Suskystintos naftos dujos (SND) automobiliams: išsami informacija

Suskystintos naftos dujos (SND), kitaip žinomos kaip GPL (itališkai Gas di Petrolio Liquefatto) arba LPG (angliškai Liquefied Petroleum Gas), yra populiarus alternatyvus kuras automobiliams. Tai propano ir butano mišinys, kuris esant atmosferos slėgiui ir normaliai aplinkos temperatūrai būna dujų pavidalo. Suslėgus uždarame inde, dujos pereina į skystą pavidalą, o jų tūris sumažėja maždaug 250 kartų.

SND sudėtis ir savybės

Propano ir butano mišinys

Automobiliams skirtos dujos yra sudarytos iš propano ir butano mišinio. Propanas yra daug lengvesnis, tačiau turi mažiau energijos nei butanas. Propanas kondensuojasi -42°C temperatūroje, o butanas pereina į skystą pavidalą prie -7°C. Komerciniams tikslams naudojamos suskystintos dujos yra propano ir butano mišinys. Vasaros metu mišinyje būna 40 proc. propano ir 60 proc. butano, žiemą šis santykis keičiasi, dėl to žiemą skystų dujų sąnaudos būna didesnės negu vasarą.

Propilenas

Bet kokiu atveju suskystintose dujose yra nedidelis kiekis propileno (nuo 3 iki 5 proc.). Šio angliavandenilio buvimas yra nepageidaujamas suskystintose propano-butano dujose, bet visiškai atskirti jį nuo kitų dujų praktiškai neįmanoma. Jo buvimas pablogina antidetonacines suskystintų dujų savybes.

Fizikinės ir cheminės savybės

• Kvapas: Suskystintos naftos dujos yra bekvapės, tačiau, siekiant saugumo, joms suteikiamas specifinis kvapas.
• Spalva: Suskystintos naftos dujos yra bespalvis skystis.
• Sprogumas: Dujų mišinys su oru gali sprogti. Sprogimo metu visas mišinio tūris užsidega staiga. Dujų kiekis ore, išreikštas procentais, kuriam esant susidaro sprogstamas mišinys, vadinamas sprogimo riba. Mažiausias dujų kiekis ore, išreikštas procentais, kuriam esant gali įvykti sprogimas, vadinamas žemutine, o didžiausias - viršutine sprogimo riba.
• Degumas: Suskystintų propano-butano dujų savaiminio užsidegimo temperatūra yra apie 460°C.
• Lyginamasis svoris: Suskystintų naftos dujų dujinės fazės lyginamasis svoris yra apie 2,4 kg/m³.
• Nuodingumas: Suskystintos naftos dujos nėra nuodingos, tačiau žmogaus organizmą veikia troškinančiai.

SND naudojimas automobiliuose

Palyginimas su benzinu

Suskystintos dujos savo struktūra yra daug geresnis kuras negu benzinas, nes sudega daug efektyviau. Dėl savo savybių suskystintos dujos nesensta, išlieka nepakitusios neribotą laiką. Retais atvejais suskystintose dujose pasitaiko priemaišų: purvo, smėlio, rūdžių ir metalinių dalelių. Nors eksploatuojamas automobilis naudoja suskystintų dujų litrais daugiau nei benzino (pvz., vieno litro suskystintų dujų svoris (propanas 60 proc., butanas 40 proc.) = 0,54 kg, o vienas benzino litras = 0,73 kg), praktiškai didesnės dujų kuro sąnaudos (10-20 proc.) paaiškina, kodėl suskystintos dujos yra daug geresnis kuras negu benzinas, nes sudega daug efektyviau.

