Каким газом заправляют автомобили

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 05.10.2024

Какой газ используется в автомобилях в качестве топлива

Основной альтернативой традиционному бензину или дизелю, является газомоторное топливо (ГМТ). Каким газом заправляют автомобили с ГБО, а также в чём отличие между ними вы узнаете из этой статьи.

Виды газового топлива

Условно ГМТ можно разделить по способу производства, агрегатному состоянию при использовании, хранении и транспортировке.

CNG (compressed natural gas) – компримированный (сжатый) природный газ (КПГ)
LPG (liquefied petroleum gas) – сжиженный нефтяной газ (СНГ)

Менее распространённые варианты:

LNG (liquefied natural gas) – сжиженный природный газ (СПГ)
CBG (compressed biogas) или LBG (liquefied biogas) – биотопливо.

Природный газ

Природным газом принято считать метан. Добывается он из недр земли через подземные или подводные (морские) скважины. В первоначальном варианте топливо содержит 75-98% метана (CH4), а также множество различных примесей:

механические (грунт)
водяной пар
этан C2H6
пропан C3H8
бутан C4H10
азот N2
этан C2H6
пентан C5H12 и другие (зависит от места рождения).

После добычи, сырье подвергается очистке от загрязнений, воды (осушка). Затем методом сепарации происходит отделение сероводорода и других компонентов.

Так как метан не имеет запаха, почувствовать его утечку не возможно. Для безопасности в газ добавляют специальную жидкость одорант (этантиол, этилмеркаптан C2H5SH) из расчета 16 грамм на 1000 м3.

Чистый метан по магистралям, с помощью компрессорных станций создающих давление в трубе, направляется к автомобильным газонаполнительным компрессорным станциям. На АГНКС голубое топливо компримируют (сжимают) до давления 200-220 атм. Таким образом, получается готовый к использованию CNG газ для автотранспорта (характеристики и требования к КПГ регулируются ГОСТом 27577-2000).

Существует ещё один более выгодный метод транспортировки метана. Очищенный природный газ пропускают через систему эжекторов, где при расширении его температура поэтапно понижается до температуры кипения -163°C, после чего метан переходит в сжиженное состояние. Основным преимуществом такого способа является уменьшение объёма газа в 600 раз.

Перевозку и хранение жидкого топлива осуществляют в специальных криогенных ёмкостях, которые, по сути, являются термосами. Цистерна объёмом 25 кубометров вмещает 10 тонн СПГ/LNG.

Затем у сжиженного природного газа может быть два пути:

обратный перевод в газообразное состояние при помощи испарителей
использование СПГ как топливо

Последний пункт является очень перспективным для автомобильного транспорта преимущественно коммерческого направления, из-за скопления в жидком метане огромного количества тепловой энергии при относительно низком давлении в криоёмкости (от 5-16 атм.).

Основные преимущества сжатого метана, как и СПГ – это их экономические и экологические показатели. К тому же природный газ легче воздуха, в этом смысле он менее опасен при утечке чем, например пропан. Однако газы метана являются токсичными (4 класс опасности).

Главным фактором медленного распространения CNG, является отсутствие достаточного количества автозаправочных станций. В настоящее время на территории России насчитывается, порядка 330 АГНКС не считая передвижных заправщиков (ПАГЗ), которые в основном применяются для нужд предприятий.

Техника и инфраструктура под LNG только начинают появляться, поэтому более широкое применение на авто пока имеет КПГ.

Сжиженный нефтяной газ

Ввиду доступности и пониженных требований к конструкции баллонов, ещё большее распространение в качестве газомоторного топлива получил состав пропана (C3H8) с бутаном (C4H10).

Пропан тяжелее воздуха, поэтому при утечке может скапливаться в нишах и закрытых помещениях (смотровая яма, гараж). Взрывоопасность паров ПБ в воздухе 2,3-9,5 % при нормальном давлении и температуре 20°C, метана 5-15%. СНГ малотоксичен.

LPG топливо имеет температуру кипения -43 градуса по Цельсию, при её превышении и атмосферном давлении горючее переходит в парообразное состояние. Избыточное давление паров составляет 16 атм (при температуре 45°C). В сжиженном состоянии объём СПБ уменьшается до 250-300 раз, концентрируя большое количество энергии.

Согласно ГОСТу 52087-2003 ПА должен содержать 85% пропана (±10%), СПБА 50% (±10%). Топливо, как и метан, подвергается одоризации (за исключением правил указанных ГОСТом).

Применение технического пропана и смеси ПТ, допустимо в качестве моторного топлива автомобиля, во всех климатических зонах с температурой окружающей среды до -20°C.

Октановое число пропана 105, у метана 110. По сравнению с бензином после сгорания СНГ и КПГ топлива, вредные выбросы снижаются до 10 раз.

Биотопливо

Основное преимущество биометана заключается в том, что его производство никак не связано с добычей природных ископаемых. Генерируют его искусственным путём в специальных реакторах. Процесс происходит за счёт естественной жизнедеятельности бактерий . После очистки газа от сероводорода получается топливо с содержанием метана до 98%.

Применение биогаза как ГМТ актуально для сельскохозяйственных предприятий и перерабатывающих отходы организаций.

Пропан или метан: аргументы и факты для вашего авто

С появлением двигателей внутреннего сгорания поиск экономных и экологичных видов топлива не прекращается. Углеводородные газы уверенно, постепенно занимают нишу в этой области.

Несколько десятилетий владельцев транспортных средств волнует вопрос: какой вид газа оптимально решает проблемы экономичности топлива, пропан-бутан или метан?

Для чего нужно знать особенности пропана и метана?

Когда-то наиболее экономичным топливом было дизельное. Водители выбирали автомобили с соответствующим двигателем либо выполняли переоборудование. Со временем стоимость дизельного горючего намного увеличилась, самым дешёвым современным способом экономии топлива стало использование газа.

Сегодня газовые автомобильные системы активно внедряются в автопарках коммерческих, производственных предприятий, бюджетных учреждений. Переводят на ГБО свои автомобили многие владельцы частных транспортных средств.

Подключился и автопром. Появляются модели марок машин отечественного и зарубежного производства, которые на конвейере оборудованы газобаллонной системой. Причины понятны — газ позволяет существенно экономить средства на заправках. Если для кого-то не важен финансовый вопрос, экологичность применения газового топлива не оставляет сомнений.

Какой газ лучше для авто — пропан-бутановая смесь или метан? У каждого претендента на замену бензина есть положительные и отрицательные стороны. Автовладельцы делают выбор, исходя из условий использования альтернативного топлива. Разобраться в эксплуатационных характеристиках пропана и метана, значит сделать осознанный, просчитанный во всех отношениях выбор для своего автомобиля.

Если принято решение об установке газовой системы, следует учесть ряд особенностей. Нужно знать, как правильно заправлять автомобиль, определиться, ГБО какого поколения и производителя приобретать, куда обращаться за установкой, какой вид газового топлива для авто выбрать. Для начала нужно разобраться: чем отличается пропан от бутана и метана?

Метан, пропан и бутан

Пропан-бутановое топливо — сжиженная газовая смесь, метановое горючее — сжатая субстанция. Два вида газового горючего имеют различия по составу, особенностям и специфике применения.

Углеводородный газ пропан имеет органическое происхождение. Является продуктом переработки нефтепродуктов либо выделенным компонентом природного газа.

Каким газом заправляют автомобили? Существуют две марки газовых смесей:

Пропан бутан автомобильный, используется как транспортное топливо;
Техническая пропан-бутановая смесь, для расхода в быту.

Потребительские свойства пропановому горючему придают следующим образом:

газ подвергается процедуре тщательной очистки;
пропан соединяют с этаном и бутаном, в сжиженном состоянии нагнетают в ёмкости с давлением 10-15 атм.

Таким образом, в состав горючего входят пропан и бутан разница у которых заключается в том, что первый — зимний газ, второй — летний.

Сжиженный бутан не работает на морозе. Чистому «зимнему» пропану противопоказано лето, высокая температура повысит давление в газовом баллоне.

По госту содержание бутана в топливной газовой смеси не должно быть более 60%, для северных регионов и зимой доля пропана не должна быть ниже 75%. Такая газообразная субстанция хорошо ведёт себя в цилиндрах двигателя автомобиля.

C₃H₈ тяжелее воздуха, становится взрывоопасным, вредным для человека, если концентрация превышает 2,1%.

Сжиженный нефтяной газ сохраняет газообразные свойства при нормальном температурном режиме, любом давлении. Тот факт, что пропан-бутан может сжижаться, позволяет загружать в автомобиль большие объёмы топлива, значительно увеличивая запас хода. Пропан авто не повредит, если будет высокого качества.

Чтобы попасть к потребителю, CH₄ проходит несколько технологических этапов:

Газ фильтруют.
Дополняют одорантами.
Метан сжимают компрессором до 200-250 атм.
Автомобильную топливную смесь помещают в тяжёлые толстостенные резервуары повышенной прочности.

Взрывоопасным газ становится при концентрации в окружающей среде более 4,4%. Метан топливо имеет способность к накоплению в закрытых пространствах, быстро рассеивается. Стоит дешевле пропана, относится к самому чистому газовому топливу, в отличие от пропана, примесей в нём ничтожно мало, не требуется глубокая очистка.

На заметку! Влияние на человеческий организм метана минимально на открытых площадях из-за низкого веса.

В качественном компримированном метане не менее 90% природного газа.

Какое газовое горючее принесёт больше экономии автовладельцу?

Сравнительные характеристики метана и пропан-бутана:

Установка пропанового газобаллонного оборудования обойдётся более чем в два раза ниже по цене.
По стоимости топлива — метан гораздо дешевле пропан-бутана.
Суг снижает показатели мощности автомобиля по сравнению с бензином до 3-5%, что проявляется на скорости от 140 км в час. Метан способен «ослабить» двигатель автомобиля до 20%. Современные поколения ГБО этот показатель нивелируют.
По степени экологичности — у сжиженного газа больше примесей, пропан-бутан не относится к полностью безопасным веществам. Метановый газ отличается тем, что на данный момент это самый чистый топливный ресурс наряду со спиртовым, превосходит по безопасности электродвигатели.
По весу газовых баллонов и объему горючего, у пропана-бутана, сжатого под невысоким давлением, явное преимущество, его объёма хватит на путь в три раза длиннее.
Уровень взрывоопасности метана, который моментально рассеивается на открытом воздухе, в два раза ниже. Прочные метановые резервуары при аварии меньше подвержены деформации.
По доступности заправочных азс — пропановые искать не нужно, они почти на одном уровне с бензиновыми. Метановые автозаправки — в крупных городах.
Октановое число у пропан-бутановой смеси 100, у метановой 110.

Итоговая разница следующая: газ метан дешевле и безопасней, но дороже по монтажу и обслуживанию. Чтобы заправляться пропан-бутаном, не обязательно жить в большом городе. ГБО доступное по цене, баллоны более лёгкие, но газ более вредный и опасный.

Поэтому понятно, почему владельцы частных и коммерческих грузовых автомобилей останавливают выбор на метане. Машины не чувствуют веса баллонного оборудования, потеря мощности не чувствительна. Экономия на горючем существенная.

Почему выгодно заправлять авто газом

При всех достоинствах и недостатках, у разновидностей газового горючего есть общие «бонусы», привлекательные для автовладельцев:

автогаз имеет более низкую стоимость относительно бензина;
высокая экологическая составляющая, газ оказывает меньшее негативное воздействие на человека, токсичность газовых выхлопов незначительна;
установка ГБО увеличивает запас гсм в автомобиле, если залить полный бак бензина и наполнить газовый баллон;
использование газа в комплексе с бензиновым горючим замедляет износ деталей машины (эффективнее, если двигатель приспособлен к газу с завода).

Эти качества позволяют автовладельцам использовать газ вместо бензина, сеть агзс год от года расширяется.

Мнение о том, что газобаллонное оборудование способно выводить из строя верхнюю часть блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, справедливо, когда ГБО на автомобиль установлено кустарным способом.

Газовая система будет иметь статус отличной надёжности, полную безопасность, высокий кпд, если устанавливать её у профессионалов, заправлять автомобиль качественным газом, не игнорировать регулярное прохождение технического осмотра. Правильно выполненный монтаж газового баллона поможет избежать повреждения оборудования в ДТП.

