Прибавить ли газу?
В правительстве определили, что одним из главных дорог развития автотранспорта будет внедрение газомоторного горючего (ГМТ). Доводов большое количество: улучшение экологии, активное применение собственного газа, удешевление горючего.
Неужто замена топливных баков баллонами сулит целые пользы?
Разброс точек зрения в серьёзных докладах и умных статьях на эту тему весьма велик. К примеру, в случае если автомобиль уже соответствует Евро?5, то для чего ему газ? Так как и без него выброс – чище не бывает.
Однако газ существенно дешевле бензина и дизтоплива, а потому грех этим не воспользоваться. Кроме того, огромное количество машин, колесящих по стране, неподалеку ушло от уровня «Евро минус один» – карбюраторные старички и «тут», и впрысковые автомобили прошлых поколений, и дизельные авто не первой свежести.
Нам показалось занимательным заправить газом как раз такие автомобили, дабы оценить возможности аналогичной модернизации.
Авторы поставили три опыта. Сжиженный пропан-бутан поочередно заменил бензин в карбюраторном и впрысковом вазовских восьмиклапанниках, а сжатый метан поменял дизтопливо в камазовском движке.
Карбюраторы и ГАЗ
С переводом бензиновых моторов на газ особенных неприятностей нет, предложений аппаратуры хватает. Начнем с несложного: запитаем карбюраторный ВАЗ?21083 пропан-бутаном посредством итальянской аппаратуры Lovato. (Что-то подобное мы в свое время обрисовывали, см.
ЗР, 2008, № 10.) В десятке фиксированных режимов измерим показатели токсичности при работе на бензине, а после этого перейдем на газ – и сравним.
Содержание окиси углерода (СО) в выбросе сократилось на 40%, содержание оксидов азота (NOх) также упало, в среднем на 25%. А вот остаточных углеводородов (СН) прибавилось, причем заметно: рост на 25–30%.
Тут ясно: скорость сгорания газовоздушной смеси намного меньше, чем у бензовоздушной, потому и несгоревших углеводородов на выходе больше. В этом, кстати, кроется обстоятельство понижения мощности двигателя, простого при переводе мотора с бензина на газ – в случае если, само собой разумеется, не поменять соответствующим образом базисные настройки.
В общем, эффект имеется, но вовсе не однозначный.
ВПРЫСК и ГАЗ
Переходим к инжекторам. Впрысковый вариант вазовского восьмиклапанника имеет каталитический нейтрализатор.
А это вещь тонкая: для действенной работы требует соблюдения четко фиксированного диапазона температуры отработавших газов на входе и нужного состава смеси. Для бензинового мотора речь заходит о четкой стехиометрии, на что и заточена программа управления, руководимая показаниями датчика остаточного кислорода.
Но как отправятся реакции в каталитическом нейтрализаторе при смене горючего?
Газовую аппаратуру в этом случае забрали более продвинутую: Digitronic 3Dpower Digital Gas Injection 67 R?01 4729. Тут уже не просто смеситель, а целая совокупность со собственными программой и контроллером управления двигателем.
На испытуемый мотор мы поставили два патрубка отбора проб – перед каталитическим нейтрализатором и по окончании него. Через первый будем измерять так именуемую «сырую» токсичность, через второй – «сухую»: что летит в выпускную трубу.
Сопоставление «сырой» и «сухой» именно и продемонстрирует эффективность работы нейтрализатора.
Метод прошлый: в десяти режимах работы двигателя измерили содержание СО, СН, NОх, сперва на бензине, позже на пропан-бутане. Оказалось весьма интересно!
На бензине при трудящемся лямбда-зонде каталитический нейтрализатор давит СО отлично – процентов на восемьдесят пять-девяносто. А вот остаточные углеводороды понижаются куда хуже, всего процентов на сорок-пятьдесят.
Еще не сильный эффект с оксидами азота. Но при работе мотора на громадных нагрузках, в то время, когда лямбда-регулирование отключается, соотношение состава отработавших газов «до» и «по окончании» фактически не изменяется.
Иными словами, что с катализатором, что без него – всё равняется. Смесь в этих режимах обогащается, а каталитический нейтрализатор этого не обожает и в качестве протеста перестает трудиться.
На пропан-бутане всё подобно, но заметно хуже. По СО эффективность работы каталитического нейтрализатора близка к «бензиновой», но, в случае если учесть уменьшение «сырого» выхода оксида углерода, неспециализированное понижение содержания этого компонента при переходе на газ значительное.
А вот по СН и «сырая» токсичность выше, и каталитический нейтрализатор ее не хорошо переваривает – выбросы довольно «бензиновых» растут. И уж в далеком прошлом известна нелюбовь нейтрализатора к газу по выходу оксидов азота.
В случае если для стареньких карбюраторных пыхтелок мы имели хороший эффект, то газовый впрысковый вариант собственные преимущества перед бензином утратил. А ведь оксиды азота, согласно точки зрения экологов, самые зловредные из всего букета выброса.
Да и рост выхода несгоревших углеводородов не радует.
А вдруг погонять моторы продолжительнее – скажем, по 100 моточасов? При работе двигателя на бензине сходу наметилась тенденция ухудшения экологических параметров по мере наработки.
А на газовом горючем динамика трансформации токсичности уложилась в погрешность измерений. Это объяснимо: бензин при сгорании дает большее количество отложений, чем газ, – и в камере сгорания, и в топливной совокупности, и на клапанах.
Потому, в случае если учесть данный фактор и сделать экстраполяцию результатов на средний срок работы автомобиля, результаты сравнения токсичности качнутся в пользу газа. Но эффект данный проявится не сходу.
ГАЗ И ДИЗЕЛЬ
От бензина – к дизтопливу! Мы сопоставили параметры выброса для двух двигателей – стандартного дизеля КамАЗ?740 и газового КамАЗ?820.
И вот тут выявилось главное преимущество газа: дыма от него в разы меньше. Да и по оксидам азота эффект понижения большой.
А ведь это два основных и самые опасных компонента вредных выбросов! Но по остаточным углеводородам и окислам углерода нашли рост – это в качестве ложки дегтя.
Не смотря на то, что для дизельного двигателя эти компоненты и не являются главными, эйфории такое открытие не доставляет.
ПОДВОДНЫЕ КАМНИ
Итак, плюсов от перехода на газ много. Отметим уменьшение затрат на эксплуатацию – благодаря отличию в цене. Действительно, в случае если лет пять-шесть назад газ был дешевле бензина либо солярки в два раза, то на данный момент 19 рублей за литр газа на фоне 32 рублей за литр бензина – это уже практически 60%.
И имеется ли уверенность, что сближение стоимостей не продолжится?
Основное преимущество газового горючего – его низкая цена.
Мотор на газе трудится мягче – отражается понижение скорости сгорания горючего. Температура отработавших газов выше, но незначительно.
Но! В случае если для карбюраторного двигателя экологические плюсы были заметны, то на впрысковом моторе они стали таять: совокупности уменьшения токсичности при переводе на газ быстро снизили собственную эффективность. Значит, в возможности нужна совокупность, работа которой не столь очевидно зависит от вида горючего.
К тому же использование чисто газовой модификации видится проблематичным: уж через чур неразвитая инфраструктура газовых заправок в стране. Да и на морозе газовый мотор пускается с большим трудом.
Что касается каталитического нейтрализатора, рассчитанного на бензин, он от газа сходу не умрёт, но трудиться будет неэффективно. В общем, массовый переход на газомоторное горючее – это непросто и весьма затратно.
Неприятность решаемая, но не терпящая шапкозакидательства. Кроме того в случае если шапка кинута сверху
ТАБЛИЧНЫЕ Эти
Изменение содержания оксидов азота в отработавших газах карбюраторного двигателя при переходе на газ.
Изменение содержания оксидов азота в отработавших газах впрыскового двигателя с нейтрализатором при переходе на газ.
Изменение дымности дизельного двигателя в сравнении с его модификацией на сжатом природном газе (КПГ).
За рулем.рф
