CC BY
53
УДК 629.113
ПОРШНЯЛЬНИЙ АНАЛ13 ЕКСПЛУАТАЦ1ЙНИХ ВИТРАТ ПРИ ВИКОРИСТАНН1 СТАНДАРТНИХ ПАЛИВ I ГАЗУ
Т.В. Дикун, ст. викладач, А.М. Плитус, студ., 1вано-Франк1вський нацюнальний техшчний ушверситет нафти i газу
Анотащя. Проводиться пор1вняльний анал1з експлуатацтних витрат, якг еиникаютъ при ви-користант для жиелення деигуна внутрШнього згоряння стандартних палив i стиснутого та зр1дженого газу. 3zidno результат1в досл1джень найбтьше змтюються еитрати на палъне, ремонт i техтчне обслугоеуеання автомобтв.
Rnw4oei слова: експлуатацтт еитрати, зр1джений газ, стиснутий газ, експлуатащя, економ1я.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РАСХОДОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СТАНДАРТНЫХ ТОПЛИВ И ГАЗА
Т.В. Дыкун, ст. преподаватель, A.M. Плытус, студ., Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа
Аннотация. Проводится сравнительный анализ эксплуатационных расходов, которые возникают при использовании для питания двигателя внутреннего сгорания стандартных топлив и сжатого и сжиженного газа. Согласно результатам исследований больше всего изменяются расходы на горючее, ремонт и техническое обслуживание автомобилей.
Ключевые слова: эксплуатационные расходы, сжиженный газ, сжатый газ, эксплуатация, экономия.
COMPARATIVE ANALYSIS OF RUNNING EXPENSES WHEN USING STANDARD
FUEL AND GAS
T. Dykun, Asst. Prof., A. Plytus, St., Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas
Abstract. The comparative analysis of running expenses that arise when using standard fuel as well as compressed and fluidized gas to feed the internal combustion engine is conducted in this article. According to the to research conducted, the expenses for fuel, repair and maintenance of vehicles change considerably.
Key words: running expenses, fluidized gas, compressed gas, exploitation, economy.
Вступ
Одним ¿з шлях1в зменшення залежносп вщ поставок нафти може стати використання як автомобшьного палива газу. Для цього необ-хщно переобладнувати бензинов! й дизельш двигуни внутршнього згоряння. Нараз1, через висош цши на рщш палива, в Укршш збшьшуеться кшьюсть автомобшв на газовому паливг
На сьогодш найбшьш перспективним е за-стосування рщкого газу (пропан-бутан). В Сврош це паливо називаеться Liquefied petroleum gas. Тут найбшьш поширеш авто-мобш з оригшальним газобалонним облад-нанням ¿з салону. Багато европейських, ко-рейських та японських автоконцершв мають газов1 автомобшьш модель Лщерами з використання стиснутого газу як палива для ав-томобшв е Бразил1я, 1ран, Пакистан, Аргентина. Велию державш програми з розвитку
газового ринку стали одним з фактор1в роз-витку такого виду палива.
В Сврош лщерами з використання скрапле-ного природного газу (СПГ) е 1тал1я, В1рме-шя, Н1меччииа, Украша. Автобуси, що пра-цюють на СПГ, широко поширеш в США, 1идп, Аргентнш, Австралп. Так, в 1талп ще в 2014 рощ населения використовувало понад 750 тисяч автомобшв на газ1, а кшьюсть га-зових заправок перевищила 1000. Найбшьш поширеш автомобш на зрщжеиому иафто-вому газ1 (ЗНГ) в Кита!, 1идп, Туреччиш, Польщ^ Ивдениш Коре!, США. Так, згщно з результатами дослщжеиь, в Кита! у 2015 рощ продаж нових автомобшв на газ1 мав сягиу-ти бшьше 500 тисяч одиниць.
Анашз публжацш
Переведения автомобшв ¿з традицшиих палив на газ мае економ1чну та еколопчну до-цшьшсть [7]. Проведено дослщження щодо пор1вняння експлуатацшних витрат, яю ви-никають при використанш стандартних палив та газ1в для живлення двигуна виутрш-нього згоряння. Разом з цим постала потреба у проведенш додаткових дослщжеиь щодо обслуговування транспортних засоб1в [3]. Також на доцшьшсть переведения на газ великий вплив мае вщстаиь до мюць заправки [4].
Мета 1 постановка завдання
У цш статп проведемо пор1вняльний анал1з експлуатацшних витрат у раз1 переходу з рь дких палив на газ для живлення двигуна вну-тршнього згоряння. Для виконання поставлено! мети було виршено таю задача
- пор1вняння експлуатацшних витрат при використанш стандартних палив 1 газу у дви-гунах внутршнього згоряння;
- розрахунок економ1чно! ефективносп використання зрщженого газу.
Пор1вняльний анашз експлуатацшних
витрат при використанш стандартних палив 1 газу
Пщ час експлуатацп автомобшя иеобхщио витрачати певш кошти, яю спрямовуються на забезпечення можливосп рухатися та пщ-тримання його справного стану.
Згщио калькуляцшних статей Bei експлуата-цшш витрати можиа роздшити на:
1) витрати на зароб1тню плату вод1я;
2) вщрахуваиия на сощальш заходи;
3) витрати на паливо;
4) витрати на мастильш матер1али;
5) витрати на автомобшьш шини;
6) витрати на ремонт i техшчие обслуговування автомобшв;
7) витрати на амортизащю;
8) загальновиробнич1 витрати.
Використовуючи метод розрахунку експлуатацшних витрат [1, 2] i статистичш даш KociBCbKoro AT «Сюф-Авто», визиачаемо структуру витрат за piK для автомобшя «Газель Б1знес» (рис. 1-4).
■ за роб Ith я плата водЕя 9%
я вщрахування на сощальш заходи
3%
■ бензин 63%
■ мастильш матер]али 2%
и автомоб1Льн] шини 1%
я ремонт i техшчне обслуговування 8%
амортизац1я 10%
■ загальновиробничЕ витрати 3%
Рис. 1. Структура експлуатацшних витрат автомобшя при використанш як палива бензину
■ за роб Ith я плата вод1я 12%
■ вщрахування на сощальш заходи 4%
■ пропан-бутан 52%
■ мастильш матер1али 2%
■ автомоб|льн? шини 1%
■ ремонт Е техшчне обслуговування 10%
я амортизацЕя 15%
■ загальновиробничЕ витрати 4%
Рис. 2. Структура експлуатацшних витрат автомобшя при використанш як палива пропан-бутану
Таблиця 1 Середня варпсть палив
15%
■ заробгня плата водт 12%
I вщрахування на сощальш заходи 4%
Iдизельне паливо
51%
I мастильн! материал и 2%
I автомобтьш шини 1%
I ремонт \ техтчне обслуговування 11%
амортизацт 15%
загальновиробни ч1 витрати 4%
Марка палива Бензин (А-95) Дизельне паливо Метан Пропан-бутан
Середня вар-псть, грн 19,77 17,00 12,67 10,64
5ис. 3. Структура експлуатацшних витрат автомобшя при використанш як пально-го дизельного палива
■ зароб1тня плата вод ¡я 13%
■ в1драхування на еоц1альн! заходи 5%
■ метан 46%
■ мастильш матерели
2%
■ автомобтьш шини 1%
■ ремонт I техтчне обслуговування 11%
■ амортизация 17%
■ загальноеиробнич1 витрати 5%
Рис. 4. Структура експлуатацшних витрат автомобшя при використанш як палива метану
Найбшьший вщсоток витрат припадае на бензинове паливо. Це пояснюеться найви-щою цшою та великою витратою.
Витрати шд час експлуатацн на пальне
Вщповщно до даних АТ «Сюф-Авто» зрщ-жений газ мае бшьшу витрату на 10-12 %, але за рахунок свое! вартосп вщсоток його витрат нижний.
Вартють палив наведено в табл. 1 станом на 16.11.2015.
Норма витрати газового палива визначаеться шляхом коригування розраховано! лшшно! норми витрати рщкого палива (або норми рщкого палива на виконання транспортно! роботи) ¿з застосуванням перевщних коефщь енгав:
1) бензин - стиснений природний газ (СПГ) -1:1;
2) бензин - зрщжений нафтовий газ (ЗНГ) -1:1,25;
3) дизпаливо - СПГ - 1:0,92.
Вказаш перевщш коефщ!енти використову-ються для визначення гранично допустимих норм на виконання транспортно! роботи (для бензишв - 2 л/100 т км; для дизел1в -1,3 л/100 т км) у раз! використання пропан-бутану або метану як палива для живлення двигуна автомобшя [2].
Витрати на техшчне обслуговування та ремонт
При переобладнанш системи живлення ав-томобшв з1 стандартних бензинових палив на газов! використовують додаткове облад-нання, яке потр1бно додатково обслуговува-ти, а в раз! потреби - ремонтувати. Тому витрати на ТО 1 ПР збшьшуються. Оскшьки вартють обладнання для стиснутого газу е вищою, шж для зрщженого, то 1 витрати на ремонт будуть бшьшими.
Щд час експлуатацп автомобшв на газ! не-обхщно виконувати додатков! роботи при техшчному обслуговуванш та поточному ремонт!, яю наведет в табл. 2 [3].
Оскшьки газ надходить у двигун у газопо-д!бнш фаз1, не змивае масляну пл1вку з1 сть нок цилшдр1в I не розрщжуе масло в картер!, то це збшьшуе термш служби моторних олив, масляних фшьтр1в. Також збшьшуеться термш служби самого двигуна.
Таблиця 2 Трудомютюсть робгг !з техтчного обслуговування та поточного ремонту газово! апаратури
№ Назва операцп Розряд пращвни-ка Трудомютшсть, люд./год
1 Приймання автомоб1ля, шдготовка до обслуговування, оформления документацп 4 0,2
2 Перев1рка стану \ кршлення газових балошв 3 0,08
3 Перев1рка герметичност! та кршлення вентильних пристро!в з1 3 0,12
змащуванням р1зьби штошв
4 Перев1рка стану \ кршлення газопровод1в 3 0,07
5 Перев1рка стану \ кршлення випарника та шдвщних газопровод1в \ трубопровод1в систем охолодження двигуна 3 0,05
6 Обслуговування фшьтрувалього елемента магистрального фшьтра 3 0,07
7 Перев1рка стану 1 регулювання газового редуктора 4 0,2
8 Злив вщстою з редуктора 3 0,03
9 Перев1рка стану \ працездатносп дозуючих пристро!в, !х 4 0,13
регулювання
10 Перев1рка герметичност! та працездатносп електромагнпних 4 0,08
клаиан1в
11 Перев1рка стану 1 працездатносп систем електрообладнання, 4 0,15
систем заиалювання
12 Перев1рка герметичност! газово! системи в цшому 3 0,1
13 Пуск { регулювання двигуна на холостому ходу на газ! й нафтовому палив! 4 0,12
14 Перев1рка \ регулювання вмюту СО \ СН у вщпрацьованих газах 4 0,2
Знятгя газового редуктора, розбирання, чищення, замша або
15 ремонт деталей, складання, контроль 1 регулювання та встановлення на автомобшь 3 1,2
Знятгя зм1шувальних пристро!в, розбирання, чищення, замша
16 або ремонт деталей, складання, контроль \ регулювання та встановлення на автомобшь 3 0,5
Знятгя електромагнпних клапашв !з фшьтром, розбирання,
17 чищення, замша або ремонт деталей, складання, контроль \ регулювання та встановлення на автомобшь 4 0,3
18 Знятгя балона СПГ для дегазаци (якщо е потреба) 3 0,3
19 Виготовлення та ремонт газопровод1в \ трубопровод1в 3 0,8
20 Комплектация агрегапв \ вузл1в газово! апаратури за поз. 1-4 4 1,0
При переведеиш автомобшя на газ його вар-тють зростае. Вщповщио з'являються додат-ков1 амортизацшш витрати.
Ефектившсть замщення бензину стиснутим газом залежно вщ вщсташ до заправки
Одшею з головних проблем, яка вииикае при переход! з1 стандартних бензинових палив на газов!, е погаиий розвиток шфраструктури газозаправиих стаицш Витрати на додатко-вий пробй до заправок сильно впливають на економ1чну внгоду вщ переходу на газов! палива. На рис. 5 зображено залежшсть ефективносп замщеиия бензину стиснутим газом вщ розташування пщприемства в безпо-
середиш близькосп вщ АГНКС та вщсташ середиьо! вантажно! 1здки [4].
Рис. 5. Ефектившсть АРК0М замщення бензину стиснутим газом як функщя вщ дов-жини на маршрут! LS \ вщсташ до дже-рела заправки стиснутого газу
Проанал1зувавши графш, можна дшти вис-новку, що максимальна ефективна вщстань вщ джерела заправки становить 20 кшомет-р1в.
У раз1 збшьшення ще! вщсташ перехщ авто-мобшв на стиснутий газ не доцшьний. Та-кож величина середньодобового пробку 1 запас ходу на однш заправщ газу мають бути узгоджеш м1ж собою. Це дасть можливють розрахувати оптимальну кшьюсть балошв. Таю дп можуть збшьшити розм1р прибутюв.
На рисунку 6 зображено залежнють ефектив-носп замщення бензину стиснутим газом вщ вщсташ до заправки та часу роботи автомобшя у наряд! [4].
60 Ь-1 11 . 1 ■ I - ■ . I ■ I ■ I о. г * в е 10 42 14 14 1В
Тн СОД!
Рис. 6. Ефективнють АРК0М замщення бензину стиснутим газом як функщя вщ часу у наряд! й вщсташ до джерела заправки
Оскшьки основною перевагою переходу на стиснутий газ е зниження експлуатацшних витрат на паливо, то чим бшьшим е р1чний р1вень споживання палива, тобто чим бшь-шою е величина середньор1чного пробшу, тим бшьшими будуть прибутки. За збшьшення часу в наряд! ефективнють замщення бензину стиснутим газом збшьшуеться.
Використання зрщженого газу разом з бензиновим паливом
Доцшьшсть використання зрщженого газу визначимо за методикою [5, 6], якщо
Щ = Цтб > (Цб • дб +ЦЗГ-О•k, (1)
де АЕК - комерцшна ефективнють, грн; Цтб , Цб, Цзг - роздр1бна цша одше! тонни вщпо-вщно товарного бензину, екв1валентного палива та зрщженого газу, грн /т; дб, дзг -масова частка бензину та газу; k - коефщ-
ент, який враховуе збшьшення витрати енер-гоемносп палива.
За вказаною методикою було проведено роз-рахунок комерцшно! ефективносп за р1зних сшввщношень бензину та газу. За отримани-ми даними побудували граф1чну залежнють змши ефективносп вщ процентного вмюту зрщженого газу (рис. 7). Для створення па-ливних сумшей використано бензин марки А92.
О 20 40 60 80 ЗГ,%мас юо
Рис. 7. Залежнють комерцшно! ефективносп вщ вщсоткового вмюту в палив1 зрщженого газу
Чим бшьша масова частка зрщженого газу, яка використовуеться для живлення двигушв внутршнього згоряння разом з бензиновим паливом, тим вщчутшшою буде комерцшна ефективнють.
Висновки
Отже, пров1вши пор1вняльний анал1з використання стандартних палив та газ1в у двигунах внутршнього згорання, ми дшшли висновку: витрати на пальне зменшуються, але в той же час збшьшуються експлуатацшш витрати, зокрема на техшчне обслуговування та ремонт. Також необхщш кошти для переоблад-нання автомобшв. При переход! на газ необ-хщно враховувати вщстань до джерела заправки. Якщо ця вщстань становить бшьше 20 кшометр1в, то перехщ автомобшв на газ не доцшьний. Пров1вши розрахунки, ми дш-шли висновку, що при використанш сумш1 бензину та зрщженого газу можна знизити вартють палива до 25 %.
Лггература
1. Козак Ф.В. Дипломне проектування: мето-дичш вказ1вки з виконання економ1чно!
частини дипломного проектування для студенпв спещальиосп «Автомобш та автомобшьие господарство» / Ф.В. Ко-зак, Т.В. Дикун, I.B. Миронова. - 1вано-Фраиювськ: Факел, 2002. - 73 с.
2. Норми витрат палива i мастильиих матерь
ал1в на автомобшьиому транспорт! // Бюджетна бухгалтер1я. - 2012. - № 18. -С.4-17.
3. Руководство по организации эксплуатации
газобаллонных автомобилей, работающих на сжиженном нефтяном газе. - М.: НИИАТ, 2013. - 62 с.
4. Комплексний анал1з ефективиосп викори-
стаиия природного газу на автомобшьному транспорт! / A.M. Редзюк,
B.М. Полщук, Ю.Ф. Гутаревич та ¿и. // Автошляховик Украши. - 2000. - №3. -
C.4-7.
5. Ощнка ефективиосп додавання спиртових
сполук до бензину / Ю.Ф. Гутаревич, А.Г. Говорун, А.О. Корпач, О.Г. Мороз // Автошляховик Украши. - 2004. - № 3. - С. 17-19.
6. Використання сушшей бензину та спирту
в двигунах з юкровим запалюваииям / Ю.Ф. Гутаревич, А.Г. Говорун, А.О. Корпач, О.Г. Мороз // Автошляховик Украши. - 2002. - № 2. - С. 8-10.
Рецензент: О.В. Бажинов, професор, д.т.н., ХНАДУ.
Стаття надшшла до редакцп 19 травня 2016 р.
