Пропан или метан: аргументы и факты для вашего авто

Заводское ГБО

Не все хотят отдельно устанавливать ГБО на машину, обрекая
себя на обивание порогов инстанций ГАИ и автосервиса. Такие люди готовы заранее
вложиться в машину, обладающую комплектом ГБО, настроенного уже на конвейере
производителя. ГБО может быть рассчитано как на метан, так и на сжиженное
газотопливо (пропан и бутан).

Причин, по
которым отечественные машины – по сравнению с зарубежными – редко имеют уже
встроенное ГБО, несколько:

Skoda Rapid I Рестайлинг

Не всякий автолюбитель сразу разберётся в том, что его ждёт,
стоит ему начать ездить на газе, а не на бензине. Отчасти на его решение влияют
мифотворцы, считающие, что газ – это возня с проверкой машины, повышенный износ
мотора, и вообще, езда на газу ещё тот фетиш. Часть покупателей ведётся на
такой “развод”, чему способствуют и общая цена газоавтомобиля, завышенная на
фоне всё тех же машин, ездящих лишь на бензине.

Но даже оспорив предыдущее – откровенно ложное – убеждение,
потребитель убеждается, что в России метаном заправиться гораздо
проблематичнее, чем пропаном. Метановые АГЗС по сравнению с пропановыми – всё
ещё значительная редкость: в лучшем случае каждая шестая заправка вас выручит,
если у вас ГБО на метане. Чего не скажешь о странах Европы, где метаном
заправляет каждая вторая.

Opel Zarifa CNG Ecoflex

Заказав из
Европы машину с метанным ГБО от фирмы Volkswagen, Chevrolet, Mercedes, Opel,
Fiat или Volvo, и даже потратившись на растаможку, учёт в ГИБДД и прочие
дензатраты, вы столкнётесь всё с той же проблемой – заправкой на метане. Самые
отчаянные покупают дополнительный компрессор и подключают его к природному газу
в домашних условиях, и на их плечи ложатся, помимо затрат на сам газ, затраты
на потреблённое электричество: домашний компрессор загоняет газ в баллоны до
трёх часов, в то время как более мощный на АГЗС делает это максимум за несколько
минут, т. к. рассчитан на давление, на порядок превышающее то, что создаётся в
баллоне в домашних условиях. Ещё одним сюрпризом окажется обслуживание, ремонт самого
компрессора.

Достоинство
“метанмобилей” и “пропанмобилей” – отсутствие необходимости лишний раз соваться
в уже отлаженное заводом ГБО. Проблема появляется лишь, когда одна или
несколько запчастей выходят из строя, отчего безопасность дальнейшей езды
оказывается под угрозой. Если поломка случилась не по прямой вине пользователя
в течение гарантийного срока, авторизованный сервис-центр, использующий
оборудование производителя, выпустившего вашу машину, скорее всего, не
откажется провести бесплатную диагностику и замену бракованных деталей.

Mersedes E200 NGT В этой машине сочетается комфорт, экономичность и представительский класс. Бензобак тут намного больше предыдущих авто на метане с завода. 62 литра. Расход бензина 9 литров на 100 км.  Вместимость газа -18 кг. Это 300 км пути   на природном газе и 700 км на бензине. 

По
технической части между бензо- и газомашинами разницу сложно не заметить. Так,
размещение газобаллонов, особенно для метана, отнимает весомую часть полезного
пространства, оттого их устанавливают либо под сиденье, либо в багажник. В
некоторых случаях они помещаются под днище машины – вместо бензобака. Но даже
если последний и установят – он расчитан лишь на одно-два ведра бензина, т. к.
является дополнительным, а не основным. В российских условиях приходится планировать
свою дорогу по улицам и трассам, где заправок побольше.

Повышение — цетановое число — дизельное топливо

Повышение цетанового числа дизельного топлива может быть достигнуто добавлением к нему, в качестве присадок, нитратов и перекисей. Однако эффективность таких присадок значительно меньше, чем эффективность тетраэтилсвинца, применяемого для повышения октанового числа бензина, кроме того, они мало стабильны. Поэтому такая практика повышения цетанового числа не имеет распространения.
 

Для повышения цетанового числа дизельных топлив могут использоваться различные присадки, которые ускоряют пред-пламенное окисление и снижают период задержки самовоспламенения.
 

Для повышения цетанового числа дизельных топлив применяют органические нитраты ( изопропил -, амил -, циклогексил-нитраты), однако в массовом масштабе их не производят.
 

Для повышения цетанового числа дизельных топлив могут использоваться различные присадки, которые ускоряют предпламенное окисление и снижают период задержки самовоспламенения. В качестве при-салок предложены различные перекиси и нитропроизводные, из числа которых наиболее широко применяются изопропилнитрат и амилнитраг. Введением присадок петановое число повышают на 15 — 20 единиц.
 

Для повышения цетанового числа дизельных топлив применяют органические нитраты ( изопропил -, амил -, циклогексил-нитраты), однако в массовом масштабе их не производят.
 

Для повышения цетановых чисел дизельных топлив предложены различные присадки. Если антидетонаторы призваны не допускать бурного развития процесса предпламенного окисления, то присадки к дизельным топливам, наоборот, преследуют обратную цель. Для ускорения предпламенного окисления и снижения периода задержки самовоспламенения топлив предложены различные органические1 перекиси и нитропроизводные углеводородов. Приемистость дизельных топлив, особенно полученных при прямой перегонке нефти, к этим присадкам достаточно велика и достигает 15 — 20 единиц цетанового числа. Среди присадок этого типа промышленное значение в США имеет амилнитрат. Качество отечественных дизельных топлив пока не вызывает необходимости массового применения присадок, улучшающих цетановое число.
 

Для повышения цетанового числа низкоцетановых дизельных топлив применяют различные присадки. Наиболее эффективными присадками являются нитраты и перекисные соединения. В США в качестве присадки к дизельным топливам применяют амилни-трат, повышающий цетановые числа дизельных топлив.
 

С повышением цетанового числа дизельного топлива уменьшается период задержки самовоспламенения и работа двигателя улучшается. Однако при увеличении цетанового чпсла выше 50 период задержки самовоспламенения сокращается незначительно. На рис. G3 показана закономерность изменения скорости нарастания давления в цилиндре двигателя в зависимости от величины цетанового числа применяемого топлива. Эти данные показывают, что увеличение цетанового числа выше 50 не вызывает заметного улучшения работы двигателя.
 

Необходимо отметить, что повышение цетанового числа дизельного топлива только улучшает характер сгорания и работу двигателя.
 

В табл. 70 показано повышение цетанового числа дизельных топлив при добавлении к ним 2 % наиболее широко известных и эффективных присадок.
 

В некоторых случаях для повышения цетанового числа дизельных топлив, имеющих недостаточную воспламеняемость, применяют синтетические дизельные топлива, обладающие чрезвычайно высокими цстановыми числами.
 

Одним из основных методов повышения цетанового числа дизельных топлив следует признать использование соответствующих присадок. Преимущество способа состоит в том, что он позволяет получать высокоцетановые топлива из соответствующих фракций нафтеново-ароматических нефтей.
 

Третьим широко известным способом повышения цетанового числа дизельных топлив является использование присадок, подобно тому, как используется тетраэтиловый свинец для повышения октанового числа бензинов. Преимущество этого способа состоит в том, что он дает возможность получать высокоцетано-йые топлива из керосино-газойлевых фракций цикланово-арома-тического основания, имеющих низкую температуру застывания и обеспечивающих получение зимних и специальных арктических сортов дизельных топлив.
 

Большой интерес представляет другой способ повышения цетанового числа дизельных топлив, основанный на применении специальных присадок. Добавка в сравнительно небольших количествах присадок ( до 1 0 %) позволяет значительно повысить цетановое число топлив.
 

Состав бензина

Бензин. Состав бензина

Проблему увеличения октанового числа бензинов можно решить с помощью специальных добавок (их называют антидетонационными присадками). Так, добавление 0,82 г тетраэтилсвинца Pb(С₂Н₅)₄ к 1 кг изооктана увеличивает октановое число бензина до 110. Огромный недостаток данной присадки (этиловой жидкости) заключается в том, что при её сгорании образуются высокотоксичные соединения свинца, большая часть которых с выхлопными газами выбрасывается в атмосферу. Из-за этого во многих странах запрещено применять тетраэтилсвинец.

Сейчас основными добавками, увеличивающими октановое число бензинов, служат кислородсодержащие соединения — этиловый спирт, трет-бутиловый спирт (СН₃)₃СОН, метил-трет- бутиловый эфир (СН₃)₃СОСН₃, метил-трет-амиловый эфир С₂Н₅С(СН₃)_2ОСН₃. Октановые числа этих соединений высоки (например, у (СН₃)₃СОСН₃ оно равно 120), а токсичность их, а также продуктов их сгорания (вода и углекислый газ) низка.

Качественный бензин

Качественный бензин

Качественный бензин

Помимо октанового числа бензина, которое должно соответствовать классу двигателя, к топливу предъявляется ещё несколько важных требований. Прежде всего это его фракционный состав — содержание в бензине отдельных фракций с различными температурами кипения. От фракционного состава зависят условия пуска двигателя, длительность прогрева, полнота сгорания топлива.

При промышленном выпуске бензинов в них растворяют газообразные линейные и разветвлённые бутаны, которые не только обладают высокими октановыми числами, но и характеризуются высоким давлением насыщенных паров.
Ещё одно требование — химическая стабильность. Для увеличения стабильности в бензин при хранении добавляют специальные соединения — антиоксиданты. Их действие основано на замедлении процессов окисления за счёт превращения активных радикалов в малоактивные. При отрыве активным радикалом атома водорода от ОН-группы образуется неактивный радикал, прерывающий цепную реакцию окисления.

Сравните дорогие духи с их сложным неповторимым ароматом и характерно пахнущую маслянистую желтоватую жидкость, заливаемую в баки автомобилей на бензоколонках. На первый взгляд может показаться, что парфюмерный шедевр — это кропотливая филигранная работа, а бензин — всего лишь продукт крупнотоннажного химического производства. На самом же деле по сложности композиция обыкновенного бензина может потягаться с хорошими духами, а требования, предъявляемые современным обществом к качеству, экономичности, экологической чистоте бензина, стимулируют работу сотен химических лабораторий по всему миру. Настоящие исполины мировой нефтехимической промышленности — «Бритиш Петролеум», «Шелл», «Шеврон» — ежегодно тратят миллионы долларов на разработку более совершенных, безопасных для природы антидетонационных присадок, на поиск новых уникальных композиций топлива. А поскольку не за горами тот день, когда нефтяные запасы Земли истощатся, перед химиками стоит фантастическая по своей сложности задача — как с умом истратить то, что есть, а потом найти, чем это можно заменить.

*Этиловая жидкость — раствор тетраэтилсвинца в этилбромиде С₂Н₅Вr. При её сгорании свинец переходит в летучий бромид PbВr₂ (t пл=370 °С, t кип=893 °С).

Совет: Определить, есть ли в бензине тетраэтилсвинец, можно с помощью качественной реакции, носящей имя Кимштедта. Несколько капель бензина наносят на фильтровальную бумагу и высушивают. При обработке сероводородом или сульфидом аммония образуется сульфид свинца, и на фильтровальной бумаге появляется интенсивная тёмная окраска.

Какой газ для автомобиля предпочтительнее

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

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

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

Октановое число 105?

Исследования опровергли устоявшееся мнение, что использование газа вместо бензина – вынужденная мера. Газовое топливо сгорает полнее, поэтому концентрация окиси углерода в выхлопе газового двигателя в несколько раз меньше.

Автомобиль на бензине выбрасывает в атмосферу сернистый газ, который образуется от сгорания сернистых компонентов топлива, и тетраэтилсвинец. В природном газе серы, как правило, нет, а поэтому в выхлопах газового двигателя нет ни сернистого газа, ни соединений свинца.

В отработанных газах бензинового двигателя из-за неполного сгорания топлива содержится и окись углерода (СО) – токсичное для человека вещество.

И газовые, и бензиновые автомобили выбрасывают в атмосферу одинаковое количество углеводородов. Для здоровья человека опасны не сами углеводороды, а продукты их окисления. Двигатель, работающий на бензине, выбрасывает сравнительно легко окисляющиеся вещества – этил и этилен, а газовый двигатель – метан, который из всех предельных углеводородов наиболее устойчив к окислению. Поэтому углеводородный выброс газового автомобиля менее опасен (см. рис. 1.5 книги «Источники энергии»).

Газ как моторное топливо не только не уступает бензину, но и превосходит его по своим свойствам.

Двигатель внутреннего сгорания автомобиля работает по классическому четырехтактному циклу. Газообразная смесь воздуха и топлива всасывается в цилиндр двигателя, сжимается поршнем, воспламеняется искрой, давит на поршень и двигает шатунный механизм, а затем выбрасывается из цилиндра.

Чем сильнее можно сжать топливо без возникновения детонации*, тем больше мощность двигателя. Антидетонационную способность топлива определяют октановым числом. Чем оно выше, тем лучше топливо. Среднее октановое число природного газа – 105 – недостижимо для любых марок бензина.

* Детонация – распространение пламени в веществе со скоростью, превышающей скорость звука в данном веществе.

Двигатель внутреннего сгорания работает на смеси воздуха и распыленного топлива. Для воспламенения смеси нужна определенная концентрация топлива. Газ, в сравнении с бензином, горит при меньших концентрациях, т.е. при более «бедных» смесях. В случае повышения концентрации газа и обогащения смеси можно добиться увеличения мощности двигателя. Обедняя смесь, наоборот, можно понизить мощность. Возникает возможность изменением состава смеси регулировать мощность двигателя: газ как топливо значительно «послушнее» бензина.

Эксплуатация показала, что автомобили на газе более выносливы – в полтора-два раза дольше работают без ремонта. При сгорании газа образуется меньше твердых частиц и золы, вызывающих повышенный износ цилиндров и поршней двигателя. Кроме того, масляная пленка дольше держится на металлических поверхностях – ее не смывает жидкое топливо, и, наконец, газ практически не вызывает коррозию металла.

Несмотря на многочисленные достоинства природного газа, закрывать заправочные станции и выбрасывать бензиновые канистры еще рано.

Почему выгодно заправлять авто газом

При всех достоинствах и недостатках, у разновидностей газового горючего есть общие «бонусы», привлекательные для автовладельцев:

• автогаз имеет более низкую стоимость относительно бензина;
• высокая экологическая составляющая, газ оказывает меньшее негативное воздействие на человека, токсичность газовых выхлопов незначительна;
• установка ГБО увеличивает запас гсм в автомобиле, если залить полный бак бензина и наполнить газовый баллон;
• использование газа в комплексе с бензиновым горючим замедляет износ деталей машины (эффективнее, если двигатель приспособлен к газу с завода).

Эти качества позволяют автовладельцам использовать газ вместо бензина, сеть агзс год от года расширяется.

Мнение о том, что газобаллонное оборудование способно выводить из строя верхнюю часть блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, справедливо, когда ГБО на автомобиль установлено кустарным способом.

Газовая система будет иметь статус отличной надёжности, полную безопасность, высокий кпд, если устанавливать её у профессионалов, заправлять автомобиль качественным газом, не игнорировать регулярное прохождение технического осмотра. Правильно выполненный монтаж газового баллона поможет избежать повреждения оборудования в ДТП.

Читайте далее:

Метановое ГБО: когда прощаешь все минусы

Какое отличие метана от пропана?

Какое давление в газовом баллоне?

Газовое оборудование на дизель: насколько реально?

Пропан или метан: что лучше для двигателя?

Можно ли менять марку бензина и что будет, если смешать 92-й и 95-й

И всё-таки, какой бензин лучше: 92-ой или 95-й? Вряд ли такую постановку вопроса можно признать правильной. При условии, что бензин качественный, хороша та марка, на которую настроены параметры управления двигателем.

Ведь если, например, октановое число бензина существенно ниже рекомендованного, то процесс воспламенения в камере сгорания будет происходить раньше положенного, когда ещё не закрыты впускные клапана. Мало того, что часть тепловой энергии (а значит и развиваемая двигателем мощность) будет расходоваться впустую, так ещё и сами детонационные процессы добавят проблем: неустойчивая работа двигателя, ускорение износа трущихся деталей, повышенное нагарообразование.

Практически те же проблемы возникнут и в обратной ситуации, только теперь воспламенение будет происходить с запаздыванием, вызывая те же негативные последствия.

Следует отметить, что в современных автомобилях предусмотрена подстройка параметров работы двигателя под изменение октанового числа в определённом диапазоне. Электронный блок управления двигателем (ЭБУ) постоянно отслеживает:

• соотношение бензин/воздух в топливовоздушной смеси;
• момент впрыска топлива;
• момент поджига топливной смеси;
• детонацию;
• обороты двигателя,

и при необходимости корректирует параметры и режим работы агрегата. Но возможности ЭБУ не безграничны и если разница в октановом числе существенная (например, заливается 80 бензин вместо 95), электроника с ней не справится.

Марки бензина 92 и 95 незначительно отличаются по основным параметрам (по октановому числу не более 3%). Поэтому на современных машинах допускается в случае необходимости (например, пустой бак, а на заправке есть только 92-й) замена на непродолжительный период. Непродолжительный период потому, что на низких и средних оборотах разница в марке бензина сказываться не будет, а вот на высоких всё равно проявится.

Эксперты не советуют также заливать 92-й бензин в двигатели с небольшим объёмом камеры сгорания (к тому же ещё и турбированные). Дело в том, что повышение мощности (а точнее удельной мощности) в современных двигателях достигается за счёт повышения степени сжатия и при значении этого показателя более 10.5 (а часто степень сжатия доходит до величины 12) возрастают требования к антидетонационным свойствам топлива – другими словами к величине октанового числа.

Напротив, если степень сжатия меньше 10.5, то параметры работы двигателя настроены на применение 92-го бензина, и при использовании вместо него 95-го возможна некоторая потеря мощности за счет более позднего воспламенения топливной смеси.

Ещё один важный аргумент использования рекомендованной производителем марки бензина в новом автомобиле – сохранение права на гарантийный ремонт в соответствующий период. Формальный отказ на гарантийный ремонт двигателя может правомерно последовать после результатов анализа топлива, если окажется, что его марка не соответствует указанной автопроизводителем в инструкции по эксплуатации. И тогда экономия в три-четыре тысячи рублей (усреднённое значение на 15000 км пробега в год), может обернуться куда большими потерями денег, времени и нервов.

А можно ли и в какой пропорции смешивать эти две марки? Можно ли заливать в бак с остатками бензина одной марки другую марку? Казалось бы, такое смешивание, создаст топливо с некими усреднёнными свойствами. На самом деле это не так.

95-й бензин содержит большее количество лёгких эфирных присадок и, таким образом, он легче 92-го. При смешивании в бензобаке образуются две фракции топлива: 95-й бензин сверху и 92-й снизу, и в этом же порядке они и расходуются. Так что смешивание 92-го с 95-м никакого нового практического эффекта не даёт.

В случае, когда автомобиль рассчитан на использование исключительно 95–го бензина, а по необходимости залит 92-й:

• если при этом происходит некоторая потеря мощности, но двигатель на малых и средних оборотах работает устойчиво без посторонних звуков, поводов для беспокойства до следующей заправки нет. Необходимо только соблюдать режим спокойной езды;
• при работе двигателя слышится звонкое цоканье очень похожее на стук клапанов – явное следствие детонационных процессов, которые при длительном использовании такого бензина могут привести к негативным результатам. Замену топлива в этом случае желательно провести как можно скорее (совет: как слить бензин из бака).

Длительное использование 95-го бензина в автомобилях, рассчитанных на 92-й бензин со степенью сжатия менее 10.5, также может обернуться потерей мощности двигателя.

Виды топлива

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

Каждый по-своему хорош и обеспечивает транспортным средствам заложенные конструкторами характеристики. Перевод автомобилей на газ в большей степени вызван экономическими причинами. Хотя автопроизводители уже не стесняются использовать фирменные газовые установки, позволяющие придавать силовым агрегатам новые качества.

Для ясности отметим, что из газов пока широкое применение получили тоже два вида:

Автомобильный пропан-бутан хранится в жидком состоянии. Метан, напротив, исключительно в газообразном. Причем для дизельных и бензиновых моторов применимы разные варианты, но чаще используются определенные, что обусловлено отличиями самих газов и размерами ТС. Например, легковое авто на газ метан переоборудуют реже, чего не скажешь о джипах, грузовиках и так далее. Не делают этого и на современных автомобилях, поскольку последние поколения ГБО рассчитаны исключительно на пропан.

В чем отличия

Прежде чем приступить к установке ГБО, необходимо разобраться, что лучше для конкретного двигателя: метан или пропан-бутан. Ведь каждый газ имеет свои характеристики, которые в различной степени влияют на работу ТС, компоненты двигателя, безопасность и экологию. Общее, что роднит названные газы, – это отсутствие цвета и запаха, но используются метан и пропан по-разному и придают моторам отличающиеся характеристики.

В разное время года на АЗГС в составе смеси меняется соотношение: зимой больше пропана, а летом – бутана.

Технические характеристики

Основное отличие метана от пропана заключается в том, что это газ природного происхождения. Пропан получается при крекинге нефтепродуктов. Видимо, по этой причине структурная формула метана не позволяет использовать его в жидком состоянии.

Октановое число пропана и метана выше, чем у бензина. Это примерно 100 и 110 соответственно. У метана оно чуть выше, поэтому двигатель на нем экономичнее. Его использование дает в полтора раза больший экономический эффект. Стоимость ниже в сравнении с бензином, чем стоимость пропана (примерно в 1,5 раза). Расход на метане ниже процентов на тридцать.

Ввиду того, что давление метана в баллоне авто очень велико (в районе 270 атмосфер), баллон должен иметь определенную форму и толщину стенок. Такие большие размеры и масса делают использование метана на легковых автомобилях сомнительным предприятием.

Пропан можно содержать в емкости любой формы, которую часто адаптируют под технологические вырезы в корпусе авто.

Запас хода на метане всегда будет меньше. На одном и том же авто на метане и пропане разница в пробеге на одной заправке будет существенной. Дело в том, что большой запас метана требует объемных и тяжелых баллонов, размещать которые чаще негде. Да и конструкцию ТС утяжелять лишний раз никому не хочется.

Если рассмотреть все минусы и плюсы авто на метане, то складывается впечатление, что он лучше. Может быть, так оно и есть, но стоит учесть, что бензиновый двигатель после перехода на метан теряет больше тяги. Правда, работает при этом тише и более плавно, чем на пропане. Но и стоит ГБО под метан раза в два больше.

А при переоснащении дизелей этот газ просто идеален. Чем отличается метан от пропана на авто с дизельной силовой установкой? В первом случае придется полностью переделать систему подачи топлива и установить систему зажигания. Пользоваться соляркой уже будет нельзя. Но достигается максимально возможная экономичность.

Экологичность

Разница между пропаном и метаном имеется и в вопросе влияния на окружающую среду. Метан менее вреден. Это чисто природный продукт, который сгорает полностью. При этом он совсем не выделяет в атмосферу смолы, чего не скажешь о пропане, добытом из нефти.

Безопасность

Машина на метане менее опасна для водителя и пассажиров. Взрывоопасная концентрация у этого газа вдвое ниже, чем у пропана. Кроме того, последний токсичнее. Более летучий метан при утечке быстрее уходит из салона, оказывая меньше вреда. И на детали мотора он меньше влияет в худшую сторону.