Газ как вид автомобильного топлива
Несмотря на то, что двигатели, работавшие на газе, существовали еще в XIX веке, широкое распространение газ как вид автомобильного топлива получил совсем недавно. Преимущество газа в том, что это экологически чистый вид топлива. Кроме того, в силу меньшей востребованности газ дешевле бензина. Практически любой автомобиль можно переоборудовать под газовое топливо, однако в этом деле есть свои подводные камни, о которых зачастую не знают автомобилисты. Основной недостаток газа - повышенная взрывоопасность и сложности при хранении в автомобиле.
Сжиженный и сжатый газ
В промышленности газ в качестве источника энергии используют очень давно. Дело в том, что природный газ, а также его искусственно синтезированные аналоги значительно дешевле нефти и угля. Первые в истории автомобили также ездили на газе, но в то время знали только светильный газ, который был очень дорог в производстве. Современные автомобили используют в качестве топлива нефтяной и природный газ.
Относительно недавно на российском рынке появилось газобалонное оборудование для дизельных двигателей, оснащенных топливным оборудованием типа Common Rail
Газ как автомобильное топливо должен храниться в баллоне, выдерживающем большое давление, вне зависимости от типа – и сжиженный, и сжатый. Для пропана и метана баллоны должны быть разными, так как давление хранения сжиженного газа сильно уступает сжатому.
Сжатый газ – это метан, который сохраняет газообразное состояние практически при любых температурных условиях, то есть перевести его в сжиженное состояние крайне трудно. Для хранения его закачивают в сильно сжатом виде в "батарею" из нескольких цилиндрических баллонов небольшого объема - обычный баллон для сжиженного газа на такое не рассчитан. Сжатый газ чаще всего используют для грузовых автомобилей, поскольку в грузовике больше места для установки крупногабаритного оборудования. Несомненный плюс его применения - низкая цена. Запасы природного газа на Земле еще очень велики, да и расход сжатого газа меньше, чем сжиженного.
Газобалонное оборудование комплектуется как цилиндрическими баллонами, так и баллонами торроидальной формы. Похожий на "бублик" баллон отлично помещается в нише для запасного колеса
Сжиженный газ представляет собой смесь пропана и бутана. Это безальтернативный выбор владельца легкового автомобиля, потому что переоборудование на него стоит несравненно дешевле, чем в случае с сжатым газом, да и габариты газобаллонного оборудования значительно меньше.
Преимущества сжиженного газа
В первую очередь, сжиженный газ отличается высоким октановым числом, то есть его детонационная стойкость выше, чем у любого бензина. Кроме того, скорость горения газа значительно ниже скорости горения паров бензина, что снижает нагрузки на двигатель.
Одна из главных особенностей сжиженного газа — его экологичность. При горении газа выделяется меньше окисей, и остается меньше не сгоревших углеводородов, соответственно, выхлоп причиняет меньше вреда окружающей среде.
Газовый баллон должен один раз в несколько лет проходить техобслуживание, так называемую "опрессовку". Информацию о ближайшем сроке техобслуживания нужно искать на самом баллоне
Еще одно преимущество — легкость смешивания с воздухом. Газ при подаче в цилиндр смешивается с воздухом в однородную смесь, поэтому сгорает полностью и на поршнях не образуется нагара. Стандартное оборудование системы впрыска - например, инжектор, фактически теряют смысл после переоборудование под ГБО, так как для использования газа единственный по-настоящему нужный узел - дроссельная заслонка. Инжектор выполняет лишь функцию закрытого резервуара, не дающего газу испаряться.
Двигатель при работе на сжиженном газе выдает практически те же показатели мощности и крутящего момента, что и при использовании бензина. Однако газовое топливо, наряду с преимуществами, имеет серьезные недостатки.
Недостатки газового топлива
Газ, в отличие от бензина, может привести к серьезному взрыву при утечке. Один литр сжиженного газа при испарении превращается в 250 литров газообразного. Поэтому в машине с газовым оборудованием крайне не рекомендуется курить.
Сам по себе газ не обладает запахом, поэтому в его составе есть примеси, которые помогают обнаружить утечку. Подобные проблемы могут возникнуть в случае неправильной установки оборудования и несоблюдения регламентного обслуживания ГБО. Если запах газа в автомобиле усилился, необходимо проверить герметичность оборудования в специализированном техцентре. Автомобиль ни в коем случае нельзя ставить в гараж до тех пор, пока утечка не устранена.
Газ сгорает с выделением меньшего количества тепла, в отличие от бензина, поэтому после установки ГБО наблюдается небольшая потеря мощности. Однако серьезного влияния на динамические характеристики автомобиля это не оказывает.
Газовые АЗС работают, как правило, до 20-22 часов. Дело в том, что для продажи этого вида топлива ночью необходимы особые условия по безопасности
В составе газобалонного оборудования обязательно должны быть предусмотренные правилами эксплуатации устройства безопасности. Следует знать, что установка ГБО относится к лицензированным видам деятельности, поэтому сервисный центр обязательно должен выдать вам после модернизации вашего автомобиля пакет документов. Без этих документов пройти государственный технологический осмотр невозможно. Один из главных узлов безопасности находится на выходном фланце газового баллона и входит в состав так называемого "мультиклапана". Высокие температуры приводят к тому, что газ в баллоне начинает расширяться, в результате повышение давления может привести к утечке топлива. Мультиклапан в случае аварийного повышения давления сбросит избыток газа в атмосферу. По этой же причине баллон никогда не заправляют до предела. В мультиклапане реализована отсечка, препятствующая заправке баллона до полного объема. Как правило, на тепловое расширение предусматривают 4-5 литров свободного объема в баллоне. Отсечку ни в коем случае нельзя отключать, что бы ни говорили вам установщики.
Газобаллонное оборудование
Для того чтобы начать пользоваться газом в качестве топлива, необходимо соответствующим образом переоборудовать автомобиль. Газобаллонное оборудование позволяет использовать газ как дополнительный источник топлива, при этом возможность использования бензина остается.
Для плиты на даче и для автомобильного двигателя используется один и тот же газ, вернее, газовая смесь из пропана и бутана
Состав газобаллонной установки: газовый баллон; редуктор-испаритель (узел, которая отвечает за испарение газа и снижение давления); переключатель газ/бензин; электромагнитный газовый клапан (перекрывает доступ газа при отключении зажигания и открывает его при запуске двигателя); электромагнитный бензиновый клапан (перекрывает подачу бензина при использовании газа).
Работает газобаллонное оборудование по принципу, схожему с распределенным впрыском топлива. Газ в жидкой форме попадает в редуктор-испаритель по газовой магистрали. Испаритель снижает его давление и дальше, уже в газообразной форме, топливо попадает в смеситель, где происходит образование газовоздушной смеси. Следующий шаг — подача смеси через форсунки во впускной коллектор или непосредственно в порты, ведущие к цилиндрам.
Заводское ГБО
Многие производители устанавливают ГБО в заводских условиях, и выпускают в продажу автомобили, подготовленные для использования газа. Такая комплектация есть, к примеру, у автомобиля УАЗ Patriot. Также в конце 90-х на внутреннем рынке Японии продавался автомобиль Toyota Comfort - эта модель оснащалась единственным двигателем 2.0 L 1TR-FPE и предназначалась для работы в такси. Двигатель был оптимизирован и оснащен оборудованием, предназначенным для работы на сжиженном газе. Топливного бака в нем не было. Кстати, в этом состоит основная проблема заводских газовых автомобилей – чаще всего они не предусматривают использования бензина в качестве второго вида топлива. Поэтому многие автолюбители предпочитают установить ГБО самостоятельно, чтобы не терять возможности использовать бензин, например, для запуска двигателя в мороз. Дело в том, что подогрев редуктора ГБО осуществляется за счет предварительно прогретого антифриза в системе охлаждения. Для эффективного испарения и исправности мембраны редуктор должен быть прогрет до плюсовой температуры. По этой причине запуск при -15 градусах и ниже автомобиля на газу существенно затруднен и не может быть рекомендован в связи с высоким риском повреждения мембраны редуктора.
Газовый баллон категорически не рекомендуется ставить под днищем автомобиля. Несмотря на мифы, перевозить его в багажнике гораздо безопаснее
При выборе газового топлива следует исходить, в первую очередь, из условий использования автомобиля. Если приходится много ездить на дальние расстояния, то установка газобаллонного оборудования может значительно снизить расходы, поскольку стоимость литра газа примерно в 2 раза меньше стоимости бензина. В то же время, не стоит забывать о том, что оборудование необходимо регулярно проверять на стабильность работы и в случае возникновения утечек немедленно ремонтировать. При соблюдении правил эксплуатации газ может составить достойную конкуренцию бензину. Однако приобретать ГБО и устанавливать его в автомобиль, который большую часть времени проводит на подземной стоянке бизнес-центра, не только бессмысленно, но и потенциально опасно.
