Говоря о газе как топливе для автомобилей, чаще всего имеют в виду либо компримированный (сжатый под большим давлением) природный газ (КПГ), либо сжиженный углеводородный газ, представляющий собой смесь пропана и бутана. Применение КПГ затруднено многими причинами, главная из которых - дороговизна оборудования, рассчитанного на эксплуатацию под давлением около 200 атмосфер. Очевидно, что экономическая эффективность КПГ будет крайне низкой, а затраты на переоборудование транспорта «отбить» экономией на топливе не удастся.
Поэтому, если рассматривать ситуацию не с точки зрения политико-агитационных проектов, направленных на оздоровление экологической обстановки, а с позиций экономической эффективности, сжиженный углеводородный газ является самым подходящим решением. Во-первых, пропан-бутановая смесь может храниться при относительно низких давлениях (не более 20-25 атмосфер), не требуя применения сложной топливной аппаратуры.
Сжиженный газ в качестве автомобильного топлива широко используется в Австралии, Турции, странах Балканского полуострова и Юго-Восточной Азии. В ряде стран Евросоюза приняты меры государственной поддержки по реализации программ перевода транспорта на сжиженный газ.
Конструктивно ГБО состоит из редуктора, смесителя, электромагнитных клапанов (газового и бензинового), мультиклапана, переключателя видов топлива и баллона. Редуктор снижает давление газа и переводит его в паровую фазу. Если установлен механический редуктор, перед пуском двигателя нужно в ручном режиме подавать газ для запуска. В автоматических редукторах этим процессом управляет электроника. Для увеличения срока службы этого узла рекомендуется переходить с бензина на газ после прогрева двигателя, так как его мембрана чувствительна к «холодному» двигателю.
Смеситель вырабатывает смесь «газ-воздух». Этот узел монтируется на входе во впускной коллектор либо в самом коллекторе. Цена смесителя зависит от его конструктивных особенностей, материала (пластик или металл), а также от типа карбюратора и впускного коллектора.
Мультиклапан выполняет несколько функций. Во-первых, он ограничивает максимальное давление топлива в баллоне. Во-вторых, расходный клапан (механический или электромагнитный) обеспечивает подачу газа и отключение оборудования от баллона после выключения зажигания. Заправочный клапан обычно выносится наружу кузова машины и размещается в бампере. Газовый и бензиновый клапаны предназначены для прекращения поступления одного топлива при использовании мотором другого. Связанным с ним узлом является переключатель вида топлива.
Газовые баллоны для сжиженного газа выполняются из стали. На рынке представлены импортные тороидальные баллоны, которые монтируются в багажнике вместо запасного колеса. Если конструкцией машины предусмотрено его внешнее размещение, можно установить такой баллон со специальным защитным покрытием. Существуют также тороидальные баллоны, которые монтируются в багажнике в вертикальном положении.
Основные узлы системы — баллон, редуктор, электроника — сами по себе служат столько же как, например, головка блока цилиндров. Но вот различные прокладки и уплотнения клапанов, соединений в магистралях придется менять не реже чем раз в 2-3 года, а возможно, и чаще. У автомобилей с ГБО раз в полгода проводится осмотр системы на предмет утечек. Если система электронная, то проводится и диагностика блока. Обязательно проверяются баллоны: первая проверка делается через 10 месяцев со дня продажи, а затем - каждый год-два (согласно обозначенной в талоне дате).
Газ сгорает в цилиндрах двигателя без детонации (низшее значение октанового числа пропан-бутановых смесей — 105), ровно и полностью, не смывая масляную пленку и практически не образуя нагар на стенках и свечах. Поэтому двигатель работает в более благоприятных условиях, и его ресурс вырастает не менее чем на 30-4096. Особенно это заметно по времени «жизни» лямбда-зондов и катализаторов, которые при переходе на газовое топливо служат вдвое дольше. Таким образом, газовое топливо позволяет получить и косвенную экономию на «промывках» и ремонте.
Однако не все так радужно. При использовании газа в качестве топлива мощность двигателя снижается на 10-1596, а расход оказывается на 15-2096 больше, чем у бензина. Газобаллонное оборудование увеличивает массу автомобиля на 45—70 кг, баллон занимает место в багажнике или грузовом отделении. И, наконец, перевод на газовое топливо стоит денег.
До недавних пор повышенная пожаро-опасность была одним из самых убедительных аргументов противников автогаза. Сейчас производители оборудования продвинулись далеко вперед. Современное ГБО весьма насыщено электроникой и снабжено датчиками утечки газа и возгорания, системой сброса давления при аварии и системой пожаротушения. В конструкции баллонов применяются специальные слоистые материалы и ячеистые наполнители, снижающие взрывоопасность. По данным независимых исследований, современные автомобили с ГБО не опаснее бензиновых.
Не следует забывать и об экологических факторах. Бензиновые двигатели вносят значительный вклад в загрязнение окружающей среды, особенно в больших городах. По данным мониторинга, проводимого станциями Росгидромета, в последние пять лет уровень бензапирена удерживается в Москве на уровне 2,3-4,6 ПДК, формальдегид — на уровне 3-4,5 ПДК, автомобильный диоксид азота — на уровне 5,2 ПДК. Газовое топливо намного экологичней. К примеру, окислов азота при сгорании газового топлива образуется почти в 2 раза меньше, чем при сгорании бензина. Концентрация окиси углерода в выхлопе газового двигателя тоже в несколько раз меньше.
Газовое оборудование весьма интенсивно развивается. Если в агрегатах первого поколения, предназначенных для установки на карбюраторных двигателях, пропорция и количество газовоздушной смеси регулировалось помощи механической системой с вакуумным приводом (с неточным дозированием и необходимостью периодической регулировки), то во втором поколении инжекторных ГБО за дозировку отвечает электроника. В результате существенно уменьшаются расход топлива и токсичность выхлопов, стабилизируется холостой ход. Система оснащается реле топливного электрического насоса и форсунок, датчиком количества поступившего газа и механизмом защиты от обратной вспышки.
Системы ГБО третьего поколения подают газ через один смеситель, встраиваемый в воздушный тракт впускного коллектора двигателя. «Антихлопковые» клапаны препятствуют воспламенению смеси во впускном коллекторе при сбое в системе зажигания. Четвертое поколение уже относится к системам распределенного «впрыска» газа. Форсунки снабжены электромагнитными клапанами, которые открываются по команде электронного блока управления. Как в системах впрыска бензина, топливо подается в нужный момент и в оптимальном количестве. Благодаря этому достигаются значительные преимущества перед конструкциями предыдущей схемы: минимальное падение мощности при переходе с бензина на газ, небольшой расход газообразного топлива — практически 1:1 по отношению к бензину. Поскольку подаваемый сразу к клапанам газ не присутствует во впускном коллекторе, исключается вероятность появления «хлопков», что особенно важно, если коллектор пластиковый.
ГБО последнего поколения оснащаются более совершенным и «интеллектуальным» электронным блоком управления (ЭБУ). При определении оптимального состава смеси он учитывает информацию от лямбда-зондов, датчиков температуры и разрежения в системе впуска. Все это делает современные системы газового питания пригодными для монтажа на самые современные автомобили. Большинство современных моделей с компьютеризованными системами управления двигателем можно переводить на газ исключительно посредством ГБО четвертого и последующих поколений.
Теперь имеет смысл рассмотреть финансовый аспект. Стоимость самой простой системы первого поколения начинается от 200$, а современное ГБО с распределенным впрыском газа и большим количеством дополнительных блоков и датчиков может обойтись дороже в 5 раз и более. Кроме того, установка и наладка оборудования тоже будут стоить вполне ощутимых денег (100-250$).
Так что устанавливать ГБО на старую «убитую» машину особого смысла нет, даже если и газ намного дешевле бензина.
Совсем иначе выглядит ситуация в тех случаях, когда машина эксплуатируется очень интенсивно. Тогда затраты на переоборудование окупаются очень быстро (см. врезку).
Стоит ли игра свеч?
Сколько конкретно можно сэкономить, если ездить на газе?
Давайте сравним цены на топливо. Наконец 2011 года средняя цена литра 95-го бензина в Петербурге составляла 29 руб., а за литр сжиженного газа на АГЗС просили 15-16 руб. Среднестатистическая машина в городском цикле расходует 12 л бензина на 100 км, а газа она «съест» больше — примерно 14,5 л. Таким образом, за 100 км пути на 95-м бензине придется выложить около 350 руб., а на газе — 252 руб., то есть экономия составит около 120 руб. ГБО-система за 20 000 руб. (с установкой и отладкой) окупит себя через 17 тыс. км пробега, то есть даже при малой интенсивности езды «отбить» затраты на установку газовой аппаратуры можно менее чем за год. Если же машина в день накручивает не одну сотню километров, то этот срок будет еще меньше.
.svg)
