Наверное, нет уже смысла обсуждать актуальность перехода на газомоторное топливо.
Острейшая конкуренция в мире грузовой и пассажирской логистики — очевидна. Выживут лишь те компании, которые смогут снизить издержки, а существенным резервом является только экономия ГСМ ( ну нельзя же ведь вообще не платить водителям 🙂 )
Ошеломляющий успех СУГа в 1,5 млн. единиц бензиновых двигателей, использующей пропан-бутан в качестве газомоторного топлива, показал, что сегодня в большинстве регионов РФ у перевозчиков фактически не осталось выбора, если у тебя Газель или ПАЗ, то или использование СУГа или уход с рынка.
Итак, Вы уже готовы начать экономить на солярке, но не знаете с чего начать. Именно для Вас и написана эта статья.
Далее, нажимайте на плюсики и интересующие Вас разделы будут раскрываться.
Двигатели, работающие на газомоторном топливе появились существенно раньше своих собратов на жидком топливе. Так первые двигатели Оттто были именно газовыми. Однако дизельный двигатель без существенных доработок не может работать на газовом топливе. Разберемся почему же.
Дизельный двигатель является двигателем, воспламенение топлива в котором осуществляется при нагревании от сжатия. Стандартный дизельный двигатель не может работать на газовом топливе, потому что газы обладает существенно более высокой температурой воспламенения чем дизельное топливо ( ДТ — 300-330 С, пропан — 466 С, метан — 650 С ) , которая не может быть достигнута при степенях сжатия, используемых в дизельных двигателях.
Второй причиной, по которой дизельный двигатель не сможет работать на газовом топливе является явление детонации, т.е. не штатного ( взрывообразного горения топлива, которое возникает при избыточной степени сжатия. Для дизельных двигателей используются степень сжатия топливо-воздушной смеси в 14-22 раза, газовый двигатель может иметь степень сжатия до 12-14 раз.
Поэтому, для перевода дизельного двигателя в газомоторный режим потребуется сделать две основных вещи:
- Снизить степень сжатия двигателя
- Как-то поджечь газовое топливо ( например искрой от свечи, как на картинке ниже)
После этих доработок Ваш двигатель будет работать только на газовом топливе. Возврат в дизельный режим возможен, только после проведения специальных работ. Исключением являются только двигатели, работающие в газодизельном режиме ( см. ШАГ 3 ).
После перевода в газомоторный режим дизельный двигатель не только не ухудшит свои основные эксплуатационные характеристики ( мощность, момент ), но станет работать существенно тише, существенно улучшатся основные экологические показатели.
Газовый двигатель существенно превосходит по всем экологическим характеристикам аналогичный по мощности двигатель, работающий на дизельном топливе и уступает по уровню выбросов только электрическим и водородным двигателям.
Особенно это заметно по такому важному для крупных городов показателю как дымность. Всех горажан изрядно раздражают дымные хвосты за ЛИАЗами 🙁 На метане этого не будет, так при горение газа сажеобразование отсутствует !
Как правило экологический класс для метанового двигателя — это Евро-4 ( без использования мочевины или системы рецеркуляции газов ). Однако при установке дополнительного катализатора можно повысить экологический класс до уровня Евро-5.
На практике используются только два вида газомоторного топлива — чистый метан и пропан-бутановая смесь ( СУГ ).
Метан, как газомоторное топливоМетан на борту автомашины хранится в газообразном состоянии под высоким давлением в 200 атмосфер в специальных баллонах. Часто автомобильный метан называют Компримированным природным газом ( КПГ ) или по английски Compressed natural gas ( CNG ). Оба этих названия подчеркивают, что метан хранится в сжатом (компримированном) виде
В настоящее время используются 4 типа баллонов для хранения сжатого метана:
- Тип-1 цельнометаллические баллоны. Вес одного литра баллона — 1-1,1 кг.
- Тип-2 металопластиковые частично композитные баллоны . Вес одного литра баллона — 0,75-0,85 кг.
- Тип-3 металопластиковые полностью композитные баллоны . Вес одного литра баллона — 0,33-0,65 кг.
- Тип-4 пластиковые баллоны с карбоновым упрочнением . Вес одного литра баллона — 0,22-0,33 кг.
Наибольшее распространение получили баллоны Типа-2, так как баллоны Типа-1 слишком тяжелы, а баллоны Типа 3 и 4 слишком дороги.
Баллоны Типа-2 для хранения метана выглядят так:
Система хранения метана в сборе выглядит так:
Большой вес, размер и стоимость баллонов высокого давления является одним из основных недостатков использование метана как газомоторного топлива.
Вы сможете самостоятельно прикинуть объем, вес и стоимость системы хранения сжатого метана для Вашего автомобиля, считая что для хранения 1 м3 метана потребуется примерно 5 литров гидравлического объема баллонов, стоимость 1 л гидравлического объема баллонов Типа-2 примерно 300 рублей.
Из разности в калорийности топлива и КПД газового и дизельного двигателей удельный расход метана и солярки будет различным. 1,2 м3 метана будет примерно соответствовать 1 литру дизельного топлива.
Основным недостатком КПГ является не развитость заправочной инфраструктуры. В России сегодня всего 232 АГНКС, где можно заправиться КПГ. Фактически использование КПГ возможно только для автотранспорта ездящего внутри города, где есть АГНКС.На практике, обычно удается, достигнуть следующих значений пробега для метановых газовых двигателей на одной заправке:
- 200-250 км — для микроавтобусов. Вес системы хранения — 250 кг
- 250-300 км — для городских автобусов среднего размера. Вес системы хранения — 450 кг
- 500 км — для седельных тягачей. Вес системы хранения — 900 кг
Сжиженный углеводородный газ ( СУГ) является смесью двух газов — пропана и бутана.Пропан и бутан при нормальных условиях является газами, но он легко переходит в сжиженное состояние при обычных температурах при сравнительно не большом давлении ( до 1,6 МПа ).
Хранится СУГ, как правило жидком виде в очень дешевых и легких ( относительно метановых ) металлических баллонах. Вес 1 литра баллона примерно 0,3 кг, а стоимость 1 литра объема баллона всего 40 рублей. На практике дальность пробега автомобиля на одной заправке СУГ практически соответствует дальности пробега на жидком топливе.
Баллоны для хранения СУГа выглядят так:
Большим преимуществом СУГа является возможность изготовления баллонов торроидальной формы ( нижний правый угол на фото ). Такие баллоны монтируются на место запаски и не занимают дополнительного места.
Из разности в калорийности топлива и КПД газового и дизельного двигателей удельный расход СУГ и солярки будет различным. 1,3 литра СУГ будет примерно соответствовать 1 литру дизельного топлива.
Необходимо понимать, что СУГ является достаточно опасным автомобильным топливом — прежде всего из-за того, что его плотность больше плотности воздуха и при утечках он не улетучивается как метан, а скапливается внизу помещений, создовая очень взрывоопасные смеси.
Преимущества и недостатки СУГ как газомоторного топлива по сравнению с КПГ- Вес и объем топливной системы СУГ в 10 раз меньше метановой и сравним с весом обычного топливного бака
- Цена топливной системы СУГ в 10 раз меньше метановой
- СУГом заправиться можно практически везде 2500 АГЗС и всего 232 АГНКС
- Стоимость СУГа выше примерно на 30% чем КПГ
- Стоимость СУГа колеблется в зависимости от времени года и может существенно меняться
- Норма расхода СУГа выше, чем КПГ. 1 литр солярки = 1,2 м3 КПГ и 1,3 литра СУГ
- Использование СУГа более опасно чем КПГ
Итак мы уже знаем, что газовое топливо само не загорится, его надо поджечь. Существуют два способа сделать это — искрой от свечи зажигания или впрыскивая небольшую порцию дизельного топлива, которое загорится от сжатия и подожжет потом газовое топливо. Двигатель с искровой системой зажигания является однотопливным, т.е. работает только на газовом топливе ( метан или пропан ).
В двухтопливном газодизельном режиме в двигатель подают два топлива – основное дизельное (но в существенно меньшем количестве) и дополнительное — замещающее газовое. При этом основное дизельное топливо играет роль «запальной» дозы для воспламенения интегральной газовоздушной топливной смеси.
Преимущества и недостатки газодизельного двигателя
- Газодизельный двигатель может работать только на дизельном топливе, но не может работать только на газу.
- В газодизельный двигатель не вносится конструктивных переделок,
- Все параметры работы газодизельного двигателя полностью идентичны газовму
- Стоимость установки газодизеля существенно дешевле
- Метаном удастся заместить в среднем не более 50% дизельного топлива
- Пропаном удастся заместить в среднем не более 25% дизельного топлива
Газомоторное топливо выгодно для Вас только в том случае если транспортное средство имеет большой годовой пробег. Мы предлагаем Вам ориентироваться на следующие цифры окупаемости газомоторного транспорта в зависимости от годового пробега:
- менее 50.000 км — установка не целессобразна
- 50.000 км — 2 года
- 100.000 км — 1 год
- 150.000 км — менее 1 года
Конкретные примеры расчета экономической эффективности Вы сможете найти на нашем сайте в соответствующих разделах, посвещенных конкретным видам двигателей на газомоторном топливе.
Так же следует помнить, что эксплуатация ГБО оборудования ( да и подкапотной части ) требует определенных навыков и затрат ( внимательно смотрим ШАГ 6 ).
Нам кажется что эксплуатировать единичные экземпляры газомоторной техники, то же самое что стричь свинью — визга много, а шерсти мало.
Реальную экономию от эксплуатации газомоторного парка можно будет получить если в нем как минимум имеется 3-5 и более или менее однотипных транспортных средств.
Устанавливая газовое оборудование на свое транспортное средство Вы вносите серьезные изменения в его конструкцию. Любое транспортное средсво — есть средство повышенной эксплуатационной опасности и все изменения в нем должны быть согласованны с государством.
Подробная инструкция по оформлению установки ГБО изложенна в нашей специальной статье, по этой ссылке
Правовые основы организации эксплуатации газомоторных транспортных средств изложены у нас на сайте в отдельной статье и доступны по этой ссылке.
Кроме формальных вопросов, обусловленных нормативной документацией обязательно надо помнить о том, что любой газовый двигатель очень чувствителен к качеству масла и периодичности его замены.
Подробно вопросы, касающиеся масла изложены у нас на сайте для каждого типа двигателей на соответствующих страницах.
