Как газ влияет на двигатель автомобиля?

Последнее обновление — 11 октября 2019 в 12:27

В условиях постоянного удорожания нефтяного топлива каждый автолюбитель задумывается, как ездить на автомобиле экономнее. Одной из альтернатив бензину и дизельному топливу является газ, а именно — пропан-бутановая смесь или метан.

Несмотря на все преимущества работы автомобиля на газе, среди водителей наблюдается устойчивое мнение, что эксплуатировать машину на газе не стоит, так как это негативно сказывается на ее силовой установке. Поэтому в данной статье рассмотрим, как влияет газ на двигатель автомобиля.

Газ для мотора с положительной стороны

Перечислим основные достоинства использования газового топлива для работы ДВС (с учетом правильной регулировки и эксплуатации машины, а также своевременной замены комплектующих):

• Ресурс двигателя, работающего на газе и бензине, отличается в пользу газового топлива. В среднем продолжительность работы мотора увеличивается на 30%.
• Газовоздушная смесь заполняет цилиндр в отличие от бензина равномернее, и, как результат, происходит более плавное, и полное сгорание смеси, что ведет к снижению детонации и нагрузки на детали цилиндропоршневой группы;
• Газ не имеет в своем составе тяжелых примесей (смолы, сернистые соединения, парафины и свинец), в связи с чем не образуются абразивные вещества, влияющие на износ деталей;
• Температура сгорания выше, чем у бензинового и дизельного топлива, что приводит к удалению нагара;
• В отличие от бензина, газ не смывает масло со стенок цилиндра и не разжижает его;
• Минимальное негативное воздействие на датчик кислорода и каталитический нейтрализатор, так как газ не имеет в своем составе тяжелых примесей.

Вреден ли газ для двигателя?

Противники использования газобаллонного оборудования утверждают, что влияние газа оказывает негативное воздействие на двигатель автомобиля. Быстрее выходят из строя поршневые кольца, клапаны и топливные форсунки, потому что они не рассчитаны для работы в повышенном температурном режиме. Данное утверждение верно лишь отчасти.

Действительно, перечисленные детали могут преждевременно приходить в негодность. Однако связано это не совсем с температурным режимом, а с неправильной регулировкой газораспределительного механизма и неправильной эксплуатацией автомобиля.

Рассмотрим, какой вред ГБО оказывает на двигатель:

1. Небольшое снижение динамики авто является следствием медленного сгорания газового топлива.
2. ГБО требователен к качеству воздушной смеси, поэтому воздушный фильтр придется менять немного чаще.
3. Если вы заметили, что расход газа увеличился, проверьте воздушный фильтр, вероятнее всего, его нужно заменить.
4. Иногда при переходе на газ наблюдается обратный хлопок, но газобаллонное оборудование здесь не причем. Это связано с неисправностями ДВС:

Сушка двигателя на газу: вымысел или реальность

Многие водители боятся ставить газовое оборудование, столкнувшись с мнением, о прогаре клапанов после установки ГБО, так как «газ сушит ДВС». Однако сушка двигателя происходит — в результате неправильной подборки оборудования, ввиду отсутствия опыта у установщиков. Кроме того, некоторые «специалисты» считают, что настраивать ничего не нужно, для этого существует автокалибровка. Итогом таких горе-умельцев становятся проблемы с двигателем и разочарование в газовом топливе автовладельцев. Про то как найти грамотного мастера мы писали тут.

Почему горят клапана на газу? Реальные причины

Прогар клапана

Основной причиной, почему горят впускные и выпускные клапана на газу, является качество газовоздушной смеси.

Богатая смесь оказывает положительное влияние на мотор – помогает очищать детали камеры сгорания от нагара и несгоревшего топлива. Но ведет к увеличенному расходу газа, преждевременному выходу из строя катализатора и возможному прогару коллектора или деталей выпускной системы.

При правильной регулировке ГБО, негативного влияния на катализатор не оказывается.

Бедная смесь повышает риск просадки клапанов и их преждевременного выхода из строя из-за высокой температуры сгорания. Также обедненная смесь ведет к ранней замене свечей зажигания. Поэтому не стоит настраивать систему, в угоду  экономии газа.

Прогоревшие клапана ГБЦ

Качество смеси на ГБО 1 и 2 поколений было очень сложно отрегулировать, ГБО 4 поколения позволяет более точно это сделать.

Кроме этого, клапана сгорают из-за неплотного прилегания к седлу в результате неправильно отрегулированного зазора. На автомобилях, где зазор регулируется гидрокомпенсаторами, такой проблемы нет, так как он устанавливается автоматически.

Как избежать вредного влияния ГБО на ДВС

Рассмотрев положительное и отрицательное воздействие газа как топлива, сохранить ресурс и избежать вреда для двигателя автомобиля можно, но при условии правильной настройки и выполнении следующих рекомендаций:

1. Установку и настройку газобаллонного оборудования необходимо проводить в сервисе, где работают обученные и квалифицированные специалисты;
2. Внимательно подбирать оборудование для вашего транспортного средства;
3. Своевременно проводить работы, связанные с техническим обслуживанием двигателя и заменой расходных материалов;
4. Контролировать правильную настройку зажигания и качество газовой смеси;
5. Периодически проверять герметичность соединений газобаллонного оборудования.

Подведём итоги

В целом использование газа для ДВС является более предпочтительным, а убивает двигатель неправильная регулировка. Если при установке газобаллонного оборудования все работы были проведены качественно, настройка оборудования сделана правильно, а эксплуатация автомобиля осуществляется в соответствии с рекомендациями, то можно не беспокоиться за состояние двигателя.

Видео на тему: «Как влияет газ на двигатель автомобиля».

Влияние ГБО на двигатель автомобиля

Двигатель с ГБО и его влияние на работу ДВС

         Влияет ли как то газ на двигатель Вашего авто? Конечно влияет!- Но, к счастью, не в той характерности, как это описывают те, кто не сталкивался с ГБО или наслышан о нем с плохой стороны.

     Рассказы о засохшем двигателе, отсутствие смазки, прогар клапанов, износ цилиндро- поршневой группы, разрушенные или сгоревшие катализаторы – это все народные сказки.

       При правильно подобранном и настроенном ГБО- двигатель Вашего автомобиля испытывает меньше нагрузок, чем при работе на бензине.
На вопрос: «Правда ли, что ГБО портит двигатель?»
Ответ: «НЕТ!»
       Давайте разбираться…Смешное высказывание: «сушит ДВС». Это как вообще? До переоборудования он был постоянно мокрый изнутри и снаружи, а теперь ГБО высушивает его? Как футболка после стирки села на пару размеров так, что в подкапотном пространстве места стало гораздо больше?. За пару лет эксплуатации на газе двигатель стал короче на несколько сантиметров? Конечно все это смех и шутки ради, но толчок к правильному мышлению. Вопрос о сушке ДВС некорректен и мы прекрасно понимаем, что смысл данного высказывания о смазке деталей двигателя. А это уже другой вопрос.

Нет смазки. Нет смазки где? Путь прохождения газа: впускной тракт, впускные клапана, цилиндры, выпускные клапана, выпускная система. Газ, если говорить о свойствах относительно бензина «сухой». Но это не значит, что бензин что-то смазывает. Бензин аналогично газу проделывает тот же путь. Никакими смазывающими свойствами он не обладает. Давайте мыслить трезво. Те, кто хоть когда-нибудь самостоятельно занимался ремонтом в гараже знают, что масленый налет, гуталин и прочую грязь легко смыть бензином. Исходя из этого, мы с Вами можем сказать, что бензин наоборот смывает масляный налет. Тогда вообще о чем речь? Масло в системе впуска влечет за собой образование налета, который ни каким образом благодатно не влияет на работу ДВС. Тот же налет на впускных клапанах и стенках цилиндров образует нагар, что в свою очередь влечет выход из строя клапанной группы и как минимум залегание колец поршневой группы. Не говоря уже о налете на свечах зажигания. Не вздумайте своими же руками губить ДВС и устанавливать разного рода масленки на впускную систему. Газ же в отличии от бензина не разжижает масло и не имеет зольности, т.е. масло лучше сохраняет свои смазочные свойства и более светлый оттенок. Но не забывайте, что масла имеют свой эксплуатационный срок, потому производите замену масла по рекомендациям производителя. Закрыли вопрос.

           Как газ влияет на поршневую систему? Положительно! Почему? Во-первых, (обращаясь к научным данным) нам известно, что основная масса автомобилей рассчитана использование 92 и 95 бензинов, а октановое число пропан/бутана моторным методом 90-94 и исследовательским методом 93-113. Из чего можно предположить, что среднее значение приблизительно равно 95-му бензину. Т.е. газ отлично подходит для использования в качестве топлива взамен бензинам. Во-вторых, скорость сгорания бензина 0,48 м/с, а для пропан/бутана данная цифра равна 0,45 м/с. Таким образом, мы понимаем, что газ действительно горит дольше, но не на столько, как рассказывают нам на просторах интернета. В силу равномерного распространения фронта пламени при работе на газе мы получаем плавный толчок по поршневой группе, что положительно сказывается на сроке службы ДВС.

Влияние газа на систему клапанов автомобиля
Сохранение клапанов

Следующая сторона вопроса о «сушке», где данный термин обозначает повышение температуры сгорания и как следствие прогар поршневой группы. Что тут и как работает? Температура увеличивается при обогащении кислородом, именно он увеличивает температуру, что в свою очередь и приведет к выходу из строя. Здесь уже встает вопрос о правильности настройки и подбора ГБО. Стехиометрическое значение для бензина 14,7:1 – 14,7 частей воздуха к одной части бензина, а для пропан/бутана данное значение равно 15,2:1. Хотим мы того или нет блок управления двигателем Вашего авто будет стараться привести смесеобразование к значению 14,7:1, основываясь на показания датчиков на выхлопной системе. Значит бедная смесь – это однозначно следствие некорректного подбора оборудования и настройки работы ГБО.
Как обезопасить себя от выхода из строя ДВС?
           Необходимо обращаться к профессионалам данной сферы деятельности. Об их местоположении написано в контактах нашей организации;) Ознакомьтесь с рынком ГБО. Узнайте, какая марка оборудования сможет обеспечить правильную работу ДВС Вашего авто- или обратитесь к нашим специалистам- они с радость выслушают Ваши пожелания и индивидуально подберут оборудование учитывая характеристики ДВС. Не поленитесь разобраться какие элементы, исполнительные механизмы, электроника будут приемлемы для данного двигателя. Только таким образом можно обойти все неприятности.
           Для уверенности- выбрайте систему, которая сможет обеспечить сохранность клапанной группы посредством впрыска бензина одновременно с газом. Таким способом решается несколько задач: смыв масленого отложения на клапанной группе, увеличение скорости сгорания топлива.
Впредь, делайте свой выбор осознанно и для формирования своего мнения подходите к делу с головой, не опираясь на всевозможные слухи и россказни.

Влияние газа на двигатель. Как часто неисправен мотор из-за ГБО?

Так сложилось, что когда автовладелец обращается с проблемой в обычный автосервис на машине с ГБО, все ее «болячки» связывают именно с этим допоборудованием. На самом деле в большинстве случаев все не так. Те, кто ставит такой диагноз, зачастую  не располагают полным комплектом оборудования для диагностики двигателя и электроники автомобиля. Вследствие такой традиции все опытные «газовые» СТО имеют комплект диагностического оборудования, а их специалисты могут детально диагностировать штатные системы жизнеобеспечения двигателя автомобиля. Поэтому, заезжая на СТО по ремонту ГБО, мимолетом взгляните, что есть у них на вооружении. Если вы заметили один компьютер (ноутбук) и больше ничего, бегите подальше от таких мастеров, поскольку комплект оборудования для профмастерской по ГБО должен включать не менее 10 позиций.

Мнение

Саад Ткаченко

Технический директор компании Мотор-Газ

Я как эксперт в области установки ГБО считаю, что каждый автомеханик, который планирует его устанавливать, должен как минимум пройти курсы по устройству автомобиля и  диагностике его двигателя, а также электроники. Все дело в том, что установленное ГБО 4­-го поколения и дальше не является полностью автономным в автомобиле. Оно лишь выполняет команды, которые генерирует штатный блок управления двигателем, поэтому для понимания того, как работает система и где возможны сбои, мастер должен знать, как работает мотор и его составляющие, откуда берутся сигналы для ЭБУ, как они формируются, какая топливо­воздушная смесь должна подаваться в цилиндры и т.д. Поэтому если человек начинает заниматься установкой ГБО без соответствующей подготовки, это просто игра «на удачу». К сожалению, автовладельцы, которые попадают к таким мастерам, взамен получают проблемы с двигателем и неисправности. Это случается либо  сразу, либо через какое-­то время.

Диагностические приборы нескольких типов, включая OBD, VAG позволяют подключиться к штатному блоку управления двигателя.

Диагностика ГБО должна проводиться точно так же, как и в случае с машиной, только со штатной системой питания. Сегодня многие ограничиваются только сканированием автомобиля, называя это диагностикой. В таком случае к машине на газе подключается сканер, который показывает, какие ошибки выдает электронный блок управления. Потом смотрят расшифровки ошибок или ищут их в Интернете и ставят диагноз. Но все это неправильно. Такая проверка составляет около 5% от общего объема полноценной диагностики двигателя, так как сканер читает лишь те ошибки, которые прописаны в компьютере. У современных машин их перечень более широкий, благодаря чему можно сделать диагностику более точно. Если это автомобиль старше шести лет, то в ЭБУ такого мотора прописано значительно меньше ошибок, поэтому поставить точный диагноз очень сложно.

Стенд проверки свечей зажигания – обязательное оборудование СТО по обслуживанию ГБО. Газо­воздушная смесь обладает специфическими свойствами. Чтобы двигатель служил долго и надежно, свечи зажигания должны быть в идеальном состоянии.

Любая диагностика работы авто с ГБО должна начинаться с проверки штатных свечей и катушек зажигания, а также высоковольтных проводов. Советую всем владельцам машин с ГБО при обращении на СТО выяснять, сколько и какие виды диагностического оборудования есть на данной станции. Если такового нет или имеется всего несколько приборов, то сложно будет установить причину существующей в вашем авто проблемы. Дело в том, что бензо­-воздушная смесь в разогретом двигателе поджигается очень легко. В то же время газо­воздушная смесь из-­за повышенного электрического сопротивления в таких условиях может вообще не загораться или загораться с перебоями вследствие проблем со свечами, ВВ­ проводами и катушками зажигания.

Осцилограф дает возможность анализировать наличие и характер сигналов в цепях подачи топлива (бензина и газа), проверяют сигналы различных датчиков и работу электронных модулей управления.

Если вам мастер говорит, что катушка, свечи или провода могут только или работать или не работать, не верьте этим словам. Дело в том, что катушка зажигания может быть как будто и рабочей, но в тоже время не выдавать напряжения 20-­25 тыс. вольт, необходимые для хорошего искрообразования. В итоге могут пострадать и лямбда-­зонд, и катушка зажигания, и катализатор (из­-за нагара), и другие узлы. Признаки того, что в работе двигателя что-­то не в порядке: дергания, мотор глохнет не только при переключении на газ, но и при остановках на светофоре, при потери мощности и т.д.  В таких случаях нужно обязательно делать диагностику мотора.

Манометр необходим для измерения давления в штатной топливной (бензиновой) рейке. Падение давления в бензиновой системе питания может спровоцировать больший расход газа.

По своему опыту скажу, что приблизительно в 80% случаев проблем при работе двигателя на газу виновником является штатные системы питания/зажигания. Вот почему мастер­ установщик и настройщик ГБО должны иметь высокую квалификацию мастера­ диагноста и перечисленный список оборудования.

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОЛНОЦЕННОЙ ДИАГНОСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ И ЕГО СИСТЕМ В УСЛОВИЯХ СТО ПО УСТАНОВКЕ И ОБСЛУЖИВАНИЮ ГБО.

Стенд проверки производительности газовых форсунок позволяет оценить равномерность подачи газа в разные цилиндры. Если порции газа сильно отличаются, возможны проблемы с двигателем: прогорание поршней и клапанов, подгорание седел клапанов и т.д. из­-за обедненных смесей также может сбиваться работа и на бензине.

Стенд ультразвуковой чистки инжекторов необходим на случай загрязнения форсунок, что обнаруживают путем их проверки на специальном стенде.

Дымогенератор помогает определять места утечки воздуха во впускном коллекторе и системе рециркуляции паров бензина.

Ноутбуки с программным обеспечением от разных производителей электроники для ГБО, начиная с четвертого поколения.

Пневмотестр , или тестр проверки герметичности цилиндров. Она может быть нарушена из­за износа деталей цилиндро­поршневой группы (поршневых колец, поршней, цилиндров), подгорания седел клапанов, прогорания клапанов и поршней, прокладки ГБЦ.

Манометр для проверки давления во впускном коллекторе , или вакуумметр, служит для оценки общего состояния двигателя, наличия подсосов воздуха или нарушения тепловых зазоров клапанов и т.д.

Компрессометр требуется для контроля уровня компрессии в цилиндрах, что позволяет оценить износ деталей цилиндро­-поршневой группы и герметичность клапанов.

Газоанализатор отработавших газов позволяет точно настроить газобаллонное оборудование в двигателях старых моделей с карбюраторной системой питания, а также установить ГБО третьего поколения на инжекторные автомобили.

Мультиметр необходим для поиска обрывов в электрических цепях.

Читайте также:

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Виды газового топлива для автомобилей: преимущества и недостатки

Для многих автомобилистов бензин – слишком дорогое удовольствие. Приходится экономить и отказывать себе в возможности использовать личный транспорт без ограничений. Переход на газовое топливо является хорошей альтернативой бензину, позволяет ощутимо экономить на заправках автомобиля. Рассмотрим, какие еще преимущества дает водителю работающий на газу двигатель.

Виды газ-топлива

Двигатели современных автомобилей могут функционировать на двух разновидностях газа:

• пропан-бутан – сжиженный газ, побочный нефтепродукт, полученный в результате переработки нефти;
• метан – природный газ, который не подвергается сжижению.

Существует мнение, что двигатель, работающий на газовом топливе, быстрее портится и выходит из строя, но мнение это ошибочное и ничем не подтверждается. Напротив, специалисты-инженеры утверждают, что мотор автомобиля на газовом топливе работает без капитального ремонта в среднем в 1,5 – 2 раза дольше, чем на бензине. Это обусловлено тем, что газ – более однородная смесь, чем бензин, при работе двигателя происходит его полное сгорание. Кроме того, газ следующим образом влияет на работу мотора:

• газовая смесь снижает до минимума расход смазочных материалов в системе цилиндры – кольца;
• снижает нагарообразование на деталях блока двигателя – головке и поршнях;
• не загрязняет моторное масло;
• за счет более ровного сгорания топлива двигатель работает более бесшумно и мягче.

Цена газа значительно ниже, чем бензина, но расход на 10-20% больше за счет различной температуры сгорания топлива.

Преимущества и недостатки пропан-бутана

Жидкий газ имеет ряд преимуществ по сравнению с бензином:

• цена на 50% ниже, чем бензина;
• объем баллонов соответствует объему емкости бензина;
• бюджетная стоимость газовой установки;
• возможность заправки в широкой сети заправочных станций;
• мощность двигателя практически не меняется.

К минусам можно отнести лишь то, что расход газа выше, чем бензина на 10 %. Особенность функционирования: двигатель прогревается на бензине, потом переключается на газ.

Свойства, достоинства и минусы метана

К числу плюсов природного газа относят:

• самое экономичное топливо – в 3 раза дешевле бензина;
• расход газового топлива при работе двигателя намного ниже, чем расход бензина.

Недостатки метана:

• двигатель, функционирующий на газу, теряет мощность на 10%;
• число заправок ограничено;
• слишком громоздкие баллоны.

Для легковых автомобилей наиболее приемлемое топливо, альтернативное бензину – газ пропан-бутан. Метан, хотя и более экономичный, но из-за громоздкости баллонов использование на легковых машинах невозможно.

 

 

«Убивает» ли газовое топливо мотор? Мифы и легенды про ГБО

Казалось бы, тема газа на автомобиле уже хорошо изучена, но на наш сайт постоянно приходят вопросы, касающиеся технических нюансов установки газового оборудования. Мифы про запахи в салоне и слабую тягу на газе удалось победить практикой – любой желающий может проехаться на исправном автомобиле с ГБО и убедиться, что у него ничего не пахнет, а едет он не сильно хуже чем на бензине. Но вот вопрос надежности и долговечности все равно остается. Может, поставишь газ, а он за несколько десятков тысяч километров «убьет» мотор? Не случайно же среди производителей автомобилей газ непопулярен, может они что-то знают? Что же, придется этот вопрос разобрать.

Газовая установка

У газа как у топлива для автомобильных двигателей по сравнению с бензином есть как преимущества, так и недостатки. И именно они влияют на особенности эксплуатации машин с ГБО. Начнем с недостатков. Главная проблема газа – он долго горит. Бензин дал вспышку, толкнул поршень вниз и вылетел в выхлопную трубу, газ не всегда успевает сгорать за цикл оборота поршня и может уже догарать в выпускных клапанах. Естественно, и самим клапанам от этого приходится очень тяжко, и седла испытывают повышенную нагрузку. Статистика сурова: на ремонт ГБЦ машины с газом едут раньше, чем автомобили на бензине. Насколько раньше – зависит от конструкции самой головки, а также от особенностей эксплуатации.

На фото — непосредственный впрыск

С повышенным износом выпускных клапанов сделать ничего нельзя – это особенность газа, но владелец машины при езде на газе может немного снизить на них нагрузку.

Во-первых, при установке ГБО нужно внимательно проследить, чтобы газовщики не делали смесь бедной в угоду расходу. Газ в отличие от бензина не очень критичен к соотношению топливо/воздух, может работать даже в очень обедненном виде, поэтому возникает соблазн снизить расход регулировкой. Но чем беднее смесь тем дольше она горит! И тем хуже приходится клапанам.

На фото — газовые форсунки в двигателе Лада Ларгус. Кстати, о Ларгусе писали большую статью

Во-вторых, на газе не рекомендуется сильно крутить двигатель. Естественно к этому совету нужно относиться адекватно и не пытаться все время ездить на холостых оборотах, но и до отсечки крутить газовые моторы так себе идея. Ресурс при такой езде сокращается гораздо быстрее чем на бензине. Чем быстрее крутятся поршни, тем меньше времени у газа сгореть.

В-третьих, как ни банально это звучало, но нужно следить за зазором в клапанах. На газу зазор уходит быстрее, а это критично. Если у современного мотора при езде на бензине регулировка может потребоваться через 100-150 тысяч километров, то на газе интервал уже 50-70 тысяч. Особенно неприятно это владельцам моторов, у которых регулировка осуществляется способом подбора толкателей. Это долго и дорого. А вот на ГБЦ с гидрокомпенсаторами регулировать вообще ничего не нужно. Такие моторы для газа подходят лучше всего.

Регулировка зазоров клапанов

Это минусы. А в чем же плюсы? Они тоже есть. У газа очень высокое октановое число (больше 100), а значит при работе на этом топливе даже в высокофорсированном моторе сложно получить детонацию, которая является главным бичем на бензине. Детонация разрушает ЦПГ, увеличивает износ блока, на газу ее влияние существенно снижается. Еще один плюс газа, простите за тавтологию, в его газообразности. Он не смешивается с моторным маслом, не смывает пленку со стенок цилиндров и не загрязняет ГСМ. Любой автомеханик подтвердит – из газовых автомобилей масло всегда сливается более чистое чем из бензиновых, оно медленнее теряет свои свойства и дольше защищает мотор.

Получается парадокс: если для головки блока цилиндров ГБО это скорее минус, который ускоряет износ, то для самого блока это положительный фактор, который не только не приближает «капиталку», но и даже позволяет ее отсрочить. Но в этом перекосе нет ничего хорошего – если на бензине ГБЦ и ЦПГ изнашиваются примерно одинаково, то на газу нет, и получается, что ремонт мотора с ГБО потребуется чуть раньше чем без него. Правда, ремонт не капитальный и не самый дорогой, но все равно. Правда, уже не раз подсчитано, что владельцы машин на газе к пробегу, на котором требуется ремонт головки, уже успевают сэкономить на топливе гораздо больше чем стоит сам ремонт, что заметно снижает негативный эффект.

Мелкие царапины на поршнях

Влияет ли как-то газ на другие части автомобиля? Сильного влияния не замечено, но некоторые нюансы стоит учитывать. По статистике, при работе на газе у многих моделей чаще выходит из строя бензонасос. Обычное газовое ЭБУ не выключает сам насос, он продолжает работать как и на бензине, просто вхолостую. Особых причин для сокращения ресурса нет, но, возможно, в дело вступает психологический фактор, водители машин с ГБО заправляют мало бензина и большую часть времени ездят с полупустым баком, а это плохо влияет на охлаждение бензонасоса.

Также от ГБО на автомобиле могут страдать топливные форсунки – от редкого использования они чаще чем на бензине забиваются. Не случайно многие газовщики не советуют ставить быстрый переход на газ, а дать мотору побольше поработать на бензине. Так эффект от экономии меньше, зато топливная система прослужит дольше.

Переключатель ГБО

Возможно, стоит упомянуть дополнительную нагрузку на подвеску от веса ГБО, но газовая система даже с заправленным баллоном вряд ли окажется тяжелее 30-40 килограммов. Если эти дополнительные кг и влияют на пружины и амортизаторы, то на уровне статистической погрешности, существенного сокращения ресурса это не вызывает.

Вот и получается, что единственная деталь в машине, которой реально хуже приходится от газа это ГБЦ. С этим придется смириться и утешить себя мыслью, что экономия от перехода на газ вполне окупит более ранний ремонт головки блока. Что касается автопроизводителей и очень скромном предложении автомобилей с заводским ГБО, то тут проблема кроется не в технических нюансах, а в экономике. Газ с экономической точки зрения интересен лишь небольшой части автовладельцев, тогда как для среднестатистического водителя выгода от него невелика. Более подробно мы разбирали этот вопрос здесь. А раз автопроизводители ориентированы на среднестатистического водителя, то и предложение машин с газом очень и очень скромное.

С уважением, Александр Нечаев.

Метан или пропан выбираем газ для ГБО

Работающая машина на газу, обладает рядом преимуществ. Одним из них является то, что выхлоп у них чище, так как отработанные газы представляют меньше вреда для людей и окружающей среды. А учитывая сегодняшние цены на бензин, то и экономическая выгода очевидна. Примерно через год эксплуатации окупаются затраты на переоборудование легкового автомобиля.  Более того можно купить новый автомобиль с установленным газовым оборудованием на заводе. Тогда будет официальная гарантия и на автомобиль и на ГБО. На пропане представлено много моделей Газелей, а на метане Лада Калина, VW, Mercedes и другие. В Италии же популярно переводить на газ даже мотоциклы. И когда человек решается установить на свой авто гбо, сразу всплывает сложность выбора между метаном и пропаном.

Пропан

Самое основное различие между пропаном и метаном это их состояние при хранении. Метан находится в баллоне в парообразной форме, а пропан в жидкой. Баллоны для пропана имеют цилиндрическую и тороидальную форму, а также их вариации. Плюс баллонов для пропана, это легкий вес и большой запас хода, за счет того, что газ находится в сжиженном состоянии. Из минусов можно отметить повышенный расход, относительно бензина. Расход пропана высчитывается от расхода бензина просто. К расходу бензина прибавляется 20%.

То есть если на Вашем авто расход бензина составляет 10 литров на 100 км, то расход пропана будет 12 литров.  За редкими случаями, бывает что расход пропана меньше либо равен расходу бензина. Такое может быть только если штатная система питания автомобиля неисправна. При исправной системе питания был бы расход бензина меньше. Зная будущий расход пропана и цену на него, несложно посчитать экономику перевода авто на пропан. Но не забывайте, что на газу Вы продлеваете жизнь своему двигателю, а это снижение амортизации.

Что касается метана

Метан это сжатый природный газ. Баллоны для него только цилиндрической формы, работающие под давлением 200 бар.

• Баллоны для метана очень тяжелые, к примеру стальной баллон 65 литров будет весить порядка 70 кг.
• Баллоны громоздкие, чтобы добиться достаточного запаса хода на одной заправке, объем баллонов должен составлять от 100 литров.
• Заправок с метаном очень мало, в сравнении с заправками с пропаном.

 

Расход метана составляет 1 к 1 с бензином в городском цикле и 0,8 к 1 с бензином по трассе. Основной и жирный плюс метана, это экономия. Выгодно ездить на пропане, но на метане ездить еще выгодней.
Что касается взрывоопасности, то метан на последнем месте после бензина и пропана. Метан легче воздуха, поэтому собрать его в одном месте, чтобы создать взрывоопасную смесь, практически невозможно.
Что касается взрывов баллонов для метана, то это происходит только лишь по халатности хозяев автомобилей, которые закрывают глаза на любые нормы и правила.
Еще одним минусом метана является потеря мощности двигателя. Октановое число метана доходит до 120, а как известно все современные ДВС проектируются максимум под 98.

Что выбрать решать Вам, желаю успехов!

Вреден ли газ для двигателя автомобиля

Не удивительно, что на фоне глобального удорожания нефтепродуктов огромное число автолюбителей пытается любым доступным способом снизить расход топлива. Сразу отметим, что в развитых странах проблему решили, но далеко не «бюджетно».

Простыми словами, более экономичный современный дизельный двигатель в Европе уверенно вытесняет бензиновые аналоги. Для этого созданы условия в виде доступного кредитования, уменьшенного налогообложения на ТС с дизельным мотором и т.д.

Однако на территории СНГ по понятным причинам далеко не каждый может позволить себе новую или «свежую» двух или трехлетнюю дизельную машину б/у за наличные или даже в кредит. Получается, основной доступной альтернативой является перевод уже имеющегося бензинового автомобиля на газ, то есть установка ГБО.

При этом расход газа может быть даже больше, чем на бензине,  но такой вид топлива стоит, в среднем, на 50% дешевле.   Также особенностью газа является небольшая потеря мощности (5-10%), которая на многих ДВС не сильно ощущается. Так или иначе, для тех, кто активно эксплуатирует свой авто, выгода очевидна.

Параллельно с этим ответственные водители часто интересуются, вреден ли газ для двигателя автомобиля. В этой статье мы поговорим о том, как газ влияет на двигатель, а также рассмотрим основные особенности работы бензинового ДВС на газо-воздушной смеси.

Содержание статьи

Влияние газа на мотор и его ресурс

Хорошо известно, что с учетом большой популярности и востребованности газового оборудования данное решение имеет как сторонников, так и противников. Сразу отметим, в этой статье мы не будем детально рассматривать все плюсы и минусы ГБО, а также особенности эксплуатации, установки оборудования и т.п. Заострим наше внимание исключительно на силовом агрегате.

Итак, оказывает ли газовое топливо влияние на срок службы и исправность бензинового мотора, и если да, тогда чем вреден газ для двигателя. Сразу отметим, газ не портит мотор и практически никак на него не влияет, однако на практике далеко не все так просто. Более того, этот вопрос окружен большим количеством мифов и заблуждений.

• Прежде всего, для нормальной работы мотора на газу как ГБО, так и сам двигатель должны быть правильно настроены. Другими словами, заниматься установкой и настройкой должен только квалифицированный специалист. Что касается владельца автомобиля, от него также требуется полностью придерживаться всех предписаний и рекомендаций касательно эксплуатации и обслуживания газового оборудования.

Игнорирование этих правил привело к распространенному мнению о том, что газ портит двигатель. Одним из аргументов является тот факт, что у газа более высокий показатель октанового числа по сравнению с бензином (92-98 у бензина, тогда как у газа около 110 и более). Многие водители утверждают, что более высокое октановое число приводит к тому, что мотор работает в нештатных режимах, газ «сушит» двигатель, происходит прогар клапанов и т. п.

Действительно, газ имеет разницу по октановому числу и несколько отличается от бензина по характеристикам сгорания, однако при грамотных настройках значительного влияния на состояние ДВС, ЦПГ, клапанов и других элементов оказать не может. Еще раз повторимся, для этого настройка должны быть выполнена правильно.

Главное, в двигатель нужно подавать правильно приготовленную газо-воздушную смесь. Если такая смесь окажется слишком обедненной или же переобогащенной, тогда возникнут последствия. Кстати, такие же последствия возникают и с бензином.

Богатая смесь выводит из строя катализаторы, может возникнуть прогар в выпускной системе, мотор работает с перебоями, возможно появление ошибок и загорание «чека». Что касается бедной смеси, когда массовой части топлива (бензина или газа) в составе меньше, чем воздуха,  тогда последствия от езды для мотора будут намного более серьезными.

Обеднение приводит к тому, что смесь горит в камере сгорания дольше, также увеличивается и температура сгорания. В результате прогорают клапана и седла клапанов, значительно сокращается срок службы свечей зажигания, возникают локальные перегревы.

Далее проблемы прогрессируют, так как неправильная работа свечей и другие факторы становятся причиной обратных хлопков. Если коротко, имеет место серьезное нарушение процесса сгорания топлива в цилиндрах. Еще нужно добавить к этому некомпетентность многих мастеров в различных кустарных сервисах по установке ГБО, а также стремление самих автовладельцев максимально экономить. Понятно, что причины многих проблем с мотором после монтажа газового оборудования очевидны.

Например, в газовом оборудовании, которое относится к начальным поколениям (ГБО-1 и ГБО-2) регулировки качества смеси представляют собой простой винт, которым можно только увеличить или уменьшить подачу газа. Другими словами, при помощи болта можно обогатить или обеднить смесь. Как правило, многие делали это просто «на глазок», лишь бы двигатель устойчиво работал.

При этом далеко не все водители в то время знали, что для правильных регулировок в сервисе должен был присутствовать специальный и не самый дешевый прибор (многокомпонентный газоанализатор). Более того, чтобы экономить газ, сами владельцы часто занимались регулировками, закручивая регулировочный винт и тем самым сильно обедняя смесь.

Машина нормально работала, расход газа падал, причем мощность ДВС также немного уменьшалась. Но спустя немного времени все заканчивалось, как минимум, прогоревшими клапанами. Так вот, становится понятно, что клапана прогорели не из-за того, что мотор работал на газу.

• Разобравшись со смесью, давайте также поговорим о хлопках, которые выделяют в списке частых проблем газового оборудования. Обратные хлопки на машинах с ГБО фактически являются неконтролируемым самопроизвольным возгоранием бензиново-воздушной или газо-воздушной смеси во впускном коллекторе.

Как правило, такие хлопки можно услышать на машинах, которые оборудованы все теми же устаревшими ГБО 1-3 поколения, которые являются установками эжекторного типа. Указанный хлопок-взрыв возникает в результате проблем с системой зажигания, неправильно выставленного УОЗ или фаз газораспределения ГРМ, прогара клапанов и по целому ряду других причин.

Главной угрозой для двигателя является то, что во впускном коллекторе во время хлопка создается избыток давления. Рост давления может вывести из строя или стать причиной некорректной работы датчика расхода воздуха, повредить воздуховод или корпус воздушного фильтра. Частыми случаями является разрушение самого впускного коллектора, особенно если элемент изготовлен из пластмассы.

Отметим, появление хлопков в коллекторе происходит не по причине перехода на газ, а в результате возникновения поломок самого ДВС и его систем. Другими словами, прострелы во впускном коллекторе могут возникнуть на машине и без газовой установки.

Еще добавим, что с выходом ГБО-4, которое является оборудованием впрыскового, а не эжекторного типа, такие хлопки практически полностью отсутствуют. Дело в том, что горючее в таких установках подается в небольших количествах на каждый цилиндр. Даже если в моторе имеются неисправности, роста количества хлопков из-за газа в коллекторе не наблюдается.

Моторное масло для двигателей на газу

Необходимо отметить, что специалисты после перехода на газ рекомендуют дополнительно  подобрать подходящее моторное масло для автомобилей с ГБО. Дело в том, что во время работы на смеси газа и воздуха температура в камере сгорания выше.

Смазка, которая предназначена для бензиновых и дизельных двигателей, может не соответствовать изменившимся условиям. Если просто, разница между расчетными рабочими температурами для бензинового и «газового» масла составляет около 200 градусов по Цельсию.

Для смазочного материала такая разница весьма значительна, некоторые бензиновые и универсальные масла попросту не справляются с такой повышенной температурой. В результате ухудшается защита деталей и узлов мотора. Также обычное масло при работе на газу может стать причиной усиленного коксования двигателя, так как смазка от нагрева «горит», после чего создается много нагара и отложений.

В результате двигатель коксуется, увеличивается расход масла на угар и т.п.  Получается, после смены типа топлива, еще нужно отдельно подойти к вопросу подбора масла. Оптимально использовать масла, которые соответствуют требованиям и рекомендациям производителя ДВС по допускам, но также возможно их использование в газовых двигателях.

Сегодня выбор таких продуктов достаточно большой, так что с подбором моторного масла для двигателя на газу не возникает особых проблем. Такие смазки предлагают ведущие бренды Shell, Motul, отечественный Лукойл и другие известные производители.

Что в итоге

Как видно, любые проблемы с двигателем (как на газу, так и без газового оборудования) требуют комплексного подхода для их решения. Речь идет о развернутой компьютерной диагностике мотора, а также о диагностике ГБО и проверке его настроек.

Важно понимать, что на газу двигатель должен работать тихо и ровно, то есть аналогично работе на бензине. Не должно быть роста температуры ДВС, появления прострелов во впуске и выпуске, детонации и т.п. Допускается только небольшая потеря мощности мотора.

Если ГБО правильно установлено на атмосфеный или турбомотор, после чего настроено должным образом, тогда можно даже сказать о том, что газ благодаря некоторым особенностям лучше бензина по отношению к ресурсу ДВС. Дело в том, что в норме смесь воздуха и газа сгорает в цилиндрах «мягче». В результате ударные нагрузки уменьшаются, особенно при резком ускорении, а также снижается риск детонации.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие бывают виды ГБО. Из этой статьи вы узнаете об особенностях и отличиях газовых установок, а также о различных преимуществах и недостатках ГБО разных поколений (ГБО-1, ГБО-4 и т.д.)

Сам газ изначально чище бензина (тем более на территории СНГ бензин содержит много примесей и добавок). Получается, во время работы на газу в моторе скапливается меньше грязи, нагара и отложений. В результате внутри такой двигатель чище.

Еще газ отличается тем, что не имеет свойства попадать в картер ДВС и разжижать масло, что особенно актуально для изношенных моторов с пробегом. Это дает возможность не так часто менять смазку, снижаются потери разжиженного масла на угар и т.д.

Читайте также

(PDF) Метан в качестве автомобильного топлива — анализ от скважины к колесу (METDRIV)

Общая цель этого сравнительного исследования систем состоит в том, чтобы проанализировать и описать с точки зрения скважины до колеса (WTW) энергию, парниковый газ (GHG) и рентабельность существующих и потенциальных, новых решений для автомобильных систем на основе метана. Включены как системы термической газификации (TG) с использованием лесных остатков, системы анаэробного сбраживания (AD) с использованием органических отходов и остатков, так и системы природного газа (NG), а также различные технологии модернизации и системы распределения, включая сжатый и сжиженный метан. газовые сети и контейнеры, перевозимые автотранспортом и т. д.К технологиям конечного использования относятся автомобили малой и большой грузоподъемности, использующие двигатели с искровым зажиганием (SI) и двухтопливные дизельные двигатели (DF). Эталонные системы включают автомобили малой грузоподъемности, работающие на бензине, и автомобили большой грузоподъемности, работающие на дизельном топливе. Расчеты парниковых газов основаны на методологии, изложенной в Директиве ЕС по возобновляемой энергии (RED), и методологии, рекомендованной в стандарте ISO для оценки жизненного цикла. Общий вывод относительно характеристик выбросов парниковых газов из скважины в резервуар (WTT) различных систем подачи возобновляемого метана состоит в том, что они различаются лишь в ограниченной степени.Таким образом, выбор систем снабжения и распределения окажет незначительное влияние на производительность WTW по выбросам парниковых газов. Аналогичный вывод можно сделать для технологий конечного использования (бак-колесо, TTW), где незначительное потребление ископаемого дизельного топлива в грузовиках DF частично компенсируется более высокой эффективностью преобразования энергии по сравнению с SI. грузовики с двигателем. Снижение WTW GHG для проанализированных систем возобновляемого метана по сравнению с эталонными бензиновыми и дизельными системами составляет примерно 80% или более при применении методологии расчета RED.Соответствующее сокращение для систем на базе природного газа составляет примерно 10%. Применение методологии расчета ISO даст аналогичные уровни снижения, но несколько изменит взаимосвязь между системами снабжения TG и AD. Важнейшими аспектами производительности WTW GHG являются потери метана по всей топливной цепочке. Одним из примеров являются выбросы испарения метана из бортовых резервуаров для хранения сжиженного метана, которые могут произойти, если грузовики не работают в течение нескольких дней. Относительное количество дизельного топлива в грузовиках DF также повлияет на характеристики выбросов парниковых газов, на которые будут влиять режимы вождения и транспортные операции, а также эффективность расхода топлива грузовиками с двигателями SI, использующими сжатый газ.Потребление первичной энергии WTW несколько выше в системах транспортных средств, работающих на метане, чем в сопоставимых системах транспортных средств, работающих на бензине и дизельном топливе, и составляет от + 3% до + 33% в зависимости от типа системы трансмиссии на основе метана. Потребление первичной энергии WTW в системах, использующих сжатый метан в грузовиках с двигателями SI, на 10-15% выше, чем в системах, использующих сжиженный метан в грузовиках DF. Если сжиженный метан используется в качестве энергоносителя в грузовиках с двигателями SI, работающими на метане, вместо сжатого метана, соответствующий общий ввод первичной энергии немного увеличивается.Важным аспектом энергоэффективности WTW для грузовых автомобилей SI, работающих на метане, является расход топлива, поскольку он может варьироваться в зависимости от характера движения и транспортных операций. Предполагается, что топливная экономичность грузовиков DF и дизельных грузовиков одинакова. Затраты WTT на биогаз (производимый AD) и биометан (производимый TG) для автомобильных топливных систем оцениваются примерно одинаково, но эти затраты на меньшие системы газификации несколько выше, чем затраты на системы AD и большие системы TG. .Затраты на различные системы доочистки и распределения возобновляемого метана также сопоставимы и составляют 20-40% от общих затрат WTT. Таким образом, с экономической точки зрения выбор различных систем производства, последующей обработки и распределения топливных систем транспортных средств на возобновляемом метане имеет второстепенное значение. Тем не менее, существуют неопределенности в проведенных расчетах затрат WTT, особенно в отношении затрат на производство биогаза и биометана. Стоимость WTW для легких транспортных средств, работающих на компримированном метане, оценивается на 15-20% выше, чем стоимость автомобилей, работающих на бензине, независимо от возобновляемого метана или природного газа.Затраты WTW включают текущую рыночную цену на ископаемое топливо без НДС, но включая другие соответствующие налоги, а также дополнительные затраты на автомобили и грузовики, работающие на метане (таким образом, не полную стоимость транспортного средства). Для автомобилей малой грузоподъемности дополнительные расходы на транспортное средство оцениваются примерно в 25% от стоимости WTW. Затраты на WTW чувствительны к изменениям рыночной цены на ископаемое топливо, включая изменения налогов как на ископаемое, так и на возобновляемое автомобильное топливо. Грузовики DF, работающие на жидком биогазе и биометане, имеют стоимость WTW, аналогичную соответствующим дизельным грузовикам, тогда как грузовики DF, работающие на жидком газе, имеют несколько меньшие затраты на WTW.По оценкам, у грузовиков, работающих на компримированном метане, затраты на WTW примерно на 15-20% выше, чем у дизельных грузовиков. Дополнительные затраты TTW на грузовики, работающие на метане, по оценкам, составляют около 10% от затрат WTW, но они могут варьироваться от 5 до 15%. Подсчитано, что дополнительные затраты на грузовики DF и SI одинаковы. Неопределенность в стоимости производства биогаза и биометана окажет существенное влияние на затраты на WTW. Самая высокая и самая низкая стоимость WTT, включенная в анализ неопределенности, приводит к увеличению затрат WTW на 30-50% и снижению на 25% соответственно для грузовиков, работающих на возобновляемом метане, по сравнению с грузовиками, работающими на дизельном топливе.Общие выводы этого исследования заключаются в том, что использование возобновляемых метановых топливных систем для транспортных средств приводит к значительным преимуществам WTW по парниковым газам по сравнению с автомобильными топливными системами на ископаемом топливе, что энергоэффективность WTW будет сопоставима или немного ниже, чем у сопоставимых бензиновых и дизельных двигателей. транспортные средства, работающие на топливе, и что затраты на WTW будут сопоставимы или немного выше, исходя из текущих рыночных цен на ископаемое топливо. Выбор системы доочистки и распределения топливных систем транспортных средств на возобновляемом метане будет иметь второстепенное значение с точки зрения WTW GHG, энергоэффективности и экономической эффективности.Таким образом, есть стимул к разработке и коммерческому внедрению всех различных возобновляемых систем метана, оцененных в этом исследовании.

Рисунки — загружены Микаэлем Ланцем Автор контента

Все рисунки в этой области были загружены Микаэлем Ланцем

Контент может быть защищен авторским правом.

% PDF-1.7 % 261 0 объект > эндобдж xref 261 82 0000000016 00000 н. 0000002578 00000 н. 0000002741 00000 н. 0000003429 00000 н. 0000003478 00000 н. 0000003515 00000 н. 0000003629 00000 н. 0000015751 00000 п. 0000028459 00000 п. 0000041077 00000 п. 0000053415 00000 п. 0000065853 00000 п. 0000078227 00000 п. 0000078665 00000 п. 0000079022 00000 н. 0000079650 00000 п. 0000080235 00000 п. 0000080324 00000 п. 0000080807 00000 п. 0000081216 00000 п. 0000081329 00000 п. 0000081522 00000 н. 0000082020 00000 н. 0000082211 00000 п. 0000082947 00000 п. 0000083370 00000 п. 0000083737 00000 п. 0000083879 00000 п. 0000096525 00000 п. 0000109068 00000 н. 0000112105 00000 н. 0000117319 00000 н. 0000118695 00000 н. 0000118748 00000 н. 0000119104 00000 н. 0000119139 00000 н. 0000119217 00000 н. 0000123727 00000 н. 0000124056 00000 н. 0000124122 00000 н. 0000124238 00000 п. 0000124362 00000 н. 0000124432 00000 н. 0000124516 00000 н. 0000127950 00000 н. 0000128223 00000 н. 0000128397 00000 н. 0000128424 00000 н. 0000128721 00000 н. 0000129580 00000 н. 0000129893 00000 н. 0000130237 00000 н. 0000130747 00000 н. 0000131052 00000 н. 0000131348 00000 н. 0000131839 00000 н. 0000132145 00000 н. 0000132451 00000 н. 0000133277 00000 н. 0000133316 00000 н. 0000137750 00000 н. 0000137789 00000 н. 0000137937 00000 п. 0000138078 00000 н. 0000138193 00000 н. 0000138339 00000 н. 0000138488 00000 н. 0000138566 00000 н. 0000138681 00000 н. 0000138948 00000 н. 0000139026 00000 н. 0000139293 00000 н. 0000141069 00000 н. 0000155619 00000 п. 0000159616 00000 н. 0000159894 00000 н. 0000182030 00000 н. 0000204166 00000 н. 0000205910 00000 н. 0000230854 00000 н. 0000002398 00000 н. 0000001936 00000 н. трейлер ] / Назад 257167 / XRefStm 2398 >> startxref 0 %% EOF 342 0 объект > поток hb«d`x` Ā

Выбросы от транспортных средств | Руководство по зеленому транспортному средству

Существует два типа выбросов, влияющих на окружающую среду:

Выбросы парниковых газов, таких как двуокись углерода (CO ₂ ), которые могут задерживать дополнительное тепло от солнца в атмосфере Земли, вызывая «парниковый эффект» и изменение климата.CO ₂ — основной парниковый газ, производимый автотранспортными средствами. В 2017 году средний комбинированный выброс CO ₂ для нового легкового автомобиля, проданного в Австралии, составил 182 грамма на километр (г / км).

По оценкам Национальной транспортной комиссии, если бы австралийские потребители приобрели автомобили с лучшими в своем классе выбросами, в среднем по стране выбросы CO ₂ для новых легких транспортных средств были бы более чем на 50 процентов ниже.

CO ₂ Выбросы в австралийском парке новых легких транспортных средств

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, таких как углеводороды, оксиды азота и твердые частицы, могут привести к смогу и неблагоприятным последствиям для здоровья, таким как респираторные заболевания, сердечно-сосудистые заболевания и рак.

Уровень евро, указанный для каждого транспортного средства, указывает на стандарты загрязнения воздуха, которым автомобиль соответствует в Австралии. Австралийские правила проектирования требуют, чтобы все автомобили, поставляемые на австралийский рынок, соответствовали минимальному стандарту (в настоящее время 5 евро). Однако многие автомобили, продаваемые в Австралии, соответствуют более жестким стандартам Euro 6, принятым в Европейском Союзе и на других рынках.

Выбросы парниковых газов

Основными выбросами от автотранспортных средств (по объему) являются парниковые газы, которые способствуют изменению климата.В транспортных средствах основным парниковым газом является двуокись углерода (CO ₂ ), но транспортные средства также производят парниковые газы закись азота и метан. Однако не все автомобили оказывают одинаковое воздействие. Уровень выбросов CO ₂ автомобилем зависит от количества потребляемого топлива и типа используемого топлива.

Сектор автомобильного транспорта зависит от топлива на нефтяной основе. Рост австралийских автомобильных перевозок привел к соответствующему увеличению количества транспортных средств, потребляющих топливо, что, в свою очередь, привело к увеличению выбросов парниковых газов в этом секторе.В 2016 году легкие пассажирские и коммерческие автомобили произвели более 59 ^— Мт CO ₂ -э, что составило 61% выбросов от транспортного сектора и более 11% всех выбросов парниковых газов, произведенных в Австралии ¹ .

Министерство окружающей среды и энергетики ведет Национальные счета парниковых газов Австралии, в которых содержится дополнительная информация о выбросах парниковых газов в Австралии.

В Green Vehicle Guide (GVG) более высокое число CO ₂ означает, что автомобиль производит более высокие уровни углекислого газа (CO ₂ ) из выхлопной трубы.Все новые модели автомобилей полной массой до 3,5 тонн, продаваемые в Австралии, проходят испытания для определения расхода топлива и уровня выбросов CO ₂ . Тест дает три результата: расход топлива и выбросы CO ₂ — «комбинированный», «городской» и «загородный». Комбинированное значение выбросов CO ₂ используется в качестве первичной основы для ранжирования транспортных средств на веб-сайте GVG. Эта информация также отображается на этикетке расхода топлива, прикрепленной к ветровому стеклу новых автомобилей.

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу

Загрязнители воздуха, такие как оксид углерода, оксиды азота, твердые частицы, летучие органические соединения и бензол, выбрасываются в окружающую среду автотранспортными средствами. Загрязнители воздуха могут способствовать возникновению проблем с качеством воздуха в городах, таких как фотохимический смог, и отрицательно влиять на здоровье человека. Дополнительную информацию о воздействиях и источниках загрязнителей воздуха можно получить в Департаменте окружающей среды и энергетики.Данные Национального кадастра загрязнителей показывают, что в Австралии автотранспортные средства остаются основной причиной загрязнения воздуха в городских районах. Однако не все автомобили загрязняют атмосферу одинаково.

На GVG автомобили, которые соответствуют более высокому стандарту загрязнения воздуха, производят более низкие уровни вредных загрязнителей, чем автомобили того же типа топлива, которые соответствуют более низкому стандарту. В столбце «Стандарт загрязнения воздуха» указывается стандарт, по которому конкретное транспортное средство было успешно сертифицировано в Австралии.

Согласно стандартам Австралии по выбросам, транспортные средства, работающие на бензине, сжиженном нефтяном газе (LPG) или природном газе (NG), должны соответствовать ограничениям на выбросы окиси углерода (CO), углеводородов (HC) и оксидов азота (NOx). В дополнение к этим загрязняющим веществам, дизельные автомобили и автомобили с прямым впрыском топлива, соответствующие стандарту Евро 5 или более поздней версии, также должны соответствовать ограничениям по выбросам твердых частиц (ТЧ). Дополнительную информацию о нормах выбросов для автотранспортных средств можно получить на веб-сайте Департамента.

В соответствии со стандартами выбросов предельные значения выбросов, применимые к конкретному транспортному средству, варьируются в зависимости от массы транспортного средства, его типа топлива и того, является ли он пассажирским или легким коммерческим транспортным средством. Дизельные автомобили имеют более высокий предел выбросов оксидов азота, в то время как автомобили с бензиновым двигателем имеют более высокий предел выбросов оксида углерода.

Все новые легковые автомобили, произведенные с 1 ноября 2016 года, должны соответствовать австралийскому правилу 79/04 (Контроль выбросов для легких транспортных средств), которое полностью соответствует требованиям международного стандарта, широко известного как Euro 5.Дизельные автомобили должны соответствовать пределу количества частиц, чтобы соответствовать этому стандарту.

Ряд производителей представили Департаменту доказательства, подтверждающие, что некоторые из их автомобилей, продаваемых в Австралии, соответствуют последнему стандарту, широко известному как Euro 6. Этот стандарт устанавливает более жесткие ограничения на оксиды азота для автомобилей с дизельным двигателем и требует, чтобы автомобили с бензиновым двигателем с прямым впрыском соответствовать пределу количества частиц.

Поскольку данные для столбца стандартов загрязнения воздуха основаны на стандарте выбросов, по которому транспортное средство было сертифицировано в Австралии, GVG предоставляет возможность идентифицировать автомобили с улучшенными показателями загрязнения воздуха.Однако следует отметить, что некоторые модели автомобилей могут быть сертифицированы по другому стандарту выбросов в других странах. Решение о сертификации транспортного средства в соответствии с минимальным стандартом только в Австралии или более строгим стандартом остается на усмотрении производителей транспортных средств.

---

¹ Данные о выбросах парниковых газов с разбивкой по источникам доступны в Национальном реестре парниковых газов по адресу: http://ageis.climatechange.gov.au/

Выбросы метана от транспортных средств на природном газе в Китае

На дорогах CH

₄ Выбросы от такси и автобусов на природном газе

CH ₄ Выбросы от выхлопных газов и утечки от автобусов и такси на природном газе в Баодине и Шицзячжуане были измерены нашей мобильной лабораторией оснащены датчиками быстрого отклика.Мы измерили 26 часов в пути, пройдя около 600 км в этих двух городах в июне 2014 года (подробные сведения об инструментах и ​​пространственном охвате можно найти в дополнительной таблице 3 и дополнительном рисунке 3). Датчики с быстрым откликом (10 Гц) позволили использовать метод поиска шлейфа для измерения выбросов от транспортных средств на дороге. Несколько критериев, включая достаточные улучшения CO ₂ и CH ₄ , корреляции между CH ₄ и CO ₂ и видеозаписи, записанные на дороге, были разработаны для определения шлейфов от газомоторных транспортных средств.Дополнительный фильм 1 представляет собой пример дорожных измерений. Модель затяжки по Гауссу использовалась для исследования эффективности нашего метода по минимизации влияния выхлопа ближайших транспортных средств, и результаты показывают, что наш метод может значительно снизить помехи, вызванные выбросами от других транспортных средств. ²⁸ . Используя метод «погони за шлейфом», мы смогли уловить выбросы от 73 автобусов с природным газом и 63 такси с газом в ходе полевой кампании. Наблюдаемые соотношения смешивания CH ₄ и CO ₂ были использованы для получения отношений усиления и выбросов для CH ₄ : CO ₂ .Затем коэффициенты выбросов были преобразованы в коэффициенты выбросов CH ₄ для конкретных видов топлива. Аналогичные методы использовались для оценки выбросов NH ₃ от транспортных средств ^29,30 . Более подробную информацию и обсуждение неопределенности метода можно найти в разделе «Метод» и Дополнительном обсуждении. На рисунке 2 показаны коэффициенты выбросов CH ₄ для дорожного топлива (представленные в процентах от потребленного природного газа), полученные на основе коэффициентов выбросов CH ₄ : CO ₂ , измеренных в Китае, а также ранее сообщенных коэффициентов выбросов.

Рис. 2: Коэффициенты выбросов для конкретного вида топлива в% от ПГ, потребленного для автомобилей, работающих на маломощном газе, автомобилей большой грузоподъемности, работающих на природном газе, и скорость утечки ПГ от скважины к насосу (WTP).

Прямоугольники и усы для наших наблюдений показывают 5-й, 25-й, 50-й, 75-й и 95-й процентили наблюдаемых КВ. Черные точки и столбцы показывают средние значения и стандартные ошибки соответствующих EF, измеренных в Китае. Черные точки и столбцы показывают средние значения и стандартное отклонение (S.D.) соответствующих EF, измеренных в Китае.На этикетках указаны номера независимых образцов (транспортных средств), использованных для получения EF, и стандартные ошибки. Красные точки и столбцы показывают значения выбросов в атмосферу и сезонные поправки соответствующих КВ для Китая. Серые точки и столбцы показывают средние значения и стандартные ошибки соответствующих EF, измеренных в других регионах. Звездочка и соответствующая полоса показывают расчетный EF и его неопределенность для тяжелых грузовиков, работающих на природном газе, оснащенных двигателем с обедненным горением и катализатором окисления (определение неопределенности можно найти в разделе о методах).Xie et al. и Guo et al. измеренные общие выбросы углеводородов (THC) вместо CH ₄ ^23,52 . Мы преобразовали их результаты в выбросы CH ₄ , предполагая, что 90% THC составляет CH ₄ , как было предложено Xie et al. и Hu et al. ^23,52 . Наблюдаемый EF для большегрузных автомобилей на 85% выше текущего стандарта (Китай V). «LB + OC», «SM + TWC», «SM + TWC w. CC »,« HPDI »и« HPDI w. DV »обозначает двигатель с обедненным горением с катализатором окисления, стехиометрический двигатель с трехкомпонентным катализатором, стехиометрический двигатель с трехкомпонентным катализатором с выбросами из картера, прямым впрыском высокого давления (HPDI) и HPDI с динамической вентиляцией выбросов.Исходные данные представлены в виде файла исходных данных.

Шестьдесят три такси NG с четкими обозначениями NGV были отобраны для представления легковых автомобилей NGV в Китае, у которых средний EF составлял 1,7 ± 0,5%. EF в 16 раз выше, чем значения, указанные для легких газомоторных автомобилей в США и ЕС (0,10 ± 0,3%), но EF согласуется с выхлопной трубой CH ₄ EF, измеренной в выхлопных газах такси, работающих на природном газе Hu et al. . ²³ (1,7 ± 0,8%). CH ₄ EF, измеренный на 73 автобусах NG в Китае, составляет 2,9 ± 0.5%, что на 90% превышает предел CH ₄ китайского стандарта V для большегрузных автомобилей ³¹ . Мы смогли различить автобусы, работающие на сжиженном природном газе (СПГ) и сжатом природном газе (КПГ), проверив этикетку автобусов. Не было обнаружено статистически значимой разницы между коэффициентами заполнения автобусов, работающих на СПГ (39 автобусов, 2,8 ± 0,4%) и автобусов, работающих на КПГ (34 автобуса, 3,1 ± 0,5%). Автобусы NG в этих двух городах были оснащены двигателем LB и OC, и они были сертифицированы по стандартам China VI и China V. соответственно.Мы также наблюдали низкие выбросы NH ₃ из автобусов, работающих на природном газе (дополнительный рис. 4), что согласуется с описанной закономерностью для газомоторных транспортных средств с двигателем LB с OC ^32,33 . Наблюдаемый EF автобусов NG больше согласуется с общим EF на дороге CH ₄ , измеренным Hu et al. ²³ (3,0 ± 0,5%), чем наблюдаемый EF легких газомоторных транспортных средств. Чтобы проверить наш метод, мы провели дополнительные измерения, следя за автобусами NG в Атлантик-Сити, США, весной 2015 года. Наблюдаемый EF согласуется с ранее сообщенными выбросами выхлопной трубы CH ₄ для автобусов NG в США, а также CH ₄ выбросов, используемых в модели GREET ¹⁸ .

Оценка выбросов CH

₄ от тяжелых грузовиков, работающих на природном газе

Идентификация грузовиков на природном газе в Китае была более сложной задачей, чем для автобусов на природном газе, поскольку они не имели такой четкой маркировки, как автобусы природного газа. Следовательно, мы не смогли вывести CH ₄ EF для большегрузных грузовиков NG, используя наши наблюдения. Наше исследование показывает, что грузовики NG, сертифицированные для Китая IV и V от основных производителей в Китае, оснащены аналогичными двигателями LB и OC, но с немного большим рабочим объемом, чем двигатели автобусов NG (дополнительная таблица 4).Этот тип двигателя редко используется на грузовиках в других странах, и поэтому о грузовых автомобилях NG, оборудованных двигателями LB, не сообщалось о CH ₄ EF. Предыдущие исследования показали, что условия вождения транспортных средств могут иметь большее влияние на выбросы CH ₄ , чем шасси ^2,19 . Сравнивая EF CH ₄ , сообщенные для автобусов и грузовиков NG, оснащенных аналогичными двигателями SM и TWC, мы не обнаружили существенной разницы в выбросах выхлопной трубы и картера CH ₄ (рис.2 и Дополнительная таблица 2) ^{33,34,35,36,37,38} . Таким образом, измеренное значение CH ₄ EF автобусов с природным газом используется для оценки выбросов CH ₄ от тяжелых грузовиков с газом. Поскольку грузовики NG могут ездить по шоссе чаще, чем автобусы NG, мы приписали большую ошибку нижней границе неопределенности EF грузовиков NG, которая равна неопределенности нижней границы ранее сообщенных CH ₄ EF LB. двигатели с OC (рис. 2 и дополнительная таблица 2).

Вентиляционные выбросы и корректировка сезонности

Поскольку низкий уровень CO ₂ улучшений и корреляций между CH ₄ и CO ₂ улучшений соотношения смешивания используются для устранения воздействий от других источников CH ₄ , наш метод может улавливать операции связанные выбросы CH ₄ из выхлопных труб и картеров, но могут пропускаться спорадические выбросы воздуха непосредственно из бортовых топливных баков, которые не поступают в двигатель.Кларк и др. ¹⁹ обнаружили, что эти выбросы трудно охарактеризовать полевыми наблюдениями из-за большого объема метана, выбрасываемого в единичные события, и их прерывистого характера. Используя разницу в давлении в баке и уровне жидкого топлива (%) до и после вентиляции, они оценили, что удельный уровень выбросов в результате этих вентиляционных мероприятий составляет 0,1% от ПГ, потребляемого в США (около 8,4% от общего количества выбросов от насоса к колесам CH ₄ выбросов для газомоторных автомобилей в США) ¹⁹ . Такой же уровень выбросов принят в нашем исследовании для учета выбросов в атмосферу.Наши наблюдения проводились в июне при средней температуре окружающей среды 30 ° C, что может недооценивать выбросы CH ₄ в холодное время года, особенно выбросы при холодном запуске. Среди рассмотренных исследований только в двух исследованиях сообщалось о выбросах CH ₄ при холодном запуске тяжелых газомоторных транспортных средств при низких температурах. Соотношение холодного и горячего запуска для EF CH ₄ при температуре около 0 ° C колеблется от 1,08 для автомобилей с EF для конкретного топлива 11,2% до 2,69 для автомобилей с EF для топлива 0.2% (дополнительная таблица 5) ^37,39 . Чтобы учесть потенциальное влияние выбросов при холодном запуске при низкой температуре, мы скорректировали наблюдаемые EF, используя соотношение выбросов при холодном / горячем запуске 1,5 и весовой коэффициент 14% для выбросов при холодном запуске, как указано в испытаниях. процедура для китайского стандарта VI (подробности см. в разделе «Метод»). Скорректированные EF составляют 1,9 [-0,7, +0,9]%, 3,2 [-0,8, +1,0]% и 3,2 [-1,7, +1,0]% для такси NG, тяжелых автобусов NG и тяжелых грузовиков NG. как показано красными точками и полосами на рис.2.

Технологические пути для китайского стандарта VI

На рисунке 2 также показаны EF для двигателей SM, оснащенных TWC и двигателями с прямым впрыском высокого давления (HPDI). Оба имеют потенциал соответствовать пределу CH ₄ китайского стандарта VI. Однако наблюдались высокие выбросы CH ₄ из картеров двигателей SM, поскольку NG мог проходить через зазоры между поршневыми кольцами и цилиндрами ¹⁹ . Если учесть выбросы картера CH ₄ , двигателям SM будет сложно соответствовать стандарту China VI, если не будет установлена ​​сложная закрытая система вентиляции картера (CCV) ² .Не сообщалось о выбросах картера CH ₄ для двигателей HPDI, но двигатели HPDI требуют сброса топлива под высоким давлением для уравновешивания давления природного газа и дизельного топлива, что приводит к динамическому сбросу CH ₄ выбросы ¹⁹ . Выбросы CH ₄ при динамической вентиляции могут намного превысить выбросы выхлопных газов CH ₄ при эксплуатации в городских условиях и могут быть эквивалентны выбросам из выхлопных труб при эксплуатации на шоссе ¹⁹ .

Выбросы парниковых газов от скважин к колесам газомоторных транспортных средств в Китае

Предыдущие исследования оценили выбросы парниковых газов WTW для газомоторных транспортных средств в Китае с ограниченным учетом выбросов CH ₄ от газомоторных транспортных средств (см. Дополнительную таблицу 6 для рассмотренных исследований) ^{14, 16,22} .Ou et al. ²² исследовали множественные пути СПГ и СПГ в Китае и сообщили об уровне утечки ГС около 0,6% потребляемого природного газа в модели анализа жизненного цикла Цинхуа. Huo et al. предположил, что технологии в Китае для производства и распределения КПГ и СПГ аналогичны технологиям, используемым в других регионах, и принял нормы 1,93% природного газа, потребляемого для добычи и производства, и 0,007% газа, транспортируемого на км по трубопроводу из модели GREET ^16,18 . Разница в выбросах парниковых газов WTP между КПГ и СПГ (1%) ниже, чем вариация, вызванная утечкой из трубопровода CH ₄ (стандартное отклонение 7%), поскольку расстояние транспортировки колеблется от 200 до 4400 км для разных провинций. .Поэтому один и тот же коэффициент выбросов парниковых газов WTP (28 ± 6 CO _2экв. МДж ^-1 ) и одинаковый уровень утечки WTP CH ₄ (1,65 ± 1,05% потребляемого природного газа) используются как для СПГ, так и для КПГ. Общий уровень утечки WTP примерно такой же, как CH ₄ EF для легких газомоторных транспортных средств и на 40% ниже, чем CH ₄ EF для тяжелых газомоторных транспортных средств (рис. 2).

Зависящие от расстояния EF WTW GHG для NGV выводятся в этом исследовании путем объединения ранее сообщенных EF GHG выше по течению, зависящего от расстояния расхода топлива и скорректированных EF CH ₄ NGV (показаны на рис.3). Неопределенность национального уровня WTW GHG EF для газомоторного топлива в Китае велика из-за различий в расстоянии транспортировки природного газа по трубопроводу (от 200 км до 4400 км). Для провинциального анализа, как показано Huo et al. ¹⁶ , погрешность можно уменьшить. При наблюдаемых выбросах CH ₄ маловероятно, что легковые газомоторные автомобили и автобусы, работающие на природном газе, сократят выбросы парниковых газов по сравнению с их аналогами. Для автобусов, работающих на природном газе, выбросы парниковых газов WTW, вероятно, будут выше, чем для автобусов с дизельным двигателем, даже если они удовлетворяют ограничению китайского стандарта VI CH ₄ из-за повышенного расхода топлива (дополнительная таблица 7).Переход с дизельных грузовиков на грузовики NG текущего поколения, оснащенные двигателями LB и OC, поскольку измеренные автобусы NG, вероятно, увеличит выбросы парниковых газов на 160 [−200, +180] г CO _2экв. км ⁻¹ . Только те, которые работают в основном на автомагистралях в регионах, близких к источникам, могут иметь более низкий WTW GHG EF по сравнению с дизельными грузовиками.

Рис. 3: Выбросы парниковых газов от скважины к колесам автомобилей, работающих на бензине, дизельном топливе и природном газе, в Китае.

Панели a и b показывают выбросы парниковых газов между колесами для легких и тяжелых транспортных средств, соответственно, в Китае.Синие столбцы показывают выбросы парниковых газов WTW без учета CH ₄ . Зеленые и оранжевые полосы — эквиваленты CO ₂ для выбросов WTP CH ₄ и выбросов CH ₄ от газомоторных транспортных средств (для CH ₄ от потребления ископаемого топлива используется ПГП 30 на временной шкале в 100 лет. согласно IPCC AR5) ¹² . Что касается автомобилей и автобусов, то использование газомоторного топлива может не способствовать снижению выбросов парниковых газов. Грузовики, работающие на природном газе, соответствующие стандарту China VI, имеют более низкие выбросы парниковых газов по сравнению с дизельными грузовиками.Черные полосы ошибок показывают высокие и низкие оценки, полученные с использованием распространения ошибок неопределенностей нескольких входных параметров (например, выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла, коэффициенты выбросов CH ₄ и потребление топлива). Оценки неопределенности (стандартное отклонение, стандартное отклонение) отдельных параметров перечислены в дополнительных таблицах 1, 6, 7 и 11. Исходные данные представлены в виде файла исходных данных.

Для грузовиков, оснащенных двигателями SM и TWC или HPDI, выбросы парниковых газов WTW аналогичны дизельным грузовикам.Следует отметить, что расход топлива грузовиков с двигателями SM и TWC предполагается таким же, как у грузовиков с двигателями LB. Работа в обедненных условиях является эффективным способом повышения топливной экономичности по сравнению с чистой стехиометрической работой. ⁴⁰ . Однако экономия топлива двигателей SM может быть значительно улучшена за счет эксплуатации двигателя с разбавленными смесями через системы рециркуляции выхлопных газов (EGR), которые также могут значительно снизить выбросы NO _x ^35,40 .Hajbabaei et al. ³⁵ сравнил расход топлива двигателя SM с системой EGR и двумя двигателями LB. Они обнаружили, что двигатель SM с системой рециркуляции отработавших газов имел очень похожий расход топлива по сравнению с двигателями LB. Для грузовиков NG, которые будут сертифицированы по стандарту China VI, двигатели SM, вероятно, будут использоваться с системой EGR, чтобы быть конкурентоспособными на рынке с точки зрения экономии топлива и соответствовать требованиям China VI NO _x лимит выбросов и лимиты расхода топлива китайского стандарта Stage 3 ⁴¹ .Тот же расход топлива был масштабирован на 0,95, чтобы приблизиться к расходу топлива двигателей HPDI, поскольку Thiruvengadam et al. ³² сообщил, что расход топлива двигателей HPDI был на 4% ниже, чем у двигателей SM с системами рециркуляции отработавших газов.

Если стандарт China VI строго соблюдается, а реальные выбросы будут такими же, как и лимит выбросов CH ₄ , переход с дизельных грузовиков на грузовики с газом приведет к сокращению выбросов парниковых газов на 100 ± 150 г CO _{2 экв.} км ⁻¹ и выше по течению CH ₄ утечки станут ограничивающим фактором для снижения выбросов парниковых газов WTW от газомоторных транспортных средств в Китае.Хотя соответствие реальных выбросов с сертифицированными ограничениями выбросов является сложной задачей, было показано, что технически это достижимо, по крайней мере, для выбросов NO _x от грузовиков Euro VI, которым стандарт Китая VI эквивалентен ²⁶ .

CH

₄ выбросы от газомоторных транспортных средств в Китае

Потребление природного газа в секторе транспорта, хранения и почтовой связи, указанное в Статистическом ежегоднике Китая (CSYB), не содержит подробной категориальной информации для оценки выбросов CH ₄ от газомоторных транспортных средств в Китае. Китай ⁴² .Таким образом, мы оценили потребление природного газа в такси, легких газомоторных автомобилях (не такси), автобусах и грузовиках на природном газе в Китае как произведение количества транспортных средств (дополнительная таблица 1) и расхода топлива в зависимости от расстояния (дополнительная таблица 7). , и годовой пробег (дополнительная таблица 8). Четыре категории определяются на основе характеристик расхода топлива и выбросов, а также наличия данных о населении. На рисунке 4a показано расчетное потребление природного газа и отчет о потреблении природного газа в CSYB ⁴² .Личные малотоннажные газомоторные автомобили (малотоннажные легковые автомобили, за исключением такси, работающих на природном газе) должны быть исключены при сравнении расчетного потребления природного газа и заявленных значений CSYB, поскольку топливо, потребляемое личными транспортными средствами, не включается в сектор транспорта, хранения и почты в CSYB. ⁴³ . Сумма потребления природного газа такси, автобусами и грузовиками немного ниже, чем потребление, указанное в CSYB, поскольку потребление природного газа грузовыми судами включено в CSYB, но не включено в наши оценки. На 2017 год наша оценка ближе к заявленному потреблению CSYB, вероятно, из-за нехватки природного газа в Китае зимой 2017 года.В 2017 году автобусы и грузовики на природном газе потребляли около 70% от общего потребления природного газа на газомоторном топливе.

Рис. 4: Потребление ПГ, общие выбросы Ch5 от газомоторных транспортных средств и изменения выбросов парниковых газов WTW при переходе на газомоторные автомобили в Китае с 2000 по 2030 год.

Расчетное (столбцы или сплошные линии) и прогнозируемое (пунктирные линии) потребление ПГ ( a ), общие выбросы CH ₄ от газомоторных транспортных средств ( b ) и изменения выбросов парниковых газов WTW при переходе на газомоторные автомобили ( c ) в Китае с 2000 по 2030 годы.Серая линия в a показывает зарегистрированное потребление природного газа в секторе транспорта, хранения и почты, указанное в Статистическом ежегоднике Китая (CSYB). При сравнении расчетного потребления природного газа и потребления природного газа из CSYB следует исключить легковые автомобили (без такси) (голубая полоса в a ). Столбики ошибок в a и b и серая область в c указывают высокие и низкие оценки, полученные с использованием распространения ошибок неопределенностей нескольких входных параметров.Оценки неопределенности (стандартное отклонение, стандартное отклонение) отдельных параметров перечислены в дополнительных таблицах 1, 6, 7, 8 и 11. Исходные данные представлены в виде файла исходных данных.

Общие выбросы CH ₄ и изменения в выбросах WTW ПГ рассчитываются путем умножения соответствующих коэффициентов выбросов (выбросы в атмосферу и сезонность) на потребление ПГ (более подробную информацию см. В разделе «Метод»). На рис. 4b, c показаны оценочные и прогнозируемые общие выбросы CH ₄ от газомоторных транспортных средств в Китае и изменения в выбросах парниковых газов WTW при переходе на газомоторные автомобили от бензиновых и дизельных аналогов в период 2000–2030 годов.Годовые выбросы CH ₄ от газомоторных транспортных средств в Китае увеличились с 0,0014 [−0,0004, +0,0004] млн тонн в 2000 году до 0,77 [−0,28, +0,22] млн тонн в 2017 году. Переход на газовые двигатели увеличил выбросы парниковых газов на 83 млн тонн CO _{2 экв.} на 2000–2017 гг. Более 80% выбросов CH ₄ от газомоторных транспортных средств выбрасывается автобусами и грузовиками, работающими на природном газе, в 2017 году из-за их высокого расхода топлива и высоких коэффициентов выбросов. Следовательно, реализация ограничения CH ₄ китайского стандарта VI для большегрузных транспортных средств имеет решающее значение для снижения будущих выбросов CH ₄ от газомоторных транспортных средств.

Будущие сценарии

Три сценария были разработаны для оценки различных путей внедрения китайского стандарта VI. В таблице 1 перечислены основные особенности этих сценариев. Оценки численности населения адаптированы из прогноза Wu et al. ⁶ , где рассматривалась агрессивная электрификация для соответствующих автопарков (см. Дополнительную таблицу 9 с прогнозируемым количеством транспортных средств для трех сценариев). Потребление топлива большегрузными автомобилями (как газомоторными автомобилями, так и обычными бензиновыми или дизельными автомобилями), приобретенными после 2021 года, снижается на 15% при условии успешного выполнения Китайского стандарта расхода топлива (Stage 3) ⁴¹ .

Таблица 1 Сценарии для прогнозов будущих выбросов CH ₄ и изменения выбросов парниковых газов при переходе на газомоторный транспорт.

Сценарий с высоким уровнем выбросов представляет собой путь, по которому разрешается дооснащение легковых автомобилей. Кроме того, в этом сценарии предполагается, что ограничение CH ₄ стандарта China VI применяется слабо, что имело место для предыдущих стандартов, как показано здесь. Хотя двигатели LB с OC считаются технологией последнего поколения, они могут соответствовать ограничению NO _x китайского стандарта VI, если будет реализована SCR ¹¹ .Если ограничение CH ₄ китайского стандарта VI реализуется слабо, двигатели LB могут доминировать на рынке тяжелых транспортных средств из-за их преимуществ с точки зрения первоначальной стоимости, поскольку двигатели SM требуют точных стратегий управления соотношением воздух-топливо и выхлопных газов. система рециркуляции газа ⁴⁰ . В соответствии с этим сценарием ежегодные выбросы CH ₄ от газомоторных транспортных средств в Китае увеличатся до 3,3 Мт, что эквивалентно 8% расчетных общих антропогенных выбросов CH ₄ и 17% выбросов CH ₄ , связанных с производством и потреблением ископаемого топлива. в Китае в 2010 году ¹³ .В совокупности переход на газомоторный транспорт от аналогов приведет к увеличению выбросов парниковых газов WTW на 432 млн т CO _2экв. с 2020 по 2030 год в соответствии с этим сценарием (интегрированная площадь под оранжевой кривой на рис. 4b с 2020 по 2030 год).

Сценарий со средним уровнем выбросов представляет собой вариант, при котором модернизация запрещена, а тяжелые газомоторные автомобили, проданные после 2019 года, оснащены двигателями SM или HPDI. Из-за увеличения стоимости скорость проникновения газомоторного топлива ниже, чем в сценарии с высоким уровнем выбросов.Согласно этому сценарию, выбросы CH ₄ от газомоторных транспортных средств в Китае будут увеличиваться более медленными темпами, достигнув 1,3 Мт в 2030 году, а совокупные изменения в выбросах парниковых газов WTW с 2020 по 2030 годы увеличатся на 117 Мт CO _2экв. .

Сценарий с низким уровнем выбросов предполагает, что EF тяжелых газомоторных транспортных средств, приобретенных после 2019 года, совпадает с лимитом CH ₄ китайского стандарта VI. Предполагается, что рост газомоторного топлива локализован в регионах-источниках, где цена на газ низка, а утечка выбросов CH ₄ , связанных с распределением природного газа, ниже, чем в сценариях со средним и высоким уровнем выбросов.Годовые выбросы CH ₄ от газомоторных транспортных средств в Китае будут постепенно уменьшаться до 0,7 Мт в 2030 году и сократят выбросы парниковых газов WTW на 77 Мт CO _2экв. кумулятивно с 2020 по 2030 год в соответствии с этим сценарием. Сравнивая кумулятивные изменения WTW GHG между сценариями с высоким и низким уровнем выбросов, мы обнаруживаем, что строгое соблюдение китайского стандарта VI для большегрузных автомобилей может привести к сокращению выбросов парниковых газов на 509 млн т CO _{2 экв.} в период с 2020 по 2030 год, что эквивалентно устранение выбросов парниковых газов 12 млн легковых автомобилей при текущем уровне выбросов парниковых газов.

Новое исследование улучшает понимание выбросов метана от транспортных средств, работающих на природном газе, но выбросы в цепочке поставок кажутся значительными

Джо Рудек и Джейсон Мазерс

Многие операторы коммерческого автопарка рассматривают возможность перевода своих транспортных средств с дизельного топлива на природный газ, чтобы воспользоваться растущее изобилие природного газа и сокращение выбросов. Грузовые автомобили, работающие на природном газе, могут снизить выбросы оксидов азота (NOx) грузовыми автомобилями и автобусами.

Тем не менее, внедрение технологий и методов сокращения выбросов, необходимых для ограничения утечки метана во время производства, транспортировки и доставки природного газа, имеет решающее значение для раскрытия всего экологического потенциала этих транспортных средств.Метан, основной компонент природного газа, является мощным парниковым газом, выбрасываемым в атмосферу на каждом этапе от эксплуатационных скважин до топливных баков транспортных средств. Как показали исследования EDF, даже небольшие количества метана, выбрасываемые по цепочке поставок природного газа, могут на некоторое время подорвать климатические выгоды от перехода транспортных средств на природный газ.

Недавно опубликованное научное исследование, проведенное исследователями из Университета Западной Вирджинии в Центре альтернативных видов топлива, двигателей и выбросов, позволило измерить выбросы метана от тяжелых транспортных средств, работающих на природном газе, и заправочных станций, и значительно расширяет наши знания выбросы от транспортных средств, работающих на природном газе.Это исследование является первым проектом в серии скоординированных исследований метана EDF, целью которого является анализ того, где и в каком объеме происходят выбросы метана при конечном использовании природного газа.

Исследование WVU показало, что выбросы из выхлопной трубы транспортного средства и картера двигателя были самыми высокими источниками метана, составляя примерно 30 и 39% (соответственно) от общего объема выбросов насоса-колеса (PTW). К счастью, двигатели с закрытыми картерами недавно были сертифицированы Агентством по охране окружающей среды, что позволило избежать крупнейшего источника выбросов метана от этих транспортных средств.

Выбросы метана на заправочных станциях были относительно низкими и составляли около 12% от общих выбросов PTW. Исследователи WVU основывали оценки выбросов на заправочных станциях на предположении, что станции со сжиженным природным газом (СПГ) имеют достаточный объем продаж для эффективного управления отходящими газами или потерями топлива в виде паров, когда СПГ нагревается выше точки кипения. Без альтернативных методов управления отходящим газом низкие объемы продаж чреваты большими выбросами метана.

В исследовании WVU приняли участие одиннадцать отраслевых групп — Американская газовая ассоциация, Chart, Clean Energy, Cummins, Cummins Westport, Международный совет по чистому транспорту, PepsiCo, Shell, Volvo Group, Управление отходами и Westport Innovations — и предоставили исследователям важные идеи.Их активное участие и решимость идти туда, где наука привела их к сокращению выбросов метана из грузовиков, значительно укрепили исследование.

Измерения, проведенные в рамках исследования WVU, помогают лучше понять влияние транспортных средств, работающих на природном газе, на климат. Этот документ, наряду с другими анализами, дает как отрасли, так и директивным органам новые идеи для улучшения технологий и определения передовых методов минимизации выбросов. Но сопоставление данных о транспортных средствах с выбросами метана в течение жизненного цикла по всей цепочке поставок остается важным для полной оценки того, как грузовики, работающие на природном газе, работают с климатической точки зрения по сравнению с грузовиками с дизельным двигателем.

Хотя сегодня на природном газе работает только около 3 процентов тяжелых грузовиков, некоторые аналитики предполагают, что их доля на рынке может достичь 50 процентов в течение следующих двух десятилетий, если высокие цены на нефть и дизельное топливо вернутся. Между тем, инвестиции в грузовые автомобили, работающие на природном газе, и транзитные автобусы растут: 11 процентов таких автомобилей уже работают на природном газе.

По мере роста интереса к автомобилям, работающим на природном газе, настало время опередить проблему утечки метана в цепочке поставок, прежде чем отрасль достигнет значительного скачка роста.Уменьшение утечек метана перед самими транспортными средствами будет ключевым фактором, определяющим, приведет ли изменение топлива к положительной или отрицательной пользе для климата.

Источник изображения: Flickr / TruckPR

Природный газ и окружающая среда

Природный газ обладает многими качествами, которые делают его эффективным, относительно чистым и экономичным источником энергии. Однако при производстве и использовании природного газа необходимо учитывать некоторые проблемы, связанные с окружающей средой и безопасностью.

Природный газ — относительно чистое горючее ископаемое

Сжигание природного газа для получения энергии приводит к меньшим выбросам почти всех типов загрязнителей воздуха и углекислого газа (CO2), чем сжигание угля или нефтепродуктов для производства равного количества энергии. Около 117 фунтов диоксида углерода производится на миллион британских тепловых единиц (MMBtu) эквивалента природного газа по сравнению с более чем 200 фунтами CO2 на MMBtu угля и более 160 фунтами на MMBtu дистиллятного мазута.Свойства чистого горения природного газа способствовали увеличению использования природного газа для производства электроэнергии и в качестве транспортного топлива для транспортных средств в Соединенных Штатах.

Природный газ — это в основном метан — сильный парниковый газ

Некоторые утечки природного газа в атмосферу из нефтяных и газовых скважин, резервуаров для хранения, трубопроводов и перерабатывающих предприятий. По оценкам Агентства по охране окружающей среды США, в 2018 году выбросы метана из систем природного газа и нефти, а также из заброшенных нефтяных и газовых скважин составили около 29% от общего количества U.S. Выбросы метана и около 3% от общих выбросов парниковых газов в США ¹ . Нефтяная и газовая промышленность принимает меры для предотвращения утечек природного газа.

Разведка, бурение и добыча природного газа влияют на окружающую среду

Когда геологи исследуют месторождения природного газа на суше, они могут нарушать растительность и почву своими транспортными средствами. Бурение скважины на природный газ на суше может потребовать расчистки и выравнивания территории вокруг буровой площадки. Бурение скважин приводит к загрязнению воздуха и может беспокоить людей, дикую природу и водные ресурсы.Прокладка трубопроводов, по которым природный газ поступает из скважин, обычно требует расчистки земли для заглубления трубы. При добыче природного газа также могут образовываться большие объемы загрязненной воды. Эта вода требует надлежащего обращения, хранения и обработки, чтобы она не загрязняла землю и другие воды. Скважины и трубопроводы природного газа часто имеют двигатели для запуска оборудования и компрессоры, которые производят загрязнители воздуха и шум.

В районах, где природный газ добывается из нефтяных скважин, но его неэкономично транспортировать для продажи или он содержит высокие концентрации сероводорода (токсичный газ), он сжигается (сжигается) на площадках скважин.При сжигании природного газа образуется CO2, окись углерода, диоксид серы, оксиды азота и многие другие соединения, в зависимости от химического состава природного газа и от того, насколько хорошо природный газ сгорает на факеле. Однако сжигание на факеле безопаснее, чем выброс природного газа в воздух, и приводит к снижению общих выбросов парниковых газов, поскольку CO2 не является таким сильным парниковым газом, как метан.

Бурение скважин на природный газ

Источник: Бюро землепользования (общественное достояние)

Передовые технологии, такие как спутники, системы глобального позиционирования, устройства дистанционного зондирования, а также трехмерные и четырехмерные сейсмические технологии, позволяют обнаруживать запасы природного газа при бурении меньшего числа скважин.

Развитие технологий бурения и добычи оказывает положительное и отрицательное влияние на окружающую среду

Новые технологии бурения и добычи природного газа значительно сокращают площадь земель, занятых разработкой нефтегазовых ресурсов. Методы горизонтального и направленного бурения позволяют добывать больше природного газа из одной скважины, чем в прошлом, поэтому для разработки месторождения природного газа требуется меньше скважин.

• ГРП скважин требует большого количества воды.В некоторых районах страны значительное использование воды для гидроразрыва пласта может повлиять на водную среду обитания и доступность воды для других целей.
• При неправильном обращении жидкость для гидроразрыва пласта, которая может содержать потенциально опасные химические вещества, может быть выброшена через разливы, утечки, дефектную конструкцию скважины или другие пути воздействия. Эти выбросы могут загрязнить прилегающие территории.
• Гидравлический разрыв пласта приводит к образованию большого количества сточных вод на поверхности, которые могут содержать растворенные химические вещества и другие загрязнители, которые требуют обработки перед утилизацией или повторным использованием.Из-за количества производимой воды и сложностей, связанных с очисткой некоторых компонентов сточных вод, важны надлежащая очистка и удаление сточных вод.
• Согласно данным Геологической службы США, гидроразрыв пласта «… вызывает небольшие землетрясения, но они почти всегда слишком малы, чтобы представлять угрозу безопасности. Помимо природного газа, на поверхность возвращаются жидкости гидроразрыва и пластовые воды. Эти сточные воды часто утилизируются путем закачки в глубокие скважины.Закачка сточных вод в недра может вызвать землетрясения, которые достаточно сильны, чтобы их можно было почувствовать, и может вызвать повреждения ».
• Природный газ может быть выброшен в атмосферу во время и после бурения скважины, и количество этих выбросов изучается.

При добыче, транспортировке, распределении и хранении природного газа требуются строгие правила и стандарты безопасности

Поскольку утечка природного газа может вызвать взрыв, действуют строгие правительственные постановления и отраслевые стандарты, обеспечивающие безопасную транспортировку, хранение, распределение и использование природного газа.Поскольку переработанный природный газ не имеет запаха, компании, работающие в сфере природного газа, добавляют в природный газ меркаптан с сильным запахом, напоминающим запах тухлых яиц, чтобы люди могли почувствовать запах утечек.

Последнее обновление: 24 сентября 2020 г.

Водородное топливо

набирает обороты, но вот почему оно не стало массовым • Журнал Trojan Family

Водородное топливо, которое запускает ракеты НАСА в космос и обеспечивает электроэнергией через топливные элементы, производит только один продукт отходов: воду, настолько чистую, что экипаж астронавтов может ее пить.

Здесь, на Земле, первые автомобили, работающие на водородных топливных элементах, появятся на рынке в 2015 году, обещая более чистый воздух и более здоровую планету. Но если вы еще не видели его на дороге, вы не одиноки. В США их меньше 7000. Так почему же водород не стал популярным в качестве альтернативы бензиновым двигателям?

Пол Ронни, профессор аэрокосмической и механической инженерии Университета Калифорнии в Витерби, изучающий процессы горения и движения, говорит, что водород имеет некоторые препятствия, в том числе эффективность и стоимость.Он изучает, что нужно, чтобы преодолеть некоторые из них. Здесь он рассказывает о роли водорода в области альтернативных видов топлива.

Какие преимущества предлагают автомобили на водородных топливных элементах?

Они не выделяют парниковые газы из выхлопной трубы, поэтому могут уменьшить загрязнение в городских районах с плохой циркуляцией воздуха, таких как Южная Калифорния в США и многие крупные города Индии и Китая.

Автомобили, работающие на водороде, безупречно чисты. Почему мы все не ведем их?

Чистого водорода на Земле практически нет, потому что он очень реактивный.Большая часть водорода производится из метана [природного газа] в процессе производства двуокиси углерода и других парниковых газов. Водород также можно получить из воды с помощью электролиза, но для этого требуется электроэнергия. Чтобы добиться этого, мы вернемся к сжиганию ископаемого топлива.

Можно ли производить водород, не создавая парниковых газов?

Солнечное электричество можно использовать для разделения воды на водород и кислород с помощью электролиза. Поскольку солнечная энергия обеспечивает лишь часть всей электроэнергии, вырабатываемой в США.S., использование солнечной электроэнергии для производства водорода не снижает выбросов парниковых газов. Это может измениться, если в будущем будет наращиваться производство электроэнергии на основе солнечной энергии.

Чистота водорода зависит от энергии, используемой для его производства. Есть ли другие ограничения?

Водород в транспортных средствах должен сжиматься в дорогих резервуарах высокого давления, для чего, как вы уже догадались, требуется энергия. Современные водородные автомобили используют топливные элементы для преобразования химической энергии в энергию. Топливные элементы очень дороги, потому что они сложны и требуют дорогих материалов, таких как платина.

Мы можем это обойти?

Топливные элементы привлекательны, потому что теоретически они преодолевают ограничения эффективности, связанные с традиционными двигателями внутреннего сгорания. Думайте о потраченной впустую энергии как о тепле и шуме в традиционном автомобиле. В то время как многие ученые изучают способы сделать более дешевые топливные элементы, в моих исследованиях используется другой подход: повышение эффективности двигателей внутреннего сгорания, использующих водород.

Каковы преимущества сжигания водорода?

Прежде всего, двигатели внутреннего сгорания дешевы в производстве и могут быть легко модифицированы для работы на водороде.Как и в случае с топливными элементами, основными отходами являются вода, а не углекислый газ. Кроме того, в отличие от бензина, водород хорошо горит в «условиях обеднения топлива», когда кислорода намного больше, чем топлива. Это хорошо для топливной экономичности, а также значительно снижает выбросы оксидов азота.

Как насчет использования водорода в стационарных установках?

Транспортный сектор должен взять на себя основную тяжесть ответственности за сокращение выбросов парниковых газов, хотя он вносит только одну треть.