+7(927)720-11-84

Цели и задачи проекта

Внедрить комплекс МСХК в систему автотранспорта, который позволят решить один из главных вопросов: Энергосбережение

Жидкое углеводородное топливо относится к конечным ресурсам, причем легкоизвлекаемые запасы по всему миру подходят к концу, что, в частности, стало одним из драйверов роста важности Арктики как региона. Фактическая безальтернативность жидких углеводородов в качестве топлива в ряде отраслей диктует необходимость снижения его расхода и токсичности выхлопа, то есть – повышения энергоэффективности.

На данный момент рост энергоэффективности по многим направлениям включен в государственную политику всех развитых государств и многих развивающихся.

Главным ограничением роста энергоэффективности для сжигания углеводородного топлива в ДВС является столетний период его развития, поскольку наиболее простые и дешевые способы уже реализованы, а дальнейший рост требует или высоких затрат, или применения «новых физических принципов», малоизученных и зачастую непонятных самим разработчикам.

В качестве одного из главных направлений решения данной проблемы является применение альтернативных видов топлива, которые или меняют жидкие углеводороды в ДВС, или вообще приводят к отказу от ДВС. Практика показала, что у этого направления тоже есть значительные ограничения, которые не везде удается преодолеть.

  • Метан. Имеет высокий уровень внедрения, существуют отработанные технологии, применяется не только как основное топливо, но и встраивается на жидкотопливные ДВС. Недостатки также хорошо известны:
  • Стоимость машин увеличивается значительно. Так, КАМАЗ-65117 с индексом 35 (метаново-дизельный) стоит чуть больше четырех миллионов рублей, тогда как аналогичный дизельный — на миллион рублей дешевле.
  • При использовании специализированного метанового двигателя возникает серьезный риск не доехать до заправки, то есть применимы такие машины только на «коротком плече», внутригородских маршрутах.
  • В дизельных двигателях использовать чистый метан нельзя, поэтому его смешивают с дизелем в пропорциях, близких к 50/50, что снижает скорость окупаемости, а также заставляет возить баки двух типов топлива, заезжая на заправочные станции в два раза чаще.
  • Хотя низкая цена метана окупает высокую стоимость оборудования и необходимость регулярной поверки баллонов, однако неспециализированные двигатели быстрее выходят из строя за счет нерасчетных режимов работы топливной смеси, в том числе – высокой тепловой нагрузке при сгорании смеси, нарастание нагара на впускных клапанах, рост температуры выхлопных газов, повышения температуры и расширения поршня из-за отсутствия охлаждения жидким топливом, отсутствие разжижения и «размытия» масляной пленки в зоне остановки верхнего компрессионного кольца в ВМТ и отсутствия смазки топливом.
  • Вес дополнительного оборудования снижает полезную нагрузку, поскольку каждый баллон на 100 л газа весит 60-80 кг. При этом топливные емкости для дизеля также приходится оставлять.
  • Снижается мощность двигателя, что критично не только для динамики разгона, но и для подъема в гору с полной загрузкой, что болезненно для «дальнего боя».
  • Электричество. Полноценно внедренных грузовых транспортных средств на электротяге не существует. Также нет точных данных по экономике электротяги, однако можно констатировать следующее:
  • Аккумуляторы имеют очень высокую стоимость.
  • Вес блока аккумуляторов значительно снижает полезную нагрузку.
  • Литиевые батареи чувствительны к низким температурам и перегреву.
  • Литиевые батареи требуют применения редкоземельных металлов, которые добываются открытым способом. Экологический эффект становится не столь очевиден с учетом этого фактора. Утилизация требует значительных финансовых затрат.
  • Водород. Грузовые транспортные средства на водородной тяге только разрабатываются. На основании анализа существующих прототипов можно заключить следующее:
  • Применение водорода приводит к ускоренной коррозии существующих типов ДВС.
  • Баллоны для водорода сопоставимы с метановыми: тяжелые и значительно снижают полезную нагрузку.

Анализ данной проблематики позволяет выделить отдельные сегменты, в которых наиболее остро стоит проблема энергосбережения при использовании машин с ДВС на жидком топливе.

В сельском хозяйстве большие площади обрабатываемых земель исключают создание достаточной инфраструктуры для применения метана, как дешевого топлива, но крайне дорогого в эксплуатации. Создание стационарных заправочных станций требует подведения полноценной газовой трубы. Отчасти проблему отсутствия газовых заправок могут помочь решить передвижные газонаполнительные станции, сделанные на базе обычных полуприцепов. Суммарный объем баллонов — до 5000 кубометров. Но стоимость такого газового автопоезда почти 26 млн. рублей. Также в несколько раз увеличивается время на заправку транспорта, что крайне болезненно при сжатых сроках выполнения любых работ на полях.

Электрификация сельскохозяйственного оборудования также представляется нецелесообразной ввиду огромной потребности в хранилищах электричества или в стационарной инфраструктуре – трансформаторных подстанциях и ЛЭП, а также в самом электрическом оборудовании. Скорость зарядки также несопоставимо ниже, чем на углеводородном топливе.

Отдельной проблемой электрификации сельского хозяйства является использование редкоземельных металлов, цена которых значительно растет из-за роста потребления в электрической инфраструктуре. Это также двигает цену на электрические моточасы техники, что, в свою очередь, усиливает давление на сельхозпроизводителей.

В грузовых перевозках на первый план выходят иные факторы.

Для наземного грузового транспорта возможно создать разветвленную сеть любых заправочных станций, как метановых, водородных, так и электрических. Однако есть ряд значительных недостатков такого решения. Самый развитый тип альтернативного топлива – метан, однако в дизельных двигателях он не может использоваться самостоятельно, лишь в пропорции 1:1, что не только съедает часть экономии, но и создает ряд проблем: повышенный износ двигателя, двойные заправочные станции, снижение мощности. Наиболее болезненны эти проблемы в дальнемагистральных перевозках, где эффект масштаба усугубляет их до неприемлемых уровней.

Если использовать двигатели, предназначенные именно для метана, то становится очень критична зависимость от инфраструктуры. Неудачный логистический расчет приведет к исчерпанию топлива без возможности дозаправиться «из канистры». На железнодорожном транспорте этого можно избежать ввиду ограниченности маршрутов, но не по всем направлениям.

 

Обратная связь

 
Award 2013

Жигулёвская долина

Мы являемся резидентом технопарка в сфере высоких технологий "Жигулевская долина".

Award 2011

Защищено патентом

Комплекс магнитной сепарации и холодного крекинга является запатентованной технологией.