Концепция применения природного газа на тепловозах

Сжатый природный газ находится в состоянии пригодном для подачи в цилиндры двигателя, но его хранение требует применения высокого давления, что создает определенные трудности в уплотнении газопроводов и обеспечении безопасности эксплуатации.

При аварийном истечении сжатого газа вследствие внезапного его расширения происходит обмерзание краев отверстия, благодаря чему поступление газа сокращается или становится пульсирующим.

Таким образом, каждое из агрегатных состояний имеет свои недостатки, и поэтому его выбор должен соотноситься с условиями эксплуатации тепловозов.

Так, для маневровых тепловозов, где количество изменений режимов работы достигает 100 операций в час, применение сжиженного газа практически невозможно из-за инерционности газификатора.

Поэтому для маневровых газотепловозов применен сжатый природный газ. Количество возимого запаса КПГ на них составляет 850 нм3 при давлении 20 МПа, что обеспечивает срок работы до 2,5 – 3,0 суток без дозаправок.

Для магистральных тепловозов, режимы работы которых более стабильны и где пробег между заправками, в силу их большого удаления от депо, имеет большее значение, чем для маневровых, могут рассматриваться оба агрегатных состояния. Однако сжиженный газ может применяться только в тех регионах, где имеется его производство, где значительные затраты на создание инфраструктуры газоснабжения будут оправданы достаточным количеством газодизельных локомотивов.

Таким образом, для маневровых локомотивов наиболее целесообразным является применение сжатого природного газа. Для магистральных локомотивов может рассматриваться как СПГ, так и КПГ. Однако производство СПГ требует развития целой индустрии на основе криогенных технологий по созданию и производству оборудования для сжижения, хранения, транспортировки и использованию СПГ; его применение будет оправдано только при массовом внедрении газодизельных локомотивов.

На настоящее время в России отсутствуют положительные результаты по созданию криогенной техники для магистральных и маневровых тепловозов, что отодвигает реализацию их внедрения, по крайней мере, на 3 – 5 лет.