Rys. 1. Podział paliw niekonwencjonalnych [1]

Tabela 1

Podstawowe właściwości energetyczne i eksploatacyjne wybranych paliw zastępczych i paliw tradycyjnych [5]

Parametr	Benzyna	Olej napędowy	Gaz ziemny	Gaz propan - butan	Wodór płynny (20K)
Gęstość w temperaturze 15^oC [g/cm^3]	0,72…0,76	0,84…0,88	0,68*10^-3	0,532	0,07
Temperatura wrzenia [K]	308…468	373…623	111	231	20,2
Temperatura krzepnięcia [K]	213…193	238	91	86	13,9
Ciepło parowania [kJ/kg]	288…305	-	-	387,9	447,3
Wartość opałowa [kJ/kg]	42 293	39 500	48 918	45 562	117 708
Równoważnik energetyczny 75l benzyny: - objętość paliwa [l] - masa paliwa [kg]	75 42	67 47	415^1) 37,2^1)	100 51,1	280 20
Współczynnik wykorzystania paliwa [%]	9,4	10,1	9,9	10,7	10,2
Współczynnik uzysku paliwa z surowca	0,83	0,89	1,0	0,5	0,5
Sprawność ogólna paliwa [%]	7,8	9,2	9,9	5,4	5,1

1. W postaci sprężonej

Tabela 2

Zawartość związków toksycznych w spalinach na przykładzie samochodu

Daewoo Leganaza przy wtryskowym zasilaniu benzyna i gazem LPG [1]

Składnik spalin Paliwo	Zawartość w spalinach [g/km]
		CO	HC	NOx	CO2
Benzyna	1,2	0,17	0,15	210
Gaz LPG	0,43	0,1	0,2	188
Wymagania wg Euro 3	2,3	0,2	0,15	-
Wymagania wg Euro 4	1,0	0,1	0,08	-

Tabela 3

Średnie normatywne zużycie gazu LPG i oleju napędowego przez silnik autobusów [2]

Parametr	Autosan NH9-35	Jelcz PR-110U
Zużycie ON, dm^3/100km	28	37
Zużycie LPG, dm^3/100km	43…48	59…64

Tabela 4

Skład gazu mokrego i gazu suchego [10]

Rodzaj gazu	Procentowy udział składników gazu ziemnego [%]
		Metan CH4	Etan C2H6	Propan C3H8	Butan C4H10	Pentan C5H12	Azot N2
Suchy	80…90	5…10	0…3	0…2	0…2	0…2
Mokry	30…40	20…30	15…20	4…6	3…5	0…2

Tabela 5

Skład chemiczny i parametry gazu ziemnego wzorcowego i rzeczywistego [1]

Rodzaj gazu ziemnego	Grupa energetyczna	Zawartość składników [%]					Liczba metanowa
				Metan	Etan	Propan		Azot	CO2
	Gaz wzorcowy	3B	100,0	-	-	-	-	100
		2L	87,0	-	-	13,0	-	103
	Gazy rzeczywiste	3B, 3P	83,5…99,0	0,3…11,3	0,03…2,7	1,0…1,8	0,3…0,8	76…100
		2L, 2E	82,0…83,2	2,8…3,9	0,4…0,8	10,4…13,0	1,2…4,0	80…88

Tabela 6

Ilość związków toksycznych emitowanych przez silniki ZI zasilane gazem CNG i benzyną [1]

Pojazd	Rodzaj paliwa	Ilość emitowanych związków [g/km]
				HC	CO	NOx	CO2
	Renault Trafic T31E	Benzyna	0,22	1,74	0,22	264,8
		Gaz CNG	2,87	4,86	0,32	204,4
Peugeot Partner	Gaz CNG	0,79	1,79	0,01	119,9
FIAT Multipla Bifuel	Benzyna	0,21	1,06	0,09	222,6
		Gaz CNG	0,17	1,14	0,03	168,9
	Wartości dopuszczalne	Euro 3	0,20	2,3	0,15	-
		Euro 4	0,10	1,0	0,08	-

a) b) c)

d) e)

Rys. 2. Wykresy słupkowe przedstawiające wyniki badań prowadzonych przez Instytut Transportu Politechniki Śląskiej: a) zużycie energii; b) emisja NO_x; c) emisja CO; d) emisja HC; e) emisja cząstek stałych. Na wykresach: 1 - zasilanie olejem napędowym; 2 - zasilanie ubogą mieszanką LPG; 3 - zasilanie stechiometryczną mieszanką LPG; 4 - zasilanie ubogą mieszanką CNG; 5 - zasilanie stechiometryczną mieszanką CNG [3]

Tabela 7

Ilość emitowanych związków toksycznych przy zasilaniu ON i gazem LPG w g/kWh [2]

Składnik spalin	Zasilanie ON	Zasilanie LPG		Krotność zmniejszenia emisji przy zasilaniu LPG
					mieszanka uboga	mieszanka stechiometryczna
CO	1,5	0,25	1,0	6…1,5
HC	0,6	0,55	0,22	11…2,7
NOx	8,0	2,8	1,6	2,9…5,1
PM	0,36	0,06	0,02	6,4…18

Tabela 8

Ilość emitowanych związków toksycznych przy zasilaniu ON i gazem CNG w g/kWh [2]

Składnik spalin	Zasilanie ON	Zasilanie CNG		Krotność zmiany emisji w stosunku do ON
					mieszanka uboga	mieszanka stechiometryczna
CO	1,5	0,17	0,30	spadek o 9…6
HC	0,6	1,02	0,21	spadek o 2,8; wzrost o 1,6
NOx	8,0	3,2	1,6	spadek o 2,5…5
PM	0,36	0,03	0,02	spadek o 12…18

Tabela 9

Podstawowe własności wodoru [5]

Wielkość	Jednostka	Wartość
Temperatura wrzenia	K	20,24
Temperatura krzepnięcia	K	13,8
Temperatura krytyczna	K	32,9
Gęstość: - w temperaturze wrzenia - w temperaturze krzepnięcia - w warunkach normalnych	g/cm^3 g/cm^3 kg/m^3	0,07097 0,0896 0,8987
Ciepło topnienia	kJ/mol	0,0965
Ciepło parowania	kJ/mol	0,903
Ciśnienie krytyczne	MPa	1,27

Tabela 10

Emisja związków toksycznych przy zasilaniu benzyną i wodorem [8]

Paliwo	Ilość związków toksycznych [g/km]
		CO2	CO	HC	NOx
Benzyna	351	21,9	1,41	1,42
Wodór	0	0,55	0,01	0,96
Efektywność	-100%	-97%	-99%	-32%

Tabela 11

Parametry wybranych związków tlenowych

Związek tlenowy	Gęstość w 15^oC [kg/m^3]	Liczba oktanowa badawcza	Liczba oktanowa motorowa	Temperatura wrzenia [^oC]	Temperatura krzepnięcia [^oC]	Wartość opałowa [MJ/kg]	Ciepło parowania [kJ/kg]
Metanol	795,6	107	91	64,7	- 97,7	19,9	1100
Etanol	793,2	108	92	78,3	- 114,1	26,8	910
Izopropanol (IPA)	7885	118	102	82,3	- 87,8	29,9	700
Butanol	811,9			100,0	- 114,0	33,8
Izobutanol (IBA)	809,6	110	90	108,7	- 88,5	32,4	680
Tertybutanol (TBA)	792,6	109	93	82,8	+ 25,6	33,8	544
Benzyna silnikowa super wg EN228	720…775	min. 95	min. 85	25…215	< - 40	~ 41,0	350…380

Tabela 12

Zawartość związków toksycznych emitowanych przez silnik BMW

zasilany benzyną silnikową bezołowiową i mieszaniną M85 [1]

