Статьи

Публикуем видео с изображениями автомобилей с двигателями, работающими на природном газе.

Существует мнение, что использование сжиженного углеводородного газа (пропан-бутан) - это вынужденная мера с единственной целью - использовать более дешёвое топливо.

Использование пропан-бутановой смеси в качестве топлива для автомобильных двигателей приносит и другие положительные результаты

Наиболее значимые:

1. Пропан-бутан - это чистое топливо без присадок.

В отличие от бензина и ДТ пропан-бутан содержит лишь два основных компонента - это собственно пропан и бутан. Тяжёлых углеводороов в нём практически нет. Для получения товарного газового топлива не требуются какие-либо присадки. 

Поэтому двигатель, работающий на газе, остаётся чистым и в нём не образуются нагар и отложения. Моторное масло меньше загрязняется продуктами горения (в сравнении с бензином и диз. топливом) и не образует отложений в системе смазки.

2. Сжиженный газ - качественное топливо.

Октановое число пропан-бутана можно принять равным 102-105 единиц. То есть его можно условно назвать бензином А-102.

Детонация в обычных бензиновых двигателях с газом практически ислючается. Особенно хорошо работают на пропан-бутане двигатели, рассчитанные на бензин А-98. Поскольку газ по характеристикам является для них чуть ли не штатным топливом. Причём в отличие от высокооктанового (А-98) бензина газ более распространён.

3. Безопасное топливо.

Газовое топливо, в отличие от бензина, бессмысленно подделывать. поскольку его производство и так намного проще и стоимость невысока.

Срок хранения пропан-бутана намного больше, чем у высокооктанового бензина.  В бензине, особенно в тёплое время года, со временем начинают образовываться смолы и другие тяжёлые углеводородные соединения. Которые загрязняют топливную систему. Проще говоря современный бензин - скоропортящийся продукт.

Газ попадает в камеру сгорания бензинового двигателя в парообразном состоянии, бензин - в виде аэрозоли. Капельки бензина смывают масляную плёнку на стенках цилиндров и разжижают масло. Это одна из причин, по которой двигатели, работающие на газе, имеют больший ресурс.

4. Увеличенный запас хода.

Во время автопутешествий газовое оборудование позволяет иметь больший запас хода. А значит путешествовать, заправляясь на проверенных заправках с хорошим топливом. Которые иногда встречаются редко, особенно вдали от крупных городов.

Пропан-бутан превосходит бензин и дизельное топливо по многим показателям. Многие люди уже осознали это и используют газ в качестве топлива для своего автомобиля. Массовому использованию препятствует как правило стереотипы и дефицит информации о преимуществах газового топлива

Вопрос о ресурсе деталей двигателя при работе на газе часто обсуждается владельцами автомобилей.

Как правило это происходит так:

люди, эксплуатирующие автомобили с ГБО доказывают и объясняют владельцам автомобилей без ГБО, что работа на газе не вредит двигателю. Наоборот, даже идёт на пользу. Противники (их авто без ГБО) приводят в ответ на это различные истории и доводы, в основном из чужого опыта.

Начнём с того что представляют из себя бензин и сжиженный углеродный газ (пропан-бутан).

Бензи́н - горючая смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от 33 до 205 °C (в зависимости от примесей). Плотность около 0,71 г/см³. Теплотворная способность примерно 46 МДж/кг). Октановое число 72-98.

Пропан-бутан - горючая смесь лёгких углеводородов, температура кипения -25 -10°C. Плотность около 0,55 г/см³. Теплотворная способность примерно 45,5 МДж/кг. Октановое число 100-105.

При сравнении приходим к выводу, что принципиально и пропан-бутан (сжиженный газ) и бензин представляют из себя смесь углеводородов. И даже их октановое число отличается совсем незначительно. Единственное сущственное отличие - это температура кипения. Но она влияет больше на условия хранения: бензин можно хранить в баках при атмосферном давлении, пропан-бутан - в герметичных баллонах.

В итоге пропан-бутан по эксплуатационным показателям можно считать неким аналогом 103-го бензина, так как отличия его от собственно бензина незначительные.

Почему же тогда появляются истории об испорченных двигателях и элементов выпускной системы?

Основные причины:

1.Комплектующие оборудования не соответствуют по параметрам двигателю.

Как правило это происходит при использовании более дешёвых комплектующих.

Например редуктор недостаточно производительный, соответственно под нагрузкой давление и/или температура сильно снижаются в двигатель поступает обеднённая смесь. В результате происходит быстрый износ  выпускных клапанов ГБЦ, возможен выход из строя каталитического нейтрализатора.

Или другой пример: газовые форсунки не обеспечивают весь диапазон мощности двигателя (недостаточная скорость срабатывания). Опять же обеднённая смесь и испорченные детали двигателя.

2. Установка.

Этот пункт имеет большое значние. Даже при правильно подобранном оборудовании монтаж не по правилам может привести к некорректной работе двигателя.

Некоторые варианты:

- форсунки установлены вверх выходами (только для плунжерных форсунок, у BRC - мембранные);

- врезки в коллектор на большом расстоянии от бензиновых форсунок;

- неправильное подключение редуктора к системе охлаждения двигателя;

3. Неправильная настройка.

Подбор производительности форсунок, выходного давлния редуктора, програмные настройки в ЭБУ также влияют на корректность работы ГБО.

4. Техническое обслуживание газобаллонного оборудования.

ГБО требует своевременного ТО для гарантии исправной работы.

5. Техническое обслуживание автомобиля.

При эксплуатации автомобиля на пропан-бутане нагрузка на определённые элементы незначительно повышается, поэтому ТО должно проводится своевременно и в полном объёме. Относится

Вывод такой: Подбирайте комплектующие ГБО соответственно параметрам двигателя Вашего автомобиля и устанавливайте у квалифицированных специалистов. Проводите своевременное ТО газобаллонного оборудования и автомобиля.

При работе на газе масло не смывается со стенок цилиндров и почти не загрязняется продуктами сгорания. Поэтому ресурс цилиндро-поршневой группы увеличивается.

От сгорания газа не образуется отложений в камере сгорания и самые лучшие очищающие бензины вряд ли сравнятся по этому параметру с газомоторным топливом.

Детонация в бензиновом двигателе при работе на газе практически исключена, что также увеличивает ресурс двигателя.

• Инфраструктура

  
  

  1. Почти в 80 странах на всех пяти континентах используется газомоторное топливо (природный газ, анг. CNG).

  2. Более 10 миллионов автомобилей работают на этом чистом и выгодном топливе на сегодняшний день.

  3. Существует более 16 тысяч АГНКС в 2400 городах по всему миру. В большинстве крупных городах европейской части России можно заправиться природным газом.
  

  4. Сеть автозаправочных станций для природного газа постоянно расширяется. Планируется строительство АГНКС в Свердловской области, республике Татарстан и друних регионах страны.
  

  5. Выпускается более 180 заводских газобаллонных автомобилей. Автомобили на газовом топливе производят: Камаз, ГАЗ, ЛиАЗ, Урал, Ford, Scania, Opel, GM, Mercedes Benz, Toyota, Hyundai, Tata, Fiat и другие автопроизводители.
  

  6. Запасы нефти на нашей планете намного меньше эквивалентных запасов газа и не способны обеспечить потребности человечества.
  

  7. Не все меторождения разведаны. Также есть возможность использования угольного метана. Получение из гидратов метана на дне моря открывают дополнительные источники. Они в несколько раз больше, чем традиционные резервы.

  8. Сеть газовых трубопроводов постоянно расширяется. Строятся подводные трубопроводы, проходящие через океаны и моря.

  9. Использование мобильных перевозчиков природного газа на основе грузовых автомобилей или прицепов (ПАГЗ) - делает возможным использование метана там, где нет сети трубопроводов. Например в местах с низкой плотностью населения.
  

  10. На АГНКС не требуется подвоз топлива автомобильным и любым иным транспортом, поскольку газ поступает напрямую из газовой трубы
  

  11. В некоторых странах возможно заправлять свои автомобили дома с помощью домашней мини-АГНКС.
  

  12. Терминалы по сжижению и регазификации терминалы позволяют доставлять природный газ (в сжиженном виде) в любое точку на планете в больших объёмах. Транспортировка сжиженного природного газа не влечет за собой риск экологической катастрофы. В случае с нефтью эти риски довольно существенны, например в случае розлива нефтепродуктов в море.
  

  13. В сфере газомоторного топлива трудится 800 000 человек по всему миру.
  

  
  
• Применение
  

  
  

  14. Природный газ может заменить все виды жидкого топлива на транспорте, во всех сферах применения, тогда как обратное невозможно.

  15. В наземном транспорте автомобили, фургоны, скутеры, мотоциклы, трициклы, все виды грузовиков и автобусов работают на этом топливе.

  16.А также на кранах, сельхозмашинах, снегоходах, самолетах, катерах, паромах, поездах уже успешно используется газомоторное топиво.

  
  

• Перспективы и экономия
  

  
  

  17. Цена на нефть является неустойчивой.
  

  18. Все больше стран поощряют использование природного газа как основу их энергетической стратегии, с целью снизить зависимость от поставок нефти.
  

  19. Страны-крупные экспортёры нефти, такие как Иран и Венесуэла, поощряют использование природного газа на своих внутренних рынках в целях увеличения экспорта нефти.

  20. Природный газ является единственным имеющимся в достаточных количествах, экологически чистым, экономически выгодным топливом с развитой инфраструктурой на ближайшие 40 лет.

  21. В среднем использование метана в качестве топлива позволяет экономить 66% по сравнению с бензинами и 33% по сравнению с дизельным топливом.
  

  22. Страны-импортёрам природный газ обойдётся на  50% дешевле, чем такое жидкое топливо, как бензин (в расчете на эквивалентную единицу энергии).

  
  

• Экология и здоровье

  
  

  23. Двигатели на природном газе производят на 25% меньше углекислого газа, чем бензиновые и на 35% меньше, чем дизельные.
  

  24. Выбросы СО на 95% меньше по сравнению с бензином, выбросы углеводородов (СН) меньше на 80% и  выбросы оксидов азота меньше на 30%.

  25. Природный газ не содержит серы (которая присутствует в дизельном топливе), твердых частиц, свинца, тяжелых металлов.

  26. Баллоны для природного газа являются герметичными сосудами, в то время как бензин испаряетсяв атмосферу. Это приводит к загрязнению атмосферы углеводородами.
  

  27. В отличие от бензина, природный газ для транспортных средств не имеет токсичных присадок. Например таких как бензол, который является канцерогенным веществом.
  

  28. Природный газ не токсичен и не загрязняет подземные воды. Поэтому нет никакого риска для окружающей среды в случае утечки, в отличие от экологические последствия, вызванные разливов нефти.

  29. Газовые двигатели менее шумные, работают более мягко и бесшумно, чем у бензиновые двигатели и особенно дизельные.

  30. Биогаз (метана, получаемый в результате из разложения органических веществ), делает газ возобновляемым топливом, которое может быть произведено во всем мире. Производство биогаза из сельскохозяйственных культур дает в четыре раза больший эффект в расчете на гектар, чем при производсте жидкого биотоплива.

  31. Природного газа соответствует самым строгим экологическим стандартам.

  32. Использование природного газа можно рассматривать как переходную технологию к использованию водорода.
  

  
  

• Безопасность

  
  

  33. Газовое топливо на транспорте - это отработанная технология. Она имеет 70-летнюю историю. Особенности использования хорошо проверены. Применяемые технические решения постоянно совершенствуются.
  

  34. Будучи легче воздуха, в случае возможной утечки природный газ быстро улетучивается. В отличие от бензина, пары которого тяжелее воздуха и скапливаются внизу, что увеличивает риск пожара и взрыва при аварии или утечке.

  35. NGV/CNG требует 600º C Температура воспламенения природного газа около  600º C,  в то время как  у бензина около 300º C. Поэтому возгорание природного газа маловероятно.

  36. Газовая топливная система герметична и в ней нет воздуха. Поэтому возгорание внутри системы исключено. В отличие от газового баллона в топливном баке всегда есть горючие смеси топлива с воздухом.

  37. Баллоны производятся под строжайшим нормам безопасности и подлежат испытаниям при давлении значительно выше, чем давление при заправке. Испытательное давление для них 300 бар, давление разрушения не менее 460 бар, рабочее давление 200 бар.

  38. По причине их надежности, особенностей устройства, формы и расположения в салоне транспортного средства баллоны гораздо менее опасны, чем бензобак в случае столкновения. Например, они испытываются на прострел пулей из огнестрельного оружия и на безопасность в случае пожара.
  

  
  

• Механика

  
  

  39. Природного газа для транспортных средств имеет более высокое октановое число, чем бензин (125 против 90), что обеспечивает сгорание без детонации даже в двигателях с высокой степенью сжатия.
  

  40. Кроме того, сжигание происходит равномерно вследствие хорошего перемешивания газовоздушной среды.

  41. Моторное масло меньше загрязняется при работе двигателя на газовом топливе. Что позволяет увеличить интервалы замены масла.
  

  42. Свечи зажигания остаются чистыми и в двигателе не образуется отложений вследствие сгорания топлива. Масло не смывается со стенок цилиндров, поэтому детали двигателя лучше смазываются.

  43. Продукты сгоранния газового топлива не содержат агрессивных веществ, вызывающих коррозию деталей двигателя и выхлопной системы.
  

  44. Газовое топливо хорошо перемешивается с воздухом, что важно при резких ускорениях частоты вращения двигателя и позволяет снизить износ деталей двигателя.
  

  45. Двигатель работает эластично с низких оборотов, без рывков.

  46. Переход с газового топлива на бензин и обратно для автомобилей с гбо возможен нажатием одной кнопки.
  

  47. У автомобиля с гбо примерно в два раза увеличивается пробег без заправки.
  

  48. Двигатели на природном газе хорошо работают в любой местности, даже в условиях высокогорья. Например в Перуанских Андах в мае 2008 года грузовик с 37т груза преодолел отметку выше 4800 метров.
  

  49. Двигатель на природном газе работает в любых климатических условий, поскольку топливо не замерзает даже при низких температурах. Природный газ сжижается при 165 °с.

  50. Автомобили с газовыми двигателями могут быть довольно быстрыми.  Audi A4 на биогазе вошел в Книгу рекордов Гиннеса, достигнув скорости 364.6 км/ч в апреле 2009 года. Таким образом он стал самым быстрым автомобилем с двигателеи на природном газе. Рубеж был достигнут на трассе Формулы-1 Нюрбургринг в Германии.

по материалам сайта ngvjournal.com

Неизбежное удорожание энергоресурсов по всему миру требует поиска их заменителей с лучшими потребительскими качествами. Для транспорта и, соответственно, автомобилей на сегодняшний день таким заменителем является природный газ.

По данным сайта Газпром-ГМТ:

За последние 5 лет объем потребления метана в качестве моторного топлива вырос более чем в 3 раза. Если в 2008 году объем потребления составил 11 млрд м3, то в 2012 году этот показатель увеличился уже до 37 млрд м3. Ежегодно объем потребления природного газа как моторного топлива рос в среднем на 27%.

Одной из основных причин перехода на газовое топливо является намного меньшая стоимость природного газа в сравнении с бензином и дизельным топливом.

Также природный газ является экологичным топливом, его использование позволяет сократить выбросы вредных веществ и улучшить состояние окружающей среды в крупных городах и густонаселённых районах.

Кратко:

При сжигании 1000 л жидкого нефтяного моторного топлива в воздух вместе с отработавшими газами выбрасывается 180-300 кг оксида углерода, 20-40 кг углеводородов, 25-45 кг окислов азота. При использовании природного газа вместо нефтяного топлива выброс токсичных веществ в окружающую среду снижается приблизительно в 2-3 раза по оксиду углерода, по окислам азота – в 2 раза, по углеводородам – в 3 раза, по задымленности – в 9 раз, а образование сажи, свойственное дизельным двигателям, отсутствует.

Вредность отработавших газов при работе метановых двигателей для здоровья человека ниже на 60%, чем при работе двигателей, работающих на нефтяном топливе.
gazprom-gmt.ru

Преимущества использования газового топлива на автотранспорте сегодня очевидны. Поэтому количество автомобилей и автотракторной техники, работающих на природном газе, стремительно растёт.

Автомобильные баллоны для метана производятся четырёх типов:

тип 1 - стальные бесшовные, то есть цельнометаллические. Примером таких баллонов являются баллоны, устанавливаемые на грузовых автомобилях. Схожи по виду с кислородными.

тип 2 - состоящие из металлического лейнера и оболочки из композиционного материала на цилиндрической поверхности лейнера.

тип 3 - состоящие из металлического лейнера и оболочки из композиционного материала на всей поверхности лейнера. Баллоны этого вида выпускает, например, предприятие Реал-Шторм, г. Ижевск.

тип 4 - состоящие из неметаллического лейнера, оболочки из композиционного материала на всей поверхности лейнера и металлических закладных элементов. Практически отсутствуют в продаже на территории России.

Наиболее безопасными являются цельнометаллические баллоны (тип-1). Поскольку полностью изготовлены из стали. В то время как композитные и металлопластиковые баллоны имеют оплётку, довольно легко повреждаемую. Поэтому к установке композитных и металлопластиковых баллонов предъявляются повышенные требования.

Часто при виде гбо люди задают одни и те же вопросы: "А что если пожар/в автомобиль въедут сзади, взорвётся баллон?".
Автомобильные газовые баллоны при правильной установке и применении современных комплектующих (мультиклапаны) существенно превосходят по безопасности бензобаки, расширительные бачки ГУРа, масляные радиаторы и прочие ёмкости с горючими и легковоспламеняемыми жидкостями.

Всё просто:
Давление в баллоне обычно около 0,2-1 МПа (2-10 атмосфер). То есть сравнимо по абсолютной величине, например, с давлением в колесе грузовика и даже меньше.
В холодную погоду можно налить "газ" в ведро и он будет там находиться продолжительное время.
При этом толщина стенки баллона 3-5 мм. Стальной стенки баллона.

Например такой же по составу газ используется в аэрозольных баллончиках (бытовая химия, парфюмерия и прочее) для выталкивания содержимого из баллона. Раньше использовался фреон (тоже давление немалое), а сейчас углеводородный газ - проще говоря простой бутан.
Толщину стенки аэрозольных баллончиков не более 1 мм, у большинства ещё меньше.
Поэтому газовые баллоны для автомобилей безопаснее, чем аэрозольные баллоны (антистатики, дезодоранты и прочее), газовые зажигалки и другие бытовые изделия.

Несколько тестов на безопасность газовых баллонов:

Электронный блок управления газобаллонного оборудования по сути является контроллером газовых форсунок. Подключается к электропроводке в эл. цепи бензиновых форсунок. В некоторых системах также могут присутствовать дополнительные подключения: сигнал оборотов, датчик кислорода и другое.

Наиболее распространённые системы на рынке России:

1. Альфа (Россия) - одна из наиболее продвинутых систем с мощной математикой. Хорошо работает даже с недорогими комплектующими.

Настройка с помощью калибровки на холостом ходу даёт хорошие результаты на большинстве авто. При необходимости возможно провести точную настройку в движении с помощью подбора двух коэффициентов подачи газа и нескольких вспомогательных параметров.

Говоря простыми словами электроника "Альфа" - это как адаптивная АКПП, в большинстве случаев достаточно нажать одну кнопку в программе и электроника сама подберёт все параметры.

Очень хорошие результаты по расходу и по динамике.

Естественно при условии подбора качественных комплектующих.

2.Диджитроник (Россия) - ЭБУ на основе польской электроники STAG. Требует настройки в движении. Настройка с помощью подгонки графиков времени впрыска бензина.

При точной настройке работает хорошо. Но требует много ручной работы для этого. Часто ограничиваются автонастройкой на холостом ходу. Отсюда ошибки по составу смеси и прочие неприятности с двигателем.

Желательно применение высококачественных комплектующих. Иначе настройки постоянно сбиваются, как следствие растёт расход топлива, ухудшается динамика, ошибки по составу смеси и катализатору.

3. BRC (MTM, Италия) - оборудование может комплектоваться как дешёвыми форсунками Rail, так и более качественными оригинальными. Имеет оригинальный порядок настройки на холостом ходу. Есть возможность подстройки топливоподачи в движении.

Почему-то с странах СНГ позиционируется продавцами как "премиальная" система. Несмотря на то, что в Европе в качестве "премиального" продаётся комплект МТМ Ecodrive с японскими форсунками Keihin и более широкими возможностями при настройке.

4. Блоки АЕБ с программами разных производителей (Ловато, ОМВЛ, Ланди Ренцо, Диджитроник-АЕБ и другие). Рассчитана в основном на автонастройку. Часто предлагается с оригинальными комплектующими производителя (Ловато, ОМВЛ, Ланди Ренцо). Грубая настройка с помощью таблиц.

Есть также другие. менее распространённые системы (например Тамона, Зенит).

Редуктор подбирается по следующим основным параметрам:
1. Стабильность выходного давления.
2. Температура газа на выходе.
3. Надёжность.

Редуктор следует подбирать с запасом по мощности как минимум 25%.

Установка слабого (дешёвого) редуктора может иметь следующие последствия:
1. Большой расход газа.
2. Слабая динамика.
3. Ускоренный износ газовых форсунок.
4. Ускоренный износ клапанов и выход из строя катализатора.
5. Ухудшение ездовых характеристик автомобиля: рывки, внезапные остановки двигателя и прочее.
6. Расход бензина при работе на газе.

Ресурс редукторов при использовании достаточно качественного газа в среднем 150 тыс. км. После чего в редукторе может быть заменён рем. комплект или редуктор заменяется на новый.

Газовые дозаторы, то есть форсунки, подают газ из общей рампы для каждого цилиндра двигателя. От точности их работы зависит точность топливоподачи по цилиндрам. От этого напрямую зависит расход топлива, динамика, соответствие параметров на газе и на бензине.

При неправильном выборе форсунок могут наблюдаться такие явления, как:
 - рывки при ускорении;
 - снижение мощности ("тупёж") при разгоне;
 - провалы при выходе на режим холостого хода;
 - провал при резком нажатии на педаль газа;
 - "плавающий" холостой ход;
 - быстрый износ клапанов;
 - выход из строя катализатора;
 - и другие неприятности, которые иногда делают эксплуатацию авто невыносимой.

Зачастую причиной всего вышеперечисленного является установка более дешёвых низкокачественных форсунок.

Наиболее качественными и долговечными на данный момент из общедоступных являются форсунки Хана, БРЦ. Также на некоторых автомобилях могут применяться Ловато. Однако на БРЦ последней модификации известны случаи неработоспособности в сильные морозы.

Форсунки АЕБ появились в широкой продаже в России недавно. Это в основном системы Ланди Ренцо и Диджитроник. Статистика небольшая.

Форсунки ОМВЛ оправданно использовать только при небольших пробегах. Поскольку ресурс их небольшой. Для коммерческих автомобилей лучше выбрать что-либо более долговечное.

От установки форсунок Вальтек и Раил лучше воздержаться. Низкий ресурс и довольно часто быстрая потеря характеристик в течение небольшого пробега.

Одними из лучших (можно даже сказать эталоном для большинства) являются японские форсунки Кеихин. Именно с такими продаётся БРЦ в Европе. Но стоимость их в России очень высокая. Из доступных наиболее схожи с ними по конструкции южнокорейские Хана. Есть и другие, менее распространённые в России. Например южнокорейские Dymco.

Хотелось бы повторить, что от качества форсунок напрямую зависит и расход, и динамика. При выборе плохих форсунок никакими настройками нельзя добиться хороших показателей и гарантировать исправность двигателя.