Газтрон: как Audi A4 Avant g-tron едет на метане

Газтрон: как Audi A4 Avant g-tron едет на метане

Бортовой компьютер высветил на дисплее расход топлива в килограммах, а не литрах. Ошибка перевода? Нет, просто в моторе ничем не примечательного с виду Audi A4 Avant горит не черное, а голубое золото.

А у нас в цилиндрах — газ. А у вас? Хэтчбек A3 g-tron отныне не одинок в метановой линейке Audi. Компанию ему составили универсал Audi A4 и пятидверка A5 с той же g-добавкой к имени. Оба уже завершили все заводские испытания и вот-вот появятся на европейском рынке. В том числе и как альтернатива дизелю, который медленно, но верно вытесняют из городов. А газовые автомобили безо всяких впрысков мочевины с запасом укладываются в требования Евро-6.

Цены уже озвучили — от 40300 евро за Audi A4 Avant и от 40800 евро за Audi A5. То есть газификация в том и другом случае обойдется примерно в 2500 евро.

Выгодное ли предложение? Вполне. К примеру, в Германии при разнице в цене бензина и газа примерно в 50 евроцентов доплата окупится, если проехать где-то 85—100 тысяч километров. Что для многих немцев вопрос пары-тройки лет.

Саксонский завод по производству искусственного метана работает следующим образом. Ветрогенераторы вырабатывают электроэнергию, которую используют для электролиза воды и получения водорода. Тот в свою очередь идет в реактор, где в присутствии катализаторов на основе никеля, рутения и родия вступает в реакцию с углекислым газом из воздуха. На выходе — вода и синтетический метан

Мало того, для разогрева интереса Audi на первых порах будет стимулировать покупателей бесплатным газом собственного производства! Для этого еще в 2013 году в Верльте, что в Нижней Саксонии, запустили завод со своими ветрогенераторами. Экологически чистые электроэнергия и вода посредством электролиза сперва превращаются в водород, а на втором этапе из водорода и углекислого газа получается синтетический метан.

К редуктору с электронным управлением газ под давлением подается из баллонов по стальному трубопроводу. А после редуктора, со сниженным с 200 до 5–10 бар давлением — по резиновому шлангу к специальным форсункам

Почему бы не остановиться на первом, «водородном» этапе? Тем более, что полученный в итоге синтетический метан ничем не отличается от природного и выходит раза в два дороже? А коллеги из BMW вовсю трудятся над водородной темой и даже предлагают… делать все наоборот — получать часть необходимого водорода паровой конверсией природного газа! Все дело в развитой «метановой» инфраструктуре: в одной только Германии уже имеется 750 заправок (а по всей Европе их 900).

Каждый из баков многослойный. Внутренний слой — максимально герметичный, из газонепроницаемого полиамида. Далее — выдерживающий большое давление композиционный слой из углеродистого пластика (CFRP). А внешний слой служит для защиты от повреждений и сделан из полимера, усиленного стекловолокном (GFRP). В качестве связующего материала между двумя последними слоями использована эпоксидная смола

Да и модифицировать автомобиль для работы на метане несравнимо проще, чем возиться с водородными топливными элементами. По сути, нужны только баллоны для хранения сжатого газа, редуктор с дозатором и дополнительные форсунки. Мотор у газифицированных Audi — двухлитровый TFSI из вдоль и поперек известного семейства ЕА888, появившегося еще в 2007 году. Конечно, доработанный — с иной программой управления, более жаростойкими поршнями, клапанами и их седлами. А степень сжатия повысили до оптимальных для газа 12,6:1 (всего в метановом моторе 29 новых или модифицированных элементов).

Багажник — с чуть приподнятым полом, но по-прежнему хорошей формой и внушительным объемом

Когда поднимаешь дверь багажника, о наличии емкостей с газом говорит разве что чуть-чуть приподнятый пол — объем грузового отсека уменьшился с 505 до 415 литров. Не такая уж и великая потеря с учетом неизбежной громоздкости газовых баллонов! Для этого, правда, пришлось пожертвовать запаской. Аккумулятор переселили под капот, а бензобак ужали до 25 литров. Но главное, начиная от пространства под сиденьями второго ряда и заканчивая задним свесом инженеры рассовали аж четыре композитных баллона. Вместе с содержимым из 19 кг сжатого газа они прибавили к массе машины менее центнера — будь резервуары стальными, «А-четвертая» погрузнела бы вдвое больше.

Как газифицированный Audi A4 Avant едет на бензине, я понятия не имею — кнопки принудительного переключения на обычное топливо нет. «Наш g-tron, — заявляют немцы, — предназначен для езды на метане». Без вариантов. А бензин нужен только для запуска и прогрева двигателя. Правда, при остатке в баллонах менее 0,6 кг газа джитрон все-таки становится бензиновым. Вот только после получаса автобана вперемежку с маленькими баварскими городками бортовой компьютер показывал средний расход хоть и неблизкий к паспортному в 4 кг/100 км, но все равно скромный: 5—5,5 кг/100 км. То есть для опустошения баллонов мне пришлось бы накрутить в окрестностях Мюнхена около 400 км.

При работе на газе борткомпьютер непривычно рассчитывает расход топлива в кг/100 км

И как же Audi A4 Avant g-tron работает на газе? Пожалуй, самое разительное отличие от бензинового — в чудном запахе из выхлопной трубы. Особых изменений из-за дополнительной загрузки кормы я не заметил — даже на провокации хулиганскими действиями рулем Avant не поддается. А вот двигатель дефорсирован до 170 л.с. — по сравнению с обычным 190-сильным А4 максимальная скорость достигает не 240 км/ч, а 223 км/ч. И разгон до сотни с тем же семиступенчатым «роботом» длится на секунду дольше. Впрочем, и 8,4 секунды черепашьим темпом не ощущаются.

Интерьер газовой версии — без единой дополнительной кнопочки

Нам-то уж точно горевать не стоит. Поставлять в Россию свои газомобили в Audi не планируют. Да и заправлять их было бы негде — наша система метановых станций по сравнению с европейской находится в зачаточном состоянии. Так что у кого-то будет в цилиндрах газ. А у нас — газопровод. Вот.

Газобаллонное оборудование и силовая установка у хэтчбека Audi A5 g-tron те же

В дальний путь на метане

Что сжигать в цилиндрах

Запасов нефти на Земле осталось не так уж много, зато природного газа хватит еще надолго. Правда, цифры в докладах аналитиков сильно разнятся – одни говорят, что голубым топливом человечество обеспечено на 200 лет, другие утверждают, что на 400. Впрочем, проверить эти данные нынешнему поколению вряд ли удастся, так что оптимистичными выглядят оба варианта.

Одно бесспорно: поскольку в России сосредоточено примерно 40–45% разведанных газовых месторождений, мы просто обязаны использовать природный газ для автомобильных нужд. Это понимают в правительстве, поэтому программы газификации транспорта принимаются у нас с завидным постоянством – примерно каждые 5–7 лет.

Автомобили, работающие на газе, дешевле в эксплуатации и экологичнее, чем их бензиновые и дизельные собратья. Так, при использовании природного газа выбросы угарного газа CO снижаются на 93%, а оксидов азота NOx – на 33%. Какое моторное масло требуется таким машинам?

Действительно, какое?

Прежде чем ответить, рассмотрим условия работы моторного масла с учетом специфики газового двигателя.

Как влияет газ на изменение свойств масла? Начнем с хрестоматийного примера: при пуске двигателя масляная пленка со стенок цилиндра не смывается, разжижения масла топливом не происходит, а следовательно, старение масла замедляется.

Есть и другие благоприятные факторы: тепловое воздействие газа на масло существенно ниже, чем у бензина. Дело в том, что светимость пламени у жидких топлив больше: сравните мягкое голубое пламя газа и резкое, желтое – горящего бензина или керосина. Поэтому термическая нагрузка на масляную пленку на стенках цилиндров при работе на газе ниже. Вот вам еще одна причина более медленного старения масла при работе на газе.

По данным исследований, проведенных в НАМИ, при эксплуатации на газе срок службы масла для двигателей первой группы может быть увеличен на 80–100%. Впрочем, сказанное не значит, что масло можно менять вдвое реже. Без одобрения завода-производителя подобных рекомендаций давать не следует. Но факт остается фактом: при работе на газе масло утрачивает свои «боевые качества» гораздо медленнее.

Однако полагать, что газовое топливо действует на масло чуть ли не благотворно, было бы неверно. Приведем несколько настораживающих примеров.

Так, газ в сравнении с жидким топливом содержит больше водорода и меньше углерода: достаточно вспомнить формулу метана – СН4. Поэтому при сгорании газового топлива в конечных продуктах образуется больше воды. Чем это плохо? Если вентиляция картера недостаточна или двигатель плохо прогрет, в картере происходит конденсация влаги, а значит – обводнение масла, снижение его рабочих свойств. Кроме того, масло становится склонным к вспениванию. Отсюда четкое требование: масла для газовых двигателей должны быть влагостойкими и содержать эффективные антипенные присадки.

О новом масле Mobil Delvac™ CNG/LNG 15W-40 для двигателей, работающих на сжатом и сжиженном природном газе, рассказал Стив Кроули, главный бренд-менеджер по маркетингу смазочных материалов для коммерческого транспорта компании ExxonMobil

Но это еще не все неприятности, которыми грозит влага. Некоторые компоненты синтетических масел, например эфиры, под воздействием воды начинают разлагаться. То же самое может происходить с некоторыми присадками к маслу. Поэтому если для газового двигателя выбирается синтетическое масло, необходимо, чтобы оно в своем составе не имело эфиров.

Пределы воспламеняемости газового топлива несколько шире, чем у бензина. Стоит ли удивляться, что газовые двигатели регулируют на обедненную смесь? В подобном стремлении сэкономить есть свои минусы: сгорание обед­ненной смеси вызывает повышенное образование оксидов азота, которые, в свою очередь, образуют азотную и азотистую кислоты.

А там, где присутствует азотная кислота, возникает нитрование масла – иными словами, взаимодействие кислоты с углеводородными структурами. В результате вязкость масла начинает расти. Поэтому можно сформулировать еще два правила: во‑первых, масло, применяемое в газовых двигателях, должно быть стойким к нитрованию. Во-вторых, для надежной нейтрализации азотной и азотистой кислот щелочное число масла должно быть не менее 6–8 мг КОН на 1 г масла.

Бывает, эксплуатационники сталкиваются с проблемой преждевременного воспламенения газовоздушной смеси. Причина кроется в образовании зольных отложений в камере сгорания. Эти тлеющие или сильно нагретые частицы могут сыграть роль своеобразной «искры» и раньше времени поджечь смесь.

Сказанное, в общем-то, справедливо для двигателей, работающих по газодизельному циклу. А дизели, переделанные под искровое зажигание, выдвигают дополнительные требования к зольности масла: отложения, образующиеся при сгорании металлоорганических присадок, нередко «выстраивают» мостики на электродах, после чего свеча перестает работать.

Таким образом, масло, применяемое в газовых двигателях и конвертированных дизелях, должно иметь определенную сульфатную зольность. Как правило, ее ограничивают величиной 0,8–1%. И чем она меньше, тем лучше.

Почему Лондон?

Итак, масло для двигателей, работающих на природном газе. Когда нас пригласили на презентацию этого продукта в Лондон, возник вопрос: а почему туда?

Ответ оказался прос­тым. Новое масло – детище ExxonMobil. Компания производит смазочные материалы для коммерческого транспорта почти 90 лет и разрабатывает синтетические смазочные материалы более 30 лет.

Вот, например, масло Mobil Delvac 1TM. Оно отвечает требованиям автомобильных «грандов». А зачастую и превосходит их. Недаром ряд ведущих производителей мощных дизелей выбрали это масло для конвейерной и сервисной заливки.

Так вот, Лондон. Как известно, здесь находится знаменитая «конюшня» McLaren Mercedes. А смазочные материалы компании ExxonMobil используются для грузового автопарка команды. Если конкретно, то масло Mobil Delvac 1™ LE 5W-30 заливают в огромные дизели Mercedes-Benz Actros, а масло Mobilube 1 SHC™ 75W-90 – в трансмиссию и задние мосты этих автомобилей.

Во время Гран-при 2013 года компания ExxonMobil и команда McLaren Mercedes объединились и провели соревнования среди водителей, перевозивших по дорогам Европы автомобили и оборудование для проведения этапов Формулы 1. Водителям начислялись очки, а смазочные материалы прошли еще один суровый тест в реальных дорожных условиях.

Таким образом, известного разработчика смазочных материалов и гонщиков связывают добрые партнерские отношения. И мы решили: хорошо, едем! Хоть и хлопотное это дело – Лондон, окунуться в атмосферу творческого профессионального сотрудничества, безусловно, стоило.

Создано специально

После посещения Технологи­ческого центра McLaren Mercedes (эта экскурсия заслуживает отдельного рассказа) состоялась пресс-конференция и презентация нового моторного масла.

С приветственным словом выступил Михаил Герасимов, руководитель отдела продаж смазочных материалов для коммерческого транспорта в России, Украине, Белоруссии и Казахстане: «Многие транспортные компании в России уже используют сжатый и сжиженный природный газ в качестве топлива для своих автопарков. Компания ExxonMobil выводит на рынок продукт Mobil Delvac™ CNG/LNG 15W-40 – премиальное моторное масло для газовых двигателей, обеспечивающее превосходную защиту в самых суровых условиях».

А подробно о новом продукте рассказал Стив Кроули, главный бренд-менеджер по маркетингу смазочных материалов для коммерческого транспорта.

Спикер подчеркнул, что новое масло адресовано в первую очередь компаниям, желающим переориентировать коммерческие автопарки на газовое топливо. Сокращение эксплуатационных расходов и снижение негативного влия­ния на окружающую среду не заставят себя ждать.

А какие интересные испытания прошло масло Mobil Delvac™ CNG/LNG 15W-40 – только посмотрите! Вот, например, тест Cummins C8.3G – ресурсные моторные испытания в течение 400 часов. Это вдвое превышает нормативы производителей. Так вот, после этого теста износ двигателя оказался минимальным, а изменение вязкости масла – незначительным.

Те же испытания показали, что в сравнении с обычным моторным маслом 15W-40 новое «газовое» масло показало уровень поршневых отложений ниже на 22%. Это говорит о высоком качестве моющих присадок и улучшенной защите от образования шлама. Также испытатели отметили снижение уровня коррозии деталей на 42% – раз; степени износа поршневых колец на 71% – два. И все это при эксплуатации в тяжелых условиях.

Переходим к полевым испытаниям по методике Detroit Diesel 50 G, продолжает спикер. Это реальная дорога, дистанция в 173 809 км. Результаты показали, что при использовании Mobil Delvac™ CNG/LNG 15W-40 по сравнению с использованием обычного моторного масла 15W-40 уровень износа двигателя минимален.

Отсюда важный вывод: по результатам тестов Cummins C8.3G и Detroit Diesel 50 G новинка позволяет увеличивать интервалы замены масла и снижает износ деталей газового двигателя.

Словом, Mobil Delvac™ CNG/LNG 15W-40 отлично работает в тяжелых условиях, а значит, подойдет и для России. Причем не только для пассажирского транспорта в крупных городах, но и на дальних трассах – везде, где могут использоваться двигатели на газовом топливе.

Слово эксперту

Владислав Лукшо, канд. техн. наук, директор НТЦ «Газовые двигатели» ФГУП «НАМИ»

Какими бывают двигатели, работающие на газе

Эти моторы можно поделить на три группы. К первой отнесем обычные бензиновые ДВС, оснащенные газовой аппаратурой: баллоном, редуктором, газовым и бензиновым клапанами, дозатором. Они могут работать как на газе, так и на бензине. Двигатели обычных «газелей» и «Жигулей», переделанные «под газ», – все это первая группа.

Ко второй группе относятся дизели, переделанные под так называемый «газодизельный цикл». В цилиндры этих моторов подается не воздух, а газовоздушная смесь. В конце такта сжатия, как в обычном дизеле, происходит впрыск жидкого топлива, которое воспламеняется и поджигает вышеозначенную смесь. Дизельного топлива здесь требуется немного – ровно столько, чтобы сыграть роль факела, запала.

Третья группа газовых моторов – это дизели, конвертированные под искровое зажигание. В их цилиндры подается газовоздушная смесь, воспламеняемая от интегрированной свечи.

На коммерческом и пассажирском транспорте в ближайшее время будут активно внедряться газовые двигатели второй и третьей групп. Дело в том, что конвертировать существующие дизели под газодизельный цикл либо под воспламенение от свечи намного дешевле, чем строить специализированные газовые моторы.

Как влияет инфраструктура на распространение тех или иных типов двигателей? Сеть автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС) для заправки компримированным природным газом весьма небольшая – их по всей России всего-то порядка 200 штук. Поэтому использование автомобилей с чисто газовыми двигателями возможно только вблизи таких станций. В основном это городской транспорт – автобусы и коммунальная техника, поскольку АГНКС располагаются главным образом в крупных городах.

А вот автомобили и автобусы с газодизельными двигателями, израсходовав запас газа, могут полноценно работать на дизельном топливе. Транспорт с такими двигателями, вероятнее всего, будет использоваться на больших плечах со значительным удалением от АГНКС. В основном это междугородние перевозки.

И в заключение несколько слов о газовом топливе. Таковым может быть:

– компримированный (сжатый) природный газ, состоящий в основном из метана. У нас его именуют КПГ, за рубежом – CNG;

– сжиженный природный газ СПГ (зарубежное название – LNG);

– сжиженный нефтяной газ (СНГ), представляющий собой смесь пропана и бутана. Его зарубежное название – LPG.

Октановое число у газового топлива выше, чем у бензина. Так, у метана оно равно 115 единиц ОЧИ (RON), у пропана – 110, у бутана – 95. Следовательно, газовый двигатель может иметь более высокую степень сжатия: детонация ему не страшна.

Двигатели первой группы эксплуатируют на пропан-бутане либо на природном газе (метане) в зависимости от установленной аппаратуры. А двигатели второй и третьей групп – на природном газе. Для коммерческого и пассажирского транспорта перспективным является именно природный газ.

Метан на дизель

Последние годы переход автомобилей на такое топливо, как метан стал очень активным. А всё потому, что это экологично и экономично. Метан начал составлять огромную конкуренцию бензину. Всё больше автомобилистов готовы перевести свои машины на метан. Этот вид газа ГБО начал активно распространяться, ведь люди увидели все плюсы его использования. Метан на дизель: какие в этом плюсы и почему метан становиться так популярен?

Метан

Метан — это природный газ, который сохраняется залежами в глубинах земли. Его используют практически в чистом виде, лишь немного отфильтровав. Метан имеет самую высокую безопасность среди газов, и он практически полностью экологичен. Этот газ невозможно испортить или как-то разбавить. Его состав всегда остаётся одинаковым.

Заправка автомобиля метаном обходиться в 3 раза дешевле, чем заправка авто бензином, что является большим преимуществом данного вида газа. Если рассматривать экологичность метана, то он имеет особый стандарт — Евро 5. Что говорит о его высокой экологичности. Метан считается современным топливом и полюбился автомобилистами во многих странах Европы, а так же в США, ведь используя его Вы можете сократить количество вредных выбросов в несколько раз.

Можно ли переоборудовать дизель на метан

Раньше установить газ на дизель было очень проблематично. Всё потому, что для работы автомобиля на газу обязательно используются свечи зажигания, а в дизеле дизтопливо поджигается без использования свечей.

Но с недавнего времени эта проблема решилась и переоборудовать дизель под метановый газ стало реально. На сегодняшний день газовый дизель считается ещё одной хорошей альтернативой для вашего автомобиля.

Установка метана на дизель требует своих особых тонкостей, но при этом остаётся достаточно простой. Перевод дизеля на газ подойдёт и для пассажирских, и для грузовых машин, и для сельскохозяйственной техники. В целом эту комбинацию можно назвать удачной практически для любого транспорта. Замена бензинового дизеля на ГБО в среднем займёт около двух дней, в зависимости от характеристик и комплектации автомобиля.

Цена ГБО выше, чем цена бензиновой системы на дизель. Но при этом сам метан намного дешевле, чем бензиновое топливо. Что поможет сэкономить в будущем и выйти в плюс. Установка ГБО на дизель, в целом, очень выгодное вложение. Так как помимо экологичности и экономии он существенно улучшит характеристики автомобиля, увеличит срок службы двигателя и его мощность. А установка газового оборудования на дизель окупиться приблизительно через 4 месяца, в зависимости от того, какой у Вас расход топлива.

Коэффициент замещения газового оборудования на дизеле

Коэффициент замещения будет зависеть в первую очередь от параметров работы двигателя:

• Количество оборотов
• Топливное давление
• Нагрузка двигателя
• Наддув турбин

Варианты комплектации ГБО на дизель

Степень, при которой можно заменить дизель метаном будет зависеть от выбранного оборудования ГБО, от двигателя Вашего автомобиля и нагрузки на него. При соотношении 80:20 пропадает выхлоп чёрного дыма. Это соотношение считается наиболее удачным для автомобилей.

Услуги компании «МИР ГБО»

Компания «МИР ГБО» поможет Вам разобраться во всех тонкостях установки метана на дизель. Квалифицированные сотрудники сервиса — это опытные специалисты, главная цель которых предоставить для Вас максимально качественную услугу. Мы всегда ищем подход к клиенту, чтобы каждый человек, который воспользовался нашими услугами, оставался доволен.

Компания «МИР ГБО» может предложить свои услуги, установить ГБО на дизель по доступной цене. По всем интересующим вопросам Вы можете обратиться к нам лично, через сайт или по телефону горячей линии. Мы с удовольствием предоставим для Вас услуги перехода как с дизеля на метан, так и с бензина на метан.

Клуб УАЗ Патриот

Форум всероссийского клуба владельцев УАЗ Патриот

• Темы без ответов
• Активные темы
• Поиск
• Наша команда

Глубокое изучение метана

Глубокое изучение метана

Сообщение Stason232 » Вс апр 21, 2013 16:45

Сообщение ALEKS74 » Пт авг 16, 2013 21:58

Сообщение g01dt00th » Пт авг 16, 2013 23:45

Сообщение ALEKS74 » Сб авг 17, 2013 06:20

Сообщение Вежливый » Пт авг 23, 2013 14:57

Машину из салона взял только пару дней назад, но то, что буду ставить метановое оборудование — решено было уже с полгода. До Патриота предыдущие две Лады отходили на пропане, опыт есть, и впечатления положительные. Однако метан, несмотря на некоторые указанные предыдущим оратором объективные сложности, выбрал сознательно:

а) Из существующих видов топлива, метан — наиболее экологичное. Чистый выхлоп; добыча этого газа не требует, как в случае с пропан-бутаном, развития разрушающей природу нефтеотрасли; доказанных запасов метана на планете не менее, чем на сто лет.

б) Метан, как вообще любой топливный газ, бережёт двигатель, увеличивает моторесурс.

в) Ну и, безусловно, экономия денег, даже по сравнению с пропан-бутановой смесью, не говоря уж о бензине.

Короче, решил. Кто поделится опытом, друзья? Есть ли в Петербурге патриотоводы, интересующиеся метановой темой?

Сообщение ALEKS74 » Пт авг 23, 2013 23:42

Сообщение Вежливый » Сб авг 24, 2013 02:50

Мощность уменьшается ненамного, и лично меня эта «потеря» не огорчает. Выгода, пусть и не так быстро, как на маршрутке, но всё-таки будет. А насчёт легковушек – все крупные мировые автоконцерны стали выпускать экоавтомобили на метане (ТЫЦ!), и такие авто становятся всё более популярными как в Европе, так и в Америке, в частности, из-за различных льгот, предоставляемых правительствами владельцам метановых ТС.

Есть ещё далёкая тема с бытовыми газовыми компрессорами, которые сегодня могут использовать только юрлица, но я крепко надеюсь, что когда-нибудь будет и нам счастье! Ежели разрешат народу — тогда вообще можно будет заправляться газом по ценам для населения, т.е. по 4 руб. 30 коп. за куб, лепота!
На Украине, кстати, можно, люди пользуются вовсю, и весьма рады. :good: