Бортовой каталитический генератор синтез-газа из моторного топлива на транспортном средстве для снижения токсичности выхлопов карбюраторных (искровых) ДВС

Разработаны навешиваемые на транспортное средство топливные процессоры, преобразующие часть штатного моторного топлива в смесь водорода и оксида углерода (синтез-газ) для последующего впрыска этого газа в цилиндры двигателя вместе с основным топливом. Данная технология позволяет снизить расхода топлива в городском цикле движения на 20-30%, а также снизить токсичность выхлопов в десятки раз.

Аннотация
Для получения синтез-газа на борту автомобиля наиболее целесообразно использовать каталитическую реакцию парциального окисления природного газа или автотермической конверсии бензина. В Институте катализа СО РАН совместно с ВНИИЭФ (г. Саров) был разработан ряд образцов генераторов синтез-газа и проведены их испытания. Пробег двух автомобилей «Газель» превысил 2000 км/кат. Испытания подтвердили возможность устойчивой работы двигателя на обедненной бензино-воздушной топливной смеси с добавками синтез-газа. При работе двигателя с добавками синтез газа в рабочую смесь было достигнуто снижение расхода бензина на 42% на холостом ходу и на 24% - при работе в рабочем режиме. Одновременно на холостом ходу при добавках синтез-газа было отмечено значительное снижение (примерно в 10-15 раз) уровня выбросов СН и NОх. Содержание СО в выбросах не превышало 0,2 об. %. Аналогичные результаты были получены при проведении краткосрочных испытаний в НАМИ (г. Москва) двигателя М406 (автомобиль “Волга“) в режиме, соответствующему движению автомобиля со скоростью 50 км/час. Экспериментально было показано, что при добавлении синтез-газа происходит снижение токсичности выбросов до уровня 300-400 ррм по оксидам углерода и 20-30 ррм по оксидам азота. Также наблюдается уменьшение расхода природного газа на 20%. Проведенные стендовые эксперименты доказали, что применение синтез-газа в качестве добавки к используемому в искровых ДВС жидкому или газовому топливу обеспечивает значительное снижение концентраций оксидов углерода и азота в выхлопных газах двигателя и открывает возможность достижения норм ЕВРО-4 без применения каталитических нейтрализаторов. Наряду с этим использование синтез-газа обеспечивает общее снижение на 20-25% расхода углеводородного топлива в условиях городского цикла за счет обеспечения устойчивой работы двигателя при использовании обедненных топливных смесей.

(ИК СО РАН, д.т.н. Кириллов В.А., к.х.н. Кузин Н.А.)