324811925-GNV-pptx.pptx hhyhyyygggggggggg

Portugues-Instrumental Grau Tecnico 2024

1. GAS NATURAL VEHICULAR F I M E Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de Ica Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Departamento de Energía y producción INTEGRANTES: JAVIER AQUIJE MENESES TONNY CARLOS PEREZ CERAZO

2. QUE ES EL GAS NATURAL Es una mezcla hidrocarburos parafínicos, que incluye al metano en mayor proporción (CH 4 ) y otros hidrocarburos en menores proporción el etano, propano, butano, etc. COMPOSICION DEL GAS NATURAL (MUESTRA TIPICA ) Metano ……………………………..92% Etano ………………………….....…94% Propano ………………………………1% Butano …………………………...……1% Dióxido de carbono ………………..1% Otros ………………………………..…1% Se puede encontrar como “gas natural asociado” cuando está acompañando de petróleo, o bien como “gas natural no asociado” cuando son yacimientos exclusivos de gas natural.

3. El gas natural es el resultado de una mezcla en proporciones variables de compuestos gaseosos de naturaleza orgánica e inorgánica. Los compuestos orgánicos lo constituyen compuestos parafínicos también denominados alcanos por la química orgánica. Este grupo de compuestos orgánicos aporta normalmente mas del noventa por ciento en volumen en el análisis normal de una muestra de gas natural ordinario y está formado por los siguientes componentes: metano ( CH 4 ), etano ( C), propano(C 3 H 8 ), normal butano ( nC 4 H 10 ), normal pentano (nC 5 H 122 ), iso-pentano(iC 5 H 12 ), hexanos ( C 6 H 14 ) y heptanos plus ( C+). No siendo este último un componente sencillo , sino una denominación para describir todo ese remanente de componentes más pesados que los hexanos , que debido a las ínfimas concentraciones bajo las cuales se encuentran, resulta impráctico desde el punto de vista de laboratorio su identificación. El segundo grupo de componentes que forman el gas natural, lo constituyen los componentes inorgánicos; estos aportan normalmente menos del diez por ciento en volumen en una muestra de gas y están representados por el dióxido de carbono(CO 27 ) y sulfuro de hidrógeno(HS ), algunas veces por el nitrógeno(N 2 ), agua(H 22 O ) y excepcionalmente helio(He).

4. El sulfuro de hidrógeno , junto al dióxido carbónico le confiere las propiedades ácidas al gas natural, y en muchos casos hay que tratar el gas natural, a través del proceso de endulzamiento para eliminar estos componentes El gas natural puede contener pequeñas cantidades de helio, el cual, por su incombustibilidad, es de mucha utilidad en la aeronáutica para llenar globos aerostáticos. En algunos yacimientos de gas natural puede existir la presencia de pequeños porcentajes de hidrocarburos, que pueden contener hasta un 90% de CO , gas que tiene una gran utilidad en la fabricación de bebidas gaseosas; además, en la industria química y en otras aplicaciones industriales se utiliza para producir “hielo seco ”; pero en términos generales, se puede señalar que la composición del gas natural está dominada por hidrocarburos de la serie parafínica.

5. Principales usos del gas natural

6. El gas natural vehicular (GNV) es gas natural comprimido para hacer posible su empleo en el sector transporte, su almacenamiento y empleo en el transporte demanda cilindros y equipos de diseño especial. Así, por ejemplo, los balones de GNV son construidos para soportar presiones mayores a 200 bar, además son pintados de amarillo para poder distinguirlos de los demás. El Gas Natural es un hidrocarburo más liviano ( d = 0.65 kg/m3) que el aire por lo que en caso de fuga se disipa en la atmósfera. GAS NATURAL VEHICULAR

7. DIFERENCIA EN GNV – GLP GNV GLP -E s un hidrocarburo gaseoso compuesto redominantemente por metano (CH4) con un pequeño porcentaje de Etano (C2H6). - Necesita una presión de solo 8 atmósferas (118 psi ), para volverse líquido y abastecer el depósito del vehículo . - El GLP se encuentra en estado gaseoso pudiendo pasar a estado líquido con una presión relativamente baja. El GLP es mas pesado que el aire por lo que en caso de fuga este permanece sobre la superficie, disipándose solamente con la circulación de aire. - ( Gas licuado de Petróleo), compuesto por una mezcla en diferentes porcentajes de Propano (C3H8) y Butano (C4H 1 O ). - Necesita una presión de 200 atmósferas ( 3,000 psi) y tanques probados a 300 atmósferas. Se tendrán que instalar enormes compresores en las estaciones que Van a comercializar GNV. - El Gas Natural es un hidrocarburo mas liviano que el aire por lo que en caso de fuga esta se disipa en la atmósfera.

8. Ventajas de trabajar con GNV Aumento de la vida útil del motor 30 – 40 % menor costo en el mercado respecto a otro combustibles Disminución del consume de aceite y aumento de la vida del mismo en 2 – 2.5 veces Incremento de la vida útil de elementos como bujías, carburador ,filtro y otros. Al ser mas completa la combustión, los efectos contaminantes de los gases de escape son menores, siendo estos menos corrosivos aumenta la duración del sistema de escape - Disminución en mas de 80% la contaminación por emisión gases tóxicos y partículas nocivas.

9. Aspectos económicos • Con el GNV ahorra mas del 60°/o respecto a la gasolina. Las visitas a talleres y los cambios de repuestos y bujías disminuyen , generando ahorro para usted. Disminuye la periodicidad en los cambios de aceite. Aspectos técnicos • El motor de su vehículo recibe mejor trato y tiene mayor vida usando GNV, que tiene una combustión limpia y homogénea. Doble disponibilidad de combustible. Si lo prefiere puede elegir el sistema Bi - Combustible, para que su vehículo trabaje con GNV y gasolina.

10. Aspectos de seguridad • El GNV es más seguro que otros combustibles el GNV es más liviano que el aire, haciendo que se disipe fácilmente en la atmósfera , caso contrario a lo que ocurre con los vapores de la gasolina y el G LP. El GNV tiene una temperatura de ignición de 600ºC. Mientras que la gasolina arde a los 450. El GNV es mucho menos inflamable y más seguro. Con el GNV usted tiene mayor control sobre su combustible. Su estado gaseoso dificulta su manipulación en comparación con los combustibles líquidos (gasolina y diesel ). Los cilindros de GNV son más seguros que los tanques de combustible Convencionales ( líquidos). Los cilindros de GNV están hechos para soportar fuertes impactos y altas temperaturas. Las conversiones son revisadas y avaladas por un ente certificador. Aspectos ambientales Usando GNV disminuye en más de un 80°/o la contaminación por emisión de gases tóxicos y partículas nocivas. El GNV contribuye a evitar el efecto invernadero, porque produce menos dióxido de carbono que otros combustibles.

11. DESVENTAJAS DE TRABAJAR CON GNV Perdida de potencia de aproximadamente 10-15% Baja concentración por unidad de volumen La perdida de potencia es debida a poder calorífico de GNV: GNV 11.5 kcal/kg GLP 10.95 kcal/kg Gasolina 10.4 kcal/kg Así vista parece que el GNV genera mayor temperatura que la gasolina pues por cada kg de GNV combustionado produce 11.5 kcal, suponiendo que estamos a condiciones estequiometrias. mA: masa de aire aspirado mGNV: masa de GNV aspirado mGLP: masa de GLP aspirado mG: masa de gasolina aspirado mA/mGNV =17 mA/mGLP = 15.5 mA/mG =14.7 Imaginemos que el motor aspira 1kg de aire despejamos sabiendo que mA = 1 kg mGNV = 1/17 (0.0588kg) mGLP = 1/15.5 (0.0645kg) mG = 1/14.7 (0.0680kg) Ahora multiplicamos por su poder calorífico QGNV = 0.0588 x 11500 (676.2 kcal) QGLP = 0.0645 x 10950 (706.3 kcal) QG = 0.0680 x 10400 (707.2 kcal)

12. PROCESO DE CONVERSIÓN DE VEHICULOS A GNV El proceso que debe seguirse para conversión de los vehículos a GNV según lo indica la normas técnicas peruanas (NTP) Proceso de pre-conversión : - sistema eléctrico: batería , bobina el cableado y las bujías. - sistema de alimentación: filtro de aire, filtro de combustible, el carburador o inyectores . - sistema de escape: Esta inspección está relacionada con el nivel de emisiones que pueda presentar un vehículo convertido a gas natural. - sistema de enfriamiento: radiador , bomba de agua de vehículo. - carrocería y chasis: zonas del chasis y la carrocería con la finalidad de detectar algún indicio de corrosión o debilitamiento del material que impida la colocación correcta del cilindro y sus abrazaderas . - motor : Se debe medir la compresión de cada uno de los cilindros del motor para conocer el estado en que se encuentra el motor. valor de compresión está predeterminado por el fabricante la norma admite una tolerancia de  20 % del valor nominal para la compresión del motor; y de  10%, entre los cilindros Proceso de conversión: El trabajo de taller consiste en la instalación de cada uno de los componentes del kit de conversión a gas natural. La ubicación de cada uno de los componentes, depende , principalmente , del espacio con que se cuente en el vehículo y de las indicaciones del fabricante , así como, de las normas técnicas (NTP 111.015 y NTP 111.013) Proceso de post-conversión: - Control sobre los elementos mecánicos gas natural : control baja presión, Control alta presión, Prueba en carretera. - Control sobre los elementos eléctricos gas natural: las electro válvulas de gas - Regulación de caudales : Regulación del caudal mínimo

13. Tipos de vehículos que operan con GNV Existen diferentes tipos de vehículos que utilizan el gas natural como combustible , los cuales son explicados a continuación: - Vehículo dedicado Es aquel vehículo que utiliza exclusivamente el gas natural como combustible , posee el mismo principio de funcionamiento de vehículos a gasolina (Ciclo OTTO). Este tipo de vehículo se va aplicar primordialmente en el sistema de transporte masivo urbano y extraurbano, así como vehículos destinados a transporte particular. El país acaba de adquirir 300 autobuses con motor dedicado únicamente a GNV, así como se observa en la figura

14. Vehículo dual gasolina-GNV Es aquel vehículo que utiliza indistintamente gasolina o gas natural vehicular como combustible, mediante la instalación de un equipo de 30 conversión para tal fin. Vehículo dual diesel -GNV Es aquel vehículo que utiliza diesel y gas natural vehicular como combustible , mediante la instalación de un equipo de conversión y la realización de modificaciones en el motor para tal fin.

15. 1. Lazo cerrado o 3era generación Análisis de las alternativas tecnológicas de equipos de conversión del gas natural vehicular Los equipos de lazo cerrado constan principalmente de uno o varios cilindros de almacenamiento, válvulas, regulador de presión, conexión dllenado , canalizaciones rígidas y flexibles, sensor lambda, motor paso a paso , corrector de avance, selector de combustible. El GNV contenido presión en el tanque (3000 psi) llega a un regulador mediante canalizaciones rígidas de dos o tres etapas con diafragmas. En el regulador la presión deltanque desciende hasta la presión de salida. Posteriormente, ocurre la mezcla del gas con el aire en un mezclador, similar al de los motores carburados , mediante la aspiración de gas por el múltiple de admisión,desconectándose los inyectores cuando el vehículo opera a GNV.

16. El mezclador es instalado en el ducto de admisión del motor produciendo obstrucción del paso del aire, afectando la potencia a gasolina en la condición original del vehículo, así como se visualiza en la figura 4.3. El control del caudal de gas se realiza por medio de una electroválvula o motor paso a paso, recibiendo una señal electrónica de cerrar o abrir, permitiendo que las variaciones de las lecturas modifiquen caudal de gas, garantizando el ahorro de combustible con el vehículo en bajas revoluciones y dando más flujo de gas según el régimen de operación del motor.

17. Kit de instalación (GNV)

18. SISTEMA DE INYECCION SECUENCIAL DE GNV • Este nuevo sistema de inyección de GNV de Sta generación es el futuro del GNV . A diferencia de los equipos convencionales que aspiran el gas por el múltiple de admisión mediante la instalación de un mezclador, este sistema inyecta el volumen justo de gas a presión a cada cilindro en forma secuencial . Consta de un riel de inyectores independiente que alimenta al motor con el gas a presión, una Unidad de Mando que gestiona la inyección de gas, un display para conmutar ambos combustibles, un reductor de alta tecnología, sensores y accesorios de instalación . La misma diferencia que existe entre los motores carburados y los equipados con inyección electrónica; existe entre los anteriores sistemas de GNV (Sistemas aspirados) y los de Sta generación (Sistemas de Inyección Secuencial de GNV). Esto se debe a que la unidad de Mando de este equipo "observa" los mismos sensores que la Unidad de mando original del auto que gestiona la inyección de gasolina y gracias a esto, los cálculos de volumen de gas procesados por la nueva Unidad de Mando de GNV logran ser prácticamente perfectos, obteniendo así resultados de potencia y torque similares a los obtenidos con gasolina . El sistema de inyección secuencial de GNV mantiene el lazo cerrado original del auto, apoyándose en la información que genera la Unidad de Mando original para efectuar sus propios cálculos, optimizando así la combustión y mejorando el tiempo de vida útil del motor

19. La estrategia de administración electrónica esta memorizada en un mapa de gestión de los inyectores de gas definida por los valores de rotación del motor y por los tiempos de inyección de gasolina. Los sensores de presión de gas y temperatura de gas forman parte integrante del sistema y elaboran señales directas a la central necesarias para el funcionamiento correcto del vehículo. El sensor de temperatura de agua, crea una señal utilizado para establecer el pasaje de gasolina-gas después que la partida del motor haya sido dada. Este pasaje también se realiza en función del tiempo transcurrido a partir del momento de partida del motor y de la rotación del mismo. Además, el sistema incluye estrategias de diagnostico y realiza el pasaje automático para gasolina en caso de avería. Existen dos versiones de central para motores de 3 y 4 o de 5, 6 y 8 Cilindros. UNIDAD DE CONTROL ELECRONICA (ECU)

20. El GNV, proveniente del filtro, alimenta los inyectores y cuando esta adecuadamente dosificado, sale de los mismos y llega al colector de admisión y entra al motor. Los inyectores son pilotados por la central ECU gas. El riel puede ser 2, 3 o 4 inyectores, para cubrir el campo de las posibles aplicaciones. Del riel de inyectores son tomadas las señales de presión y temperatura de gas. El pilotaje de los inyectores es del tipo " Peak and hold " (A eso se debe el sonido que se escucha cuando funcionan). Su duración es de 300 millones de ciclos siendo el más durable del mercado mundial RIEL DE INYECTORES

21. Módulo de control electrónico con las siguientes funciones: GNV / GASOLINA botón y vigilancia de combustible. Monitor del nivel de gas en el tanque usando 5 leds de iluminación. El cambio también está equipado por un zumbador, que se enciende cuando hay un bajo nivel de presión de gas cuando se detecta un fallo en el sistema de GNV, entonces el sistema se conmuta en gasolina. LLAVE CONMUTADORA

22. El reductor es del tipo membrana, compensado con intercambiador de calor de agua-gas, filtro, electroválvulas de gas y válvula de seguridad. REDUCTOR NG2

23. SENSOR DE TEMPERATURA DE AGUA El sensor de temperatura se monta en el circuito del agua. La señal leída se envía a la centralita y completa una serie de informaciones necesarias para el funcionamiento con gas.

24. FILTRO DE GAS Este se encuentra ubicado entre el reductor y el inyector, y su función es la de filtrar el GNV cuando esta en pase gaseosa.

25. CILINDRO Tiene la función de almacenar el GNV a una presión máxima de 200 bar.

26. AJUSTE DE LA VALVULA DEL CILINDRO

27. INSTALACION DEL CILINDRO EN EL BAUL

28. UBICACIÓN DE LOS CILINDROS EN UN VEHICULO TIPO PICK-UP INSTALADO EN LA CAJA DE CARGA

29. VALVULA DE CILINDRO Vincula el cilindro con el caño de alta presión permitiendo con un control manual el cierre total del flujo de gas desde el cilindro al motor

30. VALVULA DE CARGA Compuesta por un cuerpo principal con un control manual de apertura y cierre del circuito de GNV en el vano motor y un pico de carga que permite el abastecimiento de GNV desde las estaciones de carga.

