Автогаз: какой бывает и какой лучше для автомобиля

Оказывается, когда говорят об автогазе, водители разных автомобилей и из стран могут иметь в виду совершенно разные вещи. Давайте вместе упорядочим наши знания относительно газообразных топлив для автомобилей.

Существут несколько видов газообразного топлива для двигателей внутреннего сгорания: пропан-бутан, метан, водород и генераторный газ. Также есть разные формы хранения газов в баке на борту автомобиля. Об этом и поговорим. Оговорим, однако, что не каждый автогаз можно приобрести на АЗС в Украине, даже если это будет фирменная брендовая сеть. А некоторых видов газа не удастся найти на заправке никогда.

Пропан-бутан

На самом деле это смесь двух газов, которая с успехом используется в качестве моторного топлива. Пропан-бутан является сопутствующим продуктом переработки нефти на нефтеперерабатывающих заводах, также этот продукт освобождается во время добычи нефти. Этот газ в автомобилях используется в сжиженном виде. И на АЗС, и в автомобиле он хранится в баллонах под давлением порядка 16 атм.

В сокращенном виде пропан-бутан обозначают как СНГ (в Европе LPG) – сжиженный нефтяной газ. Реже употребляется аббревиатура СУГ (рус.) – сжиженный углеводородный газ. Именно под СНГ переоборудуют свои легковушки украинские автомобилисты, когда устанавливают ГБО, и именно СНГ/LPG подразумевается, когда речь идет об автогазе. Цена за литр пропан-бутана (аналог 1 л бензина) в Украине и Европе обычно составляет около 50-60 % от цены бензина А-95.

Пропан-бутан продается на большинстве АЗК в Украине, также существуют отдельные «газовые» заправки.

Сжиженный пропан-бутан (LPG) – самый распространенный в мире вид газового топлива для авто. Среди его преимуществ – небольшой баллон

Метан

Его называют еще природным газом, хотя и пропан с бутаном отнюдь не искусственные. Метан добывают как полезное ископаемое, и это тот самый газ, что приходит в наши дома по трубам. Собственно, есть способ, как использовать для автомобиля газ из трубы, но об этом ниже. В Украине метан на транспорте используется в сжатом до 200 – 250 атмосфер виде, его еще называют компримированным. Такая форма хранения требует громоздких и тяжелых емкостей – баллонов с толстыми стенками.

Сжатый метан (природный газ) CNG нечасто используют на легковых авто, поскольку для него нужны тяжелые и громоздкие баллоны

Поэтому абсолютное большинство переоборудований “на метан” приходится на грузовые машины и автобусы. Сжатый метан маркируется как СПГ — сжатый природный газ, за рубежом эта аббревиатура имеет вид CNG. Цена сжатого метана в Украине сейчас примерно равна цене пропан-бутана, но в некоторых странах она в 1,5 – 2 раза ниже в цене, чем пропан-LPG.

Кроме того, метан на транспорте используется и в сжиженном виде, в таком случае его называют LNG — Liquified Natural Gas. Для сжижения газ охлаждают до – 160 о С, а затем закачивают в соответствующие емкости. Именно под такое топливо LNG выпускают свои газифицированы машины многочисленные европейские и некоторые азиатские автобренды, хотя заводских версий под сжатый метан CNG тоже достаточно.

Водород

Автомобили, использующие водород в качестве топлива для двигателя внутреннего сгорания, сегодня изрядная редкость – так же, как и водородные заправки. Но такие выпускались или выпускаются до сих пор – под уважаемыми марками BMW, Toyota, Hyundai, Mazda. Они используют сжиженный водород, для чего на борту нужно иметь громоздкие и тяжелые баллоны с многослойной термоизоляцией.

Кроме того, водород настолько летуч, что просачивается через любые соединения: за десять дней из бака машины испаряются половина его содержимого. Интересно, однако, что водород можно получать дома – путем электролиза воды или из природного газа, для чего существуют специальные “домашние” установки. В большинстве стран, где водород для автомобиля можно купить, он стоит дороже бензина.

Водород в качестве топлива для автомобильных ДВС вряд ли имеет реальную перспективу в ближайшее десятилетие, но свои преимущества у него есть

Генераторный газ

Это газ, который автомобиль производит у себя на борту. Другими словами, это автомобили, которые работают на дровах. Газовый генератор, заряженный дровами, обеспечивает такие условия их сгорания, что в качестве продукта сгорания выделяется горючий газ. Его и используют в качестве топлива для двигателя. Этот газ называют также газогенераторным. Его не хранят в баллонах или других емкостях, газген устроен так, что весь выработанный им газ сразу потребляется двигателем.

