Зачем переводить дизельный двигатель на питание газовым топливом.
 
Существует два основных аспекта целесообразности перевода дизельного двигателя на газовое топливо (здесь и далее будет рассматриваться грузовой автотранспорт).

 
        Первый аспект – это экономический. Из-за разности стоимости дизельного и газового топлив переводить дизельный двигатель на газ выгодно. Например, на конец января 2008 г . стоимость 1 литра дизтоплива в Московском регионе составляла 19,5-20,5 руб., стоимость 1 литра пропан-бутана составляла 9,5-10,5 руб., стоимость 1м3 метана составляла 8,5 руб.

            Вторым аспектом является уменьшение токсичности выхлопных газов при переводе дизеля на газовое топливо. Особенно уменьшается дымность выхлопа и содержание твердых частит (сажи).

   
Способы перевода дизельных двигателей на газовое топливо.

  

    На практике используются два принципиально различающихся способа перевода дизельных двигателей на питание газовым топливом:

    (1) Конвертация дизельного двигателя в двигатель внутреннего сгорания с воспламенением газовоздушной смеси от искры (полное замещение топлива). 

Данный способ достаточно радикальный и связан со значительным изменением конструкции базового двигателя. При этом с двигателя демонтируют дизельную топливную аппаратуру, уменьшают степень сжатия до 11-14 единиц, устанавливают систему зажигания,  топливоподающую газовую систему и газовые баллоны. В результате двигатель работает на газовом топливе, которое имеет стоимость ниже, чем дизельное топливо. Экологические параметры отработавших газов конвертированного дизеля, как правило, выше исходного двигателя, мощностные параметры находятся на одном уровне с базовым двигателем.

После выполнения конвертации двигатель уже не может больше работать на дизельном топливе, обратная операция практически невозможна.

    (2) Использование газодизельного режима. В газодизельном режиме в двигатель подают два топлива – основное дизельное (но в меньшем количестве, чем в базовом), дополнительное  - газовое (топливо для замещения). При этом основное дизельное топливо играет роль «запальной» дозы для воспламенения интегральной газовоздушной топливной смеси. Степень замещения дополнительным топливом зависит от нескольких факторов, в основном от типа газового топлива (метан или пропан), совершенства устанавливаемой дополнительной газотопливной аппаратуры и базовой дизельной аппаратуры. Очень важным моментом при использовании газодизельного режима является тот факт, что возможен переход на исходный дизельный режим в любой момент времени, как правило, переключатель режима находится в кабине водителя.

    В газодизельном режиме обычно используют пропан (2.1) или метан (2.2) для замещения. У каждого вида из этих газовых топлив есть свои достоинства и недостатки.

    (2.1) Использование пропана, точнее смеси пропана и бутана (СНГ или СУГ) позволяет получить следующие преимущества:  

 

  1. Распространенность и доступность газовых заправок.
  2. Большой пробег на одной заправке, т.к. газовое топливо хранится на борту автомобиля в сжиженном виде.  
  3. Газовый баллон (баллоны) не требуют много места на борту, серийно выпускаются и имеют низкую стоимость (от 1 до 2 USDза 1 литр объема) . 
  4.  Относительно низкая стоимость комплекта газобаллонного оборудования и не высокие первоначальные затраты на переоборудование автомобиля, быстрая окупаемость первоначальных затрат.  
  5. Универсальность комплекта для дооборудования, в большинстве случаев не требуется переделка ТНВД.
К недостатку от использования СНГ для газодизельного режима можно отнести:
1. Финансовая эффективность от экономии  (после окончания периода окупаемости первоначальных затрат) находится на невысоком уровне и составляет от 11%  до 16% в расчете от предыдущих затрат на дизельное топливо.
 
(2.2) Использование метана для замещения может быть реализовано двумя способами, отличающимися видом хранения газа на борту автотранспортного средства.
 
(2.2.1) В первом случае  метан (КПГ) хранится в сжатом виде в специальных баллонах высокого давления (давление до 200 кг/см2), при этом возможно получить следующее преимущество: 
1. Самая высокая финансовая эффективность от экономии (после окончания периода окупаемости первоначальных затрат), составляющая от 35 до 55% в расчете от предыдущих затрат на дизельное топливо.
  

К недостаткам от использования КПГ для газодизельного режима можно отнести:

 
  1.  Не распространенность сети заправок, привязанность маршрута движения автомобиля к определенной заправке (АГНКС).
  2. Временные затраты на заправку баллонов КПГ выше, чем в случае (2.1).  
  3. Относительно небольшой пробег на одной заправке, так как газ хранится в баллонах в сжатом виде, поэтому масса заправленного топлива невелика.  
  4. Газовый баллон (баллоны) требуют много места на борту, а их суммарная масса уменьшает грузоподъемность автомобиля.
  5. Газовый баллон (баллоны) выпускаются ограниченными партиями (под заказ), имеют высокую стоимость (от 7 до 10 USDза 1 литр объема). 
  6. Отсутствует универсальность комплекта для дооборудования, требуется переделка ТНВД.  
  7. Относительно высокая стоимость комплекта оборудования и высокие первоначальные затраты, увеличивающие период окупаемости.

(2.2.2) Во втором случае метан (СПГ) хранится в сжиженном виде в специальном криогенном баллоне (давление до 1-6 кг/см2, температура около минус 155 Град.С), при этом возможно получить следующие преимущества: 

  1. Относительно высокая финансовая эффективность от экономии (после окончания периода окупаемости первоначальных затрат), составляющая от 20 до 30% в расчете от предыдущих затрат на дизельное топливо.  
  2. Большой пробег на одной заправке, т.к. газовое топливо хранится на борту автомобиля в сжиженном виде.  
  3. Газовый баллон (баллоны) не требуют много места на борту.  
  4. Стоимость комплекта газобаллонного оборудования ниже стоимости в варианте (2.2.1), что уменьшает первоначальные затраты на переоборудование автомобиля.

 К недостаткам от использования СПГ для газодизельного режима можно отнести:

  1. Практически полное отсутствие сети заправок, привязанность маршрута движения автомобиля к определенной заправке (В Московском регионе одна заправка).  
  2. Газовые криогенные баллоны выпускаются в виде опытных образцов (под заказ), имеют самую высокую стоимость (от 10 до 20 USDза 1 литр объема).  
  3. Отсутствует универсальность комплекта для дооборудования, требуется переделка ТНВД.  
  4. При длительной стоянке автомобиля без расхода топлива возможен запланированный периодический сброс газообразной фазы из криобаллона для предотвращения резкого повышения давления. Данный фактор накладывает ограничения на парковку автомобиля и требует особых мер по отслеживанию остатков топлива в криобаке.

    В связи с тем, что на сегодняшний момент (начало 2008 г .)  технология получения, заправки и хранения на борту автомобиля сжиженного природного газа в  России находится на этапе испытаний опытных образцов, практическое использование данного вида топлива пока затруднено, но является наиболее перспективным.

 
Определение экономической эффективности перевода дизельного двигателя на газовое топливо:
 
2008 г. ООО «ГИГ Инжиниринг»
При перепечатке материалов ссылка на первоисточник обязательна.