Пропан или метан что лучше для двигателя?

Пропан или метан?

Существует два вида газового топлива – LPG и CNG, сжиженный попутный нефтяной газ и компримированный (сжатый) природный газ. По-простому, это пропан – бутановая смесь и метан. Различие в том, что пропан – бутановая смесь заправляется в автомобиль в сжиженном виде, а сжатый природный газ метан – в газообразном под большим давлением. Таким образом, топливные баки этих систем отличаются. У пропан – бутанового оборудования это обычный газовый баллон (цилиндрический, похожий на баллон для бытового газа, либо тор, который, как правило, размещают в багажнике в нише запасного колеса) – металлический баллон, выдерживающий давление сжиженного пропан – бутана порядка 10 атмосфер. Для хранения же сжатого метана такой баллон не подойдёт. В метановом ГБО применяются баллоны из композитных материалов, выдерживающих гораздо большее давление (порядка 250 атм.). Эти баллоны значительно более дорогие, чем баллоны для пропана.

Продолжим сравнивать две газотопливные системы, двигаясь от топливного бака к двигателю. Итак, в пропан – бутановой системе топливо – сжиженный газ. В цилиндры его можно подать либо в виде газа, предварительно испарив его, либо в виде жидкости, предоставив ему возможность испариться самостоятельно уже в цилиндре. Рассмотрим эволюцию пропановых систем.

1,2 поколения. Эжекторные системы.

Самые простые, самые недорогие системы, имеющие только грубую настройку и множество неустранимых недостатков. В эжекторной системе сжиженный газ испарялся в громоздком редукторе до газообразного состояния и атмосферного давления, после чего по резиновому шлангу с установленным на нём регулятором количества газа подавался во впускной тракт автомобиля.

• простота установки;
• система содержит минимум электронных компонентов, что позволяет ей работать на любом бензиновом автомобиле;
• невысокая цена;

На этом достоинства, пожалуй, заканчиваются. Недостатки:

• негибкая регулировка параметров газовоздушной смеси. Позволяет задать только одно соотношение газ/воздух. Это приводит к многим нежелательным последствиям: переобеднению смеси при резком открытии дроссельной заслонки (с риском взрыва смеси во впускном коллекторе, нередко приводящему к повреждению компонентов двигателя), повышенным расходом газа по сравнению с бензином ввиду снижения КПД двигателя и т.д.
• громоздкий редуктор занимает много места в подкапотном пространстве;
• работа редуктора очень зависит от температуры двигателя. Для эффективного испарения газа в редукторе по нему циркулирует охлаждающая жидкость. Таким образом, качество испарения газа напрямую зависит от температуры двигателя. Таким образом, на водителя ложится задача своевременного переключения системы питания с бензиновой на газовую и обратно в зависимости от температуры двигателя. Завести автомобиль на газе, как правило, затруднительно, так газ практически не испаряется в холодном редукторе, особенно зимой. Необходимо прогреть машину на бензине, и только потом переключить её на газ;
• повышенный расход газа по сравнению с расходом бензина, что снижает экономический эффект системы;
• падение мощности двигателя в связи с меньшей энергоёмкостью газа и меньшей скоростью его горения.

Это поколение ГБО рекомендуется для установки на карбюраторные автомобили.

3,4 поколения ГБО Инжекторное ГБО. Система с впрыском газа через форсунки.

Это современное поколение ГБО, наиболее широко представленное в настоящий момент на российском рынке. 3 поколение – моновпрыск (одна форсунка), 4 поколение – распределённый впрыск (по форсунке на цилиндр). Это единственное их принципиальное отличие. В остальном они схожи. Система включает в себя редуктор, форсунки и блок управления. Блок управления – мозг системы. Его работа – сделать так, чтобы двигатель работал на газе, а блок управления двигателям не понимал этого и считал, что двигатель по-прежнему работает на бензине. Системы 3 и 4 поколения по своей сути напоминают обычную бензиновую систему питания. Форсунки подают газ во впускной коллектор уже за дроссельной заслонкой, непосредственно туда, куда бензиновые форсунки подают бензин. Блок управления двигателем следит за параметрами работы двигателя и корректирует качество и количество смеси (в зависимости от внешних условий: глубины нажатия педали газа, температуры двигателя, температуры окружающего воздуха, оборотов двигателя) путём изменения длительности открытия бензиновых форсунок, поддерживая стехиометрическое соотношение. При переключении питания двигателя на газ в работу вступает блок управления газовой системой. Он отключает бензиновые форсунки и включает газовые, подавая вместо бензина газ, при этом следит за импульсами открытия бензиновых форсунок, подаваемыми блоком управления двигателя, и замеряет их длительность. В блоке управления ГБО имеется калибровочная карта, которая сопоставляет время открытия бензиновой форсунки времени открытия газовой. И по вычисленному значению времени открытия бензиновой форсунки открывает газовую на требуемое время.

• чрезвычайная гибкость настройки. Позволяет сформировать калибровочную карту и учесть в ней все режимы работы двигателя: резкое ускорение, холостой ход, средние обороты;
• безопасность для двигателя. В этих системах невозможно неконтролируемое переобеднение смеси, поэтому двигатель не боится хлопков во впускной коллектор и прогоревших клапанов;
• экономичность. Расход газа в такой системе приближен по цифрам к расходу бензина;
• практически отсутствующее падение мощности по сравнению с работой на бензине. Тонкая настройка смесеобразования позволяет приблизить динамические характеристики газового двигателя к характеристикам бензинового;
• минимальное вмешательство водителя в работу. Переключения газ-бензин-газ (при прогреве, на высоких оборотах, при пустом газовом баллоне и т.д.) осуществляются автоматически согласно настройкам;

• сложный монтаж. Необходимо вмешательство в электросистему автомобиля (нужно обеспечить блоку управления ГБО возможность отключить бензиновые форсунки), а также механическое вмешательство во впускной коллектор (необходимо просверлить отверстия для форсунок);
• необходима тщательная калибровка для достижения хорошей работы;
• высокая стоимость оборудования;

Данное поколение систем ГБО рекомендуется для всех инжекторных бензиновых автомобилей.

5 поколение Впрыск газа в жидкой фазе.

Высокая стоимость данного типа оборудования обусловила его наименьше распространение на рынке. Принцип его работы аналогичен оборудованию 4 поколения, исключая редуктор. В нём нет необходимости – газ впрыскивается форсункой в цилиндр в жидкой фазе. Система данного типа напоминает бензиновую систему с прямым впрыском.

• ещё лучшая экономичность по сравнению с системами 4 поколения;
• возможность установки на спортивные автомобили, в том числе с турбинами;

• высокая стоимость, которая экономически нецелесообразна ни в коммерческом секторе, ни в личном автотранспорте;
• сложность монтажа. Необходимо установить форсунки прямо в головку блока;

Мы рассмотрели ГБО (газовое оборудование) на пропан – бутановой смеси. Рассмотрим теперь для сравнения метановую систему.

Метановая система

Принцип её действия схож с принципом действия LPG – систем. Подавляющее большинство представленных на современном рынке систем – это распределённый впрыск метана в коллектор, в задроссельное пространство, аналогично 4 поколению пропан – бутанового ГБО. Метановые системы имеют несколько коренных отличий:

• хранения топлива в газообразном виде. Это отличие позволяет эксплуатировать транспортное средство вообще без бензина. Автомобиль может завестись на газу в любой мороз. И даже лучше, чем на бензине. Ведь даже при температурах, при которых бензин испаряется очень неохотно, газ-метан находится в газообразном состоянии и готов гореть;
• специальные высокотехнологичные баллоны. Очень дорогие баллоны снижают экономическую эффективность системы. Такая система окупается только в коммерческом секторе при больших пробегах;
• малое количество метановых заправок. Среднее количество метановых заправок в областном центре – 5 штук. Этого мало. А на междугородных трассах их нет вообще, что мешает эксплуатировать эти системы в междугородных перевозках;
• высокое давление топлива в системе, а так же физические свойства самого газа позволяют эксплуатировать эти системы на ДИЗЕЛЬНЫХ двигателях. В настоящее время завод КАМАЗ выпускает с конвейера автомобили с газодизельными двигателями;
• экологическая чистота. Метан – экологически чистое топливо;
• более низкая по сравнению с пропан – бутаном энергоёмкость метана. Двигатель, работающий на метане, менее мощный, чем аналогичный двигатель, работающий на пропане;

Что выбрать: метан или пропан?

Массовое перевооружение автомобильной индустрии и возросшее число газовых заправок в стране заставляет задуматься о выгоде этого внедрения, если газ продают и покупают, значит это взаимовыгодно обеим сторонам. Перевод автомобиля на газ целесообразен, а на какой газ метан или пропан переводить, зависит от следующих факторов:

• какой транспорт личный или коммерческий;
• в каком территориальном пункте будет эксплуатация авто, и по каким маршрутам, ведь цены в зависимости от регионов значительно разнятся и метановые заправки встречаются куда реже заправок с пропаном;
• какой будет среднегодовой пробег автомобиля;
• и цена газового оборудования на автомобиль.

Пропан – бесцветный газ не имеет запаха, очень мало, растворим в воде. Применяется как в крупной производственной, так и в мелкой пищевой промышленности. В автомобилях используется в качестве альтернативного топлива, так как дешевле и экологически безопаснее бензина.

Метан – бесцветный, без запаха, легче воздуха, малорастворимый в воде. Применяется во всех областях промышленности и в быту.

Опыт лучший учитель

Если сравнить показатели бензинового двигателя на стандартном и альтернативном топливе, то на газу машина незначительно уступает в мощности бензину, принимая во внимание, что газ дешевле бензина, а метан ещё и не снижает мощности, то эту характеристику опустим на второй план.

Теперь технический момент, многие наслышаны о том, что пропан губительно влияет на двигатель, а именно на клапанную группу и головку мотора. Это такой же абсурд, как если залить масло в двигатель и не менять его никогда, а потом жаловаться что двигатель не надёжный и капризный.

При должном уходе и правильном обслуживании ГБО на метане и пропане, прослужит очень долго, не требуя много внимания, как и мотор автомобиля. Никаких нареканий в процессе эксплуатации ни в зимний, ни в межсезонный период не возникает, газ не имеет свойств, впитывать влагу, или тем более замерзать. Пропан и метан в два с лишним раза дешевле бензина, и если автомобиль с большим объёмом двигателя и расходом топлива, то газ наилучшее решение. Пусть и наступит ремонт головки цилиндров с заменой клапанов, но за двести триста тысяч пробега автомобиля можно легко купить новый двигатель и еще сэкономить, хотя ремонта будет достаточно, и у самого мотора ресурс будет больше, потому как газ более чистое топливо и не загрязняет масло. Само оборудование абсолютно надежно и безопасно, настроено электронная система впрыска топлива, автоматически переводит двигатель с бензина на газ и наоборот, а у водителя всегда есть выбор, чем заправить машину. Да место баллон заберет, на сегодняшний день производители выпускаю разной формы баллоны и под определенные модели, поэтому все конструктивно доработано и больших неудобств не создаст. По весу современные баллоны также доработаны и значительно легче предыдущих баллонов, (это касается метанового оборудования).

Или метан или пропан

Что же лучше сжатый или сжиженный, метан или пропан, точного ответа нет, есть как положительные стороны в пользу одного, так и отрицательные в его же пользу.

Газовое оборудование на метане выгодно тем, что расход метана одинаков с бензиновым показателем, мощности двигателя не снижает, никак не влияет на износ двигателя, в основном автомобили больших таксопарков используют именно газовое оборудование на метане. И пробеги до капитального ремонта составляют 600 000 километров, ремонта требует клапанная и цилиндро – поршневая группа, а сам блок остаётся не тронутым.

Положительно отметим, тот факт, что сейчас возрастает количество заправок, продающих метан, а в некоторых регионах России, государство субсидирует установку метана владельцам.

Есть и неудобства использования метанового оборудования,

1. цена на установку и комплектующих выше, чем у ГБО пропана;
2. толстостенный баллон метана занимает больше места в автомобиле;
3. работает и заправляется метан при более высоком давлении и за счет меньшего объёма баллона, газа хватает на меньший пробег машины чем у ГБО на пропане,
4. требуется периодическое обслуживание установки (замена фильтров и регулировка).

Преимущества газобаллонного оборудования

Плюсы ГБО метан и ГБО пропан очевидны, если пропан вдобавок и дешевле и количество заправок в соотношении с бензиновыми заправками, приблизительно 1:3 проблемы при эксплуатации и заправок отпадают. Только необходимо обратить внимание на качество заправляемого топлива, а это можно сделать, к сожалению лишь опытным путем. Выгода от использования ГБО на метане и пропане на авто очевидна, если среднегодовой пробег автомобиля составляет более 20000 километров в год, и двигатель не малолитражный, а допустим двух литровый со средним расходом 12-14литров на сотню, то:

срок окупаемости ГБО на пропане равен 6-8 месяцев и около 8-12 месяцев на метане

Если маршрут движения совпадает с наличием заправочных станций, большие пробеги у автомобиля и мощный двигатель, также транспорт используется для грузоперевозок, например газель, то ГБО можно устанавливать, не задумываясь, все мелкие неудобства второстепенны по сравнению с экономией на газовом топливе.

Производители ГБО

Основные поставщики газового оборудования на пропане и метане это известные бренды, польской компании LPG TECH, STAG, Valtek, системы у итальянцев (Lovato, Tomasetto, BRC), Франции (Guther), Литовская компания (Tamona) и представители российского рынка, продавцов и оборудования достаточно. Но нет ничего хуже выбора, поэтому при определении поставщика, лучше выбирать проверенного, который на рынке не менее пятнадцати лет и дает как гарантию, так и необходимый пакет документов для регистрации ГБО на машину в ГИБДД, с отметкой в паспорте транспортного средства.

Цена газового оборудования на метане выше чем у пропана за счет толстостенного баллона устанавливаемого и работающего под большим давлением около 260 атмосфер. И в среднем на легковой автомобиль обходится 50- 60 тысяч рублей, на грузовой транспорт и коммерческие автомобили цена оборудования вместе с установкой выходит 100-125 тысяч рублей, сюда включается весь необходимый пакет документов для регистрации автомобиля. Стоимость оборудования пропаном и его установка 30000 рублей и 50000-70000 рублей соответственно на легковые и грузовые автомобили.

Срок окупаемости на коммерческие автомобили с большими пробегами, на метане быстрее, чем на пропане и составляет 6 месяцев, далее оборудование работает на владельца и приносит ощутимую прибыль в размере 50-60% по сравнению с бензином. Средние затраты на автомобиль газель с установкой метана со средним расходом 14литров на сто километров в смешанном цикле при пробеге 100 000 километров и ценой на метан 12рублей, потребует затрат в 150 000 рублей, а при соответствующем пробеге на 92-м бензине, с ценой 35рублей, газель разорит владельца пол миллиона рублей.

Использование метана экономически выгодная позиция, как для легкого коммерческого транспорта, больших грузоперевозок, так и в личных целях – это видно по вышеуказанным цифрам, а математика наука точная и опровергнуть ее невозможно.

Какой газ лучше заправлять в авто, метан или пропан

Начиная с середины XX века, все большее распространение в двигательных системах тяжелого и легкового транспорта начинают получать установки, работающие на углеводородных газах. К концу столетия и в начале XXI века такие установки становятся почти повсеместными и начинают активно внедряться на производстве крупными заводами не только для автобусов и грузовых автомобилей, но также и собственных линеек легковых авто, особенно внедорожников и минивенов, а также различных малогабаритных гибридных моделей.
Причина использования природного газа достаточно проста – он более экологичен и более дешев в использовании в сравнении с бензином. Изначально основанием для использования газовых установок была именно защита экологии, с увеличением стоимости нефти и сообразного роста цен на бензин, более остро встал и финансовый фактор использования газовых ГБО.
Выбор газа как такового понятен, но возникает вопрос, что лучше – пропан или метан. Дать однозначный ответ – погрешить против истины, но для осознанного решения необходимо знать полезные характеристики обоих «претендентов».

Пропан относится к классу алканов и является органическим веществом, которое выделяется при крекинге (процессе переработки) нефтепродуктов, также он может выделяться из природного газа. Для целей создания топливной смеси пропан смешивается с этаном и бутаном, в сжиженном состоянии он помещается в баллоны под давлением в 10-15 атмосфер. Пропан – углеводородный газ, он тяжелее воздуха и взрывоопасен при содержании в окружающей среде в количестве 2,1 и выше процентов.

Пропан представляет собой, в промышленном отношении продукт разделения нефтяного или «жирного» природного газа – то есть обладает достаточно высоким содержанием примесей, масел, сопутствующих веществ, нуждается в качественной очистке и фильтрации. Кроме того, согласно известным исследованиям при достаточной концентрации пропан может оказывать наркотическое воздействие на человеческий организм. Увидеть пропан в быту можно в обычной газовой зажигалке.

Метан относится к категории простейших углеводородов, он существенно легче воздуха и почти не растворяется в воде. Метан находится в обширных подземных месторождениях, где добывается фактически в чистом виде, а затем проходит процедуру фильтрации, дополнения одорантами для запаха. Для использования в качестве топлива метан сжимается до 200-250 атмосфер, содержится в баллоне повышенной прочности и обычно достаточно высокого веса. Взрывоопасность метана наступает при концентрации выше 4,4 процентов в воздухе, при этом он легко уносится воздушными потоками и может накапливаться только в замкнутых помещениях.
Основное удобство метана – его невысокая цена. Кроме того метан является самым чистым газом из всех, доступных для использования в топливных целях, он почти не содержит примесей и нуждается лишь в самой примитивной очистке. При этом для метана, с учетом специфики его использования, требуется достаточно дорогая установка. Данный газ, как и пропан, обладает наркотическим влиянием на человеческий организм, но незначительным, ввиду разреженного нахождения в воздухе. Увидеть метан в быту можно при использовании любой бытовой газовой плиты.

СРАВНЕНИЕ МЕТАНА И ПРОПАНА

ОБЩИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ГАЗОВ В ТОПЛИВЕ

Оба газа имеют общие преимущества относительно бензина, что позволяет год от года расширять их применение в двигательных установках.

· Более низкая цена относительно бензина;

· Экологическая безопасность, меньшее влияние на здоровье человека;

· Увеличение срока езды без заправки за счет большего объема топлива, которое можно запасти;

· В комплексе замедление износа деталей автомобиля, особенно при использовании изначально приспособленного двигателя.

ОБЩИЕ НЕДОСТАТКИ ГАЗОВ В ТОПЛИВЕ

· Существует также несколько оснований, по которым бензин все еще сохраняет лидирующее положение как автомобильное топливо.

· Меньшая доступность газов для потребителя (количество заправок, а также центров обслуживания автомобилей с газовыми установками);

· Падение мощности автомобиля при использовании газового топлива;

· Повышенный износ некоторых особо чувствительных участков двигателя (например, клапанов) с учетом специфики «сухого горения» газового топлива.

ОСНОВНЫЕ РАЗЛИЧИЯ МЕТАНА И ПРОПАНА

· Метан и пропан существенно отличаются друг от друга как по специфике хранения, так и по специфике использования в качестве топлива, каждый имеет свои преимущества и недостатки.

· По ГБО – дополнение двигателя автомобиля пропановой установкой существенно (до 70%) дешевле, чем установка метанового ГБО;

· По стоимости – в перспективе, после того, как окупится установка ГБО, метан дает высокую экономию средств на топливо относительно пропана;

· Снижение мощности – пропан, относительно бензина, дает незначительное снижение мощности до 3-5% двигателя, и то при развитии скорости выше 140 километров в час. Метан «ослабляет машину» до 20%. Но стоит учитывать, что данное обстоятельство было почти нивелировано в современных специализированных установках;

· Экологическая чистота – пропан имеет примеси и не считается полностью безопасным для человека и экологии. Метан – самое чистое топливо на планете, по своей безопасности превосходящий электрические двигатели и солнечные батареи, находящийся на одном уровне со спиртовыми установками;

· Вес баллонов и объем топлива – пропан, сжимаемый под невысоким давлением вместе со своим резервуаром, весит в несколько раз легче, чем баллон сжатого метана. При этом пропана можно запасти на путь втрое более долгий, чем метана;

· Взрывоопасность – метан вдвое менее взрывоопасен, чем пропан, а с учетом рассеивания считается максимально безопасным относительно почти всех других видов топлива. Стоит также отметить, что баллоны метана при аварии повреждаются и деформируются существенно меньше, чем баллоны пропана. Таким образом, доставка пропана становится в перспективе более опасной;

· Доступность заправок – метановые заправки являются редкостью, их приходится специально искать, заправки с пропаном почти также часты, как бензиновые. При этом оборудование для сжимания, очистки и заправки метана существенно менее сложное, чем пропановое.

ТАБЛИЦА ПРЕИМУЩЕСТВ И НЕДОСТАТКОВ ПРОПАНА И МЕТАНА

Заправка газом может быть удобней, экономичней и функциональней, чем использование бензина, а окончательно определиться в выборе удобного газа можно при помощи следующей таблицы.