31. VALVULA DE CARGA

32. BOLSA DE VENTEO Permite conducir posibles fugas de la válvula del cilindro al exterior

33. ESQUEMA DEL SISTEMA DE VENTEO

34. MANOMETRO SENSOR Indica el nivel de presión en la línea de alta presión y a través del sensor permite transferir la señal para utilizarla en el indicador de combustible.

35. ESQUEMA ELECTRICO DE LA CONVERSION DE UN MOTOR A INYECCION MULTIPUNTO DE 4 CILINDROS

36. DETALLE DEL CONEXIONADO DE LOS CILINDROS CON SISTEMA DE VENTEO

37. PRUEBA DE ESTANQUEIDAD CON GAS INERTE

38. LA GASOLINA ES MAS SEGURA QUE EL GNV? En caso de accidente la gasolina se derrama ya que es liquida en cambio el gas se volatiliza. Además la velocidad de encendido del gas es menor que el de la gasolina por lo tanto el peligro es menor.

39. Los autos que mas instalan gas natural son los mas modernos, sobre todo los a inyección electrónica. Los EEUU ya han legislado sobre el reemplazo del diesel y la gasolina por el gas natural

40. En la actualidad existe el nuevo sistema de inyección de GNV de 5ta generación es el futuro del GNV. A diferencia de los equipos convencionales que aspiran el gas por el múltiple de admisión mediante la instalación de un mesclador, este sistema inyecta el volumen justo de gas a presión a cada cilindro en forma secuencial.

41. Esto se debe a que la unidad de mando de este equipo “observa” los mismos sensores que la unidad de mando original del auto que gestiona la inyección de gasolina, y gracias a esto, los cálculos de volumen de gas de procesador por la nueva unidad de mando de GNV logran ser prácticamente perfectos obteniendo así resultados de potencia y torque similares a los obtenidos con gasolina y mejorando el tiempo de vida útil del motor

42. Innumerables hechos y accidentes automovilísticos desde que el GNV existe, han demostrado ser el combustible mas seguro. Seguro por la baja inflamabilidad del gas, por la resistencia de los cilindros (cero defectos), por la calidad de todos los accesorios componentes y seguro porque no hay casos en que el GNV haya causado o agravado la falta de autonomía.

43. BIBLIOGRAFIA 1.-PDVSA . “Capacitación para instaladores de equipos de conversión a gas natural”. Editorial por la gerencia de gas natural vehicular región oriente (2001). 2.- “ Gas natural comprimido vehicular GNC, operador de estación de servicio” (2002 ). Disponible en: http :// www.banrepcultural.org/blaavirtual/ciencias/sena/mecanica/gasoperador-de-estacion/gvasope3e.htm 3.- manual de mecánica automotriz gas natural vehicular https://doc-14-1c-docs.googleusercontent.com/docs/securesc/ha0ro937gcuc7l7deffksulhg5h7mbp1/2kep3hg4mpt08rhp1crmpb8obkc8og0a/1446962400000/16931902548066997977/*/ 0B4uwxwKUzRinZFdaeEs0aHk2MTg?e=download 4.- Tesis PUCP consideraciones vehículos Gas Natural http:// tesis.pucp.edu.pe/repositorio/bitstream/handle/123456789/1043/LOPEZ_ROJAS_SERGIO_CONSIDERACIONES_VEHICULOS_GAS_NATURAL.pdf?sequence=1 5.- Cursos de tecnología gas natural TECSUP: https://doc-04-2c-docs.googleusercontent.com/docs/securesc/ha0ro937gcuc7l7deffksulhg5h7mbp1/ai21tsdoe3lqe8frofeq81msqtqcb825/1446955200000/09299695476867623814/*/ 0B_vOBUOWJUUgZk5PdV9nMWZTYVU?e=download 6 .- Curso de tecnología gas natural 2 TECSUP : https://doc-0o-2c-docs.googleusercontent.com/docs/securesc/ha0ro937gcuc7l7deffksulhg5h7mbp1/12ab3iebmjkd78l5ncla8egsbih9mk2h/1446955200000/09299695476867623814/*/ 0B_vOBUOWJUUgUzB5RnpUVjBROHM?e=download