Tento článok bol vytlačený zo stránky https://referaty.centrum.sk

 

Bioplyn

PROPÁN-BUTÁN (LPG)
Propán-bután vzniká v rafinériách ako vedľajší produkt pri spracovaní ropy. Je to ľahká, plynná frakcia, ktorá je skvapalňovaná chladením pričom vzniká tzv. LPG (Liquid Petroleum Gas), ktorý je možné využiť ako palivo v motorových vozidlách. Pomer propánu a butánu v LPG sa mení v zime a v lete, a tiež existujú rozdiely v zložení v jednotlivých krajinách. LPG sa ako palivo pre motorové vozidlá používa už viac ako 60 rokov a vo svete jazdí viac ako 5 milión takýchto vozidiel. V krajinách OECD sa toto palivo podieľa piatimi percentami na celkovej spotrebe palív v doprave. Krajiny s najvyšším počtom vozidiel jazdiacich na LPG:
Krajina Počet vozidiel
Taliansko 1 300 000
USA a Kanada 610 000
Holandsko 600 000
Japonsko 300 000
Austrália 250 000

VLASTNOSTI
LPG je palivom s oktánovým číslom vyšším o 5 až 10% ako benzín a je vhodné ako náhrada pre benzínové a naftové motory. Vyššie oktánové číslo umožňuje vyššiu kompresiu a tým vyššiu účinnosť. Výhodou je tiež, že LPG si nevyžaduje obohacovanie zmesi počas studeného štartu motora. Jedným z najdôležitejších dôvodov, pre ktoré sa toto palivo uplatňuje vo svete, je jeho nízka cena. POUŽITIE LPG
Využívanie LPG v motorových vozidlách je z technického hľadiska overené a bezproblémové. Vyžaduje si však isté úpravy vozidla. V naftových motoroch sú nevyhnutné malé úpravy spojené so zabudovaním zapaľovacej sviečky a elektrického systému. Dnes existujú aj vozidlá využívajúce tzv. duálny systém, v ktorom malé množstvo nafty sa využíva na zapálenie zmesi LPG a vzduchu. Konverzia motorov na LPG nie je náročná, vyžaduje si však odborný zásah. V súčasnosti sa začína na trhu objavovať stále viac vozidiel (hlavne autobusov) jazdiacich na LPG. Firma MAN dodala niekoľko takýchto autobusov pre Viedeň a španielsky Valladolid v cene 150 tis. ECU za kus. V roku 1995 premávalo vo Viedni 282 autobusov mestskej hromadnej dopravy na LPG, 184 autobusov bolo vybavených duálnym systémom nafta/LPG a 20 starších autobusov jazdilo na naftu. Všetky nové autobusy jazdia na LPG dodávaný rafinériou ropy vo Schwechate (OMV). Keďže LPG horí čistejšie ako benzín, motor vydrží viac a vyžaduje si aj menšie náklady na údržbu. Olej, olejový filter, sviečky aj samotný motor vydržia až trikrát viac ako v prípade spaľovania benzínu. Z uvedeného vyplýva, že údržba takýchto vozidiel je takmer zanedbateľná v porovnaní s naftovými vozidlami.

Nevýhodou je, že zaobchádzanie s LPG si vyžaduje osobitné opatrenia z hľadiska bezpečnosti.Na druhej strane je výhodou, že v Európe existuje rozvinutá distribučná sieť zásobovania propánom. Distribučné siete spravidla existujú v blízkosti rafinérií. Do ostatných miest sa LPG dopravuje cisternami. Investície sú však nevyhnutné pre vybudovanie čerpacích staníc poskytujúcich toto palivo. Náklady na jednu čerpaciu stanicu v EÚ vychádzajú asi na 97 tis. ECU. Tankovanie paliva do motorového vozidla trvá približne tak isto dlho ako pri benzíne. Existujúca infraštruktúra a skutočnosť, že bežné vozidlá môžu byť upravené pre jazdu na LPG v priebehu jedného dňa, robí z LPG z krátkodobého hľadiska atraktívne palivo. Nevýhodou je, že z hľadiska výrobnej kapacity súčasných rafinérií len asi 15% vozidiel by mohlo jazdiť na LPG. Väčšie množstvo je v princípe možné, vyžadovalo by si však špeciálne úpravy v rafinériách a teda aj vyššie náklady. EMISIE
Z hľadiska vplyvu na životné prostredie sa vozidlá na LPG vyznačujú nižšími emisiami oxidu uhoľnatého, oxidov dusíka, tuhých častíc a organických látok. Do akej miery sú emisie dusíka nižšie, závisí na spôsobe spaľovania (katalýza plynov). Veľmi čisté spaľovanie paliva znamená, že takéto vozidlá sa využívajú hlavne v uzatvorených a slabo ventilovaných priestoroch. Výhodou tiež je, že spaľovanie LPG má za následok aj nižšiu hladinu hluku asi o 5 decibelov v porovnaní s naftovými motormi. Napriek výhodám však spaľovanie LPG nie je úplne bez emisií. Vo výfukových plynoch sa objavuje hlavne CO2, VOC, CO, NO, a metán. Vo všeobecnosti je možné povedať, že v porovnaní s naftou, používanie LPG vo verejnej doprave vedie k zníženiu úrovne hluku a emisií. Na druhej strane spotreba paliva je vyššia v dôsledku nižšej účinnosti motora. Vozidlá sú vzhľadom na potrebu väčšej palivovej nádrže tiež ťažšie. V nasledujúcej tabuľke sú uvedené niektoré charakteristiky palív a autobusov jazdiacich na LPG a naftu:
Nafta LPG
Hustota paliva (kg/l) 0,83 0,54
Kalorická hodnota (MJ/kg) 42,5 46,1
Tlak v nádrži (atm.) 1 5
Objem nádrže (litre) 200 340
Zvýšenie hmotnosti (kg) - + 140
LPG NA SLOVENSKU
Kvapalný propán-bután je ako palivo pre motorové vozidlá dostupný aj u nás a bežne sa využíva v autobusoch aj v osobných vozidlách. Cena jedného litra LPG sa na čerpacích staniciach koncom roka 1998 pohybovala od 8,4 Sk do 11 Sk. Spotreba LPG je približne o 1,5 litra na 100 km vyššia ako v prípade benzínu pre štandardné osobné vozidlo (spotreba cca 8 l/100 km). Z uvedeného vyplýva, že cena za prejdenie 1 km vychádza asi na polovicu ako pri benzíne. K nákladom je však potrebné pripočítať úpravu vozidla.

Prebudovanie stojí v závislosti na type vozidla niekoľko tisíc Sk. V prípade Škody Favorit (s karburátorom) takáto úprava vyjde asi na 14 tisíc Sk. Tieto investície sa však majiteľovi vrátia už pri najazdení 15 tis. až 20 tis. km. Nevýhodou však je nízka hustota čerpacích staníc s LPG na Slovensku. HORE
Palivo pre motorové vozidlo, ktoré si je možné vypestovať, je snom mnohých ľudí. Alkohol alebo rastlinné oleje, ktoré je možné získať z biomasy (rastlín), sú práve takýmito palivami. Biopalivá nie sú nové palivá. Skôr naopak, biomasa bola zdrojom energie ešte skôr, ako sa začal používať benzín. Výroba alkoholu (metanolu a etanolu) z biomasy pre technické účely je známa už od 30-tych rokov 20. storočia. V súčasnosti sú najdôležitejšími palivami vyrábanými z biomasy metanol, etanol a bionafta. Do úzadia ustúpilo využívanie bioplynu a drevného plynu, ktoré boli veľmi populárne v období 2. svetovej vojny. Z celosvetového hľadiska sú najrozšírenejšími tzv. alkoholové palivá - etanol a metanol, ktoré sa vo svete vyrábajú hlavne z obilia, kukurice a cukrovej trstiny. Výhodou biopalív je, že pri ich spaľovaní sa tvorí menej škodlivín. Súvisí to s tým, že tieto palivá majú jednoduchšiu štruktúru ako benzín alebo nafta, lepšie horia a celý proces vedie k menšej tvorbe nespálených zvyškov. Z tohto pohľadu je metanol lepším palivom ako etanol. Vlastnosti etanolu a metanolu a ich porovnanie s ďalšími palivami sú v nasledujúcej tabuľke:

