Газ вместо бензина в машине
Колоссальное подорожание газового топлива стало причиной зарождения нового тренда в России: водители начали отказываться от ГБО. Ездить на пропан-бутане стало экономически невыгодно.
Резкое повышение стоимости альтернативного вида топлива наблюдается по всей стране. Если в прошлом году литр пропан-бутана в России стоил в районе 16-18 рублей, то сейчас в ряде регионов ценник на него перевалил далеко за 30. В новых реалиях установка газобаллонного оборудования рискует не окупиться никогда. Заправка газом вместо бензина стала невыгодной даже для граждан, на чьих машинах ГБО было установлено ранее.
Подтвердили сложную ситуацию и другие опрошенные источником автомобилисты. Точкой невозврата один из респондентов, Алексей, назвал планку в 35 рублей за литр пропан-бутана.
Участники топливного рынка объяснили беспрецедентный рост розничных цен на газ всплеском оптовых цен на бирже.
Нормализация цен, по прогнозам экспертов, станет возможной не ранее конца мая. Пока же сохраняются все условия для дальнейшего повышения стоимости пропан-бутана – ценники могут подскочить до 33-34 рублей за литр.
Газомоторное топливо, по признаниям владельцев автомобилей с газобаллонным оборудованием, даёт двукратную экономию. Но есть ли смысл заправлять машину газом и что будет с двигателем на газу после суровой русской зимы?
Коллаж © LIFE. Фото © Shutterstock
С бензином всё проще, но газ может быть дешевле
Средние региональные цены на топливо продолжают расстраивать владельцев бензиновых авто и умеренно радовать тех, кто заправляет машины газом. Актуальные цены на ноябрь 2020 года на АИ-92 — 41 рубль за литр, а стоимость бензина АИ-95 приближается к 48 рублям за литр. Газ пропан при этом пока не дорожает, и цена за литр голубого топлива составляет 23–25 рублей.
Но такой подход будет выгоден не всем. Выбрать автомобиль на ГБО стоит лишь в том случае, когда соблюдаются два условия.
Ещё не водитель, уже не пешеход. Минтранс и МВД ужесточат требования к электросамокатам
- Условие первое. Среднесуточный пробег превышает 150–200 километров. Именно поэтому машины на ГБО популярны у водителей такси. Высокие цены на бензин, особенно в 2020 году, нередко бьют по доходам таксистов, поэтому в целях экономии водители жёлтых автомобилей с шашечками массово ставят газобаллонное оборудование. Реальная экономия в два раза достижима только на больших пробегах. Если ежедневный маршрут не выходит за пределы "работа — дом", то никакого смысла в установке ГБО нет.
- Условие второе. Обслуживание машины нередко проводится с задержкой или не проводится в предписанные заводом интервалы. Газомоторное топливо в этом случае заметно полезнее для двигателя: смесь сгорает в цилиндрах равномерно, не оставляя нагара. Даже самый плохой газ для двигателя может оказаться полезнее бензина, поэтому если мысль о замене масла раз в 10 тыс. километров заканчивается сердечным приступом, то газ — идеальное топливо. К тому же ряд производителей, в том числе и российских, делают легковые автомобили для заправки газом и успешно их продают.
Битва с морозом. Есть ли особенности обслуживания двигателя современного автомобиля зимой?
Мифы и правда про установку ГБО
Популярные водительские страшилки, связанные с ГБО, частично правдивы. Установка газобаллонного оборудования связана с определёнными рисками. Адепты ГБО, напротив, уверяют в полной безопасности технологии.
Битая и крашеная. Как автоподборщики обманывают водителей
- Миф № 1. ГБО не взрывается. Популярное заблуждение в головах тех, кто никогда не видел, как взрывается газ. При неправильной установке оборудования газ не только взрывается, но и разносит автомобили любителей сэкономить в щепки прямо на заправке.
- Миф № 2. "Установить ГБО недорого можно почти везде". Разумеется, это не так. Продвинутая система с газобаллонным оборудованием на среднеразмерный кроссовер стоит примерно 40 тыс. рублей. Если у компании, которая ставила ГБО, нет сертификата на такие работы, после визита в МРЭО придётся всё снимать и "приводить автомобиль в заводское состояние". Сертифицированная система и правильная установка обойдётся примерно в 50 тыс. рублей. Эти деньги вполне можно было потратить на бензин.
- Миф № 3. Мощность машины на газомоторном топливе падает в два раза. Разумеется, это тоже заблуждение. Руководители сервисных центров отмечают, что потеря мощности автомобилей с ГБО составляет менее пяти процентов. Это связано с химическим составом смеси. Газ "взрывается" в цилиндрах медленнее, чем бензин. Отсюда потеря тяги и повышенный по сравнению с бензином расход.
Кредит на кредит. Почему не стоит покупать залоговые автомобили у банков и приставов
- Миф № 4. Газ гораздо выгоднее бензина зимой. Это правда и неправда одновременно. За счёт того что газ дешевле бензина почти в два раза, каждая заправка газом будет дешевле, чем бензином. Однако зимой двигатель на газу не будет работать без бензина. Холодный пуск на АИ-95 и последующее переключение на ГБО — только так работает любой автомобиль на газомоторном топливе. Кроме того, в зиму расход газа серьёзно возрастает: сказываются и пробки, и отрицательные температуры.
Если экономить на всём, то газ выгоднее
Несколько лет назад, когда по всей России рассекали маршрутки с ГБО, на установке газобаллонного оборудования можно было "озолотиться". Сейчас, в век экономичных турбодизелей, установка ГБО может быть оправданной лишь в редких случаях, и дело касается в основном грузовых малотоннажных автомобилей отечественного производства. "Колхозить" как грузовик, так и иномарку с бензиновым двигателем почти никто не готов. У такого отношения к ГБО есть вполне логичное объяснение: продать машину с газобаллонным оборудованием гораздо сложнее.
Личное авто против каршеринга. Есть ли смысл покупать машину или аренда выгоднее?
Эксперт по подбору автомобилей компании Fox-Auto Денис Адоньев пояснил, что люди часто вполне справедливо опасаются таких автомобилей.
ГБО — это всегда вмешательство в конструкцию автомобиля. Никто не знает, кем, где и как оборудование установлено, никто не может знать наверняка, сколько такая топливная система ещё проработает. Некоторые избавляют себя от рисков и просто отказываются покупать машины с газобаллонным оборудованием, делают выбор в пользу автомобилей на классических ДВС
Эксперт по подбору автомобилей компании Fox-Auto"
Помимо таксистов устанавливать ГБО рекомендуют и в тех случаях, когда о продаже автомобиля даже не идёт речи. Специалисты по подбору автомобилей и руководители сервисных центров считают, что если автомобиль покупается на века, а о правильном и своевременном обслуживании владелец беспокоится нечасто, то установка ГБО в сертифицированном центре теоретически может сэкономить "копеечку" бережливому водителю.
Дрова, воздух, топинамбур — что между ними общего? Все они помогут добраться из точки А в точку Б, если правильно их применить. Запасы нефти истощаются, экология страдает от выхлопов, поэтому пришло время вспоминать хорошо забытые старые подходы к топливу и создавать новые двигатели без недостатков традиционных двигателей внутреннего сгорания на бензине и дизеле. Давайте посмотрим, что человечество придумало и протестировало за последнюю сотню с лишним лет.
Обычный, но сжатый воздух
Одним из главных технологических нововведений этого экспериментального проекта был двигатель на сжатом воздухе. Мощность пневматической турбины составляла 80 лошадиных сил. 23 резервуара объемом 117 кубометров хватало на 12 миль подводного хода. Отработанный воздух частично нагнетался внутрь корпуса, а часть стравливали наружу — так что лодка оставляла след на поверхности воды.
Подобная технология использовалась и в авиации. В 1879 году другой французский изобретатель Виктор Татен создал модель аэроплана с размахом крыльев 1,9 метров и двумя винтами, которые работали от двигателя на сжатом воздухе.
Позже, снова во Франции, Луи Мекарски представил двигатель для трамвая. К концу XIX столетия изобретатель уже имел целый парк из 96 трамваев, но позже их заменили на электрические. Однако агрегат стали использовать в шахтах.
Двигатели на сжатом воздухе не выделяют вредных веществ. Поэтому сегодня над ними работают стартапы, рассчитанные на особенно ответственных потребителей, и компании, которые вынуждены показывать свою ответственность перед обществом и планетой.
Сейчас на сайте производителя именно этого проекта нет, но есть ряд других авто, а также катер с двигателем, работающем на сжатом воздухе, велосипед и автопогрузчик. Энергию воздуха компания предлагает использовать и в домашних электрогенераторах.
Более известный автопроизводитель, компания Citroen в 2015 году представила кроссовер на сжатом воздухе. Разработчики облегчили серийную модель автомобиля, повысили ее аэродинамичекие свойства, спрятали в районе багажника баллоны и в результате получили концепт Citroen C4 Cactus Airflow 2L.
Автомобили на сжатом воздухе максимально экологичны, но есть и минусы — низкий КПД и ограничения по скорости. Для городской малолитражки есть иное решение — использование гибридных двигателей. В случае с Peugeot Hybrid Air только при скорости 70 км/час энергия от сжатого воздуха будет использоваться в течение 60–80% времени, что позволяет сэкономить топливо. Воздух в баллоны закачивается благодаря использованию рекуперативной энергии торможения, которая приводит в действие гидравлический насос — он нагнетает рабочее давление в основном баллоне. Способ похож на тот, что используется в электромобилях для зарядки аккумуляторов.
Фритюрный жир
Почему мы используем нефть в качестве топлива?
Деревья поглощают из воздуха углекислый газ, а из осадков — воду. В результате они образуют углеводы — соединения из углерода, кислорода и водорода. Когда растение разлагается, оно оставляет после себя углеводород. В нефти 90% веществ — именно эти углеводороды. Благодаря горючим свойствам углеводорода бензин и дизель, результаты переработки нефти, обеспечивают возможность двигателей внутреннего сгорания работать.
Альтернативы этому источнику углеводородов можно найти в природе. Чтобы превратить растительное масло в топливо, нужно смешать его со спиртом и катализатором — например, щелочью. Примерно так же делают мыло, но без добавления спирта. Процесс получается эффективным: если из тонны нефти можно получить полтонны бензина, то из тонны растительного масла — тысячу литров биодизеля и глицерин.
Один из главных плюсов биодизеля — производить его можно из полностью возобновляемого сырья. Например, можно засеять неиспользованные поля сельскохозяйственного назначения топинамбуром.
Углекислого газа при сжигании биодизеля выделяется немного. При этом в нем нет серы и других примесей, способных отравлять окружающую среду, которые есть в традиционных видах топлива.
Сейчас биодизель добавляют в бензин. Например, с 2018 года в Эстонии, по инициативе Евросоюза, в 95-й бензин и в дизель добавляют биокомпонент, чтобы снизить загрязнение окружающей среды.
Использовать биодизель можно в обычных дизельных двигателях, если добавить в топливо присадку и изменить систему подачи с учетом пониженного содержания энергии в биодизеле. Но есть и минусы — застывает такое топливо при более высокой температуре, чем дизель, поэтому нужны меры для использования биотоплива в холодных регионах.
Природный газ
При перегонке нефти получают пропан-бутан. Эта смесь газов в сжиженном виде сегодня используется практически в большинстве автомобилей. Он быстро и полностью сгорает, поэтому имеет высокое октановое число без использования дополнительных присадок.
Автомобиль можно сделать гибридным, баллон с газом поместить на место запасного колеса, а оборудование подключить к бортовому компьютеру. Автомобиль будет заводиться на бензине, затем переключаться на газ. После его полного использования снова возвращаться к бензину. На газу таким образом получится проехать 300–350 километров.
Есть и другой газ — метан, простейший углеводород. Его называют болотным, поскольку он образуется при гниении ила на болотах. Для использования в двигателе метана его необходимо охладить и сжать под высоким давлением. Минус — нужны толстостенные баллоны с давлением на 200 атмосфер, каждый из которых может весить порядка 100 кг. Поэтому метан чаще используют не в легковом транспорте, а в грузовиках и автобусах.
В 2018 году в России потребили 705 млн кубометров этого газа. КамАЗ на газомоторном топливе окупается на два месяца быстрее дизельного аналога. Один куб метана эквивалентен литру бензина, а стоит 16 рублей — в три раза меньше. Но количество заправок в стране на прошлый год составило 360, чего, конечно, слишком мало, ведь всего число заправочных станций только на 2017 год превышало 15 тыс. АЗС.
В том случае, если мы говорим о необходимости перехода на альтернативные виды топлива, не завязанные на их добыче из недр, подход с газом рассматривать нет смысла. Запасы газа, как и нефти, могут исчерпаться, поэтому нужны технологии их производства в промышленных масштабах без зависимости от природных ресурсов. Либо выбор других источников.
Газ от горения дров
Французский инженер Филипп Лебон в 1799 году открыл светильный газ, получил патент на его использование, а в 1801 году — патент на конструкцию газового двигателя. Другой инженер — Этьен Ленуар из Бельгии — в 1860 году запатентовал двигатель внутреннего сгорания на этом газе.
В итоге к 1938 году в Европе насчитывалось около 450 тыс. автомобилей, работающих на газогенераторном горючем. В СССР с 1936 года начали экспериментальный выпуск ЗИС-13, затем ЗИС-21 и ГАЗ-42, работающих на газе.
Когда двигатель внутреннего сгорания есть, но бензин или дизель недоступен, возможно использование газогенератора. Этот подход применяли, например, во время Великой Отечественной войны в СССР.
Принцип следующий: машина работает на дровах, угольных брикетах или торфе. При сгорании твердого топлива выделяется горючий газ, и он подается в цилиндры как топливо.
С точки зрения экологичности этот двигатель не сильно отличается от ДВС на природном газе — то есть он лучше, чем авто на бензине или дизельном топливе. Есть и минус — низкий КПД и ограниченная скорость.
Биоэтанол
Во время Первой мировой войны спирт использовали наряду с бензином во многих странах. Также с его помощью повышали октановое число, добавляя этанол к бензину.
Но уже спустя несколько десятков лет, во время Второй мировой войны, в США, Великобритании и Швеции невоенные организации и частные лица использовали бензин, в который добавляли до 30–35% этанола. После войны нефть снова подешевела, а этанол перестал пользоваться популярностью и исчез с топливных рынков. В США его производство восстановили после первого нефтяного кризиса 1970-х годов. В городах для общественного транспорта использование топлива с добавкой этанола стало обязательным — это помогает снизить содержание вредных веществ в выхлопных газах.
Биоэтанол получают в процессе переработки растительного сырья. Лидеры в производстве этого вида топлива — США и Бразилия. Из 117,5 млн кубометров биоэтанола в 2016 году в США произвели 59,5 млн, в Бразилии — 27,8 млн.
Сырье используется разное: в Бразилии это сахарный тростник, в США — кукуруза. Но также можно использовать другие сельскохозяйственные культуры с большим содержанием крахмала или сахара, такие как маниок, картофель, сахарная свекла или батат.
Спирт можно делать и из дерева, ведь целлюлоза содержит углерод и водород. Сырье измельчают, выделяют целлюлозу, добавляют водный раствор с ферментами, гидролизуют смесь до глюкозы и добавляют дрожжи. Смесь начинает бродить, после чего из нее удаляют дрожжи и выделяют спирт с помощью дистилляции. Получается технический спирт, у которого октановое число выше бензина. Поскольку в молекуле есть атом кислорода, требуется меньше кислорода для его сжигания в двигателе.
Биоэтанол подают в реактор с катализатором, происходит превращение биоэтанола в продукты с углеводородом. Углеводородная часть повторяет бензин с октановым числом 96, который можно использовать без присадок в обычных двигателях. В таком бензине нет серы, бензола или других токсичных соединений.
В Бразилии 70% автомобилей используют спирт вместо бензина. Около 40% потребностей в топливе страна обеспечивает за счет этого альтернативного вида топлива. Всё благодаря инициативе 1970-х годов, когда страны-экспортеры ввели эмбарго на поставку нефти государствам, поддержавшим Израиль. Пришлось создавать программу для обеспечения автомобилей заменителем бензина. Налог на бензин подняли, сделав использование этанола коммерчески выгодным, а строительство спиртзаводов поощрялось с помощью специальных условий по кредитам. А с 1979 года правительство подписало соглашение с рядом автомобильных концернов, включая Fiat, Toyota, Mercedes-Benz, General Motors и Volkswagen, чтобы те в стране собирали только машины, способные как топливо использовать стопроцентный спирт.
Диметиловый эфир
Также из стружек можно получить еще один вид топлива — диметиловый эфир. По химической структуре он похож на спирт, хотя здесь тоже два атома углерода, шесть водорода и один кислорода. Эфир используют в газовых баллончиках, он заменил собой фреон; эфир создает избыточное давление, что позволяет распылять содержимое баллонов. Свойства этого топлива похожи на свойства пропан-бутана, температура сгорания такая же, а давление, которое нужно обеспечить в баллоне, составляет пять атмосфер.
Из диметилового эфира можно производить синтетический бензин. Это пытались делать еще в 1950-е годы в Европе, но длительная химическая реакция делала топливо дорогим.
В Институте нефтехимического синтеза решили эту проблему — там научились превращать диметиловый эфир в углеводороды бензинового ряда. В итоге получили тот бензин, который можно заливать в бак автомобиля. Получение обычного бензина требует больших мощностей, а синтетический бензин можно производить на небольших модульных установках. Октановое число синтетического бензина без добавок равно 76.
В колбах ниже — дизельное топливо и синтетический бензин. Как и в других видах биотоплива, в синтетическом бензине нет серы и почти нет бензола — токсичного канцерогена, поэтому он прозрачный, как вода.
Водородные топливные элементы
В Нью-Йорке 1900 года треть автомобилей были электрическими. Всё более эффективными становились аккумуляторы. Электромобили Detroit Electric, выпускавшиеся с 1907 года, сначала оснащались свинцово-кислотными батареями, а позже появились версии с железо-никелевым аккумулятором Эдисона. Тогда выпустили и первые гибридные автомобили — Woods Dual Power Model 44 Coupe имел сразу два двигателя, электрический и ДВС.
В 1910-е годы электромобили были популярны, но в 1920-е годы все изменилось из-за снижения цен на бензин и сами автомобили с ДВС, а также из-за повышения их удобства. Только в 1960–1970 годы, когда остро стали подниматься вопросы экологии, а цены на топливо стали нестабильными из-за нефтяного кризиса, производители вспомнили снова об электромобилях.
До 1992 года аккумуляторы развивались медленно. Но в том году появился первый литиевый аккумулятор, энергоемкость которого была выше как минимум в два раза, чем у свинцовой батареи. Это позволило увеличить пробег, а повышение мощности сделало двигатели более быстрыми.
Первым серийным автомобилем на водородных топливных элементах стала Toyota Mirai. Ее сейчас можно купить во Владивостоке чуть больше, чем за 1 млн рублей. Вместо выхлопного газа из трубы этого автомобиля выходит водяной пар.
Что мы будем использовать в качестве топлива через 30–50 лет — точного ответа нет. Но уже сейчас в разных странах люди на электромобилях получают налоговые послабления или другие преференции, а в YouTube умельцы переводят мопеды на газ или мотоциклы на дрова. Уже сейчас очевидно, что будущее — за чем-то максимально экологичным, а еще лучше, чтобы транспорт в принципе не нужно было заправлять. Но такие мечты всегда разбиваются о реальность.
Сначала разберемся, о каком газе идет речь. И так ли уж много его в РФ? А потом займемся арифметикой.
СНГ и СПГ
Цена газа, конечно же, зависит от спроса. Сегодня сжиженный газ стоит, грубо говоря, вдвое меньше бензина, а сжатый — примерно втрое в пересчете на километр пробега. При этом, опять-таки, ценники могут различаться по регионам. Для грубых прикидок можно ориентироваться на такие цифры: пропан-бутан — 25 р./л, метан — 17 р./м 3 . А бензин — примерно 46 р./л.
Арифметика
Все эти цены хороши только для тех, кто уже купил заводскую машину, предназначенную для работы на газовом топливе. А вот всех остальных ждут дополнительные расходы. Нужно приобрести комплект ГБО, установить его на автомобиль и пройти процедуру регистрации. Тем, кто выберет пропан-бутан, нужно приготовить тысяч сорок, метан обойдется тысяч в семьдесят. Напомним, также, что ГБО требует периодического обслуживания — это тоже деньги.
Считаем дальше. Пробег на газе всегда будет проигрывать бензиновым показателям по экономичности. Кроме того, прибавьте сюда лишние километры, которые вы будете наматывать в поисках нужной вам газовой заправки. Именно по этим причинам во все времена считалось, что газ — это игрушка исключительно для тех, кто ездит часто и много. Для дедушки-дачника газ категорически не нужен, а вот для предпринимателя, который ежедневно мотается по городам и весям, это нормальное решение. Для планки отсчета можно принять годовой пробег тысяч в 30‑40: если он у вас меньше, то не связывайтесь, если такой или больше — можно попробовать.
Есть еще одна скрытая проблема. Многие покупатели автомобилей, еще не успев купить машину, начинают прикидывать: а дорого ли я ее продам? Так вот, наличие ГБО — это серьезный минус в глазах будущего покупателя вашего авто. Оно сразу же говорит о том, что автомобиль гоняли в хвост и в гриву, даже если вы скрутили одометр.
Независимости не будет
Многие ошибочно полагают, что с переходом на газ про бензин можно будет забыть навсегда. Но это не так, хотя бы потому, что пустить холодный двигатель на газе очень проблематично: давление насыщенных паров у него куда меньше, чем у бензина. Поэтому на газ переходят только после прогрева двигателя. ГБО последних поколений делают это автоматически. Так что, без бензина не обойтись.
Мифы и реалии
Как водится, многие технологии опутаны какими-то небылицами — перевод на газ не является исключением. Типичный пример — вонь от газа. Любой приверженец газового топлива скажет вам, что газ не пахнет — и будет отчасти прав. Ни СНГ, ни СПГ действительно не имеют запаха, однако в их состав специально добавляют вещества с резким запахом — они помогают мгновенно реагировать на утечку газа. Так что, запах есть.
Другой повод для дискуссий — ресурс мотора. Здесь счет игры между противниками и сторонниками газа примерно равный. Газ не содержит серы, а потому не способствует образованию нагара. Но при его сгорании образуется больше воды, которая может снижать характеристики моторного масла раньше времени. Выпускные клапаны моторов нагреваются на газе сильнее, потому что горит он медленнее.
И еще немножко аргументов против газа. Сжиженный газ тяжелее воздуха, а потому любит скапливаться в ямах, подвалах и т. п. Любая утечка может стать смертельно опасной, поэтому во многие подземные паркинги вас могут и не пустить.
Помогут?
Читайте также: