Avtonova37.ru

Авто мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что служит топливом для бензиновых газовых двигателей и дизелей

Автомобильное топливо: что лучше бензин, дизель или газ?

626 V sedan (GF) (05.97 — 12.02)

KADETT E sedan (39, 49) (09.84 — 08.91)

Выбирая автомобиль покупатель обязательно думает над тем, какое топливо он будет потреблять, так как это одна из самых больших статей расхода. Вид топлива и топливной системы тесно связан и с обслуживанием машины. Учитывая это мы рассмотрим самые популярные из них.

У различных двигателей и топливных систем имеются как свои плюсы, так и минусы, о которых стоит знать заранее. Что лучше, безопаснее и экономичней: бензин, дизель или газ? Давайте разбираться вместе.

Сжиженный нефтяной газ (СНГ)

Этот газ представляет собой смесь пропана С3Н8 и бутана С4Н10, извлекаемую их попутных нефтяных газов, из конденсатных фракций природного газа, из газов процессов стабилизации нефти и конденсата, из нефтезаводских газов, получаемых с установок переработки нефти. Помимо пропана и бутана нефтяной газ содержит по массе порядка 6% других углеводородов – этана, этилена, пропилена, бутилена и их изомеров, то есть состав СНГ неоднороден и непостоянен. Для контроля утечек в состав СНГ вводят зловонные вещества – меркаптаны. Меркаптаны легко идентифицировать носом, когда на улице мимо вас проезжает газобаллонная «ГАЗель».

Главное преимущество пропана и бутана в высокой критической температуре. Критической называют температуру, при которой плотность жидкости и ее насыщенного пара становятся равными и граница раздела между ними исчезает.

У пропана критическая температура 96,8 °C, у бутана 152,0 °C, что позволяет легко сжижать эти газы и хранить в жидком состоянии при относительно невысоком давлении до 1,6 МПа. Это также означает, что сосуд для хранения СНГ будет сравнительно легким, а храниться в сжиженном состоянии газ может сколь угодно долго при условии полной герметизации сосуда. Вместе с тем баллон для СНГ – это сосуд под давлением, и ему невозможно придать любую форму, как, например, бензобаку. Это обстоятельство порождает проблемы с размещением газового баллона на машине.

Для заправки автотранспорта используют две марки СНГ: летнюю и зимнюю. Летняя марка, или пропан-бутан автомобильный (ПБА), содержит 50±10% пропана по массе. Зимняя, или пропан автомобильный (ПА), содержит 85±10% пропана по массе. Таким образом, регулируя содержание легкого пропана, обеспечивают круглогодичную эксплуатацию газобаллонных автомобилей.

Применение СНГ огра­ничено бензиновыми двигателями, то есть двигателями с низкой степенью сжатия и исковым зажиганием. Это легковые автомобили, мало- и среднетоннажные грузовики и энергетические установки. Расход СНГ на 10–15% выше, чем бензина, из-за меньшей объемной теплотворности: 1 л бензина будет эквивалентен 1,1–1,15 м 3 СНГ, а в реальных условиях из-за падения мощности двигателя – 1,15–1,3 м 3 СНГ. При низкой температуре двигатель пускают на бензине, после прогрева водитель может переключиться на газ прямо из кабины. Переходить с одного вида топлива на другой можно на ходу.

Пропан-бутан тяжелее воздуха в 1,5–2 раза и при утечке скапливается у земли, создавая взрывоопасную и вредную для здоровья атмосферу. Поэтому газобаллонные автомобили хранят на открытых стоянках, а ремонтные зоны оснащают хорошей вентиляцией. Длительное вдыхание пропан-бутана не только малоприятно по причине меркаптанов, но и ведет к плохому самочувствию, вплоть до отравления.

Октановое число СНГ около 105, и, как утверждают, ни в одном режиме работы двигателя не возникает детонация. Это утверждение не должно служить поводом для самоуспокоения, при определенной пытливости ума детонации можно добиться.

С учетом затрат на оборудование газовой аппаратурой, ее массы и меньшего запаса хода на одной заправке перевод автомобиля на СНГ остается выгодным благодаря цене. Локомотивом продвижения СНГ в массы были и остаются легковые автомобили и малотоннажные грузовички. Сжиженные нефтяные газы вырабатывают те же компании как побочный продукт производства жидкого топлива, что сказывается на количестве газовых заправок – компании заинтересованы в сбыте собственного продукта.

Что касается дизельных двигателей, то здесь пропан-бутан не имеет перспектив из-за нестабильности горения при высокой степени сжатия. Это основная причина, почему СНГ не прижились на дизелях. Но потенциал СНГ полностью еще не раскрыт.

Преимущества газового топлива

По сравнению с бензином пропан-бутановая смесь обладает массой преимуществ:

  • Доступная цена, которая в среднем на 30-50 процентов ниже, чем у бензина.
  • Сниженный уровень выхлопа (газ мене токсичен, он значительно чище бензина, поэтому урон, наносимый им окружающей среде, заметно ниже, чем в случае с бензином).
  • Лучшая сохранность двигателя, ведь в процессе сгорания газа образовывается намного меньше нагара и твердых частиц, да и сам мотор на газу работает тише, мягче.
  • Уменьшенный расход масла – оно портится медленнее, менять его придется не так часто.
Читать еще:  Через сколько меняют масло в двигателе камаз

Как показывает практика, разница износа двигателя «бензин газ» просто огромна. На газу мотор изнашивается меньше, благодаря тому, что газ – субстанция гораздо более чистая, чем бензин, сгорает он полностью, а в процессе горения не образует столько копоти и вторичных продуктов.

  • Более редкие дозаправки. Авто «газ-бензин» фактически оснащено двумя баками. Если закончится бензин, можно перейти на газ и наоборот, следовательно, продолжительность времени между заправками станет длиннее.
  • Отсутствие риска детонации в случае ДТП. Так как на баллонах установлен предохранительный клапан, риск их детонации сведен к минимуму даже в случае удара. При повреждении баллона газ улетучится, а не образует взрывоопасной лужи, как происходит в случаях с бензином. В этой связи следует упомянуть температуру горения бензина и газа в двигателе, если в первом случае (бензин) она составляет 250 градусов, то в случае с газом это 550 градусов. Говоря иными словами, газ намного менее опасен, чем бензин.
  • Препятствие угону. Как бы странно это ни звучало, если после остановки двигателя вынуть коммутатор, это заблокирует обе топливные системы, двигатель не заведется и угнать машину будет нереально. Такая вот дополнительная противоугонка.

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.

Преимущества и недостатки газового двигателя

Работающие на газе двигатели имеют ряд привлекательных характеристик, заставляющих водителей делать выбор в их пользу:

  • Минимальное содержание в выхлопах оксида углерода и формальдегидов. Экологично, безвредно для здоровья. Минимальный вред для природы и максимальная выгода для любителей путешествовать за границу на своем авто: пограничники к таким автомобилям не имеют претензий.
  • Высокое октановое число. Стойкость газа к детонации составляет 100—105 единиц, тогда как у бензина — 80—95. Всем понятно, что от стойкости топлива к возгоранию напрямую зависит безопасность, и с этой точки зрения лучше будут защищены водитель и пассажиры автомобиля с ГБО.
  • Низкая нагрузка на цилиндры, следствием которой становится увеличение ресурса двигателя на 15 %.
  • Увеличение пробега между заменой моторного масла. Бензин выделяет продукты горения, которые загрязняют смазку и периодически приводят ее в негодность. В случае с газом это происходит в среднем в полтора раза реже. Вы экономите на покупке масла и замене фильтров.
  • Экономичность. Как мы уже писали, газ стоит в два раза дешевле бензина, и даже учитывая, что его потребление на 15 % превышает «аппетит» бензинового двигателя, для автомобилистов, которым приходится много ездить, его выгода очевидна.

Во избежание упреков в необъективности упомянем и о недостатках газовых двигателей:

  • Дорогостоящая установка ГБО. Сегодня специалисты уже ставят ГБО пятого поколения, позволяющее автомобилю минимизировать потери мощности и максимизировать экономию топлива. На инжекторные двигатели ставят газовое оборудование начиная с третьего поколения, цена которого колеблется от 300 до $400. Установка более современного ГБО обойдется в $1500 — 1700.

  • Сложности с пуском двигателя в мороз. Специалисты смогли решить эту проблему, создав симбиоз газового и бензинового моторов: с утра и в холодное время года заводитесь на бензине, а ездите на газе.
  • Уменьшение объема багажника. Чаще всего газовый баллон размещают в багажнике легкового авто, поэтому полезного места для перевозки вещей и продуктов становится меньше, да и запаску приходится пристраивать в другом месте.
  • Низкая тяга. В сравнении с бензиновым топливом газ «забирает» у двигателя от 7 до 15 % мощности. Вы не сможете «выжать» на трассе максимальную цифру на вашем спидометре, да и старт на светофоре будет не таким быстрым.
  • Высокая рабочая температура. К ней особенно чувствительны поршни, поэтому придется пристально следить за их исправностью, а заодно за работой системы охлаждения ДВС.
Читать еще:  Что такое асинхронный двигатель устройство принцип действия

Из-за высокой теплоемкости сгорания газа специалисты советуют взвешенно принимать решение об установке ГБО на автомобилях с японскими двигателями. Парадоксально, но факт: причина кроется в совершенстве мотора японского производителя.
Обладая высокими показателями удельной мощности, такой двигатель работает практически на пределе и имеет минимальный запас прочности. Повышенная тепловая нагрузка на камеру сгорания и клапаны приводит к быстрому износу механизма и выходу из строя.
Информации относительно нежелательности переоборудования других марок автомобилей под газовое топливо мы не встречали.

Двигатель, переделанный под газ, нуждается в более пристальном внимании и уходе, чем бензиновый. Готовьтесь к тому, что придется чаще менять мембрану редуктора (каждые 100 тыс. км) и сливать конденсат (каждые 10 тыс. км).

Мнения по поводу взрывоопасности автомобилей, оборудованных ГБО, раздваиваются. С одной стороны, у вас в машине находится газовый баллон, который может взорваться. С другой — статистика ГАИ фиксирует единичные случаи подобных аварий. При деформации у баллона срабатывает предохранительный клапан, выпускающий часть газа в воздух и понижающий его давление.

ГАИ требует перерегистрировать транспортное средство, если оно было переоборудовано ГБО. Вас заставят документально подтвердить факт наличия у фирмы, занимавшейся установкой оснащения, разрешения на подобный вид деятельности и представить заключение экспертизы о безопасности ГБО. А это время, нервы и деньги.

Устанавливая газовое оснащение, пользуйтесь услугами специализированных СТО, уровень подготовки специалистов которых позволяет произвести качественную наладку оборудования и исключить в дальнейшем возможные поломки.

Особенности мотора на газе и преимущества

Чаще всего ГБО устанавливается на автомобили с бензиновым двигателем. В качестве топлива для таких систем используется смесь газов пропана, метана и бутана. При этом метан является природным газом, а бутан – это продукт перегонки нефти.

Данная технология дает ощутимую экономию по сравнению с основными видами современного автомобильного топлива. Кроме того, газ при сгорании дает выхлоп намного чище бензинового. На внутренних деталях двигателя практически не образуется нагар и отложения, поскольку газ не содержит смолы, парафин, свинец, серу. Данная особенность способствует увеличению обязательных интервалов замены моторного масла, которое более длительное время остается чистым.

Высокое октановое число, устойчивость газовой смеси к детонации снижает нагрузку на элементы моторной поршневой группы. Параллельная с бензиновой топливной системой установка ГБО повышает надежность авто, увеличивает запас его хода.

При отсоединении коммутатора завести двигатель не удастся, поэтому такие методы обеспечат надежную защиту автомобиля от угона. Газобаллонное оборудование не содержит дорогостоящих деталей, требующих периодического ремонта. Поэтому в системе по большому счету ничего не ломается. Кроме того, газовую смесь нельзя слить из баллона и продать.

Переводим дизель на газ

И это не удивительно, ведь он имеет ряд преимуществ перед другими видами топлива:

  • Газ значительно дешевле.
  • Благодаря его высокому октановому числу (более 100 единиц) не происходит детонации двигателя и, следовательно, уменьшается его износ.
  • Заметно уменьшается расход масла. Это объясняется тем, что газ в цилиндре двигателя сгорает полностью без остатка и не стекает в картер, разжижая его содержимое. А слишком жидкое масло приходится чаще менять на новое.
  • Выхлопные газы от автомобиля, на котором установлено ГБО (газобаллонное оборудование) менее токсичны, они меньше загрязняют атмосферу.

Однако, подавляющее большинство автомобилей, переведенных на газ, имеют бензиновые двигатели. Как показывает практика, именно бензиновый двигатель можно довольно легко приспособить для работы на газе, не прибегая к каким-то глобальным его переделкам. И после его переоборудования он может нормально работать как на бензине, так и на газе.

Читать еще:  Бензиновый двигатель с принципом работы дизельного двигателя

Основная проблема с дизелем

В случае же перевода на газ дизельного двигателя все обстоит совсем иначе. Дизель перевести на газ значительно сложнее, чем бензиновый двигатель.

Так в чем же заключается основная проблема, в чем сложность этого перевода

Для того, чтобы ответить на этот вопрос, следует вспомнить, в чем же заключается основная разница в принципах работы бензинового и дизельного двигателей.

Кратко в общих чертах это выглядит примерно так:

  • В бензиновом двигателе горючая смесь (бензин+воздух) через впускной коллектор поступает в цилиндр. Затем с помощью искры, которая образуется между электродами свечи зажигания, эта смесь резко воспламеняется и заставляет двигаться поршень. Происходит его, так называемый, рабочий ход.
  • В дизельном двигателе дизельное топливо через форсунку тоже попадает в цилиндр двигателя (в так называемую, камеру сгорания), там смешивается с воздухом, образуя горючую смесь. Затем, как и в бензиновом двигателе, происходит ее воспламенение. Но оно происходит не от искры, а от сильного сжатия, в результате которого температура смеси поднимается до 300-350℃ и происходит ее самовоспламенение.А проблема состоит в том, что температура самовоспламенения газа (в частности, метана) составляет около 650-700℃. То есть, та температура, которая создается во время максимального сжатия в цилиндре дизельного двигателя, совершенно недостаточна для того, чтобы газ воспламенился без постороннего дополнительного поджига. В бензиновом двигателе таким поджигом является искра свечи зажигания.

Два решения проблемы

Так возможно ли переделать дизельный двигатель таким образом, чтобы он смог работать на газе? Да, возможно.

Существует два способа решения этой проблемы:

  1. Первый способ – это существенное изменение конструкции двигателя. Для того, чтобы произошло воспламенение газа, необходим, как уже упоминалось выше, его поджиг. Таким поджигом может служить свеча зажигания по типу того, что используется в бензиновых двигателях. Она устанавливается вместо форсунки, предназначенной для подачи дизтоплива Так как октановое число газа превышает 100 единиц, степень сжатия в цилиндрах придется снизить до 10:1-12:1 (в дизеле 16:1-20:1) путем некоторых конструктивных изменений двигателя. Это необходимо сделать для того, чтобы избежать его детонации. После таких переделок в качестве топлива можно будет использовать только газ – солярку уже нельзя будет использовать. По сути, это будет уже не дизельный двигатель, а газовый.
  2. Второй способ – оставить дизельный ДВС без каких-либо существенных конструктивных изменений, только подключив к нему ГБО. В этом случае для того, что вызвать воспламенение газа, в конце процесса сжатия в камеру сгорания, где находится газовоздушная смесь, впрыскивается через штатную форсунку небольшое количество дизтоплива. Сначала воспламеняется солярка, и уже от нее воспламеняется газ. То есть, дизтопливо в данном случае играет роль поджига. Примерная пропорция – 80% газа и 20% солярки. Эта система называется Dual Fuel – двойное топливо. Дизельный двигатель в данном случае сможет работать как на «чистой» солярке, так и на газе, но с небольшим добавлением дизтоплива.

Достоинства и недостатки

Чтобы решить вопрос, стоит ли переходить с дизеля (дизтоплива) на газ, надо хорошенько взвесить все достоинства и недостатки этого решения.

Достоинства

  • Экономия финансовых средств на приобретение топлива. Однако, в случае с дизелем она будет не так заметна, как при переходе с бензина на газ.
  • На газе двигатель работает более мягко и бесшумно.
  • Увеличивается ресурс двигателя ввиду почти полного отсутствия детонации.

Недостатки

  • Очень дорогое газобаллонное оборудование и ощутимые затраты на его монтаж. В случае же перевода дизельного двигателя на работу только «чистом» газе затраты еще более возрастают.
  • Проблема с запуском двигателя в зимнее время.
  • Повышенная пожаро- и взрывоопасность газа по сравнению с соляркой.
  • Необходимость обязательной регистрации и периодических проверок ГБО в соответствующих органах.

Подводим итог

Так стоит ли переводить дизель на газ?

Разница в стоимости дизельного топлива и газа не так заметна, как бензина и газа. Зато на приобретение и монтаж ГБО на дизельный двигатель придется потратить заметно больше средств, чем на бензиновый.

Как показывает практика, переводить автомобиль с дизельного топлива на газ целесообразно только тогда, когда его месячный пробег составляет не менее 1500 км. А, впрочем, прочитав эту статью, пусть каждый решает этот вопрос сам.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector