Автомобили на метане или пропане

Виды топлива

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

• Бензин
• Дизель.

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:

• Метан.
• Пропан-бутан.

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.

Сохранность машины кошелька и окружающей среды

Современное метановое оборудование снабжено впечатляющей разработкой вопросов безопасности и блокирует малейшую утечку газа. Баллон обладает толстыми герметичным корпусом, способным постоянно выдерживать нагрузку в 200 и более атмосфер, препятствуя взрыву при даже масштабной аварии или наезде сзади. По уровню экологичности автомобиль на метане успешно конкурирует даже с электромобилем — полное и чистое газовое сгорание без дополнительных примесей (типа тетраэтилсвинца в бензине) бережет не только комплектующие машины и кошелек, но и природу.

В соответствии с принятыми стандартами обеспечения безопасности, баллоны сжимают газ слабее, чем раньше, как следствие — подача газа в двигатель затормаживается, наблюдается и нарастание длительности прогорания сформированной редуктором газовоздушной горючей смеси.

Данный фактор устраняется настройкой угла опережения зажигания в контроллере ГБО или установкой дополнительных комплектующих — вариаторы угла опережения, которые не только снимут проблему перегрева мотора из-за продолжительного сгорания метана, но и добавят мощности двигателю и снизят расход топлива в среднем на 2-8%.

Громоздкие массивные топливные баллоны по-прежнему остаются самым серьезным недостатком на метановое оборудование, что в сочетании с острым дефицитом специализированных заправочных станций (даже в Москве и области на 50 мест, где можно залить пропан, приходится 1 метановая заправка) превращают нормальную эксплуатацию подобного типа оборудования в сплошные затруднения.

Пропан больше напоминает бензин по способу хранения и содержится в незначительно сконденсированном состоянии под давлением около 7 бар, которое удерживают баллоны. Октановое число превышает 100, и пропан также равномерно распределяется в цилиндрах и сгорает без нагара. Для его хранения поможет установка емкостей поменьше и полегче, которых тем не менее достаточно для преодоления отрезка пути вплоть до 1200 км одним махом (зависит от комплектации конкретного ГБО).

Само топливо несколько дороже метана, но все равно вдвое дешевле, чем бензин.

Изучая свойства обеих разновидностей, приходишь поневоле к выводу, что пропан по всем показателям оптимален для заправки легковых автомобилей — облегченные баллоны, доступная финансово газовая комплектация окупится быстрее при небольших городских пробегах на малолитражке. В грузовике же недостатки метана чувствоваться не будут — баллоны на сотню-другую килограммов для рейсовой фуры серьезной роли не играют, а недешевое газовое ГБО при постоянном использовании окупится за пару месяцев активного пробега.

Баллоны ГБО метан

Баллоны для метана должны иметь более прочные стенки, нежели для пропановых резервуаров. Связано это с высоким давлением, под которым содержится природный газ. Давление в баллоне достигает порядка 220 атмосфер. Стенки баллона гбо для метана должны иметь толщину от 0,6 см и выше. Коррозия и следы механического воздействия недопустимы!

Чтобы максимально увеличить прочность такого баллона используют бесшовную конструкцию. Зачастую вес баллона ГБО для метана начинается от 60 кг, а объем газа, который может быть размещен в резервуаре, находится в пределах от 11 до 15 кубометров.

Еще одним отличием от привычного пропана является форма баллона – для метана баллон должен быть исключительно цилиндрический. Использование тороидальных баллоном в этом случае недопустимо.

Крепятся метановые баллоны максимально надежно, в местах вероятных трений устанавливают специальные прокладки, которые со временем нужно менять, предотвращая трения баллонов.

Баллоны для ГБО метан проходят множество предпродажных подготовок и испытаний, которые включают поджог баллона, огнестрельный выстрел, падение с высоты и прочее.

Цена баллона ГБО для метана колеблется в пределах сотен долларов, что значительно превышает цену на баллоны пропана.

Недостатки газового топлива

Заправка авто газом

• неприятным недостатком газа будет невозможность завести двигатель на газу зимой при больших отрицательных температурах. Решением станет запуск двигателя автомобиля с бензинового топлива, а по достижению прогрева мотора до 30 градусов подключают ГБО;
• страдает мощность двигателя, она уменьшается на 7-10%!с использованием пропана и на 20%!при использовании метана;
• существенный недостаток – опасность газового топлива. Опасна именно утечка газа при повреждении баллона или несвоевременной проверке технического состояния системы. Не меньшую опасность, при исправном состоянии ГБО, представляют аварии с участием автомобилей на газовом топливе;
• большой вес баллонов сокращает грузоподъемность автотранспорта. Ресурс багажного отделения легковых автомобилей значительно уменьшается при оборудовании его несколькими газовыми емкостями. Для метана, в отличие от пропана, не изготавливают баллонов тороидальной формы, которые подходят в отделение для запасного колеса;
• цена монтажа ГБО на пропане на автомобиль в специальных центрах немалая. Метановое ГБО будет стоить чуть дороже. Так же возникнет необходимость перерегистрации документов на автомобиль с учетом внесения изменений в топливную систему;
• газовые заправки в нашей стране не настолько хорошо развиты, как бензиновые.

Характеристики и особенности метана и пропана

Прежде всего, необходимо как следует разобраться в том, что представляет собой каждый из газов, как их получают, каковы их основные характеристики. По сути дела, именно они во многом определяют то, в пользу какого из них имеет смысл сделать выбор.

Пропан

С точки зрения химической классификации, пропан является органическим веществом и относится к классу алканов. Чаще всего он, так же, как и бензин или дизельное топливо, является продуктом переработки нефти, из которой выделяется в ходе такого технологического процесса, как крекинг. Впрочем, существуют и все более широко применяются на практике технологии получения пропана из природного газа.

Пропан — это углеводородный газ, он тяжелее воздуха и является взрывоопасным, если его содержание в окружающей среде превышает 2,1%. В качестве автомобильного топлива он используется не в чистом виде, а в смеси с бутаном или этаном, которая закачивается под давлением в 10-15 атмосфер в баллоны, и содержится в них в сжиженном виде. Кстати говоря, пропан можно встретить и в быту: именно им заполняются обычные газовые зажигалки.

Метан

По химической классификации метан относится к простейшим углеводородам. В отличие от пропана, он является природным газом и содержится в больших подземных месторождениях, из которых его и добывают практически в чистом виде. После извлечения из недр он проходит фильтрацию, и в него добавляются так называемые одонаторы, чтобы придать запах (в чистом виде метан его не имеет). В отличие от пропана метан не сжижается и содержится в баллонах под большим давлением. Они должны иметь повышенную прочность и из-за значительной толщины стенок имеют довольно внушительный вес.

Так же, как и пропан, метан взрывоопасен, однако в гораздо более серьезной концентрации в окружающей среде: более 4,4%. Поскольку он очень легкий, то легко уносится воздушными потоками, так что в угрожающих количествах он может накапливаться только в замкнутых пространствах. В быту метан встречается практически повсеместно: именно он является топливом при использовании бытовых газовых плит.

Основные отличия

Метан и пропан – два абсолютно разных типа газового топлива. Главное отличие состоит в разных агрегатных состояниях. Для пропана характерна сжиженная фаза, в то время как метан подвергается сжатию в газообразном виде. Его называют компримированным (сжатым) природным газом (КПГ).

Соответственно, пропан – сжиженный нефтяной газ (СНГ). Нефтяной, потому что является побочным продуктом от переработки нефти. Пропан-бутан также могут получать, отделяя его от природного газа.

Итак, главное отличие метана от пропана – разная фаза, обусловленная природными свойствами, а также технологией добычи. Помимо этого, газы отличаются по техническим характеристикам, экологичности и безопасности.

Технические характеристики

Первое отличие – разная способность сопротивляться взрыву, то есть самовозгоранию при сжатии. Детонационную стойкость, как известно, показывает октановое число. Чем оно больше, тем сильнее необходимо сжать газ, чтобы он взорвался.

Есть разница в изготовлении баллонов: давление внутри емкости должно быть в одном случае небольшое, а в другом – огромное. Под небольшим подразумевают величину 15 атмосфер, которая привычна для хранения пропана. А вот давление метана в баллоне авто составляет 200–250 атмосфер. Для сравнения: внутри накаченной шины данный показатель – чуть более 2 атм.

Пропановый баллон имеет толщину около 5 мм, а вот чтобы удержать внутри емкости газообразный метан, потребуется очень толстая стенка. Как следствие – заметная прибавка в массе. Емкость для жидкого газа весит 20–30 кг, для метана – от 60 до 120 кг.

Из-за толстых стенок также уменьшается внутренний объем баллона, и в полную метановую емкость вмещается меньше газа. Как следствие, разница между метаном и пропаном ощутима – на одном и том же автомобиле пропановый баллон позволяет проехать путь втрое больше. Запасов среднего комплекта пропан-бутана хватает на 600–1000 км, метан закончится через 250–350 км.

Еще один фактор, в чем отличается метан от пропана на авто, – расход. Если взять автомобиль, который расходует 10 литров бензина на 100 км, то ему же потребуется 11–11,5 л пропан-бутановой смеси и порядка 8–8,5 кубометров метана (1 м3 = 1,2 л бензина).

Пропановая установка не приводит к значительной потере мощности двигателя (около 3–5 %), в то время как метановое ГБО может ослабить агрегат до 20 %. В установках новых поколений этот показатель постепенно удается уменьшать.

Что касается влияния низких температур, то метан практически не изменяет свои свойства на морозе, а показатели жидкого газа при сильном холоде резко ухудшаются.

Экологичность

Разница между пропаном и метаном в том, что природный газ экологически чистый. Заправка метана в баллон происходит на газонаполнительной компрессорной станции (АГНКС). Природный газ доставляется до заправки по газопроводу, цистерны использовать не нужно.

Выхлопы от метана соответствуют экологическому стандарту EURO-5. Тот факт, что природный газ (ПГ) поступает из недр прямо на заправку, исключает какие-либо примеси, поэтому качество не ухудшается.

Пропан заправляют в авто на газозаправочной станции (АГЗС). Доставка с места переработки – в цистернах. В состав нефтяного газа входят примеси, из-за которых его экологичность гораздо ниже, чем у метана. Но даже этот газ обеспечивает более чистый выхлоп, чем бензин.

Какое и почему топливо выбрать?

Пропан и метан обладают своими преимуществами и своими недостатками. Рассматривая проблему выбора с финансовой точки зрения, может показаться, что выгоднее устанавливать ГБО для метана, поскольку из-за дешевизны топлива стоимость установки скоро окупится.

Целесообразна установка такого оборудования на грузовом и пассажирском транспорте из-за наличия места для его установки, большей грузоподъёмности и безопасности эксплуатации. Но пока непреодолимой проблемой является мизерное количество пунктов заправки. Имея на автомобиле такое оборудование, встает вопрос о возможности длительных путешествий.

Сделав свой выбор в пользу ГБО для пропана налицо ряд преимуществ. Это меньший вес и габариты самой установки, форма баллона, который можно установить в нишу для запасного колеса, оставив тем самым вместимость багажника без изменений. Это всё больше расширяющаяся сеть заправочных станций, снимающая вопрос о пополнении запасов топлива.

Это небольшая потеря мощности двигателя, а с учетом постоянного совершенствования оборудования эта проблема вообще может исчезнуть. Но есть и негативные стороны. Это более низкая безопасность эксплуатации, стоимость топлива и, наконец, более агрессивное воздействие на детали двигателя.

Какой газ для автомобиля предпочтительнее

Что лучше для двигателя, пропан или метан, решать самому хозяину этого двигателя. Точнее, владельцу ТС. Выбор во многом определяется типом и размерами авто и условиями его эксплуатации. Для спецтехники, автобусов и грузовиков выгоднее метан: установка ГБО выполняется проще и такое оборудование безопаснее для пассажиров. Но имеется определенная трудность с заправками. Сеть АЗГС пока еще недостаточно развита.

Вопрос, что лучше для легкового авто, метан или пропан-бутан, в принципе не актуален. Особенности таких автомобилей не позволяют эффективно пользоваться ГБО на метане. Никто не захочет ради небольшой разницы в расходе превращать свою ласточку в хранилище тяжеленных баллонов или снижать запас хода. Да и сертифицированных станций, выполняющих монтаж и настройку, очень немного.

Надеюсь, наше исследование вопроса внесло ясность в понимание, какой газ для автомобиля лучше, пропан или метан. 

Второе питание

Переключение производится нажатием одной кнопки — после модернизации автомобиля на рабочей панели появится соответствующее оборудование: переключатель и показатель датчика расхода альтернативного горючего. У контроллера современного ГБО для инжекторных двигателей есть функция довпрыска бензина на высоких оборотах и перевода автоматическим способом подачи при недостаточном заполнении баллона.

Метановое оборудование всегда негативно выделялось повышенной стоимостью — это связано с необходимостью использовать высокотехнологичные средства контроля и управления и более толстостенные резервуары хранения. Тем не менее, спрос на метан и соответствующая инфраструктура (заправочные станции, специализированные автосервисы, магазины запчастей и расходников) неуклонно растет с каждым годом. Через 40 тысяч километров (усредненные данные) происходит компенсация затрат на комплектующие ГБО, все дальнейшие километры несут вожделенную и ощутимую экономию средств на горючем.

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

Вывод

Конечный выбор остается за автомобилистом – метан безопасней и дешевле, но дороже по установке и эксплуатации, пропан более распространен, дешевле по установке, баллоны меньше весят, но он взрывоопасен и более вреден. В любом случае – газовая заправка на АГЗС остается удобной и перспективной альтернативой заправки бензином, при этом она более функциональна, чем езда на электричестве или спирте.

Постоянное повышение цены на бензин способствовало повышению актуальности нового вида топлива — газового. Его стоимость в разы отличается от бензина и дизеля. Не пугает даже высокая стоимость оборудования, которое необходимо устанавливать на автомобили. Экономия оказывается «на лицо» и затраты на покупку и установку оборудования окупаются за короткое время, в зависимости от интенсивности эксплуатации автомобиля.

Перед каждым автовладельцем, который решился перейти на газовое топливо, стоит непростой вопрос: какому топливу отдать предпочтение: метану или пропану. Сегодня мы будем разбираться с этой дилеммой.

Что в итоге

Как видно, для легковых авто по ряду причин пропан-бутан будет лучшим решением, тогда как метан больше подойдет для коммерческих автомобилей. В любом случае и независимо от типа ГБО, следует ставить такое оборудование в специализированных сервисах, которые выдают сертификат.

Затем нужно регистрировать газ на автомобиль, так как в противном случае придется заплатить штраф за ГБО без регистрации и все равно регистрировать установку

Также важно регулярно проходить освидетельствование газового оборудования, выполнять плановую проверку баллонов и т.д

В качестве итога хотелось бы отметить, что газ на авто является выгодным решением, современные поколения ГБО отличает высокий уровень безопасности и экономичности, токсичность выхлопа заметно ниже по сравнению с дизтопливом или бензином.

Дело в том, что даже при условии наличия ГБО, прогорев двигателя все равно осуществляется исключительно на бензине, в режимах высоких нагрузок на мотор газ автоматически отключается и мотор переводится на бензин.

Также само газовое оборудование нуждается в дополнительном плановом обслуживании (замена газовых фильтров, диагностика ГБО и т.п.) что означает определенные затраты.

Как установка ГБО и переход на газ влияет на двигатель и моторесурс. Особенности настройки газового оборудования, подбор масла и обслуживание ДВС на газу.

Почему ГБО нужно регистрировать, размер штрафа за незаконно установленное ГБО. Установка ГБО по закону, легализация газового оборудования без регистрации.

Преимущества и недостатки использования газобалонного оборудования. Обслуживание и эксплуатация ГБО, польза и вред газа для двигателя и штатных систем.

Особенности установки ГБО на мотор с турбонаддувом. Какое газобалонное оборудование лучше ставить на двигатели с турбиной. Советы и рекомендации.

Газобалонное оборудование. Классификация, принципы работы и конструкция. Различные поколения газовых систем, ГБО для моторов с непосредственным впрыском.

Как самому установить ГБО на автомобиль: установка ГБО-4 своими руками, особенности монтажа. Настройка ГБО после установки оборудования, нюансы.