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MANUAL TECNICO GAZO
Preguntas Técnicas:
1 ¿Qué es un vehículo dual?
2 ¿Qué es un vehículo de dos combustibles?
3 ¿Qué es un vehículo dedicado?
4 ¿Qué es un vehículo de servicio liviano?
5¿Dónde puede abastecerse un Vehículo a GNV?
6¿Qué es un vehículo de servicio pesado?
7 ¿Cuáles Vehículos a GNV dedicados se están fabricando hoy?
8 ¿Puede la tecnología actual de Vehículos a GNV mantenerse al tanto con los avances de la industria automotriz?
9 ¿Cómo funcionan los Vehículos a GNV?
10 ¿Cómo ayudarán los Vehículos a GNV a cumplir con las leyes ambientales y de seguridad energética del mundo?
11 ¿Qué pasa con la potencia de los vehículos?
12 ¿Cuánta energía libera el gas natural en comparación con la gasolina?
13 ¿Cuál es el equivalente de Km/m3 de gas natural en comparación con gasolina?
14 ¿Cómo se comportan los estanques frente a un accidente?
15 ¿Cómo se comportan Vehículos a GNV en grandes alturas?
16 Velocidad de llenado y radio de acción
17 ¿Cuáles son los factores que afectan la eficiencia como combustible del gas natural vehicular?
18 ¿Cuáles son las consideraciones de seguridad con combustibles gaseosos?
19¿Es peligroso manejar con cilindros llenos de gas a presión?
20¿Dificulta la conversión de vehículos a gas natural el tamaño y peso adicional de los cilindros?
21¿Cuán bien funcionan los vehículos de doble combustible gas/gasolina?
22¿Como mejorar la combustión de gas natural en el motor?
23¿Cuáles son los requerimientos de potencia de los compresores de GNV?
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1.¿Qué es un vehículo dual?
Es un vehículo de dos combustibles que puede operar indistintamente ya sea con gas natural o con gasolina. Muchos de ellos se
diseñan para cambiar automáticamente a gasolina cuando el estanque de gas natural se vacía. El rendimiento de estos vehículos es
variable dependiendo del tipo de motor. Como regla práctica en términos equivalentes 1 m3 de gas natural reemplaza 1,13 lts. de
gasolina.
2. ¿Qué es un vehículo de dos combustibles?
Es un vehículo que puede operar ya sea solamente con diesel o bien con diesel y gas natural simultáneamente. En un vehículo de
combustible dual el combustible Diesel se utiliza para la ignición (inflamar) el gas natural.
3. ¿Qué es un vehículo dedicado?
Un Vehículo a gas natural dedicado es un vehículo que puede operar solamente usando gas natural. Los Vehículos a GNV dedicados
pueden ser vehículos a gasolina que se han convertido para operar con gas natural. La mayor parte de los Vehículos a GNV dedicados, sin embargo, son producidos por fabricantes de equipos originales, tales como es el caso de la empresa Ford, Honda y General
Motors, que fabrican estos vehículos para el segmento de trabajo liviano y una serie de fabricantes de camiones y buses para el
segmento de servicio mediano y pesado. Internacionalmente, la mayor parte de los fabricantes de vehículos tienen Vehículos a GNV
prototipos, para demostración o en producción.
4. ¿Qué es un vehículo de servicio liviano?
De acuerdo a la definición de SMA DF EDOMEX un vehículo de servicio liviano es cualquier vehículo que tenga un peso bruto menor
de 3500 kgs.
5. ¿Qué es un vehículo de servicio pesado?
De acuerdo a la definición SMA DF EDOMEX un vehículo de servicio pesado es cualquier vehículo que tenga un peso bruto mayor o
igual a 3850 kgs.
6. ¿Dónde puede abastecerse un Vehículo a GNV?
En México D.F. y ZMVM actualmente existen 4 estaciones de servicio de Gas Natural , dos de las cuales están en D.F. Balbuena, Tacubaya. Y dos en EDOMEX. Tultitlan y Toreo de cuatro caminos
Los Vehículos a GNV pueden abastecerse también de un pequeño surtidor conectado directamente a una línea de gas natural de una
casa o negocio. (Estación de carga lenta) Esto se conoce como un Artefacto de Abastecimiento de Vehículo. El surtidor se opera con
un pequeño compresor eléctrico.
7. ¿Cuáles Vehículos a GNV dedicados se están fabricando hoy?
Todos los principales fabricantes de automóviles, camiones y buses han construido prototipos de Vehículos a GNV dedicados. Hay
muchos Vehículos a GNV disponibles directamente de los fabricantes de equipo original. En el modelo del año 1998 Ford ofrece
sedans Crown Victoria dedicados, Vans de la serie E y camionetas de la serie F dedicados y de (2) dos combustibles y Contours de (2)
dos combustibles. General Motors ofrece camionetas y el Cavalier de Chevrolet. Honda está produciendo el modelo Civic a gas natural desde 1998. Este vehículo es el primero en cumplir con los estrictos estándares de vehículos de emisiones ultra bajas; también
recibió una certificación bajo el Programa federal de Flotas de Combustible Limpio. Los fabricantes de buses, tales como Blue Bird y
Orion Bus Industries, venden buses diseñados para operar con gas natural. Los principales fabricantes de motores Diesel, tales como
Caterpillar, Cummins, Detroit Diesel, Mack y Deere Power Systems, están desarrollando o produciendo motores de servicio pesado a
gas natural para una amplia gama de aplicaciones vehiculares. Cuarenta y dos fabricantes producen más de 93 variedades de vehículos a gas natural, motores y chasis, desde vehículos de pasajeros livianos hasta buses escolares y grúas horquilla.
En otros países, la mayoría de los fabricantes de vehículos tienen un programa para Vehículos a GNV.
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8. ¿Puede la tecnología actual de Vehículos a GNV mantenerse al tanto con los avances de la industria automotriz?
Los recientes adelantos en la tecnología de Vehículos a GNV mantendrán a la industria en la pista, viniendo la tecnología más avanzada de los fabricantes automotrices principales. La industria de los Vehículos a GNV se ha focalizado principalmente en la investigación
y el desarrollo de las áreas de infraestructura, tecnología de vehículos y motores y la reducción de las emisiones de los Vehículos a
GNV.
Los aspectos mecánicos de la conversión de los Vehículos a GNV son compatibles con los motores de inyección múltiple de combustible. Actualmente se está desarrollando y comercializando kits de conversión de inyección electrónica secuencial compatibles con las
computadoras originales de los vehículos. Estos mejorarán el comportamiento de los Vehículos a GNV de dos combustibles y reducirán aun más sus ya bajas emisiones.
9. ¿Cómo funcionan los Vehículos a GNV?
La única diferencia principal entre un vehículo a gasolina y un Vehículo a GNV es el sistema de combustible. El gas natural se comprime a entre 3.000 y 3.600 psi (200 bar) y se almacena en el vehículo en cilindros instalados en la parte trasera, o en el chasis. Cuando
el motor requiere gas natural, de manera controlada electrónicamente sale de los cilindros, pasa a través de una válvula de bloqueo
manual (Normalmente abierta) y se traslada a través de un reductor de presión Gas CNG o GLP ubicado en el compartimento del
motor. El gas natural se inyecta a través de un riel de inyectores de gas natural especialmente diseñado para funcionar de la misma
manera que los inyectores de gasolina. El gas natural se inyecta directamente hacia la cámara de combustión del motor y se inflama
para crear la energía requerida para la impulsión del vehículo. Dispositivos especiales operados eléctricamente impiden que el gas
entre al motor cuando éste está apagado.
10. ¿Cómo ayudarán los Vehículos a GNV a cumplir con las leyes ambientales y de seguridad energética del mundo?
El Clean Air Act Amendments (CAAA) (Enmienda a la Ley de Aire Limpio), promulgada por el presidente George Bush en noviembre
de 1990 contiene numerosas disposiciones que afectan a los vehículos - el principal origen de contaminación del aire en muchas
zonas urbanas. Incluye nuevos estándares de emisiones para automóviles de pasajeros, camiones y buses, como también motores y
vehículos de fuera del camino. Tiene también nuevos requisitos para los combustibles, la inspección y la manutención para las zonas
más contaminadas de Estados Unidos.
Es importante señalar que la tecnología de vehículos con tecnologías de 5ª generación; limpias convocadas por la SMA DF y EDOMEX
permitirá que nuevos vehículos de estas características operen en México.
Si bien la ley no exige que los fabricantes produzcan vehículos de combustible alternativo, la cantidad de vehículos a gas natural vehicular está aumentando
Significativamente debido a los estándares de emisiones más severas de la ley. Se piensa que la introducción de tecnologías de reducción de emisiones para vehículos a gasolina más caras hará que los Vehículos a GNV sean más económicos, ya que en general se
espera que cumplan con los nuevos estándares con pocas o ningunas modificaciones mayores.
Las leyes ambientales que se centran en la reducción de emisiones de vehículos han servido para educar a millones de personas
sobre la importancia de controlar la contaminación de los vehículos motorizados. Muchos funcionarios encargados del control de
calidad del aire están buscando ahora la forma de aumentar la cantidad de Vehículos a GNV en sus estados.
Hasta el momento, solamente los Vehículos a GNV y GLP (GAZO) han sido certificados de acuerdo con los estándares de emisiones
requeridas por la SMA D.F. EDOMEX. Para vehículos de bajas emisiones.
11. ¿Qué pasa con la potencia de los vehículos?
Los vehículos alimentados originalmente a gasolina que se han convertido a gas natural ó GLP no presentan pérdida de potencia
cuando operan con gas natural; sin embargo, Caso similar los vehículos diseñados específicamente para operar con gas natural no
tendrán pérdida de potencia y pueden incluso tener mayor potencia y eficiencia. El gas natural tiene un índice de octano de 130,
comparado con índices de octano de 87 a 97 de la gasolina.
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12. ¿Cuánta energía libera el gas natural en comparación con la gasolina?
Una respuesta directa a su pregunta es que el contenido de energía del gas natural es de alrededor de 47 MJ/kg o 40 MJ/m3 (poder
calorífico superior). Los valores para una gasolina típica son 60 KJ/kg y 44 MJ/lt.
Sobre una base volumétrica 1 m3 de gas natural es equivalente a alrededor de 1,13 litros de gasolina o 0,82 litros de petróleo Diesel.
Al hacer comparaciones se debe tener en cuenta también la eficiencia energética relativa de los motores que usan los varios combustibles. En general, los motores que están diseñados para gas natural son levemente más eficientes que un motor a gasolina similar
(porque pueden operar con una relación de compresión más alta). Los motores a gas natural y Diesel de tamaños similares tendrán
una eficiencia térmica similar.
13. ¿Cuál es el equivalente de Km/m3 de gas natural en comparación con gasolina?
Si el Vehículo a GNV es un modelo de equipo de fabricación original, habrá sido diseñado para aprovechar lo mejor de las excelentes
propiedades del gas natural - o sea, tendrá una mayor relación de compresión que el modelo a gasolina y una puesta a punto distinta
- y podrá esperar una mejora en comportamiento y consumo de combustible sobre una base energética. Esto podría alcanzar a un 5
% o más. Si el automóvil ha sido convertido de gasolina a gas natural y puede optar por operar con cualquiera de ellos (o sea, un vehículo de dos combustibles). En este caso el cambio en consumo de combustible dependerá en gran medida del diseño del vehículo
y del motor y en el equipo de conversión usado y de cómo está ajustado. En este caso se podría esperar un aumento de consumo
cercano al 5 % en el consumo. Sin embargo, puede optimizarse a un rango particular de potencia y velocidad,
14. ¿Cómo se comportan los estanques frente a un accidente?
Un cilindro de gas presurizado constituye probablemente el componente más firme del vehículo. Vehículos que han sido totalmente
destruidos en colisiones muestran como único componente discernible el cilindro de gas intacto. Es improbable que se rompan los
cilindros con el impacto de una colisión. Con respecto al peligro de fuego derivado de un cilindro con filtraciones, todo lo que tenemos es la experiencia a la fecha que indica que tal evento es poco probable. En Norte América hubo un problema con un fabricante
específico que tenía filtraciones, pero nunca se ha producido un incendio. El riesgo de fuego derivado de cilindros con filtraciones
debe ser bajo ya que existe bastante más de un millón y medio de instalaciones de vehículos de gas natural comprimido en el mundo
y que no han experimentado dicho problema.
Vale la pena recalcar que el gas natural es más liviano que el aire y, en la improbable eventualidad de una filtración de tubería o de
un contenedor, el gas se disipará rápidamente hacia arriba.
En el caso de gasolina y LPG el vapor emitido es más pesado que el aire y tenderá a acumularse cerca del suelo. En términos generales el petróleo Diesel se le califica excelente en términos de seguridad, pero la mayor parte de la gente califica el Gas Natural como
tal.
15. ¿Cómo se comportan los Vehículos a GNV en grandes alturas?
Existe un problema con el carburador mecánico estándar de gasolina cuando se conduce a grande alturas, donde la densidad del aire
es más baja, y es que el motor opera con una mezcla progresivamente más rica. La potencia disminuye tanto porque el motor está
aspirando menos oxígeno (debido a la densidad decreciente del aire con la altura) como también porque un carburador actuado por
venturi proporcionará una mezcla más rica a medida que disminuye la densidad del aire. Una conversión a gas natural, usando un
carburador mecánico típico con un dosificador tipo venturi tendrá el mismo problema, de modo que en este sentido la situación no
será ni mejor ni peor. Pero es importante recordar que la potencia de un motor a gas natural también decrecerá alrededor de 12 a 14
% porque el gas ocupa alrededor del 12 % del volumen de la admisión y, por lo tanto, se tendrá menos aire u oxígeno. Por otro lado
existe la posibilidad de usar un sistema de dosificación de gas natural electrónico operado por un sensor de oxígeno, que mantendrá
una relación aire/combustible constante con la altura y esto resolvería el problema del enriquecimiento, pero no la pérdida del 12 %.
Todos estos problemas explicados anteriormente han quedado en el olvido al utilizar un sistema de 5ª Generación de inyección electrónica secuencial, GAZO. Debido a que la inyección de gas se efectúa exactamente de la misma forma que la gasolina, el vehículo
opera con la misma estrategia operativa de la gasolina y un algoritmo inteligente en la computadora de gas se encargará de la dosificación exacta de combustible alternativo para generar las mismas condiciones de potencia, aceleración, economía y en este caso
muy especial la drástica reducción de elementos contaminantes.
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Es por esta especial condición que el equipo GAZO se diseñó para operar en la ZMVM a 2400 MSNM. Y ha sido aprobado por la SMA,
DF, EDOMEX; con pruebas de Potencia, Economía y Emisiones en los laboratorios certificados por la EMA, de la Planta armadora de
vehículos FORD de México.
16. Velocidad de llenado y radio de acción.
Un llenado lento introduce más gas al tanque que un llenado rápido. El motivo de esto es que a medida que el gas aumenta la presión en el tanque, está en efecto comprimiendo el gas que ya está ahí - y esto provoca un aumento de temperatura, lo que a su vez
reduce la densidad del gas. A medida que se enfría el estanque disminuirá la presión. Si usa el sistema de llenado lento hay tiempo
para que el tanque llegue a equilibrio con la temperatura ambiente y el resultado es una densidad más alta y un llenado más completo.
Durante un llenado rápido, en el punto donde el gas entra al cilindro (yendo de alta presión a una presión más baja) se está expandiendo y enfriando. En el extremo opuesto del cilindro el gas se está comprimiendo y calentando. Se observa esta diferencia de temperatura durante unos 5 segundos, hasta que se alcanza un equilibrio y la temperatura del gas dentro del cilindro aumenta uniformemente a medida que se comprime. Tanto el cilindro como el gas estarán relativamente tibios al final de un llenado rápido. A medida
que el cilindro y el gas se enfrían hasta la temperatura ambiente, disminuye correspondientemente la presión.
17. ¿Cuáles son los factores que afectan la eficiencia como combustible del gas natural vehicular?
Haciendo un listado del contenido de energía de los combustibles que se mencionan, empleando unidades de MJ por kilógramo, los
poderes caloríficos inferiores de gasolina, petróleo Diesel, LPG y gas natural son aproximadamente 45, 43, 46 y 44 respectivamente;
el poder calorífico inferior no incluye el contenido de calor del vapor de agua de los productos de combustión. Si se buscan los valores de poder calorífico superior - los que sí incluyen esto, los valores son distintos (mayores). De modo que las diferencias entre los
distintos combustibles no son grandes. Pero los valores también variarán bastante dependiendo de la composición de los combustibles - especialmente para el caso del gas natural y el LPG.
Considerando la forma en que los distintos motores usan los combustibles, en particular la eficiencia térmica del motor es una función de muchos factores distintos, pero tal vez el más importante es la relación de compresión del motor. Mientras más alta sea la
relación de compresión más alta es la eficiencia teórica, y también la real. La máxima relación de compresión (RC) que pueden tolerar
los distintos combustibles define, en efecto, la eficiencia. Ya que el petróleo Diesel usado en un motor de ignición por compresión
puede operar a 14:1, se puede esperar que el petróleo Diesel tendrá la eficiencia más alta - 40 % como límite máximo. La siguiente
eficiencia más alta de los combustibles proviene del gas natural vehicular, que puede operar a 12:1, con una eficiencia del 35 %. Es
posible operar un motor con gas natural licuado a 14:1, pero esto constituye el máximo límite superior. No podríamos operar motores a gasolina y LPG a mucho más de 9:1, y una eficiencia de 30 %. Estas eficiencias constituyen el límite superior y a plena carga - en
operación normal serán más bajas que los valores citados, pero esencialmente en la misma proporción. La razón principal de las
diferencias es la variación en las RC limitantes para los distintos combustibles. De modo que aquí tenemos un punto de partida para
una discusión sobre las diferencias de eficiencia.
En lo que se refiere a las comparaciones entre la energía de los combustibles (y esto no toma en cuenta las diferentes eficiencias
de los motores), 1 kg de gas natural es equivalente a alrededor de 1,33 litros de gasolina o 1,22 litros de petróleo Diesel - pero, por
supuesto, ocupa un volumen mayor. O bien, 1 metro cúbico de gas natural a presión atmosférica equivale a 1,10 litros de gasolina
y 1,00 litros de petróleo Diesel. Nótese que otros factores no están considerados - por ejemplo, el motor Diesel será mucho más
pesado que los otros motores y los combustibles gaseosos requieren recipientes presurizados para guardarlos. Habiendo establecido
la cantidad de energía que se obtiene de los distintos combustibles y con qué eficiencia pueden usar los combustibles los distintos
motores, se puede averiguar cuánto cuesta y luego determinar un costo por kilómetro. En muchos países el gas natural vehicular
resultará ser el combustible más económico y el petróleo Diesel el siguiente, seguidos por LPG y luego la gasolina. Pero los precios
varían considerablemente.
