Что нужно знать об установке метанового оборудования на автомобиль?

Сравнение газа и бензина по разным критериям

При выборе типа горючего необходимо оценить все факты за и против, которые можно разделить на категории:

• ценовые характеристики топлива и дальность хода без дозаправки;
• токсичность выхлопа и влияние на атмосферу в салоне;
• ресурс поршневой группы и механизма газораспределения;
• мощность и крутящий момент мотора;
• простота запуска при низкой температуре окружающей среды.

Следует учесть, что для запуска мотора с системой подачи газа требуется бензин. Запас жидкого горючего хранится в стандартном баке или отдельной емкости, теоретически автомобили имеют увеличенный запас хода без дозаправки. После запуска двигателя подача бензина отключается вручную тумблером или блоком управления (алгоритм зависит от конструктивных особенностей и поколения газобаллонной аппаратуры).

Стоимость

При оценке финансовой рентабельности необходимо учитывать как цену топлива и оборудования, так и пробеги. Например, неэтилированный бензин сорта А-95 на середину осени 2020 г. имеет среднюю цену 45 руб. за литр, а газ (сжатая смесь пропана и бутана) обойдется водителю в сумму от 25 руб. При расчете необходимо учесть увеличение расхода горючего на 25-35%, поэтому газобаллонное оборудование окупится через 1-2 года при ежемесячных пробегах в пределах 2 тыс. км.

Экологичность

При оценке экологичности следует учитывать особенности выхлопной системы двигателя. Например, на моторах с каталитическими нейтрализаторами с обратной связью отработавшие газы дожигаются и удовлетворяют нормам Евро-3 и выше, поскольку в процессе сгорания природного газа выделяется меньше углеводородов, угарного газа и окислов азота, которые дожигаются в нейтрализаторе. В результате падает нагрузка на узел и увеличивается ресурс. На газовых машинах с карбюраторной системой питания без нейтрализатора снижаются вредные выбросы в атмосферу.

Безопасность для двигателя

При подаче газообразного топлива на стенках цилиндров сохраняется слой смазки, пары топлива не проникают в поддон и не ускоряют деградацию смазки. Улучшенные условия работы положительно сказываются на ресурсе сопрягаемых деталей, пробег до капитального ремонта увеличивается на 30-50%. Для продления срока службы двигателя необходимо проводить своевременное техническое обслуживание с использованием моторного масла с рекомендуемой производителем вязкостью.

Повышенное октановое число газового горючего предотвращает детонационный процесс сгорания, кроме того, в топливе отсутствуют вредные присадки и сфальсифицировать смесь невозможно.

Мощность

При применении газового оборудования на карбюраторных моторах падение мощности и крутящего момента составляет 15-20%. При эксплуатации машины с полной загрузкой водителю приходится сильнее открывать дроссельную заслонку при разгоне или движении в гору. В результате возрастает расход горючего и снижается экономическая эффективность с одновременным продлением срока окупаемости аппаратуры.

Запахи в салоне

При исправной системе выпуска отработавших газов посторонние запахи в салон не попадают. При повреждении прокладок, трубопроводов или гофрированной секции появляются посторонние звуки, часть выхлопа проникает к пассажирам. Дефект встречается на любых моторах и не зависит от типа горючего. Не допускается утечка паров топлива из резервуаров для хранения или соединительных шлангов (требование касается как бензина, так и газовой смеси).

Эксплуатация зимой

Запуск мотора с газобаллонным оборудованием зимой не сложнее процедуры старта бензинового двигателя. Водителю необходимо следить за состоянием аккумуляторной батареи, стартера, соединительных проводов и заливать в картер масло с соответствующими характеристиками вязкости. Для упрощения запуска при температурах ниже -40°С используют внешние системы обогрева или автономные отопители Webasto или Eberspacher. В зимнее время экономичность мотора падает на 10-25% вне зависимости от агрегатного состояния топлива.

Пропан-бутан

Пропан-бутан – синтетическое топливо. Его получают из нефти и сконденсированных нефтяных попутных газов. Чтобы эта смесь оставалась жидкой, ее хранят и перевозят под давлением в 1,6 МПа (16 атмосфер). Газобаллонная аппаратура для сжиженного пропан бутана несколько проще. Процесс заправки машин на газонаполнительных станциях несложен и очень похож на заправку бензином.

По своим свойствам сжиженный пропан-бутан почти не отличается от сжатого природного газа. То же высокое октановое число, те же неплохие экологические и эксплуатационные показатели. Есть у сжиженного пропан бутана и преимущество перед метаном – 225 литров этого горючего хватает на пробег около 500 километров, а метана, помещающегося в восьми баллонах – на вдвое меньший. На сжиженном газе работает вдвое меньше машин, чем на сжатом и вот почему. Пропан бутана получают в 20…25 раз меньше, чем добывают природного газа.

Понятие октанового числа

Октановое число представлено в виде меры, которая определяет химическую стойкость топлива к автоматическому зажиганию. Детонационная стойкость прямо пропорциональна величине ОЧ. Топливно-воздушная смесь сжимается под воздействием поршня во время такта сжатия. Высокое давление может спровоцировать самопроизвольное возгорание смеси, и это проблема, если детонация произошла до того, как свеча зажигания дала искру.

Сопровождается данный процесс шумовым эффектом, напоминающим звон монет в керамической копилке. Объяснить такие звуки можно образованием волн высокого давления, между которыми происходит столкновение.

Последствия самовозгорания могут быть представлены серьёзными повреждениями внутренних элементов мотора, поршневые отверстия могут расправиться, а шатуны погнуться. Двигатель выходит из строя.

С современными двигателями таких неприятностей практически не происходит благодаря наличию специальных компьютерных блоков управления. Соответствующие детонационные датчики монтируются на блок мотора и своевременно определяют частоты, указывающие на риск детонации.

После фиксации подобных частот управляющий КПП модуль возвращает контроль воздушно-топливной смеси. Происходит оттягивание момента появления искры в свечах, снижение уровня наддува в моторе или коррекция состава топливной смеси для предотвращения поломки.

ОЧ и степень сжатия

Разработки автомобильных концертов ориентированы на предотвращение самовозгорания в узлах мотора, поэтому двигатели производятся с высокой степенью сжатия. В данном контексте именно октановое число имеет первостепенное значение, поскольку топливо с высоким октановым числом требуется для двигателей с высокой степенью сжатия. Применяются они преимущественно в представительских или спортивных автомобилях. Степень сжатия в современных авто может составлять 10 к 1, однако встречаются и более высокие показатели.

Конкретное ОЧ разработано заводом-изготовителем отдельно для каждый модели и марки машины. Характеристики такого рода указаны в инструкции по эксплуатации, но к чему приведет игнорирование рекомендаций?

Использование топливной жидкости с меньшим ОЧ, чем требуется, приводит к следующим последствиям:

детонация;

Если же октановое число в топливе, наоборот, выше, чем нужно, последствия будут не такими плачевными. Речь идёт о незначительном снижении динамики, поскольку горючая смесь будет сгорать дольше.

Метан

Метан также называют сжатым природным газом СПГ так как он имеет природное происхождение. Этот газ не имеет запаха и цвета и является простейшим углеводородом. Из-за особых химических характеристик хранение данного газа в жидком состоянии невозможно. Этот тип альтернативного топлива для двигателей внутреннего сгорания используется реже нежели СНГ (пропан) по ряду причин, о которых вы скоро узнаете. Простые баллоны для метановой установки не подходят по той причине, что метан содержится в специальных резервуарах под высоким давлением порядка 220 атмосфер. Стенки такого баллона довольно толстые, от 0.6 см и толще. Для увеличения прочности используется бесшовная конструкция баллона. Вес такого баллона превышает 60 кг, а объем газа, который в них хранится, варьируется в диапазоне от 11 до 15 кубометров. Кроме того, баллоны для метана используются исключительно цилиндрические, тороидальные не подходят ни в коем случае. Отличается также и КПД топлива, на метане мотор сжигает на 10-20% больше нежели на бензине. То есть, в переводе на цифры получается, что 1 кубометр метана равен 1 литру бензина. Из-за чего на метановом ГБО принято использовать сразу несколько довольно громоздких баллонов. Снижение мощности при этом составляет порядка 20%, это объясняется тем, что метан имеет меньшую теплоотдачу, а при поступлении в двигатель занимает большой объем в цилиндрах. Отличия касаются также и степени сжатия, у СНГ приемлемым является соотношение 11:1, в то время как для СПГ этот показатель составляет — 13:1. При этом необходимо понимать, что существенное увеличение степени сжатия сделает невозможным использование бензина в качестве топлива.

Подача газового топлива осуществляется посредством мембранных редукторов, для пропана используются одноступенчатые редукторы, для метана — двух. Цена газовых редукторов примерно одинаковая, чего не скажешь о баллонах. Как я писал выше, для метана используется более прочный бесшовный баллон, цена которого может варьироваться в диапазоне от $400 до $800.

Коррекция зажигания. Для улучшения эффективности работы мотора при использовании ГБО применяют корректировку зажигания. Из-за более высокого октанового числа газовое топливо горит медленнее, а значит зажигать ее следует раньше. На ГБО 4 поколения используется специальное устройство под названием вариатор УОЗ, о котором я уже рассказывал в предыдущих своих статьях. Также может производиться перепрограммирование микроконтроллера. В карбюраторных ДВС производится ручная корректировка трамблера, он смещается на определенный угол.

Отличается также и установка пропан-бутанового ГБО и ГБО работающего на метане. В большей мере речь идет о безопасности. Так для метановых установок выносное заправочное устройство (ВЗУ) должно устанавливаться за пределами багажного отделения, то есть на внешней стороне кузова (как правило бампер). В то время как для пропана место ВЗУ может располагаться где угодно, в бампере, в лючке бензобака, в багажнике и т. д.

Большое внимание уделяется метановым газовым магистралям, которые должны проходить в специальных вентиляционных рукавах. Сам рукав должен оснащаться эжектором с выходом в забортное пространство

Магистрали должны быть оснащены деформационными навивками, которые позволяют предупредить разрыв, протирание от вибрации или деформацию в случае аварии.

Метановые баллоны крепятся максимально тщательно и надежно, в местах вероятных трений устанавливаются специальные мягкие прокладки.

Что касается пропан-бутана, здесь обязательно наличие мультиклапана, который выполняет сразу несколько функций: контролирует заполнение баллона, стравливает избыточное давление, а также выступает в качестве запорной арматуры. Баллоны должны регулярно проходить процедуру освидетельствования и располагаться вне краш-зоны. То есть в местах с наименьшей вероятностью повреждения в случае ДТП, как правило, это область заднего ряда сидений, багажник или место где располагается запаска.

На сегодня все

Как видите отличий между двумя типами газа довольно много и заключаются они даже не в химическом или молекулярном составе… Важно знать и понимать на каком именно газе ездит ваш автомобиль для того, чтобы знать на какой заправке вам заправляться, а также как именно и с какой частотой вам обслуживать ваш автомобиль

Свои вопросы и пожелания вы можете оставить, используя форму для комментариев. Буду рад если вы дополните меня, в случае если я упустил какой-то важный момент

Всем пока, спасибо за внимание и до новых встреч на ГБОшнике

И ещё о достоинствах ГБО

Не стоит забывать и о противоугонных возможностях газовой аппаратуры, устанавливаемой на инжекторные автомобили: отсоединив легкосъемный коммутатор, можно надежно заблокировать подачу обоих видов топлива при попытке несанкционированного пуска двигателя. Также положительно оценят систему владельцы дорогих иномарок, оснащенных впрыском топлива и каталитическим нейтрализатором. Помимо существенной экономии на высокооктановом бензине (литр АИ 98 стоит в 2,6–3 раз больше литра газа), использование газа бережет дорогую в ремонте систему впрыска и существенно продлевает «жизнь» каталитического нейтрализатора.

Еще одним аргументом в пользу газового оборудования является минимальная амортизация. При правильной эксплуатации оборудования межремонтный период до замены резинотехнических изделий составит не менее 5 лет. Более того, многие детали газовой аппаратуры могут быть переустановлены на другой автомобиль, продолжая служить еще долгое время.

Источник

Особенности установки и эксплуатации ГБО на разных видах топлива

Общая особенность у ГБО на метане и пропане одна – ее лучше делать у специалистов. Это обеспечит надежное качество сборки и высокую безопасность. Кроме того, специалисты учитывают ряд деталей, которые обычному человеку не известны, а их игнорирование может привести к серьезным поломкам или аварии.

Главным различием, отличающим установку газового оборудования, работающего на метане, от его конкурента, является цена. Кроме того, баллоны от метана намного массивнее и занимают намного больше места, чем аналогичные по объему баллоны пропана. Эта особенность не позволит установить все необходимое в транспортном средстве малого размера.

Преимущества и недостатки

Отдельно хотелось бы подчеркнуть, СУГ является третьим по популярности моторным горючим в мире. Поговорим о топливе СУГ для автомобилей отдельно: что за преимущества вознесли его до таких высот?

• СУГ запросто может заменить традиционный бензин, при этом, возможно одновременное использование обоих видов топлива;
• Сжиженный газ более экологичный, формирует менее токсичный выхлоп;
• Оставляет на внутренних частях и узлах ДВС меньше нагара;
• Не образовывает внутри движка конденсат, не смывает масляную пленку с поршней. Все это значительно повышает срок службы двигателя внутреннего сгорания;
• Обладает более высоким октановым числом;
• Сокращает расход смазочных жидкостей;
• Увеличивает межремонтный интервал двигателя;
• Расходуется экономнее;
• Стоит дешевле бензина.

Вот почему топливо марки СУГ сегодня настолько востребовано. Однако, у сжиженного углеводородного газа есть и другие достоинства:

1. Простота и легкость транспортировки позволяет газифицировать отдельные хозяйственные и жилые массивы, без необходимости тянуть многокилометровые трубопроводы;
2. Высокие теплотворные качества (выше, чем у твердого сырья);
3. Широта и комплексность применения;
4. Относительная легкость добычи и регулировки (реализации).

Чтобы быть полностью объективными, приведем и минусы СУГ топлива:

• При применении в качестве топлива в ДВС, незначительно снижает мощность движка, а также увеличивает скорость разгона до 100 км/ч.;
• Установка ГБО в автомобиль обходится недешево;
• Баллон придется возить в багажнике, соответственно, сократится его полезная площадь;
• СУГ топливо предполагает более частую (2-3 раза в год) замену воздушных фильтров в авто, а также ежегодное обновление газовых фильтров;
• Низкоразвитая сеть газовых заправок (их можно найти в приложении Яндекс Заправки) и сервисных центров по ремонту ГБО;
• Риск утечки (низкий, но он есть).

Популярность СУГ топлива в мире обусловлена широтой его полезных свойств, большой сферой применения, простотой добычи. Сжиженный газ применяют и в автопроме, и в промышленной сфере и для хозяйственно-бытовых нужд.

При переходе на ГБО обращайтесь с оборудованием бережно, тщательно соблюдайте технику безопасности. Следуйте рекомендациям мастеров по установке и регулярно проверяйте надежность крепежа баллона.

Виды топлива

Если не брать в расчет спирт и электричество, двигатели автомобилей традиционно используют два вида топлива:

Каждый по-своему хорош и обеспечивает транспортным средствам заложенные конструкторами характеристики. Перевод автомобилей на газ в большей степени вызван экономическими причинами. Хотя автопроизводители уже не стесняются использовать фирменные газовые установки, позволяющие придавать силовым агрегатам новые качества.

Для ясности отметим, что из газов пока широкое применение получили тоже два вида:

Автомобильный пропан-бутан хранится в жидком состоянии. Метан, напротив, исключительно в газообразном. Причем для дизельных и бензиновых моторов применимы разные варианты, но чаще используются определенные, что обусловлено отличиями самих газов и размерами ТС. Например, легковое авто на газ метан переоборудуют реже, чего не скажешь о джипах, грузовиках и так далее. Не делают этого и на современных автомобилях, поскольку последние поколения ГБО рассчитаны исключительно на пропан.

В чем отличия

Прежде чем приступить к установке ГБО, необходимо разобраться, что лучше для конкретного двигателя: метан или пропан-бутан. Ведь каждый газ имеет свои характеристики, которые в различной степени влияют на работу ТС, компоненты двигателя, безопасность и экологию. Общее, что роднит названные газы, – это отсутствие цвета и запаха, но используются метан и пропан по-разному и придают моторам отличающиеся характеристики.

В разное время года на АЗГС в составе смеси меняется соотношение: зимой больше пропана, а летом – бутана.

Технические характеристики

Основное отличие метана от пропана заключается в том, что это газ природного происхождения. Пропан получается при крекинге нефтепродуктов. Видимо, по этой причине структурная формула метана не позволяет использовать его в жидком состоянии.

Октановое число пропана и метана выше, чем у бензина. Это примерно 100 и 110 соответственно. У метана оно чуть выше, поэтому двигатель на нем экономичнее. Его использование дает в полтора раза больший экономический эффект. Стоимость ниже в сравнении с бензином, чем стоимость пропана (примерно в 1,5 раза). Расход на метане ниже процентов на тридцать.

Ввиду того, что давление метана в баллоне авто очень велико (в районе 270 атмосфер), баллон должен иметь определенную форму и толщину стенок. Такие большие размеры и масса делают использование метана на легковых автомобилях сомнительным предприятием.

Пропан можно содержать в емкости любой формы, которую часто адаптируют под технологические вырезы в корпусе авто.

Запас хода на метане всегда будет меньше. На одном и том же авто на метане и пропане разница в пробеге на одной заправке будет существенной. Дело в том, что большой запас метана требует объемных и тяжелых баллонов, размещать которые чаще негде. Да и конструкцию ТС утяжелять лишний раз никому не хочется.

Если рассмотреть все минусы и плюсы авто на метане, то складывается впечатление, что он лучше. Может быть, так оно и есть, но стоит учесть, что бензиновый двигатель после перехода на метан теряет больше тяги. Правда, работает при этом тише и более плавно, чем на пропане. Но и стоит ГБО под метан раза в два больше.

А при переоснащении дизелей этот газ просто идеален. Чем отличается метан от пропана на авто с дизельной силовой установкой? В первом случае придется полностью переделать систему подачи топлива и установить систему зажигания. Пользоваться соляркой уже будет нельзя. Но достигается максимально возможная экономичность.

Экологичность

Разница между пропаном и метаном имеется и в вопросе влияния на окружающую среду. Метан менее вреден. Это чисто природный продукт, который сгорает полностью. При этом он совсем не выделяет в атмосферу смолы, чего не скажешь о пропане, добытом из нефти.

Безопасность

Машина на метане менее опасна для водителя и пассажиров. Взрывоопасная концентрация у этого газа вдвое ниже, чем у пропана. Кроме того, последний токсичнее. Более летучий метан при утечке быстрее уходит из салона, оказывая меньше вреда. И на детали мотора он меньше влияет в худшую сторону.

Тетраэтилсвинец (ТЭС)

Использовать ТЭС в качестве антидетонатора начали еще в 1921 г, и по сегодняшний день он является одним из наиболее дешевых и эффективных средств, но запрещенных почти во всех странах.

Тетраэтилсвинец не применяют в чистом виде, поскольку образующийся металлический свинец осаждается на стенках цилиндров двигателя, что приводит к его отказу. По этой причине в смеси с ТЭС вводят, так называемые, выносители, которые образуют с металлическим свинцом летучие соединения. Выносители обычно представляют собой хлор — или бромсодержащие соединения. Смесь ТЭС и выносителя называют этиловой жидкостью, а бензин, содержащий добавки этиловой жидкости, — этилированным. Этилированным можно считать бензин, содержащий свинца от 0,013 г. на куб дм. и более.

Этиловая жидкость очень эффективна в повышении антидетонационных свойств топлив. Добавка долей процента этиловой жидкости в бензин позволяет увеличить его октановое число на 5—10 пунктов. Самая эффективная концентрация ТЭС составляет 0,5—0,8 г на 1 кг бензина. Более высокие концентрации ведут к повышению токсичности топлива, тогда как детонационная стойкость возрастает незначительно. С ростом содержания ТЭС также может снижаться надёжность работы двигателя из-за накопления свинца в камере сгорания. Если в топливе содержится сера, то эффективность тетраэтилсвинца резко снижается, поскольку образующийся сернистый свинец препятствует разложению перекисей. При хранении этилированных бензинов их детонационная стойкость уменьшается в результате разложения ТЭС. Этот процесс ускоряется при наличии в топливе воды, осадков, смол, хранении при повышенной температуре и др.

Если тетраэтилсвинец считается самой эффективной присадкой, так почему же он запрещен? Ответ прост: ТЭС очень ядовит и является канцерогенным веществом. Он может проникать в кровь человека через поры кожи и постепенно накапливаться в ней. Также возможно попадание в организм через дыхательные пути, что может вызвать тяжёлые заболевания, острые отравления и даже смерть.

В Евросоюзе этилированный бензин был запрещён с 1 января 2000 года, хотя большинство стран-членов ввело подобный запрет значительно раньше. В Великобритании продолжают производить небольшие количества этилированного бензина, облагаемого повышенным налогом. Китай отказался от использования ТЭС в 2000 году, но некоторое количество бензина производится на экспорт. В России этилированный бензин был запрещён с 15 ноября 2002 года.

Разумеется, октаноповышающих присадок на рынке великое множество, но не каждая дает желаемый результат, если и вовсе не причиняет вреда автомобилю и окружающей среде. Мы уверены, наш ТОП поможет производителям выбрать присадку для получения качественного бензина и уберечь автомобили потребителей от возможных негативных последствий.

Можно ли смешать 92-й и 95-й бензин? Какие последствия?

Современная технология перегонки нефти позволяет сразу получить 92-й бензин. 95-й отличается от него наличием легких эфирных присадок. Соответственно, бензин с большим октановым числом имеет меньшую удельную плотность. При смешении двух сортов образуется топливо с неким усредненным показателем детонационной устойчивости. Однако, если оставить машину на стоянке, бензин расслоится. Внизу бака, возле заборного патрубка бензонасоса, окажется тяжелый 92-й, а вверху — 95-й. В результате двигатель сначала выработает низкооктановое топливо, а затем высокооктановое. В ситуации с 92 и 95 это не принесет особого вреда мотору.

Хуже, когда автомобилисты таким способом пытаются «дотянуть» октановое число 80-го до 92. В этом случае, после разделения фракций, двигателю приходится работать на 80-м.

Учитывая небольшую разницу в стоимости топлива с разным октановым числом, попытки смешивать его экономически не оправданы.