Variklio eksploatacinės savybės ir ekologija

Suskystintų dujų naudojimas pagerina variklių darbines charakteristikas dėl efektyvaus kuro mišinio (oro ir suskystintų dujų) užsidegimo. Tuo būdu į aplinką išmetama mažiau teršalų. SND yra dujinis naftos rafinavimo produktas, kurį sudaro daugiausia propanas, butanas, šiek tiek propileno ir kiti lengvieji angliavandeniliai. SND yra tinkamas vidaus degimo variklio kuras, kurio oktaninis skaičius artimas 105, todėl ir lengvieji automobiliai, ir sunkiosios transporto priemonės sėkmingai naudoja propano ir butano mišinį. Suskystintų naftos dujų deginiuose yra labai mažai kenksmingų metalų junginių, palyginti su benzinu ar dyzelinu. Daugelio tyrinėtojų teigiama, kad SND, kitaip nei benzinas, yra vienas iš švariausių degalų. Dėl mažo sulfido kiekio, naudojant SND degalus, sumažėja variklio susidėvėjimas. Kai kurie tyrinėtojai, atlikę tyrimus su varikliais, dirbančiais SND, nustatė, kad alyvos keitimo periodai pailgėjo. Be to, teigiama, kad dyzeliniai varikliai, maitinami suskystintomis naftos dujomis, neišskiria dūmų, o išmetamosios dujos yra bekvapės.

Istorija ir paplitimas

Angliavandenilinės dujos kaip automobilių kuras žinomos jau daugiau nei 150 metų. Pirmą kartą jas dar 1860 metais panaudojo vienas vidaus degimo variklių kūrėjų J. Leonoiras. Šiais laikais automobilių varikliams varyti naudojamos dviejų rūšių dujos: suskystintų propano ir butano dujų mišinys ir suslėgtos gamtinės dujos. Suslėgtos gamtinės dujos nelabai pasiteisino, o suskystintos vis plačiau naudojamos visame pasaulyje. Šiuo metu pasaulyje yra apie 5-6 mln. transporto priemonių, varomų suskystintomis propano-butano dujomis. Vien Italijoje jų priskaičiuojama arti dviejų milijonų, JAV - daugiau kaip 1 500 000, Olandijoje - apie 1 000 000, dar daugiau kaip 4 000 000 - Kanadoje.

Suskystintos naftos dujos (SND) vs. Suskystintos gamtinės dujos (SGD)

Suskystintos naftos dujos (SND) paprastai sudarytos iš propano ir butano mišinio, todėl jas pakanka suslėgti kambario temperatūroje arba atvėsinti iki gana nedidelės minusinės temperatūros. Dėl šios priežasties SND patogiai gabenamos balionuose ar cisternose, o naudojimo sritys - nuo buitinio šildymo bei virimo iki automobilių kuro (AutoGas). Tuo tarpu suskystintos gamtinės dujos (SGD) yra beveik grynas metanas, kuris suskystėja tik itin žemoje (apie -161 °C) temperatūroje. Šis procesas reikalauja sudėtingesnės infrastruktūros: būtinos galingos šaldymo sistemos, specialūs tanklaiviai ir kriogeniniai rezervuarai uostuose.

Gamtinės dujos (dažniausiai metanas) dažniausiai tiekiamos dujotiekiais, išlaikant dujinę jų būseną, nes taip pigiau ir paprasčiau, jei yra sukurta atitinkama infrastruktūra. Tačiau tolimiems atstumams, pavyzdžiui, tarp žemynų, gamtinės dujos neretai verčiamos suskystinta forma (SGD), kad užimtų kur kas mažiau tūrio. Šiuo atveju jos itin smarkiai atšaldomos, perkeliamos į kriogeninius tanklaivius ir iškraunamos specialiuose terminaluose, kur atšildomos ir grįžta į dujinę būseną. Toks procesas reikalauja reikšmingų investicijų į technologijas bei logistiką, tačiau suteikia galimybę tiekti gamtines dujas į regionus, su kuriais dujotiekiu nesusijungta.

Apibendrinant galima sakyti, kad SND ir SGD - tai dvi skirtingos suskystintų dujų rūšys, pasižyminčios kitokia chemine sudėtimi, skirtingu suskystinimo procesu ir pritaikymo sritimis. Tuo tarpu gamtinės dujos gali būti naudojamos tiesiogine dujine forma per vamzdynus arba suskystinta - tuomet jos virsta SGD, tinkamos gabenimui tanklaiviais bei naudojimui be centralizuoto dujotiekio.

Dujų įrangos automobiliams kartos ir privalumai

Dujų įranga automobiliams yra klasifikuojama pagal technologinę pažangą, nuo pirmosios iki šeštosios kartos. Kadangi šiuolaikiniai automobiliai dažniausiai turi įpurškimo sistemas, o ne karbiuratorius, populiariausios šiuo metu yra ketvirtosios (IV), penktosios (V) ir šeštosios (VI) kartos dujų įrangos.

Pirmosios kartos dujų įranga

Pirmos kartos sukurta dujų sistema yra paprasčiausia ir lengviausiai reguliuojama. Ji naudojama transporto priemonėse, kuriose nėra katalizatoriaus ar deguonies jutiklio. Ši sistema veikia atviru ciklu be elektroninio valdymo. Elektros jungtys reikalingos tik benzino ir SND perjungimo jungikliui bei elektroritei.

Antrosios kartos dujų įranga

Antrosios kartos dujų įranga, paremta vieno taško dujų įpurškimo sistema, yra reikšmingas patobulinimas lyginant su pirmosios kartos sistemomis. Ši sistema naudoja elektroninį valdymo bloką (ECU), kuris užtikrina grįžtamąjį ryšį. ECU analizuoja signalus, gaunamus iš įvairių jutiklių, tokių kaip:

• deguonies jutiklis (lambda zondas), kuris matuoja deguonies kiekį išmetamosiose dujose;
• akceleratoriaus padėties jutiklis (TPS), kuris fiksuoja akceleratoriaus būseną;
• variklio apsukų skaičiaus jutiklis (RPM), kuris leidžia nustatyti variklio darbo intensyvumą.

Ši sistema leidžia tiksliau reguliuoti dujų tiekimą, pagerinant degalų sąnaudas ir sumažinant išmetamųjų teršalų kiekį, palyginti su pirmosios kartos sistemomis.

Privalumai:

• Gerokai mažesnis išmetamųjų teršalų kiekis.
• Efektyvesnės degalų sąnaudos.
• Tinka daugeliui transporto priemonių su benzino įpurškimo sistemomis, katalizatoriais ir deguonies jutikliais.

Trūkumai:

• Gali atsirasti variklio galios praradimas, kuris siekia iki 10 %.
• Galimas užsidegimo pavojus oro įsiurbimo sistemoje, kuris gali pažeisti oro įsiurbimo kolektorių, oro filtro dėžę, slėgio jutiklį, oro srauto matuoklį.

Trečiosios kartos dujų įranga

Trečiosios kartos dujų įranga, paremta daugiataškio dujų įpurškimo principu, yra reikšmingai patobulinta lyginant su ankstesnių kartų sistemomis. Šios sistemos elektroninis valdiklis yra pažangesnis nei antrosios kartos sistemų, tačiau vartotojo sąsaja išlieka gana ribota.

Techninės savybės ir veikimo principas:

• Paprasčiausios versijos „apgauna“ variklio valdymo sistemą, siekiant suderinti dujų įpurškimą su benzino sistemos parametrais.
• Sudėtingesnės versijos pilnai integruojasi su variklio valdymo sistema, naudodamos jos pateikiamus duomenis SND purkštukų valdymui.

Sistema pritaikyta specifinei transporto priemonei ir naudoja individualiai sudarytą degalų tiekimo žemėlapį (kalibravimą), optimizuotą konkrečiam variklio modeliui. Tai užtikrina sklandų darbą ir efektyvų energijos panaudojimą.

Privalumai:

• Didelis našumas ir patikimumas.
• Visiškai pašalinti pirmosios ir antrosios kartos sistemų trūkumai.
• Tinkama daugeliui transporto priemonių su benzino įpurškimo sistemomis.
• Mažesnė tikimybė, kad dujų sistema trikdys variklio darbą.
• Užtikrinamas efektyvus išmetamųjų teršalų mažinimas.

Ketvirtosios kartos (IV) dujų įranga

Ketvirtosios kartos dujinė įranga - tai galingai kompiuterizuota dujų įranga, kuri pati gali reguliuoti kuro mišinį iki 20-25 proc. IV kartos dujų įranga gali būti montuojama į daugelį transporto priemonių su benzino įpurškimo sistemomis, kurios turi katalizatorius bei deguonies jutiklius. Sistema savo veikimu yra panaši į ankstesnę daugiataškę sistemą, tačiau skiriasi tuo, kad degalus tiekia nuosekliai, atsižvelgdama į transporto priemonės degalų tiekimo ciklą. Dujų elektroninis valdymo blokas nuskaito visus reikalingus duomenis iš benzino įpurškimo sistemos, todėl automobilis „mano”, kad važiuoja benzinu. Šis sprendimas leidžia užtikrinti, jog kuro mišinio nuokrypiai būtų kompensuojami originalios benzino valdymo sistemos pagalba. Signalas, siunčiamas į benzino purkštukus, yra perimamas ir naudojamas dujų purkštukams aktyvuoti per dujų kompiuterį. Eksploatacinės ir važiavimo savybės yra beveik identiškos benzinu varomų automobilių savybėms. IV kartos dujų įranga tinkama daugumai variklių su nuoseklia (MPI) arba tiesiogine (DI, FSI, TFSI, GDI ir kt.) benzino įpurškimo sistema.

Dujų purkštukai IV kartos įrangoje

Vieni svarbiausių elementų 4-osios kartos dujinėje įrangoje, nuo kurių priklauso visos sistemos veikimas (dujų padavimas, dinamika, sąnaudos, stabilus darbas laisvomis apsukomis, stabilus persijungimas iš benzino į dujas), yra purkštukai. Jie varikliuose dirba pačiomis sunkiausiomis sąlygomis ir režimais. Per savo gyvavimo laiką purkštukai atsidaro ir užsidaro ne vieną milijoną kartų. Valdymo blokų ir jų sudedamųjų dalių gamybos technologija nuo pat pradžių praktiškai nesikeičia, juos gamina kompiuterizuoti robotai. Programinio aprūpinimo principai lieka vienodi, skiriasi tik išorinis apipavidalinimas.

• 1 variantas - VALTEK ir panašūs (ALEX, REG, RAIL): Turi panašią konstrukciją, techninius duomenis, vienodus remonto komplektus, kainą. Jų resursas iki pirmo remonto yra apie 40 tūkst. km.
• 2 variantas - MAGIC, BRC RAIL: Konstrukcija skiriasi, jie neišardomi ir dirba gana ilgai (apie 200 tūkst. km).
• 3 variantas - KEICHIN ir panašios konstrukcijos (HANA H2000): Tai purkštukai, kurių konstrukcija, gaminimo technologija ir techniniai parametrai labai panašūs į benzininių purkštukų. Jų resursas yra 300 tūkst. km.

Penktosios ir šeštosios kartos (V ir VI) dujų įranga

Daugiataškio nuoseklaus skystų dujų (SND) įpurškimo sistema (V karta) veikia panašiai kaip IV kartos dujų įpurškimas, tačiau pagrindinis skirtumas yra tas, kad V kartos sistemoje dujų balione esantis siurblys tiekia skystos fazės dujas tiesiai į dujų purkštukus. Dėl šio sprendimo šiai sistemai nereikalingas dujų reduktorius, taip pat nėra būtinos intervencijos į automobilio aušinimo sistemą. Skystos fazės SND įpurškiamos į kolektorių prieš pat oro įėjimo vožtuvus, o garavimo procesas vyksta naudojant variklio šilumą. Šis metodas yra žymiai efektyvesnis nei SND dujinės fazės įpurškimas (IV kartos sistemoje) į kolektorių. Papildomas efektyvumas pasiekiamas dėl unikalių SND savybių, tokių kaip itin žema temperatūra. Kadangi skystų SND temperatūra yra -42 °C, kuro mišinys atšąla, todėl automobilis tampa galingesnis ir dinamiškesnis. V kartos dujų įpurškimo sistema pritaikoma varikliams, kurie naudoja daugiataškę įpurškimo sistemą (MPI).

