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.

• 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;

https://www.mirgaza.ru/blog/propan-ili-metan/