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.

Какой газ используется в автомобилях в качестве топлива

Последнее обновление — 22 мая 2020 в 10:30

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:

1. механические (грунт)
2. водяной пар
3. этан C2H6
4. пропан C3H8
5. бутан C4H10
6. азот N2
7. этан C2H6
8. 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:

1. обратный перевод в газообразное состояние при помощи испарителей
2. 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-бутановую смесь выделяют из добытого газоконденсата, а также при извлечении и глубокой переработке нефти. При нефтеперегонке образуется так называемый попутный нефтяной газ (ПНГ), из него отделяют сжиженный углеводородный. Затем происходит разделение СУГ на составляющие компоненты, один из которых — это сжиженный нефтяной газ. Для разных сфер применения СНГ бывает:

• СПБА — смесь пропана-бутана автомобильная
• ПА — пропан автомобильный
• ПТ – пропан технический
• ПБТ – пропан-бутан технический.

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

Биогаз — по сути тот же метан, полученный из растительного, животного сырья, а также различных органических отходов. CBG/LBG обладает схожими характеристиками.

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.

Виды газовых баллонов для ГБО

От того, какой газовый баллон для авто будет использовать при монтаже ГБО, зависит многое. В первую очередь, останется ли в машине свободное пространство для хранения, удобно ли будет использовать и обслуживать оборудование в дальнейшем. Поэтому отнестись к выбору стоит с особой внимательностью.

Основные виды баллонов для ГБО

Часто специалисты рекомендуют установку цилиндрического или тороидального устройства, иногда — плоского. Каждый из них имеет особенности, достоинства и недостатки. Рассмотрим их подробнее.

Тороидальный баллон

Если Вы устанавливаете ГБО на легковой автомобиль, то в 90% случаях Вам поставят его. Производятся в соответствии с международным стандартом ГОСТ ISO 11439-2014. По форме баллон напоминает автомобильное колесо. Поэтому его просто установить на место хранения запаски. Таким образом не занимается свободное пространство багажника, не нужно продумывать систему крепления ёмкости под днищем автомобиля. Снаружи установить тоже можно. Но придется приобрести более прочный образец. Различают внутренние и наружные тороидальные баллоны, с внутренней и наружной горловиной.

Другим преимуществом является вес. Толщина стенки варьируется от 2.5 до 3.5 мм. Баллон объёмом 23 литра весит 23 кг., объёмом 94л. — 42 кг. Тороидальный тип подходит только для заправки сжиженной пропан-бутановой смеси. Она отличается низкой ценой и позволяет существенно сократить расходы на топливо. Топливо под давлением он просто не выдержит. Слишком тонкие стенки.

Эти баллоны хорошо подходят для легковых автомобилей. Для более внушительных моделей авто подойдут другие типы.
Необходимо отметить, что баллоны для сжиженных газов нельзя заправлять более чем на 80%. Связано это с тем, что при повышении температуры газовая смесь расширяется, следовательно, нужно оставить свободное место на этот случай.

Установленный внутри багажника Kia Sportage тороидальный баллон

Плюсы

• Небольшой вес.
• Небольшой размер.
• При установке тороидальный баллон ставится на место запасного колеса, следовательно, не занимает свободное место в багажнике.
• При установке под днищем практически незаметен.
• Широкий выбор. Можно подобрать размер под машину.
• Срок службы 10 лет.

Минусы

• Небольшой объем. Возможный литраж тороидального баллона не превышает 95 л.
• Необходимость поиска нового места для хранения запасного колеса.
• Нельзя заправлять более чем на 80%. Должно остаться свободное пространство на случай повышения температуры.
• Затрудненный доступ. Чтобы проверить состояние устройства необходимо разобрать багажник.
• В силу особенностей конструкции тороидальные баллоны используются только для сжижаемых газов. Не подходят для метана.
• Необходимо проходить освидетельствование каждые 2 года.

Цилиндрический баллон

Производятся в соответствии с ГОСТ 33986—2016. Этот вид используется как для пропан-бутановой, так и для метановой топливной смеси. Размеры этих баллонов для ГБО почти не ограничены. У производителей можно найти надежные конструкции объемом до 200 литров. Устанавливать можно как внутри авто, так и снаружи. Последний вариант встречается чаще на больших транспортных средствах.

Баллон на 200л

Основным недостатком цилиндрического типа является вес и размер. Баллон объёмом 30л. весит 15 кг., 200л. — 65кг. Для метановых вес может доходить до 175кг. Большой вес обусловлен тем, что метан закачивается в сжатом виде под давлением 200-250 атмосфер. Соответственно предъявляются повышенные требования к прочности. Толщина стенок от 5 до 11 мм. Не должно быть сварных швов.

Тем не менее этот тип остается самым распространенным, надежным и неприхотливым в эксплуатации.

Плюсы

• Надёжность.
• Большой объём.
• Срок службы от 15 до 25 лет.
• Легкость в установке и обслуживании.
• Универсальность. При желании можно установить такие баллоны для ГБО на УАЗ или легковое авто. Разница лишь в размере.
• Хорошая защищенность от воздействия внешних факторов и долговечность.

Минусы

• Большой вес.
• Необходимо проверять баллон каждые 3 года (если он из углеродистой стали) или каждые 5 лет (если он из легированной стали).
• Занимает много места как внутри, так и снаружи автомобиля.

Плоский баллон

По сути, этот вариант состоит из нескольких цилиндрических. Они надежно скрепляются вместе путем сварки, образуя единую прямоугольную конструкцию. Таким образом можно не только увеличить полезный объем устройства, но и сделать его более подходящим для конкретного типа автомобиля. Занимает мало места.

Подобные баллоны найти не просто. Часто их делают на заказ, под конкретную конфигурацию. Но зато они сохраняют в себе все преимущества цилиндрических и тороидальных. Что касается недостатков, то одним из явных станет слабая распространенность и, как следствие, высокая цена газового баллона. Также ждите трудностей в дальнейшем обслуживании. Сервисный центр, специализирующийся на конструкциях этого типа можно найти не в каждом городе.

Также бывают сдвоенные, спаренные баллоны. Они достаточно распространены. Обслуживать их проще. По сути, это два скреплённых между собой цилиндрических типа. Они занимают много места и устанавливаются на крупные автомобили.

Как выбрать газовый баллон для ГБО

Наиболее часто сервисные центры предлагают установку цилиндрических емкостей компании Ловато. Этот вариант действительно можно назвать самым удачным. Хорошее качество сборки, приемлемая цена, простота в обслуживании – установить такое ГБО можно с минимальными тратами денег и на длительный срок.

Как правильно устанавливать газовые емкости?

Сам по себе процесс не сложный, но ответственный. Опытный мастер справиться с задачей за пару часов. Некоторые умельцы предпочитают сделать все сами. Но гораздо важнее не сам монтаж, а безопасность. ГБО это сложная система, которую необходимо точно настроить и отрегулировать. Вдобавок если баллон установить неправильно, то вполне может произойти утечка, прорыв газовой магистрали или же отвал ёмкости при езде (в случае установки снаружи). Дальнейшие последствия могут быть очень печальными.

Вторая проблема — это обязательная регистрация ГБО в ГИБДД. Вам в любом случае придётся проходить освидетельствование системы и ни одна нормальная компания не будет брать на себя ответственность за непонятно, как и кем установленное оборудование. Без регистрации эксплуатация транспортного средства запрещена. Водитель даже не сможет пройти ежегодный техосмотр для ОСАГО.

Компания Power-Gas предлагает установку ГБО с регистрацией в ГИБДД. Наши специалисты помогут подобрать подходящий размер тороидального или цилиндрического баллона, будь то легковой автомобиль, предназначенный для частного использования или коммерческий транспорт. И Вам не придётся переплачивать за ненужный объём или второй баллон. Обратитесь к нам уже сегодня и получите квалифицированную консультацию по монтажу ГБО.

Как быть с запаской после установки газового оборудования?

На самом деле этот вопрос не является таким уж важным. Если это единственное, что останавливает Вас от приобретения ГБО, сомнения можно откинуть. Запасное колесо в большинстве случаев можно оставить там же, в багажнике. Просто поместить его на хранение придется вертикально, а не горизонтально.

Как правильно эксплуатировать газовые емкости?

В использовании ГБО и емкостей тороидального и цилиндрического типа нет ничего сложного. При прохождении своевременных проверок и техобслуживания оно прослужит много лет, не причиняя неудобств и не нарушая безопасности. Само ГБО при этом необходимо проверять ежегодно.

Как часто нужно проверять газовые баллоны?

Тороидальные – каждые 2 года.

Цилиндрические проверяют в зависимости от материала, из которого изготовлен баллон.

Баллоны для пропан-бутана в любом случае проверяют каждые 2 года.

Срок службы

Для тороидальных он составляет 10 лет, для цилиндрических – 15-25 лет. После истечения этого срока баллон необходимо заменить на новый.

Рекомендации

Раз в месяц проверяйте, хорошо ли закреплён баллон. Это особенно важно при наружном креплении.

Нельзя оставлять автомобиль в замкнутом помещении с полностью заправленным газовой смесью баллоном.

Не заправляйте его больше, чем на 80%.

Необходимо оберегать баллоны от перегревания, коррозии и ударных нагрузок. Если ржавчина покрывает более 10% поверхности, то использовать такое устройство опасно.
Максимально разрешённая температура ни в коем случае не должны превышать 82 градусов, допускается кратковременное локальное повышение до 65.

Обратитесь в компанию Power-Gas для установки ГБО 4 поколения и последующего обслуживания конструкции. Вы сможете быть уверены в надежной работе газового оборудования и безопасности автомобиля.