1. Технико-экономическое обоснование проекта

1.1 Особенности использования газового топлива в современных автомобилях

По Постановлению Госстандарта России от 01.04.1998 г. N 19, с 2001 г. двигатели автомобилей с полной массой менее 3,5 т должны соответствовать экологическим нормам ЕЭК ООН “Евро-2”, а дизели для автомобилей полной массой более 3,5 т должны соответствовать нормам “Евро-3”. Выполнение этих требований представляет серьёзную техническую проблему для отечественных заводов. Только отдельные модели российских двигателей соответствуют предъявляемым в настоящее время требованиям по токсичности. Большинство же перспективных двигателей находится в стадии НИОКР.

Перевод двигателей на природный газ позволяет уже в ближайшее время и с минимальными затратами вывести российские двигатели на уровень требований “Евро-2”. Об этом неоднократно заявляли представители автомобильной промышленности. Кроме того, такой качественный скачок повысит конкурентоспособность российских автомобилей на зарубежных рынках.

Всё же в сложившейся экономической обстановке для большинства опре­деляющим фактором перевода на газ является разница в цене бензина и газа (газ приблизительно в два раза дешевле бензина). Переход на газ окупается через 12-15 тыс. км – и это без учёта снижения затрат на масло и увеличения межремонтного пробега двигателя.

Дело в том, что отсутствие у газа растворяющих и смывающих и смы­вающих свойств способствует увеличению срока службы моторного масла в 1,5-2 раза и снижению его расхода на 10-15%. Одновременно межремонтный пробег двигателя увеличивается в 1,5-2 раза. Улучшается и работа системы зажигания, срок службы свечей возрастает на 40%. Существенно снижается токсичность по окиси углерода (СО) – в 2-3 раза, окиси азота (NO) – в 1,2 раза, по углеводородам (СН) – в 1,3-1,9 раза. В топливной системе и камере сгорания не скапливаются смолистые отложения. Газ – это высококачественное топливо с октановым числом около 105, поэтому детонационные стуки в двигателе уст­раняются полностью. Снижается уровень шума на 2-3 дБ, а сам двигатель на­чинает работать мягче.

При этом следует учесть, что при переходе с бензина на газ на одних и тех же режимах работы мощность двигателя снижается. Причина этого – мень­шее на 6-8% выделение газом теплоты на единицу объёма горючей смеси, хотя единица массы газа выделяет больше тепла (пропан – 10972 ккал/кг; бутан – 10845 ккал/кг, бензин – 10500 ккал/кг), а также снижение коэффициента напол­нения цилиндров.

Для двигателей используют два вида газового топлива: сжиженный неф­тяной газ (пропан-бутан) и сжатый (компримированный) природный газ (ме­тан).

Наибольший пробег без дозаправки обеспечивает система на сжиженном газе – при одинаковом объёме баллонов примерно в 3 раза больше, чем на сжа­том метане. Всё таки, благодаря последним разработкам наших специалистов можно предположить, что будущее за установками, работающими на метане. В России – огромные запасы этого газа (40% мировых). Он существенно дешевле сжиженного пропан-бутана, получаемого из нефти. Кроме того, метан легче воздуха в 1,6 раза и в случае утечки моментально улетучивается. Пропан-бутан наоборот: тяжелее воздуха в 1,5-2 раза и при утечках может скапливаться в помещениях, образуя с воздухом опасную смесь.. Метан менее взрывоопасен: чтобы случился взрыв, его должно накопиться в 2,5 раза больше, чем пропана. Обращение с газом не опаснее, чем с бензином, но требует соблюдения иных правил.

Научно-производственная фирма “САГА” (Москва) и АО “ИНКАР” (Пермь) разработали и уже наладили выпуск автомобильной газовой топливной системы (АГТС) “САГА-7” для сжатого природного газа – метана. Она устанавливается как дополнительное оборудование на любые модели легковых, малотоннажных грузовых автомобилей и микроавтобусов отечественного и иностранного производства с рабочим объёмом двигателя до 4 литров. Система выгодно отличается от подобных конструкторско-технологических решениями и качеством изготовления (на авиационном заводе).

Переход на питание двигателей метаном, особенно в крупных городах, поможет существенно улучшить атмосферу, сбережёт деньги пользователей, а главное, сохранит здоровье тысячам россиян.

Хорошим примером этого служит Аргентина. В 1990 году парк автомобилей, работающих на газе, составлял лишь сотни единиц – сейчас 400 тысяч таких машин и 504 заправочных станций. Ежемесячный прирост близок к 4 тысячам машин. Стимулом к переводу автомобилей на газ служит разница в стоимости традиционного и газового топлива, что продиктовано заботой об окружающей среде, подкреплённой законом.