Stosowanie dodatków zawierających tlen
-alkohole
-etery:
a/ eter metylo-tert-butylowy-MTBE
b/ eter-tert-butylowy-ETBE.
-estry wyższych kwasów karboksylowych (tłuszczowych)
Gazowe paliwa węglowodorowe
Skroplony gaz ziemny LNG (liquefied natural gas)- przechowywany w temperaturze – 162° C i pod ciśnieniem atmosferycznym
Sprężony gaz ziemny CNG (compressed natural gas)- przechowywany w temperaturze otoczenia i pod ciśnieniem od 16 do 25 Mpa
Skroplony gaz ropopochodny – mieszanina skroplonych gazów, przede wszystkim: propanu i butanu LPG (liquefied petroleum gas) przechowywany w temperaturze od 0,3 do 0,5 MPa
Paliwa niekonwencjonalne (alternatywne)
wodór
alkohole (metanol, etanol i wyższe alkohole) oraz ich pochodne
oleje roślinne i ich pochodne, przede wszystkim estry metylowe i etylowe
inne paliwa tzw. Syntetyczne, takiej jak: amoniak, eter di metylowy (DME), furany
Wodór
Zasoby wodoru we wszechświecie- 90% masy wszechświata
Najpoważniejsze problemy:
otrzymywanie wodoru na skalę przemysłową- ogniwa fotoelektryczne o dostatecznie duzej sprawności
przechowywanie wodoru w pojeździe
Przechowywanie wodoru w pojeździe:
w stanie gazowym sprężony wodór pod ciśnieniem 55 MPa i w temperaturze otoczenie.
w stanie skroplonym pod ciśnieniem zbliżonym do atmosferycznego w temperaturze – 253°C.
w postaci związków chemicznych z metalami (wodorków).
Wodór do silników ZI
Emisje drogowe w badaniach pojazdu z silnikiem zasilanym wodorem niższe niż przy zasilaniu benzyną:
emisja tlenków węgla o 97%
emisja węglowodorów o 99%
emisja tlenków azotu o 32%
Zastosowanie wodoru w ogniwach paliwowych.
Postulat odnawialności paliw, tzn. skrócenia o wiele rzędów wielkości czasu cyrkulacji nośników energii (z poziomu milionów lat do kilku lat).
Podstawowe paliwa odnawialne:
paliwa roślinne: alkohole (metanol, etanol, propanole, butanole i inne); wyższe kwasy karboksylowe (oleje roślinne) i ich pochodne (przede wszystkim estry); estry olejow: rzepakowego (RME, ROME), palmowego (PME, POME), kokosowego, słonecznikowego (SME).
biogaz- pochodzący z procesów beztlenowego rozkładu związków organicznych zawartych w biomasie.
Ekologiczne skutki zastosowania estrów olejów roślinnych (jako paliw samoistnych oraz dodatków do paliw konwencjonalnych):
nieznaczne zmniejszenie emisji tlenku węgla i węglowodorów
zwiększenie emisji tlenków azotu
zmniejszenie emisji cząstek stałych
zwiększenie emisji aldehydów
zmniejszenie emisji związków siarki
ograniczenie emisji dwutlenku węgla kopalnego w zamkniętym cyklu powstawania i eksploatacji paliw.
dobra biodegradowalność paliwa.
Ekologiczne skutki zastosowania bioetanolu (jako paliw samoistnych oraz dodatków do paliw konwencjonalnych):
znaczne zmniejszenie emisji tlenku węgla i węglowodorów
zmniejszenie emisji tlenków azotu
znaczne zmniejszenie emisji cząstek stałych
zwiększenie emisji aldehydów
zmniejszenie emisji związków siarki
ograniczenie emisji dwutlenku węgla kopalnego w zamkniętym cyklu powstawania i eksploatacji paliw
dobra biodegradowalność paliwa
OLEJE SILNIKOWE
Cel olejenia silników spalinowych
smarowanie powierzchni części współpracujących- zmniejszenie strat tarcia
odprowadzanie ciepła
usuwanie zanieczyszczeń
uszczelnianie par szczelnych
ochrona części silnika przed korozją
chłodzenie części silnika przez natrysk oleju (np. tłoki)
tłumienie drgań.
Wymagania w stosunku do olejów ze względu na ochronę środowiska:
zapewnienie silnikom spalinowym dużej sprawności (m.in. zmniejszenie strat tarcia – przede wszystkim przy rozruchu w niskiej temperaturze)
zapewnienie silnikom spalinowym dużej trwałości
trwałość olejów silnikowych – długi czas ich dopuszczalnego użytkowania
procesy produkcji, eksploatacyjne i utylizacji olejów silnikowcy, nie stanowiące zagrożenia dla środowiska
zmniejszanie emisji zanieczyszczeń z silników.
Skład olejów silnikowych:
olej bazowy:
-mineralny: z przeróbki ropy naftowej - przede wszystkim węglowodory aromatyczne i nienasycone.
-syntetyczny ( synteza, polimeryzacja, kondensacja)
-półsyntetyczny: ok. 60% oleju mineralnego i 40% syntetycznego.
wielofunkcyjne pakiety uszlachetniające: dyspergatory, dodatki przeciwzużyciowe, inhibitory utleniania itd.
Szkodliwość dla środowiska olejów silnikowych:
1/ zawartość pierwiastków szkodliwych dla organizmów żywych w dodatku uszlachetniających: chlor, siarka, fosfor, bar i ołów.
2/ w czasie użytkowania oleje wchłaniają produkty spalania paliwa i oleju m.in.:
sadze i ciężkie węglowodory
produkty zużycia silnika takie jak: chrom cynk, nikiel i miedź.
3/ policzterofluoroeten (nazwy handlowe: teflon, tarflen), stosowany w niektórych dodatkach uszlachetniających, tworzy w komorze spalania w wysokich temperaturach substancjie silnie trujące, m.in. fosgen.
4/w czasie użytkowania oleju mogą powstawać związki bifenylu z chlorem – polichloropodobne binefylu, substancje szkodliwe dla zdrowia organizmów żywych.
5/zwiększona emisja węglowodorów i frakcji węglowodorowej cząstek stałych, pochodząca z olejów (przeciętne zużycie oleju silnikowego stanowi do 0,5% zużycia paliwa).
6/w wysokich temperaturach następuje piroliza (rozpad) i pirosynteza ( przebudowa struktury cząsteczkowe) par leju, w wyniku czego powstają ciężkie związki organiczne, m.in. wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne.
7/obecność w olejach popiołów siarczanowych zwiększa emisję cząstek stałych.
Klasyfikacja olejów przekładniowych:
1/ klasyfikacja lepkościowa SAE:
wartość lepkości w temperaturach:
-0°F (-17,8°C),
-210°F (98,9°C).
temperatura pompowalności
wartość lepkości HT/HS w temperaturze 150°C i przy dużej szybkości ścinania (1*106s-1)
oleje zimowe: W.
oleje letnie – bez znaczenia
oleje wielosezonowe, np. 115W-40, 10W-40, 5W-40.
Czym mniejsza wartość przed W – tym niższa dopuszczalna minimalna temperatura pracy. Czym większa wartość oznaczenia lub po W – tym wyższa dopuszczalna maksymalna temperatura pracy.
2/ klasyfikacja jakościowa API
S (service)- do silników ZI: SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH, SJ, SK, SL, SM
C (commercial)- do silników ZS: CA, CB, CC, CD, CDII, CE, CF, CF-4, CG-4, CH-4, CI-4, CJ-4
A-najmniejsza jakość
3/klasyfikacja jakościowa ACEA
klasy olejów do silników ZI: A1, A2, A3, A4, A5
klasy olejów do silników ZS samochodów osobowych: B1, B2, B2, B4, B5
klasy olejów do silników ZI i lekko obciążonych silników ZS: A1/B1, A3/B3, A3/B4, A5/B5
klasy olejów do silników ZI z reaktorami katalitycznymi i ZS z recyrkulacją spalin i o małej zawartości siarki, fosforu i popiołów siarczanych: C2, C3, C4
klasy olejów do bardzo obciążonych silników ZS samochodów ciężarowych: E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7.
Wielofunkcyjne pakiety uszlachetniające:
dodatki przeciwzużyciowe
detergenty i dodatki czyszczące- zmniejszanie tworzenia się osadów
dyspergatory- zwiększenie intensywności unoszenia zanieczyszczeń
modyfikatory lepkości
inhibitory utleniania
dodatki smarne
korektory odczynu- neutralizacja kwasów pochodzących z produktów spalania.