Метан и пропан — принципиальные отличия! Просто о сложном!

В 2021 году количество автомобилей на газе в России выросло до 370,000. Экономия делает эксплуатацию автомобиля на газе более привлекательной. Выгода является главной причиной перехода на газ частных автовладельцев и компаний. После принятия решения об установке ГБО нужно решить, какой газ выбрать – пропан или метан? Эта статья поможет сделать выбор.

Чем пропан отличается от метана

Пропан – это сжиженный нефтяной газ без цвета и запаха, продукт переработки нефти. Используется в жидком состоянии в металлических баллонах под давлением. Рабочее давление 4-8 атмосфер в зависимости от сезона: летом давление больше, зимой меньше. Максимальное рабочее давление – 16 атмосфер.

Объем измеряется в литрах. Баллоны с пропаном заправляются до 80%, чтобы оставалось место для теплового расширения газа. Например, в 100-литровый баллон можно заправить около 80 литров пропана.

Метан – это природный газ без цвета и запаха. Он легче воздуха и чище по составу, чем пропан, практически не требует фильтрации. В баллонах он находится в сжатом газообразном состоянии. Рабочее давление 200 атмосфер, что требует более сложного, более надежного и дорогостоящего оборудования для установки на автомобиль.

Объем измеряется в кубометрах. Чтобы вместить 1 кубометр метана, в среднем нужно 4,2 литра баллонного пространства в гидравлическом эквиваленте. В 100-литровой баллон вмещает около 22-23 м3.

Пропан-бутан

Данный тип топлива чаще всего называют просто «Пропаном» или газом, подразумевая пропан-бутановую смесь. Это объясняется большой популярностью данного типа топлива и его доступностью по сравнению с метаном. Смесь пропана и бутана хранится в специальном резервуаре, который в большинстве случаев просто называют баллоном под давлением 16 атмосфер. Топливо находится в сжиженном состоянии, отсюда и название сжиженный нефтяной газ СНГ. Как уже понятно из расшифровки аббревиатуры СНГ — пропан-бутановая смесь является продуктом нефтепереработки. Октановое число пропан-бутана варьируется в диапазоне от 95 до 110. То есть, как вы понимаете, на данном топливе мотор будет работать с повышенной степенью сжатия. За счет последнего увеличивается КПД самого топлива, а также температурный режим двигателя. Стенки баллона, в котором хранится СНГ, имеют толщину порядка 3-х мм и вес в районе 30-40 кг, зависимости от того какой тип и объем баллона. Вместительность резервуара может достигать 120 л на авто с большим объемом двигателя, сам баллон может быть цилиндрическим или тороидальным. При использовании пропана расход топлива увеличивается примерно на 10-20%. Кроме того, из-за особенностей состава пропан-бутанового топлива мощность двигателя снижается примерно на 10-15%

Безопасность пропана и метана

Среди моторного топлива самый высокий класс пожарной безопасности 4 – у метана. У пропан-бутана класс 2 (чем меньше, тем опасней), у бензина 3. Метан легче воздуха, поэтому быстро улетучивается. Взрывоопасная концентрация пропана в воздухе составляет 2-9% от объема.

На пропановые баллоны в обязательном порядке согласно Правилам ЕЭК ООН №67(01) ставится мультиклапан безопасности со скоростным, пожарным и запорным электромагнитным клапанами, отвечающий за прекращение подачи газа при неработающем двигателе.

Тороидальный баллон пропан под днищем Лады Ларгус

На метановые баллоны согласно Правилам ЕЭК ООН №110 ставится вентиль безопасности с клапанами сброса давления. В состав любого газа включает одорант, для индикации его утечки, в случае появления в салоне запаха газа необходимо переключиться на бензин и ехать на диагностику в ГБО-сервис.

Читайте также:

Не горит подсветка панели приборов ваз 2170

Баллон метан в багажнике Лады Ларгус

Сравнительная характеристика метана и пропана

Чтобы сделать вывод о том, какой газ лучше для авто: пропан или метан, нужно сравнить между собой эксплуатационные характеристики метана и пропана, удельный расход газа на километр пробега и некоторые другие показатели.

Что общего

У метана и пропана при использовании их в автомобилях много общих качеств. Эксплуатируя автомобиль на метане или пропане, владелец получает неизменный выигрыш, ведь цена одного литра газа примерно вдвое ниже, чем стоимость литра традиционного топлива. Но пропан-бутан и метан сравнение с бензином выдерживают лишь в том случае, если для автовладельца не играют роль следующие факторы:

пунктов заправки машин газом в РФ намного меньше, чем традиционных АЗС;
в стране недостаёт центров по обслуживанию и ремонту ГБО;
при замене бензина на газ мощность двигателя снижается.

Первые два из перечисленных недостатков относятся в основном к автомобилям на метане или пропане, эксплуатируемым вдалеке от крупных городов или территориальных центров, где всегда в достатке имеются любые ЦТО и пункты заправки машин газом.

Какие отличия

Анализ того, чем отличается метан от пропана при использовании их в качестве автомобильного топлива, требует более глубоко разобраться с природой обоих газов и их свойствами. Пропан относится к органической группе алканов, выделяемых при переработке (крекинге) сырой нефти, второй способ его получения — из природного газа. Если концентрация пропана в воздухе достигает 2,1%, смесь считается взрывоопасной. Процесс извлечения пропана из сырой нефти предопределяет наличие в нём масел и различных попутных примесей, из-за этого возникает необходимость его дополнительной очистки при подаче в автомобильный мотор.

Метан относится к простейшим углеводородам, плотность его ниже, чем у воздуха. В силу этого обстоятельства он всегда устремляется вверх и скапливаться в ограниченном объёме не способен, у него нет цвета и запаха. Однако этих обстоятельств недостаточно, чтобы метан достиг такого же распространения в автомобилях, как пропан.

Добывают метан из-под земли и для того, чтобы он обладал запахом, в него вводятся специальные добавки — одоранты. Это предупреждает человека об опасной загазованности в зоне его пребывания, ведь при высокой концентрации метан ядовит. Чтобы получить из метана автомобильное топливо, его сжимают до 200 атм. и более, а для хранения используют прочные и тяжёлые баллоны.

Стоимость установки ГБО и топлива

Установка газового оборудования на метане в среднем стоит в 2 раза дороже оборудования на пропане. Например, установка пропана на Ладу Ларгус выйдет в среднем в 35-45 тыс. руб, а установка ГБО метан обойдется вам в 80-100 тыс. руб.

Читайте также:

Как определить уровень износа шин с помощью индикатора?

Но при этом сам метан стоит дешевле пропана:

Как показывает опыт, метан и пропан окупаются в один и тот же срок 1-2 года в зависимости от пробега автомобиля. Как инвестиция, метан при этом представляет собой более выгодное вложение

, так как после окупаемости за одинаковый пробег вы получаете трехкратную экономию относительно бензина, и двукратную относительно пропана.

Программы поддержки наших партнеров Газпром ГМТ позволяют облегчить перевод транспорта на метан и сделать его практически без затрат. Подробней о программах поддержки можете узнать у менеджера по телефону.

Стоимость

Метан

Отличается низкой ценой. Дешевле пропана и бензина. Стоимость ввиду низкого спроса практически не растёт. Экономия на бензине по сравнению с пропаном получается выше. Но всё портят ёмкости для хранения.

Метановые баллоны толстые, тяжёлые. Занимают много места, дорогие. Всему виной высокое давление метана. Можно купить баллон из композитного материала. Он легче, но стоит в 3-4 раза дороже. Ложкой мёда может послужить то, что срок службы цилиндрического баллона составляет 15-25 лет. За это время обладатель пропанового ГБО сменит 2-3 тороидальных ёмкости.

Пропан

Стоимость в среднем в 2 раза ниже бензина А-95. Баллоны лёгкие, небольшие и ёмкие.

Расход топлива и запас хода

Пропана расходуется на 15-20% больше, чем бензина. То есть при бензиновом расходе 10 литров/100 км расход пропана будет равен 11-12 литров на сотню.

Читайте также:

Почему масло попадает в антифриз: причины и последствия

Метана (в м3) расходуется на 0-10% меньше, чем бензина. Т.е. при расходе 10 литров бензина на 100 км эквивалентное потребляемое количество метана будет составлять 9 м3.

При этом на 100-литровом пропановом баллоне Ларгус (при расходе бензина 8 л/100 км) может проехать около 800 км. На 100-литровом метановом баллоне, в который вмещается в среднем 22-23 м3, Ларгус проедет порядка 300 км.

Метановые баллоны не бывают тороидальными, только цилиндрические. Баллоны обычно размещают за спинки сидений или закрывают фальшполом в багажнике.

Отличие метана и пропана в качестве автомобильного топлива

Пропан или метан. Что лучше для авто? Основная разница. Просто о сложном

По стоимости метан значительно дешевле пропана. Но и теплота сгорания пропана выше в 2,5 раза. Метан требует баллонов специальной формы, которые не подлежат замене и хранится при давлении 270 атмосфер. Само газобалонное оборудование для метана стоит вдвое больше, чем для пропана. На метане снижается тяга двигателя, но работает он тише.

Давление в баллоне пропана 10-15 атмосфер. Это позволяет использовать гораздо более легкие баллоны с меньшей толщиной стенок и поэтому самого пропана помещается в баллон больше, чем метана. Пропан сжиживается при комнатной температуре.

Газовые заправки для метана менее распространены, пропан или бутан-пропановая смесь часто встречается на обычных бензиновых заправках.

Так метан или пропан?

Исходя из расчетов очевидно, что метан гораздо выгоднее, хотя и имеет не такую развитую инфраструктуру заправок.

Поэтому первое, на что стоит обратить внимание, – это наличие заправок в вашем регионе. Если ваш маршрут часто проходит мимо АГНКС или газовая заправка находится близко, то метан – отличный выбор.

Если же заправка метана не по пути, то рассмотрите установку пропана. Это тоже хороший выбор, который дает экономию в 2 раза относительно бензина.

Читайте также:

Как заменить цепь ГРМ на Пежо (Peugeot) 308, 408, 3008 с мотором EP6

Особенности установки и эксплуатации ГБО на разных видах топлива

Общая особенность у ГБО на метане и пропане одна – ее лучше делать у специалистов. Это обеспечит надежное качество сборки и высокую безопасность. Кроме того, специалисты учитывают ряд деталей, которые обычному человеку не известны, а их игнорирование может привести к серьезным поломкам или аварии.

Главным различием, отличающим установку газового оборудования, работающего на метане, от его конкурента, является цена. Кроме того, баллоны от метана намного массивнее и занимают намного больше места, чем аналогичные по объему баллоны пропана. Эта особенность не позволит установить все необходимое в транспортном средстве малого размера.

Пропан или метан?

Существует два вида газового топлива – LPG и CNG, сжиженный попутный нефтяной газ и компримированный (сжатый) природный газ. По-простому, это пропан — бутановая смесь и метан. Различие в том, что пропан — бутановая смесь заправляется в автомобиль в сжиженном виде, а сжатый природный газ метан – в газообразном под большим давлением. Таким образом, топливные баки этих систем отличаются. У пропан – бутанового оборудования это обычный газовый баллон (цилиндрический, похожий на баллон для бытового газа, либо тор, который, как правило, размещают в багажнике в нише запасного колеса) – металлический баллон, выдерживающий давление сжиженного пропан — бутана порядка 10 атмосфер. Для хранения же сжатого метана такой баллон не подойдёт. В метановом ГБО применяются баллоны из композитных материалов, выдерживающих гораздо большее давление (порядка 250 атм.). Эти баллоны значительно более дорогие, чем баллоны для пропана.

Продолжим сравнивать две газотопливные системы, двигаясь от топливного бака к двигателю. Итак, в пропан — бутановой системе топливо – сжиженный газ. В цилиндры его можно подать либо в виде газа, предварительно испарив его, либо в виде жидкости, предоставив ему возможность испариться самостоятельно уже в цилиндре. Рассмотрим эволюцию пропановых систем.

1,2 поколения. Эжекторные системы.

Самые простые, самые недорогие системы, имеющие только грубую настройку и множество неустранимых недостатков. В эжекторной системе сжиженный газ испарялся в громоздком редукторе до газообразного состояния и атмосферного давления, после чего по резиновому шлангу с установленным на нём регулятором количества газа подавался во впускной тракт автомобиля.

Достоинства системы:

простота установки;
система содержит минимум электронных компонентов, что позволяет ей работать на любом бензиновом автомобиле;
невысокая цена;

На этом достоинства, пожалуй, заканчиваются. Недостатки:

негибкая регулировка параметров газовоздушной смеси. Позволяет задать только одно соотношение газ/воздух. Это приводит к многим нежелательным последствиям: переобеднению смеси при резком открытии дроссельной заслонки (с риском взрыва смеси во впускном коллекторе, нередко приводящему к повреждению компонентов двигателя), повышенным расходом газа по сравнению с бензином ввиду снижения КПД двигателя и т.д.
громоздкий редуктор занимает много места в подкапотном пространстве;
работа редуктора очень зависит от температуры двигателя. Для эффективного испарения газа в редукторе по нему циркулирует охлаждающая жидкость. Таким образом, качество испарения газа напрямую зависит от температуры двигателя. Таким образом, на водителя ложится задача своевременного переключения системы питания с бензиновой на газовую и обратно в зависимости от температуры двигателя. Завести автомобиль на газе, как правило, затруднительно, так газ практически не испаряется в холодном редукторе, особенно зимой. Необходимо прогреть машину на бензине, и только потом переключить её на газ;
повышенный расход газа по сравнению с расходом бензина, что снижает экономический эффект системы;
падение мощности двигателя в связи с меньшей энергоёмкостью газа и меньшей скоростью его горения.

Это поколение ГБО рекомендуется для установки на карбюраторные автомобили.

3,4 поколения ГБО Инжекторное ГБО. Система с впрыском газа через форсунки.

Это современное поколение ГБО, наиболее широко представленное в настоящий момент на российском рынке. 3 поколение – моновпрыск (одна форсунка), 4 поколение – распределённый впрыск (по форсунке на цилиндр). Это единственное их принципиальное отличие. В остальном они схожи. Система включает в себя редуктор, форсунки и блок управления. Блок управления – мозг системы. Его работа – сделать так, чтобы двигатель работал на газе, а блок управления двигателям не понимал этого и считал, что двигатель по-прежнему работает на бензине. Системы 3 и 4 поколения по своей сути напоминают обычную бензиновую систему питания. Форсунки подают газ во впускной коллектор уже за дроссельной заслонкой, непосредственно туда, куда бензиновые форсунки подают бензин. Блок управления двигателем следит за параметрами работы двигателя и корректирует качество и количество смеси (в зависимости от внешних условий: глубины нажатия педали газа, температуры двигателя, температуры окружающего воздуха, оборотов двигателя) путём изменения длительности открытия бензиновых форсунок, поддерживая стехиометрическое соотношение. При переключении питания двигателя на газ в работу вступает блок управления газовой системой. Он отключает бензиновые форсунки и включает газовые, подавая вместо бензина газ, при этом следит за импульсами открытия бензиновых форсунок, подаваемыми блоком управления двигателя, и замеряет их длительность. В блоке управления ГБО имеется калибровочная карта, которая сопоставляет время открытия бензиновой форсунки времени открытия газовой. И по вычисленному значению времени открытия бензиновой форсунки открывает газовую на требуемое время. Достоинства системы:

чрезвычайная гибкость настройки. Позволяет сформировать калибровочную карту и учесть в ней все режимы работы двигателя: резкое ускорение, холостой ход, средние обороты;
безопасность для двигателя. В этих системах невозможно неконтролируемое переобеднение смеси, поэтому двигатель не боится хлопков во впускной коллектор и прогоревших клапанов;
экономичность. Расход газа в такой системе приближен по цифрам к расходу бензина;
практически отсутствующее падение мощности по сравнению с работой на бензине. Тонкая настройка смесеобразования позволяет приблизить динамические характеристики газового двигателя к характеристикам бензинового;
минимальное вмешательство водителя в работу. Переключения газ-бензин-газ (при прогреве, на высоких оборотах, при пустом газовом баллоне и т.д.) осуществляются автоматически согласно настройкам;

Недостатки:

сложный монтаж. Необходимо вмешательство в электросистему автомобиля (нужно обеспечить блоку управления ГБО возможность отключить бензиновые форсунки), а также механическое вмешательство во впускной коллектор (необходимо просверлить отверстия для форсунок);
необходима тщательная калибровка для достижения хорошей работы;
высокая стоимость оборудования;

Данное поколение систем ГБО рекомендуется для всех инжекторных бензиновых автомобилей.

5 поколение Впрыск газа в жидкой фазе.

Высокая стоимость данного типа оборудования обусловила его наименьше распространение на рынке. Принцип его работы аналогичен оборудованию 4 поколения, исключая редуктор. В нём нет необходимости – газ впрыскивается форсункой в цилиндр в жидкой фазе. Система данного типа напоминает бензиновую систему с прямым впрыском.

Достоинства:

ещё лучшая экономичность по сравнению с системами 4 поколения;
возможность установки на спортивные автомобили, в том числе с турбинами;