В тридцатые годы прошлого века англичанин Барнетт получил патент на газовый двигатель, а в 1860 году француз Э. Ленуар построил мотор, работающий на смеси воздуха и газа. Такой выбор горючего никого не удивил – бензина еще не было. О газе, как о возможном моторном топливе, надолго забыли. Через 100 лет, в конце тридцатых годов прошлого столетия, возродилась мысль о его использовании. Исследования показали перспективность использования газа, как топлива для автомобилей. Газовое топливо сгорает полнее, поэтому в выхлопе газового двигателя в несколько снижается окись углерода.
В конце 40-х и начале 50-х годов в СССР было освоено производство газобаллонных автомобилей, использовавших сжатый природный газ.
Горючие газы, применяемые в качестве топлива для газобаллонных автомобилей
1. Сжиженные нефтяные газы (СНГ).
2. Компримированные (сжатые) природные газы (КПГ).
3. Сжиженные природные газы (СПГ).
Сжиженные нефтяные газы при нормальных температурах (в диапазоне от –20 °C до +20 °C) и относительно небольших давлениях (1,0...2,0 МПа – 10...20 кгс/см2) находятся в жидком состоянии. Их основные компоненты – этан, пропан, бутан. Получают их при добыче и переработке нефти и поэтому их называют сжиженные нефтяные газы (СНГ).
Компримированные (сжатые) природные газы (КПГ) при нормальных температурах и любых высоких давлениях находятся в газообразном состоянии. К таким газам относится метан. Он является основной частью добываемых природных газов. Главным недостатком природного газа, его, как топлива для автомобилей, является очень низкая объёмная концентрация энергии. По этой причине для использования газа в качестве топлива на транспортном средстве его надо предварительно сжать до высоких давлений и заполнить им специальные баллоны.
Сжиженные природные газы (СПГ) имеют такое же происхождение и состав, как и компримированные природные газы. Они получаются охлаждением метана до минус 162 °C. Хранятся в теплоизолированных ёмкостях.
В настоящее время многие переоборудуют свои автомобили, переводя их на газовое топливо.
Для газобаллонных автомобилей разработан стандарт, согласно которому газобаллонное оборудование должно быть рассчитано на работу в диапазоне температур, указанных в таблице.
В качестве топлива в газобаллонных автомобилях используют природный газ и сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан).
Природный газ, как топливо для автомобилей, имеет ряд преимуществ перед бензином и сжиженным нефтяным газом на пропан-бутане:
- двигатель на природном газе не более опасен, чем бензиновый, и менее, чем на пропан-бутане, поскольку природный газ легче воздуха и при утечке не скапливается, а поднимается вверх и удаляется по вентиляционным каналам, не создавая взрывоопасной смеси;
- автомобиль на сжатом газе намного чище бензинового. Количество двуокиси углерода в выхлопных газах ниже на 25 %, а моноокиси углерода (СО) – в несколько раз;
- сжатый метановый газ гораздо дешевле бензина и пропан-бутана;
- природный газ имеет более высокое октановое число, чем бензин, что позволяет повышать степень сжатия и, как следствие, мощность двигателя;
- использование природного газа в качестве топлива позволяет увеличить срок службы двигателя на 50-70 %, срок службы свечей – на 30-40 %, расход масла снижается благодаря увеличению периодичности его замены в 2-3 раза.
К недостаткам природного газа как автомобильного топлива можно отнести:
- переводится в сжиженное состояние только при очень низкой температуре (-163º С);
- высокая стоимость баллонов для хранения сжатого газа по сравнению с обычными бензобаками, а также с баллонами для сжиженного пропан-бутанового газа.
Природный газ, используемый в качестве топлива для автомобилей, находиться в прочных тяжёлых баллонах в сжатом состоянии под большим давлением. От этого полезная грузоподъёмность автомобилей снижается на 15-20 % по сравнению с грузоподъёмностью базовых автомобилей. Запас хода газобаллонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе, ниже запаса хода автомобилей, работающих на бензине и сжиженном газе, в 1,5 -2 раза.
Сжиженные газы.
Основными компонентами сжиженных газов являются два углеводорода: пропан С3Н8, бутан С4Н10 и их смеси. Критическая температура пропана +97 градусов, а бутана +126 градусов, поэтому эти углеводороды при температурах ниже критических и незначительном увеличении давления можно перевести в жидкое состояние при +20 градусов. Для хранения сжиженных газов газобаллонные автомобили рассчитаны на рабочее давление 1,57 МПа. Этого давления достаточно, для того чтобы поддерживать чистый пропан в жидком виде при температурах ниже +48 градусов.
Сжиженный нефтяной пропан-бутановый газ обладает рядом преимуществ перед бензином:
- благодаря отсутствию растворяющих и смазывающих свойств газа увеличивается срок службы моторного масла в 1,5-2 раза;
- практически не содержит серы, которая вызывает сильную коррозию деталей и износ;
- не накапливаются смолистые отложения в топливной системе и камере сгорания (сжиженный нефтяной газ растворяет их), улучшается работа системы зажигания и возрастает срок службы свечей зажигания на 40 %;
- снижается токсичность выхлопных газов: окиси углерода (СО) в 2-3 раза, окиси азота (NO) 1,2 раза, углеводородов (СН) в 1,3-1,9 раза, обеспечивается сохранность катализаторов;
Недостатком сжиженного газа является необходимость установки дополнительного бака.
Еще один минус: ухудшение разгонной динамики автомобиля (на 5%), что, впрочем, компенсируется некоторым увеличением расхода газа.
На установку газобаллонного оборудования придётся затратится: установка газового баллона ёмкостью 50 - 60 л владельцам автомобилей ВАЗ, Волга и Иномарок обойдётся примерно в 18000 руб.
При средней стоимости заправки 19-28 рублей за литр, что в почти в 2 раза дешевле бензина, если годовой побег автомобиля 10-15 тысяч, затраты окупятся не скоро. Но если ежедневный пробег составляет сотню-полторы километров, то оборудование окупит себя за полгода.
Проанализировав расходы на затраты горючего, решайте, что Вам выгоднее.
