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…

Самодельная домашняя газовая заправка для авто

В последнее время на рынке газобаллонного и заправочного оборудования появилось новое предложение — мобильная (домашняя) газовая заправка. Другими словами, Вы можете заправлять автомобиль дома из сети бытового газа. Как известно, тарифы на бытовой газ для населения на порядки ниже цены газа на заправках. И это даже через счетчик. Если же счетчика нет и Вы платите по стандартным (хоть и завышенным) тарифам — далее и так Все понятно. Да, получается, что Вы будете заправлять автомобиль практически даром. К стати, на Западе или в Америке такие домашние газовые заправки все больше набирают популярности, хотя там разница в цене газа на кухне и на заправке совсем не большая. Другое дело у нас.

С экономией, я думаю, всем понятно — даже по самым скромным подсчетам, как минимум, более чем в 10 раз, при условии, что Вы все честно оплачиваете по счетчику бытового газа.

В добавок к этому, заправка автомобиля природным газом из бытовой сети, подведенной к Вашему дому или квартире позволит:

— Повторимся, основное — снизить затраты на заправку автомобиля. Стоимость метана в разы ниже стоимости бензина. Чем интенсивнее эксплуатируется автомобиль – тем выше экономический эффект.

— Продлить ресурс двигателя. Газ метан, как и пропан-бутан, не смывает масляную пленку со стенок цилиндров двигателя, что обеспечивает отличную смазку деталей поршневой группы. Кроме того метан, в отличие от бензина, не содержит различных присадок, окисляющих само масло, что положительно сказывается на ресурсе и стабильности характеристик моторного масла. Плюс это, примерно на четверть, продлевается ресурс свечей зажигания. Уменьшение износа деталей двигателя увеличивает моторесурс в 1,5-2 раза, а срок службы моторного масла в 2-2,5 раза.

— Высокое октановое число природного газа (104-115) позволяет его использовать для любых двигателей (ЗАЗ, ЛуАЗ, ВАЗ, ГАЗ, Москвич, УАЗ и др.),а также в двигателях большинства иномарок. Это относится и к грузовым автомобилям.

— Значительно уменьшить выбросы вредных продуктов сгорания в атмосферу. При использовании газа в качестве топлива автомобиля, полностью отсутствуют выбросы вредных токсичных соединений свинца и ароматических соединений, в разы сокращаются выбросы СО, СН, окислов азота, в три раза снижается дымность из выхлопной трубы. Даже если Вы не ярый поклонник «зеленых», автомобили, с установленным метановым ГБО, при прохождении техосмотра освобождены от прохождения экологического контроля.

Далее есть два варианта для заправки авто газом в домашних условиях:

— Приобрести готовую заводскую мобильную газовую заправочную станцию. К сожалению, отечественная промышленность таковых не выпускает (оно и понятно, никому не дадут разрешение), а зарубежных образцов уже довольно много. Например, серийно выпускают фирмы «Neuman ESSER» (Германия), «Maschinenfabrik» (Австрия), «Litvin» (Франция) и много других. Единственный, но очень существенный минус, это цена. Стоят эти заправочные станции не дешево, особенно для человека, который хочет на этом экономить, а по сему, точно не олигарх.

— Сделать самостоятельно. Вариант, опять же в десятки раз дешевле, но требует желание, время и, главное, «прямые» руки, к тому же они должны расти из правильного места ;).

Далее статья для тех, кого заинтересовал второй способ. Реализация первого, особо, в разъяснении не нуждается.

Руководство по самостоятельному изготовлению комплекта газобаллонной аппаратуры для заправки автомобиля бытовым газом

В начале необходимо уточнить: есть газовая аппаратура для сжатого газа и аппаратура для сжиженного газа. Аппаратура для сжатого газа использует обычный природный газ — метан, который можно взять из квартирной бытовой или промышленной газовой сети. Проблема лишь в том, как этот газ заправить в автомобиль в домашних условиях.

В обычном газопроводе подводимом к домашней плите, колонке или котлу давление природного газа составляет около 0.05 Атм., а в газовом баллоне высокого давления до 200 Атм. Следовательно, необходим компрессор, который поднимет давление газа до необходимой величины. Конструкция такого компрессора несколько отлична от той, которая используется в обычных бытовых устройствах.
Обычный одноконтурный компрессор способен поднять давление максимум до 20 -25 Атм., а для заправки газового баллона надо достигнуть 200 Атм. Это достигается добавлением в систему дополнительных контуров. Выглядит это, как набор из нескольких компрессоров, каждый, последующий, из которых дожимает до более высокого давления газ, предварительно сжатый предыдущим.
В общем случае схема компрессора высокого давления выглядит подобным образом.

Обозначения на схеме: 1 Фильтр для газа на входе. 2 Впускной клапан 1 стадии. 3 Выпускной клапан 1 стадии. 4 Охлаждающая трубка между 1-ой и 2-ой стадиями. 5 Впускной клапан 2 стадии. 6 Выпускной клапан 2 стадии. 7 Охлаждающая трубка между 2-ой и 3- ей стадиями. 8 Впускной клапан 3 стадии. 9 Выпускной клапан 3 стадии. 10 Трубки охлаждения на последней стадии выхода газа. 11 Выключатель для давления. 12 Активный углеродный / молекулярный фильтр. 13 Предохранительный клапан. 14 Датчик давления. 15 Выходной штуцер к шлангам.

Принцип работы компрессора для заправки авто газом:

Газ из домашнего бытового газопровода через фильтр на входе (1) подается через впускной клапан (2) в цилиндр первого контура. Происходит сжатие и через выпускной клапан (3) по трубопроводу через радиатор охлаждения (4) подается на цилиндр следующего контура. Далее предварительно сжатый в первом контуре газ дожимается до еще большего давления. Все процессы повторяются в третьем контуре. Количество контуров можно довести до пяти. В приведенной выше схеме их три. Но принципа это не меняет.

Сжатый до необходимого давления природный газ (это около 200 Атм.) проходит через выключатель по давлению (11), очищается в молекулярном фильтре и через предохранительный клапан подается в баллон заправляемого авто или в резервный баллон высокого давления. Время заправки будет полностью зависеть от продуктивности установки.

Для того, чтобы ускорить время заправки автомобиля, можно использовать дополнительные стационарные баллоны. Тогда, в свободное время, компрессор нагнетает газ в эти стационарные баллоны. А когда вам необходимо быстро заправить автомобиль, вы перегоняете метан непосредственно с них. Таким образом, можно сократить время заправки до 10-15 минут.

Описание самодельного устройства для заправки автомобиля бытовым газом.

Как уже ранее было изложено, для этого необходим компрессор высокого давления (до 200 кг/см2). Можно использовать компрессоры типа ГП4, НГ-2, АКГ-2, но они требуют мощного электродвигателя, что многим не подходит. Хороший вариант — это применение авиа компрессора АК 150С. Применяется он на современной бронетехнике и в авиации. Этот компрессор довольно малогабаритный, легкий, требует маломощного электродвигателя 1,5-3 кВт, что позволяет его подключать к квартирной или гаражной электросети. Основной вопрос — где его взять. Но поверьте, это не такая трудная задача, как кажется на первый взгляд. Часто бывает они могут быть списаны, при этом израсходовав не более 10% своего ресурса. Кто ищет — тот всегда найдет (порой за очень не большие деньги или жидкий бартер 🙂 ).

Схема заправочного устройства показана на рис. 2

От домашней бытовой газовой сети по резиновому шлангу (можно от газосварочного аппарата), газ через вентиль подводится к газовому фильтру (7). Напорометр (2), подключенный через переходник (3), служит для контроля давления в газовой сети, Газ в фильтре (7) очищается от посторонних примесей и подается в компрессор (10), где повышается до 150 кг/см2. Потом газ поступает на влагоотделитель (18), фильтр газа высокого давления (19), автомат давления (20) типа АДУ-2С. После этого газ подается на заправочный вентиль.
При повышении давлении выше 150 кг/см2 открывается клапан АДУ 2 и газ возвращается по трубке (23) на вход компрессора, Напорометр типа НМП 100 применяется с границами измерений 0-400 мм вод. ст.
Функцию газового фильтра может выполнять новый топливный фильтр тонкой очистки дизельных двигателей. Для выпуска конденсата из влагоотделителя служит кран (17), Для контроля за давлением на выходе компрессора устанавливается манометр (22) (0-250) кг/см2.

Элементы 18, 19, 20 (рис, 2) наиболее предпочтительно использовать от воздушной системы танка. В принципе, можно обойтись без автомата давления АДУ-2, но тогда нужно постоянно контролировать давление на выходе, чтобы не было его превышения.

На рис. 4 показана схема размещения отверстий и главных параметров компрессора. Компрессор не имеет собственного узла привода и системы смазки.
На рис, 3 показан вариант исполнения узла привода компрессора.

На фланец компрессора (1) крепится с помощью жести, шпилек стайками (8) через прокладку (10) корпус (11). Снизу к корпусу приваривается пластина (12) для крепления компрессора с узлом смазки (рис, 5). В корпус (11) (рис, 3) запрессовывается подшипник (4) типа 205, В подшипник запрессовывается втулка (7) из шлица, которая крепится стопорным кольцом (19). Во втулку с одной стороны входит шлицевой вал (6) компрессора, а с другой стороны запрессовывается вал (17), шпонка которого входит в шлицы втулки (7). Это сделано для того, чтобы не нарезать шлицы на вал (17). После запрессовки вал (17) аккуратно прихватывается к втулке (7) сваркой.
После этого корпус (11) закрывается крышкой (14) с сальником (13). Крепится крышка болтами (5). На другой конец вала (17) насаждается приводной шкив (15) со шпонкой (16). Узел смазки компрессора показан на рис. 2 и рис. 5. Основанием служит бачок (24) (рис. 2), который можно изготовить из прямоугольного профиля или сварить из жести. Сверху к бачку крепится узел привода с компрессором. Отверстие (13) (рис. 3) должно совпадать с отверстием (11) (рис. 5) бачка. Сверху бачка в удобном месте вырезается отверстие, к которому приваривается заливная горловина (3) и крышка (2) (рис. 5).
В нижней части бачка просверливается отверстие под сливную пробку (14) (рис. 2). В боковой стенке бачка высверливается отверстие под масляную помпу (1) и вал привода помпы (17). Масляная помпа крепится к стенке бачка шпильками. Отверстие (4) (рис. 5) служит для подачи масла в помпу. Валы (6) и (17) соединяются с помощью пластины (7) и втулки (8). Для крепления подшипника (12) служит корпус (15) с крышкой (16), сальником (13). Крышка крепится к корпусу с помощью болтов (14). На вал (17) надевается шкив (18) со шпонкой. Масляная помпа используется от автомобиля ГАЗ-51, 52, 69, но следует иметь ввиду, что помпы отличаются длиной приводного вала.

Для контроля за уровнем масла служит смотровое окно (11) произвольной конструкции.Работает система смазки так. Вращающий момент от шкива электродвигателя через ременную передачу передается на шкив (16) (рис. 2), (18) (рис. 5) и через вал (17), втулку (8) и пластину (7) передается на вал (6) привода помпы (1). Масло поступает через отверстие (4) в помпу (1) (рис. 5), (8) (рис. 2), проходит через переходник (3), в который вкручен автомобильный датчик давления (4) и по трубке подается на входной штуцер (12) подачи масла в компрессор. Штуцер (12) на рис. 2 условно развернут. Он вкручен в отверстие (3) (рис. 3), Диаметр резьбы зависит от имеющейся у Вас трубки, которую можно использовать от гидравлической системы автотракторных агрегатов.

Далее масло проходит по смазочным каналам компрессора (рис, 3, рис. 4), собирается в нижней части и выбрасывается через отверстие слива масла рис. 4, рис. 11 (дет. 11) потом стекает через отверстие (13) (рис. 3) в бачок (24) (рис, 2) Часть масла проходит через подшипник (4) (рис. 3) и смазывает его.Деталь (7) (рис. 11) можно изготовить из шестерни привода компрессора, которую необходимо приобрести. Для этого необходимо сточить зубчатый венец до размеров, показанных на рис. 11 (дет. 7).К датчику давления (4) (рис. 2) можно подключить автомобильную лампочку. Вместо датчика можно подсоединить манометр для контроля. Для того, чтобы отвести газ, который прорвался через поршневые кольца в корпус узла привода, служит отверстие с резьбой у верхней части корпуса (рис. 11), (дет. 11), разрез А-А, в которое вкручивается штуцер (13) (рис. 2). На штуцер надевается резиновая трубка и выводится выше крыши гаража, дома. Хотя в конструкции заправочного устройства предусмотрена локализация возможных выбросов газа в помещение, желательно установить его снаружи помещения.

Конструкция компрессора разрешает закачивать газ любого давления. Но необходимо помнить, что при работе компрессора при очень низком давлении или полном отсутствии газа на входе, при полностью открытом главном кране, на входе компрессора может создаться разряжение и компрессор вместо газа начинает тянуть воздух через неплотности в сальниках кранов и т, п. Поэтому перед заправкой газа в баллон необходимо дать поработать компрессору несколько минут в атмосферу до полного удаления воздуха из заправочного устройства.

Переоборудование автомобиля для работы на природном газе.

На рис. 1 изображена схема газового оборудования для природного газа.

Для начала необходимо убедится в целесообразности установки ГБО на Ваш автомобиль.

Баллоны (5), в которых находится природный газ соединены трубками высокого давления (3) через переходники (4), вкрученные в баллоны вместо вентилей. Через запорный вентиль (6) газ подается на расходный вентиль (9) и поступает в редуктор высокого давления (ВД) (11), где высокое давление газа (200 атмосфер) снижается до 10 атм. Во время этого процесса газ быстро и сильно охлаждается, поэтому редуктор при быстром заборе газа может замерзнуть, тогда газ перестанет проходить. Для предотвращения замерзания газа, используется подогреватель редуктора (12). Далее газ уже по трубопроводу низкого давления (14), через электромагнитный клапан (15) попадает в редуктор низкого давления (18), где давление газа еще раз уменьшается и направляется через тройник (20) в карбюратор автомобиля(22), пропорционально нагрузке двигателя (в зависимости от нажатия педали газа). Переводя напряжение переключателя П1 на ЭМ клапан газа (15) или на клапан бензина (23), имеется возможность на ходу переключать вид топлива. Бензин поступает в карбюратор (22) через топливную помпу (24), вентиль (23). Для запуска двигателя на газе применяется пусковой клапан (19).
На рис. 1 показана упрощенная схема управления ЭМ клапанами. Клапаны 15, 19, 23, редуктор-подогреватель 12, трубки низкого давления можно использовать из комплекта аппаратуры для сжиженного газа. Все это можно смонтировать в двигательном отсеке на своих штатных местах. Это можно сделать в мастерской по установке аппаратуры на сжиженный газ.Там же можно и приобрести эти узлы, установить, отрегулировать, проверить. Можно все это сделать и самостоятельно, но все равно Вам потребуются документы, для регистрации газовой установки на автомобиле, а их могут выдать только мастерская, имеющая на это лицензию. Да и для правильной регулировки газового оборудования, от которой очень зависит как тяга двигателя так и расход, желательно, что бы выполнил квалифицированный мастер на соответствующем оборудовании.

Баллон можно не покупать. Стандартный автомобильный не подойдет, потому что рассчитан на малое давление (16 атм) и пробег будет очень малый. Поэтому его необходимо заменить на баллон высокого давления (рис. 7) 200 (150) атм и добавить редуктор высокого давления (11) (рис. 1) для снижения давления из 200 (150) атм до 10 атм. Для этого хорошо подходят авиационные кислородные редукторы, которые не замерзают, или редуктор от грузового автомобиля с подогревателем.
Также, для это цели можно использовать обычный кислородный редуктор для газосварочных работ. Но его необходимо немного модифицировать. Надо поменять крышку с большим диаметром резьбы, у верхней части под штуцер и предохранительный клапан со штуцером от редуктора грузового автомобиля. Дело в том, что кислородный редуктор не приспособлен для отвода газа при срабатывании предохранительного клапана или при разрыве мембраны. На штуцера предохранительного клапана и штуцер крышки (13) надевается резиновая трубка (10) (рис. 1) и выводится за пределы кузова.
Кроме этого для кислородного редуктора необходимо приобрести жидкостный подогреватель (12) (рис. 1) с кронштейном. Таким способом можно удешевить систему. Следует иметь в виду, что выше указанное относится к кислородному редуктору типа ДКП-1-65. Есть еще редуктор нового типа ЕКО-25-2, к которому не подходит крышка от редуктора грузового автомобиля.

Редуктор ВД устанавливается в двигательном отсеке автомобиля. Жидкостный подогреватель устанавливается в разрыв шланга, который идет на печку. Медную трубку из комплекта аппаратуры для сжиженного газа, которая идет в багажник, необходимо заменить на стальную бесшовную трубку высокого давления от аппаратуры сжатого газа грузового автомобиля. Контроль за работой редуктора ВД осуществляется по манометру (16) (0-25 кг/см2), который устанавливается на место датчика давления редуктора.
Для определения количества заправленного газа и контроля давления в баллонах, на конечном баллоне устанавливается манометр высокого давления (1) (рис. 1) (0-250 кг/см2).Заправочный вентиль (7) (рис. 1) служит для заправки баллонов высокого давления от домашнего заправочного устройства, или на заправочной станции — АГНКС. Для этого используется заправочный штуцер от грузового автомобиля. Для соединения баллонов между собой, подключения редуктора ВД, тройников можно использовать только стальные бесшовные трубки (3) высокого давления с внешним диаметром 10 мм и внутренним 6 мм.
Чтобы не допустить поломок от вибрации и перекосов, короткие части газопроводов сгибают в виде колец диаметром 100 мм. Кроме этого, баллоны должны быть установлены на общей раме в гнездах, выложенных резиновой лентой. Весь пакет должен быть сжат шпильками, чтобы не допустить перемещения баллонов. Для каждой марки автомобиля есть свой вариант компоновки.
На рис. 9 показан один из возможных вариантов. Кроме этого, конструкция пакета из баллонов зависит от типа баллонов, их количества, что в конечном результате определяет пробег.

Пробег зависит от количества газа в баллонах, определение которого затрудняется тем, что при разных температурах воздуха в один и тот же самый объем входит разное количество газа. Для ориентации можно пользоваться упрощенным переходным коэффициентом:
а) при давлении в баллонах 150 кг/см2 — 1 литр объема баллона, эквивалентный 0,3 л бензина.
б) при давлении в баллонах 200 кг/см2 — 1 литр объема баллона, эквивалентный 0,4 л бензина.

То есть, если средний расход автомобиля — 9 л бензина на 100 км и общем объеме баллонов — 50 л (для примера) пробег будет таким:
а) при давлении в баллонах 150 кг/см2; 50*0,3=15 л бензина (15*100):9=167 км

Теперь зная это, Вы можете выбрать тип и количество баллонов в зависимости от необходимого пробега. Не следует гнаться за большим пробегом, потому что увеличивается вес, уменьшается объем грузового отсека. Лучше иметь основной комплект баллонов на пробег 80-100 км и дополнительный для дальних поездок.
Конкретно для легковых автомобилей наша промышленность баллонов высокого давления не выпускает. Поэтому приходится использовать их из разных областей техники,
На рис. 7 показаны размеры наиболее распространенных Типов баллонов ВД. Для наших потребностей могут подойти кислородные баллоны нестандартного уменьшенного размера. Прекрасно подходят баллоны от акваланга для подводного плавания. Выпускаются баллоны из стеклопластика, армованные навивкой стального провода, из композитных материалов. Они очень легкие и крепкие и идеально подходят к нашим потребностям, но дефицитные.
Можно также использовать авиационные или танковые баллоны высокого давления. На крайний случай баллон необходимых размеров можно изготовить из обычного кислородного, вырезав среднюю часть. После этого баллон варится аргонно-дуговой сваркой, просвечивается гамма-дефектоскопом, подвергается гидравлическому испытанию в специализированной организации. В кустарных условиях этим заниматься категорически запрещено.
После установки баллонов вентиля, переходники, заправочный штуцер помещаются в коробку (4) (рис. 9) из мягкой жести, в которую впаивается штуцер (3) и окно (2) для обслуживания, которое устанавливается на уплотнении. Конструкция может быть взята от баллонов для сжиженного газа. На штуцер надевается кусок резиновой трубки и выводится за пределы кузова через окно для заправки бензинового бака или другое место.

В среднем заправка баллонов газом длится 1-1,5 часа. Чтобы уменьшить время заправки, можно спарить два компрессора. Владельцам грузовых автомобилей можно использовать 4 компрессора. На рис. 10 показана принципиальная электрическая схема включения 3-х.фазного электродвигателя в однофазную сеть.

Напряжение на двигатель АД подается через автоматический выключатель Q1, магнитный пускатель МП. При нажатии кнопки «пуск» срабатывает реле Р1, которое своими контактами Р1.2 подает напряжение на катушку пускателя МП и подключает пусковые конденсаторы Сп контактами Р1,1. При этом срабатывает пускатель и подключает двигатель и рабочие конденсаторы Ср к сети. Одновременно замыкаются блок-контакты пускателя МП 1.1 и пускатель становится на самоблокировку. При отпускании кнопки «Пуск» Сп отключается. При нажатии на кнопку «Стоп» или при срабатывании реле тепловой защиты двигателя РТ, цепь размыкается, пускатель отключается, отключается двигатель и схема возвращается в исходное положение. При подключении обмоток двигателя треугольником Ср=4800 (IHOM/U), где IHOM — номинальный ток двигателя, U — напряжение в сети. Сп=(2-3)Ср.

При хранении автомобиля в гараже на штуцер надевается трубка, которая выводится выше крыши гаража. При таком исполнении Вы будете полностью гарантированы от любых пропусков газа. Прежде чем использовать баллоны, необходимо проверить их рабочее давление, объем, техническое состояние. Внешняя поверхность не должна иметь вмятин, трещин, глубоких царапин и следов коррозии. Возле горловины ВД указывается:
— дата испытания и дата следующего испытания;
— вид термообработки (N — нормализация, W — закалка с отпуском);
— рабочее давление;
— пробное гидравлическое давление (п225);
— вес фактический, клеймо завода,

Для подключения газопроводов применяются специальные переходники (рис. 8), которые вкручиваются в баллон вместо вентиля, смазав резьбу свинцовым суриком. Момент затяжки переходника -45-50 кг/м (450-500) НМ. Это можно проконтролировать специальным динамометрическим ключом, который можно одолжить на станции техобслуживания автомобилей. При полностью вкрученном вентиле или переходнике на его резьбовой части должно остаться 2-5 витков резьбы. Размер конусной резьбы (рис. 8) зависит от типов баллонов.

Трубки высокого давления имеют безпрокладочное ниппельное соединение, которое при затяжке накидной гайки упирается в конусную поверхность штуцера и, деформируясь, герметизирует место соединения. Если Вы приобрели старые трубки, необходимо конец трубки с ниппелем обрезать и, надеть новый ниппель, обмазав его суриком, и затянуть накидную гайку. После аккуратной затяжки всех резьбовых соединений открывается заправочный вентиль, подсоединяется заправочное устройство и закачивается им воздух до половины рабочего давления, проверяют соединения, и при отсутствии пропусков закачивают до полного рабочего давления.

Пропуски воздуха необходимо устранить после полного стравливания давления. Если пропусков нет, то открывают заправочный вентиль и выпускают полностью воздух из системы и закачивают в баллон газ. После этого открывают расходный вентиль и пускают газ на редуктор ВД, проверяют его работу.
Для этого с помощью штуцера (13) (рис. 1) выставляют давление газа на выходе 10 кг/см2, после этого продувают систему низкого давления газом до полного удаления воздуха, запускают двигатель на газе и проверяют давление на выходе редуктора ВД.Оно при этом может немного упасть. Все работы должны проводится за пределами помещения. После этого проверяется срабатывание предохранительного клапана редуктора. Для этого закручивают плавно штуцер (13) (рис, 1) и плавно повышают давление на выходе редуктора до момента срабатывания клапана. Он должен сработать при давлении 15-17 кг/см2.

Если клапан сработает при другом давлении, необходимо отпустить контргайку на клапане и отрегулировать срабатывание. После этого проверяют герметичность основного клапана. Для этого полностью выкручивают штуцер (13), при этом газ не должен попадать в магистраль низкого давления. Если давление медленно увеличивается, то в редукторе меняют седло клапана или сдают в мастерскую. Если все в порядке, делают пробный выезд и проверяют редуктор низкого давления.
Как это сделать, хорошо описано в инструкции по эксплуатации газовой аппаратуры на сжиженном газе и описывать ее нет необходимости, Следует иметь в виду, что при использовании редуктора низкого давления из жиклера для сжиженного газа ваш автомобиль может незначительно потерять динамичность. Чтобы не произошло этого, можно рассверлить жиклеры в редукторе на 1-2 десятки, но тогда уменьшится пробег и экономичность. Так что решение за Вами.

Правила техники безопасности при эксплуатации автомобиля и заправочного устройства.

Необходимо знать, что природный газ легче воздуха и поднимается вверх, в отличие от сжиженного, который стелится по земле, заполняет все щели, подвалы. Поэтому при эксплуатации необходимо учитывать эту особенность.

Перед каждым выездом и возвращением в гараж, после технического обслуживания и ремонта необходимо делать проверку герметичности газовой системы. Наиболее доступные способы обнаружения пропусков газа — это контроль по запаху и обмыливание мыльным раствором. При появлении запаха газа во время движения необходимо устранить неисправность. Если вы не можете устранить неисправность, необходимо выпустить газ из баллонов в атмосферу (при отсутствии поблизости людей, открытого огня, других автомобилей).

При замерзании редуктора и запуска двигателя в зимний период для прогрева необходимо пользоваться горячей водой, применять открытый огонь категорически запрещено! При загорании газобаллонной аппаратуры необходимо перекрыть вентиля, выключить систему заправления. Для тушения огня надо иметь под рукой углекислый огнетушитель. При этом необходимо поливать баллоны водой, чтобы не допустить повышения в них давления.

Раз в три года необходимо проверять баллоны высокого давления гидравлическим испытанием, раз в год — необходимо сдавать на проверку. К поверхности баллонов категорически запрещено крепить сваркой конструктивные элементы. При заправке автомобиля необходимо контролировать давление газа на входе и выходе компрессора, температуру цилиндров, давление в системе смазки. Во время заправки в автомобиле не должно быть людей.

При обнаружении пропусков газа заправку необходимо выполнять при следующих условиях: заправку делать только при закрытом расходном вентиле, при заправке не стоять возле заправочного шланга, не подтягивать гайки во время заправки под давлением, не стучать металлическими предметами по деталям заправочной системы. Отсоединять заправочный шланг необходимо только после закрытия заправочного вентиля. При достижении рабочего давления в баллонах необходимо выключить двигатель компрессора, закрыть заправочный вентиль, закрыть вентиль на входе компрессора.

В заключении хотелось бы сказать, что задача заключалась в том, чтобы дать Вам упрощенную, доступную и в тоже время безопасную и работоспособную конструкцию заправочного устройства, которую можно собрать за достаточно короткое время и получать моральное и материальное удовольствие от своей работы. В то же время статья носит познавательный характер и сайт не несет ответственности за возможные последствия использования материалов.