Пропан или метан что лучше для двигателя: Метан или пропан, что выбрать? — dvd-auto.ru — Штатные головные устройства c GPS навигацией

Содержание

«На каком газе двигателя лучше ездить на пропане или метане?» — Яндекс Кью

Вопрос-ответ | АрсеналГАЗ

Авто на газе — чистый воздух в Кузбассе

Сертифицированный установочный центр
Сеть газовых заправок
Работаем с 2004 года

Личный кабинет

Получить консультацию

+7 (901) 619 20 34

+7 (901) 619 20 34 г. Новокузнецк

(3846) 66-80-09, +79016150700 г. Прокопьевск

Вы можете найти ответы на самые частые вопросы автолюбителей, задумавшихся о переводе авто на газ.

Влияет, но только с положительной стороны. Использование газовой аппаратуры позволяет увеличить ресурс работы двигателя и топливной системы в 1,5-2 раза, так как газ не смывает масляную пленку со стенок цилиндра. Отсутствие эффекта смачивания так же увеличивает срок службы моторного масла, что позволит увеличить интервал его замены. За счет более высокого октанового числа газа 105 двигатель начинает работать эластичнее, так как снижается нагрузка на газораспределительный механизм и шатунно-поршневую группу.

По принципу работы ГБО можно разделить на инжекторное и эжекторное. Разница между ними как между инжектором и карбюратором. В первом случае газ подается через газовые форсунки во впускной коллектор, чем ближе к головке блока, тем лучше. При этом подача газа довольно точно дозируется электронным блоком. Во втором случае газ высасывается из редуктора разрежением впускного коллектора.

Да, газовая аппаратура позволяет в любой момент, в ручном режиме с помощью специального переключателя, сменить тип топлива. Также переключение типа топлива происходит автоматически, если вдруг газ закончился. Для людей, которые путешествуют на дальние расстояния, существенным преимуществом является то, что при возникновении проблем с одним топливом, можно всегда переключиться на другое.

При регулярном прохождении ТО и своевременной смене расходных материалов, нет никаких рисков при использовании оборудования.

Если сравнивать газ и бензин, то первый безопаснее второго.

Бензин быстрее загорается, чем газ, так как порог воспламенения газа в несколько раз выше. Если налить на асфальт 3 вида топлива (пропан, метан и бензин), и поджечь, то бензин заполыхает сразу, пропан не загорится, а метан сразу же испарится.

Газовое топливо имеет более высокое октановое число, чем бензин

. Ходят слухи, что двигатель при работе на газу изнашивается быстрее, но эти доводы беспочвенны. Октановое число газа (105) выше, чем у бензина. Газ содержит меньше вредных примисей, что отражается на чистоте моторного масла.

Газовый баллон имеет более толстые стенки, чем бензобак. При столкновении баллон может выдержать нагрузки в десятки раз превышающее запас прочности бензобака.

Впрыск или инжектор это система порционной подачи топлива в цилиндры двигателя транспортного средства. Современные виды впрыска: моновпрыск, распределенный, непосредственный впрыск.

Моновпрыск — одна форсунка на все цилиндры, расположенная, как правило, на месте карбюратора (на впускном коллекторе).

Распределённый впрыск — каждый цилиндр обслуживается отдельной изолированной форсункой во впускном коллекторе вблизи впускного клапана. В то же время различают несколько типов распределённого впрыска: одновременный (когда все инжекторы открываются одновременно) и попарно-параллельный (попарное открытие форсунок, но когда один инжектор открывается непосредственно перед тактом впуска, а вторая перед тактом выпуска).

В современных моторах используется фазированный впрыск — это когда каждая форсунка управляется отдельно и открывается непосредственно перед тактом впуска.

Непосредственный впрыск — впрыск топлива происходит прямо в камеру сгорания.

Пропан — это сжиженный нефтяной газ, хранится в баллонах в жидком состоянии под давлением 10–16 атмосфер и измеряется в литрах. Цена за 1 л пропана в среднем в 2 раза дешевле бензина АИ-95. Пропан образуется в результате переработки нефтепродуктов, на сегодняшний день более распространен в системах ГБО для легкового и частного транспорта.

Метан — это компримированный природный газ. Проще говоря, это газ, который вырабатывается в природе естественным образом. Метан хранится под давлением 200–250 атмосфер и исчисляется кубометрами, потому что эксплуатируется в газообразном состоянии. Метан используется в основном в газотопливных системах для промышленного и грузового транспорта.

Для хранения метана, эквивалентного по теплотворности пропану, требуется в три раза больший объем: в баллон емкостью 100 л можно «закачать» примерно 25 кубов метана или около 90 л пропана. По отношению к бензину пропан и метан также имеют разную теплотворность: 1 л бензина = 1,15 л пропана = 0,95 кубометров метана.

К преимуществам метана для использования в ГБО можно отнести его стоимость и стабильность цен. Метан, как правило, стоит в 2,5-3 раза дешевле бензина АИ-92 и цена эта меняется намного реже, чем цена на другое топливо.

Центр данных по альтернативным видам топлива: выбросы транспортных средств на пропане

Пропановое топливо имеет более низкое содержание углерода, чем обычный бензин и дизельное топливо. При использовании в качестве автомобильного топлива пропан может обеспечить преимущества по выбросам парниковых газов (ПГ) в течение жизненного цикла по сравнению с обычными видами топлива, в зависимости от типа транспортного средства, возраста и ездового цикла.

Все более строгие нормы выбросов привели к разработке усовершенствованных систем контроля выбросов в обычных автомобилях малой, средней и большой грузоподъемности. Эти системы эффективно контролируют уровни загрязнителей воздуха, выбрасываемых автомобилем в результате сгорания бензина или дизельного топлива. Выбросы выхлопных газов автомобилей, работающих на пропане, сравнимы с выбросами бензиновых и дизельных автомобилей с современными средствами контроля выбросов, и многие современные двигатели, работающие на пропане, соответствуют дополнительному, более строгому стандарту с низким уровнем выбросов NOx.

Пропан часто используется для замены бензина в небольших внедорожных машинах, таких как вилочные погрузчики и коммерческое оборудование для газонов, и дает преимущества, аналогичные тем, которые достигаются в дорожных транспортных средствах.

Выбросы в течение жизненного цикла

Анализ жизненного цикла – это метод, используемый для оценки воздействия на окружающую среду всех этапов жизненного цикла продукта, включая добычу сырья, переработку, производство, распространение, использование, утилизацию или переработку. При сравнении видов топлива анализ жизненного цикла может быть сосредоточен на определенных частях жизненного цикла топлива, таких как добыча для использования или из скважины в колеса, чтобы определить достоинства или проблемы, связанные с каждым видом топлива.

Модель парниковых газов, регулируемых выбросов и использования энергии на транспорте Аргоннской национальной лаборатории (GREET) оценивает использование нефти в течение жизненного цикла и выбросы парниковых газов для различных видов топлива. Когда эта модель используется для оценки транспортных средств, работающих на пропане, она показывает, что использование пропана снижает выбросы парниковых газов почти на 13%, а при получении в качестве побочного продукта производства природного газа пропан снижает потребление нефти на 99%. Институт газовых технологий сравнил выбросы парниковых газов от вилочных погрузчиков, автобусов, а также легковых и средних транспортных средств, работающих на различных видах топлива, в рамках анализа выбросов парниковых газов и критериев загрязняющих веществ.

Переоборудованные транспортные средства

Переоборудование обычных транспортных средств является жизнеспособным вариантом включения пропана в работу автопарков малой, средней и большой грузоподъемности. EPA также требует, чтобы производители систем переоборудования продемонстрировали, что переоборудованные автомобили или двигатели соответствуют тем же стандартам выбросов, что и исходный автомобиль или двигатель. Также очень важно соблюдать все применимые нормы и стандарты при выполнении преобразования. Поэтому важно, чтобы переоборудование выполнялось проверенными и пользующимися хорошей репутацией квалифицированными специалистами по модернизации систем (QSR). Прежде чем согласиться на переоборудование автомобиля QSR, менеджеры автопарка должны изучить компанию и поговорить с другими клиентами, чтобы убедиться, что переоборудование соответствует их ожиданиям. Другие передовые методы можно найти в отчете «Что нужно знать автопаркам о переоборудовании, модернизации и модернизации транспортных средств, работающих на альтернативном топливе».