Biomasa sa vyznačuje relatívne dobrou hustotou energie. Skutočnosť, že 1 milión ton ropy energeticky zodpovedá 2,3 milión ton suchej biomasy viedla k tomu, že používanie biopalív sa v mnohých krajinách stalo súčasťou národnej stratégie. Najväčším producentom kvapalných biopalív na svete je dnes Brazília. Významnú úlohu tieto palivá hrajú aj v krajine, ktorá je automobilovou veľmocou - v USA. Za príkladmi však nie je treba chodiť tak ďaleko. Bionafta, vyrábaná z repky olejnatej je jediným kvapalným biopalivom, ktoré sa využíva aj u nás. U našich susedov v Dolnom Rakúsku existuje asi 40 tis. hektárov, ktoré sa určené výlučne na pestovanie plodín, z ktorých sa vyrábajú biopalivá - hlavne bionafta. Ročná produkcia tu predstavuje 120 milión litrov. Cena takto vyprodukovaného paliva, ktoré je plnohodnotnou náhradou nafty, sa pohybuje medzi 2-4 šilingmi za liter (6-12 Sk/l). Metanol je pre človeka jedovatá látka. Je to čistá kvapalina bez zápachu, ktorá sa v prírode vyskytuje len sporadicky.

Energetická hodnota jedného litra metanolu je 18 MJ, avšak účinnosť motora na takéto palivo je vyššia ako v prípade benzínu (asi o 20 %), čo v podstate zvyšuje energetickú hodnotu litra metanolu na 22,5 MJ. Metanol sa navyše vyznačuje veľkou univerzálnosťou, a tiež sa používa ako východisková surovina v mnohých chemických procesoch. VÝROBA
Metanol je možné vyrobiť nielen z biomasy, ale aj z niektorých fosílnych palív ako napr. zo zemného plynu alebo z uhlia. Nevýhodou výroby metanolu z biomasy je, že jeho cena je asi dvojnásobná v porovnaní so syntetickým metanolom vyrobeným zo zemného plynu. Zaujímavosťou tiež je, že z metanolu je možné vyrobiť aj benzín, avšak celý proces výroby prebieha s energetickou stratou, a preto sa nevyužíva. V niektorých prípadoch však takáto výroba benzínu môže byť výhodná. Inou skutočnosťou je, že benzín sa dá vyrobiť z biomasy priamo bez toho, aby bolo nutné prejsť cez uvedený medzičlánok - výrobu metanolu. Metanol je možné previesť na vysoko oktánové palivo pri relatívne nízkych nákladoch. Výhodou je, že takéto palivo neobsahuje síru a znečistenie z jeho spaľovania je veľmi nízke. Pre výrobu metanolu sú dôležité dve otázky: aké množstvo biomasy je potrebné na výrobu a aký je pomer získanej a vloženej energie z takejto výroby. Zo skúseností vyplýva, že z jednej tony suchej biomasy je možné vyrobiť asi 700 litrov metanolu. Na druhú otázku je možné odpovedať, že pomer získanej energie (metanol) a vloženej energie na jeho produkciu je závislý hlavne na spôsobe výroby. Pri výrobe metanolu z obnoviteľných zdrojov je tento pomer vysoko pozitívny. POUŽITIE METANOLU V SPAĽOVACÍCH MOTOROCH
Vozidlá jazdiace na metanol sa z hľadiska výkonu a iných charakteristík (dojazd) podobajú vozidlám na benzín alebo naftu. Metanol je možné použiť ako palivo v čistej forme alebo ako zmes. Motor si však vyžaduje istú úpravu. V prípade naftových motorov je potrebné vozidlá vybaviť pomocným zapaľovacím systémom, nakoľko cetánové číslo metanolu je nízke. Tieto motory môžu spaľovať tiež zmes metanolu a nafty. Už pri obsahu niekoľko percent nafty v takejto zmesi nie je potrebné použiť zapaľovaciu sviečku. V USA sa metanol predáva ako zmes označená M85 (85% metanolu a 15% benzínu) resp. M100 (čistý metanol). M85 je vhodný hlavne pre ľahšie vozidlá, kým M100 je určený pre dodávky a nákladné vozidlá. V súčasnosti je na cestách USA asi 15 tis. takýchto vozidiel. Z väčších automobiliek dodávajú metanolové vozidlá na trh Ford (model Taurus) a Chrysler (Dodge Intrepid). Aby mohli vozidlá jazdiť na túto zmes, vyžadujú si špeciálnu úpravu, ktorá stojí asi 250 dolárov. Ford vyvinul špeciálny motor spaľujúci čistý metanol aj pre svoj model Escort.

Poslednou novinkou však je tzv. flexibilný model FFV (Flexible Fuel Vehicle), ktorý umožňuje jazdu na akúkoľvek zmes benzínu a metanolu. Metanolom poháňané malé nákladné vozidlo vyvinula aj japonská automobilka ISUZU. Vozidlo sa vyznačuje výrazným až 65%-ným znížením emisií NOx v porovnaní s klasickým naftovým modelom. Zníženie sa dosahuje aj v prípade ostatných škodlivín a podľa výrobcu predstavuje 100% pre tuhé častice (dym), 95% pre CO, 95% pre uhľovodíky a 35% pre formaldehyd. Japonská automobilka Mitsubishi prišla na domáci trh s dodávkou zn. Delica, ktorá je upravená pre jazdu na metanol. Vozidlo vybavené 16-ventilovým motorom o objeme 1600 cm3 s výkonom 65 kW je určené hlavne pre mestskú premávku. Zmiešavanie zmesi vzduchu a metanolu v motore kontroluje elektronický karburátor. Nízke emisie NOx a iných škodlivín sa dosahujú aj použitím trojcestného katalyzátora. Motor na metanol sa vyznačuje tichým chodom a malými vibráciami, nakoľko spaľovanie prebieha veľmi pomaly. To sa tiež prejavuje na zníženej únave vodiča pri jazde. Spotreba paliva predstavuje asi 8 l/100 km, čo je porovnateľné s benzínovým motorom. INÉ POUŽITIE
Metanol má vysoký pomer vodíkových atómov a oveľa vyššiu energetickú hustotu ako skvapalnený vodík. Z tohto dôvodu sa skúma aj jeho použitie v palivových článkoch, ktoré sú veľmi perspektívnym zdrojom energie pre motorové vozidlá (pozri nižšie). Do úvahy prichádzajú dva spôsoby výroby vodíka z metanolu: výroba priamo v palivovom článku alebo v externom zariadení. EMISIE
Emisie vozidiel na metanol závisia od vstupného materiálu, z ktorého bol metanol vyrobený. Metanol vyrobený z dreva a použitý ako náhrada za benzín sa vyznačuje nižšími emisiami všetkých škodlivín (v priemere o 20% až 70 %). Nahradenie nafty za metanol v naftových motoroch znamená podstatné zníženie emisií tuhých častíc (dymu). Ekologické prednosti metanolu použitého v nákladnom vozidle v porovnaní s naftou sú dokumentované v nasledujúcej tabuľke:

Podľa údajov z Japonska vychádzajú ročné emisie dusíka pre nákladné vozidlo s výkonom 360 kW premávajúce 8 hod. denne, 300 dní v roku pre rôzne typy palív nasledovne:

* výroba elektriny z obnoviteľných zdrojov
VÝHODY METANOLU
Metanol má v porovnaní s klasickými palivami niekoľko výhod a nevýhod. Výhodou je, že výrobné technológie sú v praxi odskúšané, spoľahlivé a široko využívané (výroba alkoholu !?). Výhodou metanolu v porovnaní s etanolom je, že pre jeho výrobu existuje širší potenciál vstupných surovín.

Metanol má v porovnaní s benzínom výhodu aj v tom, že má vyššie oktánové číslo približne 105. Benzín má oktánové číslo medzi 92 a 98. Vyššie oktánové číslo umožňuje vyššiu kompresiu a následne lepšiu účinnosť motora. Pre naftové motory je to cetánové číslo, ktoré je pre palivo rozhodujúce. Čím nižšie cetánové číslo, tým dlhší čas je potrebný pre kompresné zapálenie. Metanol sa vyznačuje tým, že má nižšie cetánové číslo ako nafta. Výhodou tiež je, že metanol má vysokú kalorickú hodnotu, umožňuje vyššiu účinnosť spaľovania v motore, má nižšiu teplotu horenia, produkuje menej škodlivín a vo všeobecnosti predstavuje menšie riziko. Navyše v porovnaní s etanolom je metanol lacnejší. S metanolom sa tiež ľahšie zaobchádza ako s benzínom, pretože je menej prchavý, je bezpečnejší pri dopravných nehodách a prípadný požiar sa dá uhasiť aj vodou, pretože metanol je rozpustný vo vode. Požiar je možné veľmi jednoducho zlikvidovať aj na malú vzdialenosť od ohňa, čo je dôsledok nízkej teploty plameňa. NEVÝHODY METANOLU
Nevýhodou metanolu je, že spôsobuje rýchlejšiu koróziu kovových materiálov, má detergentný účinok (odstraňuje oleje z miest, kde sú potrebné) a negatívne vplýva na plastické materiály. Tieto nevýhody je možné zmierniť použitím odolnejších materiálov vo vozidlách napr. ocele. Inou nevýhodou je, že metanol má neviditeľný plameň. Pridaním asi 15% benzínu do metanolu sa však plameň stáva viditeľným. Nevýhodou je tiež toxicita metanolu tak pri vdýchnutí ako aj pri pôsobení na kožu (riziko pri čerpaní paliva). V benzínových motoroch metanol spôsobuje väčšie problémy pri štartovaní pri teplote pod bodom mrazu. Predhriatie paliva podobne ako v prípade nafty tento problém pomáha vyriešiť. Ford Taurus jazdiaci na metanol
Nevýhodou metanolu je aj formaldehydový zápach vznikajúci pri studených štartoch a zahrievaní vozidla. Dobu, počas ktorej tento zápach vzniká, sa podarilo skrátiť používaním okysličovacích katalyzátorov na dve minúty. Definitívne odstránenie týchto emisií by malo priniesť zavedenie systému zohrievania zmesi pred vstupom do katalyzátora. Energetická hodnota metanolu je asi o polovicu nižšia ako nafty, preto vozidlá na metanol potrebujú zhruba dvakrát toľko paliva na dosiahnutie toho istého dojazdu. Podľa analýzy uskutočnenej v Japonsku zahrňujúcej 32 nákladných a dodávkových vozidiel s hmotnosťou 2 tony jazdiacich na metanol po cestách Tokya bola priemerná spotreba metanolu 50 l/100 km. Porovnateľné naftové vozidlá mali spotrebu 21 l/100 km.

Napriek tejto skutočnosti sa tieto vozidlá vyznačujú najdlhším dojazdom spomedzi tých, ktoré využívajú alternatívne palivá. Nevýhodou metanolu je, že je takmer dvojnásobne drahší ako normálny benzín, navyše pre zaobchádzanie s ním sa v niektorých krajinách (napr. USA) vyžaduje osobitný bezpečnostný kurz. Dusík je najrozšírenejším plynom vo vzduchu a predstavuje až 70% jeho objemu. Čistý dusík sa vyznačuje veľmi nízkym bodom varu a v skvapalnenej forme v sebe ukrýva veľké množstvo potenciálnej energie. Túto energiu je tiež možné použiť na pohon vozidiel. Fyzikálny princíp jazdy na dusík je založený na odparovaní dusíka v tepelnom výmenníku. Pri tomto procese vzniká energia vo forme mechanického tlaku, ktorá poháňa vzduchový piestový motor. Ako zdroj tepelnej energie, ktorá spôsobuje odparovanie dusíka, skladovaného v palivovej nádrži automobilu, sa využíva okolitá atmosféra. Oproti klasickému spaľovaciemu motoru má takýto systém výhodu v tom, že pri tomto proces nielenže nevzniká žiadne teplo, ale dochádza k ochladzovaniu okolitého priestoru. Vozidlá poháňané dusíkom sú dnes síce len v štádiu vývoja (na univerzite vo Washingtone sa mu venujú od roku 1993), ukazuje sa však že ich vyhliadky sú veľmi dobré a podľa niektorých odborníkov dokonca lepšie ako vyhliadky elektrických vozidiel. Konštruktéri sa vývoju takýchto vozidiel venujú aj preto, že energetická hustota skvapalneného dusíka je vyššia ako energetická hustota uložená v batérii a dusíkom poháňané vozidlo by mohlo dosahovať lepšie parametre ako bežný elektromobil. Na druhej strane je však potrebné zdôrazniť, že hustota energie obsiahnutá v kvapalnom dusíku je nižšia ako v benzíne. Čo sa týka dojazdu, prvé výsledky svedčia o tom, že vozidlo s 250 litrami dusíka v palivovej nádrži je schopné prejsť asi 300 km. Takéto vozidlo je navyše aj oveľa ľahšie ako elektromobil a plnenie nádrže trvá tiež kratšie - len 10-15 minút. Veľkou výhodou je, že dusík ako palivo je najrozšírenejší plyn v prírode a pri reakcii v motore nevznikajú žiadne škodliviny. Nevýhodou sú relatívne vysoké náklady na skvapalnenie dusíka. Predpokladá sa, že ak by bol kvapalný dusík vyrábaný vo veľkom množstve podobne ako dnes benzín alebo nafta, boli by aj náklady na toto palivo porovnateľné s cenou klasického paliva. Cena vozidla by mohla byť, po vylepšení celého systému, taktiež porovnateľná s cenou klasického vozidla. VÝROBA DUSÍKA
Proces výroby kvapalného dusíka, pri ktorom je potrebná elektrická energia, je veľmi čistý a v prípade keď je elektrina vyrábaná z obnoviteľných zdrojov nevznikajú vôbec žiadne škodliviny.

Dokonca aj v prípade výroby elektriny z fosílnych zdrojov napr. z uhlia je celý proces veľmi čistý. Bežné spaľovanie uhlia napr. v elektrárňach so sebou prináša emisie CO2 a plynných škodlivín, pričom v odpadovom vzduchu je tiež prítomný dusík. Pri skvapalňovaní dusíka, ktoré prebieha ochladzovaním vzduchu, je možné použiť tieto odpadové plyny. Výsledkom je, že CO2 a iné škodliviny skondenzujú a sú oddelené od skvapalneného dusíka. V takomto prípade nedochádza k tvorbe žiadnych emisií do ovzdušia. Skvapalnený CO2, ktorý pri reakcii vzniká je možné chemicky využiť resp. je ho možné zneškodňovať napr. v baniach a iných podzemných priestoroch. Kvapalný dusík, ktorý sa dnes bežne vyrába pre potreby priemyslu, je možné distribuovať buď nákladnými cisternami alebo izolovanými potrubiami. Výhodou oproti benzínu je, že by ho bolo možné priamo vyrábať na súčasných čerpacích staniciach vybavených malými zariadeniami na skvapalňovanie dusíka. Technológia si vyžaduje len prístup k elektrickej energii. PRINCÍP ČINNOSTI LN 2000
Prototyp prvého vozidla poháňaného dusíkom, označeného ako LN 2000, bol vyvinutý na univerzite vo Washingtone (USA). Vývoj vozidla, ktoré využíva skvapalnený dusík (LN2), bol financovaný americkým ministerstvom energetiky. Motiváciou na jeho vývoj bola snaha o vytvorenie automobilu, ktorý by mohol byť lacnou alternatívou k palivovým článkom. LN 2000 je upravený starší Volkswagen Rabbit, ktorý od roku 1984 využívala americká pošta. Vozidlo je dostatočne priestranné na to, aby v ňom mohli byť umiestnené zariadenia na úpravu a využitie dusíka. Väčšina zariadení, ktoré prichádzajú do styku s dusíkom, bola vyrobená z ocele alebo hliníka. Palivovú nádrž vozidla predstavuje Dewarova nádoba obsahujúca 80 litrov skvapalneného dusíka pri tlaku 24 bar, ktorá je proti poškodeniu zabezpečená viacerými zariadeniami. Denné odparovanie dusíka z nej predstavuje približne 3%. Toto vozidlo jazdí na podobnom princípe ako parný stroj s výnimkou toho, že nemá spaľovací motor. Skvapalnený dusík, skladovaný v tlakovej nádrži pri teplote mínus 196 °C, je tlakovacím systémom dopravený do tepelného výmenníka, kde sa vyparuje v dôsledku vyššej teploty privádzaného okolitého vzduchu do tohto zariadenia. Výmenník tu funguje ako vykurovací systém v bežnom motorovom vozidle s tým rozdielom, že namiesto vzduchu ohrievaného horúcou vodou sa vzduch využíva na ohrev dusíka.

Dusík, ktorý veľmi rýchlo expanduje v dôsledku reakcie so vzduchom, je potom pod vysokým tlakom vháňaný do motora (expandéra), ktorý pracuje ako parný stroj a mení tlak na mechanickú energiu, ktorá poháňa kolesá vozidla. Expandér v LN 2000 predstavuje 11,1 kW radiálny piestový vzduchový motor od americkej firmy Cooper Power Tools. Motor má päť 7,5 centimetrových valcov. Každý valec je vybavený oceľovým piestom. Mazanie rozprašovaním oleja zabezpečuje olejnička na vstupe plynu. Motor je pripojený na pohon predných kolies, pričom vozidlo je vybavené 5-stupňovou prevodovkou. Jediným plynom vo výfuku vozidla je čistý dusík, ktorý ako najrozšírenejší plyn v atmosfére nepredstavuje žiadne nebezpečenstvo v koncentráciách produkovaných motorom. Hlavným problémom pri vývoji tohto vozidla bola skutočnosť, že pri expanzii dusík absorbuje veľa tepla, čo spôsobovalo veľké ochladzovanie okolitého priestoru a zamŕzanie trubiek. Tento problém bol v LN 2000 vyriešený zavedením predohrevu plynu v ekonomizéri. Ekonomizér je v skutočnosti tepelný výmenník, ktorý zabezpečuje kvalitu, množstvo a teplotu dusíka dodávaného do expandéra. Pri tejto činnosti sa využívajú tiež výfukové plyny z expandéra. Niektoré parametre vozidla LN 2000 sú uvedené v nasledujúcej tabuľke:

Keďže max. spotreba dusíka je veľmi veľká, konštruktéri predpokladajú, že ďalšia generácia vozidla LN 2000 by mala dosahovať lepšie parametre - rýchlosť 90 km/h a spotrebu dusíka 100 l/100km. Toto by umožnilo dojazd vozidla asi 400 km. Hoci sa potrebná palivová nádrž s objemom 400 litrov môže zdať veľká jej hmotnosť aj zabraný priestor je menší ako batérie v porovnateľnom elektromobile. Vozidlá na dusík sa ukazujú byť tiež ekonomickejšie ako elektrické vozidlá. Výrobná cena kvapalného dusíka pri jeho masovej produkcii sa predpokladá asi 10 amerických centov za galón (0,9 Sk/l) z čoho vychádzajú náklady na prejdenie 1 km asi 0,9 Sk. Táto hodnota zodpovedá spotrebe menej ako 4 l benzínu na 100 km v klasickom vozidle. Inou výhodou vozidiel na dusík je ich jednoduchá konštrukcia, ktorá aj menej skúsenému mechanikovi vybavenému sadou kľúčov a zváracím aparátom umožňuje zvládnuť akúkoľvek opravu vo vozidle. Vozidlo, v ktorom sa nenachádzajú žiadne komplikované a drahé technológie, bolo navrhované tak, aby náklady na údržbu a opravy boli skutočne minimálne. Napriek mnohým výhodám kvapalného dusíka ako paliva pre motorové vozidlá si jeho konštruktéri myslia, že pri súčasnom postavení automobilu bude len veľmi ťažké presvedčiť veľkých automobilových výrobcov a kupujúcich, aby sa rozhodli pre tento typ ekologického vozidla.

Zdroje:
Internet -

Koniec vytlačenej stránky z https://referaty.centrum.sk