Visoka Tehnička Škola Motori Sus 2

8/16/2019 Visoka Tehnička Škola Motori Sus 2

http://slidepdf.com/reader/full/visoka-tehnicka-skola-motori-sus-2 1/23

VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA

STRUKOVNIH STUDIJA

KRAGUJEVAC

Studijski program: Motori i vozila

Predmet: Motori SUS II

SEMINARSKI RAD

GORIVA ZA MOTORE SUS, NABROJATI ZAHTEVE MOTORA UPOGLEDU GORIVA. NAVESTI I OBJASNITI OSNOVNE

KARAKTERISTIKE TEČNIH GORIVA

Predmetni nastavnik: Student:Dr Dušan Nestorović, prof

!ragujeva", #$%&





S'()*'!

!od motora SUS primenjuju se isklju+ivo te+na i gasovita goriva vaj rad će nam pomoći da se

što -olje upoznamo sa gorivima koje koristi motor sa unutrašnjim sagorevanjem, nji.ovim prednostima i štetnim emisijama koje nepovoljno uti+u na okolinu

U/D

)nergija koja je potre-na za ostvarivanje radnog "iklusa motora SUS , do-ija se putem .emijskereak"ije sagorevanja goriva neposredno u "ilindru motora !od motora SUS primenjuju seisklju+ivo te+na i gasovita goriva Sva goriva za motore sastoje se iz ugljovodonika +iji semolekuli sastoje iz ugljenika i vodonika

!lipni motori su u mnogome zavisni od kvaliteta goriva Motorski za.tevi za gorivom oslikavajuuslove za normalno sagorevanje goriva u motoru

0a pogon automo-ilski. motora, i pored pokušaja primene drugi. alternativni. goriva, još uvek

dominiraju 1 sa udelom od preko 2345 goriva fosilnog porekla do-ijena frak"ionom destila"ijomnafte Prema evropskim planovima razvoja, alternativna goriva tre-alo -i da u+estvuju u ukupnoj potrošnji goriva u #$#$ godini sa #$4 *e+ni naftni gas postao je jedno od najva6niji.alternativni. goriva na glo-alnoj automo-ilskoj s"eni i jedan od najva6niji. faktora zamodifika"iju motora sa unutrašnjim sagorevanjem Sve većim za.tevima za o+uvanjem prirode irigoroznijim normama kon"entra"ije štetni. gasova u vazdu.u, *N7 -i tre-alo da postane jednood primarni. goriva u auto8industriji, tako da je ekološka preporuka da se *N7 svrsta me9u prioritetna alternativna goriva



1. GORIVA ZA MOTORE SUS

7orive materije predstavljaju takve supstan"e koje sagorevanjem pro"esom -urnogsjedinjavanja sa kiseonikom, pored materijalni. produkata pro"esa 1produkata sagorevanja5,oslo-a9aju odre9enu koli+inu toplote 0a razliku od drugi. materijala 1nekonven"ijalna goriva5,koje u nekom drugom termogenom pro"esu mogu dati ore9enu koli+inu toplote, konven"ionalnaili klasi+nim goriva oslo-a9aju toplotu samo u termogenom pro"esu sagorevanja !ao takva,goriva danas predstavljaju osnovni izvor za do-ijanje toplotne energije i ušla su u sve pore našeg6ivota ;%<

7oriva se koriste preko po+ev od domaćinstva preko termoenergetski. i termote.ni+ki. postrojenja svi. vrsta 1kotlova, industrijski. i metalurški. peći5, klipni. motora sa unutrašnjimsagorevanjem, do mlazni. i raketni. motora Da -i se odre9ena materija mogla koristiti kaogorivo, mora ispuniti sledeće za.teve, i to:

• da sagorevanjem u kratkom vremenskom intervalu daje odre9enu koli+inu toplote koja

se mo6e ekonomi+no koristiti,• da se u prirodi mo6e naći u dovoljnim koli+inama,• da se lako mo6e eksploatisati,• da ne sadr6i prekomernu koli+inu negorivi. materija,• da ne menja sastav i karakteristike tokom skladištenja, transportovanja i rukovanja,• da daje produtke sagorevanja koji nemaju štetan uti"aj na materijale koji se koriste u

pro"esu,• da imaju povoljne ekološke karakteristike na okolinu 1da su produkti sagorevanja

-ezopasni po okolinu pojam =idealnog goriva>5

Idealno gorivo, koje -i zadovoljilo sve ove za.teve, na6alost ne postoji: Naj-olje je ono gorivokoje u spe"ifi+nim uslovima primene daje naj-olje rezultate ispunjavajući više ili manje svenavedene uslove ;%<

Današnji veliki -roj vrsta goriva javlja se kao posledi"a +injeni"e da se prirodna goriva, kakva sedo-ijaju neposredno po va9enju iz zemlje, prera9uju slo6enim pro"esima u "ilju do-ijanjakvalitetni. goriva, pogodniji. i efikasniji. za spe"ifi+ne namene korišćenja !ao primer mo6e senavesti nafta na je prvo-itno prera9ivana i korišćena samo za do-ijanje petroleja za



osvetljenje ?enzin i mazut, do-ijeni prilikom prerade, nisu imali primenu i smatrani su krajnjenepotre-nim i opasnim -alastom proizvodnje