Paliwo	Zawartość związków toksycznych w spalinach [g/kWh]
		CO	HC	NOx
Benzyna M85	50,24 41,36	4,97 1,52	11,48 4,97

Tabela 13

Skład spalin silników zasilanych benzyna i jej mieszaninami z metanolem [1]

Składnik spali	Jednostka miary	Rodzaj paliwa
				BS	90% BS + 10% MeOH	15% BS + 85% MeOH
CO NOx Benzen Aldehyd mrówkowy Aldehyd octowy Wzrost zużycia paliwa w stosunku do czystej BS	g/milę g/milę mg/milę mg/milę mg/milę %	2,81 0,40 15,0 2,8 0,8 100	2,59 0,40 12,0 2,6 0,7 106	1,93 0,49 2,4 15,0 0,2 142

Tabela 14

Podstawowe parametry fizyczno - chemiczne wybranych paliw tlenowych w

porównaniu z olejem napędowym [2]

Parametr	Olej napędowy	Metanol	Etanol	DME
Gęstość w 15^oC [g/cm^3]	0,82…0,86	0,79	0,81	0,66
Wartość opałowa [MJ/kg]	42…45	19,5	25,0	27,6
Liczba cetanowa	45…55	5	8	>>60
Temperatura samozapłonu [^oC]	230…250	450	420	235
Temperatura wrzenia [^oC]	150…360	65	78	- 25
Stała stechiometryczna	14,5	6,5	9,0	9,0
Ciepło parowania [kJ/kg]	250	1100	910	460 (- 20^oC)
Granice zapalności [% w pow.]	0,6…6,5	6,7…36,5	3,3…19	3,4…18
Stosunek C/H/O [% masy]	6/14/0	37,2/12,8/50	52,3/13,0/34,7	52,2/13,0/34,8

Tabela 15

Wybrane właściwości paliw rzepakowych i oleju napędowego [13]

Właściwość	Jednostka miary	Olej rzepakowy	EMKOR	Olej napędowy zimowy
Gęstość (20^oC)	kg/m^3	915	880	825
Lepkość kinematyczna w 20^oC	mm^2/s	76	7,5	4,2
Wartość opałowa paliwa	MJ/kg	37,2	37	43
Liczba cetanowa	-	34 - 51	55	min 45
Skład elementarny: c h o s	kg C/kg paliwa kg H/kg paliwa kg O/kg paliwa kg S/kg paliwa	0,775 0,110 0,110 0,003	0,760 0,125 0,110 0,001	0,860 0,140 0,000 0,300
Temperatura mętnienia	^oC	- 4	- 5	- 26
Temperatura zablokowania zimnego filtra	^oC	+ 14	- 11	- 30
Temperatura krzepnięcia	^oC	- 5	- 15	- 40

Tabela 16

Procentowe zmiany emisji różnych składników spalin przy zasilaniu naturalnym olejem rzepakowym

lub jego estrami w porównaniu z zasilaniem olejem napędowym [13]

Składnik spalin	Olej rzepakowy		EMKOR
Nie spalone węglowodory (HC)	210% 110%	IDI DI	70% 80%	IDI DI
Tlenek węgla (CO)	180% 115%	IDI DI	70…90% 100%	IDI DI
Tlenki azotu (NOx)	100%		110%
Cząstki stałe (PM)	320% 90% 80%	IDI (niest.) IDI (stac.) DI	100% 60…80%	DI
Zadymienie spalin	55%		60%
PAH	10…75% 240%	FTP/13/5 ECE	75% 75% 15%	niest. test 13 faz. test 5 faz.
Aldehydy	280%		120% 400%	FTP-15
Aromaty	135%		60%
Benzen	160%		70% 135%

IDI - silnik z komorą dzieloną, DI - silnik z wtryskiem bezpośrednim, niest. - test niestacjonarny,

stac. - test stacjonarny, testy 5 i 8 fazowe dotyczą silników ciągników rolniczych

8

---