Двигатели работающие на газе имеют следующие преимущества по сравнению с бензиновыми
На дорогах возрастает поток автомобильного транспорта. Каждый ценит своё время и старается как можно быстрее добраться до цели. В потоке автотранспорта количество автомобилей, оснащённых газобаллонным оборудованием (ГБО), неуклонно растёт. Ещё в Советском Союзе предпринимались попытки использования газа в качестве альтернативы бензину в двигателях внутреннего сгорания. Было разработано оборудование, которое устанавливалось на грузовиках. Первые установки на газе были далеки от совершенства: уровень герметичности был недостаточен из-за этого в кабине ощущался запах газа, от этого страдала и комфортность управления. От использования ГБО отказались.
Вопрос об использования газа в качестве топлива был поднят вновь. В конце прошлого века в Германии газовыми установками стали оснащать такси. Использование газа в качестве автомобильного топлива гораздо дешевле, а в выхлопных газах содержится малое количество вредных для человека и окружающей среды веществ.
Принцип работы двигателя на газе не отличается от обычного ДВС, работающего на бензине: те же цилиндры, та же система зажигания, те же такты всасывание, сжатие, расширение и выхлоп газов. Обычный бензиновый двигатель можно дополнить газобаллонным оборудованием. Так и поступают.
Отличие лишь в одном: в использовании топлива, а именно, вместо бензина используют газовое топливо или совмещают две системы (бензоподачи и подачи газа в цилиндры). Это и накладывает свои отпечатки на эксплуатацию автомобиля, оснащённого ГБО.
Эксплуатация автомобиля на газовом топливе имеет свои особенности.
Прежде всего, использование автомобилей на газу связано ещё с его взрывоопасностью. Небрежное и неправильное использование ГБО (газобаллонное оборудование) может привести к трагическим последствиям.
Машины, использующие в качестве топлива газ, требуют к себе повышенного внимания и ухода. Газовое оборудование является источником повышенной опасности и требует неукоснительного соблюдения требований безопасности. Очень важно правильно эксплуатировать автомобиль на газу.
Газовое топливо хранится в специальных баллонах, которые размещаются преимущественно в багажном отделении транспортного средства, что естественно уменьшает его объём.
Современные системы газобаллонного оборудования герметичны и не пропускают газ. Поэтому присутствие запаха газа в салоне машины не наблюдается. При негерметичности системы в салоне ощущается запах газа.
Смесь газа и воздуха, поступающая в цилиндры, не разрушает масляную плёнку на стенках цилиндров, не приводит к ухудшению качественных характеристик моторного масла и не образует нагара.
Использование газа положительно сказывается на работе мотора, но только при правильном и грамотном использовании ГБО. Единственный недостаток газового топлива в том, что оно на несколько процентов снижает мощность силового агрегата машины. Специалисты считают, что происходит это за счёт следующих факторов:
- снижение максимального давления в цилиндрах мотора;
- уменьшение температуры рабочего цикла;
- сокращается коэффициент наполнения камеры сгорания мотора.
Поскольку газ от установки к цилиндрам мотора движется по шлангам, он попадёт к ним с некоторым опозданием, что снижает динамику разгона.
Водитель автомобиля может на ходу переключиться с газа на бензин сразу переведя переключатель в крайнее положение. При переходе с бензина на газ переключатель выбора топлива нужно установить в среднее положение и лишь через несколько минут перевести в крайнюю позицию. Это связано с тем, что нужно дать возможность полностью выгореть бензину и лишь, потом запускать газ. В ином случае может наблюдаться детонация, ухудшающая работу двигателя.
При запуске двигателя помните, что использование газа в качестве топлива, возможно только при прогретом моторе. Он должен достигнуть рабочей температуры и если в летнее время - это не актуально, то зимой при низкой температуре мотор откажется запускаться без прогрева. Зимой, перед тем как заглушить двигатель перед длительной стоянкой нужно перевести его в положение работы на бензине.
Использование ГБО предполагает проведение специального технического обслуживания, а именно: очистку фильтрующего элемента через каждые 5 тысяч пробега; замену фильтрующего элемента через 15 тысяч пробега; не реже 1 раза в месяц необходимо сливать конденсат из прогретого редуктора, а также проверять герметичность ГБО.
Кроме того необходимо: проверять надёжность фиксации баллона; при обнаружении утечки газа перекрыть вентиль подачи и до её устранения прекратить использование автомобиля. При поиске места утечки газа нельзя использовать зажигалку или спички.
Основные преимущества газобаллонных автомобилей .
- Экономичность. Газ стоит в два раза дешевле бензина и для автомобилистов, которым приходится много ездить, его выгода очевидна;
- параллельное использование двух видов топлива: газа и бензина;
- двигатель на газе работает стабильнее и тише сравнительно с бензином;
- двигатели, работающие на газу, имеют больший ресурс, износ деталей двигателя с ГБО меньше на 30-45% по сравнению с бензиновым агрегатом;
- моторное масло в двигателе после работы на газе чище, дольше сохраняется его вязкость и увеличивается срок службы от замены до замены на 30-40%;
- ресурс свечей увеличивается до 40%;
- использование газа снижает уровень выбросов в атмосферу. Газ экологичнее неэтилированного бензина минимум в 3 раза. Минимальное содержание в выхлопах оксида углерода и формальдегидов экологично и безвредно для здоровья.
Основные недостатки газобаллонных автомобилей .
- На газе проявляется снижение мощности, которое вызвано тем, что скорость горения у газа меньше, чем у бензина. Мощность автомобиля падает до 15 %, особенно это заметно при интенсивном разгоне;
- переоборудование приводит к необходимости последующего дополнительного сервиса системы питания газом, который нужно проводить регулярно;
- интервал планового технического обслуживания автомобиля с ГБО однозначно сокращается до 10000-15000 км;
- запуск двигателя в зимний период необходимо проводить на бензине, на газ можно переходить, когда ДВС прогреется до 50 градусов;
- газовое оборудование отнимает полезное пространство в багажном отсеке;
- газовое оборудование необходимо регистрировать документально в соответствующих службах. Для регистрации ГБО в ГИБДД нужно предъявлять специальный сертификат и лицензию на право заниматься работами по установке такого газового оборудования. Самостоятельные вмешательства в конструкцию автомобиля недопустимы.
Подводя итоги, учитывайте все плюсы и минусы использования ГБО и помните, что автомобиль с ГБО требует повышенного внимания. Только правильная эксплуатация и техническое обслуживание дадут положительный результат.
Газовые двигатели – двигатели, работающие на газообразных топливах, широко применяются на современном автомобильном транспорте. При этом используется сжиженный нефтяной газ (СНГ), состоящий в основном из пропана и бутана, а также сжатый природный газ (СПГ) метан или компримированный природный газ. Запас сжатого или сжиженного газа хранят в специальных баллонах, поэтому и автомобили, работающие на газе, называют газобаллонными.
Двигатели, работающие на газовом топливе, относятся к тепловым двигателям с принудительным воспламенением рабочей смеси, т. е. используют искровое зажигание, как и бензиновые двигатели, поэтому оценивать достоинства и недостатки газообразного топлива объективнее в сравнении с бензином.
Для дизельных двигателей газовое топливо не получило широкого распространения в силу того, что газ физически не может воспламеняться при той температуре, которую имеет сжатый воздух в цилиндрах дизеля с нормальной степенью сжатия. Просто подвести газ к камерам сгорания недостаточно. Газ не воспламенятся сам по себе от сжатия, так как его температура самовозгорания (460. 480 ˚С) примерно в полтора раза выше чем у дизельного топлива (300. 320 ˚С). Поэтому при переводе дизеля на газ даже теоретически невозможно использовать одно только газовое топливо без принудительного его воспламенения.
Технически любой дизельный двигатель можно переоборудовать для работы с газобаллонным оборудованием - как на нефтяной пропанобутановой смеси, так и на природном метане, без использования запальной порции дизельного топлива.
Однако, в отличие от перевода бензиновых двигателей на газ, модернизация дизельного двигателя для работы на одном лишь газовом топливе потребует радикальных изменений штатной системы питания дизеля и использования системы зажигания.
Необходимо демонтировать топливную аппаратуру, и вместо нее установить систему зажигания. Форсунки меняются на свечи зажигания, и после этого монтируется газобаллонное оборудование. Газ при помощи дозатора поступает во впускной коллектор и двигатель будет работать на газовом топливе.
Конечно же, после таких переделок многие преимущества дизеля теряются.
Требования, предъявляемые к газообразным топливам
Требования, предъявляемые к газовым топливам мало отличаются от требований к другим видам топлива для двигателей:
- обеспечение хорошего смесеобразования;
- высокая калорийность горючей смеси;
- отсутствие коррозии и коррозионных износов;
- минимальное образование отложений во впускном и выпускном трактах;
- сохранение качества при хранении и транспортировании;
- низкая стоимость производства и транспортирования.
Преимущества использования газообразного топлива
Октановое число газового топлива выше, чем бензина (среднее значение октанового числа – 105), поэтому детонационная стойкость сжиженного газа больше, чем бензина даже самого высшего качества.
Это позволяет добиться большей экономичности использования топлива в двигателе с повышенной степенью сжатия. При этом скорость сгорания газа немного меньше, чем у бензина. В результате снижаются нагрузки на стенки цилиндров, поршневую группу и коленчатый вал, что позволяет двигателю работать ровно и тихо.
Газ легко смешивается с воздухом и равномерней наполняет цилиндры однородной смесью, поэтому двигатель работает ровнее и тише.
Газовая смесь сгорает полностью, поэтому не образуется нагар на поршнях, клапанах и свечах зажигания.
Газовое топливо не смывает масляную пленку со стенок цилиндров, а также не смешивается с маслом в картере, не ухудшая, таким образом, смазочные свойства масла. В результате цилиндры и поршни изнашиваются меньше, а периодичность замены моторного масла увеличивается.
По сравнению с бензином сжиженный газ имеет следующие преимущества:
- в полтора-два раза меньше себестоимость;
- более высокая детонационная стойкость (октановое число 105);
- двигатель на газе работает мягче, а срок его службы увеличивается примерно в полтора раза;
- увеличивается периодичность замены моторного масла в полтора-два раза, поскольку уменьшается срок его старения;
- увеличивается на 40% срок службы свечей зажигания;
- газ практически не содержит серы, которая вызывает коррозию металлов и их изнашивание;
- снижается токсичность отработавших газов (СО в два раза, СН на 50…100%, NOx на 20…30 %);
- в отличие от бензина газовая смесь более однородна по составу;
- не накапливаются смолистые отложения на деталях и приборах системы питания, так как нефтяной газ растворяет их;
- значительно уменьшается нагарообразование на деталях двигателя.
Сжатый газ также употребляется в качестве горючего, поскольку природные запасы метана колоссальны, и сложно найти более дешевое топливо для автомобильного двигателя.
Сжатый природный газ по сравнению со сжиженным нефтяным газом имеет следующие преимущества:
- бόльшая безопасность, так как он легче воздуха и при утечках улетучивается;
- дешевле;
- большие природные запасы;
- отработавшие газы экологически более чистые.
Недостатки газообразного топлива:
- более низкая скорость сгорания по сравнению с бензином, в результате чего мощность двигателя снижается примерно на 7…12% (до 20%);
- затрудненный пуск двигателя при низких температурах;
- увеличение металлоемкости автомобиля на 25…30 кг при сжиженном газе и на 700…800 кг при сжатом;
- применение дополнительного дорогостоящего оборудования приводит к увеличению стоимости автомобиля на 20..27%;
- повышенный расход газа по сравнению с бензином;
- необходимость периодического освидетельствования баллонов для хранения газа на испытательных станциях;
- трудоемкость ТО и ремонта двигателя возрастает на 3. 5%, (эти затраты перекрываются экономией от увеличения межремонтного ресурса двигателей);
- дальность поездки на одной заправке не превышает 200. 250 км;
- повышенные требования техники безопасности при использовании газобаллонных установок.
Сжиженный газ обычно используется в системах питания двигателей легковых автомобилей. Переоборудовать автомобиль для работы на сжиженном газе проще и дешевле, чем для работы на сжатом. Кроме того, сжиженный газ находится в баллоне под относительно небольшим давлением (примерно 1,6 МПа), а высокая степень разреженности сжатого газа требует увеличить этот показатель в 12-15 раз.
Поэтому для использования сжатого газа необходимы более громоздкие и тяжелые заправочные баллоны с более толстыми стенками, которые значительно повышают вес автомобиля. И если для грузовых автомобилей и автобусов с этим неприятным фактом еще можно мириться, то для легковых автомобилей, где каждый килограмм веса на учете, использование сжатого газа менее привлекательно. Кроме того, пробег между заправками для автомобиля, работающего на сжиженном газе вдвое больше, чем для работающего на газообразном топливе.
Исходя из этого системы питания с газовым топливом пока не нашли достаточно широкого применения, и используются на автомобилях, совершающих поездки в пределах городов и пригородов, т. е. на небольшие расстояния.
Марки газовых автомобильных топлив
Основными компонентами сжиженного газового топлива являются пропан (С3Н8) и бутан (С4Н10). В сжиженных газах, поставляемых для автомобильного транспорта, по техническим причинам может содержаться некоторое количество масла, поступающего из компрессоров и насосов.
Зимняя смесь отличается от летней повышенным содержанием пропана и применяется при температуре окружающего воздуха ниже +5 ˚С. Летняя смесь применяется при температуре +5 ˚С и выше.
Пропан остается в жидком состоянии при температуре ниже -42 °С, для бутана эта температура составляет -0,5 °С.
В весенний период времени с целью полной выработки запасов сжиженного газа марки СПБТЗ допускается ее применение при температуре до +10 °С.
Более высокая температура может привести к нежелательному повышению давления в системе подачи газа и ее разгерметизации.
Газобаллонные автомобили наиболее широко используют в качестве топлива сжатые природные газы, а также сжиженные нефтяные и природные газы, Кроме того, в качестве газового топлива для газобаллонных автомобилей могут использоваться канализационные газы.
Сжиженные газы
Сжиженные газы получаются при добыче и переработке нефти и превращаются в жидкость в интервале температур от –20 до +20 °С при давлениях 1,0…2,0 МПа.
Обычно используют пропанобутановые смеси с содержанием пропана 70…95% (для зимнего периода большее содержание).
Октановое число нефтяного газа зависит от состава смеси и составляет приблизительно 100…105 единиц.
Газ тяжелее воздуха в 1,5…2 раза, а температуры воспламенения газа и бензина близки. В состав сжиженных или жидких газов, применяемых для автомобильных двигателей, входят бутан и пропан с добавлением бутилена, пропилена, этана и этилена.
Величина давления сжиженного газа имеет важное практическое значение.
С одной стороны, давление в баллоне желательно иметь более низким, так как при этом можно применять более тонкостенные, а, следовательно, и более легкие баллоны.
С другой стороны, давление сжиженного газа в баллоне при любой температуре должно быть достаточным для обеспечения подачи топлива к двигателю и работы газовой аппаратуры.
Пропан (а также пропилен) обеспечивает удовлетворительную величину давления в баллоне при любых климатических условиях.
Бутан в чистом виде пригоден лишь для районов с жарким климатом, так как при температуре воздуха ниже 0 °С он уже не обеспечивает избыточного давления в баллоне.
Этан применяется в сжиженных газах в виде незначительных примесей для повышения давления.
Основными производителями сжиженных газов являются:
- газолиновые заводы, вырабатывающие бензин из нефтяных газов, выход сжиженного газа составляет до 50 % от производства бензина;
- крекинговые заводы, на которых сжиженные газы получают в качестве побочного продукта в количестве до 3 % по весу от исходного сырья;
- заводы, вырабатывающие бензин из каменного угля, выход сжиженного газа доходит до 10…12 % от веса основной продукции.
Основные требования, предъявляемые к сжиженным газам:
- соответствие их состава климатическим условиям;
- строго ограниченное содержание загрязняющих и вредных примесей.
При самых низких температурах воздуха давление в баллоне со сжиженным газом не должно быть ниже 0,2 МПа, при самых высоких - не более 1,6 МПа.
Предельное содержание сернистых соединений составляет 0,15 %.
Газ не должен содержать воды, механических примесей, водорастворимых кислот, щелочей и смолистых веществ.
Сжатые газы
Сжатые газы разделяются на природные (естественные), нефтяные и канализационные.
Природные (естественные) газы добывают из буровых газовых скважин.
Природные газы однородны по составу, в большинстве случаев не содержат загрязняющих и вредных примесей, обладают высокими антидетонационными свойствами и дешевы.
Нефтяные газы получают в качестве побочного продукта при добыче нефти, переработке нефти на нефтеперегонных и крекинговых заводах, а также при производстве бензина из нефтяного газа на газолиновых заводах.
Нефтяные газы менее однородны по составу и более загрязнены примесями, чем природные газы. Их теплопроводность выше теплотворности природных газов, так как они содержат больше тяжелых газов.
Канализационные газы выделяются при переработке сточных вод канализации на специальных станциях, имеющихся в крупных городах. Эти газы состоят главным образом из метана и углекислотного газа.
Выход канализационного газа со станции переработки сточных вод, обслуживающей население в 100 000 человек, достигает 2500 м 3 в сутки, что равноценно примерно 2000 л бензина.
Сравнение различных видов сжатого газа
Газы с большим содержанием метана и незначительным содержанием тяжелых углеводородов являются наилучшим видом топлива для автомобилей.
Наоборот, газы, в составе которых преобладают водород и окись углерода, имеют низкую теплотворность и поэтому наименее пригодны для использования в качестве автомобильного топлива.
Сравнение сжиженных и сжатых газов
Как высококалорийные сжатые газы, так и сжиженные пропанобутановые газы являются высококачественным топливом для автомобильных двигателей.
Однако сжиженные газы обладают существенными преимуществами перед сжатыми газами:
- значительно более низкое рабочее давление (до 1,6 МПа против 20 МПа), что позволяет применять более легкие и дешевые баллоны и газопроводы;
- возможность перевозки в железнодорожных и автомобильных цистернах на любые расстояния; перевозка сжатых газов практически не осуществляется;
- более дешевые и простые газозаправочные устройства, не требующие сложного оборудования; заправка баллонов сжатым газом возможна лишь на газонаполнительных станциях, снабженных компрессорами высокого давления;
- увеличенная дальность поездок и большая полезная грузоподъемность газобаллонных автомобилей, работающих на сжиженных газах.
Сжатые газы, в свою очередь, имеют преимущества перед сжиженными:
- это дешевый, часто малоиспользуемый вид местного топлива; сжиженные газы, наоборот, являются более дорогим продуктом, применяемым при производстве ряда ценных химических веществ, высокосортных бензинов, в бытовых целях;
- источники природных и промышленных газов расположены в самых различных районах страны, что позволяет значительно сократить доставку топлива в эти регионы; станции заправки сжатыми газами менее распространены.
Для автомобильного транспорта целесообразно использование как сжиженных, так и сжатых газов, в зависимости от наличия местных источников газа и от возможности организации газоснабжения.
Преимущества газового топлива по сравнению с бензином
К числу преимуществ горючих газов перед бензином следует отнести:
В сумме все эти факторы дают двойную экономию средств на топливе, продлевают срок службы двигателя на 30…40% , масла и свечей - в два раза и, как следствие, значительно снижают не только эксплуатационные, но и ремонтные затраты.
К тому же газ не более опасен, чем бензин, и практически безвреден для окружающей среды.
Недостатки горючих газов, как автомобильного топлива
В качестве топлива для автомобильных двигателей горючие газы имеют следующие недостатки:
- усложнение и удорожание системы топливоподачи, так как газовые баллоны с их арматурой, газопроводы и газовая аппаратура сложнее по конструкции, дороже и тяжелее, чем бензобак, бензопроводы и бензонасос;
- затрудненность запуска двигателя при низких температурах;
- снижение мощности при переводе бензинового двигателя на газ без всяких переделок. Это обусловлено более низкой теплотворностью газовоздушной смеси по сравнению с бензиновоздушной смесью и ухудшением наполнения цилиндров двигателя вследствие более высокой температуры горючей смеси во впускном трубопроводе.
Температура горючей смеси при работе на газе на 15..20 °С выше, чем при работе на бензине, так как на испарение бензина в карбюраторе и впускном трубопроводе затрачивается некоторое количество теплоты.
При одинаковом составе горючей смеси теплотворность газовоздушной смеси для всех видов газов, за исключением окиси углерода, ниже теплотворности бензиновоздушной смеси: для природного газа на 9%, для коксового газа на 10%, для сжиженных газов на 2…3%.
Подогрев впускного трубопровода, необходимый при работе на бензине, вреден при работе на всех видах газов, так как вызывает снижение мощности на 4…6%.
Общее снижение мощности двигателя при переводе его с бензина на газ без переделок составляет: для сжиженных газов 5…9%, для сжатых газов 13…21%.
Снижение мощности двигателей, а также их топливной экономичности при работе на газе может быть полностью устранено, если повысить степень сжатия, отделить впускной трубопровод от выпускного, установить специальный газовый смеситель. Введение этих изменений позволяет не только сохранить мощность и экономичность двигателя при его работе на газе, но и значительно повысить их.
Статья о достоинствах и недостатках газового оборудования для автомобилей. Параллельное применение газа и бензина, пожароопасность, экология. В конце статьи — видео о ГБО. Статья о достоинствах и недостатках газового оборудования для автомобилей. Параллельное применение газа и бензина, пожароопасность, экология. В конце статьи — видео о ГБО.
Установить газобаллонное оборудование – это значит довольно серьезно нарушить конструкцию автомобиля. Подобное решение не всегда бывает благодарным, потому что после такой переделки гарантия на машину уйдет в небытие, словно ее и не было. Однако, несмотря на такой риск, многие водители решаются на такую реконструкцию, и не без оснований.
Причины установки ГБО
Основной причиной для монтирования газобаллонного оборудования автолюбители считают экономию финансовых средств, если при этом еще учесть неукротимо возрастающие цены на бензин и дизельное топливо.
При этом надо сказать, что установка ГБО, как и любая другая реконструкция автомобиля, имеет свои преимущества, как, впрочем, и недостатки. Сопоставляя то и другое, многие водители нередко отдают предпочтение газу как топливу. Давайте попробуем разобраться во всех этих плюсах и минусах, чтобы в дальнейшем вы смогли сделать для себя правильный выбор.
Основные преимущества газобаллонного оборудования
Главный плюс газового топлива – это его экономичность. Несмотря на то, что газа в автомобиле расходуется на 20% больше, он почти в два раза дешевле бензина.
Но при этом нужно иметь в виду, что такая экономия будет работать на вас только в том случае, если вы эксплуатируете автомобиль с максимальной интенсивностью. В противном случае выгода установки такого оборудования станет весьма сомнительной.
Также не забывайте и про показатель расхода топлива, который имеется на двигателе вашей машины. Если этот показатель не переступает границу 6 литров на 100 километров, то надо лишний раз подумать о переходе на газовое топливо.
Причиной для принятия такого решения могут послужить следующие обстоятельства: при двигателе с небольшим объемом, а также при малых пробегах ваши затраты на приобретение газового оборудования будут окупаться слишком долго, особенно если учесть разницу цен одного литра бензина и одного литра газа.
Параллельное применение газа и бензина
Выгоду параллельного использования газового и бензинового видов топлива в первую очередь смогут оценить водители, у которых есть необходимость совершать регулярные рейсы на большие расстояния. При таком оснащении у вас возникает дополнительный запас пробега автомобиля. То есть, вы сможете проехать достаточно большое расстояние, не заправляясь и, таким образом, избегая сомнительные автозаправочные станции, которые могут попадаться вдали от крупных городов.
В качестве примера представьте, что определенную часть вашего маршрута вы едете на газе, а после того, как он закончился, сразу переключаетесь на бензин. Или наоборот. Кроме того, многие автолюбители применяют такую стратегию: на больших трассах, где возникает необходимость обгона на большой скорости, они используют бензин. А в пределах населенных территорий, где большой мощности двигателя не требуется, переключаются на газовое питание.
Особенности работы двигателя на газовом топливе
Многие владельцы автомашин по опыту не раз замечали, что мотор на газе функционирует с меньшим шумом и намного стабильнее, чем на бензине. Эту особенность объяснить несложно: октановое число у газа превосходит бензиновое и составляет примерно 110.
Благодаря именно этому обстоятельству двигатель на газе работает более плавно и мягче. По тем же причинам снижается процент вибраций и шума. В развитых европейских странах и в США уделяется внимание такому негативному проявлению, как шумовое загрязнение больших городов, и там преимущество ГБО неоспоримо. В России и в странах СНГ эта проблема пока не настолько актуальна, но, как известно, прогресс не стоит на месте.
Многие автолюбители, предпочитающие газобаллонное оборудование, не без основания считают, что моторы, питающиеся газом, имеют более длительный срок эксплуатации, нежели те агрегаты, которые потребляют бензин. И это действительно так.
Объясняется это тем, что пропан-бутан в системе подачи топлива находится в жидком виде. Проникая в цилиндры ДВС, он мгновенно переходит в нужное газообразное состояние, готовое к употреблению.
В сравнении с газом бензин подобным свойством не обладает, несмотря на то, что разработчики разных стран стремятся максимально приблизить рабочую смесь бензина и воздуха к газообразному состоянию.
Примечание: ГБО на метане в легковых машинах не применяется, потому что такая система имеет слишком большие размеры и вес.
Зажигание на газовом двигателе работает намного эффективнее. Несмотря на то, что газ сгорает не так быстро, как бензин, процесс этого сгорания протекает значительно равномернее, чем процесс сгорания бензино-воздушной смеси. И это обстоятельство дает следующие преимущества:
-
Снижение ударных нагрузок на цилиндр и поршень.
Кроме того, газ очень равномерно перемешивается с воздухом и потому после него на стенках цилиндров не остаются отложения. По этой же причине моторное масло, которое заливают в газовый двигатель, меньше загрязняется, его вязкость продлевается на более продолжительное время и, соответственно, удлиняется срок эксплуатации масла между заменами на 40 %.
Стоит еще сказать про защитную масляную пленку в двигателе, который питается газом – со стенок цилиндров она не исчезает. Все эти особенности в своей массе свидетельствуют о том, что применение газа в качестве топлива действительно увеличивает срок эксплуатации мотора.
Кстати, при установленном ГБО срок работы свечей тоже увеличивается примерно процентов на 40. Дело в том, что при сгорании газового топлива внутри цилиндра не накапливаются смоляные отложения и, соответственно, нагара на свечах образуется намного меньше. Этому способствует большая концентрация водорода в газовом топливе.
Двигатели с ГБО и экология
Агрегаты на газе не столь токсичны, чем на бензине – это научно зафиксированный факт. Газ — действительно более чистое топливо по сравнению с бензином. По свидетельству специалистов фирмы BOSCH, использование газа по своей экологической чистоте проигрывает только водородным моторам и электромобилям. Перечислим основные экологические нюансы использования газового топлива:
-
Применение ГБО значительно снижает количество вредных веществ, загрязняющих воздух.
Действительно, окружающая среда намного меньше загрязняется от машин, работающих на газовом топливе. Однако в России и в странах СНГ это преимущество совершенно не ценится.
Не всему и не всегда нам нужно учиться у коллективного Запада, но это тот случай, когда стоит обратить внимание на опыт тех европейских стран, в которых автомобили на газовом топливе приветствуются, а их водителям даже предоставляются льготы.
Более того, в некоторых городах Европы для водителей дизельных и бензиновых двигателей вводятся ограничения на передвижение. На владельцев электромобилей и машин с газовым двигателем эти ограничения не распространяются.
Упрощенность эксплуатации, пожароопасность
Современное газобаллонное оборудование довольно легко и просто использовать:
-
автоматика газового впрыска самостоятельно переходит на нужный вид топлива;
Газобаллонное оборудование обладает самой низкой вероятностью взрыва или пожара: утечка газа не может представлять такой опасности, какую несет утечка бензина. Даже если произошло повреждение баллона или газопровода, газ сразу же начнет охлаждаться.
Например, при уличной температуре +20 градусов по Цельсию температура газа при разгерметизации системы упадет до –130 градусов. После этого содержание баллона трансформируется в газообразное состояние и улетучится.
А если уличная температура окажется ниже нуля, то риске возгорания газа вообще говорить не приходится – он просто аннулируется. Перечисленные свойства газа, которые выгодно отличают его от легковоспламеняющегося бензина, также свидетельствуют о преимуществе двигателей на газовом топливе.
Этот факт подтверждают многочисленные эксперименты как отечественных, так и зарубежных специалистов. Например, немцы (клуб ADAC) неоднократно имитировали мощнейшие испытательные ДТП, в которых машина получала удар именно в ту часть, где находился баллон с газом.
При этом всему газовому оборудованию наносился ущерб в максимальной степени, и после этого поврежденный автомобиль поджигали. Однако результаты этого испытания оказались в пользу газового оборудования.
Эксперты выяснили, что если исправное ГБО установить правильно, оно не будет представлять опасности для водителя в процессе эксплуатации. Даже в случае ДТП газовый баллон менее опасен по сравнению с бензобаком.
Кстати, физическая прочность газового баллона значительно превышает прочность бензинового бака. Так что если и возникают возгорания машин, оснащенных ГБО — это, как правило, следствие грубых нарушений правил использования газового оборудования.
Трагические последствия подобного рода могут возникнуть при эксплуатации заведомо неисправного ГБО. То же самое происходит и с бензиновыми двигателями при нарушении правил безопасности.
Еще один плюс газового топлива – своевременное ощущение запаха при утечке. Для этого в газ добавляют специальные компоненты (меркаптаны), которые при утечке и распространяют ощутимый запах.
А теперь несколько строгих правил по обращению с газовым топливом:
-
Ни в коем случае не загружайте баллоны бытовым газом.
Вот основные правила, которые вам остается только соблюдать. Если вы все-таки обнаружили даже ничтожные признаки утечки газа в двигателе или обнаружили запах в багажнике или салоне, немедленно отправляйте машину на проверку герметичности ГБО. Помните: использовать автомобиль с этой проблемой строго запрещено!
Основные недостатки ГБО
Мощность двигателя на газе
Если вы решитесь перейти на газовое топливо, приготовьтесь к снижению мощности вашего автомобиля почти до 15%. Это будет вызвано тем, что скорость сгорания газа значительно отстает от аналогичного показателя бензина.
Особенно вы это почувствуете при необходимости быстрого разгона. В какой-то степени компенсировать этот недостаток будут плавность работы двигателя, особенно во время разгона, а также отсутствие дерганий и провалов. Это все обусловлено медленным сгоранием газа.
Внимание! В зимнее время года запускайте двигатель только на бензине! Холодный запуск на газе губительно влияет на диафрагму редуктора и сокращает срок ее службы. На газ переходите только тогда, когда прогреете мотор до 50 градусов.
Заключение
Итак, вы остановили свой выбор на газовом топливе и приняли решение установить ГБО. В таком случае пересмотрите еще раз эту статью и постарайтесь учесть все плюсы и минусы, указанные выше. Ведь нередко случается так, что для одного автолюбителя использование газового оборудования совершенно невыгодно, а для другого служит серьезным средством финансовой экономии.
Кроме того, перед тем, как приобрести и установить газобаллонное оборудование, не забывайте о том, что оно подлежит регистрации, а после установки потребует повышенного внимания и ухода. Однако, вполне возможно, что именно для вас плюсов в ГБО окажется намного больше, чем минусов, и эта система надежно прослужит вам долгие годы.
Видео о газовом оборудовании:
Описания, главные достоинства и недостатки бензинового, дизельного и газового автомобильных моторов. Видео о разных видах двигателей внутреннего сгорания.
Обдумывая покупку нового автомобиля, каждый человек руководствуется несколькими критериями, рассматривая будущий выбор с учетом цены, модели и года выпуска, производительности.
Закономерно встает вопрос – какой тип двигателя предпочесть, что лучше: бензиновый или дизельный мотор, а может, остановиться на газовом? Двигатель какого типа будет самым экономичным и поможет сберечь семейный бюджет, ведь цены на топливо растут и растут?
Каждый вариант имеет как свои плюсы, так и минусы. Рассмотрим положительные и отрицательные стороны каждого двигателя.
Типы двигателей и их работа
Как бензиновый, так и дизельный агрегаты относят к одному типу – двигатель внутреннего сгорания, различаются они только принципом работы. И тот, и другой выполняют четыре такта: топливо впрыскивается в цилиндры, топливно-воздушная смесь или топливо сжимается, горючее воспламеняется, отработанные газы выходят наружу. Но в бензиновом двигателе смесь поджигает искра, а в дизеле поджиг идет за счет сжатия воздуха.
Бензиновый двигатель – здесь бензин с воздухом смешиваются, соблюдая определенную пропорцию, далее смесь проходит через впускной коллектор к поршням. Топливная смесь при помощи свечей зажигания воспламеняется, и поршни совершают движение вниз.
Дизельный двигатель – вместо смешивания топливной смеси, к цилиндрам отдельно поступает воздух и отдельно дизель (солярка). При впрыске воздух в цилиндрах сжимается, и впрыскивается под очень сильным давлением топливо. Горячий воздух и дизель под давлением создают воспламенение, взрывом поршни идут вниз. В дизельном моторе нет свечей, но топливный насос и форсунки – это то, что отличает его по конструкции от бензинового.
Газовый двигатель или ГБО – топливо в виде газа для газобаллонного оборудования (это сжиженный метан или пропан) подается к ДВС насосом высокого давления и через форсунки в камеру. Зажигание происходит искрой, как в бензиновом двигателе. Установить газовое оборудование можно на любой автомобиль, но чаще это делают на машины с бензиновыми двигателями.
1. Бензиновые двигатели, их преимущества и недостатки
Бензин остается наиболее распространенным видом автомобильного топлива как в нашей стране, так и во всех других странах мира. Соответственно, и бензиновые двигатели тоже на сегодня самые распространенные.
Хотя медленно, но верно их широкая повсеместность начинает сокращаться. Причиной тому стало постепенное подорожание топлива во всем мире, а кроме того, мировое сообщество обеспокоено ухудшением экологии нашей планеты и поэтому постепенно переходит на другие виды энергии. В Европе и США приняты программы, стимулирующие спрос на работающие от электричества и гибридные автомобили. У нас бензин остается основным видом топлива для автомобильных двигателей, хотя постепенно появляется все больше транспортных средств, работающих на дизеле и газе.
Плюсы бензиновых двигателей:
- Бензиновые двигатели более оборотистые, поскольку имеют свои конструктивные особенности для этого. Бензиновый мотор может развить 5000-7000 об/мин, а дизельный максимально способен только на 4000-5000 оборотов.
- Автомобиль с бензиновым мотором будет прогреваться значительно быстрее, чем с дизельным, поскольку последний не использует зажигание ни для чего, кроме как для запуска. Бензиновый агрегат имеет преимущество – такие моторы редко отказываются запускаться при минусовых температурах, что может произойти с дизельным авто. В зимнее время двигатель, работающий на бензине, запустить легче, чем дизель.
- Бензиновый мотор не так чувствительно реагирует на качество топлива, тем более, что бензин не застывает на холоде.
- Это более тихий тип двигателя, следовательно, более комфортный во время вождения.
- Бензиновые агрегаты выигрывают у дизеля в отношении мощности, хотя последние практически дышат в затылок бензиновым моторам по таким характеристикам, как динамика и достижение максимальной скорости. Если сравнить моторы десятилетней давности и современные, то можно убедиться, что динамика разгона стала выше. Выросла их мощность, так что и максимальная скорость увеличилась.
- Прежние дизели объемом 2.0 л могли выдать 140 л.с. и только с турбонаддувом, а современные дизельные агрегаты с тем же объемом способны выдавать 180-220 л.с.
- Для бензиновых моторов доступнее и дешевле обходятся ремонт и техническое обслуживание, причем интервал ТО для таких авто значительно длиннее. Приходится реже менять масло и фильтры.
Минусы бензиновых двигателей:
2. Достоинства и недостатки дизельных двигателей
Дизельные двигатели значительно усилили свои позиции за последние несколько лет. Все те нелестные характеристики, которые раньше им сопутствовали, постепенно ушли в прошлое. Теперь дизельные движки стали работать тихо, они не сотрясаются от натуги, их работа приведена в соответствие с современными экологическими стандартами.
При этом дизели остались все такими же скромными в потреблении топлива. Улучшились скоростные показатели. Если прежние моторы с их хорошим крутящим моментом на пониженных оборотах не могли набрать высокие скорости для автомобиля, то сейчас новые технические разработки позволяют им вступить в равное соперничество с бензиновыми моторами.
Плюсы дизельных моторов:
Минусы дизельных агрегатов:
- Дизельный мотор имеет большой вес, так как на него устанавливаются массивные детали – блок цилиндров, коленвал изготовлены из высокопрочного и тяжелого чугуна.
- Дизельные автомобили дороже. Цены на автомобиль с дизелем примерно на треть превышают бензиновые. Если поездки частые, то за счет низкого расхода топлива разница в стоимости в конце концов окупится, если нет – окупать придется долго. Но при высокой цене покупки дизеля, на вторичном рынке стоимость такого авто значительно падает. После 5-7-летнего пробега продать дизельное авто будет весьма сложно, так как покупатели представляют себе, каких немалых средств будет стоить ремонт дизеля с пробегом.
- Дорогое обслуживание и ремонт. Ремонт и запчасти обойдутся дороже. Дизель до первого капремонта живет и работает дольше бензинового мотора, но зато его нужно чаще отправлять на сервисное обслуживание. Это влечет повышение расходов на смазку, замену масла и фильтров, не говоря о ремонте форсунок. В сервисе используют специальное дорогое оборудование, а мастера нужной квалификации запрашивают за работу по высоким расценкам. Все это в итоге выливается в кругленькую сумму.
- Повышенные требования к топливу. Для дизеля оно подразделяется на летнее и на зимнее, причем последнее стоит дороже. Если на заправке водителю предложат под видом зимней летнюю солярку, то последствия могут быть печальными – ремонт форсунок и насоса двигателя. Ко всему прочему, в России качество дизельного топлива гораздо ниже, чем в странах Европы. По этой причине приходится чаще проводить технической обслуживание таких машин по сравнению с бензиновыми.
- Разгон с места у дизельных автомобилей уступает конкуренту – бензиновому агрегату.
- Многие дизельные автомобили гораздо шумнее бензиновых, исключение – премиум-класс, они могут работать с сопоставимым уровнем шумности.
- Сложно запускать дизель в холодное время, прогреть его можно только, когда машина в движении. Если бензиновый силовой агрегат может быстро набрать и далее поддерживать высокую температуру, то у дизеля искра зажигания только для запуска. Для более быстрого прогрева мотора и салона придется установить дополнительный электрический отопитель, использовать пусковой нагреватель.
- Дизельное топливо может застывать на морозе, двигатель при экстремально холодных температурах может подвести водителя и откажется заводиться.
3. Газовые двигатели: плюсы и минусы
Мировой автопром сейчас следует тенденции на переход к экологическим видам топлива, ежегодно производя все большее число автомобилей на электрической тяге. Россия переход к чистым видам энергии в большей степени осуществляет, отдавая предпочтение альтернативному виду топлива – природному газу.
Российский автопром в ближайшие годы и далее будет делать уклон на производство автомобилей на газомоторном топливе. Газовое оборудование устанавливают многие автовладельцы, а на рынок вышли газовые версии автомобилей.
Плюсы газовых двигателей:
- Главное преимущество газа как автомобильного топлива – это его экономичность. Его стоимость выгоднее бензина и дизеля, к тому же ниже и расход при эксплуатации. Это и привлекает главным образом автовладельцев, которые предпочитают перейти на газ и иметь меньше расходов на содержание автомобиля. Ведь основной статьей расходов на авто остается именно топливо.
- У газа нет такого недостатка, как наличие примесей, что свойственно бензину и дизелю. Газ – практический чистый горючий материал, и, таким образом, его использование может продлевать срок службы двигателя.
- Цена на газ гораздо ниже, чем на бензиновое или дизельное горючее, а в стране имеются огромные запасы этого дешевого альтернативного вида топлива.
- Установить газовое оборудование стоит дорого, но это быстро окупается, поскольку заправка газом стоит меньшие деньги по сравнению с традиционными видами топлива.
- На рынке уже появились заводские модели, работающие на газе, от автопроизводителей.
- При использовании газового оборудования экологии наносится меньший вред, чем от сгорания бензина и дизеля, понижен уровень вредных выбросов в атмосферу.
Минусы моторов на газе:
- Хотя у газа выше октановое число, этот вид горючего обеспечивает меньше мощности двигателю, чем моторы на других видах автомобильного топлива. Если автовладелец перейдет на газобаллонное оборудование, то силовой агрегат будет работать с меньшей отдачей.
- Запускается двигатель при использовании бензина, а после того, как двигатель заведется, идет переключение его на газ.
- Для таких автомобилей требуется периодически, чаще других, проходить отдельное техобслуживание.
Газовый двигатель имеет пониженный ресурс по сравнению с бензиновым и дизельным. - Газовые моторы не так уж безопасны – установка может взорваться с последствиями в виде возгорания автомобиля.
- Приходится возить с собой баллон с сжиженным газом, отнимая место в багажнике своего автомобиля. Правда, баллоны сейчас вовсе не такие громоздкие и взрывоопасные, как это было в прошлом. Сейчас их изготовляют из прочных технически усовершенствованных материалов, и они почти не загромождают багажное отделение. Это круглые баллоны – торы, которые укладывают в нишу для запасного колеса, оставляя свободным объем багажника.
Заключение
Каждый тип двигателя в чем-то хорош, но в чем-то имеет и нежелательные черты. Если делать общий вывод, то получится, что бензиновые двигатели – бесшумные, быстро греются и обходятся дешевле при обслуживании и ремонте, но потребуют более существенных денежных трат на заправку топливом.
С газовым двигателем можно сэкономить на заправке дешевым газовым топливом, зато сама установка влетит в копеечку. Газовый двигатель хорош тогда, когда совершаются длительные поездки и в регулярном режиме, при этом установка ГБО окупится в течение нескольких лет эксплуатации.
Видео о разных видах двигателей внутреннего сгорания:
Читайте также: