Какой двигатель (бензиновый или дизельный) проще и эффективнее переводить на газ?
При переводе бензинового двигателя на СПГ наблюдают уменьшение эффективной мощности на 11-17 % при работе по внешней скоростной характеристике. Это снижение связано не только с меньшей энергоемкостью газовоздушной смеси, но и существенно меньшими скоростями ее сгорания по отношению к бензину. Несколько отличным от бензина оказалось влияние на характеристики ДВС состава газовоздушной смеси. Максимальные значения эффективной мощности достигнуты при альфа=0,95-1,05. Оптимальные значения углов опережения зажигания для метана на 15-20° выше по отношению к бензину. Переоборудование дизеля на питание СПГ требует больших материальных затрат по сравнению с бензиновым двигателем.
Из результатов испытаний газодизельного двигателя, которые проведенны Институтом дорожных испытаний (ТNO, Голландия), следует что мощность двигателя с газодизельным процессом и дизеля практически совпадают. Минимальный удельный расход топлива по внешней характеристике у газового двигателя на 3-4 % больше, чем у дизеля. Коэффициент избытка воздуха по внешней характеристике у газового двигателя на 13-16 % меньше, чем у дизеля. Последнее неоднозначно обусловливает содержание токсичных веществ в отработавших газах газового двигателя и дизеля, представленное в десятитысячных долях процента (ррm).
Результаты эксплуатационных испытаний автобуса Fiat 418АС с газодизельным процессом показали, что расход дизельного топлива в однотопливном режиме составляет 41,8 л/ 100 км. Расход топлива в двухтопливном режиме составляет - дизельное топливо 11 л/100 км и СПГ 27 м3/100 км.
На автобусе были установлены баллоны высокого давления фирмы Вalmine с общим запасом газа, равным 80 м3. Масса газобаллонной установки равна 310 кг. Запас хода автобуса при работе в двухтопливном режиме составляет 300 км.
Одной из проблем использования ПГ на автомобильном транспорте является обеспечение безопасности эксплуатации газобаллонных автомобилей. Пожары различных марок автомобилей не являются редкими. Причиной тому оказываются дорожные столкновения и другие аварии. Часты возгорания и не связанные со столкновениями. По данным статистики в США такие пожары автомобилей составляют от 12 до 20 % всех пожаров на автотранспорте. Наиболее часты возгорания в случае утечки бензина в ДВС с искровым зажиганием. Количество пожаров автомобилей, работающих на СПГ, значительно меньше, так как мало двигателей, работающих на СПГ.
Образование горючей смеси с воздухом в случае утечек сжатого ПГ возможно только при больших его количествах. Газообразный метан в количестве 1 м3 требует для образования воспламеняющейся смеси на 40 % больше воздуха, чем СНГ. Тенденция сжатого ПГ к распространению в окружающей среде при утечках его из баллонов выше, чем у пропана и бензина, и пропорциональна коэффициенту диффузии, что снижает опасность образования горючей смеси вблизи места утечки. Физические свойства метана превосходят бензин и пропан по диффузионным свойствам.
Характеристики горения сжатого ПГ обеспечивают большую надежность его использования в качестве топлива в автомобильных ДВС по сравнению с бензином, водородом или пропаном.
Пределы воспламенения метана в смеси с воздухом относительно велики (5,3-15 %), но они ниже, чем у горючей смеси пропана, водорода или бензина. Скорость распространения сгорания метана составляет 0,45 м/с. Поэтому природный газ (метан) образует с воздухом относительно медленно горящую смесь и распространение фронта пламени ее создает меньшую опасность для взрыва. В отличие от бензина и пропана, при возникновении утечек которых в жидкой фазе создается местная обогащенная зона, концентрирующая пламя вблизи места утечек. Сжатый ПГ отличается большой способностью к распространению в воздухе. Последнее обеспечивает удаление пламени от места источника утечек, не создавая местной концентрации пламени.