Skystų dujų įpurškimo sistema (VI karta) yra specialiai skirta transporto priemonėms, turinčioms tiesioginio įpurškimo sistemas (DI, FSI, TSI, TFSI, GDI ir kt.). Ši sistema savo veikimu yra labai panaši į originalią benzino įpurškimo sistemą ir yra paremta penktos kartos dujų įpurškimo sistemos veikimo principu. Esminis skirtumas yra tas, kad dujų balione esantis siurblys tiekia skystos fazės dujas, kurios toliau tiekiamos į papildomą aukšto slėgio siurblį. Aukšto slėgio siurblys, sukėlęs reikiamą dujų slėgį, originalia benzino tiekimo magistrale tiekia dujas į benzino purkštukus. Šie purkštukai perduoda dujas į degimo kamerą. Tokiu būdu šiai sistemai nereikalingas nei reduktorius, nei papildomi dujų purkštukai. Dėl tokio veikimo principo beveik nelieka intervencijos į automobilio originalias sistemas. Vienintelė modifikacija yra susijusi su aukšto slėgio siurblio pritaikymu, kuris reikalingas dujų grįžtamajai magistralei prijungti. Kaip ir penktos kartos sistemoje, šeštos kartos dujų sistema naudoja žemos temperatūros dujas (-42 °C), todėl kuro mišinys tampa vėsesnis. Dėl to automobilis tampa galingesnis ir dinamiškesnis. Svarbu paminėti, kad ši sistema yra itin panašaus veikimo principo kaip originali benzino įpurškimo sistema, todėl transporto priemonės vedimas ir darbas atliekamas 100 % dujų pagrindu.

Automatizuota sistema ir patogumas

Modernios dujų įrangos yra visiškai automatizuotos:

• Užvedus automobilį, sistema pati perjungia kuro tiekimą į dujas, kai variklis sušyla iki reikiamos temperatūros.
• Pasibaigus dujoms, automobilis automatiškai persijungia į benzino režimą. Pripildžius dujų balioną, kuro tiekimas vėl perjungiamas į dujas.
• Įrangos mygtukas leidžia tiksliai stebėti dujų lygį balione.

Šios savybės užtikrina vairavimo patogumą ir ekonomiškumą, todėl vairuotojui nereikia papildomai rūpintis kuro tiekimo režimo valdymu.

SND sistemos priežiūra ir remontas

Svarba ir dažniausios problemos

Norint kuo ilgiau džiaugtis be rūpesčių nuvažiuojama dujų rida, verta žinoti, kaip pagerinti dujų sistemos, tiksliau, jos pagrindinių komponentų, tarnavimo laiką. Veiksmų sąrašas trumpas, o jų įgyvendinimas paprastas ir palyginti pigus. Nors degalų kokybė Lietuvoje nuolat gerėja, verta sekti degalų kokybės tyrimų ataskaitas ir vengti piltis degalų tose vietose, kur degalų kokybė yra labai prasta. Dujų įrenginius reikia periodiškai prižiūrėti. Viena iš jų sudedamųjų dalių - prijungti automobilį prie diagnostikos kompiuterio ir patikrinti, ar dujų įpurškimo žemėlapis atitinka reikiamus parametrus. Tai svarbu ne tik dėl variklio ilgaamžiškumo (pvz., mišinio išeikvojimas prisideda prie vožtuvų perkaitimo).

Degalų kokybė ir filtrai

Suskystintos naftos dujos yra naftos perdirbimo proceso šalutinis produktas. Suskystintų naftos dujų grynumas ne visada idealus, tam įtakos turi ir cisternų, naudojamų propano ir butano mišiniui transportuoti ir laikyti, būklė. Barjeras, apsaugantis purkštuvus ir garintuvą nuo priemaišų, yra dujų filtrai. Įrenginiuose jų yra du - vienas skystajai fazei, kitas - garų fazei. Nors jų keitimas nėra nei sudėtingas, nei brangus, daugelis vairuotojų apie tai pamiršta arba be reikalo atidėlioja jų keitimą. Tuo tarpu ekspertai rekomenduoja šią paslaugą atlikti kas kelis tūkstančius kilometrų arba ne dažniau kaip kas 10 000 kilometrų. Jei pastebėjote, kad sūkių dažnis banguoja ir jaučiate galios sumažėjimą, verta pradėti bandymą remontuoti automobilį pakeičiant dujų filtrus.

Aušinimo sistema ir diagnostika

Dujų sistemos komponentai prijungiami prie transporto priemonės aušinimo sistemos. Todėl yra papildomų vietų, kuriose gali atsirasti nesandarumų ir aušinimo skysčio nuostolių. Tai labai svarbu ne tik variklio eksploatavimo trukmei. Aušinimo skystis pavaros bloko atveju šalina šilumą, o garintuvo atveju jis yra atsakingas už jo šildymą, o tai labai svarbu, kad dujų išsiplėtimo procesas vyktų tinkamai. Nėra nieko blogiau nei diagnozuoti automobilius bandymų ir klaidų metodu. Dėl to padaromos klaidingos išvados, o dažnai tenka keisti dar veikiančius komponentus ir naudoti automobilį su sugedusiomis dalimis. Niekas taip gerai nepažįsta suskystintų dujų sistemų kaip servisai, teikiantys montavimo paslaugas. Todėl verta pasirūpinti, kad jūsų SND sistema būtų aptarnaujama, prižiūrima ir remontuojama specialistų.

Gedimų diagnostika ir remontas

Aišku, kad sumontavus į automobilį naują įrangą, būtina atlikti jos kalibravimą, derinimą ir t.t. Jeigu automobilis su 4 kartos dujų įranga sėkmingai važiavo ne vieną mėnesį, o paskui atsirado gedimai, reguliavimas nepadės. Reikalingas remontas. Prieš tą remontą siūloma padaryti diagnostiką, kad išsiaiškinti, kokia būtent dujinės įrangos detalė, o gal ir ne dujinės įrangos, o uždegimo sistemos, yra sugedusi, o gal reikia remontuoti benzino sistemą arba net keisti jos detalę. Galbūt žmonės nemato skirtumo tarp reguliavimo ir remonto? Yra klientų, kurie už diagnostiką atsisako mokėti.

AB „Suskystintos dujos“: istorija ir veikla

Akcinė bendrovė „Suskystintos dujos“ perėmė ir tęsia nuo 1956 m. Lietuvoje pradėtą ir vykdomą suskystintų naftos dujų tiekimo vartotojams verslą ir išliko šalyje įmonė, užtikrinanti stabilų ir saugų vartotojų aprūpinimą suskystintomis naftos dujomis (toliau tekste SND). Akcinė bendrovė „Suskystintos dujos“ (toliau „Bendrovė“) reorganizavimo būdu atskirta nuo AB „Lietuvos dujos“ ir įregistruota 2000 m. gruodžio 31 d. Bendrovės registravimo Nr. BĮ - 2000 - 297. Įmonės buveinės adresas - Smolensko g. 10. Gyventojų aptarnavimui prie gyvenamųjų namų įmonė turi įrengusi požeminius grupinius įrenginius, kur yra 167 vnt. SND laikymo cisternų. Sparčiai didėja privačių namų vartotojų, naudojančių dujas buitinėms ir šildymo reikmėms. Šildymas suskystintomis naftos dujomis tai vienas patogiausių, ekologiškiausių bei ekonomiškiausių šildymo būdų.

Vartotojų informavimas apie kainas

Vadovaujantis VALSTYBINĖS ENERGETIKOS REGULIAVIMO TARYBOS (toliau VERT) 2024-11-28 nutarimu Nr. O3E-1548 „Dėl AB „Suskystintos dujos“ centralizuotai tiekiamų suskystintų naftos dujų vienašališko kainų nustatymo“ pranešame, kad nuo 2026 m. sausio mėn. 1 d. nauja kaina vartotojai atsiskaito už 2026 m. sausio mėnesį ir vėliau suvartotas dujas. VERT patvirtintos centralizuotai tiekiamų SND kainos galioja iki 2026 m. gruodžio mėn.

tags: #is #ko #sudarytos #suskystintos #naftos #dujos