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GAS NATURAL VEHICULAR

 Ecologico

Combustible Ecologico

El tema ambiental preocupa cada día más al ser humano. La contaminación por combustibles fósiles tradicionales es cada día más severa. El bióxido de carbono, CO2, que hasta hace poco, no era considerado como contaminante, hoy es uno de los principales causantes del efecto invernadero que produce el aumento de la temperatura de la Tierra con consecuencias impredecibles para las generaciones futuras. Los gobiernos del mundo preocupados por la calidad de vida de los descendientes, de los ciudadanos del mañana, comienzan a tomar drásticas medidas para la preservación de nuestro recurso más importante para la vida: el medio ambiente.

QUE ES EL GAS NATURAL
El gas natural o metano es el combustible gaseoso fósil más liviano y menos contaminante que existe. Está conformado por un (1) átomo de carbono y cuatro (4) átomos de hidrógeno , a diferencia de la gasolina que en promedio tiene siete punto seis (7.6) átomos de carbono y doce (12) átomos de hidrógeno.
Cuando se quema un combustible lo que hace combustión son los vapores o gases de dicho combustible. Puesto que la gasolina es un líquido se le obliga a vaporizarse para que pueda combustionar. El gas natural por ser gas, quema fácil y completamente, combinándose totalmente con el aire y produciendo menos contaminación El gas natural es un combustible que proviene de los pozos petroleros y puede estar asociado con el petróleo crudo o puede estar libre. En el primer caso se le llama gas asociado y en el segundo gas no – asociado o libre.
Sin embargo el gas natural de la Guajira, no asociado, es mucho más rico en metano; tiene cerca del 98% de metano.

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Tabla. Composición del Gas Natural (% vol.)

Dióxido de carbono (CO2) 0.37

Nitrógeno 1.29

Metano 97.76

Etano 0.38

Propano 0.20

Puesto que el gas natural es un gas, para que rinda dentro del vehículo y minimizar las veces que se debe “tanquear”, se debe comprimir a 207 bares de presión (3000 psig) y almacenar en tanques muy seguros especialmente diseñados. A este gas comprimido se le llama Gas Natural Comprimido para Vehículos -GNCV-.

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Combustible Limpio


El gas natural es:
•Abundante en el país con una red de suministro que continúa creciendo.
•El combustible más económico, ofreciendo ahorros substanciales con respecto a otros combustibles.
•El combustible más seguro, se disipa elevándose rápidamente al ser más liviano que el aire.
.Por su forma de transporte y almacenamiento no hay derrames que afecten el agua o la Tierra.
•Puesto que casi no contiene contaminantes el gas natural quema en una forma muy limpia .

COMPARACION CON OTROS COMBUSTIBLES

El gas natural ofrece ventajas muy importantes con respecto a otros combustibles en lo que se refiere a la calidad, a las emisiones y a la seguridad.

Un combustible es ambientalmente más puro entre menos carbón tenga en su molécula. El gas natural es el combustible fósil más liviano con la más alta relación hidrógeno / carbono de 4, como se observa en la tabla, en donde también se presenta la relación hidrógeno / carbono de otros combustibles.

Tabla Relación hidrógeno / carbono de varios combustibles

Combustible Composición Relación Hidrógeno / Carbono

Diesel C16-H34 2.10

Gasolina C18-H18 2.25

GLP (Propano) C3-H8 2.67

Gas Natural C-H4 4.00

 Ecologico

Combustible Ecologico


El gas natural ofrece un mayor potencial para la reducción de emisiones contaminantes (HC, CO, CO2, Humo, Partículas, etc.).

Adicionalmente el gas natural y concretamente el GNCV tiene un alto número de octano, que es la capacidad antidetonante de un combustible para evitar el cascabeleo del motor y permitir una conversión eficiente de la energía química, almacenada en el combustible, en energía mecánica o de movimiento. En la tabla , se compara el número de octano del gas natural con la gasolina.

Tabla Comparación del número de octano entre la Gasolina Motor corriente, Extra y el Gas Natural

Combustible Octanaje

Gasolina Motor corriente 86

Gasolina Extra 94

Gas Natural 120

En términos de seguridad, el gas natural por ser un combustible gaseoso, más liviano que el aire, se disipa y tiende a subir rápidamente en el aire en caso de un escape de los diferentes sistemas, en un vehículo, en una estación de servicio o una línea de conducción. En la tabla se evalúan los factores de seguridad para diferentes combustibles, siendo el gas natural el mas seguro.
De otra parte, el porcentaje volumétrico de gas natural requerido en el aire para encenderse en presencia del fuego, está entre el 5% y el 15%, un rango relativamente estrecho para quemarse, haciéndolo seguro.

Para cualquier otro porcentaje volumétrico de gas natural en el aire, diferente al rango mencionado, la posibilidad de que el gas natural se encienda en presencia de fuego es nula, situación que lo hace más seguro que otros combustibles. En el figura 1.3 se comparan los puntos de ignición de varios combustibles.
Debido a que el GNCV, se maneja como gas, su densidad energética es baja comparada con la gasolina liquida, aproximadamente cinco (5) veces menos. Por esta razón el GNCV se comprime a 207 bares (3.000 psig) de presión y para vehículos grandes se usan varios cilindros para el almacenamiento.

EL GAS NATURAL EN EL SECTOR AUTOMOTOR

Para adaptar un vehículo, taxi, bus o un carro particular, al servicio de GNCV, se debe instalar un kit de conversión de tal forma que queda habilitado para utilizar gasolina o gas, accionando desde el tablero del vehículo un “switche” de dos posiciones, correspondiente a los dos combustibles mencionados. .