Сборка двигателей, работающих на сжатом природном газе и пропане

Производство двигателей для заработка означает создание всего, что пожелает заказчик.

Конечно, в большинстве случаев газовые двигатели предназначены для работы на бензине, а дизельные двигатели обычно предназначены для работы на дизельном топливе. Однако с растущим рынком альтернативных видов топлива вы можете построить двигатель для клиента, который хочет, чтобы его двигатель работал на сжатом природном газе (СПГ), сжиженном природном газе (СПГ) или пропане (сжиженном нефтяном газе или LP).

На сегодняшний день на дорогах находится около 150 000 автомобилей, работающих на КПГ или СПГ, и более 350 000 автомобилей, работающих на пропане. Около 60 процентов этих альтернативных видов топлива приходится на легковые автомобили, легкие грузовики и такси, а остальные — на коммерческие грузовики и автобусы. Большинство этих транспортных средств являются частью местного автопарка и могут ежедневно заправляться на общей заправочной станции.

Это не так уж много по сравнению с общим парком автомобилей, но их количество растет, а вместе с ним и возможности.

Характеристики топлива

CNG, LNG и LP являются «сухими» видами топлива. Они уже испаряются до того, как попадают в камеру сгорания. Поскольку они представляют собой газы, они не обеспечивают смазки или очистки впускных клапанов. Следовательно, для двигателей, работающих на сухом топливе, обычно требуются закаленные клапаны и седла клапанов, чтобы свести к минимуму износ клапанов и прогиб клапанов. С другой стороны, сухое топливо означает меньшее вымывание стенок цилиндра, поэтому смазывание колец лучше, чем при влажном топливе.

Бензин с 10-процентным содержанием этанола (Е10) имеет от 112 000 до 116 000 британских тепловых единиц (БТЕ) на галлон в зависимости от октанового числа топлива. Дизельное топливо с низким содержанием серы имеет около 128 500 БТЕ на галлон. CNG, LNG и LP имеют меньше углеводородных связей, поэтому у них меньше энергии на эквивалент галлона.

СПГ и СПГ в основном состоят из метана (химическая формула Ch5), тогда как пропан в основном представляет собой C3H8 с небольшим количеством бутана (C4h20). СПГ имеет энергоемкость около 21 000 БТЕ на фунт, поэтому требуется 5,7 фунта СПГ, чтобы сравняться с энергетический эквивалент одного галлона бензина. Энергоемкость СПГ составляет около 80 000 БТЕ на галлон в жидком состоянии. Энергетическая ценность пропана составляет около 21 500 БТЕ на фунт, или около 91500 БТЕ на галлон при сжатии и сжижении.

В двух словах, требуется больше СПГ, СПГ или пропана для поддержания того же уровня мощности в двигателе, который переводится для работы на газообразном топливе. Следовательно, двигатель, модифицированный для одного из этих видов топлива, должен быть максимально оптимизирован для поддержания того же уровня мощности, что и раньше. При отсутствии каких-либо изменений в двигателе, кроме топливной системы, преобразование двигателя для работы на СПГ или СПГ обычно снижает выходную мощность примерно на 10 процентов. С пропаном выходная мощность может быть примерно такой же, как и с бензином.

Метан и пропан являются газами при комнатной температуре, поэтому они должны быть сжаты или охлаждены, чтобы в топливном баке могло храниться достаточное количество топлива для обеспечения разумного запаса хода. КПГ обычно сжимают до 3600 фунтов на квадратный дюйм и хранят в усиленном резервуаре высокого давления. Если метан охладить до минус 260 градусов по Фаренгейту, он превращается в жидкость, которую затем можно хранить в изолированном криогенном резервуаре при низком давлении (менее 20 фунтов на квадратный дюйм). Это позволяет хранить почти в 2,4 раза больше СПГ в топливном баке того же размера, что и СПГ. Эксплуатация в холодную погоду не вызывает проблем с CNG или LNG, потому что температура топлива не зависит от температуры.

Что касается пропана, то он сжижается, если его охладить до минус 44 градусов ниже нуля. При низких температурах его можно хранить в жидком состоянии при небольшом давлении (от 10 до 20 фунтов на квадратный дюйм), но в жаркий день при температуре 100 градусов по Фаренгейту в резервуаре потребуется около 205 фунтов на квадратный дюйм, чтобы он не закипел. Эксплуатация в холодную погоду обычно не представляет проблемы, поскольку топливо легко испаряется при большинстве температур окружающей среды. Некоторые системы также включают регулятор и/или нагреватель бака для улучшения испарения топлива в экстремально холодную погоду.

Топливо и характеристики

Важно знать некоторые характеристики этих видов топлива при создании двигателя для работы на СПГ, СПГ или пропане, потому что соотношение воздух/топливо будет другим, скорость, с которой сгорает топливо, будет быть разными (что влияет на опережение опережения зажигания), и степень сжатия будет другой.

Стехиометрическое соотношение воздух/топливо для СПГ составляет 17:1, а для пропана — 15,5:1 по сравнению с 14,7:1 для бензина. Вы можете видеть, что для поддержания правильного соотношения воздух/топливо в модифицированном двигателе требуется больше воздуха.

СПГ, СПГ и пропан сгорают медленнее, чем бензин, поэтому они обычно требуют большего начального опережения зажигания и более быстрой кривой опережения зажигания, чем бензиновый двигатель. Однако общее опережение синхронизации обычно не должно превышать 30 градусов.

СПГ — это очень высокооктановое топливо с октановым числом по исследовательскому методу 130 и октановым числом 120 или выше, поэтому он может выдерживать более высокую степень статического сжатия, чем бензин в двигателе с искровым зажиганием. Однако в дизельном двигателе степень статического сжатия обычно приходится уменьшать, если двигатель будет работать исключительно на сжатом природном газе. Идеальная степень сжатия находится в диапазоне от 12,5 до 12,7 к 1.

Пропан также является высокооктановым топливом с октановым числом 110 по исследовательскому методу и октановым числом 104 при перекачке. Пропан обычно лучше всего работает при статической степени сжатия от 10 до 10,5 к 1.

Бензиновые двигатели могут быть переоборудованы для работы исключительно на СПГ, СПГ или пропане или для работы в качестве «двухтопливных» двигателей, которые могут работать как на бензине, так и на одном из этих альтернативных видов топлива. Двухтопливные двигатели позволяют оператору транспортного средства работать на любом доступном или наименее дорогом топливе. Это может увеличить общий запас хода автомобиля, но не позволяет полностью оптимизировать двигатель с более высокой степенью сжатия, чтобы выжать максимальную мощность и пробег из альтернативного топлива.

В дизельных двигателях КПГ или СПГ можно использовать для полной замены дизельного топлива, но для этого требуется установка системы искрового зажигания для воспламенения топлива. Это включает в себя снятие топливных форсунок и установку свечей зажигания в камерах сгорания. Другие необходимые компоненты включают датчик положения коленчатого вала, катушки зажигания и контроллер системы зажигания.

СПГ, СПГ или пропан также могут использоваться в качестве «дополнительного» топлива в двухтопливном дизельном двигателе для увеличения общей мощности или снижения расхода дизельного топлива для снижения эксплуатационных расходов и сокращения выбросов. СПГ, СПГ и пропан являются более чистыми видами топлива по сравнению с дизельным топливом с меньшими выбросами сажи, углеводородов (HC), закиси азота (NOx), моноксида углерода (CO) и двуокиси углерода (CO2). Эти альтернативные виды топлива могут сократить выбросы парниковых газов до 25 процентов по сравнению с дизельным топливом. Более чистое горючее топливо также снижает выбросы картерных газов и загрязнение масла, что позволяет двигателям оставаться чистыми и работать дольше между заменами масла.

При использовании газообразного топлива в качестве усилителя мощности пары топлива подаются во впускной коллектор двигателя с высоким наддувом (многоступенчатые турбонаддувы), где они могут смешиваться с воздухом перед попаданием в камеру сгорания. В приложениях, где СПГ используется для снижения расхода дизельного топлива и/или выбросов, он может заменить от 40 до 80 процентов дизельного топлива, которое обычно используется, в зависимости от нагрузки двигателя. Система управления двигателем в основном подает в двигатель больше СПГ, СПГ или пропана, поскольку она сокращает объем топлива, подаваемого форсунками. Для этого типа переоборудования не нужны свечи зажигания, потому что дизельное топливо продолжает служить источником воспламенения.

Модификации двигателя

Как упоминалось ранее, СПГ, СПГ и пропан являются высокооктановыми видами топлива, поэтому для оптимизации работы двигателя на этих видах топлива двигатель должен иметь такую степень статического сжатия, которую может выдержать топливо. Более высокое сжатие означает более высокие нагрузки на поршни и шатуны, поэтому для двигателей с высокой выходной мощностью можно рекомендовать более прочные кованые поршни и более прочные шатуны.

Большинство двигателей, предназначенных для работы на неэтилированном бензине, уже имеют клапаны из нержавеющей стали и закаленные седла клапанов, поэтому они обычно могут работать с КПГ, СПГ или пропаном без проблем с износом клапанов или их прогибом. Однако для двигателя с высокой выходной мощностью или двигателя, для которого важна повышенная долговечность, важно использовать материалы клапана и седла самого высокого качества. В двигателях большой мощности рекомендуется использовать термостойкие стеллитовые клапаны или клапаны с натриевым охлаждением.

Седла клапанов, изготовленные из устойчивого к высоким температурам материала, такого как инструментальная сталь (карбид вольфрама), могут свести к минимуму проблемы эрозии и износа клапана. Небольшое увеличение ширины седла клапана в месте его контакта с клапаном также может улучшить теплопередачу для повышения долговечности двигателя, работающего на сухом топливе. Контакт седла должен быть не менее 1/16 дюйма для двигателей малой и средней мощности и 3/32 дюйма для двигателей большой мощности.

В небольших стационарных двигателях часто используются поворотные клапаны для продления срока службы клапанов. Но если двигатель работает на сухом топливе, таком как СПГ или пропан, ротаторы ускорят износ клапанов. Удалите их, чтобы продлить срок службы клапана.

Уплотнение поршневых колец и износ колец и цилиндров зависят от того, насколько хорошо цилиндры смазываются маслом. При использовании бензина или дизельного топлива крошечные капельки жидкого топлива могут смыть защитную масляную пленку с цилиндров, особенно при первом запуске холодного двигателя. С сухим топливом, таким как СПГ, СПГ или пропан, этого не происходит, потому что топливо испаряется, когда попадает в камеру сгорания. Следовательно, кольца и стенки цилиндра остаются хорошо смазанными и подвергаются минимальному износу.

Когда только что построенный двигатель впервые запускается, кольца проходят первоначальный процесс обкатки до тех пор, пока они не сядут полностью. Если кольца не сядут, двигатель будет сжигать масло и пропускать компрессию. Вот почему некоторые производители двигателей проводят начальную обкатку двигателя на бензине, а не на СПГ, СПГ или пропане. Это помогает кольцам садиться быстрее. Использование моторного масла для обкатки также способствует посадке колец. Также рекомендуется плато-хонингование цилиндров.

Хотя поршневые кольца любого типа можно использовать с КПГ, СПГ или пропаном, в большинстве двигателей сегодня требуются компрессионные кольца из ковкого чугуна или стали с покрытием из молибдена, хрома или нитрида для обеспечения долговечности. Простые чугунные кольца могут быть приемлемы для второго компрессионного кольца в легких условиях эксплуатации, но не рекомендуются для средних или тяжелых условий эксплуатации. При переоборудовании дизельного двигателя, работающего на сжатом природном газе, один производитель поршневых колец заявил, что второе компрессионное кольцо трапециевидной формы можно заменить менее дорогим прямоугольным кольцом.

Проблемы со смазкой

Хотя двигатели, работающие на сжатом природном газе, сжиженном природном газе и пропане, работают чисто, для них требуются специальные моторные масла с уникальными пакетами присадок, разработанными для этих областей применения. Моторное масло, работающее на природном газе или пропане, обычно содержит малозольный пакет присадок, который сводит к минимуму образование отложений на штоке клапана и в камере сгорания. Масло также рассчитано на более длительные интервалы обслуживания и способно выдерживать более высокие рабочие температуры с меньшим снижением вязкости.