Сжиженный метан в грузовиках. Какие есть нюансы и сколько можно проехать на одной заправке 10:55, 10 сентября 2020 Версия для печати

Газификация автомобилей развивается двумя путями: двигатель работает либо исключительно на газе, либо по газодизельному циклу. Оба имеют свои плюсы, но второй путь для перевозчиков интереснее — у такой машины больший запас хода.

Летом этого года Volvo Trucks поставила в Россию 14 тягачей Volvo FH LNG. Ранее Iveco отгрузила российским перевозчикам более 150 своих газовых грузовиков, включая Iveco Stralis NP LNG. Есть примеры и внутри страны: КАМАЗ активно продвигает газовый магистральный тягач КАМАЗ-5490 NEO, а «Группа ГАЗ» в августе этого года начала производство нового городского автобуса ЛиАЗ-5292 LNG. Что это — временное явление или тенденция?

Думается, что второе. Правда, идею внедрения сжиженного газа в моторы все трактуют по-разному. Один из лидеров европейского рынка газомоторной техники, компания Iveco, строит исключительно монотопливные газовые двигатели. Они работают как на сжатом, так и на сжиженном природном газе с искровым зажиганием и степенью сжатия около 11. Еще один представитель большой семерки — Scania пошла по такому же пути: монотопливный двигатель, искровое зажигание, степень сжатия 12,6. Производители, у которых нет собственного моторного производства, устанавливают двигатели компании Cummins. Она поставляет полную линейку газовых моторов с рабочим объемом от 5,9 до 9,1 л. с. искровым зажиганием. Российские машиностроители — КАМАЗ и «Автодизель» движутся в этом же направлении. А вот Volvo Trucks пошла путем совершенствования газодизельного цикла с подачей в цилиндры двигателя запальной дозы дизельного топлива.

Iveco строит исключительно монотопливные газовые двигатели. Они работают как на сжатом, так и на сжиженном природном газе LNG (Liquid Natural Gas).

Еще три года назад Volvo Trucks запустила в серию грузовики Volvo FH и FM на сжиженном природном газе. Система питания таких машин включает криобак, рассчитанный на 115 кг (275 л), 155 кг (375 л) или 205 кг (495 л) сжиженного газа, и бак для дизельного топлива емкостью 170 л. Запас хода грузовика с самым вместительным криобаком составляет около 1000 км.

Технологии, применяемые при хранении газа в криобаке, сохраняют постоянную температуру топлива до –160 °С, обеспечивая отсутствие чувствительности топлива к температуре окружающей среды.

Основой для битопливного двигателя Volvo Trucks стал серийный 6‑цилиндровый рядный дизель D13К рабочим объемом 12,8 л. с. системой впрыска Common Rail. Модернизация коснулась головки блока цилиндров и топливной аппаратуры. Газовая система состоит из криобака, в котором сжиженный природный газ хранится при температуре от –140 до –120 °С и давлении 4–10 бар. Там же определенная часть жидкой фазы переходит в газообразное состояние. По отзывам специалистов, технологии, применяемые при хранении газа в криобаке, сохраняют постоянную температуру топлива до –160 °С, обеспечивая отсутствие чувствительности топлива к температуре окружающей среды. Процесс этот практически непрерывен, количество испаряемого топлива зависит от уровня сжиженного метана, интенсивности потребления газа двигателем, температуры и давления заправляемого метана. При превышении в криобаке давления в 16 бар избыток газа сбрасывается в атмосферу через предохранительный клапан.

Природный газ — реальная возможность значительно сократить затраты на топливо, говорят эксперты «Скания».

Первые 14 автомобилей Volvo FH LNG не так давно пополнили автопарк подмосковной компании «ЭйСиРейл». Седельные тягачи с колесной формулой 4х2 оснащены 13‑литровыми двигателями мощностью 460 л. с. экологического класса Евро-6, которые выдают 2300 Нм крутящего момента. Баки сжиженного природного газа рассчитаны на хранение 205 кг топлива.

Выбор в пользу автомобилей Volvo FH LNG был сделан еще и потому, что в Московской области — основном регионе транспортных операций «ЭйСиРейл» — были открыты сразу две газозаправочных станции оператора LNG-инфраструктуры, компании «Новатэк». LNG — Liquid Natural Gas. Обладая запасом хода до 1000 км, тягачи Volvo FH LNG планово заезжают на дозаправку сжиженным природным газом.

Широкому коммерческому использованию СПГ в нашей стране пока препятствует более высокая стоимость производства автомобилей, работающих на СПГ, а также необходимость хранения топлива в дорогостоящих криогенных резервуарах.

Однако с учетом повышения экологических требований к двигателям доля автомобильного транспорта, работающего на СПГ, особенно среди тяжелых грузовиков и автобусов, будет возрастать. Опять же, недавно кабинет министров РФ увеличил размер субсидий регионам для перевода автотранспорта с традиционного топлива на газ с 25 до 75 млн руб. Вполне вероятно, что к 2024 году объем потребления природного газа в качестве моторного топлива составит 2,7 млрд м3. Предпосылки к этому есть.

Роберто Каматта, бизнес-директор ООО «Ивеко Руссия»

— Мы предлагаем решения для газомоторного топлива не только для магистральных перевозок, но также и для сферы дистрибуции. Согласно нашим внутренним расчетам, один газовый тягач в сравнении с дизельным может сэкономить 2342 тыс. руб. в течение пяти лет при пробеге 150 000 км. Представьте, какова будет экономия в пересчете на весь парк! Согласен, что первоначальные вложения довольно высокие, особенно если речь идет о технике на сжиженном природном газе, баллоны для которого должны быть сверхпрочными. Но если перевозчик подсчитает общую стоимость владения, то увидит реальную экономию. В Европе это решение очень востребованно, и мы полагаем, что доля газомоторного парка в России будет уверенно расти. Так что мы не зря показали на недавней выставке одну из наших новинок — Iveco Stralis NP LNG.

Юрий Панов, кандидат технических наук, профессор МАДИ

— Думаю, что многие боятся газа. Это общепринятые стереотипы, базирующиеся на не очень удачном опыте прошлых лет. К счастью, есть молодые специалисты, знающие положительный и, в том числе, зарубежный опыт. Метан себя окупает на больших ежедневных пробегах. В этой связи его очень интересная ниша — коммунальная техника. Сегодня в Москве и других городах не спешат покупать газовые КАМАЗы. А ведь ими удобно подметать улицы вблизи АГНКС. Другая тема для метана — доставка легких грузов, возможно, каршеринг. Хотя есть регионы, где природный газ внедряется хорошо. Это, например, Белгород, Воронеж, Новгород Великий, Владимир. Для популяризации использования газа на транспорте сделать, конечно, надо еще много. Пока не совсем понятен процесс сертификации газобаллонного оборудования. Нужна ли нам сертификация ГБО итальянского, голландского, польского производства, если они уже прошли омологацию в Евросоюзе по 115‑му правилу ЕЭК ООН? Ведь наш Технический регламент Таможенного союза (ТР ТС 018) пишет, что на ГБО действует именно 115‑е правило.

[ВИДЕО] Заправка автомобиля сжиженным природным газом (СПГ / LNG)

Поиск по тегам

Последние комментарии

Надежда Никулина

Очень симпатичная небольшая метановая заправка.

[ВИДЕО] Заправка автомобиля сжиженным природным газом (СПГ / LNG)

В рамках тематических мероприятий автопробега «Газ в моторы» на АГНКС при Московском газоперерабатывающем заводе проведена показательная заправка двух грузовых автомобилей (Скания и Ивеко) сжиженным природным газом.

Заправочный комплекс по производству СПГ (криоблок) представляет собой малогабаритную установку, которая объединяет в себе блок сжижения газа и модуль для заправки автомобилей. Разработан и изготовлен этот комплекс по заказу ООО «Газпром газомоторное топливо» уральской научно-производственной компанией «НТЛ» (г. Верхняя Салда, Свердловская область).

Комплекс открыт в октябре 2018 года, он заправляет СПГ транспорт, криовозы для транспортировки топлива, а также передвижные криозаправщики. Для оптимизации процесса наполнения крупногабаритных емкостей «МГПЗ» планирует присоединить к модулю криоцестерну для хранения готового топлива.

При заправке соблюдаются меры безопасности. Термические ожоги бывают как горячие, так и холодные. Воздействие таких низких температур не менее опасно, чем взаимодействие с открытым огнем. Помните, фильм про терминатора?!

Сначала идет очистка поверхности путем обдува сжатым воздухом. Затем вставляется возвратный шланг, откручивается перекрывающий вентиль и вставляется непосредственно заправочный гофрированный шланг. Надо отметить, что все агрегаты и соединительные звенья, контактирующие с криогенной жидкостью должны быть выполнены из особо-стойких материалов, выдерживающих перепады давления и температур, не подверженные хрупкому разрушению.

В автомобильный бак объемом 175 л входит 80 кг СПГ, время заправки составляет примерно 7 мин. В 9-й серии нашего цикла «Эковестник» на примере автобуса Лотос, представитель компании РариТЭК рассказывал об устройстве криобака. В двух словах — это такой термос, который может удерживать нужную температуру в течение 30 дней. Затем, если машина долго находится в простое, газ постепенно начинает стравливаться.

Что представляет собой блок сжижения газа ?! Установка на базе дроссельно-эжекторного цикла работает следующим образом: природный газ очищают от примесей углекислого газа и сероводорода, осушают, сжимают в компрессоре высокого давления. На входе установки давление газа 200-250 бар. Расход газа на входе 1200-2500 норм. м куб/час

Далее газ охлаждают в системе теплообменников, первая ступень до -40 градуса, следующая до -70 градусов, а затем газ попадает в активное сопло эжектора, резко расширяется и за счет этого охлаждается до -163 градусов. Образовавшаяся при этом парожидкостная смесь разделяется в сепараторе. Жидкую фазу из сепаратора в качестве продукта отводят в систему хранения и затем потребителю. В свою очередь паровая фаза из сепаратора обратным потоком направляется в теплообменник для рекуперации холода. Раньше этот цикл использовался в космических технологиях СССР. Такой же механизм применялся в гелиевых рефрижераторах, где также использовались эжекторы. Замечательный пример трансформации многолетнего опыта работы в области космических технологий до узко-прикладных народно-хозяйственных нужд. Давление газа на выходе 4-12 бар. Средняя производительность 300-600 кг. сжиженного газа в час.

Комментарии

There are many variations of passages of Lorem Ipsum available, but he majority have uform, by injected

Как перевести свой автомобиль на СПГ и что для этого нужно

Насчёт техники на сжиженном природном не раз возникало много неоднозначных мнений и вопросов, и да, есть от чего. При ощутимых гипотетических плюсах, есть и ощутимые минусы владения таким транспортом. Тем не менее, если вы задумываетесь о переоборудовании на # ГБО, то мы попытаемся рассказать о самом важном в этом вопросе.

Зачем переходить на СПГ?

Больше всего смысла в переходе на # СПГ есть у тех, кто имеет дело с большим пробегом и серьёзными топливными затратами. Делаем выводы, установка газового оборудования будет выгодна владельцам грузовиков, автобусов и отчасти ТС сегмента LCV. Но первоочерёдно пользу в бюджете ощутят те, кто занят перевозками за границу. Как говорят, там цена бензина и СПГ разнится колоссально, соответственно, переоборудование в некоторых случаях может окупить себя буквально за один-два долгих рейса. В России пока самая болезненная печаль состоит в том, что даже если перевести автомобиль на СПГ, то заправлять его будет проблематично, инфраструктура заправочных станций на данный момент слаба, хоть правительство утверждает, что этот вопрос постепенно решат.

Что нужно для перевода авто на СПГ?

Во-первых, как говорят эксперты, экономить на ГБО (газобалонном оборудовании) ни в коем случае нельзя. Можно моментно сэкономить 10-15 тысяч, а потом «попасть» на очень болезненные траты в лучшем случае. Сперва нужно найти баллоны, которые могут выдержать не менее 200 атмосфер. Стальные показывают себя лучше всего, а их объём широко варьируется. Тем не менее, у них есть свой недостаток, и это масса. Тут не забываем о системе «Платон», платить придётся больше, а груза брать меньше. Ну, чтобы рама пополам не согнулась или шины не лопнули. Также из-за ГБО «приёмистость» машины может упасть, но двигатель получит дополнительную мощность за счёт высокой «калорийности» метана.

Также важно упомянуть, что топливные баллоны сейчас заправляют не более чем на 80%, остаток называют «газовой отсечкой» он нужен для безопасности при высоких температурах и т. д.

Есть и ещё один нюанс: газомоторному грузовику совершенно нельзя долго стоять, сжиженный метан хранится в баках под давлением в 10 бар, его предельное время хранения составляет 5 дней. Если об этом забыть, может случиться взрыв.

Далее необходимым пунктом в переоборудовании идут редукторы, для метанового СПГ лучше всего подойдут двухступенчатые со смесительными камерами. Они имеют разную мощность, от 9 до 30 куб. м/час, их выпускают для грузового и легкового транспорта обычно. Отметим, что если рассматривать легковые автомобили, то сюда часть подходят и одноступенчатые, легковушки меньше «едят» да и устанавливать такие устройства проще, но тут от случая к случаю.

Помимо баллонов и редукторов вам понадобятся электронный блок управления и модуль газовых электромагнитных форсунок, принцип их работы во много похож на бензиновые. Согласно УЭК ООН No 115, автомобили, у которых есть распределённый впрыск топлива, по закону можно оборудовать ГБО не ниже 4-ого поколения. Такие могут работать со штатным блоком управления ДВС через диагностический разъём OBD-2.

Системы разных поколений, плюсы и минусы

Поколение «4+» завязано на работу с блоком управления двигателем, только такую систему можно установить на автомобиль с непосредственным впрыском.

ГБО 5 поколения способны впрыскивать газ в жидкой фазе, это их самая главная особенность. Для автовладельца это означает бОльшую экономию топлива, ведь его подачу можно дозировать гораздо точнее. Помимо этого, такие системы хорошо себя показывают при низких температурах, газ идёт к двигателю под постоянным высоким давлением. В конструкции применён газовый насос, который устанавливают в баллоны на подобии топливных насосов в бензобаках. К слову, каждые 10 000 км из нужно будет менять, стоят они около 1000 р. Из минусов — первоначальные вложения. Стоить такая установку будет существенно дороже четвёртого поколения. Второй минус, скорее, от обстоятельств, качество российского газа может свести на нет преимущества установки.

ГБО 6 поколения также хорошо показывает себя в морозы и также впрыскивает газ в жидком состоянии, однако происходит это через штатные форсунки. Две топливные системы практически полностью интегрированы друг в друга, это хорошо влияет на рабочие показатели автомобиля.

Также отметим, что ГБО пятого и шестого поколения потребуют специальных баллонов, в которые и будут устанавливать вышеупомянутые газовый насос. В случае систем четвёртого поколения, используют тороидальные или цилиндрические баллоны, на них устанавливают мультиклапан, датчик уровня и расходный вентиль. На грузовых автомобилях баллон обычно устанавливают на место бензобака.

Сколько это всё стоит, где сделают и как не пролететь по закону?

Установка простой системы обойдется вам в приличную сумму, для # LCV вроде «ГАЗели» придется выложить 90-300 тысяч рублей (в зависимости от оборудования, услуг посредников, узаконивания и т. д.), более тяжёлые грузовики, соответственно, дороже. В Сети есть немало онлайн-калькуляторов, правда, они не учитывают некоторые затраты, так что смело плюсуйте к результату несколько десятков тысяч рублей. Специалисты советуют покупать газовую установку производства Италии или Голландии, как уже было сказано — лучше заплатить чуть больше. Однако баллоны можно выбрать российские, они не уступают качеством.

Самым лучшим решением для вас может стать покупка всего оборудования, собственно, у авторизованного установщика. В этом есть как плюс удобства, так и гарантий. В конце концов, если вы притащите устанавливать самонайденный ГБО комплекс, то мастер не даст вам долгосрочных гарантий его работы, если вообще возьмётся за работу. А вот если брать всё в одном месте, то и за результат можно будет спросить с СТО и гарантию они дают охотнее, причем доходит она до 5 лет.

Чтобы всё было безопасно и легально, нужно обратиться в ближайшую аккредитованную лабораторию, там проведут экспертизу автомобиля на предмет возможности переоборудования. Услуги могут стоить от 80 до 150 тысяч рублей, в зависимости от типа вашего ТС и жадности проверяющего. После экспертизы можно приступать к монтажу ГБО.

К моменту установки всё оборудование должно быть сертифицировано. Если продавец говорит вам, что всё и так в порядке, можете попросить заверенные копии сертификатов. Компоненты должны иметь маркировку 67R-01. Запомните, если маркировка будет 67R-00, то автомобиль не пройдёт оценку безопасности.

После экспертизы можете либо искать установщика, либо убедившись, что вам продают сертифицированное оборудование, давать зелёный свет на его установку. Важно, чтобы у СТО, где будут проводить работы, был сертификат на проведение таких операций. Там должно быть указано, что услуга выполняется по коду ОКУН (017603) или ОКПД2 (45.20.11.511…45.20.11.513 или 45.20.21.511…45.20.21.513). Обязательно потратьте время и убедитесь в этом, без этой детали узаконить переоборудование не получится.

Когда дело сделано, установщик должен будет составить заявление-декларацию, в которой будет указан объём проведённых работ и новые характеристики автомобиля. Обратите внимание, что там обязательно должна быть увеличена снаряжённая масса машины. Также от станции технического обслуживания нужно получить свидетельство о проведении периодических испытаний ГБО по единой форме Евразийского экономического союза. Там должна быть указана вся информация об оборудовании и баллоне, номер которого должен быть таким же, как в паспорте и на табличке, прикреплённой к баллону в ГИБДД.

После этого получаем протокол проверки безопасности конструкции ТС и представляем машину в ГИБДД вместе со всеми документами, которые вы получили. Там в ПТС и в свидетельство о регистрации внесут нужные изменения. На все «узаконивания» уйдет несколько дней.