VISOKA TEHNIKA KOLA STRUKOVNIH STUDIJA KRAGUJEVAC

Studijski program: Motori i vozila Predmet: Motori SUS II

ALTERNATIVNA GORIVA ZA MOTORE SUS

- seminarski rad -

Student:

1.094/2007Avramovi Stefan

Predmetni nastavnik:

dr Duan Nestorovi, profesor

Kragujevac 2012 SADRAJUVOD31.GORIVA ZA MOTORE SUS42.ZAHTEVI MOTORA U POGLEDU GORIVA63.OSNOVNE KARAKTERISTIKE MOTORSKIH GORIVA74. POJAM I VRSTE ALTERNATIVNIH GORIVA8 4.1 Gasovita ( gasna ) alternativna goriva8 4.1.1 Teni naftni gas (TNG)9 4.1.2 Prirodni ( zemni ) gas12 4.1.3 Vodonik13 4.2 Tena alternativna goriva13 4.2.1 Metanol145.ZAKLJUAK156. LITERATURA16

UVOD

Energija koja je potrebna za ostvarivanje radnog ciklusa motora SUS, dobija se putem hemijske reakcije sagorevanja goriva neposredno u cilindru motora. Kod motora SUS primenjuju se skoro, iskljuivo, tena i gasovita goriva. Sva goriva za motore, sastoje se iz ugljovodonika iji se molekuli sastoje iz ugljenika i vodonika.

Klipni motori su u mnogome zavisni od kvaliteta goriva. Motorski zahtevi za gorivom oslikavaju uslove za normalno sagorevanje goriva u motoru.

Za pogon automobilskih motora, i pored pokuaja primene drugih alternativnih goriva, jo uvek dominiraju ( sa udelom od preko 98 % ) goriva fosilnog porekla dobijena frakcionom destilacijom nafte. Prema evropskim planovima razvoja, alternativna goriva trebalo bi da uestvuju u ukupnoj potronji goriva u 2020. godini sa 20 %. Teni naftni gas postao je jedno od najvanijih alternativnih goriva na globalnoj automobilskoj sceni i jedan od najvanijih faktora za modifikaciju motora sa unutranjim sagorevanjem. Sve vecim zahtevima za ouvanjem prirode i rigoroznijim normama koncentracije tetnih gasova u vazduhu, TNG bi trebalo da postane jedno od primarnih goriva u auto - industriji, tako da je ekoloka preporuka da se TNG svrsta meu prioritetna alternativna goriva.

6

3

1. GORIVA ZA MOTORE SUS

Gorive materije predstavljaju takve supstance koje sagorevanjem - procesom burnog sjedinjavanja sa kiseonikom, pored materijalnih produkata procesa (produkata sagorevanja), oslobaaju odreenu koliinu toplote. Za razliku od drugih termogenih materija (nekonvencionalna goriva), koje u nekom drugom termogenom procesu mogu dati odreenu koliinu toplote, konvencionalna ili klasinim goriva oslobaaju toplotu samo u termogenom procesu sagorevanja. Kao takva, goriva danas predstavljaju osnovni izvor za dobijanje toplotne energije i ula su u sve pore naeg ivota. [1]

Goriva se koriste poev od domacinstava preko termoenergetskih i termotehnikih postrojenja svih vrsta (kotlova, industrijskih i metalurkih peci), klipnih motora sa unutranjim sagorevanjem, do mlaznih i raketnih motora. Da bi se odreena materija mogla koristiti kao gorivo, mora ispuniti odreene zahteve, i to:

da sagorevanjem u kratkom vremenskom intervalu daje odreenu koliinu toplote koja se moe ekonomino koristiti, da se u prirodi moe naci u dovoljnim koliinama, da se lako moe eksploatisati, da ne sadri prekomernu koliinu negorivih materija, da ne menja sastav i karakteristike tokom skladitenja, transportovanja i rukovanja, da daje produkte sagorevanja koji nemaju tetan uticaj na materijale koji se koriste u procesu, da imaju povoljne ekoloke karakteristike na okolinu (da su produkti sagorevanja bezopasni po okolinu - pojam "idealnog goriva").

Idealno gorivo, koje bi zadovoljilo sve ove zahteve, naalost, ne postoji: najbolje je ono gorivo koje u specifinim uslovima primene daje najbolje rezultate ispunjavajuci vie ili manje sve navedene uslove. [1]

Dananji veliki broj vrsta goriva javlja se kao posledica injenice da se prirodna goriva, kakva se dobijaju neposredno po vaenju iz zemlje, prerauju sloenim procesima u cilju dobijanja kvalitetnijih goriva, pogodnijih i efikasnijih za specifine namene koricenja. Kao primer moe se navesti nafta. Ona je prvobitno preraivana i koricena samo za dobijanje petroleja za osvetljenje. Benzin i mazut, dobijeni prilikom prerade, nisu imali primenu i smatrani su krajnje nepotrebnim i opasnim balastom proizvodnje.

Sa konstruisanjem gorionika, mazut je postao cenjeno i traeno gorivo za industrijske peci i kotlove. Sa pojavom i razvojem klipnih motora, motornih vozila i vazduhoplova, poeo je da se koristi i benzin. Petrolej se koristi danas za pogon mlaznih motora. Tako iz nafte dobijamo niz dragocenih goriva: gorive gasove, gorivo za oto motore (benzin), goriva za mlazne motore (petrolej), 5

4

goriva za dizel motore, goriva za raketne motore (specijalne frakcije) i goriva za industrijske peci i kotlove.

Broj danas koricenih goriva je veci i zato to doskora zanemarivana goriva mogu biti iskoricena, uz vecu cenu dobijanja, s obzirom na rastucu nestaicu energetskih izvora.Opta podela vri se najece prema njihovom agregatnom stanju i prema nainu dobijanja. Prema agregatnom stanju goriva se dele na vrsta, tena i gasovita, a prema nainu dobijanja - na prirodna i preraena. Pod prirodnim gorivima podrazumevamo ona goriva koja se nalaze u prirodi i koja se mogu koristiti vec posle odstranjivanja grubih primesa. Preraena goriva dobijaju se ili preradom prirodnih ili procesom u kome uestvuju i prirodna i vetaka goriva. Opta podela goriva data je u tabeli 1.

Prema agregatnom stanjuPrema stepenu prerade

PRIRODNA GORIVAPRERAENA GORIVA

vrstodrvo, treset, ugljevi ( lignit, mrki, kameni, aitracit ), gorivi kriljci, uljani pesakdrveni ugalj, briketi, polukoks, koks i dr .

Tenonaftabenzin, petroleum, dizel - motorsko gorivo, mazut, alkoholi, ter i dr.

Gasovitoprirodni zemni gasrafinerijski, destilacioni, generatorski, biogas i dr .

Tabela 1. Opta podela goriva

Kod preraenih goriva blia podela obuhvatila bi primarna i sekundarna preraena goriva dobijena primarnim odnosno sekundarnim procesima prerade. Tako bi benzin, dobijen osnovnim procesom prerade nafte, kojim se vri samo fiziko razdvajanje nafte na niz produkata, bio produkt primarne prerade, a benzin dobijen postupkom krekovanja ( razlaganja teih naftnih derivata na lake ) bio bi produkt sekundarne prerade. Benzin dobijen iz uglja, postupkom sinteze, bio bi, analogno prethodnom, sintetiki benzin. [1]

Teni gasovi ( butan ) bi bili produkti primarne prerade, dok bi sintezni gas, nastao delovanjem vodene pare i uarenog koksa ( sastavljen iz ugljenmonoksida i vodonika ) bio sintetiki gas.

Pored ove opte podele, goriva se mogu razvrstati: prema postojanosti na toplotu ( toplopostojana i toplonepostojana ); prema karakteru koricenja ( energetska i tehnoloka goriva ); prema zapaljivosti ( samozapaljiva i nesamozapaljiva ); prema primeni. [1] 5

2. ZAHTEVI MOTORA U POGLEDU GORIVA

Zahteve koje motori SUS postavljaju prema gorivima, najbolje ispunjavaju gasna i tena goriva dobijena na bazi derivata nafte.

Osnovni zahtevi motora u pogledu potrebnog kvaliteta korienog goriva su:

Visoka energetska svojstva, odnosno visoka toplotna mo goriva, Lako obrazovanje smee (meanje sa vazduhom) pri svim radnim uslovima, a posebno pri niskim temperaturama, Velika brzina sagorevanja, ali ne sme sagorevati detonatno, eksplozivno, Dobra otpornost prema detonatnom sagorevanju (oto), Sklonost ka samopaljenju (dizel), Sagorevanje bez taloga, pepela i ostataka, Dobra hemijska stabilnost, ne sme izazivati koroziju, Ne sme imati sastojke koji stvaraju toksine komponente pri sagorevanju, tetne po okolinu ili motor, Mora biti pogodno i stabilno za uskladitenje i manipulaciju i Da ima nisku cenu. [2]

Specifini zahtevi vezani za odreenu vrstu procesa kod goriva namenjenih motorima sa unutranjim sagorevanjem su: za benzinska goriva - dobra otpornost na detonaciju (oktanski broj), za dizel goriva - sklonost ka samopaljenju (cetanski broj).

Ugljovodonina goriva za primenu kod motora sa unutranjim sagorevanjem se dele na ugljovodonina gasna goriva i ugljovodonina tena goriva. Ugljovodonina gasna goriva su metan - propan CNG, i butan - LPG, i njihove osnovne karakteristike su: dobro i lako obrazovanje smee, dobro sagorevanje, povoljan sastav produkata sagorevanja (niska emisija CO, CO2 i HC), dobra otpornost na detonaciju, oteana manipulacija pri skladitu i transportu.

Ugljovodonina tena goriva su: benzin - laki ugljovodonici sa 5-9 atoma C temperatura isparavanja u opsegu 50-200oC, primenjuje se kod benzinskih motora (oto motor), kerozin - ugljovodonici sa 8-2 atoma C temperatura isparavanja u opsegu 150-300oC, koristi se kod gasnih turbina, lako dizel gorivo - ugljovodonici sa 12-17 atoma C temperatura isparavanja u opsegu 220-350oC, primenjuje se kod lakih dizel motora, teko dizel gorivo - ugljovodonici sa 14-20 atoma C temperatura isparavanja u opsegu 300-380oC, primenjuje se kod sporohodih industrijskih i brodskih dizel motora. [2]6

3. OSNOVNE KARAKTERISTIKE MOTORSKIH GORIVA

Gornja toplotna moc - HG - koliina toplote koja se dobije potpunim sagorevanjem jedinine mase goriva pod sledecim uslovima: ugljenik i sumpor se nalaze u obliku svojih oksida, do sagorevanja azota nije dolo; produkti sagorevanja su dovedeni na poetnu temperaturu ( 20oC ); voda iz goriva i ona dobijena sagorevanjem vodonika je u tenom stanju. Donja toplotna moc - HG - koliina toplote koja se dobije potpunim sagorevanjem jedinine mase goriva pod sledecim uslovima: ugljenik i sumpor se nalaze u obliku svojih oksida, do sagorevanja azota nije dolo; produkti sagorevanja su dovedeni na poetnu temperaturu ( 20oC ); voda iz goriva i ona dobijena sagorevanjem vodonika je u parnom stanju. Stehiometrijska koliina vazduha - Lmin, LTH - minimalna koliina vazduha neophodna za sagorevanje jedinine mase goriva. [3]

Slika 1. Granice upaljivosti homogene smee

Temperatura samopaljenja je temperatura na kojoj se pripremljena goriva smea pali pod dejstvom sopstvene energije (benzini - 850-900, 750-800 dizel goriva K). Temperatura paljenja je temperatura na kojoj se pripremljena goriva smea pali pod dejstvom spoljnjeg izvora upaljenja - parametar vaan za skladitenje i transport goriva. Temperatura kristalizacije, zamucenja i kristalizacije odnose se na ponaanje goriva (dizel pre svega) na niskim temperaturama, a granice upaljivosti na oblast sastava smee u kojoj je moguce upaliti smeu.

Otpornost na detonaciju - oktanski broj OB ( ON ) je procentualni udeo izooktana (C8H18) u smei izooktana i n - heptana (C7H16) koja detonira pri istim uslovima kao i ispitivano gorivo. Polazi se od referntnog oktanskog brojai izooktana OB = 100 (otporan na detonaciju) i N - heptana OB = 0 ( izrazito neotporan na detonaciju ). OB se odreuje prema specijalnim standardizovanim metodama na istraivakim CFR motorima sa promenljivim stepenom sabijanja. [4]

16

7

4. POJAM I VRSTE ALTERNATIVNIH GORIVA

Naftna tena goriva su toliko ula u svakodnevnicu da se sva ostala goriva nazivaju alternativnim. Bez obzira na prednosti tenih naftnih goriva, zbog ogranienih rezervi nafte, razmilja se i intenzivno radi na nalaenju alternativnih goriva koja e biti zamena naftnim derivatima.

Po agregatnom stanju alternativna goriva mogu biti: tena, vrsta i gasovita. [2]

Sadanji vozni park je projektovan za tena goriva. Gasna su najblia primeni u motorima SUS, jer se sagorevanje obavlja u gasnoj fazi, vrsta se samo pominju. Ima nekih eksperimenata sa ugljenom prainom, ali to su samo laboratorijski pokuaji.

4.1 Gasovita ( gasna ) alternativna goriva

Gasovita goriva su sastavljena od ekstra lakih derivata nafte, sa daleko najveim udelom metana u sebi i neto manje drugih lakih ugljovodonika. Ova goriva se dobijaju ili direktno iz zemlje ( zemni ili prirodni gas) ili se dobijaju industrijskom preradom nafte. Kada se govori o gasovima, kao gorivima, mora se znati da se radi o smeama raznih ugljovodonika.

Gasna goriva mogu biti: Prirodna i Vetaka.

Prirodno gasno gorivo je zemni gas, koji je redovni pratilac nalazitima nafte. Glavni sastojak mu je metan CH4.

Vetaka gasna goriva su: svetlei gas (dobija se suvom destilacijom vrstih goriva) i gasogeneratorski gas (dobijen gazifikacijom vrstih goriva), to je postupak u gasogeneratorima gde se redukcijom na visokoj temperaturi dobijaju gasne komponente CO i H2, koje predstavljaju sagorive komponente.

8

Gasna goriva imaju sledee prednosti (u odnosu na tena):

Dobro i lako obrazovanje smee, jer se lako meaju sa vazduhom, Sagorevaju bez ostatka i taloga na klipu i ventilima, Omoguuju ujednaenu distribuciju smee kod viecilindrinih motora, Omoguuju brzo i lako startovanje i pri niskim temperaturama, Pravilno sagorevaju u motoru pri niskim temperaturama, Imaju povoljan sastav izduvnih gasova, sagorevaju bez dima i ai, Ne razreuju ulje svojim kondenzatom i Imaju dobru otpornost prema detonatnom sagorevanju (vai za oto motore), pa mogu raditi i sa viim stepenima kompresije.

Zbog nepogodnog transporta odnosno distribucije gasna goriva imaju ogranienje u upotrebi i to im je najvea mana. Gasovita goriva su vrlo pogodna za primenu u motorima SUS. Kao alternativna goriva za motore SUS postoje sledea gasna goriva:

teni naftni gas, teni prirodni gas, komprimovani prirodni gas i vodonik.

4.1.1 Teni naftni gas (TNG)

Tokom destilacije nafte dolazi do izdvajanja pojedinih ugljovodonika (ChHm) razliite strukture i razliitog odnosa ugljenika i vodonika, poev od najlakih frakcija (sa jedan do dva atoma ugljenika C u molekulu ugljovodonika - kao to su metan CH4 i etan C2H6), preko srednjih (kao to su heptan C7H16 C8H18 i oktan) i tekih frakcija (kao to je cetan C16H32), do najteih (kao to su ugljovodonici koji ine mazut). Ugljovodonici izmeu lakih i srednjih frakcija (kao to su propan C3H8 i butan C4H10), na atmosferskom pritisku i normalnoj temperaturi od oko 20 C, nalaze se u gasovitom stanju, ali pri neto nioj temperaturi ili pri neto viem pritisku u rezervoaru ostaju u tenom stanju. Meavine tih frakcija ine tzv. tene naftne gasove. [3]

Naziv "teni naftni gas" ili na engleskom "Liquefied Petroleum Gas" (LPG), koristi se za komercijalnu meavinu propana i butana u razliitim odnosima, pa se pored toga esto naziva i propan-butan gas. Pored ovih zasicenih ugljovodonika (tzv. parafina) u meavini koja ini teni naftni gas nalaze se i primese drugih ugljovodonika, pre svega nezasiceni ugljovodonici (tzv. olefini) propilen C3H6 i butilen C4H8, kao i izomeri ovih ugljovodonika. Teni naftni gas dobijen izdvajanjem iz prirodnog gasa uglavnom poseduje ugljovodonike parafinskog tipa, dok TNG dobijen preradom nafte ima i nezasicene ugljovodonike.9

Taan sastav komercijalnog TNG zavisi ne samo od naina dobijanja, vec i od eljenih karakteristika meavine, odnosno temperaturnih uslova eksploatacije motora.

Slika 2. Oktanski broj TNG [2]

Teni naftni gas je bezbojan, veoma zapaljiv i eksplozivan gas, karakteristinog mirisa. Smea propana i butana je gotovo dva puta tea od vazduha. Spada u grupu obinih zaguljivaca, jer svojim prisa unutranjim sagorevanjemtvom istiskuje kiseonik. Nije otrovan, ali u vecim koncentracijama u vazduhu deluje kao anestetik i ak moe da prouzrokuje guenje usled nedostatka kiseonika.

Posebno treba biti oprezan da TNG ne doe u dodir sa koom, jer ce, usled intenzivnog isparavanja na koi, lokalno prouzrokovati promrzline. Vrlo je agresivan, tako da izaziva degradacije gume i plastike. Zato se pri formiranju gasne instalacije mora voditi rauna o izboru materijala. Sa vazduhom stvara eksplozivne smee koje se lako mogu zapaliti u prisa unutranjim sagorevanjemtvu otvorenog plamena. Granice eksplozivnosti u zapreminskim procentima gasa sa vazduhom za propan iznose od 2,1 do 9,5 a za butan od 1,9 do 8,5. Donja granica eksplozivnosti za smeu propan-butan (35:65) iznosi 2%, 9% a gornja relativnog zapreminskog prostora. [3]

Teni naftni gas burno sagoreva, oslobaajuci ugljen-dioksid i vodenu paru, pri emu se oslobaa i velika koliina toplote. Najvia temperatura plamena sagorevanja smee propana i butana sa vazduhom je oko 1900 C. Jedna od glavnih karakteristika butana i propana je pritisak pare koja je u ravnotei sa tenocu u zatvorenom prostoru, npr. pritisak pare butana je 0,005 bara na 0 C i 0,8 bara na 15 C, dok je pritisak pare propana 4 bara i 5-6 bara, respektivno. Druga veoma bitna karakteristika po kojoj se ova dva gasa razlikuju je taka kljuanja, tj. temperature na kojoj iz tenog stanja, butan i propan prelaze u gasovito. Propan prelazi u teno agregatno stanje na - 43 C, dok butan prelazi u teno agregatno stanje na 0 C.

Veoma znaajna prednost TNG - a u odnosu na klasina goriva je i injenica da izduvna emisija ( produkti sagorevanja ) TNG - a znatno manje degradiraju ivotnu okolinu. Znatno je jeftiniji od benzina i produava radni vek motora , jer ne stvara koroziju. Takoe, ne stvara kondenzaciju goriva po zidovima cilindra.

10

Prednosti primene TNG u motorima:

Sagorevanje smee gasa i vazduha je kvalitetnije to se objanjava boljom homegenizacijom smee, usled ega je nezantno povean ukupan stepen korisnosti. Emisija tetnih izduvnih gasova je manja sa aspekta nesagorelih ugljovodonika (CH), ugljenmonoksida (CO), aromata, benzena i policiklinih jedinjenja. S obzirom na kvalitetnije sagorevanje sa znatno manjom koliinom vrstih estica (ai), neuporedivo je manja koliina naslaga na klipovima, ventilima i glavi motora, pa time i produen vek klipova i klipnih prstenova. Produen je vek katalizatora zbog manje mogunosti zaepljenja, pregorevanja ili unitenja sloja plemenitog metala Relativno mek rad motora, bez detonacija, pretvara se u opte poboljanje radnih uslova leajeva, radilice i ostalih delova u sistemu, to u krajnjem sluaju omoguava dui vek motora.

Nedostaci: Emisija tetnih izduvnih azotnih oksida (NOx) je neto vea nego kod benzinskih motora, to se objanjava viom temperaturom pri sagorevanju, kao posledica homogenije smee. Ovo gorivo ne spada u grupu obnovljivih goriva, bez obzira to se moe dobiti i sintetizovanjem iz uglja, njegovo korienje u budunosti bie dosta ogranieno. Snaga motora je za oko 10 - 15% nia, u odnosu na snagu sa benzinom kao gorivom, to se objanjava: manjim koeficijentom punjenja cilindra, kao posledica manje gustine smee i stoga to je smea gasa i vazduha toplija nego smea vazduha i benzina (usled lake isparljivosti benzina isti od vazduha u smei uzima toplotu). Zbog nie snage motora, vreme ubzranja automobila je neto due (dakle ubzanje je loije, a maksimalna brzina nia za oko 5%).

KarakteristikaJedinicaPropanButanBenzinDizel

Gustina na 15 0C (tenost)kg/l0,5080,5840,73 -0780,81-0,85

Napon pare na 37,8 0Cbar12,12,60,5 - 0,90,003

Taka kljuanja0C-43-0,530 -225150 - 560

Oktanski brojROZ11110396-98-

Oktanski brojMOB978985-87-

Donja toplotna moMJ/kg46,145,464442,5

Donja toplotna moMJ/l23,426,532,335,6

Donja toplotna mostehiometrijske smeeMJ/m314,2914,4314,6

Stehiometrijskakoliina vazduhakg/kg15,815,6~14,8~14,5Uz dimnosagorevanje

Tabela 2. Poreenje karakteristinih fizikih veliina uobiajenih goriva [5]11

4.1.2 Prirodni ( zemni ) gas

Zemni gas je redovno prisutan u nalazitima nafte bilo kao izdvojen, bilo kao rastvoren u nafti. Glavni sastojak prirodnog gasa je metan CH4, a pored njega, u manjim koliinama se nalaze negorivi gasovi (ugljen dioksid (CO2), azot (N2), i kiseonik (O2). U prirodnom gasu, koji se nalazi uz leita nafte, nalaze se i etan (C2H6), propan (C3H8) i butan(C4H10), a u manjoj meri i ostali ugljovodonici.

Prirodni gas je uvek u gasovitom stanju, tako da se pri skladitenju mora sabijati pod vrlo visokim pritiskom, oko 200 bar, (komprimovani prirodni gas - KPG), to znai da rezervoari i instalacija moraju imati posebnu konstrukciju. Zato takvi rezervoari i instalacije jo uvek nisu pogodni za ugradnju u motorna vozila, mada se u svetu, pa i kod nas, uveliko eksperimentie sa pogonom motornih vozila na prirodni gas. [2]

Sa ekolokog aspekta, prirodni gas daje znatno manju emisiju tetnih materija to ga ini veoma pogodnim. Mnogobrojnim ispitivanjima irom sveta utvreno je da se moe smanjiti emisija:- ugljovodnika za vie od 93 %,- ugljen dioksida za vie od 30 %,- azotnih oksida za vie od 60 % i- ugljen monoksida za vie od 65 %.

Ukupno smanjenje emisije zavisi od primenjene metode i kvaliteta kao i prilagoavanja vozila korienju prirodnog gasa kao motornog goriva.

Slika 3. Uticaj KPG na emisiju izduvnih gasova iz vozila [2]

12

4.1.3 Vodonik

Vodonik e u budunosti sigurno igrati vanu ulogu kao motorno gorivo, jer moe da se proizvodi u praktino neogranienim koliinama iz obnovljivih izvora. Sa druge strane on je prvorazredno ekoloko gorivo, jer su produkti njegovog sagorevanja izuzetno isti (elektromobili su tzv. ZEV Zero Emmision Vehicles, odnosno vozila sa nultom emisijom). Pored toga, vodonik raspolae najviim sadrajem energije po jedinici mase. [2]

Trenutno su u fazi razvoja vozila koja koriste motore sa unutranjim sagorevanjem i elektrini automobili, koji pogone gorive elije. Glavnu prepreku masovnijoj upotrebi vodonika predstavlja njegov relativno nizak sadraj energije po jedinici zapremine i nestabilnost na sobnoj temperaturi. Ovo predstavlja veliki problem njegovog transporta i skladitenja.

4.2 Tena alternativna goriva

Kao najperspektivnija alternativna tena goriva smatraju se goriva na bazi alkohola. Alkoholi se mogu koristiti kao ista alkoholna goriva ili kao meavine sa tenim naftnim gorivima u razliitim procentima. Alkoholi se dobijaju od materija biljnog porekla i mogu se proizvesti iz obnovljivih izvora energije, esto se nazivaju i bio gorivima. Biogoriva predstavljaju goriva koja imaju pozitivne efekte na zatitu ivotne sredine, odnosno na smanjenje emisije CO2.

Alkoholna goriva imaju sledee dobre osobine: lako obrazuju smeu sa vazduhom, imaju dobru toplotnu mo i brzinu sagorevanja, dobru otpornost na detonacije, pogodna su za distribuciju i manipulaciju i dr..

Zbog svojih osobina su jednostavna zamena za tena naftna goriva. U odnosu na konvencionalna goriva, koja su po hemijskom sastavu uglavnom ugljovodonici, biogoriva imaju kiseonik u svom sastavu, pa se zato jo nazivaju i oksigenovana goriva ili oksigenati. Ova goriva, generalno, imaju dobre karakteristike prilikom primene motorima SUS. Ukoliko se dodaju motornim benzinima poveavaju oktanski broj goriva. Najvea mana im je raslojavanje koja dolazi do izraaja prilikom meanja sa gorivima fosilnog porekla, koje je izraenije na niskim temperaturama. [2]

Najvee anse za upotrebu kao tena biogoriva imaju: metil i etil alkoholi.

13

Slika 4. Ciklus obnovljivosti izvora energije alkohola

Karaktristika goriva Jedinica Ulje repice Dizel gorivo Metil ester ulja repice Smea Tesol-Nadi VEBA koncept

Gustina g/cm3 0,92 0,84 0,86-0,9 0,89 0,83

Viskoznost na 200C mm2/s 70 4,7 6,5-9 19,8 4,7

Donja toplotna mo MJ/kg 37,3 43,6 36,4 37,4 43,6

Taka paljenja 0C >300 >55 >55 >55 >55

Cetanski broj - 41 51 54 60

Tabela 3. Uporedne karakteristike nekih alternativnih goriva sa dizelom [5]

4.2.1 Metanol

Metanol se moe smatrati obnovljivim energentom, s obzirom da se moe dobiti i iz biljaka, vrenjem skroba ili eera, pored sintetikog naina dobijanja iz uglja ili zemnog gasa.

Bez obzira na nain dobijanja metanola, resursi iz kojih bi se dobijao, prema dosada raspoloivim podacima, su zadovoljavajui. Kao gorivo, po svojim pogonskim karakteristikama i energetskoj gustini (specifinoj energiji) kWh/kg, slino je klasinim tenim gorivima, osim to je metanol otrovan za ljude. [5]

Sa aspekta tehnike mogunosti smatra se da su sva pitanja ve reena, tim pre to i sada znatan broj vozila u nekim dravama koristi ovo gorivo (npr. Brazil sa 60% vozila koja koriste metanol). Meutim, u naoj zemlji cena sirovina i proizvodnje metanola trenutno nisu konkurentni ceni klasinih goriva. Kao i kod ostalih goriva iz biljnih sirovina (biljna ulja), smatra se da njihova primena sa aspekta emisije CO2 povoljna, bolje reeno neutralna na atmosferu, obzirom da je koliina CO2 koja se emituje sagorevanjem istih jednaka koliini koju biljke apsorbuju iz atmosfere radi ostvarenja fotosinteze. [5]

14

5. ZAKLJUAK

Brzi razvoj motorizacije, sve stroi ekoloki zahtevi, kao i injenice da su rezerve fosilnih goriva ograniene, neminovno je doveo i do preispitivanja koja vrsta goriva za motorna vozila, pored dobro poznatog benzina i dizela, mogu zadovoljiti sve otrije ekoloke i bezbedonosne zahteve i tako omoguciti prihvatljiv dalji razvoj drumskog saobracaja.

Ukupni tehnoloki razvoj poslednjih decenija usmeren je, pored ostalog, na reavanje dva krupna, globalna problema: zatitu okoline i ouvanje prirodnih resursa. Ovo se u velikom stepenu odraava i na drumski saobracaj, odnosno industriju motornih vozila. Ekologija se, meutim, ne odnosi samo na ouvanje okoline, vec i na racionalno koricenje energije.

Pod alternativnim gorivom se, u irem smislu, smatraju goriva koja su u stanju da zamene postojeca klasina goriva za pogon motornih vozila, kao to su motorni benzin i dizel gorivo. Panja se usmerava na razliita alternativna goriva: propan-butan, u javnosti poznat kao teni naftni gas (TNG), metanol, etanol, biogas, bio-dizel gorivo i metan, tj. prirodni gas. Kao reenje za dalju buducnost posebno se istrauje i vodonik koji, gledano sa vie aspekata, ima najbolje karakteristike.

.

15

6. LITERATURA

[1] Radovanovic M., Goriva, Mainski fakultet, Beograd, 1994

[2] Nestorovi D., MOTORNA VOZILA II, Skripta sa predavanja, Visoka tehnika kola . strukovnih studija u Kragujevcu, Kragujevac, 2012

[3] Milovanovic M., Spasojevic S., Vukovic V., Serijska proizvodnja vozila i TNG oprema, . . nauno struni skup - Vozila sa pogonom na gas, Beograd, 2005

[4] Veinovic S., Peic R., Petkovic S., Pogonski materijali motornih vozila, Mainski fakultet, . . Kragujevac, 2000

[5] www.slideshare.net/masfaknis/alternativni-izvori-toplote-alternativna-goriva-motora-sus

16