Целесообразность установки газобаллонного оборудования на транспортные средства

Современные двигатели автомобилей имеют большое количество видов топлива, например, бензин, дизель, природный газ и его смеси. [1]

Природный газ – это раствор пропана и бутана, который находится в жидком состоянии при очень низком давлении (1,6 - 2 МПа). Хранится в специальных газобаллонных оборудованиях (ГБО). Сам газ не должен занимать весь объем баллона, а лишь его часть должна находиться в газообразном состоянии. В противном случае может случиться разрушение баллона из-за увеличения объема жидкости при нагреве. Перед тем, как подать газ в камеру сгорания, нужно снизить его давление, для этого используют редукторы специального назначения. Сжиженный газ сначала переводится в газообразное состояние при помощи испарителя, а затем поступает в камеру сгорания при помощи редуктора. [2]

Если рассматривать антидетонационную стойкость газа, то она выше чем у жидких нефтяных топлив. Смесь газа с воздухом имеет малую теплоту сгорания и поэтому стандартные двигатели внутреннего сгорания при работе на газе имеют меньшую мощность. [3]

Газовое топливо получило широкое распространение в двигателях внутреннего сгорания не только из-за высокой температуры достаточной для воспламенения, но и его экономичности и экологичности. [4] В таблице 1 приведена классификация автотранспорта по содержанию СО в отработавших газах.

Таблица 1 – Содержание СО в отработавших газах.

Вид транспорта	Вид топлива	Приведенные выбросов (СО, кг)
Легковые автомобили	Бензин	1050
	Дизельное топливо	740
	Природный газ	590
Грузовые Автомобили	Бензин	3320
	Дизельное топливо	2950
	Природный газ	1900
Автобусы	Бензин	2830
	Дизельное топливо	1530
	Природный газ	980

Число выбросов СО, кг

с                             о                     о                     о

Легковые автомобили   Грузовые Автомобили         Автобусы

■ Значение выбросов 1050    740    590    3320   2950   1900   2830   1530    980

График 1 – Число выбросов СО, кг

Из таблицы и графика 1 видно, что использование природного газа значительно уменьшает число выбросов CO в атмосферу, тем самым нанося меньший вред окружающей среде.

По сравнению с бензиновым и дизельным топливом, газ имеет некоторые преимуществами при применении его в качестве горючего для двигателей внутреннего сгорания:

• 1.    Газ гораздо дешевле жидкого нефтяного топлива.

• 2.    Лучше смешивается с воздухом, образуя однородную горючую смесь, и обеспечивает более полное сгорание, именно поэтому в отработавших газах газобаллонных автомобилей содержится меньше

• 3.   Газ, в отличие от бензина и дизеля, не разжижает моторное

вредных веществ.

масло, что уменьшает износ деталей двигателя. [5]

По мере использования ГБО был посчитан средний расход топлива на 100км.

Таблица-2 Средний расход топлива

Объем Двигателя внутреннего сгорания	Расход топлива л/100км- бензин	Расход топлива л/100км- дизель	Расход топлива л/100км- газ
1.2	6,2	5,4	-
1.4	7,1	6,3	-
1.6	8,4	7,2	9,4
2.0	10,5	9,0	10,5

Анализ рынка показал, что на автомобили с объемом двигателей 1.21.4 литра газ ставят крайне редко, поэтому в расчетах они не учитываются.

С учетом нынешних среднерыночных цен на топливо ниже представлена таблица с затратами на топливо в расчете руб/100км.

Таблица 3 - Затраты на топливо руб/100км

Объем двигателя внутреннего сгорания	Затраты руб/100км-бензин		Зараты руб/100км-дизель	Зараты руб/100км-газ
	Аи-92	Аи-95
1.2	217	235,6	183,6	-
1.4	248,5	269,8	214,2	-
1.6	294	319,2	244,8	183,3
2.0	367,5	399	306	204,75

Расчеты были произведены исходя из цен на топливо:

• 1.    Бензин:

• •     Аи-92 – 34руб/л

• •     Аи-95 – 38руб/л

• 2.   Дизель – 34руб/л

• 3.   Природный газ – 19,5руб/л

По результатам исследования видно, что применение природного газа в качестве топлива на двигателях с объемом 1.6-2.0 литра значительно выгоднее, чем использование бензина и дизеля на двигателях, с тем же объемом.

Анализ и стоимость установки ГБО на автотранспорт в г. Орел показал, что средняя цена услуги (оборудование и установка) составляет 30тыс.руб. для автомобилей с объемом двигателя внутреннего сгорания 2.0 литра, а для двигателей 1.6 цена услуги составляет 25тыс.руб.

Техническое обслуживание ГБО в год составляет не более 1,5тыс руб.

Срок окупаемости установки ГБО на автомобиль составляет в среднем от шести до двенадцати месяцев при среднем пробеге в 10-15тыс.км в год.

Таким образом, природный газ является самым экологическим видом топлива и его использование позволяет снизить содержание CO. Так же преимуществом является его цена, в чем убедились при расчете затрат на топливо. К недостаткам относится первоначальная установка и затраты на оборудование, снижение мощности автомобиля и повышенный износ клапанов двигателя. [6] Несмотря на некоторые недостатки, газобаллонные автомобили получают все большее распространение в мире. Некоторые производители выпускают автомобили с уже установленным ГБО с конвейера, а на государственном уровне периодически рассматриваются меры по стимулированию покупки и эксплуатации данных автомобилей.