U drugom poglavlju u detaljnije objasniti u kojim ureajima i
koja se oprema koristi za pogon motornih vozila na TNG, sa prateim
ilustracijama.
U treem poglavlju e biti prikazana uporedna analiza rezultata
ispitivanja prednosti i nedostataka pogona na benzin, odnosno na
TNG.
Na kraju u izvesti zakljuak i navesti literaturu koju sam
koristio tokom izrade ovog rada.
1. TENI NAFTNI GAS TNG, LPG
1.1. Prirodni gas
Ovim gorivom moe da se direktno napaja motor sa unutranjim
sagorevanjem, a moe se korisititi i za generisanje vodonika i
napajanje gorivnih elija, koje generiu elektrinu energiju za pogon
elektromotora. Da bi se koristilo na postojeim motorima sa
unutranjim sagorevanjem, vozilo mora biti na odgovarajui nain
rekonstruisano, odnosno prilagoeno. Naelno se ove repravke mogu
lako izvriti, a dobijene performanse su poptuno uporedive sa
klasinim vozilima. Pri tome su vozila na prirodni gas ekoloki
znatno povoljnija, a cena im je neto via od cene vozila na benzin
ili dizel gorivo. Tvrdi se i da korienje prirodnog gasa trai manje
odravanje motora, uz ostvarivanje veeg veka.
Kao gorivo za motore sa unutranjim sagorevanjem prirodni gas se
moe koristiti na vozilu u dva oblika - kao sabijeni ili
komprimovani gas (KPG) ili u tenom stanju (TPG). U prvom sluaju
prirodni gas se na vozilu nalazi u rezervoarima pod visokim
pritiscima (ranga 300 bara i vie), dok u drugom sluaju prirodni gas
u rezervoarima mora da bude rashlaen na veoma niske temperature
(oko 2700C).
Zbog niza tehnikih prednosti prirodni gas se u vozilima daleko
najee koristi u komprimovanom stanju, a sasvim retko kao utenjen. U
pogledu motora, primena prirodnog gasa ne stvara praktino nikakve
probleme. Postojei benzinski motori mogu da rade na prirodni gas
bez ikakvih rekonstrukcija, samo ugradnjom meaa gasa u usisnu granu
motora. Ovo se moe reiti tako da pomou jednostavnog preklopnika na
komandnoj tabli motor moe da radi ili na benzin ili na prirodni gas
(dvogorivni motor), kao to se to radi i pri konverziji na TNG. Ako
se radi o dizel motorima, situacija je neto sloenija. U ovom sluaju
adaptacija motora moe biti takva da se motor delimino napaja dizel
gorivom, a delimino prirodnim gasom (takoe dvogorivni motori), u
odreenoj srazmeri meavine. Bolje je, meutim, da se dizel motor
rekonstruie tako da radi samo na prirodni gas (namenski ili
dedicated gasni motori).
Pored izmena na motoru i njegovoj opremi, za korienje prirodnog
gasa potrebne su i izmene na vozilu, pre svega u cilju ugradnje
rezervoara sabijenog gasa (korienje gasa u utenjenom stanju je
znatno inferiornije). Rezervoari sabijenog prirodnog gasa su
relativno velike zapremine i mase, to naelno pogorava dinamike, pa
i neke druge performanse vozila, ali paljivim konstruisanjem ovo se
moe reiti na zadovoljavajui nain.
Primena prirodnog gasa za pogon motornih vozila doivljava
poslednjih godina pravu ekspanziju. Procene su da je pre desetak
godina u svetu bilo preko milion vozila na prirodni gas. Najee se
poinje od gradskih autobusa, ali sve je vie i putnikih, posebno
taksi vozila, kao i vozila za komunalne slube i unutranji
transport.
O aktuelnosti i znaaju konverzije motornih vozila na prirodni
gas dobro govori i injenica da je 1998. godine Evropska komisija
pokrenula razvojni projekat NGVeurope, sa ciljem razvoja vozila na
prirodni gas i kompresorskih stanica, promocije i ispitivanja ovih
vozila, posebno u pogledu emisije izduvnih gasova. Ovaj projekat, u
koji je Evropska komisija uloila 2,6 miliona Eura, uz veliko uee
veeg broja firmi, realizuje se u 15 gradova u 7 zemalja Evrope
(Geteborg i Eslev u vedskoj, Harleem u Holandiji, Koblenc i
Augsburg u Nemakoj, Mehelen i Gent u Belgiji, Kolmar i Poater u
Francuskoj, Rim u Italiji, Dablin u Irskoj), a usmeren je na
gradske autobuse, dostavna, taksi i komunalna vozila koja se
koriste u ekoloki ugroenim sredinama. Dosada je u okviru ovog
projekta razvijeno i u eksploatciju ukljueno vie stotina vozila,
koja se prate i ispituju po posebno razvijenim i medjusobno
uskladjenim programima.
Paralelno sa razvojem vozila na prirodni gas razvija se i
infrastruktura. Grade se gasovodi (koji svakako snabdevaju i druge
potroae), iri se mrea kompresorskih stanica za punjenje vozila
prirodnim gasom. Procena je da ve danas ovih stanica ima vie
desetina hiljada. Samo, u Nemakoj, na primer, postoji oko hiljadu
stanica za punjenje vozila prirodnim gasom, koje dobro pokrivaju
mreu glavnih saobraajnica i auto-puteva u ovoj zemlji.
1.2. Karakteristike tenog naftnog gasa
Pod tenim naftnim gasom (TNG) ili LPG ("Liguefied Petroleum
Gas") podrazumevaju se teni ugljovodonici, odnosno propan (C3H8),
butan (C4H10) i njihove smee prema odgovarajuim standardima za TNG,
kao i drugi teni naftni gasovi iji pritisak na temperaturi od 70C
nije vii od 31 bar, a gustina tene faze na temperaturi 50C nije
manji od 0,4 kg/dm3. Odnosno pod tenim naftnim gasovima
podrazumevamo ugljovodonike koji se pod specijalnim uslovima
tenperature i pritiska mogu pretvoriti u teno stanje.
TNG je bezbojan, veoma zapaljiv i eksplozivan gas,
karakteristinog mirisa. Smea propana i butana 1,9 puta je tei od
vazduha, spada u grupu obinih zaguljivaca jer svojim prisustvom
istiskuje kiseonik. Nije otrovan ve samo u veoma velikim
koncetracijama ima lako narkotino dejstvo. Sa vazduhom stvara
eksplozivne smee koje se lako mogu zapaliti u prisustvu otvorenog
plamena. Burno sagoreva oslobaajui ugljen dioksid i vodenu paru pri
emu se oslobadja velika koliina toplote. Najvia tenperatura plamena
sagorevanja smee propana i butana sa vazduhom je oko 1900 oC.
Granice eksplozivnosti smee propana i butana su veoma male u
odnosu na druge zapaljive gasove. Granice eksplozivnosti u
zapreminskim procentima gasa sa vazduhom za propan iznosi 2,1 - 9,5
a za butan 1,9 - 8,5. Donja granica eksplozivnosti za smeu propan -
butan (35:65) je 2 vol%, a gornja 9 vol%. To praktino znai da ako u
prostoriji ili prostoru ima manje od 2% smee propana i butana nee
doi do eksplozije i ako postoji izvor paljenja. Isto tako ako u
vazduhu ima vie od 9% ove meavine gasova opet nee doi do eksplozije
u prisustvu izvora paljenja zbog male koncetracije kiseonika. Poto
je smea propana i butana gotovo dva puta tea od vazduha to se ovaj
gas zadrava na najniim mestima, to treba imati na umu pri
projektovanu ventilacionih sistema.
Poto je smea propana i butana gotovo dva puta tea od vazduha to
se ovaj gas zadrava na najniim mestima, to treba imati na umu pri
projektovanu ventilacionih sistema.
TNG za iroku potronju je zamirisan etilmerkaptanom, organskim
jedinjenjem koje sadri sumpor, tako da se veoma male koncetracije
gasa u vazduhu mogu identifikovati putem ula mirisa. Maksimalno
dozvoljena koncetracija u radnoj okolini za propan iznosi 1800
mg/m, a za butan 1900 mg/m.
TNG se koristi kao pogonsko gorivo u industriji i domainstvu, a
poslednjih godina se sve vie koristi kao pogonsko gorivo za motorna
vozila. Zato ga mnogi nazivaju autogas, i smatraju ga idealnim
gorivom za pogon motornih vozila, jer ne prlja motor, oktanski broj
je mnogo vei od oktanskog broja benzina, ima niu taku isparenja pa
se bolje mea sa vazduhom i ima iru granicu upaljivosti, to pre
svega omoguava rad motora sa znatno siromanijom smeom. Veoma
znaajna prednost autogasa u odnosu na klasina goriva je i injenica
da izduvni gasovi - produkti sagorevanja TNG znatno manje
degradiraju ivotnu okilinu. Znatno je jevtiniji od benzina i
produuje vek motora, jer ne stvara kondezaciju goriva po zidovima
cilindra.
Ipak, bez obzira na mnoge prednosti autogasa u odnosu na klasina
goriva, postoje mnoge predrasude i verovanja da je TNG veoma opasno
gorivo. Tano je to da je rizinija i oteana manipulacija,
distribucija i uskladitenje TNG u odnosu na dizel gorivo i benzin.
Sve ovo zahteva poznavanje osnovnih karakteristika meavine propana
i butana i striktnu primenu mera bezbednosti. Primenom tih mera u
potpunosti se otklanja rizik, jer je radni pritisak u rezervoaru, u
normalnim okolnostima samo malo vii od pritiska u bojleru za toplu
vodu, rezervoari se prave od elinog lima debljine 2,5 do 4 mm,
ispitani su na znatno vie pritiske i postoje sigurnosni ventili
koji efikasno upravljaju rizikom.
Eksplozija autogasa je mogua samo u koncetraciji od 2 do 9 vol%,
to je praktino nemogue postii na otvorenom prostoru gde se
automobil kree. U sluaju sudara rezervoar je dovoljno vrst da
pretrpi velika oteenja i ostane nepropustan za razliku od plastinih
ili limenih rezervoara za benzin. Ako se oteti cevovod za benzin,
ovo veoma isparljivo i zapaljivo gorivo nesmetana istie za razliku
od autogasa, jer postoje ugraeni ventil sigurnosti koji e spreiti
isticanje gasa u sluaju oteenja cevovoda od rezervoara do
motora.
Eksplozivna smea autogasa i vazduha moe da se stvoriti u malom
zatvorenom prostorima u koji se parkiraju pravilno ne odravana
vozila koja koriste ovo gorivo. Ovo se posebno odnosi na male
neprovetravane, posebno podzemne garae. Ova opasnost uspeno se
ostranjuje sa samo dva otvora za prirodnu ventilaciju u donjem delu
nadzemnih garaa, ili ugradnjom elektro ventila novije generacije
koji e spreiti curenje gasa kada se motor iskljui.
2. UREAJI I OPREMA KOJA SE KORISTI ZA POGON MOTORNIH VOZILA NA
TNG
Ureaji i oprema koja se ugradjuje u putnika i teretna vozila i
koja se koriste za pogon na TNG moraju biti izraena od materijala
koji ne stvaraju zapaljive smee, koji su hemijski otporni na gas i
koji ne menjaju hemijske osobine gasa. Pod ureajima i opremom koji
se koriste za pogon motornih vozila na TNG podrazumevaju se
rezervoar za gas sa pripadajuom armaturom sa zatitom, preista TNG,
ispariva, reduktor-regulator pritiska, ventili za gas i gorivo
(benzin ili dizel), vodovi za gas niskog i visokog pritiska i
elektrini ureaji i instalacije.
2.1. Rezervoar za TNG
Rezervoar za gas mora biti snabdeven prikljucima za punjenje i
pranjenje i pokazivaem nivoa tenosti sa oznakom najvee dozvoljenog
nivoa punjenja. Takoe rezervoar u cilju bezbednosti mora da ima
ventil sigurnosti, a na prikljuku za pranjenje mora se postaviti
ventil protiv loma cevi. Postavljanje ureaja ograniavanje nivoa
punjenja je obavezno. Ovaj ureaj ne sme dozvoliti punjenje
rezervoara koliinom veom od 80% zapremine rezervoara. Punjenje
rezervoara vri se preko nepovratnog ventila.
Treba imati na umu da je veoma opasno prepuniti rezervoar za
TNG, jer jer je za 1kg propan - butana potrebna zapremina od 2.35
lit. U svakom rezervoaru iznad tenog butana - propana nalazi se gas
sa promenljivim pririskom u zavisnosti od temperature gasa,
temperature okoline i temperature rezervoara. Tako je za propan -
butan u smei 50% : 50% pritisak u posudi oko 3 bar na 0 oC, dok je
na 20 oC oko 5,8 bar.
Ventil sigurnosti onemoguava stvaranje pritiska u rezervoaru
iznad 25 bar. Armatura rezervoara mora biti zatiena od mehanikih
oteenja i mora biti spreen prodor gasa u unutranjost vozila i
prostor za smetaj motora u sluaju proputanja armature.
Proraun, konstruisanje, izrada i ispitivanje rezervoara za gas
koji slue za smetaj TNG vri se po standardu za zavarene eline
rezervoare za propan - butan za vozila sa pogonom na TNG.
U putnike automobile moe se ugraditi samo jedan rezervoar ukupne
zapremine do 100 l, a u druga motorna vozila najvie dva rezervoara
ukupne zapremine 200 l. Ako su ugraena dva rezervoara za gas,
ventilima se mora osigurati pojedinano punjenje, odnosno pranjenje
rezervoara. eline boce za TNG namenjene za domainstva ne smeju se
koristiti kao rezervoari u motornim vozilima.
Rezervoar za gas se postavlja iza prostora za smetaj vozaa i
putnika i ne sme biti ugraen ispred vetrobrana. Rezervoar mora biti
udaljen od motora i izduvne grane najmanje 200 mm, a od izduvnog
sistema najmanje 500 mm, pod uslovom da je postavljena odgovarajua
toplotna zatita. Rezervoar za gas mora biti postavljen tako da je
obezbeeno da izduvni gasovi iz motora nisu direktno ni indirektno
usmereni ka rezervoaru.
Rezervoar ne sme da bide izloen direktnim sunevim zracima, mora
biti sigurno privren za svoju podlogu a gas iz rezervoara mora da
izlazi samo u tenom stanju.
Gas iz ventila sigurnosti ne sme biti usmeren ka izduvnoj cevi,
u prostor za vozaa i putnike, u prostor za smetaj motora, kao i u
pravcu potencijalnog elektrinog iskrenja. Prikljuak za punjenje
rezervoara gasom mora biti pristupaan, ne sme se nalaziti u kabini
vozaa, prostoru za smetaj putnika i prostoru za smetaj motora.
Armatura rezervoara postavlja se direktno na rezervoar ili iznad
rezervoara. Zatitna armatura koja onemoguava prolaz gasa u kabinu
vozaa, prostor za smetaj putnika i u prostor za motor, u sluaju
proputanja armature izvodi se kao nepropusna pregrada odgovarajue
vrstine, ili kao nepropusno kuite u koje se smeta rezervoar i
armatura. Dozvoljeno je i postavljanje nepropusnog poklopca, kojim
se pokriva armatura rezervoara.
Nepropusna pregrada, kuite i poklopac moraju biti izraeni od
materijala ija vrstoa odgovara elinom limu zatezne vrstoe iznad 350
N/mm2, debljine 0,5 mm. Prostor u koji je smetena armatura
rezervoara mora da ima dobru i sigurnu ventilaciju van karoserije
vozila preko otvora prenika najmanje 20 mm. Izlazni otvori za
ventilaciju moraju biti udaljeni od izduvnog sistema najmanje 200
mm, odnosno 50 mm ako je postavljen odgovarajui usmeriva.
Rezervoar za autogas je sud pod pritiskom i po naim tehnikim
propisima mora da ima odobrenje za korienje od nadlene inspekcije
za parne kotlove. Prema Pravilniku o tehnikim normativima za
pokretne zatvorene sudove za komprimirane, tene i pod pritiskom
rastvorene gasove (" Sl. list SFRJ" br. 25/80, 9/86 i "Sl.list SRJ"
br. 21/94, 56/95 i 1/2003.) na svojoj povrini ili na privrenoj
tablici rezervoar mora da ima tano utisnute oznake prozvoaa
rezervoara, fabriki broj, godinu proizvodnje, naziv gasa kojim se
sud puni, masa praznog rezervoara, zapremina rezervoara u litrima,
probni pritisak u barima, ig toplotne obrade, ig nadlenog organa sa
datumom poslednje kontrole i najveu dozvoljenu masu punjenja u kg.
Rezervoari za autogas podvrgavaju se redovnim i vanrednim
pregledima. Redovni pregled pre prve upotreba obavlja proizvoa
suda, a zatim obaveza korisnika suda je da rezervar podvrgne
pregledima svake desete godine. Vanredni pregled rezervoara za TNG
je pregled koji se vri po potrebi, van predvienog roka, na zahtev
korisnika suda ili isporuioca gasa.
Pravilnik o tehnikim normativima za ureaje i opremu za pogon
motornih vozila na TNG donet je 1984.godine, i nije usaglaen sa
novim propisima u razvijenim zemljama. U zemljama Evropske unije
doneto je vie direktiva o tehnikim normativima za ureaje i opremu
za TNG koja se koristi u putnikim vozilima. Poetkom ovog milenijuma
sve vie se koriste rezervoari za TNG raznih oblika koji je zavistan
od same forme asije automobila. Veoma su popularni ovalni
rezervoari u obliku krofne koji se ugrauju na mesto rezervnog toka
u podu prtljanika automobila. esto se izrauju od lakih -
kompozitnih materijala koji su nekoliko puta laki od elika.
Zapremina ovih rezervoara kree se od 40 do 150 litara. Svi ovi
rezervoari se ispituju na pritisak, udar, nepropusnost i ponaanje u
poaru po veoma strogim standardima. Ponovna ispitivanja se vre
svakih 8 godina, odnosno 5 godina ako je vozilo promenilo vlasnika.
Od poetka 2000.godine vozila u zemljama EU koja koriste TNG moraju
da imaju ugradjen ventil sigurnosti iji je zadatak da u sluaju
porasta pritisak usled porasta temperature ili deformacije zbog
sudara u saobraaju smanji nastali pritisak odvodei gas izvan
vozila.
2.2. Ispariva gasa
Ispariva gasa postavlja se na unutranju stranu karoserije izvan
prostora za smetaj vozaa i putnika, na mestu sa to manje vibracije,
na udaljenost najmanje 200mm od izduvnog sistema.
2.3. Reduktor regulator pritiska
Reduktor - regulator pritiska ugrauje se u prostor u koji je
smeten motor, i to to blie ureaju koji uvodi gas kao gorivo u
motor, na asiju ili koljku vozila. Ako je reduktor - regulator
pritiska izveden zajedno sa isparivaem gasa, on se postavlja kao
reduktor - regulator bez isparivaa. Reduktor - regulator pritiska
ne sme se privrivati na motor vozila.
2.4. Preista TNG
Preista TNG postavlja se na vod tene faze TNG, izmeu rezervoara
i ventila za gas, i uvruje se na asiju ili koljku vozila.
2.5. Ventil za TNG
Ventil za TNG ugrauje se na vod izmeu preistaa gasa i isparivaa,
a postavlja se na asiju ili koljku vozila. Komanda ovog ventila
mora biti na dohvat ruke vozaa. Ako je ventil izraen u istom kuitu
sa preistaem gasa privrivanje za asiju vozila vri se isto kao
ventila bez preistaa.
2.6. Vodovi za gas
Vodovi za gas visokog pritiska privruju se na asiju ili koljku
vozila. Razmak izmeu dva mesta privrivanja ne sme biti vei od 500
mm, i mora se voditi rauna da vodovi ne dou u rezonansu sa
vibracijama motora. Postavljanje se vri tako da se onemogui trenje
cevi, naroito pri prolazu kroz zidove. Cevi ne smeju imati otre
uglove savijanja, a poluprenik savijanja cevi ne sme biti manji od
trostrukog spoljnjeg prenika cevi.
Cevi moraju biti zatiene od mehanikih oteenja i tako postavljene
da se mogu lako pregledati. Vodovi za gas visokog pritiska izvode
se od elinih ili bakarnih cevi. eline cevi se sa spoljnje strane
tite od korozije. Prolazak cevi kroz prostor za vozaa ili putnike
treba izbegavati.
Kada se cevi ugrauju u ovaj prostor to se moe uiniti samo
postavljanjem cevi visokog pritiska u iru cev koja mora da bude
otporna na mehanika oteenja i da ima oduak na spoljnjoj strani
vozila.
Spojevi cevi moraju da budu nepropusni, izvedeni pomou navojnih
spojeva, tvrdim lemljenjem ili zavarivanjem. Vod od rezervoara do
isparivaa, ako nije posebno zatien, mora da bude udaljen od
izduvnog sistema najmanje 200 mm. Ako je taj razmak manji od 200
mm, ali nije manji od 50 mm cev mora da bude zatiena termikom
izolacijom koja se titi od mehanikih oteenja. Pre spajanja sa
ureajem, cev mora da ima kompezacionu spiralu, koja omoguuje
dilataciju.
Vodovi za gas niskog pritiska koji spajaju reduktor regulator
pritiska sa ureajima u kojima se stvara smea za pogon motora ne sme
da bude u dodiru sa motorom i izduvnim sistemom. Spojevi vodova za
gas niskog pritiska moraju da budu nepropusni i izvedeni vijanim
spojevima ili obujmicama sa odgovarajuim osiguranjem od otputanja.
Spojevi vodova za sredstvo za grejanje isparivaa osiguravaju se
obujmicama, a postavljaju se tako da najkraim putem, bez otrih
uglova, spajaju izvor toplote sa isparivaem.
2.7. Elektrine instalacije
Elektrine instalacije postavljaju se tako da ne izazivaju
varnienje i tite se topivim osiguraima. Postavljanje vodova
elektrine instalacije vri se tako da ne stvaraju trenje sa podlogom
na koju se polau.
2.8. Uputstva o rukovanju i odravanju
Vozila u koja se ugrauje ureaji i oprema za TNG mora da bude
snabdeveno tehnikim uputstvom o pravilnom rukovanju i odravanju
ureaja i opreme za TNG.
Uputstvo za rukovanje mora da sadri upozorenja da je punjenje
rezervoara autogasom dozvoljeno samo:
na mestima predvienim za snabdevanje vozila autogasom;
zaposlenima koji su osposobljeni za bezbedan rad sa
autogasom;
posle kontrole poklopca sigurnosnog ventila;
kada je motor vozila iskljuen;
pri stalnom osmatranju pokazivaa nivoa tenosti;
ako se u vozilu ne nalaze lica;
ako nije istekla vanost odobrenja za upotrebu rezervoara za
autogas;
Takoe uputstvo mora da sadri upozorenje:
da rezervoar ne sme da bude napunjen vie od 80% njegove
zapremine;
da posle punjenja rezervoara prikljuak za punjenje mora da bude
nepropusno zatvoren;
da proveru ispravnosti sigurnosnog ventila smeju da vre samo
odreena i struno osposobljena lica, i to u zatienoj zoni uz primenu
odgovarajuih mera zatite;
da vozilo koje nije u pogonu, a napunjeno je autogasom, ne sme
da bude ostavljeno u prostoriji bez efikasne ventilacije, kao i da
u toj prostoriji ne sme da bude otvoreni plamen i drugi izvori
varnienja.
Uputstvom o odravanju posebno mora da bude istaknuto da se pri
odravanju motornog vozila na autogas moraju izbegavati izvori
varnienja i paljenja, odnosno da je zabranjena upotreba otvorenoe
vatre, otvorenog svetla i alata koji varnii, posebno pri radovima
na rezervoaru. Takoe uputsvo o odravanju mora da sadri upozorenje
da je neophodna ventilacija u zatvorenim prostorijama u koje se
smetaju vozila koja koriste za pogon autogas.
2.9. Ispitivanje i oznaavanje
Ureaji i oprema za TNG (rezervoar, armatura rezervoara, filter,
ispariva, reduktor - regulator pritiska, ventil za TNG i elementi
zatite armature rezervoara moraju da budu ispitani i na vidljiv i
trajan nain oznaeni. Pravilnikom o tehnikim normativima za uredjaje
i opremu za pogon motornih vozila na teni naftni gas ("Sl. list
SFRJ" br. 7/84) utvren je sadraj oznaka na rezervoaru.
Takoe, standardom JUS M.Z2.570:1984. za zavarene eline
rezervoare za propan - butan za vozila sa pogonom na teni naftni
gas predvieno je da svaki rezervoar mora da ima natpisnu tablicu na
kojoj moraju na trajan i itljiv nain biti upisani sledei
podaci:
firma, odnosno naziv ili registrovani znak proizvoaa,
fabriki broj rezervoara,
godina izrade,
naziv gasa kojim se puni,
izmerena masa praznog rezervoara sa sa zavarenim prikljucima, u
kg,
ukupna zapremina rezervoara, u L,
ispitni pritisak, u bar,
ig - oznaka toplotne obrade,
ig nadlenog organa sa mesecom i godinom poslednjeg kontrole,
najvea dozvoljena zapremina punjenja, u L.
Predmet pomenutog standarda je oblik i glavne mere, kvalitet
materijala i uslovi izrade i ispitivanja zavarenih elinih
rezervoara za propan - butan za pogon motornih vozila na TNG.
O izvrenom ispitivanju ureaja i opreme za pogon vozila na TNG i
o ispravnosti ugradnje izdaje se potvrda o ispitivanju.
Potvrda o izvrenom ispitivanju za ureaje i opremu za TNG izdaje
proizvoa, a potvrdu o ispravnosti ugradnje preduzee koje je izvrilo
konrolu ugradnje ureaja i opreme. Odnosno, servis koji je izvrio
ugradnju ureaja i opreme za TNG izdaje izjavu o izvedenim radovima
na vozilu, a atestiranje vri akreditovana laboratorija.
3. SERIJSKA PROIZVODNJA VOZILA I TNG OPREME
Ekonomska kriza, posebno u zemljama u tranziciji, kao i potreba
za zatitom ivotne sredine razlog je da se sve vie primenjuje teni
naftni gas (TNG) kao pogonsko gorivo, ali ne samo kao pogonsko
gorivo nie proizvodne cene ve i zbog racionalnog korienja pogonskih
materijala. Razlozi za istraivanja su viestruki i to: praenje
istraivanja u ovoj oblasti odgovor na zahteve trita i poveanje
konkurentnosti vozila Zastaveiznalaenje mogunosti za zadovoljenje
propisa raspostranjeno iskustvo u primeni raspostranjena
distribuciona mrea itd.
Sprovedena razvojna istraivanja su imala za cilj kako aplikaciju
sistema za TNG na serijskim vozilima iz proizvodnog programa tako i
na vozilima u postojeem voznom parku, ime se znatno redukuju
transportni trokovi. Izvrena je aplikacija sistema za TNG na
modelima:
Skala/ Skala Poly
Florida/ Florida Poly
Koral.
Ugradnja sistema na ovim vozilima omoguuje intenzivno
ispitivanje odnosno praenje ponaanja sistema u eksploatacionim
uslovima. Vozila su kroz redovne kontrole koriena kako za
optimizaciju sistema u pogledu potronje, proveru samog sistema i
konfiguracije sistema. Uglavnom nije bilo veih intervencija iako se
radi o vozilima koja prelaze vie od 5000 km meseno.
Poetna istraivanja bila su usmerena na aplikaciji sistema za TNG
firme Lovato na vozilu Florida POLY 1.3CW, kao lakom dostavnom
vozilu namenjenom za transport tereta u uslovima gradske vonje.
Posle istraivanja mogunosti za primenom sistema za TNG uraena su
dva prototipa ovoga vozila, od kojih je jedno izlagano na
Meunarodnom salonu automobila Beograd, 2002. godine. Na ovom vozilu
su postavljene osnove za ugradnju sistema u motorskom prostoru.
Poto su dobijeni dobri rezultati zadrana je konfiguracija sistema
kod drugih modela. Sistem za gas je optimiran na motorskoj konici i
proveren na putnim ispitivanjima. Na slici 2 prikazano je dobro
reenje smetaja cilindrinog rezervoara za gas, van putnikog i
prtljanog prosrora. Kod ovoga vozila serijskom ugradnjim rezervora
za gas postigli bi se pravi efekti koje jedino moe da omogui upravo
serijska ugradnja optimiranog sistema.
Slika 1. Sistem za TNG na modelu Florida POLY[footnoteRef:1] [1:
http://www.amss-cmv.co.rs/pdf/ZBORNIK.pdf, str. 26, slika 1,
pristupljeno 18.04.2015.]
Slika 2. Smetaj cilindrinog rezervoara na jednom prototipu
vozila Florida Poly[footnoteRef:2] [2:
http://www.amss-cmv.co.rs/pdf/ZBORNIK.pdf, str. 26, slika 2,
pristupljeno 18.04.2015.]
3.1. Analiza rezultata uporednih ispitivanja pogona na benzin
odnosno TNG
3.1.1. Karburatorski motor
U cilju optimizacije apliciranog sistema za TNG na motoru sa
karburatorom izvrena su merenja na konici standardnog motora
128A6.064 sa pogonom na benzin a potom sa pogonom na TNG, sa
ugraenim sistemom firme Lovato. Iskustva su pokazala, da kod
ugradnje sistema za TNG, kod veine koji ugrauju sisteme za TNG,
uglavnom se ne poklanja mnogo panje optimizaciji sistema u odnosu
na vozilo odnosno motor, gde je najgora mogunost komponovanja
sistema za TNG od komponenti razliitih proizvoaa, sa meaem koji je
trenutno dostupan. U Institutu za automobile polo je se od
predpostavke da je u poetku dovoljno izabrati sistem od jednog
vodeeg proizvoaa, u datom sluaju firme Lovato, na kome su u cilju
optimizacije kod ispitivanja ugraivani meai sledeih proizvoaa:
Lovato, MDS-metal Kragujevac, sopstvena konstrukcija i proizvoaa iz
Poljske. Kod ispitivanih meaa izvreno je prilagoavanje meaa
karbiuratoru i obrnuto, ime je dolo do oteane montae meaa. Uticaj
meaa moe biti znaajan i njegov se uticaj mora uzeti kod
optimizacije sistema za TNG. U radu je dat prikaz analize uticaja
jednog meaa na brzinske karakteristike, kod standardnog
karburatorskog motora sa pogonom na benzin i sa pogonom na TNG.
Spoljne brzinske karakteristike snimljene su prvo sa standardnom
opremom motora 128A6.064 za vozilo Florida 1.3 POLY, i potom sa
ugraenim sistemom za TNG, sa pogonom na benzin (slika 3).
Karburator je CARTER WEBER 7Z2MRA i razvodnik paljenja R. ajavec
RPS-16E. Drugo merenje je uraeno na istom motoru sa pogonom na TNG
(slika 4). Uoava se da je dolo do promena brzinskih karakteristika,
to je i oekivano. Degradiranje brzinskih karakteristika je
neznatno, u dozvoljenim granicama.
Slika 3. Brzinske karakteristike motora sa pogonom na
benzin[footnoteRef:3] [3:
http://www.amss-cmv.co.rs/pdf/ZBORNIK.pdf, str. 28, slika 3,
pristupljeno 18.04.2015.]
Slika 4. Brzinske karakteristike motora sa pogonom na
TNG[footnoteRef:4] [4: http://www.amss-cmv.co.rs/pdf/ZBORNIK.pdf,
str. 28, slika 4, pristupljeno 18.04.2015.]
3.1.2. Motor sa ubrizgavanjem benzina
Slika 5. Vozilo Florida 1.3EFI sa ugraenim
sistemom na TNG[footnoteRef:5] [5:
http://www.amss-cmv.co.rs/pdf/ZBORNIK.pdf, str. 29, slika 5,
pristupljeno 18.04.2015.]
Slika 6. Optimirani mea domae
proizvodnje[footnoteRef:6] [6:
http://www.amss-cmv.co.rs/pdf/ZBORNIK.pdf, str. 29, slika 6,
pristupljeno 18.04.2015.]
Slika 7. Industrijski prototip meaa za
motor 1.3i[footnoteRef:7] [7:
http://www.amss-cmv.co.rs/pdf/ZBORNIK.pdf, str. 29, slika 7,
pristupljeno 18.04.2015.]
Slika 8. Uporedna ispitivanja na motorskoj
konici[footnoteRef:8] [8:
http://www.amss-cmv.co.rs/pdf/ZBORNIK.pdf, str. 29, slika 8,
pristupljeno 18.04.2015.]
Optimizacija rada sistema na ispitnom vozilu (podeavanje rada
sistema, provera funkcionalnosti, definisanje regulacije) uraena je
na vozilu i proverena u eksploatacionim uslovima. Na slici 5
prikazan je ugraeni sistem za TNG firme Lovato sa meaem domae
proizvodnje (vidi sl. 6). U cilju optimizacije sistema odnosno
optimizacije potronje benzina i gasa projektovan je novi mea za
motor 1.3i, slika 7. Uporedna ispitivanja na motoru sa
ubrizgavanjem benzina realizovana su na motorskoj konici Instituta
za automobile, na slici 8, jednog sistema za TNG sa etiri tipa meaa
(dva gotova reenja, jedno rekonstruisano i jedno novo). Analiziran
je uticaj tipa meaa na karakteristike motora sa ubrizgavanjem
benzina kao i kod napajanja motora sa TNG.
Slika 9. Brzinska karakteristika motora 1.3i standardna oprema
motora
Slika 10. Brzinska karakteristika motora
1.3i-Sistem za TNG sa meaem BRC
Uporednim ispitivanjem razliitih meaa, na jednom sistemu,
analiziran je uticaj:
Razliitih konstruktivnih reenja (dimenzija meaa)
Naina dovoenja gasa
Na tehnologinost izvoenja meaa.
Samom ugradnjom sistema za TNG odnosno meaa dolazi do
degradacije brzinskih karakteristika motora, slika 9 i 10, to na
ispitivanom motoru nije bilo izraeno. Na slici 11 dat je uporedni
prikaz karakteristika motora na benzin, sa i bez ugraenog meaa
firme BRC. Na slici 12 prikazana je brzinska karakteristika motora
sa pogonom na TNG. Ponovo su neznatno degradirane brzinske
karakteristike motora ali u dozvoljenim granicama.
Slika 11. Uporedni prikaz brzinske
karakteristike motora sa i bez meaa[footnoteRef:9] [9:
http://www.amss-cmv.co.rs/pdf/ZBORNIK.pdf, str. 31, slika 11,
pristupljeno 18.04.2015.]
Slika 12. Brzinska karakteristika motora sa
pogonom na TNG-mea BRC[footnoteRef:10] [10:
http://www.amss-cmv.co.rs/pdf/ZBORNIK.pdf, str. 31, slika 12,
pristupljeno 18.04.2015.]
ZAKLJUAK
Auto-gas, TNG ili propan-butan gas, kao to je reeno, predstavlja
nusprodukt u procesima rafinacije sirove nafte, odnosno u
proizvodnji benzina i dizel goriva. Ako se ne sakuplja, odnosno
odvodi, TNG se isputa i sagoreva u okolini. Naravno, u procesu
rafinacije nafte izdvajanje TNG moe da se intenzivira, a ovo gorivo
se moe dobijati i preradom prirodnog gasa. Tada je njegova
proizvodnja neto skuplja, ali mu je prozvodna cena ipak znatno nia
od proizvodne cene benzina i dizel goriva.
Nia proizvodna cena i veoma jednostavna konverzija motora sa
unutranjim sagorevanjem sa benzina na TNG uinili su da ovo
alternativno gorivo postane veoma privlano za mnoge korisnike
motornih vozila, u mnogim zemljama. Danas se u saobraaju nalazi
verovatno vie miliona vozila na TNG. Na primer, tvrdi se da je u
Italiji skoro 50% svih vozila na benzin osposboljeno da radi i na
TNG, u Velikoj Britaniji ih je danas ve preko 250.000 (a pre
desetak godina ih je bilo samo oko 3000). Veliki broj fabrika
proizvodi opremu za konverziju benzinskih motora na TNG, naroito u
Italiji, a postoji na hiljade radionica u kojima se za kratko vreme
vri ova konverzija. Intenzivno se iri mrea stanica za napajanje
vozila sa TNG. Na primer, u Velikoj Britaniji ih je danas preko
1000, a samo pre nekoliko godina ih je bilo svega desetak. Sve je
vie i renomiranih proizvoaa automobila koji na trite isporuuju
vozila koja su ve prilagoena za ovo gorivo (VOLVO, FORD,
ROVER).
Treba ponovo da se istakne da je ovaj iroki interes korisnika
iskljuivo motivisan ekonomskim razlozima. To znai da korisnik
manjim cenama TNG goriva nadoknauje trokove konverzije i eventualno
druge trokove vezane za poreze, registraciju i td. Razumljivo je,
da je ovaj interes utoliko vei ukoliko korisnik vie koristi vozilo,
odnosno ukoliko vozilom prelazi vie kilometara.
U vezi sa kriterijumom ekonominosti korienja alternativnih
goriva treba da se istakne da cene goriva, trokovi registracije,
porezi i druge obaveze koje se nameu korisniku vozila proistiu iz
globalne fiskalne i ekonomske politike u jednoj zemlji, posebno iz
politike razvoja saobraaja i energetike. To znai da na cene
propan-butan gasa, pored proizvoaa, tj. proizvodne cene, direktno i
odluujue utie drava, svojim merama i odlukama. Na ovaj nain, moe da
se direktno pospei korienje jednog, na utrb drugog goriva. Moe,
dakle, da se podstie potronja onog goriva za koji drava ima najvei
interes, ije su rezerve velike, koja ne zagauju okolinu. O ovome e
biti rei neto kasnije. Za sada je korisno da se napomene da je u
Velikoj Britaniji do nedavno bio na snazi propis koji je stimulisao
korienje TNG, kao goriva koje manje zagauje okolinu (zajedno sa
prirodnim gasom i drugim alternativnim gorivima). Kasnije je
zakljueno da vozila sa pogonom na TNG nemaju tako povoljne ekoloke
osobine kao to se pretpostavljalo, pa su ovi podsticaji ukinuti. To
se odmah odrazilo na znatno manji interes korisnika za korienje
TNG. Uz to izazvalo je i velike proteste mnogih privrednika zbog
ugroavanja velikih investicija u razvoj sistema pogona automobila
na TNG.
Literatura
[1] Claudio Koban, "Less and less an alternative fuel", Gas
Vehicle Report, Oktobar 2002.
[2] http://sr.wikipedia.org/sr/Te%C4%8Dni_naftni_gas
[3] http://www.amss-cmv.co.rs
- 17 -