На заметку! Что касается утечек газа, то добавленные в газ меркаптаны с характерным запахом позволят сразу заметить дефекты в системе.

Каким газом заправляют легковые автомобили в России

Автомобили, оснащенные газовыми установками, получили распространение еще в середине прошлого столетия. На сегодняшний день такими системами все чаще оборудуются новые модели грузовиков, автобусов и легковых авто, выпускаемых именитыми мировыми производителями. Ежегодно повышается и число автолюбителей, переоборудующих свои транспортные средства под газовое топливо. Тем, кто планирует покупку машины на газе или собирается изменить конструкцию топливной системы на своем автомобиле, рекомендуется разобраться с тем, каким газом заправляют автомобили и каковы преимущества этого вида топлива.

Плюсы и минусы газового топлива

Большое количество автолюбителей переходят на топливо для газобаллонныхавтомобилей. Это преимущественно обусловлено более низкой стоимостью газа по сравнению с бензином и дизтопливом. Хотя подобное переоборудование обходится недешево, потраченные средства, как правило, удается компенсировать уже за первый год использования ГБО.

Еще одна веская причина для многих водителей – экологичность газового топлива: автомобиль на газе выбрасывает в окружающую среду меньше вредных веществ, чем бензиновые или дизельные двигатели.

Несмотря на эти весомые достоинства, газ имеет и недостатки, в числе которых:

снижение мощности силового агрегата;
невозможность использовать авто при низких температурах;
повышение массы транспортного средства.

Природный и пиролизный газ

Газовое топливо для автомобилей может быть природного и искусственного происхождения. Именно природный газ в последнее время становится востребованным.

В нашей стране, как и за рубежом, для заправки автомобилей активно используется такой природный газ, как метан.

Кроме того, баллоны с метаном абсолютно безопасно перевозить в багажнике или под автомобилем, ведь это вещество легче воздуха. Чаще всего для заправки используется компримированный природный газ для автомобилей, который представляет собой метан в сжатом состоянии.

Многие водители наверняка слышали о таком явлении, как пиролизный газ. Его получают методом сжигания древесины, торфа или угольных брикетов. Для такой добычи требуется специальное газогенераторное оборудование.

Впервые машина на пиролизном газе появилась еще в середине XIX столетия. В последующие годы было предпринято немало попыток усовершенствовать подобные установки, чтобы сделать их общедоступными для автомобильной промышленности. Советские инженеры даже выпустили партию газогенераторных грузовиков и тракторов. Однако пиролизный газ не позволяет обеспечить высокую мощность двигателя.

Из-за этого и по ряду других причин подобное топливо крайне редко используется для автомобилей. Модели с газогенераторами не производятся серийно, а изготавливаются только народными умельцами.

Виды газового топлива для автомобилей: преимущества и недостатки каждого из них.

Для многих автомобилистов бензин – слишком дорогое удовольствие. Приходится экономить и отказывать себе в возможности использовать личный транспорт без ограничений. Переход на газовое топливо является хорошей альтернативой бензину, позволяет ощутимо экономить на заправках автомобиля. Рассмотрим, какие еще преимущества дает водителю работающий на газу двигатель.

Виды газ-топлива

Двигатели современных автомобилей могут функционировать на двух разновидностях газа:

пропан-бутан – сжиженный газ, побочный нефтепродукт, полученный в результате переработки нефти;
метан – природный газ, который не подвергается сжижению.

Существует мнение, что двигатель, работающий на газовом топливе, быстрее портится и выходит из строя, но мнение это ошибочное и ничем не подтверждается. Напротив, специалисты-инженеры утверждают, что мотор автомобиля на газовом топливе работает без капитального ремонта в среднем в 1,5 – 2 раза дольше, чем на бензине. Это обусловлено тем, что газ – более однородная смесь, чем бензин, при работе двигателя происходит его полное сгорание. Кроме того, газ следующим образом влияет на работу мотора:

газовая смесь снижает до минимума расход смазочных материалов в системе цилиндры – кольца;
снижает нагарообразование на деталях блока двигателя – головке и поршнях;
не загрязняет моторное масло;
за счет более ровного сгорания топлива двигатель работает более бесшумно и мягче.

Цена газа значительно ниже, чем бензина, но расход на 10-20% больше за счет различной температуры сгорания топлива.

Преимущества и недостатки пропан-бутана

Жидкий газ имеет ряд преимуществ по сравнению с бензином:

цена на 50% ниже, чем бензина;
объем баллонов соответствует объему емкости бензина;
бюджетная стоимость газовой установки;
возможность заправки в широкой сети заправочных станций;
мощность двигателя практически не меняется.

К минусам можно отнести лишь то, что расход газа выше, чем бензина на 10 %. Особенность функционирования: двигатель прогревается на бензине, потом переключается на газ.

Свойства, достоинства и минусы метана

К числу плюсов природного газа относят:

самое экономичное топливо – в 3 раза дешевле бензина;
расход газового топлива при работе двигателя намного ниже, чем расход бензина.

двигатель, функционирующий на газу, теряет мощность на 10%;
число заправок ограничено;
слишком громоздкие баллоны.

Для легковых автомобилей наиболее приемлемое топливо, альтернативное бензину – газ пропан-бутан. Метан, хотя и более экономичный, но из-за громоздкости баллонов использование на легковых машинах невозможно.

Автогаз: какой бывает и какой лучше для автомобиля

Оказывается, когда говорят об автогазе, водители разных автомобилей и из стран могут иметь в виду совершенно разные вещи. Давайте вместе упорядочим наши знания относительно газообразных топлив для автомобилей.

Существут несколько видов газообразного топлива для двигателей внутреннего сгорания: пропан-бутан, метан, водород и генераторный газ. Также есть разные формы хранения газов в баке на борту автомобиля. Об этом и поговорим. Оговорим, однако, что не каждый автогаз можно приобрести на АЗС в Украине, даже если это будет фирменная брендовая сеть. А некоторых видов газа не удастся найти на заправке никогда.

Пропан-бутан

На самом деле это смесь двух газов, которая с успехом используется в качестве моторного топлива. Пропан-бутан является сопутствующим продуктом переработки нефти на нефтеперерабатывающих заводах, также этот продукт освобождается во время добычи нефти. Этот газ в автомобилях используется в сжиженном виде. И на АЗС, и в автомобиле он хранится в баллонах под давлением порядка 16 атм.

В сокращенном виде пропан-бутан обозначают как СНГ (в Европе LPG) – сжиженный нефтяной газ. Реже употребляется аббревиатура СУГ (рус.) – сжиженный углеводородный газ. Именно под СНГ переоборудуют свои легковушки украинские автомобилисты, когда устанавливают ГБО, и именно СНГ/LPG подразумевается, когда речь идет об автогазе. Цена за литр пропан-бутана (аналог 1 л бензина) в Украине и Европе обычно составляет около 50-60 % от цены бензина А-95.

Пропан-бутан продается на большинстве АЗК в Украине, также существуют отдельные "газовые" заправки.

Сжиженный пропан-бутан (LPG) – самый распространенный в мире вид газового топлива для авто. Среди его преимуществ – небольшой баллон

Метан

Его называют еще природным газом, хотя и пропан с бутаном отнюдь не искусственные. Метан добывают как полезное ископаемое, и это тот самый газ, что приходит в наши дома по трубам. Собственно, есть способ, как использовать для автомобиля газ из трубы, но об этом ниже. В Украине метан на транспорте используется в сжатом до 200 – 250 атмосфер виде, его еще называют компримированным. Такая форма хранения требует громоздких и тяжелых емкостей – баллонов с толстыми стенками.

Сжатый метан (природный газ) CNG нечасто используют на легковых авто, поскольку для него нужны тяжелые и громоздкие баллоны

Поэтому абсолютное большинство переоборудований “на метан” приходится на грузовые машины и автобусы. Сжатый метан маркируется как СПГ — сжатый природный газ, за рубежом эта аббревиатура имеет вид CNG. Цена сжатого метана в Украине сейчас примерно равна цене пропан-бутана, но в некоторых странах она в 1,5 – 2 раза ниже в цене, чем пропан-LPG.

Кроме того, метан на транспорте используется и в сжиженном виде, в таком случае его называют LNG — Liquified Natural Gas. Для сжижения газ охлаждают до – 160 о С, а затем закачивают в соответствующие емкости. Именно под такое топливо LNG выпускают свои газифицированы машины многочисленные европейские и некоторые азиатские автобренды, хотя заводских версий под сжатый метан CNG тоже достаточно.

Водород

Автомобили, использующие водород в качестве топлива для двигателя внутреннего сгорания, сегодня изрядная редкость – так же, как и водородные заправки. Но такие выпускались или выпускаются до сих пор – под уважаемыми марками BMW, Toyota, Hyundai, Mazda. Они используют сжиженный водород, для чего на борту нужно иметь громоздкие и тяжелые баллоны с многослойной термоизоляцией.

Кроме того, водород настолько летуч, что просачивается через любые соединения: за десять дней из бака машины испаряются половина его содержимого. Интересно, однако, что водород можно получать дома – путем электролиза воды или из природного газа, для чего существуют специальные “домашние” установки. В большинстве стран, где водород для автомобиля можно купить, он стоит дороже бензина.

Водород в качестве топлива для автомобильных ДВС вряд ли имеет реальную перспективу в ближайшее десятилетие, но свои преимущества у него есть

Генераторный газ

Это газ, который автомобиль производит у себя на борту. Другими словами, это автомобили, которые работают на дровах. Газовый генератор, заряженный дровами, обеспечивает такие условия их сгорания, что в качестве продукта сгорания выделяется горючий газ. Его и используют в качестве топлива для двигателя. Этот газ называют также газогенераторным. Его не хранят в баллонах или других емкостях, газген устроен так, что весь выработанный им газ сразу потребляется двигателем.

В принципе, газовым генератором можно оборудовать любой карбюраторный автомобиль, но значительную часть полезного объема кузова отберет газовый генератор. Калорийность генераторного газа намного ниже, чем бензина, поэтому тяговые характеристики машины при его использовании заметно ухудшаются.

Во время войн и экономических потрясений газогенераторные автомобили выпускались серийно. ЗИС-21 и ГАЗ-42 вместо бензина потребляли дрова

Да, можно. Природный газ в трубе – это тот самый метан, который закачивают в баллоны на газонаполнительных заправочных станциях. Но проблема именно в том, что в баллонах на борту авто надо достичь давления 200 – 250 атм, а для этого нужен особый компрессор. Тем не менее подобные устройства существуют, и даже известны примеры построенных на их основе коммерческих заправочных станций.

Названия газов, выступающих как моторные топлива

C жиженный нефтяной газ, Сжиженный углеводородный газ ( Liquified Natural Gas )

Какой газ используют для заправки автомобилей с ГБО

Не все водители, особенно те, которые управляют авто без ГБО, знают, каким газом заправляют автомобили. Несмотря на объединяющий термин «газ», виды топлива для газобаллонных установок автомобилей могут быть разными, существенно различаться по ряду физических свойств, требовать разных условий хранения.

Плюсы и минусы газового топлива

Двигатель внутреннего сгорания, работающий на газе, придумал француз Этьен Ленуар еще в 1860 году. Правда, то газомоторное топливо имело очень отдаленное отношение к тому, каким газом заправляют автомобили сегодня.

Впоследствии для заправки двигателей стали использовать бензин и дизтопливо. В 1940 году в СССР начали производить газогенераторные автомобили и параллельно строить сети газозаправочных станций.

По ряду причин инициатива застопорилась и сошла на нет. Очередной всплеск интереса к альтернативному топливу пришелся на времена, когда газовое топливо для автомобилей стало в несколько раз дешевле бензина.

Для двигателей внутреннего сгорания требуется топливо с определенными параметрами, гарантирующими работу силового агрегата. Главные критерии выбора газового топлива:

Некоторые производители добавляют в моторное газовое топливо специальные присадки, которые способствуют снижению токсичности выхлопного газа и более полному сгоранию газовой смеси в цилиндрах двигателя. Присадки защищают системы впуска и питания, клапаны и другие элементы силового агрегата от пригорания, коррозии и преждевременного износа.

Обсуждая плюсы и минусы газа на авто, стоит упомянуть, что, помимо экономической выгоды, газ, к сожалению, не лишен недостатков. Главный из них – несоответствие стандарту качества, предъявляемому к газовому топливу автомобильного назначения. В погоне за выгодой недобросовестные продавцы реализуют газ, в котором содержание посторонних примесей повышено или пропано-бутановое соотношение нарушается.

Типичной проблемой владельцев автомобилей с ГБО является то, что водителю сложно проверить точное количество заправленного газа. Он вынужден верить показаниям счетчика газовой колонки.

Также неприятностью грозит чрезмерная заправка баллона. Согласно правилам техники безопасности в газовом баллоне должно быть не менее 15 % свободного объема. Контролировать это должен специальный клапан-отсекатель. Но в случаях, когда он не срабатывает, в баллон закачивается большее, чем требуется по технике безопасности, количество газа.

Природный и пиролизный газ как топливо для машин

Большинство автомобилей, как серийного выпуска, так и переоборудованных, являются двухтопливными, то есть могут использовать и жидкие, и газообразные источники энергии. Машины на природном газе могут использовать в качестве топлива компримированный (сжатый) и сжиженный природный газ. В качестве газового моторного топлива в автомобили заправляют пропан-бутановую газовую смесь или метан. Метан может использоваться как компримированный природный газ для автомобилей. Он сжат под давлением около 200 атмосфер. Пропан-бутановая смесь используется в качестве сжиженного газа.

В отличие от бензина и дизельного топлива, природный газ воздействует на детали мотора более бережно, увеличивая его капитальный ресурс. Выхлоп двигателя, работающего на природном газе, содержит меньше соединений свинца, серы и диоксида углерода.

Пиролизный газ

Пиролизный газ – это еще один вид горючего газа, получаемого, когда твердое топливо преобразуется в летучие соединения и твердый или жидкий остаток (процесс пиролиза). Пиролизный газ, смешиваясь с кислородом, обеспечивает мощный и длительный процесс горения. В нем содержится большое число компонентов, в частности этилен, водород, этан, метан, пропилен и др. Состав пиролизного газа зависит от качества сырья, температуры, при которой проходит реакция пиролиза, и времени.

Машина на пиролизном газе движется за счет того, что двигатель внутреннего сгорания работает на топливной газово-воздушной смеси, поступающей из газогенераторной установки. В качестве источника энергии такая установка может использовать древесину и отходы древесного производства, а также торф и уголь. Газогенераторные системы имеют ряд существенных недостатков: маленькую мощность и чрезвычайно быстрый износ металлических деталей. Для заправки автомобилей такой газ практически не используется, хотя опытные образцы такого оборудования есть.

Какой газ используют для заправки автомобилей

Природный газ – это практически чистый (95–98%) метан. В природе он содержится в пластах подземных месторождений и содержит крайне мало посторонних примесей. Метан легче атмосферного воздуха, может накапливаться в закрытых помещениях и взрывоопасен при концентрации в 4,4 %. Чтобы использовать его в качестве топлива, требуется сжатие силой до 200 атмосфер.

Независимо от того, каким газом заправляют машины, бесспорным преимуществом использования газа перед другими видами автомобильного топлива является доступная цена. Кроме того, газ расходуется силовым агрегатом более экономно, а его экологическая безопасность выше. При экономном расходе дозаправляться потребуется реже.

Пропан-бутановая смесь состоит, как видно из названия, из пропана и бутана в определенном соотношении. Пропан – это органическое вещество, побочный продукт нефтепереработки. Чтобы получить топливную смесь с заданными свойствами, пропан смешивают с бутаном и под давлением 10–12 атмосфер помещают в металлические герметичные баллоны.

Пропан тяжелее воздуха, поэтому становится взрывоопасным, если его локальное содержание в атмосфере превышает 2,1 %. Кроме того, пропан-бутановая смесь отличается большим содержанием примесей и требует фильтрации и очистки.

Независимо от того, какой газ используется в автомобилях в качестве топлива, оба состава горючи и сохраняют агрегатное состояние в среднетемпературном диапазоне. Но при понижении температуры эти газовые топливные смеси ведут себя по-разному.

Сжатый и сжиженный газ

Смесь пропана и бутана широко применяется в народном хозяйстве. Это универсальное топливо. Газ, сжиженный для заправки автомобилей, ничем не отличается от того, которым заправляют бытовые баллоны с газом и зажигалки.

Изначальная пропорция бутана и пропана в исходном нефтяном газе может не годиться, чтобы использовать его в качестве топливной смеси. Чтобы использовать сжиженный нефтяной газ как эффективное автомобильное топливо, к бутану добавляют определенное количество пропана, который отличается высокой холодостойкостью.

Термин «сжиженный газ» означает способность пропан-бутановой смеси переходить в жидкое состояние при понижении давления. В жидкой форме пропан обладает очень высокой плотностью, что позволяет поместить большое количество моторного газа в относительно небольшой емкости.

Давление в пропановом баллоне остается постоянным в процессе расходования газа, но зависит от температуры. Чем теплее на улице, тем выше давление в баллоне. При температуре +20 о С в баллоне создается давление в 3 атмосферы, а на жаре 45–50 о С давление внутри баллона может достигать 15 атмосфер.

При достижении предельных температур баллон начинает сбрасывать излишек топливной газовой смеси через предохранительный клапан.

В отличие от пропана, метан в 1,6 раза легче, чем атмосферный воздух, у него низкая плотность и низкая точка кипения. Для того чтобы трансформировать метан из газообразного в жидкое состояние, понадобится охладить его до температуры 164⁰ С ниже нуля. То есть, чтобы хранить метан в жидком состоянии, нужна криогенная камера. Поэтому использовать метан как автомобильное топливо более эффективно, если сжать его при давлении около 200 атмосфер. В связи с этим баллон для метана должен быть очень прочным, гораздо прочнее, чем для пропан-бутановой смеси. Собственно, как и все газобаллонное оборудование.

Что выбрать: пропан или метан

Заправляться газовым топливом, с точки зрения экономичности и функциональности, более выгодно, чем бензиновым. Но однозначно ответить на этот вопрос сложно. Каждый из газов имеет свои достоинства и недостатки. К тому же топливные смеси значительно различаются по способу хранения:

Практикующий юрист с 10 летним стажем. Специализации: уголовное право, страховое право, административные правонарушения.

14 заблуждений о ГБО: вам стоит их узнать

На колонках чаще всего написано: ПРОПАН. Сжиженный нефтяной газ (СНГ) никогда не состоит из чистого пропана (C₃H₈). В него добавляют значительное количество бутана (C₄H₁₀). Причем их соотношение меняется — как от времени года (зимой бутана меньше), так и от жадности поставщиков. Бутан дешевле, а при заправке определить водитель ничего не сможет. Но машина станет «тупее» и будет расходовать больше газа.

И есть еще один газ, который будет подмешан в СНГ всегда. Его мало, но он специально очень вонючий. Такие газы-добавки, предназначенные для определения утечки по запаху, называют одорантами. В производстве газомоторного топлива используется этилмеркаптан, содержащий более 37% серы.

Второй газ, на котором эксплуатируются газобаллонные автомобили, — природный газ: метан СН₄. В автомобиле такой газ хранится в сжатом виде, и для обнаружения утечек в него тоже добавляют одорант. В некоторых странах автомобили эксплуатируют на сжиженном и сжатом биогазах. На стадии тестирования находится водород в качестве автомобильного топлива. Так что газов в автомобиле используется множество.

От современного газобаллонного автомобиля совсем не пахнет газом (неправда)

Старые карбюраторные автомобили зачастую создавали вокруг себя зловонное облако при движении и особенно при работе на холостом ходу. От современных машин запах меньше, но при заправке он точно будет, причем довольно сильный. При движении и на стоянке с работающим мотором запаха быть не должно, и его появление — свидетельство начавшихся проблем с регулировкой аппаратуры. А еще запах будет, если у вашего автомобиля вырезан каталитический нейтрализатор отработавших газов, что на неновых автомобилях делают довольно часто.

Поставлю 60-литровый баллон — далеко уеду (неправда)

Мало того, что расход газа в литрах по объективным причинам больше, чем на бензине, так еще и в баллон газа входит на 15% меньше, чем заявлено. Так, в 60-литровый баллон войдет всего около 50 л газа. Это необходимо для компенсации расширения газа при нагреве, и эту регулировку автовладелец трогать не имеет права.

Поставил тороидальный баллон вместо запаски — и никаких проблем (неправда)

Во-первых, тороидальные баллоны, умещающиеся в нишу запасного колеса, не особенно велики (в лучшем случае войдет баллон на 40 л). Еще хуже дела обстоят, если в автомобиле сделано небольшое углубление под докатку. А главный вопрос в том, что теперь некуда положить запасное колесо, а путешествовать без него по нашим дорогам небезопасно.

Газовые автомобили не расходуют бензин (неправда)

Современные системы питания газом в обязательном порядке предусматривают пуск и частичный прогрев двигателя на бензине. А теперь представьте себе, что машина эксплуатируется в неправильном для газового автомобиля режиме с короткими поездками. Да она чуть ли не половину пробега будет совершать на бензине, особенно зимой!

Газ можно поставить на любую машину (неверно)

В качестве эксперимента, конечно, можно смонтировать ГБО и на трехцилиндровый Матиз. Но зачем? Есть ряд автомобилей, эксплуатация на газовом топливе которых либо невыгодна, либо затруднена, либо невозможна.

Дизельные автомобили. Им будет постоянно нужна запальная доза дизтоплива, а потому экономика ухудшается, а сложность системы возрастет.
Особо компактные автомобили. Места для установки баллона нет, расход топлива и так невелик, суммарная экономия мизерная.
Новые автомобили, у которых не закончилась гарантия. Потеряете гарантию на двигатель, электрику и даже на кузов. Почему? Двигатель работает на нештатном топливе, в электрику вмешались и в кузове отверстий наделали, да еще и перегрузили машину.
Автомобили, у которых нужно использовать весь отсек под грузы и пассажиров. Кроссоверы, внедорожники, универсалы и хэтчбеки теряют преимущества, так как возможности трансформации салона будут ограничены.
Автомобили, которые заезжают в подземные паркинги. С ГБО это запрещено.
Если вы сравнительно скоро собираетесь продавать автомобиль. Система не успеет окупиться. Вы потратите время и деньги на узаконивание переделки автомобиля, коей является установка ГБО. При продаже покупатели будут сомневаться в том, что пробег не скручен, ведь иначе зачем ставили газ.

Установил ГБО и езди сколько угодно (неверно)

Газобаллонное оборудование нуждается в регулировке и замене фильтров. И приезжать к «газовщикам» рекомендуется раз в 10 000 км. Можно ли ездить больше, ничего не предпринимая? Можно. Но машина будет ехать все хуже, расход газа возрастет и под сомнением будет следующий пункт.

На газе двигатели долговечнее (отчасти верно)

Газ предпочтительнее для ресурса поршневой группы мотора, и чуть агрессивнее обходится с выпускными клапанами. Ресурс поршневой части может быть несколько больше, но лишь при профессиональной настройке газовой системы и периодическом контроле этих настроек. Лучше себя чувствуют на газовом топливе двигатели с гидрокомпенсаторами в приводе клапанов. При отсутствии необходима регулировка зазоров по регламенту или даже чаще.

На газовом автомобиле можно реже менять масло (неверно)

В современных моторах масло редко и мало взаимодействует с бензином в жидкой фазе. Масло стареет по другим причинам, а потому я бы не советовал менять его реже регламента для бензиновой версии.

Газ — это очень опасно (отчасти верно)

Вторая топливная система в автомобиле в любом случае увеличивает риски появления неприятностей. Но в современных системах многое предусмотрено для исключения опасностей. Баллон выполнен из толстой листовой стали и снабжен скоростным клапаном, который предотвратит выброс газа при обрыве трубки. Но, как обычно, опасное — это человеческий фактор. Неправильный монтаж может вызвать утечку газа, и окажется достаточно случайной искры. Задумайтесь также о том, что будет с баллоном, у которого в результате аварии сорвало мультиклапан.

Давление в баллоне под 20 бар (неверно)

Кто хоть раз был на газовой заправке, видел манометр, показывающий от 12 до 16 бар. Это давление, под которым жидкий газ подается в ваш баллон. Но как только сработает клапан отсечки, в баллоне останется 85% жидкого газа и 15% паровой фазы. И равновесие между ними, когда одно не превращается в другое, наступит при давлении около 8 бар и лишь чуть-чуть будет зависеть от температуры.

Вариатор полезен для газового двигателя (верно, но не совсем)

В данном случае речь идет не о вариаторе как элементе трансмиссии, а об отдельном электронном устройстве для улучшения взаимодействия штатной системы управления двигателем с «мозгами» ГБО. Такой вариатор позволяет работать двигателю с более ранними углами опережения зажигания, что оптимально для медленногорящей газовоздушной смеси. Устройство повышает отдачу двигателя и его экономичность на несколько процентов. Газовщики могут установить его дополнительно за отдельную плату (от 5000 рублей).

Метан — это не для частника (наполовину верно)

С одной стороны, АВТОВАЗ выпускает версии Весты и Ларгуса на метане и продает их в обычных автосалонах. Такой автомобиль имеет два принципиальных преимущества:

метан еще дешевле пропан-бутановой смеси.
Автомобиль с двухтопливной системой произведен на заводе и дополнительных узакониваний в ГИБДД не требует.

Недостатков тоже хватает. На обе вазовские модели ставят 90-литровый баллон, в который входит около 20 кубометров газа. Запас хода при этом около 270–370 км. Баллон занимает почти полбагажника Весты и ликвидирует преимущества трансформации салона у Ларгуса. Переключение на газ отнимает около 10 л.с. и около 15 Н·м крутящего момента двигателя.

На газе ездить в два раза дешевле (не совсем так)

Цена на газ привлекательна. Но окупается переход на газ не сразу. Самая затратная часть — покупка газобаллонного оборудования. Комплект с установкой обойдется примерно в 28–40 тысяч рублей в зависимости от комплектующих.

А еще, как правило, расход газа несколько больше (на 10%), чем бензина. Вот формула для самостоятельного расчета экономической выгоды при переходе на газ — по ссылке. Среднестатистический седан B-класса будет экономить примерно 1 рубль на каждом километре пути. Так что все в итоге будет зависеть от пробега.

ГБО выгодно тем, у кого тяжелые машины с большими моторами и, соответственно, большим расходом топлива. Еще газ быстро окупится, если у вас большие пробеги.

Эта статья должна помочь правильно оценить ситуацию и, если необходимо, сделать выбор.

Автомобили на метане и пропане

Метан

Его называют природный газ (химическая формула CH₄) и все время находится в газообразном состоянии. Транспортируется под давлением по газопроводам по улицам городов.

Метан перемещается по газопроводам

Доставляется, во-первых, в квартиры граждан с целью использования для отопления и приготовления пищи. Во-вторых, на промышленные предприятия. В-третьих, на АГНКС (автомобильная газонаполнительная компрессорная станция) для заправки автомобилей.

Пропан

Для бытовых нужд и автомобилей используется смесь газов – пропана и бутана (химические формулы C₃H₈ и C₄H₁₀). Они закачиваются в баллоны в сжиженном состоянии под давлением 16 атмосфер. Имеют свойство испаряться.

В емкости находятся одновременно в двух состояниях – сжиженном и газообразном. Поэтому 20% объема баллона жидкой фазой не заполняется для скопления здесь их паров.

Заправка пропан-бутаном

Смесь пропан-бутана тяжелее воздуха. Поэтому при утечке она стремиться опуститься вниз и скапливаться в низинах местности. Испаряясь и смешиваясь с воздухом. В результате образует взрывоопасную смесь при содержании в воздухе газа от 2% до 9%. При наличии источника огня такая смесь взорвется.

Пропан-бутановая смесь имеет разный состав в зависимости от периода года, когда используется газ. Пропан легко испаряется, а бутан – наоборот, трудно. Именно из-за этого, в чистом виде такие газы для бытовых нужд и автомобилей не применяются. На их свойства оказывает влияние температура воздуха.

Поэтому, оптимальной для применения считается именно их смесь, а не чистый газ пропан или бутан. Для зимних условий в смеси должно быть больше пропана, чтобы она лучше испарялась. Для летних – больше бутана, чтобы давление газа при испарении не превышало допустимое.

В составе этих газов много примесей. Они оказывают неблагоприятное влияние на процесс их сгорания. Поэтому, для автомобилей важен качественный сжиженный газ.

Особенности ГБО на метане

Отличием использования метана от пропана в качестве моторного топлива для автомобиля является давление газов. В газобаллонном оборудовании (ГБО) на метане оно составляет около 220 атмосфер. Это почти на полтора порядка больше, чем при использовании пропана (максимум 16 атмосфер).

Отсюда и два основных отличия ГБО для метана. Во-первых, баллоны повышенной прочности. Во-вторых, редуктор с несколькими (чаще с двумя) ступенями снижения давления газа.

Есть еще незначительные отличия при использовании метана. Однако, в общем, процесс сжигания газа и оборудование такие же, как и на пропане.

Баллоны для метана

Стальные баллоны для метана

Таких свойств можно достигнуть за счет применения для их изготовления качественного металла. Необходима специальная технология изготовления и соответствующая толщина стенки баллона.

Современные технологии позволяют изготавливать такие баллоны высокого давления не только из металла. Используются и другие высокопрочные материалы. Все эти особенности приводят в итоге к тому, что стоимость баллона становится довольно не малой.

Какие бывают баллоны для метана

Емкость баллона невелика. Поэтому для достижения хотя бы среднего запаса хода необходимо использовать сразу несколько их единиц. Это значительно повышает вес автомобиля и занимает почти все пространство багажника.

Автомобили на метане со старыми стальными баллонами страдают отсутствием места в багажнике

Например, возьмем один баллон объемом 53 литра для легкового автомобиля. Его диаметр 322 мм, длина – 882 мм и объем газа – 10, 6 м 3 . Вес составляет 70 килограммов. Этого количества газа хватает примерно на 90 километров пробега.

Баллоны с лейнером

Это облегченный вариант баллонов для метана. Здесь основная оболочка изготовлена из специальной прочной легированной стали. Ее толщина меньше, чем у обычного стального баллона, за счет усиления прочным армирующим покрытием.

Баллоны с лейнером для метана

Вес такого баллона меньший. Он приемлем для использования в легковом автомобиле. Примерно один килограмм массы соответствует одному литру емкости баллона. Стоимость – около $4,5 за литр объема.

Баллоны с лейнером из алюминия усилены специальным очень прочным покрытием из карбоволокна. Оно пропитано усиливающим составом из эпоксидной смолы. Вес – примерно 0,8 килограмма на один литр емкости. Стоимость – около $12 за один литр.

Есть баллоны, изготовленные из композитных материалов. Здесь лейнер состоит из полимерной основы с армирующей композитной оболочкой из углеродного волокна. Вес – около 0,8 килограмма на один литр емкости. Стоимость – около $12,0 за один литр.

В этом перечне каждый последующий тип баллона стоит дороже, чем предыдущий. Следует иметь в виду, что все баллоны для метана имеют только цилиндрическую форму. Поэтому, разместить его в месте, предусмотренном для хранения запаски в легковом автомобиле, невозможно.

Давление метана в баллоне при полной заправке превышает 200 атмосфер. В этой связи процесс его снижения происходит в несколько этапов. Их может быть два и даже три.

Газовый редуктор Tomasetto AT12 для ГБО на метане

Переходя от одной ступени к другой, давление поэтапно снижается до рабочей величины. Только после этого автомобили на метане могут использовать этот газ в двигателях.

Особенностью запорной арматуры ГБО на метане является то, что вентиль на баллоне оснащен скоростным клапаном. Это устройство для мгновенного прекращения истечения газа из баллона.

Оно срабатывает в случае, если произошел разрыв газовой магистрали от баллона до редуктора.

Влияние метана на двигатель автомобиля

Когда метан горит в цилиндрах, он не срывает масляную пленку с их стенок. При октановом числе 120 (по исследовательскому методу) детонация при использовании метана исключена.

Это является полной противоположностью бензину, и положительно сказывается на ресурсе мотора. Соответственно, масло в нем можно менять реже.

Двигатель на метане теряет мощность до 20%, в то время как на пропане – до 10%. Причиной этому в основном являются регулировки ГБО. Для метана это еще и его неспособность в требуемой пропорции связываться с составляющими компонентами воздуха.

Стоимость ГБО на метане, сервис и заправка газом

Оборудование для перевода автомобиля на метан примерно на 50% стоит дороже, чем на пропан. Все связано с большой стоимостью баллонов и арматуры высокого давления.

Сервисов по установке ГБО на метане гораздо меньше, чем на пропане. Причиной является гораздо меньшее количество желающих использовать метан, чем пропан.

Заправлять автомобили на метане нужно только на специальных заправках (АГНКС).

АГНКС для заправки автомобилей метаном

Их в больших городах пока не так много, а в малых вообще может не быть. Одной заправки таким газом хватает примерно на 200 километров пробега. Для сравнения – один полностью заправленный баллон пропана позволит проехать до 500 километров.

Затраты на топливо и пробег

Расход газа в соотношении с одним литром бензина равен:

примерно 0,9 – 1,0 кубическому метру метана;
около 1,2 литра пропана.

Метан дешевле пропана. Один его кубический метр стоит 15 рублей, в то время как пропан – 18 рублей. Могут быть и другие цены в зависимости от региона. Расход на 100 километров пробега в среднем:

метана – 10 кубических метров;
пропана – 12 литров.

Можно привести реальный пример из жизни. В баллон для метана на 95 литров входит 23 кубических метров газа. На Skoda Octavia удается проехать 180 километров до следующей заправки. Давление в полностью закачанном баллоне 220 атмосфер и 22,5 кубических метра газа. Это стоит 122 рубля (ноябрь 2017 год).

Реальная экономия денег против бензина (стоимостью 39 рублей за литр) при езде на газе составляет:

на пропане – в 1,6 раза. Во многом расход пропана, а соответственно и экономия на нем зависит от правильной регулировки состава газовоздушной смеси.
на метане – в 2,8 раза.

В любом случае использование газа вместо бензина является выгодным.

Здесь многое зависит от правильного выбора газовой установки и ее обслуживания классными специалистами. Нельзя сбрасывать со счетов и то, в какой манере управляются автомобили на метане.

Главным опасением при рассмотрении вопроса о переводе машины на природный газ, является огромное давление, под которым он находится в баллоне. Для правильного понимания этого момента следует знать больше информации об этих емкостях и их безопасности.

При ДТП

Надежность баллона под природный газ очень высока. Он проходит многократные тесты на прочность. Это испытания повышенным давлением (300 атмосфер), удары, падения, поджоги и даже отстреливание пулями.

Проведенные опробования показывают, что вероятность повреждения баллона для метана составляет от одного до пяти процентов случаев.

Испытание баллонов

Он устанавливается в машине в наименее уязвимом месте при ДТП, куда к нему трудно добраться. Правильно расположенный в кузове автомобиля баллон, менее опасен, чем бак для бензина.

Есть одно обязательное условие безопасного пользования баллоном для метана. Оно состоит в периодическом испытании емкости. Это делается один раз в пять лет. На прочность избыточным давлением (300 атмосфер) и на плотность давлением 200 кгс/см 2 .

При удачных результатах опробований, вы получаете всестороннюю гарантию. Баллон выдержит значительно большее давление, чем то, с каким в него закачивают газ на заправке.

Природный газ легче воздуха и при утечке стремится подняться вверх. В смеси с воздухом в соотношении от 4 до 15% при наличии источника огня взрывается. Выход метана из трубопровода от баллона до редуктора отсекается скоростным клапаном. Утечка прекращается. К тому же сам трубопровод изготовлен из стали и является достаточно прочным.

Нельзя сказать, что автомобили на метане абсолютно безопасны. Все неприятности, как правило, случаются в результате халатного отношения к оборудованию. Статистика говорит о том, что происшествия, связанные с газом, происходят реже, чем с бензиновыми авто.

Большинство людей к таким машинам относятся более ответственно, понимая, что газ – это опасно. Отсюда, и внимание к этому оборудованию больше, и ухода, что снижает риски пользования.

Автор: Сергей Морозов

Внимание! Это статья защищается законом об авторском праве в цифровую эпоху (DMCA). Запрещается любое копирование без моего разрешения.

Читайте также: