Автомобили на метане или пропане
Содержание:
- Общие черты
- Опасны ли машины на газовом оборудовании?
- Поколения ГБО, работающие на метане
- Особенности метана для авто
- Шекспировский вопрос: ставить ГБО или не ставить?!
- Особенности баллонов
- Выход из строя двигателя
- Статистика
- Схема ГБО
- Метан
- Метан
- Сколько стоит установка газового оборудования на автомобиль
- Насчет чистоты газа
- Опасность установки
- Потеря мощности и большой расход
- Подведем итоги
Общие черты
Интересно будет узнать не только, чем отличается метан от пропана на авто, но какое между ними сходство. Стоит выделить одну общую черту, которая присуще обоим газообразным соединениям. Владельцы автомобилей в любом случае выигрывают в цене, если будут ездить на метане или пропане. Затраты на бензин выше, нежели расходы по отношению к обоим аналогам.
Однако кроме этого основного общего плюса, и у того, и у другого имеется один недостаток, за счет которого бензин еще долгое время будет присутствовать на рынке. Прежде всего, если сравнивать традиционные станции с АЗС, где машины заправляются газом, то последних пока еще в разы меньше. К тому же и сервисов еще не достает для своевременного планового обслуживания ГБО.
Рекомендуем посмотреть видео ниже:
И наконец, мало кого сможет обрадовать снижение мощности силового агрегата после его перевода на новое питание. Клапаны двигателей мало приспособлены к такому типу горения топлива.
Если сравнить оба газа с бензином в плане воздействия на ДВС, то любое летучее горючее не влияет на ЦПГ. Однако с ГРМ дела обстоят хуже. При использовании газа масло с внутренних поверхностей не смывается, а сама смазка остается чистой и сохраняет консистенцию. С бензином, как известно такое не проходит.
Также стоит учитывать высокую температуру горения газа – у метана она еще больше пропана (как бы уже понятно, что безопаснее). А это может стать серьезным недостатком для ДВС. В особенности это относится к ситуациям, когда ГБО установлено с нарушениями. Такая производственная халатность может привести к прогарам выпускных клапанов, появлению трещин в ГБЦ, высушиванию прокладок с нарушением их герметичности.
Опасны ли машины на газовом оборудовании?
Мовиль против ржавчины
Несмотря на кажущуюся, искусственно завышенную опасность газа, им, тем не менее, ежедневно пользуется не менее пятой части населения Земли. Бензин представляет даже большую опасность, чем газ. При утечке газа чаще всего последний будет гореть ровной струёй, пока не выйдет весь — а вот протёкший бензин в случае воспламенения охватит огнём всю территорию, на которой он разлился, при этом взрыва не миновать, особенно когда его пары скопились в достаточной концентрации в воздухе закрытого пространства.
ГБО, монтирующееся в машины – в т. ч. и самим заводом-изготовителем – проходит через всесторонний контроль. Фирма, в течение века выпускающая машины – например, Ford, — вряд ли допустит какие-либо упущения. Она всесторонне контролирует линию производства, сборки комплектов ГБО, обязательно проводит всесторонний тест-драйв установленных систем. В случае выявления брака машина просто-напросто отправляется на замену выбракованных комплектующих.
Поколения ГБО, работающие на метане
Этот газ используется с самых первых поколений ГБО. Он подходит лучше всего для ранних версий установок метана на легковой автомобиль и тому есть объяснение.
Оборудование на метане используется на грузовых автомобилях, большинство из которых имеют карбюраторные или моноинжекторные моторы. Для них подходит ГБО первого и второго поколения.
Начиная с третьего поколения, газовому оборудованию машин на метане добавилась электроника, система значительно автоматизировалась. Теперь впрыск газа осуществляется под управлением электронного блока. Это способствует более точной настройки подачи топлива через дозатор-распределитель. Другим отличием стал эмулятор форсунок, заменивший собой бензоклапан. Это решение позволяет прекратить подачу бензина, чтобы бортовой компьютер не дал сбой.
Именно четвертое поколение ГБО для авто на метане стало более совершенным. В нем были сделаны специальные газовые форсунки, а также был улучшен электронный блок питания. В системах четвертого типа газ подается другим образом — сразу поступает в коллектор через электромагнитные форсунки. Агрегатное состояние газа не изменено, а давление — да. Такие установки могут работать на метане.
Начиная с пятого поколения оборудования, кардинально меняется принцип подачи газа. Теперь топливо поступает из баллона в коллектор не в газообразном состоянии, а в жидком. Но это не представляется возможным по причине того, что метан не может быть жидким свыше -80 градусов. Поэтому оборудование пятого поколения может работать только на пропане.
Особенности метана для авто
Метан относится к простейшим углеводородам, намного легче воздуха, а также практически нерастворим в водной среде и не имеет ни запаха, ни цвета. Почему же ГБО на метане менее распространено? Ответ далее по тексту.
Газ практически в чистом виде добывается из обширных подземных месторождений, после чего фильтруется. А для придания ему запаха дополнительно используются специальные примеси — одоранты. Высокая концентрация этих веществ ядовита, однако в качестве предупреждающего запаха для газов применяется безопасное для здоровья человека количество.
Чтобы получить топливо, метан сжимается под очень высоким давлением — примерно 200-250 атмосфер. Для его хранения используются весьма тяжелые баллоны, но в то же время достаточно прочные. В отличие от пропана, газ становится взрывоопасным при концентрации 4,4% или больше в окружающей среде. За счет легкого веса метана его быстро уносят воздушные потоки, а накапливается он лишь в замкнутом пространстве.
Главное преимущество ГБО на метане заключается в низкой стоимости газа. К тому же это практически чистая смесь, лишенная каких-либо примесей. Также как и пропан, может оказывать наркотическое воздействие на человека, но в малой степени. Поэтому им в основном пользуются хозяева газовых плит.
Шекспировский вопрос: ставить ГБО или не ставить?!
Каждый водитель должен принять свое решение — переоборудовать свое транспортное средство под газовое топливо или же остаться на бензине. При этом необходимо руководствоваться личными потребностями, включая особенность эксплуатации машины. Если за весь год автомобиль проходит не более 10-15 тысяч км пробега, ГБО не скоро восполнит потраченные на нее затраты.
Проведя сравнение метана и пропана, все равно не избежать путаницы. С одной стороны лучше, чем сжиженная смесь. Тем не менее, стоимость ГБО на пропане намного ниже, а сервисных центров явно больше. Но как выше уже сказано, окончательное решение за владельцем транспортного средства.
Сегодня большинство автомобилистов предпочитают бензиновое топливо. Альтернативой является газовое топливо, которое более экологично, экономит денежные средства и благоприятно сказывается на ресурсах автомобиля. АЗС на сегодняшний день предлагают в наличии и по доступной цене два вида газа: пропан, входящий в пропан-бутановую смесь, и метан.
Функционирование газо-баллонного оборудования существенно проще бензиновой топливной системы. В автомобиль устанавливается металлический баллон, наполненный газом. Газ из него под определенным давлением поступает в редуктор, прогретый охлаждающей жидкостью. Газ испаряется, попадая в дозатор и далее в смеситель. Насыщенный воздухом газ проникает в камеру сгорания, где сгорает полностью, равномерно и медленно, что способствует более тихой и мягкой работе двигателя и уменьшает его шумовой фон на 3-8дБ.
Автомобиль на метане
Метан
– газ природного происхождения, который легче воздуха и при утечке зависает в воздухе и легко перемещается дуновением ветра. Именно метан используют в домашних плитах и дачных котлах обогрева.
Поскольку газ метан не обладает свойством сжижаться, его хранят в баллонах под большим давлением в 200 атм. с утолщенными стенками из композитного сырья или из легированной стали. Подобные баллоны тяжелы, что исключает возможность крепления баллонов для метана на днище автомобиля натяжными лентами. Устанавливаются они на особую конструкционную панель, смонтированную к раме машины несколькими точками креплений. Такая непростая процедура и специальные баллоны для хранения метана значительно увеличивают стоимость перевода автомобиля на метан. Ещё одним неприятным моментом будет невозможность поставить баллон в углубление для запасного колеса.
Поскольку баллоны для хранения метана производят толстостенными, вес их начинается с 63 кг на 12,5 куб. метров газа внутри. При таком объеме газа в баллоне на обеспечение максимального пробега при одной заправке понадобится установить на автотранспорт минимум три баллона, содержащих метан.
На легковых автомобилях это условие значительно уменьшает полезное пространство багажного отделения. Отзывы об использовании метана на автомобиле гласят, что удобнее и целесообразнее покупать ГБО, работающее на метане, на грузовой и пассажирский автотранспорт. Единственным недостатком будет уменьшение грузоподъемности.
Измеряется метан в кубических метрах: 1 куб.м. равен 1,2 литра бензина.
Расход метанового топлива на автомобиле в смешанном цикле:
- При бензиновом расходе 10л/100км, расход метана составит 9 куб.м./100км
- При бензиновом расходе 15л/100км, расход метана составит 15 куб.м./100км
В Европе метановое топливо очень популярно, в частности, за его экологичность. Многие известные европейские автопроизводители предлагают приобрести легковые автомобили, грузовой автотранспорт и пассажирские автобусы на метане с завода. Жителям РФ придётся перегонять такую машину на территорию проживания, поскольку дилеры не продают подобные варианты в центрах. Возможно приобрести подержанный заводской автомобиль на метане. Определяют такие автомобили по добавке в название модели: CNG, NGT, Natural Gas, Eco Fuel, Bi-Fuel.
Топливная система в заводских автомобилях на метане двойная: газовая и бензиновая, однако объём бензинового топливного бака в большинстве случаев уменьшают на 10-20 литров для большей вместимости газа.
Особенности баллонов
Метан должен храниться при высоком давлении, а баллоны для него должны быть особенно прочными. Из-за этого они становятся тяжелыми и требуют много места.
Примеры баллонов от самого дорогого до бюджетного:
- Композитный. Изготавливается из прочных и легких материалов.
- Металлопластиковый. По краям изготовлен из металла, а по центру — намотка из композитных материалов в форме конуса.
- Металлический цельный баллон с толстыми стенками.
Первые два вида баллонов имеют срок службы 15 лет, последний — 20 лет.
Если первый и второй тип баллонов может быть разных размеров и форм, то металлические зачастую устанавливаются связками в металлическую раму. Это отягощает конструкцию. Возможно, в будущем разработают другую конструкцию, но она будет стоить дороже.
Именно по причине веса и размера легковой автомобиль на метане встречается реже, чем грузовой. Владельцу авто необходимо отказаться от багажника, либо потратить крупную сумму денег для облегчения веса и объема устанавливаемого оборудования.
Несмотря на то, что газ стоит недорого, окупаемость такой установки остается под вопросом.
Выход из строя двигателя
Можно услышать и такое мнение — что ГАЗ способствует выходу из строя двигателя, что он сушит поршня и от его работы горят клапана, разрушается головка блока – это, якобы, огромный минус.
Ребята, да октановое число у газа, немного выше, чем у бензина. Вот небольшая сравнительная таблица:
Компоненты | Пропан | Бутан | Бензин(АИ-92) |
Октановое число | 112 | 95 | 92 (теоретич.) |
Теплота сгорания стехиометрической смеси, МДж/м3 | 3,41 | 3,47 | 3,55 |
Теоретически необходимый объем воздуха для сгорания топлива, м3/кг | 12,81 | 12,64 | 12,35 |
Максимальная скорость распространения фронта пламени, м/с | 0,810 | 0,825 | 0,850 |
Возможная степень сжатия, о.е. | 10-12 | 8,5 | 8,2 |
Как видно из нее бутан очень схож по характеристикам с АИ-92, и очень схож с АИ-95, по октановому числу.
Да, газ горит дольше, чем бензин, особенно это было актуально на машинах оснащенным карбюраторным двигателем, и первым поколением ГБО, потому как там не было электронной коррекции. Но сейчас газовое оборудование управляется своим компьютером, оно реально подстраивается под так сгорания двигателя, и при этом клапана почти не страдают. ДА и сушка поршней, это из области фантастики! Никакого негативного влияния на двигатель газомоторное топливо не приносит. Так что можете ставить не боясь.
Статистика
Для сравнения газов также стоит привести некоторые данные. Большинство людей начало переоборудовать свои автомобили далеко не со вчерашнего дня и даже не с прошлого года. Такая деятельность получила старт с середины XX столетия в европейских странах и на территории Северной Америки. При этом соотношение между двумя разновидностями газа, используемых в ГБО машин, таково:
- Пропан – 70% ТС.
- Метан – всего 30% единиц.
Основная причина такой вынужденной меры связывают с необходимостью защиты окружающей среды. Еще стоит учесть, что уже в то время бензин сильно возрос в цене, а потому переход с жидкого топлива на газообразный аналог более чем оправдан с экономической точки зрения.
Схема ГБО
Чтобы перевести автомобиль на использование газа, необходимо произвести установку оборудования. При этом вмешательства в конструкцию силовой установки не требуется. Все элементы ГБО, которые необходимо установить на авто, показаны на схеме:
1 – вентиляционные трубки из гофры; 2 – герметичный корпус; 3 – контрольно-запорная и предохранительная арматура (мультиклапан); 4, 11 – тройники; 5 – смесительная проставка под карбюратор; 6 – дозатор; 7 – блок управления; 8 – газовый электромагнитный клапан; 9 – редуктор; 10 – бензиновый электромагнитный клапан; 12 – радиатор системы обогрева салона; 13 – кран радиатора обогрева; 14 – магистраль высокого давления; 15 – газовый баллон; 16 – эжекторы; 17 – переходной патрубок; 18 – заправочный вентиль.
Отметим, что данная схема является несколько условной. Дело в том, что выпускается несколько поколений газобаллонного оборудования, каждое из которых имеет свои конструктивные особенности и предназначены они для применения с разными системами питания авто. К примеру, указанная схема предназначена для карбюраторных и моноинжекторных двигателей. Более поздние поколения уже рассчитаны на работу с современными инжекторными автомобилями.
Метан
Что такое метан? Экологически чистый газ природного происхождения, который добывается из недр земли. Оборудование имеет маркировку Compressed Natural Gas (CNG), что означает сжатый природный газ. Встречается еще другой вариант – КПГ или компримированный.
Метан лишен запаха, цвета и взрывоопасен. Его формула – CH4. И поскольку нет запаха, то для обнаружения утечки газа используются специальные вещества одоранты (как правило, тиолы), придающие ему специфический аромат.
Плюсы и минусы
Среди положительных моментов метана стоит выделить:
- Экологичен – ведь это полностью природное газообразное ископаемое.
- Доступная стоимость – чуть дешевле конкурента (пропана) и на данный момент его цена составляет от 13 до 18 рублей за литр.
- Быстрая испаряемость – в случае возникновения утечки газ растворится за очень короткое время. Если пространство открытое, вероятность взрыва минимальна, но в закрытом нельзя исключать угрозы.
Как можно заметить, плюсов мало и они могут вызвать сомнение. Минусов же на порядок больше, что заставляет задуматься о целесообразности использования именно этого газа:
- дорогостоящее оборудование;
- высокое давление – от 200 до 270 атмосфер;
- большой вес баллона – исходя из объема, масса равняется 65-130 кг;
- небольшой пробег – всего 150-200 км на одной заправке;
- солидная потеря мощности (10-25%);
- количество заправок ничтожное, включая их неудобную локализацию;
- не все компании могут установить на авто ГБО с метаном.
После этих минусов метан становится не самой хорошей альтернативой бензину. Однако теперь стоит поближе познакомиться с его оппонентом.
Метан
Относящийся к простейшим углеводородам газ метан существует в природе в чистом виде с небольшими примесями. Его добыча ведётся из подземных месторождений, с последующей процедурой очистки от примесей.
Метан легче воздуха, мало растворим в воде, легко воспламеним, при концентрации свыше 4.4% взрывоопасен. Из-за своей летучести может концентрироваться исключительно в замкнутых объёмах. Газ не имеет цвета и запаха, поэтому в него добавляют специальные ароматические компоненты для контроля возможной утечки.
Чтобы использовать, как топливо для автотранспорта метан сжимается до 200-250 атмосфер и помещается в довольно тяжелые баллоны повышенной прочности. В них он находится в газообразном состоянии. Из-за внушительного давления баллон должен быть определенной формы и толщины стенок. Октановое число у метана 110.
Для двигателя объёмом 1.6 л средний расход газа на 100 км составит от 11 до 12 л
. На одной заправке среднего по размеру баллона автомобиль сможет проехать 250-350 км. Положительным моментом есть минимальный износ деталей двигателя при работе на метане.
Сколько стоит установка газового оборудования на автомобиль
Начнем с того, что на общую стоимость ГБО будет влиять стоимость комплектующих. Начнем с баллона. Как правило, виды газовых баллонов для автомобилей отличаются по форме, объему и производителю. Можно выделить на сегодня более дешевый устаревший цилиндрический баллон и современный тороидальный.
Также баллоны могут быть пропановыми и метановыми. Последний вариант должен быть прочнее, что влияет на его стоимость. При этом устройство газового баллона автомобиля зачастую не сильно отличается (фактически, это емкость с клапаном), однако продукты разных производителей могут иметь разную стоимость. Это также оказывает влияние на цену установки ГБО.
Следующим важным элементом ГБО является редуктор. Чтобы понять, как работает газовый редуктор, достаточно представить корпус с двумя камерами. Если просто, сначала газ из баллона поступает в одну камеру, где переходит из жидкого состояния в газообразное. Также в первой камере снижается давление газа до рабочего. Далее газ поступает во вторую камеру, откуда дозируется и подается в двигатель. Параллельно в редукторе установлены фильтры для очистки газа.
Так вот, от фирмы-производителя редуктора также будет зависеть цена на ГБО. При этом решения от известных изготовителей могут стоить на 40-60% дороже, чем продукция малоизвестных фирм. Также важным элементом являются форсунки, особенно если речь идет о ГБО последних поколений. От их качества будет зависеть эффективность, экономичность и производительность, а также долговечность и исправность работы всей системы. Естественно, качественные фирменные газовые форсунки будут лучше, но и заметно дороже аналогов.
Кстати, ТО газового оборудования на авто предполагает обязательную замену фильтров, проверку работоспособности клапанов, форсунок, компьютерную диагностику ГБО для современных версий и т.д. При этом регулярность проведения повышает надежность всей системы и продлевает срок службы отдельных элементов.
Становится понятно, что важно сначала определиться, какое газовое оборудование лучше поставить на иномарку или отечественный авто. От качества всех составляющих зависит и общий срок службы газового оборудования
Если собирать комплект из дешевых элементов, такое ГБО будет дешевле, но может прослужить всего пару или тройку лет, тогда как дорогие фирменные установочные комплекты при должном обслуживании отрабатывают по 10-15 лет и более (например, BRC). От этого напрямую будет зависеть и цена оборудования.
Однако и это еще не все
Также важно знать, где установить газовое оборудование на автомобиль, так как цены на установку ГБО также могут отличаться. Если установщик выдает гарантию, а также установка сертифицирована, цена будет закономерно выше
Гаражные же сервисы могут поставить ГБО недорого, однако гарантий на такую установку не будет. Также не выдается и соответствующий сертификат, который позволит в дальнейшем узаконить ГБО в ГИБДД.
Обратите внимание, что часто частные установщики не говорят о том, нужно ли регистрировать ГБО в ГИБДД в 2021 году. На самом деле, узаконить газ на авто сегодня достаточно сложно и дорого
При этом эти расходы также нужно учитывать, то есть заранее включать их в стоимость установки ГБО на автомобиль. При этом сертифицированные установщики за дополнительную плату часто оказывают помощь для регистрации ГБО в ГИБДД при условии установки оборудования именно у них.
Получается, если сравнивать расценки крупных сервисов по сравнению с гаражной установкой, цены на установку ГБО в первом случае могут сначала показаться высокими, однако на деле помощь при дальнейшем узаконении ГБО будет более выгодным решением, чем попытки узаконить газовое оборудование самостоятельно.
Итак, с учетом вышесказанного, можно приблизительно просчитать стоимость установки, регистрации в ГИБДД, а также окупаемость ГБО 4 поколения. Также отдельно должна приниматься в расчет и эксплуатация ГБО зимой, когда машина заводится на бензине, прогревается, а уже после автоматически переключается на газ. Отдельного внимания заслуживает и цена ТО газового оборудования на машине.
Насчет чистоты газа
Вот некоторые читатели, которые все же заточены на метан (не знаю, может просто он им нравится, со всеми сложностями), говорят — что это экологически чистое топливо, типа его не «бадяжут», а вот пропан, нещадно мешается с различными другими примесями!
Вы просто не знаете как их готовят!
Да действительно метан – чистый и экологичный, это просто природный газ! Его не мешают потому что не зачем, он итак прекрасно горит.
Пропан мешают с бутаном, или изобутаном. И в этом нет ничего криминального, все дело в том (если утрировать), делается это для того чтобы повысить характеристики сгорания топлива. В определенный момент времени. Обычно зимой – больше пропана, летом — бутана (изобутана)! А вот восклицания того что пропан менее экологичен – ПРОСТО БРЕД СУМАСШЕДШЕГО! Это также обычный газ, такой же как и оппонент!
Опасность установки
Сейчас многие говорят, что газ ставить опасно! В этом есть доля правды, ведь при утечке, он реально испаряется и может воспламениться. Однако сейчас ГБО реально современное, утечки практически исключены, стоит многоступенчатая защита — это клапана обратного давления. Именно они разделяют магистраль подачи на несколько циклов, именно они не дают газу собираться в больших количествах. А баки уже давно надежны, даже у «дешевых» производителей. Сейчас практически все производители стараются уйти от резиновых шлангов, которые трескались со временем, и в салоне у вас пахло газом, сейчас применяются почти всегда металлические трубки с конусами на концах.
Так что установки вполне себе прочные. Ставить их не бойтесь! Да и если вы выбираете коммерческий транспорт, скажем перевозку людей на ГАЗЕЛИ, вас обяжут проверять оборудование раз в 3 – 6 месяцев.
Да и если посмотреть правде в глаза, бензин не менее опасен, он также может протечь и воспламениться. По статистике сейчас ГБО система и бензиновая система, одинаковы по безопасности.
Правда стоит помнить, что ставить такие системы нужно на сертифицированном сервисе, а не у «Дяди Васи в гараже», все же это ваша безопасность.
Потеря мощности и большой расход
В начале своего изобретения установки на газу, отнимали часть мощности у двигателя. Также расход был немного больше. Скажем если на бензине средний, составляет – 8 – 10 литров по городу, то на газу эта цифра – 10 – 12 в городском цикле. Все дело в том, что газ – топливо другое, не такое калорийное что ли. Да и подавалось оно в газообразном виде, это – несомненно, минусы. Но сейчас современные установки на инжекторные моторы, работают совершенно по другому принципу, здесь уже не идет образование газового топлива, оно поступает жидким по магистралям. ДА и компьютерная коррекция позволяет снизить потери мощности, приблизив их к бензиновым, да и расход реально сравнялся с бензиновыми установками.
Так что современное оборудование победило эти минусы.
Подведем итоги
Если Вы приняли ответственное решение о переходе на газовое топливо одновременно с бензином, тогда обязательно учитывайте все плюсы и минусы использования ГБО, перечисленные в этой статье. Бывает так, что для одного автовладельца очевидные преимущества газа на авто заметно перевешивают, для другого же водителя использование сжиженного газа становится абсолютно ненужным или даже неприемлемым с учетом конкретных особенностей и условий эксплуатации автомобиля.
Помните и то, что автомобиль с ГБО потребует повышенного внимания. Только правильная установка, отсутствие текущих проблем с газовой системой, регулярное обслуживание и заправка качественным топливом позволит говорить об итоговой экономии. Мы не утверждаем, что газ в автомобиле представляет собой оптимальное решение, без которого невозможно представить современную машину. Так или иначе, но «правильное» ГБО имеет целый список преимуществ, благодаря чему подобные системы неизменно пользуются высокой популярностью не только в странах СНГ, но и в развитых государствах Европы.