Sa kontruisanjem gorionika, mazut je postao "enjeno i tra6eno gorivo za industrijske peći ikotlove Sa pojavom i razvojem klipni. motora, motorni. vozila i vazdu.oplova, po+eo je da se

koristi i -enzin Petrolej se koristi danas za pogon mlazni. motora *ako iz nafte do-ijamo nizdrago"eni. goriva:

• gorive gasove,• gorivo za oto motore 1-enzin5,• goriva za mlazne motore 1petrolej5,• goriva za dizel motore,• goriva za raketne motore 1spe"ijalne frak"ije5,• goriva za industrijske peći i kotolove

Prema agegatnom stanjuPrema stepenu prerade

P@I@DN' 7@I/' P@)@'A)N' 7@I/'

B/@S*

Drvo, treset, ugljevi 1ligntit,mrki, kameni5, gorivi,škrilj"i, uljani pesak

Drveni ugalj, -riketi, polukoks, koks i drugo

*)BN Nafta

?enzin, petroleum, dizel8motorsko gorivo, mazut,

alko.oli i drugo

7'S/I* Prirodni zemni gas

@afinerijski, destila"ioni,generatorski, -iogas i drugo

?roj danas korišćeni. goriva je veći i zato što doskora zanemariva goriva mogu -iti iskorišćena,uz veću "enu do-ijanja, s o-zirom na rastuću nestaši"u energetski. izvora pšta podela vrši senaj+ešće prema nji.ovom agregatnom stanju i prema na+inu njegovog do-ijanja Premaagregatnom stanju goriva se dele na +vrsta, te+na i gasovita, a prema na+inu do-ijanja na prirodna i prera9ena Pod prirodnim gorivom podrazumevamo ona goriva koja se nalaze u

prirodi i koja se mogu koristiti već posle odstranjivanja gru-i. primesa Prera9ena gorivado-ijaju se ili preradom prirodni. ili pro"esom u kome u+estvuju i prirodna i vešta+ka goriva

*a-ela %: pšta podela goriva

!od prera9eni. goriva -li6a podela o-u.vatila -i primarna i sekundarna prera9ena gorivado-ijena primarnim odnosno sekundarnim pro"esima prerade *ako -i -enzin, do-ijen osnovnim pro"esom prerade nafte, kojim se vrši samo fizi+ko razdvajanje nafte na niz produtaka, -io



produkt primarne prerade, a -enzin do-ijen postupkom krekovanja 1razlaganja te6i. naftni.derivata na lakše5 -io -i produkt sekundarne prerade ?enzin do-ijen iz uglja, postupkomsinteze, -io -i, analogno pret.odnom, sinteti+ki -enzin ;%<

*e+ni gasovi 1-utan5 -i -ili produkti primarne prerade, dok -i sintezni gas nastao delovanjem

vodene pare i u6arenog koksa 1sastavljen iz ugljenmonoksida i vodonika5 -io sinteti+ki gas

Pored ove podele, goriva se mogu razvrstati:

• prema postojanosti na toplotu 1toplopostojana i toplonepostojana5,• prema karakteru korišćenja 1energetska i te.nološka goriva5,• prema zapaljivosti 1samozapaljiva i nesamozapaljiva5,• prema primeni

Slika 1 Naftna -ušotina

. ZAHTEVI MOTORA U POGLEDU GORIVA



0a.teve koji motori SUS postavljaju prema gorivima, naj-olje ispunjavaju gasna i te+na gorivado-ijena na -azi derivata nafte

snovni za.tevi motora u pogledu potre-nog kvaliteta korišćenog goriva su:

• /isoka energnetska svojstva, odnosno visoka toplotna moć goriva,• Cako o-razovanje smeše 1mešanje sa vazdu.om5 pri svim radnim uslovima, a pose-no

pri niskim temperaturama,• /elika -rzina sagorevanja, ali ne sme sagoreti detonatno, eksplozivno,• Do-ra otpornost prema detonatnom sagorevanju 1*5• Sklonost ka samopaljenju 1Dizel5• Sagorevanje -ez taloga, pepela i ostataka,• Do-ra .emijska sta-ilnost, ne sme izazvati koroziju• Ne sme imati sastojke koji stvaraju toksi+ne komponente pri sagorevanju, stetna po

okolinu ili motor,• Mora -iti pogodno i sta-ilno za uskladištenje i manipula"iju i• Da ima nisku "enu ;#<

Spe"ifi+ni za.tevi vezani za odre9enu vrstu pro"esa kod goriva namenjenim motorima saunutrašnjim sagorevanjem su:

• za -enzinska goriva do-ra otpornost na detona"iju 1oktanski -roj5,

• za dizel goriva sklonost ka samopaljenju 1"etanski -roj5

Ugljovodoni+na goriva za primenu kod motora sa unutrašnjim sagorevanjem se dele naugljovodoni+na gasna goriva i ugljovodoni+na te+na goriva Ugljovodoni+na gasna goriva sumetan propan N7, i -utan CP7, i nji.ove osnovne karakteristike su: do-ro i lakoo-razovanje smeše, do-ro sagorevanje, povoljan sastav produkata sagorevanja 1niska emisija, # i E5, do-ra otpornost na detona"iju, ote6ana manipula"ija pri skladištu i transportu

Ugljovodoni+na te+na goriva su:

• -enzin laki ugljovodoni"i sa F82 atoma temperatura ispravanja u opsegu F$G8#$$G,

primenjuje se kod -enzinski. motora 1*5,• kerozin ugljovodoni"i sa 38%# atoma temperatura ispravanja u opsegu %F$G8H$$G,

koriste se kod gasni. tur-ina,



• lako dizel gorivo ugljovodoni"i sa %#8% atoma temperatura ispravanja u opsegu

##$G8HF$G, primenjuje se kod laki. dizel motora,• teško dizel gorivo ugljovodoni"i sa %J8#$ atoma temperatura ispravanja u opsegu

H$$G8HF$G, primenjuje se kod sporo.odni. industrijski., i -rodski. dizel motora ;#<

!. OSNOVNE KARAKTERISTIKE MOTORSKIH GORIVA

7ornja toplotna moć 8 E7 koli+ina toplote koja se do-ije potpunim sagorevanjem jedini+nemase goriva pod sledećim uslovima: ugljenik i sumpor se nalaze u o-liku svoji. oksida, dosagorevanja azota nije došloK produkti sagorevanja su dovedene na po+etnu temperaturu 1#$G5Kvoda iz goriva i ona do-ijena sagorevanjem vodonika je u te+nom stanju

Donja toplotna moć E7 koli+ina toplote koja se do-ije potpunim sagorevanjem jedini+nemase goriva pod sledećim uslovima: ugljenik i sumpor se nalaze u o-liku svoji. oksida, dosagorevanja azota nije došloK produkti sagorevanja su dovedene na po+etnu temperaturu 1#$G5Kvoda iz goriva i ona do-ijena sagorevanjem vodonika je u parnom stanju Ste.iometrijskakoli+ina vazdu.a Cmin, C*E minimalna koli+ina vazdu.a neop.odna za sagorevanje jedini+ne mase goriva ;H<



Slika 7rani"e upaljivosti .omogene smeše

*emperatura samopaljenja je temperatura na kojoj se pripremljena goriva smeša pali pod

dejstvom sopstvene energije 1-enzini 3F$82$$, F$83$$ dizel goriva !5 *emperatura paljenja je temperatura na kojoj se pripremljena goriva smeša pali pod dejstvom spoljnog izvora upaljenja parametar va6an za skladištenje i transport goriva *emperatura kristaliza"ije, zamućenja ikristaliza"ije odnose se na ponašanje goriva 1dizel pre svega5 na niskim temperaturama, a grani"eupaljivost na o-last sastava smeše u kojoj je moguće upaliti smešu

tpornost na detona"iju oktanski -roj ? 1N5 je pro"entualni udeo izooktana 13E%35 usmeši izooktana i N .eptana 1E%&5 koja detonira pri istim uslovima kao i ispitivano gorivoPolazi se od referentnog oktanskog -roja izooktana ? L %$$ 1otporan na detona"iju5 i N

.eptana ? L $ 1izrazito neotporan na detona"iju5 ? se odre9uje prema spe"ijalnimstandardizovanim metodama na istra6iva+kim motorima @ sa promenljivim stepenomsa-ijanja ;H<



Slika ! Indikatorski dijagram pritiska tokom sagorevanja sa detoa"ijom

!.1 U"i#a$ %&%'i(a )%"%*(i+ '(-i(a (a */%*)a(& i )i&i$0 )%"%*a

Motorni -enzini moraju da imaju ne samo odgovarajući oktanski -roj i kvalitet u primeni, nego ida zadovolje stroge ekološke propise U tom smislu promenjena je klasi+na te.nologija proizvodnje motorni. -enzina kao i terminologija *ako danas govorimo o reformulisanimmotornim -enzinima 1@75 @7 je -enzin +ija je struktura proizvodnje 1sastav5 promenjenaradi smanjenja emisija štetni. materija iz vozila saglasno ekološkim propisima 'gen"ije zazaštitu 6ivotne sredine 1)P'5 potre-i kontrolisanja pojedini. karakteristika 1oso-ina5 goriva inji.ov uti"aj na emisiju i performanse motora reći će se više u narednom tekstu ;J<



OKTANSKI KVALITET GORIVA

ktanska vrednost je merilo otpornosti goriva prema nenormalnom 1neregularnom5 sagorevanju

Postoje dve la-oratorijske metode za odre9ivanje ? -enzina: jednom se odre9uje istra6iva+kioktanski -roj 1NN5, a drugom motorni oktanski -roj 1M?5 /rednosti za NN su veće odvrednosti za M? i razlika izme9u ove dve vrednosti se naziva osetljivost -enzina i ista ne -itre-alo da premašuje vrednost od %$ jedini"a /ozila su projektovana i kali-risana za odre9enuoktansku vrednost 'ko se koristi m- sa ni6im ? od potre-nog, dolazi do lupanja= u motorušto mo6e da prouzrokuje oz-iljno oštećenje istog !orišćenje -enzina sa većim ? od potre-nogneće po-oljšati performanse vozila U svetskoj povelji goriva navode se tri oktanske grada"ijeM? i to sa sledećim vrednostima za NNOMo-: 2%O3#F, 2FO3F, i 23O33 u "ilju zadovoljenjamaksimalne fleksi-ilnosti na tr6ištu Ne postoji o-aveza proizvodnje, odnosno plasmana sve trigrada"ije -enzina

SADRŽAJ SUMPORA (S)

Sumpor ima nepovoljna dejstva na ukupnu emisiju i na vek komponenti i samog motora Sumpor ima zna+ajan uti"aj na emisiju vozila zvog smanjenja efikasnosti katalizatora Smanjenjesumpora će dovesti neposredno do smanjenja emisije na putu iz vozila koja su opremljenakataliti+kim konvertorima *ako9e -enzin sa niskim sadr6ajem sumpora je nu6an za uvo9enje

novi. takozvani. te.nologija siromašne smeše, kojima se smanjuje potrošnja goriva za %F8#$4ve te.nologije su veoma osetljive na sumpor u gorivu

SADRŽAJ OKSIGENATA

rganski oksigenati kao što su M*?), )*?) 1metil8, etil ter"ijarni-util etar5 i etanol +esto sedodaju -enzinima za povećanje ?, povećanje -enzinskog pula, ali tako9e i radi smanjenjaemisije !ada se uporede poda"i o emisija za goriva koja sadr6e etanol sa onima koje sadr6eM*?) prednost je data etrima Me9utim, u poslednje vreme u S'D se vodi kampanja kojom setra6i za-rana korišćenja M*?), kod proizvodnje M? z-og zaga9enja izvora pitke vode do koji. je došlo pri ak"identnim situa"ijama ksigenati z-og rastvorljivosti lako migriraju sa podzemnim vodama i zagadili su izvore pitke vode u nekolika dr6ava u S'D



SADRŽAJ OLEFINA

lefini su nezasićeni ugljovodoni"i 1E!5 i u mnogo primera, z-og relativno visoke oktanske

vrednosti, do-re su komponente za M? ?enzin do-ijen kataliti+kim krekovanjem 15 jetipi+an primer olefinske komponente M? Me9utim olefini u -enzinu mogu dovesti do stvaranjataloga i povećane emisije raktivni. E 1oni. koji generišu ozon5 i toksi+ni. jedinjenja kao što sudieni lefini su termi+ki nesta-ilni i mogu dovesti do stvaranja smola i taloga Uti"aj olefina na poten"ijal generisanja ozona jasno je pokazan u S'D kroz 'uto8oil program, kada je dokazanoda smanjenje ukupni. olefina sa #$ na F4 zna+ajno smanjuje poten"ijal generisanja ozona

SADRŽAJ AROMATA

'romati su jedinjenja koja sadr6e najmanje jedan -enzinski prsten i predstavljaju do-re oktanskekomponente -enzina i komponente goriva visoke energetske vrednosti Sadr6aj aromata u gorivumo6e povećati talog koksa u motoru 1komori za sagorevanje5 i povećati emisiju izduvni. gasovauklju+ujući i ugljen dioksid 1#5 Sagorevanje aromata u motorima mo6e da dovede dostvaranja veći. kon"entra"ija kan"erogenog -enzena u izduvnom gasu *ako na primer smanjenjem ukupni. aromata sa JF na #$4 dovodi do smanjenja ukupni. štetni. emisija od #J41J4 od ukupne toksi+ne emisije je -io -enzen5

SADRŽAJ BENZENA

?enzen se prirodno javlja kao sastavni deo nafte i tako9e kao proizvod postrojenja kataliti+kogreformiranja -enzina na kome se proizvode visokooktanske -entinske komponente *ako9e je poznat kao kan"erogena materija !ontrola nivoa -enzena u -enzinu, koja je regulisana

propisima u mnogim zemljama, najdirektniji je na+in da se ograni+e emisije -enzena prekoispravanja ili izduvne emisije automo-ila

SADRŽAJ OVLONIH ADITIVA



'ditivi na -azi olovni. alkila 1*), *M5 korišćeni su, ili se još uvek koriste u nekim zemljamakao jeftin na+in za povećanje oktanskog -roja -enzina Niskoolovni -enzini sa sadr6ajem olovaod $$FgOC pri.vaćeni su na tr6ištu olovni. -enzina *ako je, još uvek, o-ez-e9ena adekvatna

zaštita motora stariji. vozila, sa mekim sedištem ventila ?ezolovni -enzini su potre-ni radi podrške te.nologijama za kontrolu emisije kao što su kataliti+ki konvertori i senzori kiseonika!ako se efikasnost katalizatora u kataliti+kim konverterima uvećava, toleran"ija na zaga9enjeolovom se smanjuje, tako da +ak i neznatna kontamina"ija katalizatora sa olovom mo6e da uništimoderan konvertorski sistem o-rade izduvni. gasova

!. U"i#a$ %&%'i(a i-l 2%*i3a (a */%*)a(& i )i&i$0 )%"%*a

Pre nego što je emisija -ila propisana, dizel gorivo je moralo da zadovolji neke jednostavneza.teve 7orivo je moralo da -ude pogodno za rukovanje od rafinerije do rezervoara u vozilu,zatim da -ude pogodno za korišćenje u sistemu za u-rizgavanje, da se pali spontano i do-ro1zadovoljavajuće5 sagoreva u motoru *ako9e, ne -i tre-alo da se sa vremenom degradira ili daošteti površine sa kojima je u dodiru Neke sadašnje oso-ine dizela kao što su: viskoznost,te+enje na niskim temperaturama i temperatura paljenja su kontrolisane da -i se o-ez-edilazadovoljavajuća performansa motora Druge oso-ine goriva kao što su: "etanski -roj 1?5,

sadr6aj aromata, gustina, sadr6aj sumpora 1S5 i 'S*M destila"ija uti+u i na emisiju i na performanse motora ;J<

CETANSKI BROJ GORIVA

etanski -roj 1?5 je merilo kvaliteta dizel goriva i rezultat je moto testa koji meri kašnjenje paljenja goriva, odnosno vreme od u-rizgavanja do paljenja ili samoupaljenja goriva Na vremekašnjenja paljenja uti+u mnoge od fizi+ki. oso-ina goriva: viskoznost, gustina, i opseg klju+anjai njegov .emijski sastav etanski -roj se odre9uje upore9enjem kašnjenja paljenja dizel gorivasa smešom referentnog goriva /isok ? je pokazatelj 1indika"ija5 da gorivo ima kraće kašnjenje paljenja Povećanjem ?, na primer, sa F% na &%, namešavanjem dizelski. komponenti savisokim ? ili dodavanjem aditiva, uo+eno je smanjenje emisije Ek 1pri malom opterećenjumotora5, smanjenje emisije , kao i smanjenje emisije nesagoreli. ugljovodonika Besti"e



emitovane iz dizel motora sadr6e izme9u ostalog: ugljenisanu gare6 1+a95, nesagoreleugljovodonike koji se definišu terminom rastvorljive organske frak"ije 1S5 i sulfate nastaleoksida"ijom S# Merenje ? korišćenjem ispitnog motora je skupo i za.teva dosta vremena!ao rezultat koristi se "etanski inde 1I5 kao alternativna spe"ifika"ija u nekim zemljama I je pro"ena stvarnog ? goriva uz korišćenje razli+iti. karakteristika goriva kao što su: gustina

goriva na %FG i temperatura pri kojoj predestiliše F$4 goriva 1'S*M5, ili gustina goriva na%FG i njegova anilinska ta+ka Postoje -rojne korela"ije za odre9ivanje ?S/ pomoćuvrednosti za !I etanski -roj je veći za nekoliko jedini"a od "etanskog indeksa Standardnekorela"ije ne va6e kod ispitivanja +isti. ugljovodonika 1E5, sintetskog goriva, i dizel gorivakojima su dodati aditivi radi pro-oljšanja "etanskog -roja 1?5

SADRŽAJ AROMATA

Sadr6aj aromata u dizel gorivu se odnosi na aromatska jedinjenja koja u svom molekulu sadr6e jedan ili više -enzinski. prstena 1poliaromatski ugljovodoni"i, P'E5 Najnovija prou+avanja su pokazala da smanjenje aromata dovodi do smanjenja svi. regulisani. emisija, dok druga ukazujuda smanjenje emisije nesagoreli. E Nk i +esti"a +a9i 1PM5 mo6e da se ostvari samosmanjenjem udela P'E u dizel gorivu !od malog opterećenja motora, veći deo P'E iz dizelgoriva mo6e se naći u rastvorivim organskim frak"ijama 1S5

GUSTINA

'ko gorivo ima manju gustinu potre-no je du6e vreme u-rizgavanja da se do-ije ista masagoriva u "ilindru Du6e vreme u-rizgavanja dovodi do ni6i. temperatura pri sagorevanju goriva imanjeg stvaranja N !od većeg opterećenja i veći. -rzina motora, period du6eg u-rizgavanja

uzrokuje nepotpuno sagorevanje, tj veću emisiju nesagoreli. ugljovodonika i ugljen monoksida

SUMPOR



Sumpor u dizel gorivu sagoreva dajući sumpor dioksid 1S#5 Deo S# dalje oksidiše u sulfate,koji se ve6u sa vodom stvarajući jedan deo +esti+ni. materijala !ada se koristi odgovarajućikatalizator, radi smanjenja emisije E i PM, S# mo6e da se oksidiše do sulfata *o mo6e

dovesti do zna+ajnog povećanja emisije PM z-og smanjenja efikasnosti katalizatora Niskosumporni dizel je neop.odan za efikasan rad savremeni. ure9aja i postupka post8tretmanaizduvni. gasova iz dizel motora kao što su:selektivna kataliti+ka reduk"ija, kataliti+ka oksida"ija, plazma prigušiva+i, N, reduk"ija

ASTM DESTILACIJA

pseg destila"ije dizel goriva ima zna+ajan uti"aj na u+inak motora, naro+ito u motorima saumerenim i visokim -rzinama 'ko je gorivo previše isprljivo motor gu-i snagu i efikasnostzvog parnog d6epa= u sistemu goriva ili zvog loše penetra"ije kapi u "ilindar S druge strane,ako je isparljivost mala, motor gu-i snagu i efikasnost kao rezultat lošeg atomiziranja goriva0na+ajna su o-a opsega destila"ije: po+etni 1*%$5 i završni 1*2$5 'ko je %$4 temperaturadestila"ije suviše visoka motor teško startuje, a ako je 2$4 temperatura suviše visoka povećavase emisija nesagoreli. ugljovodonika

4. POJAM I VRSTA ALTERNATIVNIH GORIVA

Naftna te+na goriva su toliko ušla u svakodnevni"u da se sva ostala goriva nazivajualternativnim ?ez o-zira na prednosti te+ni. naftni. goriva, z-og ograni+eni. rezervi nafte,razmišlja se i intenzivno radi na nala6enju alternativni. goriva koja će -iti zamena naftnim

derivatima

Po agregatnom stanju alternativna goriva mogu -iti:

• te+na,• +vrsta i,• gasovita ;#<



Sadašnji vozni park je projektovan za te+na goriva 7asna su naj-li6a primeni u motorima SUS, jer se sagorevanje o-avlja u gasnoj fazi, +vrsta se samo pominju Ima neki. eksperimenata saugljenom prašinom, ali to su samo la-oratorijski pokušaji

4.1 Ga&%3i"a 52a&(a6 al"*(a"i3(a 2%*i3a

7asovita goriva su sastavljena od ekstra laki. derivata nafte, sa daleko najvećim udelom metanau se-i i nešto manje drugi. laki. ugljovodonika va goriva se do-ijaju ili direktno iz zemlje1zemni ili prirodni gas5 ili se do-ijaju industrijskom preradom nafte !ada se govori o gasovima,kao gorivima, mora se znati da se radi o smešama razni. ugljovodonika

7asna goriva mogu -iti:

• Prirodna• /ešta+ka

P*i*%(% 2a&(% 2%*i3% je zemni gas, koji je redovni pratila" nalazištima nafte 7lavni sastojak mu je metan EJ

V7"a8ka 2a&(a 2%*i3a su: svetleći gas 1do-ija se suvom destila"ijom +vrsti. goriva5 igasogeneratorski gas 1do-ijen gazifika"ijom +vrsti. goriva5, to je postupak u gasogeneratorimagde se reduk"ijom na visokoj temperaturi do-ijaju gasne komponente i E#, koje predstavljaju sagorive komponente

7asna goriva imaju sledeće prednosti:

Do-ro i lako o-razovanje smeše, jer se lako mešaju sa vazdu.om, Sagorevaju -ez ostataka i taloga na klipu i ventilima,•

mogućuju ujedna+enu distri-u"iju smeše kod više"ilindri+ni. motora,• mogućuju -rzo i lako startovanje i pri niskim temperaturama,• Pravilno sagorevaju u motoru pri niskim temperaturama,• Imaju povoljan sastav izduvni. gasova, sagorevaju -ez dima i +a9i,• Ne razre9uju ulje svojim kondenzatorom i• Imaju do-ru otpornost prema detonantnom sagorevanju 1va6i za * motore5, pa mogu

raditi i sa višim stepenima kompresije



0-og nepogodnog transporta odnosno distri-u"ije gasnja goriva imaju ograni+enje u upotre-i i to

im je najveća mana 7asovita goriva su vrlo pogodna za primenu u motorima SUS

!ao alternativna goriva za motore SUS postoje sledeća gasna goriva:

• te+ni naftni gas,• te+ni prirodni gas,• komprimovani prirodni gas,• vodonik

4.1.1 Tečni naftni gas (TNG)

*okom destila"ije nafte dolazi do izdvajanja pojedini. ugljovodonika 1.Em5 razli+ite strukturei razli+itog odnosa ugljenika i vodonika, po+ev od najlakši. frak"ija 1sa jedan do dva atomaugljenika u molekulu ugljovodonika kao što su metan EJ i etan #E&5, preko srednji. 1kao

što su .eptan E%& 3E%3 i oktan5 i teški. frak"ija 1kao što je "etan %&EH#5, do najte6i. 1kaošto su ugljovodoni"i koji +ine mazut5 Ugljovodoni"i izme9u laki. I srednji. frak"ija 1kao što su propan HE3 i -utan JE%$5, na atmosferskom pritisku i normalnoj temperaturi od oko #$G,nalaze se u gasovitom stanju, ali pri nešto ni6oj temperaturi ili pri nešto višem pritisku urezervoaru ostaju u te+nom stanju Mešavine ti. frak"ija +ine tkzv te+ne naftne gasove ;H<

Naziv =te+ni naftni gas> ili na engleskom “Liqueie! Pe"#$%eu& G' 1CP75, koristi se zakomer"ijalnu mešavinu propana i -utana u razli+itim odnostima, pa se pored toga +esto naziva i*%a(9'0"a( 2a& Pored ovi. zasićeni. ugljovodonika u mešavini koja +ini te+ni naftni gasnalaze se i primese drugi. ugljovodonika, pre svega nezasićeni ugljovodoni"i propilen HE& i

-utilen JE3 kao i izomeri ovi. ugljovodonika *e+ni naftni gas do-ijen izdvajanjem iz prirodnog gasa uglavnom poseduje ugljovodonike parafinskog tipa, dok *N7 do-ijen preradomnafte ima i nezasićene ugljovodonike

*a+an sastav komer"ijalnog *N7 zavisi ne samo od na+ina do-ijanja, već i od 6eljeni.karakteristika mešavine, odnosno temperaturni. uslova eksploata"ije motora



Slika 4 ktanski -roj *N7

*e+ni naftni gas je -ez-ojan, veoma zapaljiv i eksplozivan gas, karakteristi+nog mirisa Smeša propana i -utana je gotovo dva puta te6a od vazdu.a Spada u grupu o-i+ni. zagušljiva+a Nijeotrovan, ali u većim kon"entra"ijama u vazdu.u deluje kao anestetik i +ak mo6e da prouzrokujegušenje usled nedostatka kiseonika

Pose-no tre-a -iti oprezan da *N7 ne do9e u dodir sa ko6om, jer će usled intenzivnogisparavanja na ko6i, lokalno prouzrokovati promrzline /rlo je agresivan, tako da izazivadegrada"ije gume i plastike 0ato se pri formiranju gasne instala"ije mora voditi ra+una o iz-orumaterijala Sa vazdu.om stvara eksplozivne smeše koje se lako mogu zapaliti 7rani"e

eksplozivnosti u zapreminskim pro"entima gasa sa vazdu.om za propan iznose od #,% do 2,F aza -utan %,2 do 3,F Donja grani"a eksplozivnosti za smešu propan8-utan 1HF:&F5 iznosi #4, 24,a gornja relativnog zapreminskog prostora ;H<

*e+ni naftni gas -urno sagoreva, oslo-a9ajući ugljen8dioksid i vodenu paru, pri +emu seoslo-a9a i velika koli+ina toplote Najviša temperatura plamena sagorevanja smeše propana i -utana sa vazdu.om je oko %2$$G Qedna od glavni. karakteristika -utana i propana je pritisak



pare koja je u ravnote6i sa te+nošću u zatvorenom prostoru, npr pritisak pare -utana je $,$$F -ara na $G i $,3 -ara na %FG, dok je pritisak pare propana J -ara i F8& -ara, respektivno Drugaveoma -itna karakteristika po kojoj se ova dva gasa razlikuju je ta+ka klju+anja, tj temperaturena kojoj iz te+nog stanja, -utan i propan prelaze u gasovito Propan prelazi u te+no agregatnostanje na 8JHG, dok -utan prelazi u te+no agregatno stanje na $G

/eoma zna+ajna prednost *N78a u odnosu na klasi+na goriva je i +injeni"a da izduvna emisija*N78a znatno manje degradira 6ivotnu okolinu 0natno je jeftiniji od -enzina i produ6ava radnivek motora, jer ne stvara koroziju *ako9e, ne stvara kondenza"iju goriva po zidovima "ilindra

Slika : ?o"a za te+ni naftni gas

4. T8(a al"*(a"i3(a 2%*i3a



!ao najperspektivnija alternativna te+na goriva smatraju se goriva na -azi alko.ola 'lko.oli semogu koristiti kao +ista alko.olna goriva ili kao mešavine sa te+nim naftnim gorivima urazli+itim pro"entima 'lko.oli se do-ijaju od materija -iljnog porekla i mogu se proizvesti iz

o-novljivi. izvora energije, +esto se nazivaju i -io gorivima ?iogoriva predstavljaju goriva kojaimaju pozitivne efekte na zaštitu 6ivotne sredine, odnosno na smanjenje emisije #

'lko.olna goriva imaju sledeće do-re oso-ine:

• lako o-razuju smešu sa vazdu.om,• imaju do-ru toplotnu moć i -rzinu sagorevanja,• ;pogodni su za distri-u"iju i manipula"iju i dr

0-og svoji. oso-ina su jednostavna zamena za te+na naftna goriva U odnosu na konven"ionalnagoriva, koja su po .emijskom sastavu uglavnom ugljovodoni"u, -iogoriva imaju kiseonik u svomsastavu, pa se zato još i nazivaju oksigenovana goriva ili oksigenati va goriva, generalno imajudo-re karakteristike prilikom primene motorima SUS Ukoliko se dodaju motornim -enzinima povećavaju oktanski -roj goriva Najveća mana im je raslojavanje koja dolazi do izra6aja prilikom mešanja sa gorivima fosilnog porekla, koje je izra6enije na niskim temperaturama ;#<

Najveće šanse za upotre-u kao te+na -iogoriva imaju:

• metil i• etil alko.ol

*+,+- Me"'.$%

Metanol se mo6e smatrati o-novljivim energentom, s o-zirom da se mo6e do-iti i iz -iljaka,vrenjem skro-a ili šećera, pored sinteti+kog na+ina do-ijanja iz uglja ili zemnog gasa ?ez o-zira

na na+in do-ijanja metanola, resursi iz koji. -i se do-ijao, prema do sada raspolo6ivim poda"ima, su zadovoljavajući !ao gorivo, po svojim pogonskim karakteristikama i energetskojgustini 1spe"ifi+noj energiji5 kR.Okg, sli+no je klasi+nim te+nim gorivima, osim što je metanolotrovan za ljude Sa aspekta te.ni+ke mogućnosti smatra se da su sva pitanja već rešena, tim prešto i sada znataj -roj vozila u nekim dr6avama koristi ovo gorivo 1npr ?razil sa &$4 vozila koja



koriste metanol5 Me9utim, u našoj zemlji "ena sirovine i proizvodnje metanola trenutno nisukonkurentni "eni klasi+ni. goriva

!ao i kod ostali. goriva iz -iljni. sirovina 1-iljna ulja5, smatra se da nji.ova primena sa aspektaemisije # povoljna, -olje re+eno neutralna na atmosferu, o-zirom da je koli+ina # koja se

emituje sagorevanjem isti. jednaka koli+ini koju -iljke apsor-uju iz atmosfere radi ostvarenjafotosinteze ;F<

Slika ; ikljus o-novljivosti izvora energije alko.ola



:. ZAKLJUČAK

?rzi ravoj motoriza"ije, sve stro6i ekološki za.tevi, kao i +injeni"e da su rezerve fosilni. gorivaograni+ene, neminovno je doveo i do preispitivanja koja vrsta goriva za motorna vozila, poreddo-ro poznarog -enzina i dizela, mogu zadovoljiti sve oštrije ekološke i -ez-ednosne za.teve itako omogućiti pri.vatljiv dalji razvoj drumskog sao-raćaja

Ukupni te.nološki razvoj poslednji. de"enija usmeren je, pored ostalog, na rešavanje dvakrupna, glo-alna pro-lema: zaštitu okoline i o+uvanje prirodni. resursa vo se u velikomstepenu odra6ava i na drumski sao-raćaj, odnosno industriju motorni. vozila )kologija se,me9utim, ne odnosi samo na o+uvanje okoline, već i na ra"ionalno korišćenje energije

Pod alternativnim gorivom se, u širem smislu, smatraju goriva koja su u stanju da zamene postojeća klasi+na goriva za pogon motorni. vozila, kao što su motorni -enzin i dizel gorivoPa6nja se usmerava na razli+ita alternativna goriva: propan8-utan, u javnosti poznat kao te+ninaftni gas 1*N75, metanol, etanol, -io8dizel gorivo i metan, tj prirodni gas !ao rešenje za dalju -udućnost pose-no se istra6uje i vodonik koji, gledano sa više aspekata, ima naj-oljekarakteristike



;. LITERATURA

;%< @adanović M, 7oriva, Mašinski fakultet, ?eograd, %22J

;#< Nestorović D, Motorna /ozila II, Skripta sa predavanja, /isoka te.ni+ka školastrukovni. studija u !ragujev"u, #$%#

;H< Milovanović M, Spasojević S, /u+ković /, Serijska proizvodnja vozila i*N7 oprema, nau+no stru+ni skup /ozila sa pogonom na gas, ?eograd, #$$F

;J< /einović S, Pešić @, Petković S, Pogonski materijali motorni. vozila,

Mašinski fakultet, !ragujeva", #$$$;F< www.slideshare.net/masfaknis/alternativni-izvori-toplote-

alternativna- goriva-motora-sus

;&< .ttp:OOkole"omOgalerijeOugradnja8gasa8plina8pors".eO

http://www.slideshare.net/masfaknis/alternativni-izvori-toplote-alternativna-


http://www.kolew.com/galerije/ugradnja-gasa-plina-porsche/

http://www.kolew.com/galerije/ugradnja-gasa-plina-porsche/



Documents

Visoka Tehnička Škola Motori Sus 2