Сжиженный метан в грузовиках. Какие есть нюансы и сколько можно проехать на одной заправке 10:55, 10 сентября 2020 Версия для печати

Газификация автомобилей развивается двумя путями: двигатель работает либо исключительно на газе, либо по газодизельному циклу. Оба имеют свои плюсы, но второй путь для перевозчиков интереснее — у такой машины больший запас хода.

Летом этого года Volvo Trucks поставила в Россию 14 тягачей Volvo FH LNG. Ранее Iveco отгрузила российским перевозчикам более 150 своих газовых грузовиков, включая Iveco Stralis NP LNG. Есть примеры и внутри страны: КАМАЗ активно продвигает газовый магистральный тягач КАМАЗ-5490 NEO, а «Группа ГАЗ» в августе этого года начала производство нового городского автобуса ЛиАЗ-5292 LNG. Что это — временное явление или тенденция?

Думается, что второе. Правда, идею внедрения сжиженного газа в моторы все трактуют по-разному. Один из лидеров европейского рынка газомоторной техники, компания Iveco, строит исключительно монотопливные газовые двигатели. Они работают как на сжатом, так и на сжиженном природном газе с искровым зажиганием и степенью сжатия около 11. Еще один представитель большой семерки — Scania пошла по такому же пути: монотопливный двигатель, искровое зажигание, степень сжатия 12,6. Производители, у которых нет собственного моторного производства, устанавливают двигатели компании Cummins. Она поставляет полную линейку газовых моторов с рабочим объемом от 5,9 до 9,1 л. с. искровым зажиганием. Российские машиностроители — КАМАЗ и «Автодизель» движутся в этом же направлении. А вот Volvo Trucks пошла путем совершенствования газодизельного цикла с подачей в цилиндры двигателя запальной дозы дизельного топлива.

Iveco строит исключительно монотопливные газовые двигатели. Они работают как на сжатом, так и на сжиженном природном газе LNG (Liquid Natural Gas).

Еще три года назад Volvo Trucks запустила в серию грузовики Volvo FH и FM на сжиженном природном газе. Система питания таких машин включает криобак, рассчитанный на 115 кг (275 л), 155 кг (375 л) или 205 кг (495 л) сжиженного газа, и бак для дизельного топлива емкостью 170 л. Запас хода грузовика с самым вместительным криобаком составляет около 1000 км.

Технологии, применяемые при хранении газа в криобаке, сохраняют постоянную температуру топлива до –160 °С, обеспечивая отсутствие чувствительности топлива к температуре окружающей среды.

Основой для битопливного двигателя Volvo Trucks стал серийный 6‑цилиндровый рядный дизель D13К рабочим объемом 12,8 л. с. системой впрыска Common Rail. Модернизация коснулась головки блока цилиндров и топливной аппаратуры. Газовая система состоит из криобака, в котором сжиженный природный газ хранится при температуре от –140 до –120 °С и давлении 4–10 бар. Там же определенная часть жидкой фазы переходит в газообразное состояние. По отзывам специалистов, технологии, применяемые при хранении газа в криобаке, сохраняют постоянную температуру топлива до –160 °С, обеспечивая отсутствие чувствительности топлива к температуре окружающей среды. Процесс этот практически непрерывен, количество испаряемого топлива зависит от уровня сжиженного метана, интенсивности потребления газа двигателем, температуры и давления заправляемого метана. При превышении в криобаке давления в 16 бар избыток газа сбрасывается в атмосферу через предохранительный клапан.

Природный газ — реальная возможность значительно сократить затраты на топливо, говорят эксперты «Скания».

Первые 14 автомобилей Volvo FH LNG не так давно пополнили автопарк подмосковной компании «ЭйСиРейл». Седельные тягачи с колесной формулой 4х2 оснащены 13‑литровыми двигателями мощностью 460 л. с. экологического класса Евро-6, которые выдают 2300 Нм крутящего момента. Баки сжиженного природного газа рассчитаны на хранение 205 кг топлива.

Выбор в пользу автомобилей Volvo FH LNG был сделан еще и потому, что в Московской области — основном регионе транспортных операций «ЭйСиРейл» — были открыты сразу две газозаправочных станции оператора LNG-инфраструктуры, компании «Новатэк». LNG — Liquid Natural Gas. Обладая запасом хода до 1000 км, тягачи Volvo FH LNG планово заезжают на дозаправку сжиженным природным газом.

Широкому коммерческому использованию СПГ в нашей стране пока препятствует более высокая стоимость производства автомобилей, работающих на СПГ, а также необходимость хранения топлива в дорогостоящих криогенных резервуарах.

Однако с учетом повышения экологических требований к двигателям доля автомобильного транспорта, работающего на СПГ, особенно среди тяжелых грузовиков и автобусов, будет возрастать. Опять же, недавно кабинет министров РФ увеличил размер субсидий регионам для перевода автотранспорта с традиционного топлива на газ с 25 до 75 млн руб. Вполне вероятно, что к 2024 году объем потребления природного газа в качестве моторного топлива составит 2,7 млрд м3. Предпосылки к этому есть.

Роберто Каматта, бизнес-директор ООО «Ивеко Руссия»

— Мы предлагаем решения для газомоторного топлива не только для магистральных перевозок, но также и для сферы дистрибуции. Согласно нашим внутренним расчетам, один газовый тягач в сравнении с дизельным может сэкономить 2342 тыс. руб. в течение пяти лет при пробеге 150 000 км. Представьте, какова будет экономия в пересчете на весь парк! Согласен, что первоначальные вложения довольно высокие, особенно если речь идет о технике на сжиженном природном газе, баллоны для которого должны быть сверхпрочными. Но если перевозчик подсчитает общую стоимость владения, то увидит реальную экономию. В Европе это решение очень востребованно, и мы полагаем, что доля газомоторного парка в России будет уверенно расти. Так что мы не зря показали на недавней выставке одну из наших новинок — Iveco Stralis NP LNG.

Юрий Панов, кандидат технических наук, профессор МАДИ

— Думаю, что многие боятся газа. Это общепринятые стереотипы, базирующиеся на не очень удачном опыте прошлых лет. К счастью, есть молодые специалисты, знающие положительный и, в том числе, зарубежный опыт. Метан себя окупает на больших ежедневных пробегах. В этой связи его очень интересная ниша — коммунальная техника. Сегодня в Москве и других городах не спешат покупать газовые КАМАЗы. А ведь ими удобно подметать улицы вблизи АГНКС. Другая тема для метана — доставка легких грузов, возможно, каршеринг. Хотя есть регионы, где природный газ внедряется хорошо. Это, например, Белгород, Воронеж, Новгород Великий, Владимир. Для популяризации использования газа на транспорте сделать, конечно, надо еще много. Пока не совсем понятен процесс сертификации газобаллонного оборудования. Нужна ли нам сертификация ГБО итальянского, голландского, польского производства, если они уже прошли омологацию в Евросоюзе по 115‑му правилу ЕЭК ООН? Ведь наш Технический регламент Таможенного союза (ТР ТС 018) пишет, что на ГБО действует именно 115‑е правило.

Заправка автомобиля с ГБО: как правильно и безопасно заправляться газом?

Несчастные случаи на АГЗС, несмотря на высокую безопасность современного газового оборудования, к сожалению, случаются. И виной порою становится даже не халатное отношение автовладельца к процессу заправки, или нарушение правил техники безопасности сотрудника газовой заправки. Причиной ЧП на газовых заправках чаще всего становится банальная осведомленность, люди просто не в курсе как себя правильно вести на газовых заправках. Нет, я не хочу сказать, что на обычных АЗС чрезвычайных происшествий не случается, просто газовое топливо отличается от классических бензина и ДТ. Речь о совершенно иной технологии заправки и абсолютно другом состоянии этих типов топлива, я уже не говорю о воспламеняемости.

В этой статье я хочу рассказать о правилах безопасности на АГЗС, а также о том, как правильно заправлять авто газом самостоятельно, в случае возникновения такой необходимости.

Для начала о том, чего нельзя делать на АГЗС

На газовых заправках запрещается:

1. Ну, прежде всего, конечно же, курить или использовать открытые источники огня. Думаю, здесь объяснять не нужно, все мы знаем, что такое газ и что происходит, если резко поджечь большое количество газа. Происходит взрыв невиданных масштабов, поэтому ни в коем случае, ни при каких обстоятельствах не нарушайте, это правило «№1».
2. Заправлять автомобиль с работающим двигателем. Когда мотор работает топливная магистраль функционирует, поэтому есть высокая вероятность резкого повышения давления в топливной магистрали, что чревато повреждением клапанов и неисправностью редуктора и многих других не менее важных узлов газового оборудования.
3. Выполнять заправку неисправного ГБО. Перед тем как заправить свой автомобиль газом, убедитесь, что клапаны, ВЗУ, в порядке. Баллон не имеет повреждений, а само газовое оборудование исправно и не имеет утечек.
4. Начинать заправку без разрешения оператора АГЗС.
5. Выполнять заправку при неправильно установленном «пистолете».

Как правильно заправлять газовый баллон на авто с ГБО?

Прежде всего вы должны запомнить одну вещь — заправлять свой автомобиль при наличии на АГЗС оператора или заправщика — запрещается! За такое нарушение работник может быть наказан или даже уволен, а вы, как минимум, получите предупреждение или возможно даже штраф! Все, что вам необходимо сделать — сообщить сотруднику место расположения выносного заправочного устройства.

Бывают правда исключения, когда заправщика нет или сама заправка предусматривает возможность самостоятельной заправки, в таком случае нижеизложенные советы помогут вам правильно заправиться газом на АГЗС.

Из личного опыта. Например, я однажды стал свидетелем просто вопиющего случая нарушения правил ТБ сотрудником газовой заправки. Оператор АГЗС в состоянии сильного алкогольного опьянения пытался подключить пистолет и не мог не то, что соединить его с ВЗУ, он на ногах еле стоял. Самое страшное было то, что спустя несколько минут после своих неудачных попыток, заправщик решил «с горя» закурить, держа при этом пистолет в своих руках. Скажу вам честно, я еще никогда не видел, чтобы люди так быстро садились по машинам и разъезжались кто куда. 🙂 Смех смехом, а ведь все могло закончиться плачевно.

1. Первое, что необходимо сделать — подъехать к колонке и заглушить двигатель.

2. Выполнить визуальную проверку всех узлов ГБО на предмет исправности, хотя это лучше сделать до того, как вы собираетесь на заправку.

3. Подсоедините переходник, если он предусмотрен конструкцией вашего ГБО и установите пистолет в ВЗУ.

4. Включите подачу газа и контролируйте заполнение газового баллона. Здесь необходимо помнить, что в баллон может влезть лишь то количество газа, которое физически в него помещается, не стоит трясти машину, шатать с целью побольше закачать газа в свой баллон. Более детально об этом я писал в своей предыдущей статье: Про обман на газовых АЗС. Узнай, как «надувают» на АГЗС.

5. После того как баллон будет заполнен, автоматика АГЗС перекроет подачу газа. Вы это заметите по тому, что цифры в полях «литры» и «рубли» остановятся. Хотя если вам не нужен полный баллон, вы можете остановить заправку в любой момент.

6. Все, что вам осталось — это отсоединить «пистолет» и снять переходник, если вы его устанавливали.

После завершения заправки, не забудьте оплатить счет. Вот собственно и вся процедура, как видите ничего сложного, самое главное — несколько раз попробовать сделать это самостоятельно.

Напоследок видео о том, как правильно самостоятельно заправлять газом автомобиль:

Всем спасибо за внимание, надеюсь, статья была для вас полезной!?

Заправка машины бытовым газом – не такое уж безумие: считаем бизнес-план

Наличие в доме газа, который еще и частенько оплачивается по фиксированному тарифу без счетчика, не дает покоя многим автовладельцам, которых не устраивают существующие и постоянно растущие цены на бензин… Можно ли стать «сам-себе-заправщиком» с точки зрения техники, законов и финансов?

Как это устроено

Автомобилистам доступны два типа газового питания, на которые (либо на один, либо на другой – строго!) можно без труда перевести любой бензиновый (а также и дизельный, но это нераспространено) двигатель внутреннего сгорания. А именно – пропан и метан. Что нужно знать про эти газы?

– Пропан используется для заправки автомобилей в сжиженном виде, находится в баллоне под небольшим давлением. Переоборудование автомобиля на пропан стоит вполне терпимых денег, а пропановых заправок достаточно много по всей стране. Измеряется и продается в литрах, хотя иногда пересчитывается и в килограммы.

– Метан используется для заправки автомобилей в сжатом виде, находится в баллоне под чрезвычайно высоким давлением. Метановое газовое оборудование для переоборудования двигателя стоит существенно дороже пропанового. Заправок крайне мало даже в столицах. Измеряется и продается в кубометрах.​

Так вот, из трубы в обычной городской квартире идет именно газообразный метан под минимальным давлением, а не пропан, как многие думают. Бытового оборудования для сжижения газообразного пропана в природе не существует, да и взять газообразный пропан для сжижения обывателю неоткуда. А вот газообразный метан вполне доступен каждому, у кого дома есть газовая плита и труба. Сжав домашний газ до требуемого давления (около 200 атмосфер), его вполне можно закачать в автомобиль, переоборудованный под метан!

Более того, для таких задач существует специализированное оборудование бытового класса. Это небольшие метановые компрессорные станции, достаточно компактные, предназначенные для установки на стену гаража. Размером с прикроватную тумбочку – если выражаться крайне упрощенно. За рубежом их называют «gas fuelmaker». Точно такие же (в конструктивном смысле) установки стоят на полноценных городских газовых заправках – только раз в пятьдесят больше и мощнее.

На российском рынке оборудования для домашнего сжимания метана не так уж много, но в целом некоторый выбор есть. Наиболее распространено итальянское, есть тайваньские модели, начали появляться чисто китайские. Метановая компрессорная станция подключается обычным шлангом низкого давления к бытовой газовой трубе – через тройник-разветвитель, чтобы сохранить одновременное питание газом кухонной газовой плиты или отопительного котла, если он есть. Ну и к электросети 220 вольт, разумеется. Мощность электропроводки требуется весьма скромная, способная выдержать электрочайник. Промышленных нагрузок газовая заправочная станция не дает, поскольку все домашнее оборудование такого типа – априори маломощное, рассчитанное за многочасовую заправку автомобильного газового бака среднестатистического объема.

Поставили вечером машину в гараж, подключили быстросъемный шланг к заправочному штуцеру и запустили станцию. К утру баллон в багажнике будет полон. Станция обладает множеством защитных датчиков, выключающих ее по достижению предельного давления и в случае возникновения любой нештатной ситуации.

Минусы

Выглядит здорово? Да, но не спешите бурно радоваться… Проблем у такого способа «кормления» автомобиля немало. Но основных – пять. Перечислим их по мере уменьшения значимости, хотя очередность некоторых пунктов – вопрос индивидуальный…

Во-первых, самым серьезным препятствием в деле «автономной газификации автомобиля» является цена заправочных станций. Самые доступные итальянские модели стоят сегодня около 350 000 рублей. Тайваньские – примерно на четверть дешевле. С китайскими поделками связываться просто страшно, когда речь идет о газе, сжатом до 200 атмосфер… Приобретать подержанные «gas fuelmaker’ы» – крайне сомнительная затея, если только вы не практикующий инженер-газовщик и не способны самостоятельно устранять неисправности в компрессорах высокого давления.

Во-вторых, для использования такой технологии вы непременно должны быть жителем частного дома – загородного коттеджа или хотя бы газифицированного дачного поселка, чтобы смонтировать заправочную станцию в гараже или под навесом, где вы паркуете свой авто рядом с жилищем. В условиях квартиры реализовать подобное нереально –автомобиль в квартиру, разумеется, не затащить, а выводить в окно газовый шланг высокого давления – безумие. Заправлять же дома некий съемный мобильный баллон, эдакий «газовый пауэрбанк», который можно затем принести в машину и подключить к системе питания, в случае сжатого метана также невозможно. Таскать туда-сюда баллоны и подключать их можно, только если они с жидким пропаном. Метановое оборудование с его давлениями таких трюков не позволяет.

В-третьих, нормы пожарной безопасности в России (в отличие от той же Европы) не позволяют монтировать газокомпрессорное оборудование рядом с жилыми зданиями. То есть, опять же, ни один официальный газовщик не возьмется подключить частнику такую технику и обслуживать ее. А если при регулярной обязательной проверке инспекцией внутридомового газового оборудования (проводимой по закону с 2017-го ежегодно, тогда как раньше интервал составлял 3 года) компрессор будет обнаружен, вы получите штраф и требование ликвидировать «самогонный аппарат». А если откажетесь демонтировать, то и полное перекрытие газоснабжения до выполнения предписаний инспекторов.

В-четвертых, дорогостоящее оборудование крайне долго будет окупаться: 350 000 рублей за компрессорную станцию, не менее 70 000 рублей за установку метанового оборудования на бензиновый автомобиль. Затем к стоимости каждого кубометра сжатого метана, полученного от бытовой газовой сети, нужно прибавить стоимость электричества, затраченного на его сжимание, а также стоимость самого несжатого газа по счетчику, если платите по счетчику, а не по усредненному тарифу (а в частных домах, как правило, счетчики). Срок «выхода в ноль» по затратам до начала реальной экономии на заправке весьма приличный, и не на каждой машине он достижим в принципе…

В-пятых, нельзя не отметить ряд трудностей с заправкой, которые постоянно испытывает любой владелец метанового автомобиля (в отличие от владельца пропанового авто и тем более – бензинового). Быстрой заправки домашняя метановая станция в принципе не обеспечивает – процесс идет несколько часов. И когда будет нужно срочно выехать, а газовый бак окажется пуст, вы поедете на бензине. Если же потребуется заправиться в пути, вне дома, то опять же, скорее всего, придется покупать бензин, ибо метановых заправок даже в Москве не более десятка, а по стране их сеть и вовсе катастрофически редка…

Плюсы

Впрочем, находятся и те, кто почти все минусы готов представить плюсами!

Стоимость оборудования не так уж высока для проживающего в частном владельца крупного и мощного внедорожника со средним расходом бензина под двадцать литров на сотню. Или коммерческого пользователя автомобиля, накатывающего большие пробеги. И окупится станция в случае прожорливого и/ или много ездящего авто относительно быстро.

Люди с руками из нужного места и вовсе строят такие заправочные станции самостоятельно – чаще всего на основе широко распространенных в нашей стране индустриальных компрессоров АК-150. Эти агрегаты с советских времен и по сей день используются повсеместно – от танков до кораблей, и купить новый с хранения на сайте бесплатных объявлений можно тысяч за сорок, а подержанный – вдвое дешевле. Дайверы строят на них заправочные стенды для аквалангов, а рукастые автомобилисты – компрессоры для сжимания бытового метана. Хотя это уже, конечно, весьма опасный экстрим, и, откровенно говоря, сложно упрекнуть соседей, которые, прознав о таких опасных экспериментах, незамедлительно сообщат о самоделкине куда следует. Жить-то хочется!

И если уж дошло до экстремальных вариантов, то подключить метановую станцию к бытовой газовой трубе технически достаточно просто и в обход правил. Давление там чуть выше атмосферного, и сделать отвод с вентилем «на дополнительную плиту» или отопительный котел сможет любой газовщик из местного треста газового хозяйства, которому совершенно не обязательно откровенно рассказывать о том, что вместо плиты будет работать совсем другое устройство. Да и без газовщика можно справиться, если уж честно… Спрятать систему от проверяющих тоже вполне возможно – внезапных проверок в этой сфере не бывает, и по закону газовая инспекция обязана предупреждать граждан о грядущем визите за много дней.

Деньги

Теорию неплохо бы подкрепить какими-то конкретными цифрами – и лучше всего в рублях! Возьмем для примера относительно распространенную (с поправкой на узость этого рынка в принципе), одну из наиболее компактных домашних метановых станций с производительностью по метану 2 м3/час и потребляемой мощностью от электросети 1 кВт и автомобиль с метановым баллоном на 100 литров – внедорожник со средним расходом бензина 15 литров на сотню. Некоторые усредненные вводные, необходимые нам для расчетов, таковы:

• расход метана в кубометрах приблизительно на 10% меньше расхода бензина в литрах;

• при расходе бензина 15 л/100 км расход метана составит около 13,5 м3/100 км;

• стоимость 1 литра бензина АИ-95 – около 46 рублей (Москва);

• стоимость 1 кубометра метана на городской метановой заправке – около 17 рублей (Москва).

• стоимость 1 киловатт-часа для жителей частных домов в сельской местности (Подмосковье) – 4 рубля;

• стоимость 1 кубометра бытового метана по счетчику для домов с газовыми плитами – 6,56 рублей; для домов с газовыми плитами и АГВ – 5,79 рублей (Подмосковье).

В 100-литровый баллон вмещается 25 кубометров сжатого метана (формально, реально чуть меньше). Если вы приезжаете с работы, скажем, в восемь вечера, а в шесть утра уже встаете, то в вашем распоряжении 10 часов. При производительности компрессора по метану 2 м3/час мы можем загнать в баллон автомобиля 20 «кубов». Итак, включаем «шайтан-машину»!

10 часов работы метановой компрессорной станции – это 10 потраченных на сжатие газа киловатт-часов стоимостью 40 рублей.

20 кубометров метана, выкачанных станцией из бытовой газовой трубы, – это 116 рублей.

116+40=156 рублей. То есть за 156 рублей мы получили 20 кубов сжатого метана. За тот же самый объем сжатого газа, покупай мы его на городской метановой заправке, мы бы заплатили 340 рублей. То есть выгода между городской и домашней заправкой – 184 рубля на каждые 20 кубов, или 8 рублей против 17 за один кубометр. Более чем в два раза дешевле. Разница же с бензином выглядит еще вкуснее. В условиях городского движения соотношение расхода метана и бензина равно 1:1, а на трассе – 0,8:1, но даже если принять расход один к одному, это 8 рублей против 46 рублей. Разница почти в 6 раз!

Теперь посчитаем, как быстро окупится оборудование, для простоты приравняв литр жидкого топлива к кубометру газообразного. Предположим, что сумма затрат на покупку метановой заправочной станции, ее монтаж и оснащение автомобиля метановым питанием вылилась в 400 000 рублей (и это весьма оптимистичная цифра, отметим).

И если в год мы проезжаем на нашем автомобиле, кушающим 15 литров бензина на 100 км, 20 000 километров, на бензин мы потратим 138 000 рублей. А на «домашнем газе» при тех же условиях – 24 000 рублей.

Экономия в год – 114 тысяч рублей. И на этой экономии можно отбить наши вложенные 400 000 рублей за 3,5 года. Если же пробег автомобиля в год составит 30 000 километров, то окупится газовое «железо» уже за 2,3 года. А при пробеге в 50 000 в год – меньше, чем за 1,5 года!

Впрочем, если у вас экономичная малолитражка, даже в самом пробочном режиме не кушающая более 8 литров на сотню, а проезжаете вы типичные для многих жителей мегаполиса 15 000 километров в год, то окупаемость «самогонного аппарата» растянется лет на десять. При подобном раскладе вложения в «домашний газ» явно нерентабельны. За десяток лет почти еженощной работы заправочная станция износится до полной неработоспособности, да и газовое оборудование на автомобиле тоже. В общем, либо ишак сдохнет, либо султан, либо сам Ходжа…