Какой газ используется в автомобилях в качестве топлива

Последнее обновление — 22 мая 2020 в 10:30

Основной альтернативой традиционному бензину или дизелю, является газомоторное топливо (ГМТ). Каким газом заправляют автомобили с ГБО, а также в чём отличие между ними вы узнаете из этой статьи.

Виды газового топлива

Условно ГМТ можно разделить по способу производства, агрегатному состоянию при использовании, хранении и транспортировке.

• CNG (compressed natural gas) – компримированный (сжатый) природный газ (КПГ)
• LPG (liquefied petroleum gas) – сжиженный нефтяной газ (СНГ)

Менее распространённые варианты:

• LNG (liquefied natural gas) – сжиженный природный газ (СПГ)
• CBG (compressed biogas) или LBG (liquefied biogas) – биотопливо.

Природный газ

Природным газом принято считать метан. Добывается он из недр земли через подземные или подводные (морские) скважины. В первоначальном варианте топливо содержит 75-98% метана (CH4), а также множество различных примесей:

1. механические (грунт)
2. водяной пар
3. этан C2H6
4. пропан C3H8
5. бутан C4H10
6. азот N2
7. этан C2H6
8. пентан C5H12 и другие (зависит от места рождения).

После добычи, сырье подвергается очистке от загрязнений, воды (осушка). Затем методом сепарации происходит отделение сероводорода и других компонентов.

Так как метан не имеет запаха, почувствовать его утечку не возможно. Для безопасности в газ добавляют специальную жидкость одорант (этантиол, этилмеркаптан C2H5SH) из расчета 16 грамм на 1000 м3.

Чистый метан по магистралям, с помощью компрессорных станций создающих давление в трубе, направляется к автомобильным газонаполнительным компрессорным станциям. На АГНКС голубое топливо компримируют (сжимают) до давления 200-220 атм. Таким образом, получается готовый к использованию CNG газ для автотранспорта (характеристики и требования к КПГ регулируются ГОСТом 27577-2000).

Существует ещё один более выгодный метод транспортировки метана. Очищенный природный газ пропускают через систему эжекторов, где при расширении его температура поэтапно понижается до температуры кипения -163°C, после чего метан переходит в сжиженное состояние. Основным преимуществом такого способа является уменьшение объёма газа в 600 раз.

Перевозку и хранение жидкого топлива осуществляют в специальных криогенных ёмкостях, которые, по сути, являются термосами. Цистерна объёмом 25 кубометров вмещает 10 тонн СПГ/LNG.

Затем у сжиженного природного газа может быть два пути:

1. обратный перевод в газообразное состояние при помощи испарителей
2. использование СПГ как топливо

Последний пункт является очень перспективным для автомобильного транспорта преимущественно коммерческого направления, из-за скопления в жидком метане огромного количества тепловой энергии при относительно низком давлении в криоёмкости (от 5-16 атм.).

Основные преимущества сжатого метана, как и СПГ – это их экономические и экологические показатели. К тому же природный газ легче воздуха, в этом смысле он менее опасен при утечке чем, например пропан. Однако газы метана являются токсичными (4 класс опасности).

Главным фактором медленного распространения CNG, является отсутствие достаточного количества автозаправочных станций. В настоящее время на территории России насчитывается, порядка 330 АГНКС не считая передвижных заправщиков (ПАГЗ), которые в основном применяются для нужд предприятий.

Техника и инфраструктура под LNG только начинают появляться, поэтому более широкое применение на авто пока имеет КПГ.

Сжиженный нефтяной газ

Ввиду доступности и пониженных требований к конструкции баллонов, ещё большее распространение в качестве газомоторного топлива получил состав пропана (C3H8) с бутаном (C4H10).

Пропан-бутановую смесь выделяют из добытого газоконденсата, а также при извлечении и глубокой переработке нефти. При нефтеперегонке образуется так называемый попутный нефтяной газ (ПНГ), из него отделяют сжиженный углеводородный. Затем происходит разделение СУГ на составляющие компоненты, один из которых — это сжиженный нефтяной газ. Для разных сфер применения СНГ бывает:

• СПБА — смесь пропана-бутана автомобильная
• ПА — пропан автомобильный
• ПТ – пропан технический
• ПБТ – пропан-бутан технический.

Пропан тяжелее воздуха, поэтому при утечке может скапливаться в нишах и закрытых помещениях (смотровая яма, гараж). Взрывоопасность паров ПБ в воздухе 2,3-9,5 % при нормальном давлении и температуре 20°C, метана 5-15%. СНГ малотоксичен.

LPG топливо имеет температуру кипения -43 градуса по Цельсию, при её превышении и атмосферном давлении горючее переходит в парообразное состояние. Избыточное давление паров составляет 16 атм (при температуре 45°C). В сжиженном состоянии объём СПБ уменьшается до 250-300 раз, концентрируя большое количество энергии.

Согласно ГОСТу 52087-2003 ПА должен содержать 85% пропана (±10%), СПБА 50% (±10%). Топливо, как и метан, подвергается одоризации (за исключением правил указанных ГОСТом).

Применение технического пропана и смеси ПТ, допустимо в качестве моторного топлива автомобиля, во всех климатических зонах с температурой окружающей среды до -20°C.

Октановое число пропана 105, у метана 110. По сравнению с бензином после сгорания СНГ и КПГ топлива, вредные выбросы снижаются до 10 раз.

Биотопливо

Биогаз — по сути тот же метан, полученный из растительного, животного сырья, а также различных органических отходов. CBG/LBG обладает схожими характеристиками.

Основное преимущество биометана заключается в том, что его производство никак не связано с добычей природных ископаемых. Генерируют его искусственным путём в специальных реакторах. Процесс происходит за счёт естественной жизнедеятельности бактерий . После очистки газа от сероводорода получается топливо с содержанием метана до 98%.

Применение биогаза как ГМТ актуально для сельскохозяйственных предприятий и перерабатывающих отходы организаций.

Установил газовую заправочную станцию у себя дома. Теперь заправляю автомобиль газом бесплатно

Только представьте, если у вас частный дом и к нему подведен бытовой газ, вы можете заправлять свой автомобиль бесплатно. Не знали? Вот и я не знал до недавнего времени. А теперь жалею, что раньше не знал.

Как раз с самого детства проживаю в частном секторе. Будучи ребенком, завидовал сверстникам, жившим в квартирах, но повзрослев, понял, что жить в частном доме гораздо лучше. Газ у нас подведен, но счетчик на него так и не установлен. Платим всегда одну и ту же сумму, по тарифу, примерно 2500 рублей в месяц , не зависимо от того, сколько израсходуешь газа. Когда мне рассказали, что к моему домашнему газу можно подключить газовую заправочную станцию, я сразу загорелся этой идеей. Есть свои плюсы и минусы у всего этого, пришлось конкретно сопоставить все За и Против. И я пришел к выводу, что моя затея окажется очень выгодной.

Прежде чем запустить процесс, я произвел подсчеты своих расходов на бензин. И вот что у меня получилось. За год я наматываю около 25 тысяч км, на которые трачу приблизительно 103 000 рублей. Это 8.5 тысяч в месяц в среднем. Приличная сумма.

Домашняя газовая заправочная станция это по сути компрессор. И стоило мне открыть интернет и посмотреть их цену, сразу захотелось передумать. Стоимость даже самого дешевого из них была в районе 300 тысяч р. Но и здесь был найден выход.

Если бы вам сосед предложил скинуться на такой компрессор, например втроем или вчетвером, что бы вы ответили?

Вот так я и поступил. Обсудив с соседями все плюсы и минусы, мы пришли к единому мнению, что нужно устанавливать и чем раньше, тем лучше. Машина сейчас есть практически у всех а живя в дали от города тратишь на бензин приличные деньги, катаясь на работу каждый день.

Естественно, вся покупка не ограничивалась компрессором. Нужно было еще установить ГБО в машину. В данном случае оборудование должно работать на метане, ведь именно такой газ у нас используется как бытовой. В России много ГЗС с пропаном, который в 2 раза дороже метана. При всем при этом, пропан на таких заправках продают не чистый. Так как это сжиженный газ, значит в него можно добавить чего-то для экономии. Недобросовестные производители частенько промышляют подобным и никогда не знаешь, к чему это может привести. Не знаю какие примеси они подмешивают, но автомобиль может пострадать, это 100%. Но нам это не грозит, в нашем случае это метан.

Установил я оборудование итальянского производителя Lavato. Как раз под метан. Все полностью мне обошлось в 64 000 рублей. Соседи сделали тоже самое. Следующим этапом была коллективная покупка компрессора. Нашлось лишь двое единомышленников, кроме меня, но и этого достаточно. Покупка компрессора на троих уже серьезно сэкономила наши бюджеты.

На качестве экономить не стали. Купили итальянский компрессор фирмы Phill. Это полностью сертифицированный газовый прибор. Были компрессоры и в 2 раза дороже, но смысла не было, там принцип тот же, разве что быстрее происходит заправка. Но нам хватит и этого, он заправляет баллон за 7 часов. На одном таком баллоне автомобиль способен преодолеть от 350 км до 400.

Минусы конечно у всей этой схемы есть, никуда не денешься. 7 часов, это не мало. Но заправляться можно ночью, да и нужно нам всем троим заправляться одновременно. Система там автоматическая, отключается как только давление достигло установленного предела.

Еще одним минусом является то, что компрессор, как и любой электроприбор потребляет электричество, но счет за электроэнергию не значительно вырос, если судить по платежам за несколько месяцев.

Ну и естественно, все это актуально, если вы живете в частном доме. Или у вас есть дача, а может гараж, с проведенным туда бытовым газом. Для жителей многоквартирных домов, к сожалению, это не вариант.

Смотрите что теперь получилось из всего этого. Заправка автомобиля стала для меня их двух моих соседей бесплатной. Потому что я как платил 2500 рублей за газ ежемесячно, так и плачу. Посчитайте сами. Возьмем простой пример. Проехал я 1000 км на бензине и потратил около 4000 р на бензин. А проехал столько же на газу и потратил 0 рублей. То есть бесплатно! Не трудно взять и посчитать, через какое время все это окупится. Конкретно у меня получилось так, что заправляясь дома, я окуплю стоимость ГБО и компрессоры через 35000 км. А дальше уже ни каких расходов!

Вот и получается бесплатная домашняя газовая заправочная станция. Самое большое я проезжаю 200 км в сутки, так что бака в багажнике всегда мне хватает. Бензин еще ни разу не заливал, с того момента как установил ГБО. Баллон в багажнике это тоже серьезный минус, он сжирает прилично места, но когда речь о бесплатном топливе для машины, этим местом можно и пожертвовать.

Работа двигателя на газу стала другой, как мне кажется, он работает тише.

Ну и самое последнее, наверное самый большой минус. Это когда ты едешь и понимаешь, что у тебя за спиной лежит баллон, давление в котором превышает 200 атмосфер. И забыть об этом невозможно. Но лучше думать о хорошем и не забивать голову дурными мыслями. Всякое бывало, баллоны взрывались

Но на практике было очень мало подобных случаев. Лучше не думать об этом, а вспомнить, что ты заправляешься бесплатно!

Уважаемые читатели, если статья вам понравилась или была полезна, нажмите палец вверх. Вы так же можете подписаться на канал, чтобы получать больше интересных статей на автомобильную тематику. Всем большое спасибо.

Заправка авто газом. Преимущества и недостатки

В связи с повышением цен на бензин, многие автолюбители стали задумываться об установке газобаллонного оборудования.
Основным критерием выступает разница стоимости топлива, когда цена на газ в 2 раза меньше, чем на бензин или дизельное топливо.
На автомобиль устанавливается газобаллонная система, где вместо основанного топлива, двигатель работает на газу.

Газовые автомобильные заправки предлагают для использования: метан, а также пропан и бутан.

Метан – газообразное топливо. Чтобы установить оборудование, работающее на метане, необходимо получить разрешение. Для этого автовладельцу нужно обратиться в специальные инстанции, затратить время и деньги. Из-за негативного влиянияметана на двигатель, этот вид оборудования не распространён на легковых автомобилях.

Пропан и бутан – сжиженный или жидкий вид газа. Для заправки автомобилей может использоваться пропан-бутановая смесь. Это обусловлено температурными свойствами газов. Пропан при высокой температуре, повышает давление в газовомбаллоне. Бутан при низкой температуре, сжимается и может быть использован.

Плюсы и минусы газобаллонного оборудования

Преимущества:
1. Финансовая выгода. Средняя стоимость 1 л метана составляет от 14 до 19 рублей, 1 литр пропана стоит от 22 до 27 рублей. Заправка газом является более выгодным способом, так как цена за 1 литр бензина или дизельного топлива будет стоить автовладельцу от 40 до 50 рублей. Установка газобаллонного оборудования в любом случае требует финансовых затрат. Цена может меняться в зависимости от автомобиля. Газобаллонное оборудование быстро окупается. Ощутимую разницу можно заметить, проехав 20-25 тыс. км.

2. Увеличение срока работы двигателя. Благодаря высокому показателю октанового числа, газ неспособен к детонации. На клапанах не образуется слой нагара и масло в двигателе меньше загрязняется и соответственно, реже меняется. При сгорании газ выделяет небольшое количество твёрдых частиц, что способствует минимальному снятию масляного слоя с цилиндров двигателя. Срок службы двигателя увеличивается.

3 . Экологичность. При работе двигателя, частицы газа сгорают полностью. Таким образом, через выхлопную систему, выделение оксидов азота в атмосферу будет на 65% меньше в сравнении с бензиновым двигателем. Отработанный газ не содержит частицы свинца.

4. Универсальность. У водителя остается выбор, какое топливо использовать при эксплуатации автомобиля. По желанию, можно переключиться с газа на бензин.

5. Бесшумная работа двигателя. Для полного сгорания пропана в камере мотора, необходимо некоторое время. В сравнениис бензином, газу требуется гораздо больше временных ресурсов. Сгорание происходит плавно, в результате чего пропадаютдетонации.

6. Пониженная взрывоопасность. Установку газобаллонного оборудования следует производить в специализированном центре, для соблюдения всех правил установки. При разгерметизации баллона и падению давления до 1300, топливо преобразуется в газ и испаряется. При низких температурных показателях, газ сжимается и риск возгорания в таком случае полностью отсутствует. Для быстрой фиксации утечки газа в его состав добавляют специальные компоненты. Их запах будет сразу ощутим.

Недостатки:
1. Газовые АЗС имеют высокие технические требования. Особо учитывается, сложная транспортировка и хранение газа. С адресами газовых АЗС, рекомендуется ознакомиться заранее.

2. Процесс заправки автомобиля газом долгий. Необходимо постоянно контролировать фиксацию пистолета.

3. При работе автомобиля на газобаллонном оборудовании, замена воздушного фильтра должна производиться в 2 раза чаще.

4. Ухудшение динамики автомобиля. Из-за длительного сгорания газа, мощность двигателя падает на 10%, а скорость при разгоне автомобиля на 5%.

5. Невозможно использовать зимой. При низких температурах молекулы газа сжимаются и не поступают в топливную систему. Завести двигатель на газу при минусовой температуре, не получится.

6. Газобаллонное оборудование занимает большое место в багажнике, что ограничит впоследствии размещение других вещей. А также прибавляет вес автомобилю.

Чтобы принять решение об установке газобаллонного оборудования, необходимо учитывать все его характеристики. Это экономия денежных средств и сохранение ресурса двигателя. Или невозможность использования круглый год и маленький багажник. Но также следует учитывать все расходы на покупку, установку, обслуживание и затраты на топливо. При совершении частых и длительных поездок — все окупится.

Если статья понравилась поставь лайк и подпишись на канал, отблагодари автора за старание, это мотивирует на создание лучшего контента.