Komprimiertes Erdgas ist Definition, Zusammensetzung, Eigenschaften

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-02 13:52

Moderne Personen-, Personen- und Frachtfahrzeuge werden natürlich in den meisten Fällen mit Erdöl betrieben. Manchmal können Autos jedoch mit komprimiertem Erdgas gefüllt werden. Dieser Kraftstoff hat zunächst einmal den Vorteil, dass er derzeit als das sparsamste Automobil gelten kann.

Definition und was sie ist

Bis 1994 hieß komprimiertes Gas einfach verflüssigtes Erdgas. Derzeit ist diese Art von Kraftstoff bei Autofahrern sehr beliebt. Es ist gewöhnliches CNG-Erdgas, Methan, das auf speziellen Geräten auf einen Druck von 20 MPa komprimiert und in Flaschen gefüllt wird. Letztere werden weiter direkt in das Auto eingebaut und in dessen Kraftstoffsystem eingebunden.

Vor- und Nachteile

Komprimiertes Erdgas ist also nur verflüssigtes Methan. Die Vorteile dieser Art von Kraftstoff sind neben der KostenersparnisMasse hat. Die Vorteile von CNG sind unter anderem:

• Verlängerung der Motorlebensdauer durch Rußfreiheit;
• Umweltsicherheit;
• Motorgeräusche reduzieren;
• Zuverlässigkeit.

Natürlich hat komprimiertes Gas als Brennstoff einige Nachteile. Dazu gehören zum Beispiel:

• hohe Kosten für die Umstellung eines Autos auf Benzin;
• große Abmessungen von CNG-Tanks;
• etwas Motorleistungsverlust;
• möglicher Gasgeruch.

Empfang

Erdgasmethan an Stationen mit speziellen Kompressoren verflüssigen. Es wird in speziell konstruierten Lagertanks gelagert und transportiert. Eigentlich wird Erdgas an CNG-Tankstellen auf dem üblichen Weg geliefert - durch Hauptleitungen. An solchen Stationen sind natürlich verschiedene Normen für den Transport, die Aufbereitung, die Speicherung und die Einspeisung von komprimiertem Erdgas zu beachten. GOST 27577-2000 ist ein Dokument, nach dem alle diese Vorgänge ausgeführt werden müssen.

CNG-Zusammensetzung

CNG wird also aus gewöhnlichem Methan durch Kompression hergestellt. Dementsprechend hat es die gleiche Zusammensetzung. Das heißt, es ist eine Mischung aus CnH2n+2-Kohlenwasserstoffen. Hauptbestandteil von CNG ist, wie bereits erwähnt, Methan CH4. Sein Anteil im komprimierten Gas beträgt etwa 98 %. Auch schwerere Kohlenwasserstoffe können CNG-Bestandteile sein:

• Ethan C₂N_6;
• ButanS₄N_10;
• Propan C₃H_8.

In einem solchen Gas können auch Nicht-Kohlenwasserstoffe enth alten sein:

• Wasserstoff H_2;
• Kohlendioxid CO_2;
• helium He;
• Stickstoff N_2;
• Schwefelwasserstoff H_2S.

Erdgas entsteht, das anschließend zu CNG verdichtet wird, im Erdinneren und das Ergebnis der anaeroben Zersetzung organischer Stoffe ist. Anfangs hat diese Art von Mineral weder Farbe noch Geruch. Erdgas, einschließlich CNG, ist jedoch ein explosiver Stoff. Daher werden ihm vor Gebrauch spezielle flüchtige Komponenten mit stechendem Geruch zugesetzt. Dies ist notwendig, damit Menschen beim Arbeiten mit solchen Gasen Lecks schnell erkennen können. Der Geruch von so aufbereitetem CNG ist schon in geringen Konzentrationen sehr penetrant.

Leistung

Komprimiertes Erdgas ist ein Brennstoff, der sich unter anderem durch eine relativ geringe Brandgefahr auszeichnet. Seine untere Zündschwelle liegt bei 645 °C. Bei Benzin sind es beispielsweise 550 °C. Die gefährliche Konzentration von CNG in der Luft beträgt 4-15 % des Volumens des letzteren.

Auch Erdgas:

1. 1,6 mal leichter als Luft. Das heißt, wenn es ausläuft, steigt es einfach schnell auf und löst sich auf.
2. Nicht giftig.

Laut Reglement gehört dieser Kraftstoff in die 4. Klasse der Empfindlichkeit. ZuBeispielsweise wird dasselbe Benzin in dieser Hinsicht als gefährlicherer Stoff angesehen und gehört zu den Materialien der Gefahrenklasse 3.

Physikalische und chemische Eigenschaften

Das verdichtete Gas hat also eine Zündtemperatur von 640-680 °C und besteht hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen. Außerdem ist ein solcher Kraftstoff durch die folgenden physikalischen und chemischen Eigenschaften gekennzeichnet:

• Molekulargewicht - 16,4;
• Polarität unter normalen Bedingungen - 0,718 kg/m;
• erforderliche Luftmenge für die Verbrennung - 9.52.

Wenn der Geh alt in der Luft 5-6% beträgt, verbrennt Methan an einer Wärmequelle. Bei einer Konzentration von 5-16 % kann das Gemisch bereits explodieren. Wenn Methan in der Luft mehr als 14-16% enthält, verliert es seine Eigenschaft. Explosionen des Methangemisches haben die größte Wucht bei einer Gaskonzentration in der Luft von 9,5 %.

Zu den Besonderheiten von Erdgas gehört unter anderem seine hohe Detonationsfestigkeit. Dies wird auch auf die Vorteile dieser Kraftstoffart zurückgeführt. Durch die Klopffestigkeit von CNG laufen Automotoren runder als mit Benzin.

Auch beim Drosseln eines solchen Gases, beispielsweise in einem Reduzierstück, sinkt seine Temperatur stark ab. Diese Eigenschaft von Erdgas wird als Joule-Thomson-Effekt bezeichnet. Aus diesem Grund erfordert CNG einen hohen Trocknungsgrad, der beim Betrieb von Fahrzeugen mit diesem Kraftstoff berücksichtigt werden muss.

Anforderungen

Komprimiertes Erdgas ist in erster Linie eine Art von Kraftstoff, der verwendet wird, um ausreichend zu funktionierenkomplex in der Konstruktion moderner Automotoren. Um Ausfälle von Motoren und anderen Komponenten zu vermeiden, darf CNG für Autos natürlich ausschließlich pur verwendet werden.

Staub und flüssige Rückstände sind laut Vorschriften beispielsweise in einem solchen Kraftstoff nicht erlaubt. Komprimiertes Erdgas, das für Automobile verwendet wird, muss auch einen bestimmten Feuchtigkeitsgrad aufweisen. Diese Anforderung ist in erster Linie darauf zurückzuführen, dass es zu einer Verstopfung der Kanäle des Kraftstoffsystems kommen kann, wenn Hydranten in einem solchen Kraftstoff in einem Auto herausfallen.

An Tankstellen kann der Kraftstoff also neben der eigentlichen Verdichtung über die Autobahnen zusätzlich gereinigt werden. Zu diesem Zweck verwenden CNG-Tankstellen in der Regel spezielle Filter-, Trocknungs- und Separationsanlagen.

SEITE

Autos werden am häufigsten an CNG-Tankstellen mit komprimiertem Erdgas betankt. Da aber die meisten Autos unserer Zeit noch mit Benzin fahren, gibt es derzeit nicht allzu viele solcher Tankstellen im Land. In von CNG-Tankstellen entfernten Gebieten kann die Betankung von Fahrzeugen an mobilen Tankstellen erfolgen. An solchen mobilen Stationen ist eine spezielle dreiteilige Gasflaschenanlage montiert. Gleichzeitig werden solche Geräte mit Gasfüll- und Abgabeeinheiten für den Tankwagen geliefert.

Anforderungen an komprimierte Erdgasflaschen

Jede Ausrüstung zum Lagern, Transportieren, Pumpen oder Verwenden von CNG,Natürlich muss es einen großen Sicherheitsspielraum haben. Dies gilt auch für in Fahrzeugen verbaute Flaschen für diesen Kraftstoff. Solche Behälter werden auf Zerstörung geprüft, bevor sie zum Verkauf geliefert werden:

• wenn von einer Schusswaffe abgefeuert;
• bei einem Sturz aus großer Höhe;
• unter dem Einfluss von offenem Feuer;
• unter dem Einfluss extremer Temperaturen und korrosiver Umgebungen.

Statistiken zufolge wurden in den 90er und 2000er Jahren bei 1360 Kollisionen in Autos Gasflaschen bei Autounfällen getroffen. Gleichzeitig ist ein solcher Container bei einem Unfall noch nie nennenswert beschädigt worden. Daher gelten Fahrzeuge, die mit komprimiertem Erdgas betrieben werden, derzeit als noch sichereres Transportmittel als Autos, deren Motoren mit Benzin oder Dieselkraftstoff betrieben werden.