Метан

Метан (компримированный природный газ, сжатый природный газ, СПГ, сompressed natural gas, CNG) — горючий газ, который является основным компонентом природного газа. Газ метан практически не оставляет вредных продуктов сгорания. C жатый природный газ используется в качестве моторного топлива вместо бензина, дизельного топлива и пропана. Он дешевле традиционного топлива, а вызываемый продуктами его сгорания парниковый эффект меньше по сравнению с обычными видами топлива, поэтому он безопаснее для окружающей среды. Компримированный природный газ производят путем сжатия (компримирования) природного газа в компрессорных установках. Хранение и транспортировка компримированного природного газа происходит в специальных накопителях газа под давлением 200—220 бар. Также используется добавление к компримированному природному газу биогаза, что позволяет снизить выбросы углерода в атмосферу.

Метан используется для газообеспечения населенных пунктов, но нас интересует его другое назначение, а именно — в качестве моторного топлива для автомобилей.

К сожалению, плотность природного метана в тысячу раз ниже плотности бензина. Поэтому, если заправлять автомобиль метаном при атмосферном давлении, то для равного с бензином количества топлива понадобится бак в 1000 раз больше. Чтобы не возить огромный прицеп с топливом, необходимо увеличить плотность газа. Это можно достичь сжатием метана до 20-25 МПа (200-250 атмосфер). Для хранения газа в таком состоянии используются специальные баллоны, которые устанавливаются на автомобилях.

Заправки метан в Украине развиты очень хорошо. Сеть АГНКС состоит уже из нескольких сотен метановых заправок. Но установка газа метана на автомобили в Украине сейчас не очень популярна из-за трех факторов. Во-первых, цена на него полностью зависит от экспорта из России и постоянно растет. Во-вторых, газовое оборудование для метана очень дорогое, в основном из-за дефицитных баллонов под метан, которые должны выдерживать давление 200 атмосфер. В-третьих, метановые баллоны существенно уменьшают грузоподъемность автомобиля, поэтому если и стоит устанавливать метановое ГБО, то лишь на грузовые автомобили, такие как ЗИЛ, ГАЗон, ГАЗель.

Пропан-бутан

Пропан-бутан (сжиженный нефтяной газ, СНГ, liquefied petroleum gas, LPG) по физико-химическим свойствам является высококачественным полноценным топливом для автомобильных двигателей;

основные компоненты СНГ — пропан и бутан, представляющий собой побочные продукты добычи или переработки нефти на газо-бензинных заводах.

СНГ обладает всеми качествами полноценного топлива и является самым экологически чистым видом моторного топлива.

Газ хорошо смешивается с воздухом для образования однородной горючей смеси, обеспечивает высокую теплоту сгорания, не детонирует при сгорании. В газе минимально содержание веществ, способствующих нагарообразованию загрязняющих систему питания, а также вызывающих коррозию деталей. При сгорании газовой горючей смеси вредных веществ выбрасываемых в атмосферу образовывается минимальное количество.

В состав СНГ входят преимущественно пропановые и бутановые фракции, а также этан, этилен бутилен пентаны. Суммарное их количество по отношению к основной фракции газа (пропана и бутана) не превышает 5-6%.

Компоненты СНГ позволяют формировать моторные свойства газового топлива.

При перемешивании пропана может быть обеспечено оптимальное давление насыщенных паров в газовой смеси, что особенно важно для эксплуатации газобаллонных автомобилей в различных климатических условиях и в разное время года. Поэтому, пропан является желательным компонентом СНГ.

Бутан относится к числу обладающих высокой теплотой сгорания и легко сжигаемых компонентов СНГ. Однако из-за низкого давления насыщенных паров бутан в нашей стране в чистом виде в качестве моторного топлива не применяют. Опыт эксплуатации газобаллонных автомобилей показал, что соотношение в СНГ пропана к бутану зимой должно быть на 70-75% выше, чем в летнее время.

Сжиженный нефтяной газ не имеет цвета и запаха, поэтому для обеспечения безопасности при его использовании на автомобилях ему придают особый запах — одорируют.

В наше время показателем качества топлива является октановое число, с помощью которого оценивают детонационную стойкость углеводородных газов. Чем выше октановое число топлива, тем оно более устойчиво к детонации.

Для большинства основных компонентов газов октановое число составляет 100-115, то есть выше, чем у лучших сортов автомобильных бензинов, (это высококачественное топливо с октановым числом около 105), поэтому ни в одном режиме работы двигателя не возникает детонация.

Газовое топливо продлевает работоспособность двигателя. При работе двигателя на газовом топливе происходит более полное сгорание газо-воздушной смеси, благодаря чему улучшаются условия смазки трущейся пары цилиндропоршневые кольца, так как газовое топливо не смывает масло с их стенок и не растворяет его, снижает его расход на 10-15%.

Масло при работе двигателя на газе можно менять реже, чем при заправке бензином, так как оно не разжижается, в меньшей степени подвергается загрязнению и дольше сохраняет свои свойства. Снижается и расход масла. Кроме того, двигатель работает ровнее и тише — газ легко смешивается с воздухом и равномерней наполняет цилиндры однородной смесью.

Увеличивается и срок службы свечей зажигания.

Из расчета цен на 1 литр — цена газа дешевле в два раза 1 литра бензина за счет использования двухтопливной системы (газ + бензин) почти в два раза увеличивается пробег автомобиля на одной полной заправке.

Комплектующие ГБО

Комплектующие ГБО: По желанию потребителя на автомобиль, работающий на бензиновом топливе, может быть установлено газобаллонное оборудование (ГБО), работающее на газе сжиженном нефтяном (ГСН) или газе природном сжатом – метане (КПГ).

Устанавливаемая аппаратура сертифицирована и соответствует требованиям правил ЕЭК ООН №67 и №110, а также разработанному на их основе ОСТ 37.001.653-99.

Автомобили с установленной на них газовой аппаратурой соответствуют требованиям на пассивную безопасность и управляемость.

При установке ГБО для работы на ГСН двигатель теряет мощность до 5% и увеличивается расход газового топлива по отношению к расходу бензина: А-76 на 30 %, Аи-92 на 20-25%. При установке ГБО для работы на КПГ двигатель теряет мощность до 18%.

После установки ГБО автомобиль становится двухтопливным и может работать на бензине или газе по желанию водителя, что увеличивает пробег автомобиля без заправки до 900 км.