Каким газом заправляют автомобили
Обновлено: 25.06.2024
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.
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.
Метан газ — это углеводород, легче воздуха, практически не растворим в воде. Добывают газ из недр земли.
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:
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
- 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.
В начале ХХ века все большую популярность начало приобретать газобаллонное оборудование (ГБО). Его начали устанавливать не только на легковые, но и грузовые транспортные средства. Газ, как горючее для автомобилей, показал хорошие результаты по экологичности. В плане ценовой политики газ составил сильную конкуренцию дизельному топливу и бензину.
В 2020 году в России наблюдался рост количества автомобилей с установленным газобаллонным оборудованием. По данным статистики это число составило 370 000 транспортных средств. В текущем году эти показатели будут только расти. Причем это касается как уже переоборудованных на газ т/с, так и желающих это сделать в ближайшее время.
Для тех автовладельцев, которые уже точно решили “завязать” с постоянно дорожающим бензином остается открытым один вопрос. Какому газу отдать предпочтение: метану или пропану? Давайте подробнее разберемся в этом вопросе.
Пропан - продукт нефтепереработки. Сжиженный газ, не имеющий запаха и цвета. Заправляется в сжиженном состоянии под давлением. Давление может иметь сезонные отличия: в летний период давление более высокое, чем зимой. Максимальным рабочим давлением считается 16 атмосфер.
Объем заправляемого пропана обозначается в литрах. В процессе заправки баллон заполняется газом на 80%. Оставшиеся 20% необходимы для процесса расширения газа при нагревании. Особенно это актуально летом. К примеру, в баллон, рассчитанный на 100 литров газа, будет заправлено только 80 литров.
Метан также представляет собой природный газ, не имеющий запаха и цвета. В отличие от пропана метан более чистый газ. В процессе использования он практически не нуждается в фильтровании. В заправочные баллоны метан подается в сжатом газообразном виде. Рабочее давление метана составляет 200 атмосфер. В связи с этим для работы метанового ГБО требуется более дорогостоящее оборудование.
Объем метана обозначается в кубометрах. Если производить расчеты в гидравлическом эквиваленте, то для 1 кубометра метана необходимо 4,2 литра пространства в газовом баллоне. К примеру, в газовый баллон объемом 100 литров можно поместить 23 кубометра метана.
В таблице приведены функциональные особенности двух газов. Эта информация будет полезна тем, кто стоит перед выбором, какому газу отдать предпочтение.
Если вы читаете этот материал, то вопрос, стоит ли устанавливать на автомобиль газобаллонное оборудование, уже не стоит, и вам, уже не нужно рассказывать, насколько экономически оправдана установка ГБО (особенно ГБО 4-го поколения), поскольку принципиальное решение вами принято.
Сейчас следующий этап – надо определиться, для какого именно газа ставить приборы, т. е. что предпочесть - Метан VS Пропан.
1. Оборудование для дооснащения двигателя метаном стоит дороже пропанового на 50-60%
4. Метановых заправок пока недостаточно на трассах
5. Сложность установки ГБО на метане.
Мы будем говорить в первую очередь об установке ГБО 4 поколения на дизельные ТС, предназначенные для коммерческого использования с повышенными нагрузками (междугородние и международные грузо- и пассажирские перевозки). Есть ли разница с прочими ТС? Да, и принципиальная.
Итак, позиция противников метана:
Это мы учли только цены на виды газомоторного топлива, но есть и другие финансовые аспекты, о которых будет упомянуто чуть ниже.
Аргумент про дороговизну метанового оборудования не имеет ничего общего с экономической реальностью. ГБО на метане экономически эффективно и быстро окупаемо при активном использовании транспортных средств.
Во-вторых, даже для бензина цифра 5-7 % не столь критична, а для газодизельной установки (мы условились говорить о ней) такие потери вообще не значимы. Эффективность дизеля (газодизеля) при транспортировке грузов (или перевозке большого числа людей) определяет крутящий момент двигателя и он сохраняется.
Аргумент о чрезмерном снижении производственной эффективности из-за потери мощности для газодизельных установок на метане не верен.
3. Тяжелые емкости и их большое количество. Да, все именно так. Для метана баллоны получаются весьма тяжелые, что объясняется спецификой топлива – оно газообразное и закачивается под очень высоким давлением, поэтому прочностные характеристики нужны серьезные, что требует толстостенных (тяжелых) конструкций. Кроме того, чтобы обеспечить достаточный запас газа для больших пробегов, метановых баллонов приходится устанавливать больше, чем пропановых.
Плохо? Нет, просто специфично. Конечно, для какого-нибудь бензинового хотхетча это окажется критично, но для дизельного большегруза или междугороднего автобуса вовсе нет – там и места достаточно, и тяговитость мотора не заметит этого добавочного веса.
Аргумент о тяжести и количестве баллонов неприменим для большегрузного коммерческого транспорта.
Аргумент о сложности установки ГБО на метане не состоятелен.
Дополнительная экономическая эффективность. Базовые выкладки мы уже дали раньше и, как нам кажется, с полной очевидностью (исходя из цен на топливо) обосновали быструю окупаемость метановых ГБО 4-го поколения. Однако, кроме цены газа есть и другие ощутимые выгоды.
Октановое число метана – 110, у пропана – 100. В общем, все очевидно, но уточним – газомоторное топливо с метаном менее склонно к детонации (детонирование вообще болезненная тема для дизелей) и двигательные установки работают с меньшими ударными нагрузками. Сгораемость метана лучше, следовательно, нагара и иных отложений в выпускном тракте меньше. В итоге – ресурс двигателя возрастает, а это, простите, тоже деньги и не малые.
Метан менее токсичен, чем пропан. Им почти невозможно отравиться, поскольку нужно значительно более высокая концентрация, чем у пропана, а она не формируется (почему – чуть раньше сказали).
Да, в серьезную аварию никто из нас попадать не хочет, но все мы под Богом ходим и учесть подобные риски будет вовсе не лишним. Скорее даже – жизненно важным.
Экологичность. Не будет преувеличением сказать, что метан на сегодня самое экологичное топливо (после водорода, но там совсем другая история). Мы постоянно говорим и пишем об этом и в данном случае просим лишь учесть, что газодизельные установки на метане соответствуют нормам ЕВРО-5, а это отличная экономия на экологических сборах, которых если еще где-то и нет, то скоро обязательно будут.
Обращаем внимание умножадных, умных и просто жадных: переоборудовать дизельные двигатели, применяя ГБО 4 поколения на метане не только можно, но и должно!
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
Говоря о том, на каком газе ездят автомобили, подразумевают, как правило, два основных типа: пропан-бутановая смесь и природный газ – метан. Эти газы значительно различаются по составу.
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.
Сам по себе бутан в чистом виде чрезвычайно калориен, но он трансформируется в жидкое состояние при понижении температуры всего до минус 0,5⁰ C, а вот пропан – при минус 49,09º С. Поэтому эти два газа смешивают, ведь моторное топливо должно сохранять стабильное состояние при низких температурах.
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.
Читайте также: