Автомобили на метане или пропане — что лучше в использовании

Разбираясь, что лучше – автомобили на метане или пропане, нужно знать основные отличия в этих видах топлива и особенности газовой аппаратуры. Данная статья должна помочь вам принять правильное решение.

Автомобили на метане

Автомобили на метане

В чем разница метана и пропана

Эти два вида природного топлива стали составлять серьезную конкуренцию бензину. Однако, решив перевести свою машину на газ, автовладелец всегда строит перед выбором — какой газ выбрать?

Метан

Метан доставляется по газопроводам

Метан доставляется по газопроводам

Метан (еще его называют природный газ, химическая формула CH4) – все время находится в газообразном состоянии и транспортируется под давлением по газопроводам по улицам городов. Доставляется в квартиры граждан с целью использования для отопления и приготовления пищи и АГНКС (автомобильная газонаполнительная компрессорная станция) для заправки автомобилей.

В естественных условиях не имеет запаха, легче воздуха (при утечке стремиться подниматься вверх и смешивается с ним). Смесь метана с воздухом при наличии источника огня приводит к взрыву. Для этого газа в смеси должно быть от 5 до 15%.

Метан имеет практически один и тот же состав, поэтому его качество достаточно высокое. Температура наружного воздуха не оказывает на этот газ никакого влияния. Все это положительно сказывается на работе газового оборудования и двигателя.

Пропан

Заправка пропан-бутаном

Заправка пропан-бутаном

Для бытовых нужд и автомобилей используется смесь газов – пропана и бутана (химические формулы C3H8 и C4H10). Оба эти газа находятся и закачиваются в баллоны в сжиженном состоянии под давлением 16 атмосфер. В силу их свойств, 20% объема баллона жидкой фазой не заполняется и остается для возможности скопления испарений. Таким образом, в баллоне или другой емкости, пропан-бутан одновременно находится в двух состояниях – сжиженном и газообразном.

Смесь пропан-бутана тяжелее воздуха, поэтому при утечке стремиться опуститься вниз и скапливаться в низинах местности. Испаряясь и смешиваясь с воздухом, образует взрывоопасную смесь при содержании в воздухе газа от 2 до 9 %. При наличии источника огня такая смесь взорвется.

Пропан-бутановая смесь имеет разный состав в зависимости от периода года, когда используется газ. Пропан легко испаряется, а бутан – наоборот, трудно. Именно из-за этих свойств, в чистом виде такие газы для бытовых нужд и автомобилей не применяются. На свойства этих газов оказывает влияние температура воздуха.

Читайте также: Газовое оборудование Landi Renzo для автомобилей

Поэтому, оптимальной для применения считается именно их смесь, а не чистый газ пропан или бутан. Для зимних условий в смеси должно быть больше пропана (чтобы она лучше испарялась), а для летних – больше бутана (чтобы давление газа при испарении не превышало допустимое).

В составе этих газов много примесей, которые оказывают неблагоприятное влияние на процесс их сгорания. Поэтому, для автомобилей важен качественный сжиженный газ, который, сгорая в двигателе, благоприятно бы влиял на его элементы.

Автомобили на метане – особенности ГБО

Принципиальным отличием использования метана от пропана в качестве моторного топлива для автомобиля заключается в давлении газов. Давление, с которым приходится иметь дело при эксплуатации в ГБО на метане (220 атмосфер), почти на полтора порядка больше, чем при использовании пропана (максимум 16 атмосфер).

Отсюда и два основных отличия ГБО для метана:

  • баллоны повышенной прочности;
  • редуктор с несколькими (чаще с двумя) ступенями снижения давления газа.

Есть еще незначительные отличия при использовании метана, но в остальном процесс сжигания газа и оборудование такое же, как и на пропане.

Баллоны для метана

Метан имеет небольшую плотность — в тысячу раз ниже, чем бензин. Поэтому для его накопления в достаточном количестве для обеспечения запаса хода, применяют принудительно сжатие. Газ закачивают в баллоны под давлением 200 – 250 атмосфер. Это требует, чтобы баллон был достаточно прочным.

Обычные баллоны для метана в багажнике легкового автомобиля

Обычные баллоны для метана в багажнике легкового автомобиля

Таких свойств можно достигнуть за счет применения для их изготовления качественного металла, специальной технологии изготовления и толщины стенки баллона. Современные технологии позволяют изготавливать такие баллоны высокого давления не только из металла, а и из других прочных материалов. Все эти особенности приводят в итоге к тому, что стоимость баллона становится довольно не малой.

Баллоны для метана бывают:

  • изготовленные из стали — это старые конструкции, используемые много лет. Вопрос обеспечения высокой прочности здесь решается за счет толщины стенки баллона. Это приводит к огромному весу и, как правило, невозможности использования для легкового автомобиля. Емкость баллона невелика, поэтому для достижения хотя бы среднего запаса хода необходимо использовать сразу несколько баллонов. Это значительно повышает вес автомобиля и занимает почти все пространство багажника. Например, для легкового автомобиля один баллон объемом 53 литра (диаметр 322 мм, длина – 882 мм и объем газа – 10, 6 м3) весит 70 килограммов. Этого количества газа хватает примерно на 90 километров пробега. В основном автомобили на метане такие баллоны применяют для грузового и пассажирского транспорта в виде автобусов.
    Баллоны с лейнером для метана в багажнике

    Баллоны с лейнером для метана в багажнике

    Для сравнения — баллон такой же емкости для пропана весит 22 килограмма.

  • баллоны с лейнером из стали – это облегченный вариант баллонов для метана, где основная оболочка изготовлена из специальной прочной легированной стали толщиной, меньшей, чем у обычного стального баллона, но покрыта прочным армирующим покрытием. Вес такого баллона меньший и уже приемлем для использования в легковом автомобиле – примерно 1 кг на 1 литр емкости баллона. Стоимость – около 4,5 $ за литр объема;
  • баллоны с лейнером из алюминия — усилены специальным очень прочным покрытием из карбоволокна, пропитанным усиливающим составом из эпоксидной смолы. Вес – примерно 0,8 кг на один литр емкости, стоимость – около 12$ за один литр;
  • баллоны, изготовленные из композитных материалов – здесь лейнер состоит из полимерной основы с армирующей композитной оболочкой из углеродного волокна.
    Композитный баллон для метана

    Композитный баллон для метана

    Вес – около 0,8 кг на один литр емкости, стоимость – около 12$ за один литр.

В этом перечне каждый последующий тип баллона стоит дороже, чем предыдущий. Также следует иметь в виду, что все баллоны для метана имеют только цилиндрическую форму. Поэтому, разместить его в месте, предусмотренном для хранения запаски в легковом автомобиле, невозможно.

Запорная арматура на баллоне

Вентиль для метана Emer

Вентиль для метана Emer

Особенностью арматуры ГБО на метане является то, что вентиль на баллоне оснащен скоростным клапаном. Это устройство для мгновенного прекращения истечения газа из баллона в случае, если произошел разрыв газовой магистрали от баллона до редуктора.

Редукторы

Так как давление метана в баллоне при полной заправке превышает 200 атмосфер, то процесс его снижения происходит в несколько этапов. Если редукторы на пропане имеет одну-две ступень снижения, а на метане их две, а иногда и три. Переходя от одной ступени к другой, давление поэтапно снижается до рабочей величины. Только после этого автомобили на метане могут использовать этот газ в двигателях.

Редуктор для метана Tomasetto

Редуктор для метана Tomasetto

Влияние метана на двигатель автомобиля

Когда метан горит в цилиндрах, он не срывает масляную пленку с их стенок. При октановом числе 120 (по исследовательскому методу) детонация при использовании метана исключена, что является полной противоположностью бензину. Все это положительно сказывается на ресурсе двигателя. Соответственно, масло в двигателе можно менять реже.

Двигатель на метане теряет мощность до 20%, в то время как на пропане – до 10%. Причиной этому в основном являются регулировки ГБО, а для метана и еще его не способность в требуемой пропорции связываться с составляющими компонентами воздуха.

Установка ГБО и заправка метаном

При изучении вопроса о выборе газа для перевода автомобиля, нужно иметь информацию о всех дальнейших выгодах или проблемах, которые за этим стоят.

Читайте также: Электромобили Tesla лидируют по продажам

Стоимость ГБО на метане

Оборудование для перевода автомобиля на метан примерно на 50% стоит дороже, чем на пропан. В основном это связано с большой стоимостью баллонов и арматуры высокого давления.

Сервис

Сервисов по установке ГБО на метане гораздо меньше, чем на пропане. Это связано с тем, что желающих перевести автомобиль на сжатый газ пока гораздо меньше, чем на сжиженный.

Где заправляться

АГНКС для заправки автомобилей метаном

АГНКС для заправки автомобилей метаном

Заправлять автомобили на метане нужно только на специальных заправках (АГНКС), которых и в больших городах пока не так много, а в малых вообще может не быть. Одной заправки таким газом хватает примерно на 200 километров пробега. Для сравнения – один полностью заправленный баллон пропана позволить проехать до 500 километров.

Затраты на топливо и пробег

Расход газа в соотношении с одним литром бензина равен:

  • примерно 0,9 – 1,0 кубическому метру метана;
  • около 1,2 литра пропана.

Метан дешевле бензина. Один его кубический метр стоит 15 рублей, в то время как пропан – 18 рублей (могут быть и другие цены в зависимости от региона). Расход на 100 километров пробега в среднем:

  • метана – 10 кубических метров;
  • пропана – 12 литров.
Экономим деньги - заправляем газ

Экономим деньги — заправляем газ

Можно привести реальный пример из жизни: в баллон для метана на 95 литров входит 23 кубических метров газа и на Skoda Octavia удается проехать 180 километров до следующей заправки. Давление в полностью закачанном баллоне 220 атмосфер и 22,5 кубических метра газа, что стоит 122 рубля (ноябрь 2017 год).

Реальная экономия денег против бензина (стоимостью 39 рублей за литр) при езде на газе составляет:

  • на пропане – в 1,6 раза (во многом расход пропана, а соответственно и экономия на нем зависит от правильной регулировки состава газовоздушной смеси);
  • на метане – в 2,8 раза.

В любом случае использование газа вместо бензина является выгодным, но многое зависит от правильного отношения к самой газовой установке при ее выборе и обслуживании классными специалистами, а также от манеры езды на автомобиле.

 Безопасность

Одно из самых основных опасений при рассмотрении вопроса о переводе машины на природный газ, является то, что автомобили на метане транспортируют его в баллонах под огромным давлением. Для правильного понимание этого момента следует знать больше информации о самих баллонах и их безопасности.

При ДТП

Надежность баллона под природный газ очень высока. Он проходит многократные испытания на прочность – при повышенном давлении (300 атмосфер), при ударе, падении, поджоге и даже простреливании пулями. Проведенные опробования показывают, что вероятность повреждения баллона для метана составляет от 1 до 5% случаев.

Испытание баллонов

Испытание баллонов

Он устанавливается в машине в наименее уязвимом месте при ДТП, куда к нему трудно добраться. Если баллон для метана правильно интегрирован в кузов автомобиля, то он менее опасен, чем бак для бензина.

Есть одно обязательное условие для безопасного пользовании баллоном для метана. Оно состоит в том, что баллон должен периодически – один раз в пять лет, проходить испытания на прочность избыточным давлением (300 атмосфер) и на плотность давлением 200 кгс/см2. При удачных результатах опробований, вы получаете гарантию, того, что баллон выдержит значительно большее давление, чем то, с каким в него закачивают газ на заправке.

Утечка газа

Природный газ легче воздуха и при утечке стремится подняться вверх. В смеси с воздухом в соотношении от 4 до 15% при наличии источника огня взрывается. При утечке метана в трубопроводе от баллона до редуктора аппаратура, установленная на баллоне, отсекает его подачу и утечка прекращается. К тому же сам трубопровод ставится прочный – изготовленный из стали.

Читайте также: Toyota Camry на сжиженном газе

Статистика

Нельзя сказать, что автомобили на метане безопасны, но все неприятности, как правило, случаются в результате халатного отношения к оборудованию. Статистика говорит о том, что происшествия связанные с газом, происходят реже, чем с бензиновыми авто. Большинство людей к таким машинам относятся более ответственно, понимая, что газ – это опасно. Отсюда, и внимания к этому оборудованию больше, и ухода, что снижает риски пользования.

 

Автор: Сергей Морозов

Внимание! Это статья защищена законом об авторском праве в цифровую эпоху (DMCA). Запрещено любое копирование без моего разрешения.

 

Источник: autogbo56