Производство газового оборудования для автомобилей и специфика перевода автомобилей на газовое топливо

В России в настоящее сремя серийно производится оборудование первого поколения и часть компонентов второго. Появились экспериментальные образцы систем третьего поколения. Наряду с этим в страну импортируется большое количество иностранного газового оборудования. В основном это дешевые итальянские ГСП первого и второго поколений. Системы третьего и четвертого поколения в России представлены голландскими производителями, причем чаще всего речь идет о системах ввезенных вместе с автомобилями.

По европейским нормам, все компоненты газовой системы питания, находящиеся под давлением, должны соответствовать стандарту 67R-01.

После установки ГСП на новые серийные автомобили они проходят сертификацию за счет производителей автомобиля в лабораториях государственных институтов -- например, TNO в Нидерландах и UTAG во Франции, на соответствие требованиям ЕЭК ООН вместе с автомобилем.

Газовые системы питания поступающие на вторичный рынок, сертификата на конкретный автомобиль не имеют. Поэтому после установки той или иной системы у дилера автомобиль проходит проверку в государственных органах дорожной полиции, которые определяют соблюдены ли установленные требования при дооборудовании и каким стандартам (Евро-2, Евро-3 или Евро-4) соответствует данный автомобиль с газовой системой питания. В техпаспорт автомобиля вносят соответствующую запись. Чем выше стандарт, тем меньше налог выплачиваемый владельцем.

2.1.Государственная политика поддержки перевода автомобилей на газовое топливо

Правительственные программы стран, заинтересованных в улучшении экологической обстановки, направлены на распространение альтернативных видов топлива.

В Европе машин, работающих на газе, значительно больше, чем в России. Европейцев привлекают налоговые льготы, предоставляемые государством, невысокая стоимость топлива и его малая токсичность.

В Италии на сегодняшний день свыше миллиона автомобилей работают на газе. Концерн "Фиат" обратился в правительство Италии с просьбой запустить программу, стимулирующую переход на газ в массовом порядке.
В Германии фирмы, имеющие отношение к газозаправке, освобождены до конца 2009 года от уплаты так называемого эконалога, который обязаны платить производители и продавцы бензина и дизтоплива.

о Внедрение газа на транспорте во многих других странах - США, Канаде, Новой Зеландии, Австралии, Италии и других,также происходит с помощью эффективной кредитной и льготной налоговой политики. Владелец автомобиля (или автопредприятие) имеет право на льготный целевой кредит на год. За это время он может полностью окупить затраты на установку и эксплуатацию газобалонной аппаратуры, а потом экономить на разнице цен бензина и газа. Для автомобилей, где используется газ, предусмотрены меньшие налоги. И государство от этого не в накладе - разница компенсируется снижаением затрат на здравоохранение и защиту окружающей среды.

На сегодняшний день сжиженный нефтяной газ (встречающийся в природе и очищенный углеводород) -- единственная альтернатива традиционным видам горючего -- бензину и дизельному топливу. С каждым годом газ набирает популярность в европейских странах. В Италии и Нидерландах его применяют уже на протяжении 40 лет. Запад постепенно приближается к японскому образцу. В Cтране восходящего солнца все такси заправляются этим экологичным видом горючего.

Как известно, весь автопарк британской королевы Елизаветы II, а это 8 лимузинов, в том числе и RollsRoyce Ее Величества , переведен на экологичный вид топлива -- жидкий газ. Автозаправка открыта даже на территории Букингемского дворца.

Таким образом, порядка 20 стран изменили налоги на продажу автомобилей так, чтобы стимулировать использование более экологичных автомобилей.

2.2.Распространение автомобилей на газовом топливе в Европе

Полку "зеленых" грузовиков прибыло: только что появился новый прототип, плод совместного труда сразу пяти компаний -- MAN, Schmitz, Messer Griesheim, Frigobloc и Thyssengas.

Развозной рефрижератор, построенный на шасси MAN F2000 с 230-сильным двигателем, работает на сжиженном природном газе -- метане. В этом нет ничего необычного, если бы не одна деталь: этот газ, вдобавок, помогает охлаждать кузов.

С 1970 г. в эксплуатации находится более 1000 автомобилей с газовыми двигателями компании MAN (табл. 2). Одни из них работают на природном сжатом газе (CNT), другие -- на сжиженном (LPG).

MAN уже четверть века строит "газовые" коммерческие автомобили, но до недавних пор речь шла в основном об автобусах: они работают, к примеру, в столицах Австрии и Австралии. При этом на сегодняшний день газ представляется наиболее подходящей заменой бензину и солярке: он легкодоступен и обеспечивает очень чистый выхлоп (уже сегодня "газовые" грузовики отвечают нормам 2000 года Euro 3). Как следствие -- увеличенные дальность хода на одной заправке и грузоподъемность.
У нового грузовика сжиженный и охлажденный метан заливают при небольшом давлении (6 атм) в 300-литровый топливный бак с мощной вакуумной изоляцией. Изоляция взята из аэрокосмической промышленности: это, гарантирует минимальные тепловые потери.
На одной заправке такой MAN проходит примерно 350--400 километров.

Холодильник машины тоже работает на этом же топливе
Обычно для охлаждения кузова грузовика-рефрижератора полной массой 19 требуется примерно 15 кВт.ч энергии в день: это означает, что ежедневный "аппетит" холодильной установки -- 15 л дизтоплива.
В данном случае холодильная установка устроена так, что энергию ей отдает сжиженный газ -- на пути от бака к двигателю он проходит через специальный теплообменник.

Чтобы сделать грузовик "газовым" на все сто процентов, холодильную установку модернизировали так, что в качестве хладагента здесь тоже используется газ -- пропан.

В настоящее время грузовик работает в Кельне. На его борту написано: "Наш экологический грузовик. Мы ездим и охлаждаем на сжиженном газе. Это мировая новинка!"

Муниципалитет Стокгольма также приобрел первый грузовик Scania, работающий на отходах природного газа -- биогазе. По сравнению с натуральным газом биогаз имеет определенные преимущества -- например, содержание сажи и оксидов азота (NOx) в выхлопе становится еще меньше, а двигатель работает еще тише. Поэтому в последние годы биогаз приобретает все большую популярность в шведских городах. Сейчас в Стокгольме работает 160 "биогазовых" машин; а новый грузовик будет доставлять биогаз на наполнительные станции.

Сегодня около 8% всех автобусов этой марки работают на альтернативном топливе. Самое распространенное топливо -- этанол (в Швеции есть 300 таких автобусов); кроме того, 100 "газовых" автобусов Scania возят пассажиров в Австралии.

Продолжается постепенное вытеснение бензиновых двигателей новыми моторами, работающими на газовом и дизельном топливе.

В начале 2001 г. появился 1,8-литровый 4-цилиндровый двигатель типа Bi-Fuel, который может работать как на сжиженном нефтяном газе LPG, так и на бензине. Его мощность (120 л.с.) практически не уступает бензиновому варианту, однако общий пробег автомобилей типа S40/V40 на LPG - около 400 км вместо 750 км на бензине. Относительная дешевизна сжиженного газа и многочисленные (около 10 тыс.) заправочные станции на территории Западной Европы позволяют надеяться на рост спроса газовых моделей S40/V40. Чуть позднее появился и более мощный 2,4-литровый агрегат, который существует в двух вариантах для работы на LPG и сжатом природном газе (CNG). Причем оба могут работать и на бензине. Мощность этих двигателей составляет 140 л.с. на любом из трех видов топлива, а их применение - на моделях S60, V70 и S80. Общий пробег автомобиля на CNG составляет около 300 км, на LPG - 450 км, а на бензине - около 600-650 км.

2.3. Проблемы перевода автомобилей на газ в США

В США большое внимание уделяется безопасности переводимых на газ автомобилей. Также активно дисскутируется вопрос опасность\безопасность газовых автомобилей для окружающих.

Американские ученые рассчитали вероятность возгорания автобусов, работающих на природном газе, при заправке в закрытом помещении. Их вывод: если 25% пассажирских газобаллонных автобусов США, т. е. примерно 14 тысяч единиц, будут работать на CNG - cжатом природном газе, и каждый из них будет заправляться газом 300 раз в год, вероятность возгорания составит 1 раз в период 35 лет - 74 года.

Также одной из причин предубеждения против газового топлива на транспорте является то, что газ якобы значительно опаснее бензина и дизельного топлива. Этот тезис, как правило, обосновывают тем, что газ хранится в автомобильном баллоне под давлением. Очень часто можно услышать сравнение газового баллона с бомбой. Автомобильные газовые баллоны сами по себе не представляют такой опасности, как это зачастую пытаются представить. Они имеют многократный запас прочности, должны удовлетворять требованию безосколочного разрушения. Баллоны проходят целую серию испытаний на устойчивость к разрушению при падении с высоты, простреле из огнестрельного оружия, воздействии экстремальных температур, открытого пламени, кислоты. Как правило, газовые баллоны устанавливаются в наименее уязвимых и статистически реже повреждаемых местах автомобиля. Фирма BMW на основе фактических данных рассчитала вероятность поражения и конструктивного разрушения корпуса автомобиля. Результаты расчетов свидетельствуют,что вероятность разрушения корпуса автомобиля в зоне расположения баллонов составляет 1-5%.

Бесспорно представляет интерес статистика, накопленная Американской газовой ассоциацией. В течение 10 лет эксплуатации 2400 автомобилей, работающих на газовом топливе, имели суммарный пробег 280 млн. километров. За это время с ними произошло 1360 столкновений. В 180 случаях удар приходился в зону расположения газовых баллонов, но ни один баллон не был поврежден. В пяти случаях было зарегистрировано воспламенение бензина. Нельзя сказать, что на газобаллонных автомобилях вообще не было пожаров и взрывов. Однако, все эти крайне редкие случаи были связаны с грубыми нарушениями правил эксплуатации. Так, например, известны случаи, когда баллоны для сжатого природного газа подвергались длительным механическим или химическим воздействиям, на которые они не были рассчитаны. Были случаи, когда происходило разрушение баллона для сжиженного нефтяного газа, рассчитанного на давление 16 атмосфер, при попытке заправить его природным газом, подаваемым в баллон под давлением 200 атмосфер. Опыт квалифицированной эксплуатации и статистика подтверждают безопасность газобаллонных автомобилей.

При этом американский автомобильный концерн Ford создает в Германии собственную дочернюю фирму по переводу легковых автомобилей с бензинового топлива на газовое - "ЦНГ-техник ГМБХ". Как сообщает газета "Автовитрина" со ссылкой на источник в штаб-квартире германского филиала Ford, новая фирма будет выполнять заказы на территории всей Европы, для чего будет развернута сеть специализированных предприятий. На сегодняшний день газовое оборудование может быть установлено на 5 моделях Ford - Fiesta, Fiesta Curier, Focus, Ka и Galaxy. Один килограмм заменяет 1,5 литра бензина марки "супер". По оценке специалистов, затраты на газовое оборудование окупятся менее чем за 4 года при годовом пробеге автомобиля в 20 тыс. км.

3. Автомобили на газовом топливе в Латвии

В Балтии, лидером по внедрению газа, как автомобильного топлива, является Литва, их газовый автопарк составляет около 37-38% от общего числа машин. В Латвии их число колеблется в пределах 3-4% от общего числа автомобилей.

3.1.Проблема перевода автомобилей на газовое топоиво в Латвии

Дополнительные траты на установку оборудования -- одна из причин, тормозящих рост популярности газа. Хотя если посчитать, то при ежедневном пробеге в 100 км затраты окупятся за полгода. С первого дня езды на газе начинается экономить на топливе. Сегодня литр газа стоит 0,23 Ls. По сравнению с ценой на бензин и даже дизель выгода очевидна. Экономическая сторона -- не последнее преимущество газа. Экологический момент -- сниженное содержание CO в выхлопных газах автомобиля (в 10 раз ниже). Кстати, именно экологичность ставят во главу угла европейцы.

     Латвийский рынок газового топлива еще недостаточно, если не сказать слабо, развит. В 1998 году в Риге было лишь две газозаправочных станции. В 2002 в Риге было уже 25 газозаправок, а по Латвии чуть больше 80. Учитывая стремительный рост в последние годы числа бензозаправок, это не так много. Только в 1998 ДБДД стала вести учет машин с газовым оборудованием, зарегистрированных в базе данных департамента. Поэтому цифра 2001 года -- 0,1% -- скромная частичка на фоне потребления других видов топлива.

     По прогнозам специалистов, заметное улучшение (кое-кто говорит даже о газовой революции) на рынке наступит-- с поднятием акцизного налога на горючее. Пока же рост заморожен. Как известно, повышение акцизного налога сказывается в конечном итоге на цене продукта. Когда акциз будет приближен к евростандартам, езда на бензине просто станет роскошью для многих (по приблизительным подсчетам, литр бензина будет стоить 0,55 Ls). Вот тогда-то их взоры и обратятся на газ, цены на который поднимутся не столь значительно.

В 1999 году в Латвии был введен акцизный налог на сжиженный газ, причем на еще не развитом рынке. Соседи-литовцы поступили иначе. Они ввели акциз только в марте этого года, дав рынку подняться. Сегодня газ составляет в Литве 15% рынка потребления автомобильного топлива.

     Стимулировать развитие местного рынка мог бы постепенный перевод на газовое оборудование городского транспорта, в том числе грузового. 90% водителей рижских такси уже оценили разницу, ведь они сами платят за топливо. На газ переведен автопарк 1-й городской больницы. Многие фирмы уже предлагают газовое оборудование в лизинг.     

К немногим минусам можно отнести то, что машины, работающие на дизельном топливе, экономически невыгодно переводить на газ. Не все автодилеры дают гарантию на новые автомобили, если параллельно владельцем будет установлено газовое оборудование. Для машин некоторых классов еще нет нужного оборудования и фирм, готовых его установить, дав соответствующие гарантии. Но , как считают специалисты, все это лишь вопрос времени.

3.2. Поставщики газового оборудования дл яавтомобилей в Латвии

В Латвии представлены следующие производители газового оборудования для автомобилей

Один из крупнейших поставщиков газового оборудования для автомобилей в Латвии фирма Datas

Также одна из известнейших фирм, поставщиков газового оборудования в Латвии , это фирма Landi Renzo Более чем 40 летний опыт деятельности данной фирмы доказал безупречное качеству во всем, от дизайна до обслуживания.

Landi Renzo успешно получило сертификат качества соответствующий стандарту BS EN ISO 9001 от престижного Bureau Veritas Quality International.

Достижения и значимое место на рынке LPG и NGV систем , это результат внимания, направленного на постоянное совершенствование наших технологий в рамках надежности и качества. Landi Renzo осуществляет полный сервисс по обслуживанию машин на газвом оборудовании

3.3. Стоимость газового оборудования

Стоимость газового оборудования заивисит от ряда факторов. В том числе от марки автомобмля и от года выпуска данного автомобиля.

Традиционно латвийским автолюбителям предлагается:

Для машин '85-'88 годов выпуска, с карбюраторным двигателем, рекомендуется т.н. “вакуумная система”. Это наиболее простая и неприхотливая конструкция, лишенная электроники. Подачу газа регулирует механический вакуумный редуктор. Переключение осуществляется из салона машины, где установлен переключатель.

Цена - 170-180 Ls

Для машин '85-'90 годов выпуска, оснащенных инжектором, ставят автоматическую систему. При нажатии на кнопку, установка сама отключает форсунки впрыска и открывает подачу газа. Есть и ручной режим - в любой момент можно принудительно перейти на то или другое топливо нажатием все той же кнопки.

Цена - от 190 Ls

Машины от '90 года выпуска, оснащенные электронным впрыском и бортовым компьютером, оборудуются электронными система с компьютером. Она интегрируется в штатную систему питания, к ней подключаются лямбда-зонд и др. устройства, отвечающие за регулировку рабочей смеси.

Базовая цена комплекта - от 320 Ls.

Для новых машин разработано новое поколение газового оборудования, т.н. газовые инжекторы. В Латвии их пока не ставят - спрос пока невелик. Конструкция газового инжектора позволяет в полной мере воспользоваться таким преимуществом газа, как высокое октановое число. С ним мотор становится мощнее и экономичнее одновременно.

Цена около 800 Ls

Таким образом, стоимость комплекта газового оборудования с установкой составляет от 200 до 400 Ls

Автолюбитель, вкладываясь в стоимость оборудования в целом все-таки экономит, и с пользой для двигателя:

· увеличение моторесурса двигателя на 40-50%

· увеличение срока службы масла двигателя на 30-50% (LPG не "разжижает" моторное масло)

· увеличение срока службы свечей зажигания на 40-50%

· отсутствие детонации двигателя, нагара на клапанах и поршнях (LPG не смывает моторное масло с поршневой группы и стенок цилиндров)

Переоборудование с бензинового топлива на газовое позволяет сделать двигатель менее опасным для окружающей среды:

· более полное сгорание топлива, повышается эффективность его использования

· практически отсутствуют СО, "тепличные газы", присутствующие в выхлопных газах двигателей, работающих на бензине

· на 50% , по сравнению с бензиновым топливом, снижается разрушающее воздействие на озоновый слой атмоферы

· низкое содержание диоксида серы и вследствие этого снижение угрозы кислотных дождей

· низкое содержание микрочастиц в процессе сгорания ("антисмог")

· полное отсутствие вредного воздействия на почвенный и водный покров Земли, так как будучи пролитым, LPG быстро испаряется

В приложении 2 представлены цены на сжиженный газ ( пропан-бутан) в баллонах на ряде газозаправочных станций Риги.

Выводы:

Наиболее широко в мире для питания двигателей внутреннего сгорания используют два вида газового топлива - сжиженную смесь пропана и бутана, получаемую при перегонке нефти (распространенное название "нефтяной газ"), и природный газ метан.

В России наиболее распространены "пропановые" газовые системы

У автомобилей, переведенных на газовое топливо проявляется ряд достоинств. К ним относятся следующие -

1. Уменьшение суммарной токсичности выхлопных газов в 1,5- 2 раза.

2. Перевод автомобиля на газ не требует серьезной переделки двигателя.

3. Невысокая стоимость топлива и, следовательно, быстрая окупаемость установки оборудования.

4. Износ двигателя уменьшается на 35-45%. Это связано с тем, что газ, в отличие от бензина, не растворяет масляную плёнку в цилиндре, что способствует лучшей смазке пары "цилиндр-поршень", при этом срок службы масла увеличивается на 30-40%.

5. Работа двигателя на газе становится мягче, потому что газ сгорает немного медленнее, но равномернее, чем бензин и потому нет ударной нагрузки на цилиндропоршневую группу, которые неизбежно появляются при сгорании бензина.

6. Более высокое содержание водорода в газе обеспечивает более полное его сгорание, что способствует снижению СО, в камере сгорания не накапливаются смолистые отложения, уменьшается нагарообразование на свечах, а ресурс их увеличивается на 40%.

7. Газ - высококачественное топливо с октановым числом около 105. Поэтому ни на одном режиме работы двигателя не возникает детонация.

8. При выработке газа двигатель останавливается не сразу, а прекращает работу через 2-4 км пробега.

9. Комбинированная система питания газ плюс бензин - это 1000 км пути на одной заправке обеих топливных систем, а значит - можно не возить с собой канистру с бензином.

10. Газовые баллоны тороидальной формы умещаются в нише, свободной от запасного колеса, у автомобилей типов хэтчбек и универсал. BALL_1

11. Современные газовые топливные системы, выпускаемые в России и за рубежом, компактны и удобны. По форме они столь разнообразны, что в автомобиле можно установить даже два баллона, не стеснив при этом водителя и пассажиров.

12. Автомобили с системой впрыска топлива, оборудованные газовой аппаратурой, проще защищать от угона, чем автомобили с бензиновыми двигателями: отсоединив и забрав домой легкосъемный коммутатор, можно надежно заблокировать подачу обоих видов топлива и тем самым воспрепятствовать угону. Такой "блокиратор" трудно распознать, что служит серьезным препятствием для несанкционированного пуска двигателя.

13. Газ не содержит вредных примесей, разрушающих двигатель и каталитический нейтрализатор.

14. Двигатель, работающий на газе, требует минимальной регулировки.

15. Отсутствие детонации при работе двигателя.

16. Уменьшение уровня шума на 2-3 db.

17. Увеличение пробега на одной заправке в 2-3 раза.

Также у машин на газе проявляются и недостатки. Это -

1. Трудности в приобретении запасных частей (ремкомплектов для импортных редукторов, газовых фильтров, блоков арматуры).

2. Снижение мощности двигателя на 7%;

3. Затруднения с пуском холодного двигателя;

4. Незначительное увеличение расхода потребляемого газа в литрах по сравнению с бензином;

5. Увеличение металлоемкости автомобиля на 30 - 40 кг;

6. Заправка газом производится медленнее, чем бензином - примерно 6 мин.

7. Автомобильная арматура имеет специальное устройство, автоматически перекрывающее заправочный канал при достижении заполнения полезного объема баллона на 85%. При достижении указанного объема дальнейшая заправка баллона прекращается.

Важно отметить, что особенностью автомобилей, переоборудуемых на сжиженный нефтяной газ, является оснащение их комплектом газобаллонного оборудования для обеспечения работы на газовом топливе при сохранении штатной бензиновой системы питания. При переоборудовании базовых грузовых и легковых автомобилей на сжиженный нефтяной газ не требуется принципиальных изменений конструкций.

Как видно из приведенных в работе статистических данных суммарная оценка по различным видам опасности показывает, что наиболее безопасным моторным топливом является природный газ

В настоящее время каждая 5- я машина, на дорогах Европы использует в качестве топлива сжиженный газ.

Используемые материалы

Донич О Сегодняшнее топливо завтрашнего дня. \\ «Час» N 158 (9.07.2001)

Петров А.Б., Трофимов Ю.В., Фролов Ю.Н. , Ширяев А.В За вас, за нас и -- за газ. «Новости авторемонта» //(№ 16) 2003 г

Щелоков М Второе питание "Колеса" №7[70] Июль-Август 2003 г.

http://www. Autoreview.ru/news./news227

http://webdesign.perm.ru/007/07/index.htm

http://www.ekohanza.lv/bezopasn.htm

http://www.autogaze.lv

Страницы: 1, 2