Silnik wielopaliwowy co to jest

0
197
Samochód Ford Ranger IV 4x4 widok z boku
Ford Ranger IV 4x4

Silnik wielopaliwowy co to jest – paliwo pola walki F-34

Dostarczenie dużych ilości materiałów pędnych wojskom w warunkach oddziaływania przeciwnika na system komunikacyjny i infrastrukturę zaopatrzeniową jest problemem niezwykle skomplikowanym. Dlatego dąży się do ujednolicenia asortymentu paliwa w wojsku, a przykładem tego jest wprowadzanie w NATO jednolitego paliwa pola walki F-34.
Jest to paliwo do silników tłokowych i turbinowych pojazdów mechanicznych oraz samolotów stacjonujących na lądzie. Wprowadzone paliwo oznaczone symbolem
F-34/35 ma identyczną bazę jak paliwo lotnicze JP8. Jego właściwości końcowe wynikają z dodatków wprowadzanych przed wlaniem paliwa do zbiornika pojazdu. Stosowanie tego paliwa do pojazdów lądowych i samolotów stacjonujących na lądzie wynika z uproszczenia logistycznego łańcucha dostaw, wśród których paliwa
stanowią około 40% całej masy ładunku dostarczonego walczącym wojskom.
Obecnie paliwo F-34/35 (kod NATO) przyjęto jako jednolite paliwo pola walki do wszystkich silników o zapłonie samoczynnym (ZS) państw NATO.

Silnik wielopaliwowy do pojazdów wojskowych – Ford Ranger

Jednym z pojazdów wprowadzonych do Wojska Polskiego w ostatnich latach jest Ford Ranger

Ford Ranger w konfiguracji XLT napędzany jest silnikiem wysokoprężnym 2.0 EcoBlue o mocy 125 kW/170 KM. Współpracuje z 6-biegową manualną przekładnią. Napęd 4×4 przenoszony jest za pośrednictwem skrzyni redukcyjnej o dwóch przełożeniach sterowanej elektronicznie z możliwością przełączania napędu 2×4/4×4 w podczas jazdy. Poruszanie się samochodem w trudnych warunkach wspomaga system kontroli trakcji oraz elektronicznie sterowana blokada mechanizmu różnicowego w tylnym moście. Pierwsze 100 egzemplarzy zostało przekazanych 15 grudnia 2020 roku.

DANE TECHNICZNE FORD RANGER (VI) (2019 – OBECNIE)

Norma EuroEuro 6d-TEMP
Liczba miejsc2, 4, 5
Liczba drzwi2, 4
Moc130 KM, 170 KM, 213 KM
Pojemność skokowa silnika1995 cm3
Rodzaj katalizatoraSCR+DPF+DOC
Liczba cylindrów4
Liczba zaworów4
Skrzynia biegówAutomatyczna, Manualna
NapędStały napęd na 4 koła
Ford Ranger VI

Jednym z pojazdów wprowadzonych do Wojska Polskiego w ostatnich latach jest

Silnik wielopaliwowy co to jest – silnik spalinowy, który może prawidłowo pracować będąc zasilanym różnymi rodzajami paliw płynnych głównie benzyną i olejem napędowym, ale także m.in są to silniki o zapłonie samoczynnym (ZS). Zmiany w konstrukcji silnika są związane przede wszystkim z koniecznością zmniejszenia dużego kąta opóźnienia samozapłonu dla paliw wysokoprężnych. Uzyskuje się to przez podwyższenie temperatury powietrza pod koniec suwu sprężania. Głównym środkiem prowadzącym do tego celu jest podwyższenie stopnia sprężania w stosunku do silników typowo zasilanych tylko olejem napędowym. Silniki wielopaliwowe zasilane olejem napędowym lub paliwami pokrewnymi wykazują niemal identyczną moc i sprawność. Największym problemem tego typu silników jest rozruch w niskiej temperaturze, w szczególności przy zastosowaniu benzyny oraz ich praca z małym obciążeniem. W celu uruchomienia zimnego silnika wymagają one stosowania odpowiedniego urządzenia podgrzewającego. Silniki te stosowane są głównie w pojazdach wojskowych, np. czołgach.

Silniki tej konstrukcji pozwalają na wykorzystanie ok. 75% składników ropy naftowej, gdy tradycyjne silniki wykorzystują ok. 50-55%

Silnikami wielopaliwowymi są również silniki benzynowe przystosowane do współpracy z instalacją gazową.

widok Silnik-wielopaliwowy-do-pojazdow-wojskowych-Czterocylindrowy-silnik-wielopaliwowy-IKCO-EF7
Silnik-wielopaliwowy-do-pojazdow-wojskowych-Czterocylindrowy-silnik-wielopaliwowy-IKCO-EF7

Paliwa zastępcze do pojazdów wojskowych

F-34 – paliwo pola walki

Ogromne znaczenie, z punktu widzenia możliwości zapewnienia ciągłości wykonywanych zadań, mają paliwa, których dostawy podczas działań w warunkach kryzysowych mogą charakteryzować się dużą nierytmicznością. Tak więc w każdej sytuacji niedoboru paliw bazowych bardzo wartościowe są lokalne, stacjonarne i ruchome źródła zaopatrzenia w materiały pędne. Stacje paliw na szlakach komunikacyjnych oraz zapasy paliwa w różnych zbiornikach i cysternach. Asortyment paliw zgromadzonych w magazynach cywilnych różni się na ogół od bieżących potrzeb wojska w zakresie materiałów pędnych, które wynikają z rodzaju i liczby silników występujących w sprzęcie różnych rodzajów wojsk. Prawie wszystkie silniki napędowe pojazdów wojskowych są zasilane olejem napędowym.

Na stacjach paliw zgromadzone są znaczne ilości benzyn i olejów napędowych nowej formuły. Praktycznie dostępne są tylko benzyny bezołowiowe, wysokooktanowe (np. Eurosuper 95). Natomiast oleje napędowe są olejami o niskiej zawartości siarki (około 50 ppm, np. Eurodiesel Plus 50). Ponadto coraz większy udział w rynku paliw zajmują lekkie oleje opałowe. Mogą być one zastępczo wykorzystywane do napędu silników o zapłonie samoczynnym (ZS), a także Biodiesel (paliwo pochodzenia roślinnego do silników o ZS). Należy również wspomnieć o coraz większym zapasie paliw zgromadzonym w pobliżu lotnisk i wykorzystywanych do zasilania silników napędowych statków powietrznych. W szczególnych warunkach można mieszać paliwa tak, aby własności mieszanin jak najmniej wpływały na przebieg spalania i parametry użyteczne silników. Ze względu na masowe zużycie paliw, dąży się do ujednolicenia asortymentu paliw w wojsku. Przykładem tego jest wprowadzanie w NATO jednolitego paliwa do tłokowych silników pojazdów mechanicznych i turbinowych silników śmigłowców (paliwo F-34)

Informacja umieszczona w samochodzie  wojskowym Ford Ranger dotyczącym zasilania paliwem zastępczym F34
Informacja umieszczona w samochodzie wojskowym Ford Ranger dotyczącym zasilania paliwem zastępczym F34

Paliwa zastępcze – rodzaje mieszanek

Pomimo wprowadzania idei paliwa uniwersalnego w dalszym ciągu wzrasta znaczenie wykorzystywania lokalnych źródeł paliw.

Idea zagwarantowania możliwości wykorzystania paliw z rynku lokalnego była podstawą zastosowania silników wielopaliwowych do napędu wozów bojowych.

Paliwa zastępcze są to paliwa, którymi można zasilać silniki spalinowe, bez znaczącego ograniczenia ich wartości użytkowych w przypadku niedoboru paliw bazowych (w zastępstwie paliw zalecanych). Do tych paliw można zaliczyć paliwa zarówno ropopochodne jak i pochodzenia roślinnego, a także ich mieszaniny. Do aktualnie dostępnych na rynku powszechnym paliw zastępczych do silników o ZS zaliczamy:

a) paliwa lotnicze (np. Jet A1, F-34),

b) estry metylowe oleju rzepakowego (RME – Rape Seed Methyl Esters, Biodiesel),

c) lekkie oleje opałowe (np. EKOTERM),

d) mieszaniny paliw

a – c w dowolnych stosunkach procentowych zarówno z olejem napędowym jak i między sobą,

e) mieszaniny paliw

a – c z benzyną (w stosunku objętościowym do 30%),

f) mieszanina oleju napędowego z benzyną (w stosunku objętościowym do 30%).

Silnik wielopaliwowy co to jest

Zasilanie silników o ZS paliwami lotniczymi (F-34, Jet A1) nie nastręcza większych problemów eksploatacyjnych. Tymi paliwami można zasilać silniki bez żadnych zmian parametrów układu zasilania. Należy się jednak liczyć ze: spadkiem mocy silnika powodującego pogorszenie charakterystyk dynamiki pojazdów o około 4 – 8%, zwiększonym zużyciem paliwa o 5÷12% niż przy zasilaniu pojazdów olejem napędowym, zwiększonymi przeciekami paliwa w układzie wtryskowym. Dopuszcza się również mieszanie paliw lotniczych z olejem napędowym w dowolnych stosunkach.

Silniki o ZS można również zasilać bezpośrednio paliwem typu Biodiesel (przy zachowaniu warunku spełnienia jakości tych paliw zgodnej z normą EN-PN 14214). Przy niezmienionych parametrach regulacji i nastaw silników można spodziewać się wówczas: spadku wartości mocy i momentu obrotowego do ok. 6% i wzrostu objętościowego zużycia paliwa o ok. 9%. Emisja składników toksycznych spalin jest uzależniona od konstrukcji silnika. Generalnie emisja węglowodorów, tlenku węgla i cząstek stałych jest niższa (węglowodorów – HC o ok. 20%, tlenku węgla – CO o 13%, cząstki stałe – PM o 16%), ale emisja tlenków azotu NOx jest wyższa o ok. 20%. Należy jeszcze wspomnieć o dość istotnym zagrożeniu dotyczącym oddziaływania RME na uszczelnienia gumowe. Kontakt tego paliwa z uszczelnieniami (bądź przewodami paliwowymi) zawierającymi kauczuk (w silnikach sprzed 1990 r.) powoduje ich utlenianie (twardnienie), co w efekcie doprowadza do wzrostu przecieków.

Zasilanie silników o ZS lekkimi olejami opałowymi jako paliwami zastępczymi (zabroniona przepisami ale stosowana na szeroką skalę szczególnie przez kierowców ciężarówek i rolników) nie stanowi większych problemów eksploatacyjnych. Lekkie oleje opałowe z powodzeniem mogą być stosowane jako zamiennik oleju napędowego. Mają one porównywalną gęstość z olejem napędowym, co nie wymaga zmiany dawki maksymalnej. Parametry silnika zasilanego lekkim olejem opałowym i napędowym są prawie identyczne. Jednak wyższa temperatura destylacji, większa lepkość i temperatura zapłonu może pogarszać parametry pracy silnika zasilanego tym paliwem w niskich temperaturach otoczenia.

Silnik wielopaliwowy do pojazdów wojskowych

Benzyna bezołowiowa nie może być bezpośrednio stosowana jako paliwo zastępcze do silników o ZS. Silnik zasilany takim paliwem nie będzie pracował prawidłowo w całym zakresie prędkości obrotowej i szybko ulegnie zniszczeniu. Benzyna może być co najwyżej dodatkiem do paliw, które bez zastrzeżeń mogą być stosowane w silnikach o ZS. Nawet w sytuacjach uzasadnionych wyższymi potrzebami, udział benzyny w paliwie musi być ograniczony. Czas korzystania z takiego paliwa musi być możliwie krótki. W miarę bezpieczny jest udział 20 % benzyny w oleju napędowym i opałowym. W wyjątkowych sytuacja udział ten może być zwiększony do 25…30%. Stosując taką mieszaninę paliw można spodziewać się znaczących zmian parametrów użytecznych silnika, opóźnienia spalania względem górnego martwego położenia tłoka i wzrostu zadymienia spalin. Do paliwa rzepakowego można dodać nieco więcej benzyny (do 30%), dzięki temu, że paliwo to ma większa liczbę cetanową.

Osobnym zagadnieniem jest zużycie eksploatacyjne silników zasilanych paliwami zastępczymi. Rozważając to zagadnienie rozpatrzono możliwy wpływ zasilania paliwami zastępczymi na podstawowy zespół odpowiedzialny za dostarczanie paliwa do komory spalania – aparaturę wtryskową.

Badania nie wskazują na znaczne zróżnicowanie zużycia eksploatacyjnego par precyzyjnych podczas zasilania RME w porównaniu do zasilania olejem napędowym, chociaż stwierdzono niewielką mniejszą wartość zużycia podczas pracy.

RME (estry metylowych wyższych kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego).

Podstawowym parametrem charakteryzującym paliwo pod kątem wpływu na zużycie elementów precyzyjnych aparatury wtryskowej (przy założeniu zachowania odpowiedniej czystości paliwa) jest smarność.

Silnik wielopaliwowy do pojazdów wojskowych

Zasilając silniki o zapłonie samoczynnym, w warunkach niedoboru paliw zasadniczych, paliwami zastępczymi należy stosować się do następujących zasad ogólnych: a. w pierwszej kolejności stosujemy paliwa o zbliżonych właściwościach fizyko – chemicznych do oleju napędowego (tzn. paliwa lotnicze, lekkie oleje opałowe, biodiesel),

b. nie należy zasilać silników (o zapłonie samoczynnym) „czystymi” benzynami bezołowiowymi, wysokooktanowymi,

c. można stosować mieszaniny benzyn (bezołowiowych, wysokooktanowych) z olejami napędowymi, paliwami lotniczymi. Lekkimi olejami opałowymi oraz biodieslem o zawartości do 20 % benzyn w mieszaninie (w sytuacjach awaryjnych można zwiększyć udział procentowy benzyn do 30 %).

Ford Ranger VI 4x4
Ford Ranger VI 4×4

Słuchaj także Radia Bezpieczna Podróż 

Chcesz dowiedzieć się więcej czytaj ford-ranger-raptor-4×4