En primer lugar se tiene el cilindro de almacenamiento de alta presión con su conexión de llenado por donde se inyecta el gas en la estación de servicio. Luego la tubería de conducción del gas, desde el tanque de almacenamiento de alta presión hasta el regulador, cuya función principal es reducir sustancialmente la presión del gas para conducirlo al kit de conversión y mezclarlo con el aire en proporciones adecuadas y realizar, por acción de la chispa, la respectiva combustión. El kit permite también, cuando el conductor lo considere conveniente, la utilización de la gasolina en vez de gas.
Para vehículos de alto consumo el sistema de conversión es idéntico, pero se requiere un mayor número de cilindros de almacenamiento de combustible, los cuales se pueden distribuir en diferentes formas , siguiendo siempre las normas sobre instalación.

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Combustible Ecologico

Equivalencia entre la gasolina y el GNCV

• 1 galón de gasolina = 120 píes3 estándar de gas natural (1 atm. y 15.5 °c)
• 1 Galón de gasolina = 120.000 BTU
• 1 pie3 de gas a cond. estándar =1.000 BTU
• 1 m3 de gas = 35.29 pie3
• 1 galón de gasolina = 3.40 m3 de gas
• 1 galón de diesel o ACPM = 3.97 m3 de gas

NOTA: Las equivalencias entre la gasolina y el GNCV, dependen del poder calorífico del gas. Adicionalmente, es importante hablar sobre las eficiencias comparativas de motores a gas, gasolina y ACPM.

Un vehículo a gas natural hace los mismos kilómetros por galón equivalente que un vehículo a gasolina. Sin embargo, un vehículo a gas natural pierde entre un 10% a un 15% de potencia, dependiendo de la altura, que se manifiesta en términos de “pique”. Esta disminución de potencia no es crítica especialmente cuando se trata de transporte de pasajeros como es el de buses y taxis.

Para el caso de vehículo de transporte pesado a Diesel o ACPM el gas natural tiene, en algunos motores, un consumo de combustible equivalente del 25% más alto, que se irá mejorando a medida que los desarrollos tecnológicos de motores a gas se vayan refinando.

Algo similar ocurre con la gasolina, ya que el ciclo Diesel que funciona con ACPM es más eficiente que el ciclo Otto, que funciona con gasolina por trabajar a mayores temperaturas y presiones, haciendo que el proceso sea menos entrópico (ver teoría de combustión). Así es que el motor Diesel es aproximadamente entre un 25% a 30% más eficiente que el motor a gasolina.

DIAGNOSTICO DEL VEHICULO PARA SU CONVERSIÓN
DE GASOLINA A GNCV

Este procedimiento de diagnóstico permite dar la evaluación de que el vehículo (motor y sistemas componentes) está en óptimas condiciones para operar con GNCV, sin perder la posibilidad de continuar haciéndolo normalmente con gasolina, por lo cual lo llamaremos PRECONVERSION

La preconversión permite establecer la evaluación y la viabilidad del paso de gasolina a GNCV, así:

Conocer que los espacios y estructura del vehículo, permiten la adaptación del kit de conversión.
Determinar si el motor está en buenas condiciones de trabajo para el cambio de combustible.
Verificar si cumple las exigencias del GNCV con respecto al sistema de enfriamiento.
Comprobar que los sistemas eléctricos del vehículo y los del motor (encendido-carga-inyección) funcionan correctamente.

Para ofrecer una respuesta adecuada al funcionamiento con un combustible de características un poco diferentes para el cual fue diseñado el motor del vehículo, indicamos algunas diferencias:

•Una temperatura de ignición más alta, por lo tanto presenta una exigencia más severa al sistema de encendido.
•El avance de llama, la rapidez de combustión es menor, necesitándose un avance de chispa adicional
•La naturaleza del gas como refrigerante es menor que la gasolina, con lo cual afecta la temperatura de las válvulas. Esto mismo hace que la temperatura en la cámara de combustión suba, por lo que el sistema de refrigeración debe tener mayor capacidad de absorción del calor y para su disipación
•El montaje de los tanques del GNCV hace necesario que se revise parte de la suspensión (peso) y se utilice un espacio que deben ocupar y ser protegido de cualquier eventualidad.
•Como positivo debemos tomar el hecho de utilizar un combustible alternativo. Del cual hoy sabemos que existen grandes reservas a nivel nacional.
•El gas tiene un octanaje más alto 125 a 130
•Ecológicamente el GNCV en su combustión nos da un índice muy favorable, pues tiene uno de los de menor contaminación.
•Económicamente hay una diferencia a favor del GNCV que favorece el cambio. Otro punto de vista es que normalmente sobre la gasolina recaen una serie de impuestos, que no aplican al GNCV

DESCRIPCIÓN COMPONENTES KIT DE CONVERSION A GNV

Kit de conversion

Cilindro de GNCV

Válvula de cilindro

Válvula de llenado

Válvula de cierre manual

Reductor/Regulador

Electroválvula de gas

Electroválvula de gasolina

Tubería de alta presión

Mangueras de baja presión

Mezclador

Variador de avance de encendido

Emulador de inyección

Sistema Lambda de control de mezcla

Selector de combustible

Indicador de carga y cableado eléctrico

Soporte para cilindros

Lista de Mezcladores para Gas Natural


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