Gaznaauto Сайт про автомобили
З усіх способів зниження витрат на паливо переведення ДВЗ на газ залишається однією з найпривабливіших мрій. Низька ціна, високе октанове число, чисте і повне згоряння, величезні запаси палива… До того ж газ метан легко отримати — для багатьох виробництв він є побічним продуктом, який необхідно утилізувати. Важчі пропан і бутан теж доводиться утилізувати, адже вони є побічним продуктом під час видобутку нафти, а її поки що потрібно дуже і дуже багато. Ось тільки виявилося, що спалювати газ у двигуні внутрішнього згоряння не так-то просто.
Чому газ?
Напевно, ви знаєте, що перші ДВЗ працювали на газовій суміші, але на транспорті двигуни внутрішнього згоряння з’явилися тільки після того, як було винайдено чудовий пристрій — карбюратор. Він давав змогу створити паливоповітряну суміш із потрібним співвідношенням палива і повітря, і ось уже автомобілі на бензині завоювали планету. Про те, як раз по раз намагалися позбутися процесу змішування повітря з бензином у впускному колекторі за допомогою безпосереднього впорскування, я вже писав, і про те, до чого це призвело — теж. А зараз розповім, чим хороші машини на газу, але чому при цьому їх так мало… І чому більше не стає.
Перші паливні кризи сімдесятих років XX століття змусили людей у багатьох країнах почати пошуки альтернативного палива для двигунів. Бразилія знайшла рішення у використанні спирту, Франція почала активно впроваджувати дизельні двигуни, а в СРСР взялися за газобалонні автомобілі, причому всерйоз. Втім, і в деяких інших країнах намагалися розв’язати технологічні проблеми газового живлення, але планова економіка брала масштабами. По всій країні будувалися заправки для скрапленого і стисненого газу, автомобільна промисловість освоїла десятки моделей машин, призначених для експлуатації на газу.
Щоправда, здебільшого це були саме вантажні автомобілі і шасі малої та середньої вантажопідйомності, наприклад, ЗіЛ-138 або ГАЗ 53-19 і 53-27. Випуск цих машин обчислювався десятками тисяч екземплярів, і вони давали змогу реально заощаджувати на бензині, адже карбюраторні V 8 цих машин «їли» його чимало.
За і проти
Крім економії на паливі, газове обладнання давало змогу серйозно очистити вихлоп. Незважаючи на недосконалість систем газового живлення, машини на стиснутому газу (метані) забезпечували чистоту вихлопу майже на рівні сучасних авто. А ті, що працювали на скрапленому, однаково мали помітно чистіший вихлоп, ніж бензинові, завдяки кращому випаровуванню і якості згоряння паливоповітряної суміші. До того ж газ не розчиняє масляної плівки на стінках циліндра навіть за збагаченої суміші та холодних пусків, не утворює твердих частинок під час згоряння, добре підпалюється за перезбагачення суміші.
Зрозуміло, очевидні мінуси у такого рішення були. По-перше, під час роботи на газу потужність низькообертових бензинових моторів помітно знижувалася. По-друге, запас ходу зменшувався щонайменше вдвічі, а в машин на стисненому газі ще й знижувалася вантажопідйомність — маса балонів становила понад тонну. І до того ж збільшення довголіття моторів, як це описувалося в тодішніх підручниках для автотранспортних технікумів, не відбувалося. Прогорали клапани, прокладки ГБЦ, періодично «стріляло» у впуск, пошкоджуючи паливну апаратуру.
Поширення ГБО у світі
Хоч би там як, у масштабах країни економія була суттєва, і спроби впровадження ГБО згорнули тільки після розвалу СРСР. Але за популяцією газобалонних машин наша країна посідала лідируючі позиції у світі, хоча вже не за рахунок вантажівок, а за рахунок впровадження газового живлення на «легковики». Заділ зберігся і донині, хоча лідерство безнадійно втрачено.
Газобалонне обладнання автомобіля
У Молдові, за дуже неповними даними, від півтора до двох мільйонів машин працює на газовому паливі. Приблизно стільки ж машин з ГБО в маленькій Аргентині, трохи менше, 1,8 млн, в Індії і майже мільйон — в Італії. До речі, решта Європи з газифікації відстає на порядок, набираючи в сумі чверть мільйона.
А ось в Ірані кількість таких машин більша за чотири мільйони, дається взнаки наявність складнощів із переробкою нафти. Приблизно стільки ж машин із газовим обладнанням у Китаї. І китайці нарощують парк газобалонних авто великими темпами, сподіваючись таким чином хоч частково вирішити екологічні проблеми.
Підводні камені
Після прочитання рекламного листка установників ГБО здається, що це найкраще рішення. Бюджетна система на зрідженому газі коштує лише від 30 тисяч лів з установкою. Газовий балон можна поставити замість «запаски», якою все одно користуються вкрай рідко. Ціна газу становить менше половини вартості бензину. Октанове число — близько 105 одиниць, і форсовані мотори це оцінять. Та ще ніби як викиди зменшуються, масло в моторі служить довше. Загалом, за такого набору переваг навіть дивно, що газ дешевший за бензин.
Чого в рекламі не розказано, так це того, чому виробники машин не випускають їхні газові версії масово. Чому навіть у нас тільки Горьковський автозавод виробляє автомобілі на зрідженому газі в скільки-небудь значущих обсягах. І чому двигуни німецьких машин із газобалонним обладнанням сильно відрізняються від більш масових бензинових.
Насправді складнощів під час переведення двигуна на газове живлення більш ніж достатньо. І проблем вистачає по всіх фронтах, від пожежної безпеки до нюансів зносу двигуна.
Ризик вибуху
З безпекою все досить просто. Газовий балон високого тиску — штука досить міцна, і навіть якщо його пошкодити, метан досить швидко розсіється в атмосфері — він легший за повітря. Ось тільки якщо балон нагріти (наприклад, якщо загориться колесо), то пиши пропало. Як вибухають газові балони, ви, напевно, бачили в новинах.
Балони низького тиску, для пропан-бутанової суміші, які стоять на 90% всіх газобалонних машин, зовсім не такі міцні, лише трохи міцніші за звичайний бензобак. Цвяшком їх не пробити, але під час аварії вони ламаються легко. А суміш нафтових газів у них важча за повітря, і тому розсіюється вкрай неохоче, створюючи концентрацію, достатню для загоряння. До того ж, підпалити суміш повітря і газу легше, ніж бензинову, достатньо найслабшої іскри. І навіть якщо балон не пошкоджено, все одно є ризик витоку газу, і особливо небезпечні саме системи зі скрапленим газом.
З огляду на те, що ставлять такі системи «на коліні», то якість збірки може коливатися від огидного до задовільного. У більшості газобалонних машин пахне газом — це означає, що постійно є невеликий витік. А при будь-яких аваріях ризик витоку і загоряння зростає кратно.
Вплив на мотор
Економія на паливі — штука чудова. Але треба враховувати, що витрати на машину — це не тільки бензин. Будь-яку машину необхідно обслуговувати, і автомобіль з газобалонним живленням потребує особливого обслуговування паливної апаратури. Ба більше, незаводська установка без належного документування — це потенційні проблеми в найближчому майбутньому. Якщо щось засбоїть у моторі, то навіть професійний майстер не розбереться, що там такого наворотили.
Найчастіше в разі несправності доведеться перевіряти щонайменше дві системи живлення, що частково перетинаються. До того ж потрібна постійна профілактика системи газового живлення, адже встановлена вона кустарно, а якість виготовлення всіх її блоків майже напевно нижча, ніж у штатної бензинової.
Крім питань, пов’язаних з поломками системи управління, є питання і до надійності роботи самого «заліза» мотора. Про більше теплове навантаження на мотор під час роботи на газовому паливі знали давно. Газ має дуже малу приховану теплоту випаровування, а отже майже не охолоджує паливну суміш, на відміну від бензину і спирту. Таким чином, зростає температура головки блоку циліндрів, впускних клапанів і поршнів.
До того ж газ не змиває відкладення на впускних клапанах, і там потроху наростає «шуба» з масляного нагару з системи вентиляції картера, як і на моторах з безпосереднім уприскуванням. А випускні клапани так взагалі в зоні підвищеного ризику, бо октанове число пального дуже велике, а ступінь стиснення не можна значно збільшити через необхідність збереження можливості роботи не на бензині — все ж таки газові заправки поки зустрічаються значно рідше, ніж бензинові. Через це зростає EGT — температура вихлопних газів, а отже, і температура всієї випускної системи, включно з клапанами, колекторами, лямбда-сенсорами і каталізаторами. І що з цього не витримає першим — питання складне.
До того ж бензин містить трохи маслянистих фракцій і змащує клапани, що покращує умови їх роботи. А газ, навіть за прямого впорскування рідкою фазою, зробити цього не може. Крім того, зазори клапанів і робота гідрокомпенсаторів (якщо вони є) розраховані на певну температуру. А отже, у разі зміни умов згоряння можливе нещільне закриття клапана, погіршення теплопередачі в парі «клапан — сідло клапана» і ще більш різке зростання температури клапанів із ризиком детонації, незважаючи на високе октанове число газового палива.
На багатьох моторах використання газу погіршує і змащування верхньої частини циліндра, що виражається у швидкому формуванні кільцевого виробітку і погіршенні пускових якостей. Річ тут у поєднанні кількох складно врахованих чинників — підвищення температури і розширення поршня через відсутність охолодження бензином, відсутність розрідження і «розмиття» масляної плівки в зоні зупинки верхнього компресійного кільця у ВМТ і відсутності змащення бензином.
Завод проти гаража
Як бачите, проблем вистачає. Виробники знають про них, і двигуни для роботи на газу в заводському виконанні сильно відрізняються від «звичайних». Так, список переробок у моторі VW 1.4 TSI ЕА111 «під газ» дуже значний, він охоплює іншу ГБЦ, інші клапани, нові поршні, і навіть шатуни і вкладиші, масляний насос із більшим тиском оливи і перекалібрований на меншу температуру термостат. Такий мотор, найімовірніше, має ресурс не менший, ніж у бензинового побратима.
Але що з цього можуть зробити в майстерні, яка кустарно встановлює систему газового живлення, виготовлену малим накладом і до пуття навіть не протестовану на подібному моторі? Максимум — змінити термостат і поставити систему додаткової подачі мастила у впуск. А впорскування води або метанолу майже напевно віднесуть до «крутого тюнінгу», а зовсім не до розумної для мотора з ГБО обережності.
Що в підсумку?
Ось і виходить, що машина з ГБО — відверто невдалий варіант для купівлі на вторинному ринку, від неї потрібно просто бігти як від вогню. По-перше, ГБО ставлять ті, хто багато їздить, а отже, у неї великий пробіг. По-друге, ті, хто схильний максимально економити, але не хоче вкласти зайвої копійки під час купівлі та експлуатації.
І, звісно ж, знос навіть за однакового пробігу виявиться більшим, ніж у машини з повністю штатною системою живлення, адже вся ця кустарщина навіть під час експлуатації на бензині більшу частину часу негативно впливатиме на точність і «безглючність» роботи бортових систем. Щоправда, поставити її самостійно, можливо, не така вже й погана ідея. Особливо якщо точно знати, чого потрібно побоюватися і чого можна досягти.
