Газ в машине – Официальный дилер ГАЗ | Где купить Газель в Москве? | Продажа автомобилей ГАЗ | Продажа Газелей

Содержание

Газ на авто как альтернатива бензину: плюсы и минусы установки ГБО

Установка газобаллонного оборудования — серьезное вмешательство в конструкцию машины. Однако многие автовладельцы решаются на такую переделку, не страшась даже потерять гарантию. Ведь каждый пройденный на газе километр обходится в среднем на треть дешевле, чем на бензине. Мы выслушали мнения экспертов, установщиков, пользователей, провели собственные испытания, переведя на газ редакционную Nissan Almera, и сделали выводы.

14 Park zr_zr 06_15_новый размер

Заправка компании «Роснефть» на трассе М-9 перед городом Нелидово — редкий пример современной АЗС со всеми удобствами, где можно заправиться и газом.

Заправка компании «Роснефть» на трассе М-9 перед городом Нелидово — редкий пример современной АЗС со всеми удобствами, где можно заправиться и газом.

УСТАНОВКА ГБО: БОЛЬШОЙ ПЛЮС ИЛИ «ДЕНЬГИ НА ВЕТЕР»?

Газ — наиболее реальная альтернатива бензину и дизелю. Речь в первую очередь о сжиженном пропан-бутане. Увы, сжатый природный газ, метан, не очень популярен, в первую очередь из-за неразвитой инфраструктуры (ЗР, 2013, № 3). Зато заправок сжиженным газом хватает — можно безбоязненно пускаться в дальние путешествия.

Основная причина перехода на газ — финансовая выгода. В былые годы от масштабов экономии дух захватывало: комплекты газобаллонного оборудования для примитивных карбюраторных моторов были недороги, а пропан-бутан стоил вдвое меньше, чем бензин. Сейчас ситуация иная. Чтобы подружить газовую систему питания с современными двигателями, необходим совсем другой уровень компонентов и квалификации установщиков. Вкупе с новыми требованиями к безопасности баллонов это привело к значительному удорожанию комплектов.

Каждый пройденный на газе километр обходи

Машины на газу с завода

Просто экология мало кого волнует – ни одна идея не приживается без денежной отдачи, и автопром здесь не исключение. Про плюсы и минусы ГБО, вы уже знаете и пора осмотреть варианты покупки нового автомобиля на газу.

Машина, ездящая на газу, а не на бензине, нашла своего постоянного потребителя и в России, отстающей от европейских стран по экологичности, благодаря возможности относительно быстро отбить изначальные затраты и, наконец, начать всерьёз экономить на заправке горючим.

Наверное каждый понимает насколько безопаснее и надёжнее купить автомобиль на газу с завода, чем пытаться установить ГБО под ключ на изначально только бензиновый автомобиль. Поэтому если у Вас есть бюджет на покупку нового автомобиля, то лучше так и поступить а не мучатся с переводом автомобиля на ГБО.

Какие авто на газу уже с завода?

В отличие от большинства зарубежных компаний, отечественные не обладают широким, регулярно обновляющимся ассортиментом, а лишь время от времени выпускают ту или иную модель в рамках очередной экологической акции.

Passat 1.4 TSI Ecofuel — один из самых часто ввозимых в РФ автомобилей на газу.
Передний привод, максимальная скорость -210 км, мощность 150 л.с за счёт TSI-турбины. Вместимость газовых баллонов- 21 кг(31 куб.метр), вместимость бензобака- 30 литров. При полной заправке бензином и газом можно проехать около 900 км( по трассе при скоростях 70-95 км/час).

Автопарк отечественных машин, выпущенных за последние годы в России и допускающих работу на газе, следующий:

  • Lada — 2121 (4*4), 2131 Urban/Euro-5 (4*4), Priora Рестайлинг, Vesta I (SW Cross, CNG), Granta I (Sport), Xray I, Kalina II Cross
  • УАЗ — Pickup I Рестайлинг, Patriot III Рестайлинг.

Стоит отметить что так как иномарки на газу целенаправленно для России не производятся. А это значит что и не производится должно подготовки для эксплуатации авто на ГБО зимой. Поэтому при небольшом выборе не стоит сбрасывать отечественного производителя со счетов.

А вот среди иномарок выбор машин, ездящих на газе, намного более богат:

  • Skoda Rapid I Рестайлинг,
  • BMW X7 G11/12 Long VI 750i xDrive,
  • Chevrolet Niva I,
  • KIA – Ceed II, Cerato III, Optima IV, Rio III/IV,
  • Hyundai – Creta I, Solaris I/II,
  • Renault — Sandero II Stepway, Duster I, Logan II,
  • Lifan X60 I,
  • Nissan Almera III (G15),
  • Toyota — Camry VII (XV50), Rav 4-IV (CA40)
  • Zotye T600,
  • Volkswagen Polo V,
  • Datsun on-DO I.

Список не полон – он пробивался по объявлениям о текущих продажах новых и б/у автомобилей. Тем не менее, здесь есть из чего выбрать: есть машины и подешевле, и подороже. Окончательный выбор, как правило, делается исходя из потребностей и задач, стоящих перед автолюбителем, но позволяющих быстрее отбить затраты на ГБО, идущее в сборе, по сравнению с авто, изначально потребляющими лишь бензин.

Mersedes  Sprinter NGT — еще один прекрасный вариант авто на газу для бизнеса

Легковые авто, изначально ездящие на метане и ставшие фаворитами в Европе:

  • Seat Ibiza TGI
  • Opel Zarifa CNG Ecoflex
  • VW – Golf VII TGI Bluemotion, Polo TGI, Caddy 20,0 Ecofuel, Caddy Maxi 2,0 Ecofuel, Golf Variant Bifuel, Passat 1,4 TSI Ecofuel (Variant), Touran 2,0 Ecofuel, Touran 1,4 TSI Ecofuel, Up Ecofuel
  • Lada — Vesta CNG, Priora CNG
  • Volvo – V-60/70 T5 Bifuel, V90 Bifuel
  • Scoda Octavia G-Tec CNG
  • Mercedes-Benz E200/B180
  • Honda Civic GX
  • Ford – Mondeo (включая Turnier и Station Wagon), Kuga, KA, Galaxy, Focus (Turnier, Station Wagon, Limusine, C-Max и CC), Fiesta
  • Fiat – Cubo, Punto Evo, Panda, Multipla, Grande Punto, Fiorino, Dolbo (Gargo), 500 Turbo
  • Citroen — C3, Berlingo
  • Chevrolet – Nubira (Station), Lacetti, Captiva
  • Audi A5

Из микроавтобусов на метане ездят:

  • Mercedes-Benz Sprinter (316 NGT)
  • Iveco Daily – Pritsche, CNG
  • Fiat Ducato
  • Citroen Jumper

Автобус МАЗ – модели 203965 и 203С65 – флагманы сегодняшнего российского автобусного парка.

VW TOURAN 1.4 TSI Ecofuel
Преимущество этого авто среди газовых авто — это 7 мест. 150 лошадей. Оснащён турбиной TGI.

Для российских дальнобойщиков тягачи Iveco Eurocargo Natural Power (вторая модель именуется просто как Eurocargo CNG) – машины очень дорогие, сущая элита. Они призваны вытеснить “КамАЗы” и “Скании”, использующие в основном солярку.

Заводское ГБО

Не все хотят отдельно устанавливать ГБО на машину, обрекая себя на обивание порогов инстанций ГАИ и автосервиса. Такие люди готовы заранее вложиться в машину, обладающую комплектом ГБО, настроенного уже на конвейере производителя. ГБО может быть рассчитано как на метан, так и на сжиженное газотопливо (пропан и бутан).

Причин, по которым отечественные машины – по сравнению с зарубежными – редко имеют уже встроенное ГБО, несколько:

Skoda Rapid I Рестайлинг

Не всякий автолюбитель сразу разберётся в том, что его ждёт, стоит ему начать ездить на газе, а не на бензине. Отчасти на его решение влияют мифотворцы, считающие, что газ – это возня с проверкой машины, повышенный износ мотора, и вообще, езда на газу ещё тот фетиш. Часть покупателей ведётся на такой “развод”, чему способствуют и общая цена газоавтомобиля, завышенная на фоне всё тех же машин, ездящих лишь на бензине.

Но даже оспорив предыдущее – откровенно ложное – убеждение, потребитель убеждается, что в России метаном заправиться гораздо проблематичнее, чем пропаном. Метановые АГЗС по сравнению с пропановыми – всё ещё значительная редкость: в лучшем случае каждая шестая заправка вас выручит, если у вас ГБО на метане. Чего не скажешь о странах Европы, где метаном заправляет каждая вторая.

Opel Zarifa CNG Ecoflex

Заказав из Европы машину с метанным ГБО от фирмы Volkswagen, Chevrolet, Mercedes, Opel, Fiat или Volvo, и даже потратившись на растаможку, учёт в ГИБДД и прочие дензатраты, вы столкнётесь всё с той же проблемой – заправкой на метане. Самые отчаянные покупают дополнительный компрессор и подключают его к природному газу в домашних условиях, и на их плечи ложатся, помимо затрат на сам газ, затраты на потреблённое электричество: домашний компрессор загоняет газ в баллоны до трёх часов, в то время как более мощный на АГЗС делает это максимум за несколько минут, т. к. рассчитан на давление, на порядок превышающее то, что создаётся в баллоне в домашних условиях. Ещё одним сюрпризом окажется обслуживание, ремонт самого компрессора.

Достоинство “метанмобилей” и “пропанмобилей” – отсутствие необходимости лишний раз соваться в уже отлаженное заводом ГБО. Проблема появляется лишь, когда одна или несколько запчастей выходят из строя, отчего безопасность дальнейшей езды оказывается под угрозой. Если поломка случилась не по прямой вине пользователя в течение гарантийного срока, авторизованный сервис-центр, использующий оборудование производителя, выпустившего вашу машину, скорее всего, не откажется провести бесплатную диагностику и замену бракованных деталей.

Mersedes E200 NGT
В этой машине сочетается комфорт, экономичность и представительский класс. Бензобак тут намного больше предыдущих авто на метане с завода. 62 литра. Расход бензина 9 литров на 100 км.  Вместимость газа -18 кг. Это 300 км пути   на природном газе и 700 км на бензине. 

По технической части между бензо- и газомашинами разницу сложно не заметить. Так, размещение газобаллонов, особенно для метана, отнимает весомую часть полезного пространства, оттого их устанавливают либо под сиденье, либо в багажник. В некоторых случаях они помещаются под днище машины – вместо бензобака. Но даже если последний и установят – он расчитан лишь на одно-два ведра бензина, т. к. является дополнительным, а не основным. В российских условиях приходится планировать свою дорогу по улицам и трассам, где заправок побольше.

Заводское ГБО на ГАЗель

“ГАЗелисты” не отстают от иных автовладельцев – не менее половины перешли на метан или пропан. “АвтоГАЗ” взял за правило на часть своих машин предустанавливать гибридное (бензогазовое оборудование, или БГО). “ГАЗель” с длинной основой, рассчитанной на грузовой кузов, уже содержит 120-литровый газобак или баллон, газа в котором хватит не пенее чем на 450 км пути. Любой грузовик или фургон просто-напросто разорит вас, если вы будете заправляться именно бензином. Поэтому выходом для фирменных водителей, дальнобойщиков является именно метан или пропан. В отличие от самовольно ставящегося ГБО, заводское лишено конструктивно-технологических недостатков: криво поставленный трубопровод, редуктор более низкого “пошиба”, выступающий за габариты базы газобаллон и т. д.

На выпущенной с завода “ГАЗели” имеются следующие положительные сдвиги: Баллоны расположены под задним обвесом;Запасное колесо теперь размещается в кузове;ЭБУ для ГБО объединено в едином кожухе – модули управления расходом газа и бензина здесь совмещены;Все запчасти двигателя и ЭБУ ввозится партиями с итальянского завода-изготовителя, в России ставят лишь газобаллоны;Датчики, определяющие объём оставшегося топлива, объединены, и их индикаторы помещены в общий приборный щит над рулевой колонкой.

“ГАЗель LPG» поддерживает ГБО, вписывающееся в нормативы Евро-4. Гарантия – двухлетняя, или на 100.000 км пути. На газе эта машина тянет не хуже, чем на бензине. Расход газа при максимальной загрузке может вырасти до 15%, но это не фатально – значительную экономию такое нагромождение груза не перекроет.

Лада Веста на газу

Lada Vesta на метане – один из последних автомобилей, ездящих на сжатом под большим давлением метане. Опыт эксплуатации машины “УАЗ Патриот” показал, что денежная экономия на топливе может быть не менее 42% на практике – испытания проводило Министерство энергетики РФ.

По сравнению со своим чисто бензиновым собратом – Lada Vesta в стандартном исполнении – её “газовая” версия в 2017 г. обходилась дороже менее, чем на 20%.

Несмотря на снижение тяги машины по сравнению с работой на бензине менее, чем на 10%, выработка двигателя существенно возрастает – газ, в отличие от бензина, не удаляет масло с внутренней поверхности цилиндра, а осадок от топлива отсутствует. Крутящий момент также пострадает – вместо 148 Нм всего лишь 35, но и это не станет причиной отказа от езде на метане.

Разумеется, изменения претерпел и ЭБУ – он теперь универсален: рассчитан на управление расходом и газа, и бензина. Вся основная электроника заключена в одном корпусе.

Lada Vesta, в какой бы она комплектации ни была, сохраняет возможность ездить и на бензине – проблема всё в тех же компрессорных АГЗС, без которых заправка баллона метаном невозможна. Пока “бензокороли” не поступятся, более серьёзного предложения метана — хотя бы равного 40, а не всего лишь 20 процентам от общерыночного оборота газозаправки машин – не ожидается.

Lada Vesta с “газоходом” в первую очередь реализуется для таксистов и работников госспецслужб. Рядовые автовладельцы тоже, в принципе, готовы были стоять в очереди, ожидая вожделенного авто, однако темпы поставки этой модели невысоки – от сотен до пары тысяч машин в год. Многие всерьёз пытаются продать чисто бензиновую “Весту”, чтобы обзавестись универсальной её модификацией, либо ставят ГБО по собственной инициативе.

Нажмите, чтобы оценить этот пост!

[Total: 6 Average: 5]

Автомобиль на природном газе — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Автомобиль на природном газе — один из видов автомобилей на альтернативном топливе — они используют компримированный природный газ (метан) или сжиженный природный газ (пропан). К этому классу не относятся автомобили, использующие в качестве топлива пропан-бутановую смесь, так как это принципиально другая технология. Мировыми лидерами по количеству автомобилей на природном газе являются: Иран — 3,3 миллиона автомобилей, Пакистан — 3,1 миллиона автомобилей, Аргентина — 2,17 миллиона автомобилей, Бразилия — 1,73 миллиона автомобилей, Индия — 1,50 миллиона автомобилей. Азиатско-Тихоокеанский регион лидирует по количеству автомобилей на природном газе с 8,45 миллионами автомобилей, за ним идет Латинская Америка с 4,43 миллионами автомобилей. 90 % автомобилей на природном газе в Латинской Америке двухтопливные — они могут использовать в качестве моторного топлива как компримированный природный газ (метан), так и бензин.

Большинство автомобилей с бензиновым двигателем могут быть переоборудованы на использование метана в качестве моторного топлива, и после переоборудования становятся двухтопливными. Лёгкий коммерческий транспорт с дизельными двигателями также могут быть переоборудованы под использование метана в качестве моторного топлива — автомобиль будет работать на смеси дизельного топлива и метана в процентном соотношении 60 % дизеля к 40 % метана. Также большинство мировых автоконцернов выпускают новые автомобили на природном газе — в Россию поставляют автомобили Volkswagen: Caddy, Также российские автопроизводители выпускают автомобили на природном газе: это ГАЗ с моделью Газель[источник не указан 37 дней].

Автомобильные газозаправочные станции компримированного природного газа могут быть построенные везде, где существуют магистральные газопроводы. Такая станция представляет собой мини-завод по сжатию природного газа. В баллонах автомобиля компримированный природный газ находится под давлением 200 атмосфер.

Между КПГ и СПГ, которые используются в качестве моторного топлива, существуют технологические различия. КПГ (компримированный природный газ) в качестве моторного топлива. Компримированный природный газ — это сжатый газ, находящийся под давлением в 200 атмосфер. В качестве бака для него используют цельнометаллические или металлопластиковые баллоны.

Сжиженный природный газ — это природный газ, который был охлажден до состояния криогенной жидкости. СПГ в 3 раза плотнее чем КПГ. Из-за своего криогенного состояния, СПГ хранится в специальных изолированных (но не герметично) резервуарах - сосудах Дьюара. В них устанавливается испаритель, который превращает СПГ в газ для топливной системы.

Всего в России к концу 2013 года было зарегистрировано 86 012 автомобилей, использующих КПГ (метан) в качестве моторного топлива. Большинство автомобилей, использующих КПГ в России — это лёгкий коммерческий транспорт. Наиболее развито использование КПГ в Южном Федеральном Округе[источник не указан 37 дней]. Большинство автомобилей на КПГ в России — это переоборудованные двухтопливные автомобили. С 2013 года компания «Газпром нефть» внедряет программу по увеличению количества автомобилей, использующий метан в качестве автомобильного топлива.

Газовый двигатель — Википедия

Автомобильная газозаправочная станция в Казани

Газовый двигатель — двигатель внутреннего сгорания, использующий в качестве топлива сжиженные углеводородные газы (пропан-бутан) или природный газ (метан).

Газовый двигатель работает по тепловому циклу Отто, когда теплота подводится к рабочему телу при постоянном объёме. Отличие от бензиновых двигателей, работающих по этому циклу — более высокая степень сжатия (около 17-ти). Объясняется это тем, что используемые газы имеют более высокое октановое число, чем бензин.

В 1930-е—1940-е годы в связи с нехваткой бензина широкое распространение получили газогенераторные автомобили. На автомобиль устанавливался Газогенератор, из древесных чурок производился генераторный газ. В связи с низкой калорийностью газа (состав: окись углерода и водород) эти типы двигателей ушли в прошлое.

Как правило, газовые двигатели редко выпускаются серийно, за исключением применения их для специализированных задач в науке и технике.

Для работы на транспорте используются газовые двигатели, переоборудованные из традиционных бензиновых, а с недавнего времени — после развития в Европе соответствующих технологий — и из традиционных дизельных.

По причине более высокой степени сжатия дизельные двигатели более полно раскрывают потенциал газового двигателя по сравнению с бензиновыми «собратьями». Однако, переоборудование дизелей под использование газа имеет свои особенности. По причине того, что газ не воспламеняется, подобно дизельному топливу, при увеличении давления в цилиндре на такте сжатия, необходимо дооборудование дизелей системой зажигания (подобно бензиновым вариантам), либо использование в топливо-воздушной смеси части дизельного топлива в виде т. н. «запальной дозы» (от 30 до 50 % от всего количества топлива). В остальном, применение газа на дизельных двигателях все больше приобретает популярность, и обещает в ближайшие годы получить широкое распространение, как в виде газовых двигателей в «чистом виде», так и в универсальных газодизелях.

В целом, переоборудование двигателей внутреннего сгорания на транспорте под газовый двигатель существенно экономит средства их владельцам по причине более низкой отпускной цены на такой вид топлива.

Устройство и принцип работы газобаллонного автомобиля[править | править код]

Газозаправочная аппаратура на автомобиле Карбюратор-смеситель

Автомобиль, оснащённый газобаллонным оборудованием (ГБО), использует в качестве топлива сжиженный нефтяной газ (смесь газов «пропан-бутан») или сжатый природный газ (метан).

На автомобиле сжиженная пропан-бутановая смесь находится в баллонах, установленных на раме, под полом салона автобуса или в багажнике легкового автомобиля. Сжиженный газ находится в баллоне под давлением 16 атмосфер (баллон рассчитан на максимальное давление 25 атмосфер).

На баллоны для сжиженного газа устанавливается специальный мультиклапан, через который производится заправка баллона и отбор газа в топливную систему двигателя. Мультиклапан является важным компонентом газобаллонного оборудования, обеспечивающим его безопасное использование. Он включает в себя[1]:

  • Заправочный и расходный вентиль
  • Указатель уровня газа в баллоне. Представляет собой поплавок на рычаге, находящийся внутри баллона, и связанный с ним стрелочный индикатор либо электронную схему, передающую информацию о положении поплавка на индикатор внутри салона автомобиля
  • Обратный клапан в заправочной магистрали, предотвращающий вытекание газа через неё
  • Скоростной клапан в расходной магистрали, перекрывающий подачу газа при превышении его расходом некоторого порогового значения. Порог подобран так, чтобы клапан закрывался только при разрыве расходной магистрали (предотвращая, таким образом, сильную утечку газа), и оставался открытым при обычном уровне расхода газа.
  • Стопорный клапан, предотвращающий наполнение баллона газом более чем на 80-90 %%. Клапан находится в заправочной магистрали и закрывается при достижении указанной степени заполнения баллона. Ограничение максимального наполнения баллона необходимо для предотвращения чрезмерного повышения давления в нём в случае нагрева (например, на солнце в жаркую погоду)

Мультиклапан также может содержать в себе предохранительный клапан (стравливает газ при высоком давлении, например при перегреве баллона), пробку из легкоплавкого сплава (не допустить взрыва баллона при пожаре, сбросить газ в атмосферу, чтобы он просто сгорел) и дополнительный вентиль для отбора в двигатель паровой фазы при запуске холодного двигателя. Однако, наличие данных компонентов в мультиклапане не обязательно.

Баллоны для сжатого природного газа находятся на раме, под полом салона автобуса или на его крыше. Сжатый метан находится под давлением до 200 атмосфер. Несколько баллонов объединены в общую магистраль, имеется общий заправочный вентиль, каждый баллон также имеет собственный вентиль.

Газ из общей магистрали поступает в испаритель (подогреватель) — теплообменник, включён в систему жидкостного охлаждения, после прогрева двигателя газ подогревается (сжиженный газ испаряется) до температуры ≈75 °C. Далее газ проходит через магистральный фильтр.

Затем газ поступает в двухступенчатый газовый редуктор, где его давление снижается до рабочего. Современные газовые редукторы обычно совмещают эти два устройства (испаритель и собственно редуктор) в едином устройстве[2].

Далее, газ поступает в смеситель (или в карбюратор-смеситель или в смесительную проставку под штатным карбюратором, определяется конструкцией топливной аппаратуры). В силу того, что в смесителе происходит смешивание двух газов, их конструкция существенно проще чем конструкция бензиновых карбюраторов[3], в которых происходит смешивание двух разных фаз — жидкой (бензин) и газообразной (воздух), из-за чего в конструкции карбюратора имеются довольно сложные системы для поддержания постоянного состава смеси при разных расходах.

Двигатели разделяются на:

  • специальные (или модифицированные), предназначенные только для работы на газе, бензин используется краткосрочно при неисправности газовой аппаратуры, когда нет возможности произвести ремонт на месте;
  • универсальные, рассчитанные на длительную работу как на газе, так и на бензине.

Бензобак и топливный насос на автомобилях с газовыми двигателями сохраняются.

В холодное время года запуск двигателя, работающего на сжиженном газе производится путём отбора паровой фазы, после прогрева испарителя происходит переключение на жидкую фазу. Однако, для бензиновых двигателей, переоборудованных для работе на газе, крайне рекомендуется[4] пуск двигателя осуществлять на бензине, а на газ двигатель переключать после прогрева до температуры 40-50 °C.

А у нас в машине газ…

Пока бензин и дизельное топливо неумолимо дорожают, а всевозможные альтернативные силовые установки для автотранспорта остаются страшно далёкими от народа, проигрывая традиционным двигателям внутреннего сгорания в цене, автономности и эксплуатационных расходах, самым реальным способом сэкономить на заправке остаётся перевод автомобиля на «газовую диету». На первый взгляд это выгодно: стоимость переоборудования автомобиля вскоре окупается за счёт разницы в цене горючего, особенно при регулярных коммерческих и пассажирских перевозках. Недаром в Москве и многих других городах значительная доля муниципального автотранспорта уже давно переведена на газ. Но тут возникает закономерный вопрос: почему же тогда доля газобаллонных автомобилей в транспортном потоке и в нашей стране, и за рубежом не превышает нескольких процентов? Что таит обратная сторона газового баллона?

Наука и жизнь // Иллюстрации

Предупреждающие таблички на заправке установлены неспроста: каждое соединение технологического газопровода — потенциальное место утечек горючего газа.

Баллоны для сжиженного газа легче, дешевле и разнообразнее по форме, чем для сжатого, а потому их проще компоновать исходя из свободного пространства в автомобиле и необходимого запаса хода.

Обратите внимание на разницу в цене жидкого и газообразного топлива.

Баллоны со сжатым метаном в кузове тентованной «Газели».

Редуктор-испаритель в пропановой системе требует подогрева. На фото хорошо виден шланг, соединяющий жидкостный теплообменник редуктора с системой охлаждения двигателя.

Принципиальная схема работы газобаллонного оборудования на карбюраторном двигателе.

Схема работы оборудования для сжиженного газа без перевода его в газообразную фазу в двигателе внутреннего сгорания с распределённым впрыском.

Метановая заправка — это просто специализированная компрессорная станция на газопроводе. В абсолютном большинстве случаев здесь же имеется стационарная ёмкость для заправки сжиженным пропан-бутаном.

Пропан-бутан хранят и перевозят в цистернах (на фото — за синими воротами). Благодаря такой мобильности заправку можно разместить в любом удобном месте, а при необходимости быстро перенести в другое.

На пропановой колонке заправляют не только автомобили, но и бытовые баллоны.

Колонка для сжиженного газа внешне отличается от бензиновой, но процесс заправки похож. Отсчёт залитого топлива идёт в литрах.

Понятие «газовое автомобильное топливо» включает в себя две совершенно разных по составу смеси: природный газ, в котором до 98% приходится на метан, и производимый из попутного нефтяного газа пропан-бутан. Кроме безусловной горючести общим для них является ещё и агрегатное состояние при атмосферном давлении и комфортных для жизни температурах. Однако при низких температурах физические свойства этих двух наборов лёгких углеводородов здорово различаются. Из-за этого они требуют совершенно разного оборудования для хранения на борту и подачи в двигатель, да и в эксплуатации автомобили с разными системами газового питания имеют несколько существенных различий.

Сжиженный газ

Пропан-бутановая смесь хорошо знакома туристам и дачникам: именно её заправляют в бытовые газовые баллоны. Она же составляет основную долю газа, который впустую сгорает в факелах нефтедобывающих и перерабатывающих предприятий. Пропорциональный состав топливной пропан-бутановой смеси может различаться. Дело не столько в исходном составе нефтяного газа, сколько в температурных свойствах получаемого горючего. Как моторное топливо чистый бутан (С4Н10) хорош во всех отношениях, кроме того, что он переходит в жидкое состояние уже при 0,5°С при атмосферном давлении. Поэтому к нему добавляют менее калорийный, но более холодостойкий пропан (С2Н8) с температурой кипения –43°С. Соотношение этих газов в смеси задаёт нижний температурный предел применения топлива, которое по этой же самой причине бывает «летним» и «зимним».

Относительно высокая температура кипения пропан-бутана даже в «зимнем» исполнении позволяет хранить его в баллонах в виде жидкости: уже под небольшим давлением он переходит в жидкую фазу. Отсюда и другое название пропан-бутанового топлива — сжиженный газ. Это удобно и экономично: высокая плотность жидкой фазы позволяет уместить в малом объёме большое количество топлива. Свободное пространство над жидкостью в баллоне занято насыщенным паром. По мере расхода газа давление в баллоне остаётся постоянным до самого его опустошения. Водителям «пропановых» машин при заправке следует заливать баллон максимум на 90%, чтобы оставить внутри место для паровой подушки.

Давление внутри баллона прежде всего зависит от температуры окружающей среды. При отрицательных температурах оно падает ниже одной атмосферы, но даже этого достаточно для поддержания работоспособности системы. Зато с потеплением оно быстро растёт. При 20°C давление в баллоне составляет уже 3—4 атмосферы, а при 50°C достигает 15—16 атмосфер. Для большинства автомобильных газовых баллонов эти значения близки к предельным. А это значит, что при перегреве в жаркий полдень на южном солнцепёке тёмный автомобиль с баллоном сжиженного газа на борту… Нет, не взорвётся, как в голливудском боевике, а начнёт сбрасывать излишки пропан-бутана в атмосферу через предохранительный клапан, предназначенный именно для такого случая. К вечеру, когда вновь похолодает, топлива в баллоне окажется заметно меньше, зато никто и ничто не пострадает. Правда, как показывает статистика, отдельные любители дополнительно сэкономить на предохранительном клапане время от времени пополняют хронику происшествий.

Сжатый газ

Иные принципы лежат в основе работы газобаллонного оборудования для машин, потребляющих в качестве топлива природный газ, в обиходе обычно именуемый метаном по своему основному компоненту. Это тот же газ, что подаётся по трубам в городские квартиры. В отличие от нефтяного газа метан (СН4) обладает низкой плотностью (в 1,6 раза легче воздуха), а главное — низкой температурой кипения. Он переходит в жидкое состояние лишь при –164°С. Наличие небольшого процента примесей других углеводородов в природном газе не сильно изменяет свойства чистого метана. А значит, превратить этот газ в жидкость для использования в автомобиле невероятно сложно. В последнее десятилетие активно велись работы по созданию так называемых криогенных баков, позволяющих хранить в автомобиле сжиженный метан при температурах –150°С и ниже и давлении до 6 атмосфер. Были созданы опытные образцы транспорта и заправок под этот вариант топлива. Но пока практического распространения эта технология не получила.

А потому в подавляющем большинстве случаев для использования в качестве моторного топлива метан просто сжимают, доводя давление в баллоне до 200 атмосфер. Как следствие, прочность и соответственно масса такого баллона должны быть заметно выше, чем для пропанового. Да и помещается в одинаковом объёме сжатого газа существенно меньше, чем сжиженного (в пересчёте на моли). А это — уменьшение автономности автомобиля. Другой минус — цена. Существенно больший запас прочности, заложенный в метановое оборудование, оборачивается тем, что цена комплекта на автомобиль оказывается почти в десять раз выше аналогичной по классу пропановой аппаратуры.

Метановые баллоны бывают трёх типоразмеров, из которых в легковом автомобиле можно разместить только самые маленькие, объёмом 33 л. Но для того, чтобы обеспечить гарантированную дальность хода в триста километров, таких баллонов нужно пять, суммарной массой 150 кг. Понятное дело, что в компактной городской малолитражке возить постоянно такой груз вместо полезного багажа смысла нет. Поэтому есть резон переводить на метан лишь большие автомобили. Прежде всего, грузовики и автобусы.

При всём этом у метана есть два существенных преимущества перед нефтяным газом. Во-первых, он ещё дешевле и не привязан к цене на нефть. А во-вторых, метановое оборудование конструктивно застраховано от проблем с зимней эксплуатацией и позволяет при желании вообще обходиться без бензина. В случае с пропан-бутаном в наших климатических условиях такой фокус не пройдёт. Автомобиль по факту останется двухтопливным. Причина именно в сжиженности газа. А точнее, в том, что в процессе активного испарения газ резко охлаждается. В результате сильно падает температура в баллоне и особенно — в газовом редукторе. Чтобы аппаратура не замерзала, редуктор подогревают, встраивая в него теплообменник, соединённый с системой охлаждения двигателя. Но чтобы эта система начала работать, жидкость в магистрали надо предварительно подогреть. А потому запускать и прогревать мотор при температуре окружающего воздуха ниже 10°С рекомендуется строго на бензине. И лишь затем, с выходом мотора на рабочую температуру, переключаться на газ. Впрочем, современные электронные системы переключают всё сами, без помощи водителя, автоматически контролируя температуру и не допуская замерзания оборудования. Правда, для поддержания корректной работы электроники в этих системах нельзя досуха опустошать бензобак даже в жаркую погоду. Пусковой режим на газу является для подобной аппаратуры аварийным, и на него систему можно переключить лишь принудительно в случае крайней необходимости.

У метановой аппаратуры никаких трудностей с зимним пуском нет. Наоборот, на этом газе в морозы запустить двигатель даже легче, чем на бензине. Отсутствие жидкой фазы не требует и подогрева редуктора, который лишь понижает давление в системе с 200 транспортировочных атмосфер до одной рабочей.

Чудеса непосредственного впрыска

Сложнее всего переводить на газ со-временные двигатели с непосредственным впрыском топлива в цилиндры. Причина в том, что газовые форсунки традиционно размещаются во впускном тракте, где и происходит смесеобразование во всех остальных типах двигателей внутреннего сгорания без непосредственного впрыска. Но наличие такового напрочь перечёркивает возможность столь легко и технологично добавить газовое питание. Во-первых, в идеале газ тоже надо подавать прямо в цилиндр, а во-вторых, и это ещё более важно, жидкое топливо служит для охлаждения собственных форсунок непосредственного впрыска. Без него они очень быстро выходят из строя от перегрева.

Варианты решения этой проблемы есть, причём как минимум два. Первый превращает двигатель в двухтопливный. Он был придуман довольно давно, ещё до появления непосредственного впрыска на бензиновых моторах и предлагался для адаптации дизелей к работе на метане. Газ не воспламеняется от сжатия, а потому «газированный дизель» заводится на солярке и продолжает на ней же работать в режиме холостых оборотов и минимальной нагрузки. А дальше в дело вступает газ. Именно за счёт его подачи регулируют скорость вращения коленвала в режиме средних и высоких оборотов. Для этого ТНВД (топливный насос высокого давления) ограничивают по подаче жидкого топлива до 25—30% от номинала. Метан поступает в двигатель по собственной магистрали в обход ТНВД. Никаких проблем с его смазкой из-за снижения подачи солярки на высоких оборотах не возникает. Дизельные форсунки при этом продолжают охлаждаться проходящим через них топливом. Правда, тепловая нагрузка на них в режиме высоких оборотов всё равно остаётся повышенной.

Аналогичную схему питания стали применять и для бензиновых моторов с непосредственным впрыском. Причём работает она как с метановой, так и с пропан-бутановой аппаратурой. Но в последнем случае более перспективным считается альтернативное решение, появившееся совсем недавно. Всё началось с идеи отказаться от традиционного редуктора с испарителем и подавать пропан-бутан в двигатель под давлением в жидкой фазе. Следующими шагами стали отказ от газовых форсунок и подача сжиженного газа через штатные форсунки для бензина. В схему добавили электронный модуль согласования, подключающий по ситуации газовую или бензиновую магистраль. При этом новая система лишилась традиционных проблем с холодным пуском на газе: нет испарения — нет и охлаждения. Правда, стоимость оборудования для моторов с непосредственным впрыском в обоих случаях такова, что окупается оно только при очень больших пробегах.

Кстати, экономическая целесообразность ограничивает применение газобаллонного оборудования в дизелях. Именно из соображений выгоды для моторов с воспламенением от сжатия используют только метановую аппаратуру, причём подходящую по характеристикам лишь двигателям тяжёлой техники, оснащённым традиционными ТНВД. Дело в том, что перевод маленьких экономичных легковых моторов с дизеля на газ себя не окупает, а разработка и техническое воплощение газобаллонной аппаратуры для новейших двигателей с общей топливной рампой (common rail) по нынешним временам считаются экономически неоправданными.

Правда, есть и другой, альтернативный путь перевода дизеля на газ — путём полной конвертации в газовый двигатель с искровым зажиганием. У такого мотора уменьшается до 10—11 единиц степень сжатия, появляются свечи и высоковольтная электрика, и он навсегда прощается с дизельным топливом. Зато начинает безболезненно потреблять бензин.

Условия работы

Старые советские инструкции по переводу бензиновых автомобилей на газ предписывали шлифовать головки блока цилиндров (ГБЦ), чтобы поднять степень сжатия. Оно и понятно: объектом газификации в них выступали силовые агрегаты коммерческого транспорта, работавшие на бензине с октановым числом 76 и ниже. У метана же октановое число 117, а у пропан-бутановых смесей оно около ста. Таким образом, оба вида газового топлива существенно менее склонны к детонации, чем бензин, и позволяют поднять степень сжатия двигателя, чтобы оптимизировать процесс сгорания.

Кроме того, для архаичных карбюраторных моторов, оснащавшихся механическими системами подачи газа, увеличение степени сжатия позволяло компенсировать потерю мощности, возникавшую при переходе на газ. Дело в том, что бензин и газы смешиваются с воздухом во впускном тракте в совершенно разных пропорциях, из-за чего при использовании пропан-бутана, а особенно метана, двигателю приходится работать на существенно более бедной смеси. Как результат — снижение крутящего момента двигателя, приводящее к падению мощности на 5—7% в первом случае и на 18—20% во втором. При этом на графике внешней скоростной характеристики форма кривой крутящего момента каждого конкретного мотора остаётся без изменений. Она просто смещается вниз по «оси ньютон-метров».

Однако для двигателей с электронными системами впрыска, оснащаемых современными системами газового питания, все эти рекомендации и цифры не имеют почти никакого практического значения. Потому что, во-первых, их степень сжатия и так достаточна, и даже для перехода на метан работы по шлифовке ГБЦ совершенно не оправданны экономически. А во-вторых, согласованный с электроникой автомобиля процессор газовой аппаратуры организует подачу топлива таким образом, что как минимум наполовину компенсирует вышеозначенный провал по крутящему моменту. В системах же с непосредственным впрыском и в газодизельных моторах газовое топливо в отдельных диапазонах оборотов и вовсе способно поднимать крутящий момент.

Кроме того, электроника чётко отслеживает необходимое опережение зажигания, которое при переключении на газ должно быть больше, чем для бензина, при прочих равных условиях. Газовое топливо горит медленнее, а значит, и поджигать его нужно раньше. По этой же причине возрастает тепловая нагрузка на клапаны и их сёдла. С другой стороны, меньшей становится ударная нагрузка на цилиндро-поршневую группу. Кроме того, для неё зимний пуск на метане существенно полезнее, чем на бензине: газ не смывает масло со стенок цилиндров. Да и вообще в газовом топливе не содержится катализаторов старения металлов, более полное сгорание топлива уменьшает токсичность выхлопа и нагар в цилиндрах.

Автономное плавание

Пожалуй, наиболее заметным минусом в газовом автомобиле становится его ограниченная автономность. Во-первых, расход газового топлива, если считать по объёму, получается больше, чем бензина и тем более солярки. А во-вторых, газовая машина оказывается привязанной к соответствующим заправкам. Иначе смысл её перевода на альтернативное топливо начинает стремиться к нулю. Особенно сложно тем, кто ездит на метане. Метановых заправок очень мало, и все они привязаны к магистральным газопроводам. Это просто небольшие компрессорные станции на ответвлениях главной трубы. В конце 80-х — начале 90-х годов ХХ века в нашей стране пытались активно переводить транспорт на метан в рамках государственной программы. Именно тогда и возникло большинство метановых заправок. К 1993 году их было построено 368, и с тех пор это число если и выросло, то совсем незначительно. Большинство заправок находится в европейской части страны вблизи федеральных трасс и городов. Но при этом их расположение определяли не столько с точки зрения удобства автомобилистов, сколько с точки зрения газовиков. Поэтому лишь в очень редких случаях газовые заправки оказались непосредственно у шоссе и практически никогда внутри мегаполисов. Почти везде, чтобы заправиться метаном, необходимо сделать крюк на несколько километров в какую-нибудь промзону. Поэтому, планируя дальний маршрут, эти заправки надо искать и запоминать заранее. Единственное, что удобно в такой ситуации, — стабильно высокое качество топлива на любой из метановых станций. Газ из магистрального газопровода весьма проблематично разбавить или испортить. Разве что фильтр или система осушки на какой-то из таких заправок может внезапно выйти из строя.

Пропан-бутан можно перевозить в цистернах, и благодаря этому свойству география заправок для него существенно шире. В некоторых регионах им можно заправиться даже в самом дальнем захолустье. Но изучить наличие пропановых заправок на предстоящем маршруте тоже не помешает, чтобы их внезапное отсутствие на шоссе не стало неприятным сюрпризом. При этом сжиженный газ всегда оставляет долю риска попасть на топливо не по сезону или просто некачественное.

Фото автора.