В принципе, газовым генератором можно оборудовать любой карбюраторный автомобиль, но значительную часть полезного объема кузова отберет газовый генератор. Калорийность генераторного газа намного ниже, чем бензина, поэтому тяговые характеристики машины при его использовании заметно ухудшаются.

Во время войн и экономических потрясений газогенераторные автомобили выпускались серийно. ЗИС-21 и ГАЗ-42 вместо бензина потребляли дрова

Можно ли газ из трубы заправить в авто

Да, можно. Природный газ в трубе – это тот самый метан, который закачивают в баллоны на газонаполнительных заправочных станциях. Но проблема именно в том, что в баллонах на борту авто надо достичь давления 200 – 250 атм, а для этого нужен особый компрессор. Тем не менее подобные устройства существуют, и даже известны примеры построенных на их основе коммерческих заправочных станций.

Названия газов, выступающих как моторные топлива

C жиженный нефтяной газ, Сжиженный углеводородный газ ( Liquified Natural Gas )

«Газель-Некст» для ралли-рейда: дипломная работа

«Газель-Некст 4×4»

Как только вернулся с тестов из Ульяновска, где строят спортивные машины ГАЗа, мне не терпелось поделиться эмоциями, но неожиданно раздался звонок от студента МАДИ: «Болею за вашу команду третий год, долго присматривался к горьковским гоночным машинам. На московской выставке детально изучил боевой „Соболь 4×4“ и решил делать дипломный проект по новому поколению спортивных машин — „Газели-Некст“: она мне очень нравится. Найдете время, чтобы ответить на ряд вопросов?».

Не сомневайтесь, коллега. Слушайте и записывайте. В новом болиде, на котором команда отправится в «Шелковый путь», гора отменных конструкторских решений. Ваша дипломная записка перевалит за традиционный 100-страничный лимит.

Почти 260 л.с. и 450 Н·м приходятся на 2700 кг. На таком снаряде можно писать круги не только на грунте — запросто и на асфальте.

Что должен уметь раллийный аппарат? Мчаться опрометью по полю, перескакивать реки, уверенно ползти по грязи, песку? Верно, но в первую очередь быть надежным. На этом прежде всего и акцентировали внимание при проектировании и постройке. Ведь любая поломка в рейде — и прощай не то что высокое место, а сами состязания. Опоздал на 30 минут на старт — сняли, не взял три-четыре контрольные точки на трассе — тоже привет. Чинить машину в ходе гонки можно только своими силами или с помощью братьев по оружию, мчащихся следом. Вмешательство штатных механиков команды запрещено. А много ли наработают вымотанные пилот и штурман с минимальным набором инструментов?

Поэтому выбирали лучшие агрегаты и строили машину именно c учетом высокой надежности. Пусть не покажется странным, но основные узлы остались штатные — газелевские. Скажем, мотор, мосты, рулевое управление, тормоза. Они отлично проявили себя еще в прошлом году да и в этом держались достойно на этапах чемпионата страны.

ФЕРМЕРСКОЕ ХОЗЯЙСТВО

Самая большая диафрагма — силовой крест, придающий жесткость кузову, — за кабиной. Всего их три. Один даже под кабиной.

Основа основ оффроудного снаряда — рама. У «Газели» она подходящая, в стандарте крепкая, а если усилить, где надо, танки можно возить. Учитывая опыт строительства предыдущей машины — «Соболя 4×4», конструкторы сделали раму коробчатой не по всей длине, а лишь в самых нагруженных зонах: в середине, местах креплений подвесок и силового агрегата. Удлинили ее примерно на метр, чтобы удачно скомпоновать узлы, повысить устойчивость машины (особенно на высокой скорости), поднять проходимость.

Да-да, именно проходимость. В раскисшей грязи, растянувшейся на километры, машина с длинной базой будет меньше вертеться, а небольшую яму с жижей или брод перескочит и не заметит. Пока передние колеса месят грязь, задние будут толкать по твердой поверхности; задние завязнут — передние уже выскочат на сухое. Гонщикам понравилось обходить соперников вот этим приемом.

Само собой, плоскую раму нужно сделать жесткой. Эта функция за диафрагмами (в обиходе их называют крестами) пространственной фермы защитных дуг. В «Газели-Некст», в отличие от «Соболя-Бизнес», уже три креста, а не два: один сразу за кабиной, второй возле заднего моста, а третий в передней части машины. Но не вертикальный, а горизонтальный, под полом кабины.

САМЫЙ СИЛЬНЫЙ

Над силовым агрегатом трудились всем миром — конструкторы ГАЗа, УАРЗа и «Камминса». Ведь от его мощи будет зависеть скорость и победное время машины.

В газовском исполнении американский 2,8-литровый дизель ISF на «Нексте» выдает 120 л.с. А в номинале на автомобилях других марок он показывает результат под 160 л.с. Инженеры пошли на большее, раскрутили мотор на спортивном авто до 255 «лошадей».

Чтобы поднять мощность и момент мотора «Камминс», пришлось заменить штатное маленькое компрессорное колесо бóльшим.

Прием простой. В штатной турбине поменяли компрессорное колесо на большее, подняли производительность и повысили давление. Откалибровали впрыск топлива. Момент на коленчатом валу вырос до 450 Н·м. Почти как у тягача! Даже на третьей передаче «Некст» на асфальте способен спалить резину: колеса проворачивает.

Нагрузки на детали мотора возросли, температурный режим стал близок к максимальному. Поэтому эксперты тщательно подошли к выбору масла. Наилучшие показатели нашли у французского «Тотал». И вопрос даже не столько в совершенных технологиях, пакетах присадок, основе и т. п., сколько в подходе компании к автомобилю в целом. К конкретным условиям работы агрегатов авто французы предлагают всё сразу: и моторное масло (Total TP Star 10W-40), и антифриз (Glacelf Plus), и трансмиссионку (Total Transmission Syn Fe 75W-90), и даже смазки. Это еще одна гарантия высокой надежности машины.

Прототип будущей газовской коробки передач с промежуточными подшипниками на валах. Они скрыты в толстой пластине. Такая КП выдержит огромный крутящий момент.

Ясное дело, при возросшем крутящем моменте пришлось с сожалением расстаться с некоторыми качественными штатными узлами — раздаточной коробкой и тирсановскими карданными валами, рассчитанными на меньший напор. Их место заняли не менее достойные детали. Коробка передач спортивного болида — прототип будущей газовской КП с промежуточной опорой и жестко присоединенной к ней раздаткой. Схема работы — парт-тайм: передний мост подключаемый. Карданные валы ульяновской компании «Автодеталь-Сервис» — большего диаметра и с толстыми стенками. С новыми узлами удалось сократить длину всей силовой линии и уменьшить углы карданных соединений. Для длинноходных подвесок весьма важное состояние.

Еще компактная силовая линия позволила сместить мотор больше назад и, самое главное, поднять агрегаты до уровня рамы. Загляните под машину — не увидите ни одного торчащего узла. Угол рампы в сравнении с предыдущим «Соболем 4×4» вырос, и это при увеличенной базе.

НА ОТБОЙ

Если бы не ограничения организаторов «Шелкового пути» и «Дакара», ход подвески можно было бы довести и до 500 мм — как у хорошего кроссового мотоцикла. Но в соответствии с регламентом сделали ровно 300 мм. Наверное, удивитесь, но все держится на штатных газелевских рессорах. Многочисленные тесты убедили спортсменов оставить родные детали. Ведь относительно недавно завод поменял технологию их изготовления, конструкцию, характеристики.

Выросла скорость и дальность прыжков, поэтому потребовалось установить по два таких мощных амортизатора на колесо.

Выросла и скорость, поэтому пришлось заменить амортизаторы более энергоемкими, каждый подпружинен снаружи и оборудован выносным бачком. По два амортизатора на колесо. На сегодняшний день только с такими летающий «Некст» может ровно приземляться.

Длинноходный энергоемкий амортизатор позволил избавиться от дополнительных гидроупоров, примененных на предыдущем поколении спортивных машин ГАЗа.

Но и на земле аппарат должен оставаться на высоте. Какие хитрости могут помочь машине с зависимой подвеской сохранить большой дорожный просвет? Только высокие шины. «Некст» позаимствовал их у «Соболя 4×4» — вседорожные «Мишлен-Латитьюд Кросс» размером 7,5/100R16C. Они прочные, с хорошими сцепными качествами на любом покрытии, выдерживают долгое движение при пониженном давлении. Не смотрите, что рисунок протектора не злой, — с такими покрышками авто отменно катится по песку, не зарываясь в него. Еще важное качество: машина с ними чрезвычайно экономична. В нашем случае это 18 л на сотню против 26 л на зубастых. На борт можно брать меньше топлива.

РУЛЕВЫЕ

Рулевое управление в сравнении с прежним изменилось существенно. Схема практически такая же, как на вседорожнике «Джип-Чероки» прошлых славных лет. Компоненты родные, проверенные и надежные от «Газели». Суть переделок проста: сошку рулевого механизма развернули назад и снизили вероятность повреждения ее о камни, а в системе тяг исключили маятник, повысили точность реакции на руль. Одна тяга напрямую связана с другой и одновременно с поворотными кулаками.

Рулевое управление выполнено из родных деталей, но по схеме «Джипа-Чероки». Просто, надежно и с хорошей реакцией на дорогу.

Чтобы исключить возможные вибрации (и шимми), снизить воздействие ударов на руль, к тягам «привязали» демпфер. Так делают на многих подготовленных к ралли авто.

Наконец, в финале строительства «Газель-Некст» снабдили проверенной пневматической блокировкой «Спрут» не только в заднем мосту, но и в переднем. Алгоритм работы независимый. Можно включить сразу обе или раздельно, главное — молниеносно, в зависимости от быстро меняющихся условий. В этом у «Некста» неоспоримое преимущество перед другими машинами. В ралли-рейде блокировкой придется пользоваться часто.

Переключение передач, управление раздаткой тросовое. На ГАЗе есть подобные разработки и для серийных машин.

КАРЬЕРНЫЙ РОСТ

Для теста нового снаряда мы отправились на местный полигон — это большой песчаный карьер. Как кстати пришлась низкая ступенька кабины «Некст»! Иначе в подросшем авто мне пришлось бы подтягиваться на дугах, словно на турнике, чтобы вскарабкаться за руль.

Простор, характерный для рядовой машины, как нельзя лучше подошел пилоту. В большом объеме комфортно и не столь жарко (от кондиционера в салоне отказались), как в маленьком. Посадка удобная, легковая, дверь далеко. Даже если вращать руль с безумной скоростью, риск задеть локтем панель минимален. Еще в такой кабине безопасно: чем дальше от двери, тем больше шансов не «собрать» камни на шлем при перевороте. Словом, в статике все очень складно. А в движении? Слова «жутко приятно» — про этот снаряд. Если не включать передний мост, машина на полном дросселе не тронется с места. Колеса, дико вращаясь, превратят работу мотора лишь в пыль. А дернется, так будет выписывать пируэты, словно на льду. Восторг.

Передний и задний мосты, главные пары в них — заводские. Впрочем, как и весь передний ступичный узел.

Но только подключишь переднюю ось, становится страшновато: машина рвет и мечется, словно необъезженный жеребец. На первой сотне метров я так вцепился в руль, что пальцы побелели. Машина стала управляема, лишь когда подавил в себе страх.

Верно говорили эксперты, она очень стабильна на курсе. В заносе выравнивается газом даже вполпедали. Но самый захватывающий трюк — прыжки. У «Некста» идеальная развесовка: 45% массы на передней оси и 55% на задней. Летит машина, словно самолет на глиссаде, с легко задранным носом. То есть как надо.

До максималки дело не дошло. В карьере ведь нет взлетной полосы. Утверждают, 180 км/ч. Для ралли-рейдов больше чем достаточно. Но выбрать 12 секунд до сотни удалось даже мне. Добрый разгон для настоящего внедорожника.

На мой взгляд, работа удалась, и вам, господин студент, не будет стыдно на защите. А после нее не кладите диплом на полку, закачайте в обменник. Найдутся пытливые умы, воспроизведут записанное, улучшат, доработают и всем еще покажут.

Машина получилась длиннобазной, но в ралли-рейде это только на пользу. Высокая курсовая устойчивость особенно необходима на песчаных участках.

«Газель-Некст 4х4» — резвый, мощный снаряд, способный на равных конкурировать с именитыми раллийными марками. Особенно приятно, что это отечественный автомобиль.