Постоянный рост цен на бензин заставляет многих автовладельцев задуматься о переходе на газовые автомобили. Попробуем разобраться, каковы преимущества и недостатки этого вида топлива.

 

 

Существует множество способов экономить топливо. Самый кардинальный из них – меньше ездить. Но тогда спрашивается, а зачем нужна машина? Чтобы любоваться ею, а ездить на автобусе? Можно водить аккуратно и плавно, не набирать большой скорости, резко не разгоняясь и не замедляясь. Но, к сожалению, автомобильный поток диктует свои правила. Поэтому большинство правил, за исключением первого, так и остаются лишь теорией.

Но есть и другие методы решения этой задачи, а именно использование так называемого альтернативного топлива. Нет, не пугайтесь или не радуйтесь, у нас еще не используется водород, спирт или электричество, но уже достаточно давно используется газовая смесь пропана и бутана, а в последнее время получает распространение еще и природный газ – метан.

Сжатый природный газ – метан – не очень популярен, в первую очередь, из-за неразвитой инфраструктуры.

 

Из истории газификации

В самом начале еще советских 80-х годов в кругах правительства СССР зародилась идея глобальной экономии природных ресурсов. Как решение было предложено перевести парк автомобилей, для начала грузовых, на газовое топливо. Естественным явлением для того времени были директивы, которыми и озадачили руководителей всех автопарков и автобаз. В дело вмешалась бюрократия.

Посыпались доклады, рапорты и прочие бумаги в правительство, что это решение необдуманное и несостоятельное. Якобы из-за газификации автомобилей они стали быстро выходить из строя, часто ломаться на дороге и даже сгорать. Это всё, естественно, препятствует выполнению плана пятилетки. И как выход из сложившейся крайне тяжелой ситуации было требование вернуться к старому доброму бензину.

Но так ли в действительности обстояли дела? Может быть, и вправду появившиеся грузовики с красными баллонами марок ГАЗ-52, ГАЗ-53, ЗИЛ-138 представляли как экономическую опасность, так и опасность для окружающих людей? Скорее всего, нет, так как факты взрывов, пожаров и ущерба были в большинстве случаев фальсифицированы.

Так или иначе, признав несостоятельность перевода автомобилей на газ, директивы были отменены и благополучно забыты. Почему? Есть версия, которая связана с ментальностью русских людей. Для того чтобы слить бензин и подмотать потом километры на одометре не надо много ума и фантазии, достаточно неполного среднего образования, а вот со сливом газа дела обстоят куда сложней, и тут не обойтись уже без более высокой квалификации.

Кроме того, газ дешевле и менее востребован, следовательно, экономический эффект от его продажи, даже в случае слива, был бы куда меньшим, чем с бензином. Не стоит забывать, что бензин в те времена был в дефиците, заправок было мало, на них часто отсутствовал бензина, а если и был, то нещадно разбавленный водой. Это приводило к ажиотажу на бензиновом рынке.

Ради того, чтобы съездить несколько раз на дачу или на рыбалку люди были готовы переплачивать за бензин. Да, тогда было время парадоксов, когда многие товары, даже бывшие в употреблении, можно было продать дороже новых и дороже, чем в магазине. Такая была политика. Что сейчас?

Советские времена канули в Лету, но дела с газификацией не изменились в лучшую сторону и по сей день. А причиной тому – бензиновое лобби. Только теперь, скорее всего, всё поменялось местами. Автовладельцы должны быть заинтересованы в снижении затрат, и даже организации, в большинстве своем частные. Проблема кроется в мифах прошлого, которые продолжают культивироваться теперь уже поставщиками бензина.

http://automir.pro/wp-content/uploads/2015/12/f083ec6d27d91b86f107a0f677... 650w" sizes="(max-width: 650px) 100vw, 650px" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto;" />

Как работает газ

Чтобы с этим разобраться, давайте рассмотрим основные свойства углеводородного газа, а также сравним с бензином. Наиболее важный показатель для правильной работы двигателя, который знает любой школьник – октановое число, определяющее антидетонационную стойкость топлива. Для увеличения степени сжатия необходимо повысить октановое число.

Например, для работы двигателей ВАЗ- 2107 со степенью сжатия 8,5 требуется бензин АИ-91…93, а заправляется реально АИ-92. Если залить 80-ый, то двигатель будет детонировать, что приведет к его преждевременному выходу из строя. А для переднеприводных моделей ВАЗов со степенью сжатия 9,6 уже требуется АИ-95. Можно залить и 92-ой, и двигатель будет работать как ни в чем ни бывало. Почему? Потому, что он инжекторный.

Электроника динамически выставляет угол опережения зажигания в зависимости от данных с датчика детонации. Соответственно, для 92-го будет выставлено более позднее зажигание, естественно, с потерей мощности и некоторым увеличением расхода топлива. А как в этом плане обстоят дела у газа?

Для начала нужно разобраться, какие существуют газы, которые можно использовать для автотранспорта. Качественные и количественные показатели этих газов регламентирует ГОСТ 27578-87 «Газы углеводородные сжиженные для автомобильного транспорта».

Вышеуказанный стандарт определяет следующие типы:

1) пропан автомобильный (ПА) с содержанием пропана 85 ± 10%, сумма предельных углеводородов – не более 6%, углеводороды С4 и выше не регламентированы;

2) пропан-бутан автомобильный (ПБА) с содержанием пропана 50 ± 10%, сумма предельных углеводородов – не более 6%, углеводороды С4 и выше не регламентированы.

По антидетонационной стойкости пропан вне конкуренции, а вот бутан очень близок к бензину. То есть, используя пропан, можно увеличить степень сжатия и, следовательно, мощность при тех же габаритах двигателя. Понимающий суть дела человек воскликнет, что это невозможно, т.к. конструкция двигателя уже предрешена. А значит, это положительное свойство нереализуемо, а только лишь гарантирует отсутствие детонации на любых режимах работы двигателя.

Более интересный и значимый параметр – теплота сгорания. Тут, бесспорно, «рулит» бензин, тогда как пропан явно уступает. Что этот параметр значит для двигателя? Вспомним, что двигатель внутреннего сгорания – это тепловая машина. Чем выше теплота, тем больше можно получить энергии, а значит, мощности при одинаковых объемах сгораемой смеси.

По необходимому объему воздуха опять-таки лидер бензин – ему его надо меньше всех, а пропану больше всех. Почему это так важно? Потому что это предъявляет повышенные требования к пропускной способности воздушного тракта. Увеличение количества потребляемого воздуха вынуждает чаще менять воздухофильтры.

А вот со скоростью распространения фронта пламени не все так однозначно. Этот параметр зависим от октанового числа. Это достаточно просто понять из определения детонации.

Детонация – это режим работы двигателя, при котором процесс сгорания топлива носит взрывной характер. Взрывной – значит сверхбыстрый процесс горения. Это как раз и характеризуется максимальной скоростью распространения фронта пламени. У пропана эта скорость минимальна, у бензина – максимальна. Но в отличие от октанового числа этот параметр очень важен и влияет на процесс горения в каждом конкретном двигателе.

С одной стороны, чем медленнее распространяется пламя, тем медленнее нарастает давление в цилиндре и тем меньше ускорение поршней, а, следовательно, автомобиля. Но с другой стороны – меньше ударная нагрузка на кривошипно-шатунный механизм, следовательно, выше ресурс двигателя.

Так в чем тогда преимущества пропана? Газ, испаряясь в закрытом пространстве (баллон), образует паровую подушку, при этом создается определенное давление, которое в свою очередь препятствует дальнейшему испарению газа. Точнее сказать, газ испаряется постоянно, но часть его конденсируется обратно.

При испарении жидкой фазы газа повышается давление паровой фазы, образуется насыщенный пар, что при достижении определенного значения приводит к конденсации «лишнего» – давление падает. Вот так и происходит без всякой электроники поддержание постоянного давления в баллоне. Выше температура – быстрее испаряется газ и повышается давление.

Казалось бы, золотая середина – это бутан. Но применять его в чистом виде можно только в районах с теплым климатом. Тогда как для более холодных районов используется смесь пропана и бутана – пропан-бутан. Причем зимняя смесь, в отличие от летней, имеет до 95% пропана. Почему? Есть так называемая температура кипения, которая показывает, когда жидкость начинает переходить в пар.

Пропан кипит уже при -42,1 °С, что практически гарантирует его испарение в любых районах, за исключением Крайнего Севера. В этом случае в смесь добавляют этан, который кипит при -88,5 °С. А вот бутан изволит кипеть только при -0,5 °С, что делает его применение в холодных районах практически невозможным.

С бензином дела обстоят хуже, он кипит при температурах от +35 до +205 °С. Но не надо паники, в системах питания бензином он подается насосом (газ поступает под собственным давлением и насосы ему не нужны) и распыляется тем или иным методом в аэрозоль.

Немаловажным фактором в плане обеспечения безопасности является температура самовоспламенения топлива в атмосфере воздуха при нормальном давлении, °С:

пропан: +510…+580;

бутан: +475…+550;

бензин: +470…+530.

Из чего можно сделать вывод, что самый безопасный – пропан, т.к. для его самовоспламенения требуется более высокая температура, которая в автомобиле, на открытых деталях (не в камере сгорания) недостижима, бутан и бензин в этом плане практически идентичны, но всё же различимы по другому фактору. При нормальных температурных условиях газ переходит в пар и, будучи тяжелее воздуха, уходит вниз, тогда как бензин остается жидким дольше, что повышает риск его воспламенения.

Таким образом, если не нарушать простых правил безопасности, то ничего не рванет и не загорится. Хорошая испаряемость газа практически при любых погодных условиях делает его незаменимым помощником в устойчивой работе двигателя.

http://automir.pro/wp-content/uploads/2015/12/ustanovka-gazobolonnogo-ob... 783w" sizes="(max-width: 783px) 100vw, 783px" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto;" />

Плюсы и минусы установки газа на авто

Газ, будучи хорошо испарившимся, более равномерно и полностью заполняет цилиндры и улучшает тем самым процесс сгорания. Немаловажным фактором можно считать отсутствие в составе газа смолянистых (не путать с маслянистыми) соединений, а также серы и парафина, которые присутствуют в бензинах. Это освобождает детали камеры сгорания от нагара и отложений.

Кроме того, газ сгорает полностью (на богатой смеси двигатель работать не будет), что приводит к полному отсутствию сажи. Эти факторы исключают появление калильного зажигания, которое тоже далеко не полезно двигателю. Помимо этого сера при сгорании в парах воды, неизбежно выделяющейся при использовании любого углеводородного топлива, образует сернистую кислоту, которая разрушает металл, старит масло.

Миф о прогорании

Что может прогореть на автомобиле от газа? Газ, особенно пропан, горит медленнее бензина, это приводит к тому, что он еще догорает при начале такта выпуска, когда открывается выпускной клапан. Вполне было бы логично предположить, что омываемый огнем клапан будет перегреваться, и дни его сочтены – он сгорит. Но не всё поддается логике. Однако на бензине такое тоже вполне возможно, и есть по четырем причинам:

1) бедная смесь;

2) некорректно выставленное зажигание (позднее);

3) неправильная регулировка газораспределительного механизма;

4) применение низкооктанового бензина на карбюраторных двигателях.

На газе прогара можно избежать при корректно выставленных зазорах ГРМ и зажигании. Проводились исследования, и какой-либо связи прогорания клапанов с использованием газа выявлено не было, они с той же частотой прогорали и на бензине.

Взрывоопасность

Стенки баллона намного толще, чем у бензобака, и выдерживают значительные нагрузки, как ударные, так и температурные. При утечке газа в современных системах четыре аварийных клапана среагируют на повышение давления в резервуаре, обрыв топливной магистрали или банальную остановку двигателя – и подача газа прекратится.

Кроме того, закачка пропан-бутана прерывается при заполнении баллона на 80%. Этот запас – на случай расширения газа от нагрева. Но, разумеется, халтурная установка или халатность при эксплуатации способны «перехитрить» все старания инженеров по безопасности.

О запахе в салоне

Газ сам по себе не пахнет, это запах одоранта, который не сгорает и предназначен как раз для обнаружения утечки. В бензине одорант тоже есть, но он сгорает. Газобаллонное оборудование (ГБО) работает под давлением, а соединения выполнены с расчетом выдерживать не только рабочие, но и аварийные давления.

Появление газового духа в салоне может предупреждать вас о двух случаях:

Первый – разгерметизация какого-либо соединения или агрегата. При отсутствии должного ухода и бензиновые магистрали могут дать течь, что случается достаточно часто. Газопроводы представляют металлическую трубку, соединения конусные и имеют высокую механическую и химическую стойкость. Резиновые бензошланги, увы, не могут этим похвастаться.

Второй – негерметичность системы выпуска отработанных газов. Но тут уж совсем для бензиновой системы дела плохи. Если такое произошло, то на газе это станет быстро заметно. Надо иметь очень плохое обоняние, чтобы не почувствовать запах газа.

Стоимость

В сложившейся ситуации на рынке ГСМ цена литра газа в среднем в 2 раза меньше литра бензина АИ-80, не говоря уже о 95-ом, который в 3 раза дороже. Но для того, чтобы насладиться разницей, сначала надо заплатить за установку ГБО. Встает вопрос о ее окупаемости установки ГБО.

Газ – наиболее реальная альтернатива бензину и дизелю

Если вы ездите мало, например, только на дачу летом, то приходится констатировать факт, что при всех прочих преимуществах газа, вам, скорее всего, придется продолжать ездить на бензине. Особенно, если вы счастливый обладатель инжекторного авто, где стоимость установки ГБО в 2-3 раза больше, чем на карбюраторный автомобиль.

Рационально устанавливать газ на карбюраторные авто, если годовой пробег 15000 км и более, тогда установка окупит себя через год. Для инжектора эта цифра будет в районе 25-30 тысяч км в год. Разумеется, окупаемость и ее срок интересны лишь в том случае, если вы планируете непродолжительное использование автомобиля с его последующей продажей. При длительном использовании авто, как было в советские времена, ГБО окупится в любом случае, а, вернее, тут уже сотрется само понятие окупаемости.

Из положительных эффектов с технической стороны можно выделить:

— полное отсутствие детонации на всех режимах;

— отсутствие смолянистых отложений и сажи, следовательно, нагара;

— газ поступает в цилиндры только в паровой фазе, что исключает смывание масляной пленки со стенок цилиндра;

— при правильной настройке отсутствуют рывки в работе двигателя, что продлевает жизнь трансмиссии и шин;

— уверенный и быстрый пуск двигателя;

— малые затраты на обслуживание;

— экологичность газа выше неэтилированного бензина в 3-4 раза.

Всё это повышает ресурс двигателя.

Где поместить баллон

К сожалению, самым большим минусом является утрата свободного места. Причем в самом нужном месте – в багажнике, где размещают баллон. Забегая вперед, могу сказать, что геометрически можно выйти из ситуации, а вот с утратой части грузоподъемности придется смириться в любом случае. Но это компенсируется почти пустым бензобаком.

Кроме того, что, во-первых, в таком автомобиле запрещено курить, во-вторых, машина теряет свои динамические характеристики, в-третьих, нарушается развесовка – тяжелый баллон в багажнике не только «съедает» место, но и негативно влияет на управляемость.

В штатном исполнении недостаток отъема свободного места неустраним, т.к. баллон имеет весьма внушительные размеры, если в кузовах типа «седан» это еще можно терпеть, поместив баллон на полке у задних сидений, то для «хетчбэка» и «универсала» это полная смерть багажнику.

Выходят из такой ситуации по-разному. Для авто с большим клиренсом можно выбрать решение установки обычного баллона под днище. В остальных случаях можно схитрить и воспользоваться тороидальным баллоном, который размещается в отсеке запасного колеса. Особенно удачно получается опять-таки в указанных кузовах «хетчбэк» и «универсал», а также в седанах, где запаска прячется в багажнике под обшивкой пола. Но это вынуждает либо не возить запаску, либо класть ее в альтернативные места.

http://automir.pro/wp-content/uploads/2015/12/mashina_na_gaze-200x150.jpg 200w, http://automir.pro/wp-content/uploads/2015/12/mashina_na_gaze.jpg 480w" sizes="(max-width: 521px) 100vw, 521px" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto;" />

Динамика

Также авто на газе теряет разгонную динамику. Разгоняется более плавно, но предсказуемо – без рывков и провалов. Это опять-таки связано с более медленным сгоранием газа. Однако эта потеря на авто с более высокой степенью сжатия (относительно бензина) меньше – примерно 2%, тогда как при степени 8,5 – 5-7%. По причине меньшей калорийности газа потребление его возрастает на 10-15% относительно потребления бензина. При более высокой степени сжатия – 5-8%.

Цена

Установка ГБО сегодня довольно дорогое удовольствие. Поскольку для современных автомобилей, оснащенных распределенной системой впрыска, разработана электронно-каталитическая система впрыска четвертого поколения, позволяющая получить от установки ГБО максимальный эффект. Однако со временем все затраты на ее установку окупаются. Каждый пройденный на газе километр обходится в среднем на треть дешевле, чем на бензине.

Гарантия

Как правило, новый автомобиль снимается с гарантии, если на него ставят газ. Только на некоторые китайские и российские марки автомобилей можно установить газ на фирменной СТО. Остальные продавцы новых машин таких услуг не предоставляют, мотивируя это тем, что автомобиль разрабатывался для эксплуатации на жидком топливе и автопроизводитель не может гарантировать нормальную работу автомобиля на газе.

Документы

Третий минус связан с разрешающими структурами. Машина, оборудованная газовой установкой, должна иметь соответствующую пометку в техпаспорте. Тем, кто собирается купить автомобиль и перевести его на газ, стоит установить ГБО до постановки автомобиля на учет в ГАИ. В противном случае придется менять техпаспорт.

Доступность заправок

По требованиям безопасности газовые АЗС расположены на окраинах города. И их существенно меньше, чем бензиновых. Это не влияет на ресурс двигателя и на безопасность вашего авто, но влияет на удобство – дальше ехать. Выход – заправлять баллон полностью, тогда ездить придется реже. В развитости сети газовые значительно проигрывают бензиновым.

Автолюбителю, привыкшему к современным красочным вывескам и избалованному сервисом крупных сетевых бензоколонок, они покажутся, мягко говоря, несовременными и даже неухоженными. Встречаются в сети нарекания на качество газа. Впрочем, ситуация не хуже, чем с бензином и дизелем.