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18. ¿Cuáles son las consideraciones de seguridad con combustibles gaseosos?
Primero que todo, las normas de seguridad para todos los combustibles - ya sean líquidos o gaseosos - asegurarán generalmente que
el riesgo de un incendio bajo condiciones normales de operación sea realmente muy bajo. De modo que, en términos generales, es
en el evento de una colisión o falla del equipo que se presentará un riesgo. Como sucede con la mayoría de los combustibles, el principal riesgo proviene de una filtración - ya sea durante la operación de llenado, durante la operación del equipo, en una colisión, etc.
En cualquiera de estas situaciones debe existir la concatenación de tres requisitos para que exista el potencial de un incendio o una
explosión. Primero la filtración del combustible, segundo la situación donde la mezcla del combustible con aire sea una mezcla que
esté dentro del rango de inflamabilidad y, tercero, que exista una fuente de ignición. A la mayoría de los gases se le agrega un odorizante, de modo que una filtración pueda ser detectada por gente en los alrededores.
Una vez que ocurre una filtración y se encuentra presente una fuente de ignición - una chispa o llama abierta de suficiente energía - tiene que existir todavía una mezcla del gas dentro del rango de inflamabilidad. La posibilidad de que se presente esta mezcla
inflamable es menor para gas natural que para LPG, ya que el gas natural es más liviano que el aire y tiende a disiparse. El vapor del
LPG es más pesado que el aire y tiende a formar “pozas” cerca del suelo. Es generalmente aceptado que los distintos combustibles
automotrices se clasifican, desde el punto de vista de seguridad, desde el petróleo Diesel (el más seguro) hasta el LPG como el más
peligroso, con combustibles de alcohol, metano y gasolina en el medio del rango. Pero en todos los casos se requiere una falla del
equipo o un accidente para que se presenten las condiciones para un incendio. Las medidas de seguridad incluyen un estricto cumplimiento con las normas para la instalación y operación de los equipos y la aplicación de cuidado y sentido común.
19. ¿Es peligroso manejar con cilindros llenos de gas a presión?
Los cilindros se fabrican y prueban de acuerdo con normas muy estrictas de seguridad y han resistido ensayos de resistencia severa
bajo condiciones mucho más exigentes que los estanques diseñados para almacenar gasolina. Se usan cilindros de aluminio reforzado de paredes gruesas, cilindros de acero o materiales 100 % compuestos para almacenar gas natural vehicular como combustible
automotriz. Se han sometido vehículos a gas natural a colisiones de prueba hasta 84 Kilómetros por hora, en los cuales los vehículos
han quedado totalmente destruidos, pero los cilindros de gas comprimido han mostrado muy poco o ningún daño. Ensayos con
fuego y dinamita han llevado a los cilindros hasta temperaturas y presiones que exceden los límites especificados, demostrando que
los cilindros para gas natural vehicular son duraderos y seguros. Naturalmente, como todo sistema de combustible, estos cilindros no
son indestructibles y deben inspeccionarse periódicamente para asegurar que no han sufrido daños superficiales.
20. ¿Dificulta la conversión de vehículos a gas natural el tamaño y peso adicional de los cilindros?
Todos los combustibles alternativos - gas natural, LPG, electricidad y alcoholes - adolecen de problemas asociados con el tamaño y
peso del almacenamiento de combustible. Para los Vehículos a GNC el tamaño del cilindro es un factor en el proceso de conversión.
La instalación de los cilindros en automóviles con espacio muy limitado inhibe la conversión. El peso adicional constituye también un
factor, especialmente donde el peso bruto del vehículo es motivo de preocupación, tal como en buses urbanos y camiones de basura.
Pero existen muchas opciones para la instalación de los cilindros y la industria está obteniendo una valiosa experiencia de terreno, lo
que le permite mejorar la instalación de los cilindros en los vehículos. El desarrollo de “paquetes de cilindros” para instalar debajo de
los vehículos también ha llevado a mejoras en el sistema de almacenamiento en los vehículos.
La conversión de automóviles grandes, vans especiales, camiones, grúas horquilla y muchos otros vehículos no está limitada por el
tamaño de los cilindros. Se usa también el LPG para aumentar la capacidad de almacenamiento de combustible en un vehículo.
21. ¿Cuán bien funcionan los vehículos de doble combustible gas/gasolina?
En términos de km por litro, un vehículo a gas natural de servicio liviano obtendrá aproximadamente el mismo rendimiento o ligeramente mejor en km/m3 con gas natural. El radio de autonomía de cada vehículo dependerá por lo tanto del comportamiento de un
vehículo (km/lt) y de la cantidad de tanques de almacenamiento a bordo.
En términos de potencia, los vehículos de dos combustibles pierden alrededor de 1.5 % a 3%, porque el gas natural desplaza oxígeno
en la cámara de combustión del motor. La menor potencia es menos notoria en motores de mayor capacidad, aunque los motores de
cuatro cilindros funcionan exitosamente a altas y bajas alturas y en todos los extremos de temperatura. En términos de aceleración,
el índice de octano de 130 del gas natural contribuye a asegurar un comportamiento cercano al de un vehículo a gasolina normal.
En los motores de servicio pesado, el comportamiento es levemente mejor cuando operan con gas natural, debido a su mayor índice
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de octano, en motores de mayor relación de compresión; sin embargo, en motores de servicio pesado de gas natural que están diseñados para operar con una relación aire/combustible pareja (o sea, estequiométrica) los motores pierden algo de eficiencia térmica.
Esto se traduce en un consumo de combustible que, en algunos motores, ha sido hasta un 25 % mayor que su contrapartida Diesel.
Pero nuevos enfoques que usan mezcla pobre (menos combustible/más aire) o inyección de combustible a alta presión están contribuyendo a mejorar el comportamiento de estos motores más grandes. Como sucede con el desarrollo de tecnologías con motores
Diesel, los motores de servicio pesado a gas natural siguen mejorando a medida que se refina más la tecnología.
22. ¿Cómo mejorar la combustión de gas natural en el motor?
Sería difícil tratar de ‘mejorar’ la combustión de gas natural con un aditivo; quema muy bien de por sí cuando está mezclado con la
cantidad correcta de aire. El gas natural se quema muy bien cuando, como cualquier otro combustible, se mezcla uniformemente
con aire en la relación correcta (relación de estequiometria). Esta relación varía con la composición del gas pero es de 10 a 1 (aire a
combustible o relación A/C) para un gas natural típico. Si se quiere extender el rango dentro del cual se puede quemar sería posible
ensayar la introducción de algo de hidrógeno, el que se quema dentro de un rango de A/C muy amplio, pero esto no tendría sentido.
Por otro lado se podría tratar de aumentar la velocidad de combustión, particularmente si se usa en una situación de quemado pobre - la que reduce la velocidad de combustión. En este caso existe una variedad de técnicas que se pueden emplear. Generalmente
puede ser posible tener una mezcla más rica cerca del punto de ignición - la bujía - y tener una mezcla más pobre más lejos de la bujía; una carga estratificada, podría decirse. En general, a medida que se hace más pobre la mezcla se reduce la velocidad de la llama
y, en este caso, se puede quedar con gas sin quemar en las partes más remotas del cilindro. De modo que el sistema requiere mucha
investigación y desarrollo para poder optimizarse. Una operación con mezcla pobre puede aumentar la eficiencia del motor y en algunos casos, con un diseño de cámara de combustión especial, se puede obtener un valor lambda de 1,5 (lo que implica un exceso de
aire de 50 %), con un aumento significativo en la eficiencia térmica del motor.
De modo que, en términos generales, la velocidad de llama depende de la relación Aire combustible, la temperatura y la turbulencia
en el cilindro y la forma del cilindro, y es lo más conveniente experimentar con estos parámetros. O bien, colocar dos bujías en un
motor grande.
23. ¿Cuáles son los requerimientos de potencia de los compresores de GNV? SURTIDOR llenado de gas natural.
Los requisitos de potencia dependen del tamaño y tipo de compresor - los más grandes serán más eficientes. La potencia requerida
disminuye a medida que aumenta la presión de entrada (del cabezal). Algunas cifras estimativas son: para una presión de entrada de
2 bar, la potencia específica en KW horas por metro cúbico será de 0,32 para un compresor pequeño, 0,28 para un compresor grande. Para una presión de entrada de 5 bar: la potencia específica será de 0,26 y 0,22 (pequeño y grande); para una presión de entrada
de 10 bar, la potencia específica será de 0,22 y 0,18 y para 15 bar: 0,18 y 0,14.
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50 RAZONES PARA ELEGIR UTILIZAR GNV (GAS NATURAL VEHICULAR).
Las 50 razones del porqué se debe elegir el Gas Natural Vehicular como el combustible alternativo del futuro
Infraestructura
1) Casi 80 países de los cinco continentes utilizan GNV/GNC.
2) Más 10 millones de vehículos circulan hoy con este noble combustible.
3) Las unidades pueden abastecerse en más de 16 mil estaciones de carga diseminadas por 2.400 ciudades de todo el planeta.
4) Hay 2.600 estaciones en proceso de construcción. A fines del 2010 despacharán el fluido 20.000 bocas de expendio.
5) Se ofrecen 180 modelos 0km a GNV/GNC en el mundo automotor. El interés de las automotrices por este combustible es creciente: Ford, Scania, Opel, GM, Mercedes Benz, Toyota, Hyundai, Tata, Fiat -entre otras- son ejemplo de ello.
6) La relación reservas/demanda de petróleo ha alcanzado el punto de crisis o “peak oil” mientras que no se avizora el punto crítico
similar para el gas natural. Sobre todo con el descubrimiento de los yacimientos de GAS SHALL en México que lo coloca como el 4°
lugar de reservas de Gas Natural en el mundo.
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7) La exploración de gas natural se sigue extendiendo tanto en pozos tradicionales como en yacimientos de arenas compactas. El gas
de hulla representa otra nueva alternativa. Las reservas en forma de hidratos de metano en los lechos marinos son incalculables, y
varias veces superiores a las reservas tradicionales.
8) Las redes de gasoductos tradicionales continúan en franca expansión. Se construyen ductos subacuáticos que atraviesan océanos y
otros que superan cadenas montañosas.
9) La utilización de gasoductos móviles -en camiones o trailers- permite que el GNV/GNC pueda utilizarse donde no llega el ducto
físico, ya sea por distancia o por escala de demanda.
10) En las estaciones tradicionales de carga de GNV/GNC, el propietario no depende de la llegada de camiones para su abastecimiento, ya que el mismo se produce en forma constante a través del gasoducto.
11) Es posible que un usuario recargue su automóvil a GNV/GNC en su propio hogar, ya que existen surtidores que toman el gas
directamente desde la red domiciliaria.
12) Plantas de licuefacción y regasificación permiten –a través de la tecnología del GNL- que el gas natural llegue a cualquier parte
del mundo. Los buques metaneros garantizan su distribución global y la posibilidad de brindar soporte para un mayor abastecimiento. El transporte de GNL no presenta los enormes riesgos de desastre ecológico que sí presenta el petróleo.
13) La industria del GNV/GNC moviliza una fuerza laboral mundial de 800.000 personas, entre técnicos y trabajadores.
Aplicaciones
14) El gas vehicular puede reemplazar a los combustibles líquidos en todas sus aplicaciones y más, mientras que lo inverso no es
posible.
15) En cuanto al transporte terrestre existen automóviles, utilitarios, motos, triciclos, microbuses y camiones de todo tipo que funcionan con este fluido.
16) Además, grúas, maquinarias agrícolas, pisa nieves, aviones, avionetas, lanchas, ferrys y trenes –entre otros- ya son propulsados a
GNV/GNC exitosamente.
Política y ahorro
17) El precio del petróleo es sumamente inestable y su tendencia -especialmente luego de la última gran crisis internacional- vuelve a
ser marcadamente alcista.
18) Cada vez más gobiernos estimulan al gas natural como eje de su matriz energética y al GNV/GNC en particular, para quebrar la
dependencia que genera la importación permanente de combustibles líquidos.
19) Sin embargo, naciones netamente petroleras, como Irán o Venezuela, promueven el gas vehicular en sus mercados internos para
aumentar sus saldos exportables de petróleo.
20) El gas natural es el único combustible abundante, amigo del medio ambiente, viable económicamente y con la infraestructura
necesaria para abastecer a toda la flota mundial automotriz por los próximos 40 años.
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21) El promedio mundial indica que circular a GNV/GNC es un 66% más económico que moverse a nafta y cuesta un 33% menos en
comparación con el gasoil.
22) Los países que deben importar combustibles deben pagar por el gas natural (GNL) un 50% menos que por los combustibles líquidos como el gasoil (por unidades de energía equivalente).
Ecología y salud
23) Los motores a GNV/GNC emiten un 25% menos de dióxido de carbono que la gasolina y un 35% menos que el gasoil. El CO2 contribuye al cambio climático global por causa del efecto invernadero.
24) Reducen la emisión de monóxido de carbono en un 95% con respecto a la gasolina, la de hidrocarburos en un 80% y de óxidos de
nitrógeno en un 30%.
25) El GNV/GNC no contiene azufre (existen motores de gasoil que emiten 18,4 g/hora), ni partículas, ni trazas de plomo ni de metales pesados.
26) Los cilindros de GNV/GNC son receptáculos completamente cerrados, mientras que el uso de gasolina implica que parte de la
misma que está contenida en el tanque se evapore. Esto provoca casi la mitad de la contaminación por hidrocarburos asociada al uso
vehicular.
27) A diferencia de las gasolinas, el gas vehicular no contiene aditivos tóxicos de plomo orgánico ni benceno. Este último es altamente cancerígeno.
28) El gas natural no es tóxico o corrosivo y es incapaz de contaminar capas de agua. Por eso, no hay riesgo ambiental en caso de
fugas, a diferencia de las nocivas consecuencias medioambientales que causan los derrames de petróleo.
29) Los motores a GNV/GNC reducen la contaminación sonora, al tener una marcha más suave y silenciosa que los motores a Gasolina y especialmente los de Diesel.
30) La opción del biogás (metano proveniente de la descomposición orgánica) convierte al gas natural en un combustible renovable y
que puede ser producido en todo el mundo. La producción de biogás a partir de productos agrícolas rinde cuatro veces más por ha.
Que los biocombustibles líquidos.
31) El gas natural cumple con las más rigurosas normas ambientales requeridas por los gobiernos y entidades reguladoras y normativas, siendo el combustible de uso masivo que provoca el menor índice de contaminación.
32) Es el puente obligado hacia el hidrógeno (próxima promesa en carburantes limpios, pero aún no disponible en forma masiva), por
su estructura molecular y la logística necesaria para su utilización.
Seguridad
33) El GNV/GNC no es una nueva tecnología. Tiene 70 años de historia. Está ampliamente probada y sus progresos tecnológicos son
constantes.
34) Al ser más liviano que el aire, ante una eventual pérdida, el gas natural comprimido se eleva y se disipa rápidamente. En cambio,
la gasolina se derrama y busca niveles bajos, por lo que aumenta considerablemente el riesgo de incendio y explosión en caso de
accidentes o pérdidas.
35) El GNV/GNC requiere una temperatura de 600º C para su ignición. En cambio la gasolina y el gas licuado propano lo hacen a 450º
C. Por ello, además, es mucho más improbable que un vehículo a gas se incendie, cualquiera sea la circunstancia.
36) El circuito de combustible para gas natural es cerrado y no tiene aire en su interior, por lo que no se puede producir una ignición
espontánea. En los tanques de combustible líquido, en cambio, hay siempre mezcla explosiva, ya que están abiertos a la atmósfera.
37) Los cilindros están construidos bajo normas de seguridad muy rigurosas y son sometidos a pruebas con presiones muy superiores
a las existentes durante una carga regular. La presión de diseño y prueba es de 300 bar., mientras que no estallan a menos de 460
bar., y la presión de trabajo es de 200 Bar.
38) Por su robustez, estructura, conformación y la ubicación que ocupan dentro de un vehículo, los cilindros son mucho menos peligrosos que un tanque de gasolina, ante eventuales colisiones. Por ejemplo se los somete a ensayos de fuego y de impacto de armas
de fuego.
MANUAL TECNICO GAZO
Mecánica
39) El gas vehicular cuenta con mayor octanaje que las gasolinas (125 contra 90), lo que provee una combustión sin autoencendido,
incluso en motores de mayor compresión y eficiencia.
40) Además, la combustión es total, porque la mezcla del GNV/GNC con el aire es perfecta a cualquier temperatura ambiente.
41) El aceite que lubrica los motores es menos contaminado si se utiliza gas natural, por lo cual se duplican los intervalos entre los
cambios de aceite.
42) No forma sedimentos y mantiene las bujías limpias. No lava las paredes de los cilindros del motor, por lo que permite una mejor y
efectiva lubricación.
43) Los gases de combustión no son corrosivos. Al no atacar los metales, alarga la vida de los caños de escape y silenciadores.
44) La naturaleza gaseosa del combustible elimina la acción de barrido en los cilindros durante las fuertes aceleraciones, con la ventaja de reducir el desgaste por abrasión de las superficies metálicas.
45) El motor presenta una gran elasticidad de funcionamiento con aceleraciones sin irregularidades ni detonaciones (pistoneo), aun a
baja velocidad directa.
46) Los vehículos convertidos pueden pasar del uso de GNV/GNC a gasolina con el simple accionar de un botón en plena marcha, sin
inconveniente alguno.
47) La dualidad GNV-Gasolina duplica la autonomía de marcha de la unidad automotriz.
48) Un rodado a gas natural puede operar en todo tipo de terrenos, incluso en zonas de alta montaña. Tal es así que recientemente
un camión –con 37 toneladas de carga- superó los 4.800 metros de altitud en los Andes Peruanos en mayo de 2008.
49) El GNV/GNC puede funcionar bien en todo tipo de condiciones climáticas. Como no se congela –aun a bajas temperaturas- el
vehículo está siempre listo para ser utilizado. Los componentes para GNC son ensayados a -40°C durante su homologación. El gas
natural se licua recién a los 165 °C.
50) También, puede alcanzar velocidades equivalentes a las de los autos de carreras. Un Audi A4 propulsado a biogás ingresó al Libro
Guiness de los Récords al llegar a los 364,6 km/h en abril de 2009 y convertirse así en el auto a GNV/GNC más rápido del mundo. El
hito fue registrado en la pista de carreras de Fórmula 1 de Nürburgring, Alemania.