Легковые авто на спг
Как перевести свой автомобиль на СПГ? Плюсы и минусы установки ГБО
Насчёт техники на сжиженном природном не раз возникало много неоднозначных мнений и вопросов, и да, есть от чего. При ощутимых гипотетических плюсах, есть и ощутимые минусы владения таким транспортом. Тем не менее, если вы задумываетесь о переоборудовании на ГБО, то мы попытаемся рассказать о самом важном в этом вопросе.
Зачем переходить на СПГ?
Больше всего смысла в переходе на СПГ есть у тех, кто имеет дело с большим пробегом и серьёзными топливными затратами. Делаем выводы, установка газового оборудования будет выгодна владельцам грузовиков, автобусов и отчасти ТС сегмента LCV. Но первоочерёдно пользу в бюджете ощутят те, кто занят перевозками за границу. Как говорят, там цена бензина и СПГ разнится колоссально, соответственно, переоборудование в некоторых случаях может окупить себя буквально за один-два долгих рейса. В России пока самая болезненная печаль состоит в том, что даже если перевести автомобиль на СПГ, то заправлять его будет проблематично, инфраструктура заправочных станций на данный момент слаба, хоть правительство утверждает, что этот вопрос постепенно решат.
Что нужно для перевода авто на СПГ?
Во-первых, как говорят эксперты, экономить на ГБО (газобалонном оборудовании) ни в коем случае нельзя. Можно моментно сэкономить 10-15 тысяч, а потом «попасть» на очень болезненные траты в лучшем случае. Сперва нужно найти баллоны, которые могут выдержать не менее 200 атмосфер. Стальные показывают себя лучше всего, а их объём широко варьируется. Тем не менее, у них есть свой недостаток, и это масса. Тут не забываем о системе «Платон», платить придётся больше, а груза брать меньше. Ну, чтобы рама пополам не согнулась или шины не лопнули. Также из-за ГБО «приёмистость» машины может упасть, но двигатель получит дополнительную мощность за счёт высокой «калорийности» метана.
Также важно упомянуть, что топливные баллоны сейчас заправляют не более чем на 80%, остаток называют «газовой отсечкой» он нужен для безопасности при высоких температурах и т. д.
Далее необходимым пунктом в переоборудовании идут редукторы, для метанового СПГ лучше всего подойдут двухступенчатые со смесительными камерами. Они имеют разную мощность, от 9 до 30 куб. м/час, их выпускают для грузового и легкового транспорта обычно. Отметим, что если рассматривать легковые автомобили, то сюда часть подходят и одноступенчатые, легковушки меньше «едят» да и устанавливать такие устройства проще, но тут от случая к случаю.
Помимо баллонов и редукторов вам понадобятся электронный блок управления и модуль газовых электромагнитных форсунок, принцип их работы во много похож на бензиновые. Согласно УЭК ООН No 115, автомобили, у которых есть распределённый впрыск топлива, по закону можно оборудовать ГБО не ниже 4-ого поколения. Такие могут работать со штатным блоком управления ДВС через диагностический разъём OBD-2.
Системы разных поколений, плюсы и минусы
Поколение «4+» завязано на работу с блоком управления двигателем, только такую систему можно установить на автомобиль с непосредственным впрыском.
ГБО 5 поколения способны впрыскивать газ в жидкой фазе, это их самая главная особенность. Для автовладельца это означает бОльшую экономию топлива, ведь его подачу можно дозировать гораздо точнее. Помимо этого, такие системы хорошо себя показывают при низких температурах, газ идёт к двигателю под постоянным высоким давлением. В конструкции применён газовый насос, который устанавливают в баллоны на подобии топливных насосов в бензобаках. К слову, каждые 10 000 км их нужно будет менять, стоят они около 1000 р. Из минусов — первоначальные вложения. Стоить такая установку будет существенно дороже четвёртого поколения. Второй минус, скорее, от обстоятельств, качество российского газа может свести на нет преимущества установки.
ГБО 6 поколения также хорошо показывает себя в морозы и также впрыскивает газ в жидком состоянии, однако происходит это через штатные форсунки. Две топливные системы практически полностью интегрированы друг в друга, это хорошо влияет на рабочие показатели автомобиля.
Также отметим, что ГБО пятого и шестого поколения потребуют специальных баллонов, в которые и будут устанавливать вышеупомянутые газовый насос. В случае систем четвёртого поколения, используют тороидальные или цилиндрические баллоны, на них устанавливают мультиклапан, датчик уровня и расходный вентиль. На грузовых автомобилях баллон обычно устанавливают на место бензобака.
Сколько это всё стоит, где сделают и как не пролететь по закону?
Установка простой системы обойдется вам в приличную сумму, для LCV вроде «ГАЗели» придется выложить 90-300 тысяч рублей (в зависимости от оборудования, услуг посредников, узаконивания и т. д.), более тяжёлые грузовики, соответственно, дороже. В Сети есть немало онлайн-калькуляторов, правда, они не учитывают некоторые затраты, так что смело плюсуйте к результату несколько десятков тысяч рублей. Специалисты советуют покупать газовую установку производства Италии или Голландии, как уже было сказано — лучше заплатить чуть больше. Однако баллоны можно выбрать российские, они не уступают качеством.
Самым лучшим решением для вас может стать покупка всего оборудования, собственно, у авторизованного установщика. В этом есть как плюс удобства, так и гарантий. В конце концов, если вы притащите устанавливать самонайденный ГБО комплекс, то мастер не даст вам долгосрочных гарантий его работы, если вообще возьмётся за работу. А вот если брать всё в одном месте, то и за результат можно будет спросить с СТО и гарантию они дают охотнее, причем доходит она до 5 лет.
Чтобы всё было безопасно и легально, нужно обратиться в ближайшую аккредитованную лабораторию, там проведут экспертизу автомобиля на предмет возможности переоборудования. Услуги могут стоить от 80 до 150 тысяч рублей, в зависимости от типа вашего ТС и жадности проверяющего. После экспертизы можно приступать к монтажу ГБО.
К моменту установки всё оборудование должно быть сертифицировано. Если продавец говорит вам, что всё и так в порядке, можете попросить заверенные копии сертификатов. Компоненты должны иметь маркировку 67R-01. Запомните, если маркировка будет 67R-00, то автомобиль не пройдёт оценку безопасности.
После экспертизы можете либо искать установщика, либо убедившись, что вам продают сертифицированное оборудование, давать зелёный свет на его установку. Важно, чтобы у СТО, где будут проводить работы, был сертификат на проведение таких операций. Там должно быть указано, что услуга выполняется по коду ОКУН (017603) или ОКПД2 (45.20.11.511…45.20.11.513 или 45.20.21.511…45.20.21.513). Обязательно потратьте время и убедитесь в этом, без этой детали узаконить переоборудование не получится.
Когда дело сделано, установщик должен будет составить заявление-декларацию, в которой будет указан объём проведённых работ и новые характеристики автомобиля. Обратите внимание, что там обязательно должна быть увеличена снаряжённая масса машины. Также от станции технического обслуживания нужно получить свидетельство о проведении периодических испытаний ГБО по единой форме Евразийского экономического союза. Там должна быть указана вся информация об оборудовании и баллоне, номер которого должен быть таким же, как в паспорте и на табличке, прикреплённой к баллону в ГИБДД.
После этого получаем протокол проверки безопасности конструкции ТС и представляем машину в ГИБДД вместе со всеми документами, которые вы получили. Там в ПТС и в свидетельство о регистрации внесут нужные изменения. На все «узаконивания» уйдет несколько дней.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Сжиженный природный газ (LNG) как автомобильное топливо
Сжиженный природный газ (СПГ) (англ. Liquefied Natural Gas) – это природный газ, охлажденный до температуры сжижения. СПГ представляет собой бесцветную жидкость без запаха, которая не токсична и не вызывает коррозии. Кроме того, это не самовозгорающийся газ, что выгодно отличает его в плане безопасности. В жидком состоянии газ занимает гораздо меньший объем. Одинаковое количество СПГ и природного газа отличаются по объему в 600 раз. Чтобы наглядно представить себе это различие, сравните надувной пляжный мяч и шарик для пинг-понга.
Энергетический рынок огромен и добыча природного газа увеличивается с каждым годом. Поэтому роль СПГ, наряду со сжатым природным газом, газоконденсатными жидкостями (NGL) и GTL (газ в жидкость) в обозримом будущем будет возрастать.
Получение и хранение сжиженного природного газа
Сжижение природного газа – не новая технология, ей уже более ста лет. Она была запатентована в США в 1914 году, а через три года был построен первый завод. С тех пор производство СПГ прочно вошло в нефтегазовый сектор, однако повышенный интерес к нему стал проявляться только в последние годы в связи с ростом экологических требований к источникам энергии.
В настоящее время существует несколько промышленных технологий сжижения природного газа, в основе которых лежит один из двух способов: каскадный процесс или процесс Линде (разновидностью его является процесс Клода).
В каскадном процессе газ, сжижающийся при более высокой температуре, используется в жидком виде для охлаждения и сжижения второго газа, находящегося под избыточным давлением, температура сжижения которого ниже. Второй сжиженный газ, в свою очередь, используется в третьем каскаде для охлаждения и сжижения еще более трудно конденсируемого газа и т.д. Для сжижения природного газа достаточны три цикла с использованием в качестве хладагентов пропана, этилена и метана.
Процесс Линде основан на эффекте Джоуля-Томсона. Предварительно охлажденный и находящийся под давлением газ пропускается через теплоизолированный трубопровод, в котором имеется сужение (дроссель) или пористая перегородка. За дросселем газ расширяется, в результате чего происходит его дальнейшее охлаждение. После нескольких таких циклов газ достигает температуры сжижения.
Сжиженный природный газ как автомобильное топливо
Сжиженный природный газ (как и сжатый газ) существенно снижает коррозию и износ частей двигателя по сравнению с бензином. Это связано с тем, что газ не смывает масляную пленку со стенок цилиндра при холодном пуске. Дизельные моторы, работающие на природном газе, зачастую проходят свыше 800 000 км без капремонта.
Молекула метана обладает высокой стойкостью, поэтому октановое число природного газа составляет от 105 до 120 единиц, что является причиной его высокой антидетонационной стойкости. Выбросы двигателей, работающих на газе, чище, с меньшим содержанием углерода и твердых частиц (сажи).Объемная плотность энергии СПГ примерно в 2,4 раза выше, чем у сжатого природного газа. Плотность энергии сжиженного природного газа сравнима с пропаном и этанолом, но составляет лишь 60% плотности энергии дизтоплива, и 70% бензина.
Широкому коммерческому использованию СПГ препятствует более высокая стоимость производства и необходимость хранения в дорогостоящих криогенных резервуарах. Однако с учетом истощения запасов нефти, повышения экологических требований, газификация автомобильного транспорта, особенно тяжелых грузовиков и автобусов будет возрастать.
Устройство топливной системы автомобиля на СПГ
В качестве примера рассмотрим топливную систему HPDI 2.0 (High Pressure Direct Injection) канадской компании Westport – ведущего производителя оборудования для сжиженного природного газа. Система HPDI 2.0 заменяет приблизительно 95% дизельного топлива природным газом. Технология Westport HPDI является единственной, которая максимально использует природный газ, сохраняя при этом мощность, крутящий момент, КПД и топливную эффективность, достигаемые при работе на дизтопливе. При этом значительно сокращаются эксплуатационные расходы, так как природный газ намного дешевле. Установка HPDI 2.0 не требует никакой переделки основных компонентов стандартного дизельного мотора. Ее также можно легко приспособить для работы на сжатом природном газе.
Основой топливной системы двигателя является инновационная форсунка с двойной концентрической иглой, разработанная в сотрудничестве с Delphi. Она позволяет впрыскивать под высоким давлением в камеру сгорания небольшое количество дизельного топлива и большие объемы природного газа. Природный газ подается в конце такта сжатия. Однако для его воспламенения при давлении, которое обеспечивает обычный дизельный двигатель, требуется более высокая температура. Поэтому для облегчения воспламенения в цилиндр предварительно впрыскивается небольшое количество дизельного топлива с последующим основным впрыском природного газа. Горящее дизтопливо мгновенно поджигает горячие продукты сгорания в цилиндре, а те, в свою очередь, впрыскиваемую следом порцию природного газа.
Сжиженный природный газ хранится в специальном баке, в котором смонтирован оригинальный криогенный насос. Из бака газ подается в испаритель, использующий тепло охлаждающей жидкости двигателя. На выходе из испарителя газ имеет температуру около 40° C при давлении 30 МПа. Далее газ фильтруется и направляется в модуль топливоподготовки, а затем подается к форсункам.
Виды газа для ГБО: пропан и метан
Особенности использования в автомобильном газобаллонном оборудовании сжиженного нефтяного газа (СНГ) в виде смеси пропана с бутаном и его аппонента сжиженного природного газа (СПГ) метана.
Автоблогер разбирает особенности пропана и метана в пятнадцатиминутном видео: что лучше для авто, основная разница
Особенности метана (СПГ)
Это природный простейший газ, не имеет цвета, запаха, взрывоопасен. Химическая формула — CH4. Для того чтобы вы почувствовали утечку в него добавляют одоранты — вещества которые придают ему запах. То есть вы можете почувствовать утечку и вовремя среагировать.
Метан сжижают при температурах ниже 160 градусов. Поэтому в обиходе он находится в газообразном виде. Он в несколько тысяч раз меньше по плотности бензина и несколько сот раз пропана. Для транспортировки и использования его сжимают в специальных баллонах до 230 атмосфер. При этом не смотря на очень высокое давление в баллоне в двадцать раз превышающее давление пропана находится он в них в газообразном виде, что исключает возможность жидкого впрыска топлива пятого и шестого поколения ГБО.
Баки для метана используются очень тяжелые и очень прочные. Обычный бак для пропана разорвет от такого давления. Поэтому одинаковом объеме газа у метана бак получается больше и тяжелее.
Октановое число метана равняется 110 единицам. Он прекрасно воспламеняется в цилиндрах двигателя. Оборудование, которое применяется для такого газообразного топлива, стоит дороже в два и более раз, чем оборудование для пропана. Все потому что давление большое и система должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать его и соблюдать нормы безопасности.
Двигатель теряет в мощности примерно от 10 до 25% в зависимости от класса оборудования.
Расход на метане составляет примерно 11 литров на 100 км на среднестатистическом автомобиле с двигателем 1.6 литра.
Мастера, которые вам устанавливают оборудование для метана, должны иметь высокую квалификацию и провести несколько испытаний после установки. Доверять установку метана шабашникам нельзя, так как из-за высокого давления метана повышаются требования безопасности и возможный ущерб при некорректном монтаже.
Метановых заправок значительно меньше, что видимо так же связано с высоким давлением газа. Часто можно встретить ситуацию, что городе миллионнике всего одна заправка такого типа и большая сеть пропановых заправок. Ведь газ нужно привезти закачать в хранилища и затем передать потребителю, и все это под давлением 250 атмосфер. Однако положительные стороны у метана тоже имеются.
Особенности пропан-бутана (СНГ)
Пропан — углеродный газ, побочный продукт при добыче нефти. Не имеет запаха, прозрачен и безвреден для человека. В него также добавляются одоранты, чтобы при утечках его могли почувствовать. Химическая формула — C3H8.
На заправках мы видим надпись «пропан–бутан». Бутан — это также углеродный газ, который выделяется при схожих условиях. Его смешивают с пропаном для того, чтобы добиться нужного октанового числа. Причем в различные время года составы меняются: зимой больше пропана, а летом бутана.
Хранится он в баллонах в автомобиле в сжиженном виде. То есть он жидкий, а не газообразный — «плюхается» в баллоне. Также большим преимуществом является рабочее давление, которое составляет всего 14 атмосфер. Для него нужны емкости из более легкого металла и стенки баллона намного тоньше. Сейчас наибольшее распостранение получили тороидальные баллоны в виде бублика, которые помещяются на место запаски. При этом баллон не занимает места в багажнике, но приходится жертвовать запасным колесом.
На среднестатистическом оборудовании при полной заправке можно проехать 650…850 километров, что в четыре раза больше, чем у оппонента.
Расход на пропане 11…13 литров на 100 км на среднестатистическом автомобиле с двигателем 1.6 литра на 4 поколении ГБО.
Оборудование стоит в два раза дешевле. По нашему опыту девять из десяти компаний по установке газового оборудования специализируются на пропане.
Много заправок. Также большим плюсом является то, что заправок на пропане в десятки раз больше.
Потеря мощности двигателя ниже, около 5…10%.
Пропан хоть и стоит чуть дороже, но обладает большим количеством плюсов и распостраненностью заправок.
Совместимость СНГ и СПГ с последними поколениями ГБО
Сертифицированный мультибрендовый центр по установке, обслуживанию и ремонту газового оборудования:
Сжатый или сжиженный? Каким газом лучше заправлять машину и когда
На седельном тягаче Iveco Stralis NP, двигатель которого работает на сжиженном природном газе, показан результат, занесенный в Книгу рекордов России: на одной заправке автомобиль преодолел 2008 километров от Санкт-Петербурга до Перми. Это при запасе хода «по паспорту» в 1600 км.
В том, что использование компримированного, то есть сжатого природного газа (CNG) или сжиженного природного газа (LNG) экономически выгодно, сомнений нет. Во всяком случае, исходя из цены на само топливо. Так, при розничной стоимости солярки чуть меньше 50 рублей за литр и при расходе 26 л/100 км за пробег на те же 100 км придется заплатить почти 1300 рублей. А при использовании LNG ценой 29 рублей за литр на тот же маршрут потребуется 24 кг сжиженного газа общей стоимостью менее 700 рублей. Почти в два раза выгоднее! А установленный рекорд доказывает, что экономичное вождение на грузовике с двигателем, работающим на газовом топливе, штука вполне реальная. Особенно на таком автомобиле, как Iveco Stralis, и при соответствующем опыте водителя. Неслучайно в Европе процент использования в коммерческом транспорте природного газа, как CNG, так и LNG, весьма высок. У нас в стране тоже есть примеры перспективного партнерства, например «Ивеко Руссия» и «Газпром СПГ технологии». Значит, тема весьма и весьма перспективна. Но все ли в этом вопросе так просто?
Обязательная для регистрации рекорда процедура: представитель Книги рекордов России опломбирует бак перед стартом.
ГАЗ, КОТОРЫЙ МЫ ВЫБИРАЕМ
В России Iveco предлагает с двигателями, работающими на сжиженном газе, две модели — Stralis и Daily, причем в качестве топлива для последней используется только CNG. Что касается тяжелых грузовиков, то вот что о выборе газа говорит бизнес-директор «Ивеко Руссия» Роберто Каматта: «Все зависит от плеча перевозок. Если маршрут грузовика регулярно превышает 1000 километров, то эффективней двигатели, работающие на LNG. Если плечо значительно короче, то предпочтительнее использование CNG. Кроме того, нужно учитывать маршруты перевозок в плане наличия на них заправок». Возможно, в этом случае наиболее перспективными будут автомобили с комбинированной топливной системой?
«Первые 25 проданных Iveco как раз и имели комбинированные моторы с индексом CLNG, — поясняет Каматта. — Но сейчас мы стараемся разграничить использование различных видов природного газа». Тему продолжил председатель совета директоров ООО «Газпром СПГ технологии» Алексей Кахидзе: «Что касается комбинированных двигателей, то в них есть и плюсы, и минусы. Во-первых, маленький 8‑литровый двигатель, стоящий на Iveco, не слишком дружелюбен к повышенному тоннажу, а езда с перегрузом у нас часто практикуется. Во-вторых, нужно обеспечить достаточное количество заправочных комплексов. Сейчас этот вопрос решается конкретными маршрутами, используемыми корпоративными клиентами. В основном эти комплексы размещаются на трассах. Главный плюс состоит в том, что, например, в черте города, где есть достаточное число заправок, можно двигаться на компримированном газе, а уже за городом, при перевозках на небольшие расстояния, использовать LNG». Правда, наша любовь к перегрузам, о которой говорилось выше, и в этом случае сделает плюс не столь очевидным. «Если Iveco предложит 13‑литровый двигатель, работающий на комбинации сжиженного и компримированного газа, то такой автомобиль наверняка будет востребован на городских и ближайших загородных перевозках», — считает Алексей Кахидзе.
И СНОВА О ДЕНЬГАХ
Разумеется, любой руководитель, приобретающий грузовик, в первую очередь думает о его рентабельности. Все начинается с цены самого автомобиля, которая у машины с двигателем, работающим на природном газе, выше, чем у аналога с дизельным мотором. Но только в этом грузовики Iveco, использующие CNG и LNG, экономически проигрывают собратьям с дизельными моторами. Во всяком случае, именно так считают и Алексей Кахидзе, и Роберто Каматта. Вот цифры и факты, которые они привели. Экономия по топливу достигает 40 %. Межсервисные интервалы и стоимость обслуживания газовой аппаратуры практически ничем не отличаются. Но тут нужно привести пару ремарок, сделанных Кахидзе: «При расчетах стоимости владения не стоит забывать о человеческом факторе. Например, экономичность во многом зависит от манеры вождения. Что касается технического обслуживания, то большое значение имеет качество топлива, которое заводы поставляют на заправочные комплексы. Качество, в свою очередь, зависит от состояния оборудования, мощностей производства и технологий, которыми располагают предприятия». Действительно, без учета всего вышесказанного сложно рассчитать время до очередного технического обслуживания. С другой стороны, все то же самое относится к обслуживанию и дизельных, и бензиновых двигателей. Так что в этих пунктах паритет. «Если говорить о совокупной стоимости владения относительно наших моделей, то мы закладываем 10–15 % прибыли», — дополняет Роберто Каматта.
Криогенная АЗС в деревне Карагай.
В разговоре о двигателях, работающих на природном газе, вскользь прозвучала тема экологии. А ведь это, как бы ни пафосно это звучало, наше будущее. В принципе, спрос на автомобили, работающие на природном газе, в России есть: с 2019 года только Iveco продала здесь около двух сотен автомобилей (в основном Stralis), двигатели которых работают на CNG и LNG. И это лучший результат среди европейских производителей. Вот только водители не очень-то рвутся за руль этих прекрасных во всех отношениях грузовиков. Все тот же человеческий фактор. Во-первых, для заправки 250 кг сжиженного газа в бак грузовика сегодня требуется минимум 15 минут, а у водителя время — это деньги. Кроме того, персонал, работающий на таких заправках, не всегда имеет должный уровень профессионализма, а значит, в процесс приходится включаться самому водителю. Во-вторых, у него, водителя, исключается возможность дополнительного заработка за счет сэкономленной солярки. Да и самих заправок пока еще не так много, как хотелось бы. Правда, новые криогенные заправочные комплексы все-таки открываются с завидным постоянством. «Сейчас, заправляясь на КриоАЗС, можно проехать по маршруту КНР — Москва. Правда, через Казахстан. Да и по основным трассам можно проложить подходящий маршрут», — говорит Алексей Кахидзе. Но есть и еще одна проблема: сжиженный газ без потерь не может храниться в резервуаре более 120 дней, а оптимальный срок хранения в среднем и вовсе составляет 30 дней. Поэтому на станциях вынуждены размещать еще и установки, делающие из сжиженного газа компримированный, который можно использовать для заправки городского транспорта. Но с увеличением числа грузовиков, работающих на LNG, и эта проблема перестанет быть актуальной. Таким образом, перспективы «газового будущего» выглядят вполне оптимистично. А очередной рекорд, установленный на Iveco, может быть этому подтверждением.