Введение
Сжиженный нефтяной газ при использовании в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания.
Автогаз, или СПГ – это сжиженный нефтяной газ (СНГ), используемый в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания в транспортных средствах, а также в стационарных приложениях, таких как генераторы. Он представляет собой смесь пропана и бутана. Автогаз широко используется как "зеленое" топливо, поскольку его применение снижает выбросы выхлопных газов примерно на 15% по сравнению с бензином. При сгорании один литр бензина выделяет 2,3 кг выбросов, в то время как эквивалентное количество автогаза (1,33 литра из-за его меньшей плотности) выделяет только 2 кг. Выбросы CO на 30% ниже, чем при использовании бензина, а выбросы NOx – на 50%. Октановое число (MON/RON) автогаза находится в диапазоне от 90 до 110, а энергетическая ценность (высшая теплотворная способность – HHV) составляет от 25,5 мегаджоулей на литр (для чистого пропана) до 28,7 мегаджоулей на литр (для чистого бутана), в зависимости от фактического состава топлива. Автогаз является третьим по популярности автомобильным топливом в мире: приблизительно 16 миллионов из 600 миллионов легковых автомобилей работают на нем, что составляет менее 3% от общей доли рынка. Около половины всех легковых автомобилей, использующих автогаз, находится на пяти крупнейших рынках (в порядке убывания): Турция, Южная Корея, Польша, Италия и Австралия.
Вариации терминологии и путаница
В странах, где нефтяной бензин называют бензином, а не газом, автогаз обычно называют просто газом. Это может ввести в заблуждение людей из стран, где бензин называется газом, поскольку они часто используют газ как сокращение от gasoline (бензина). В Соединенных Штатах автогаз чаще известен под названием своего основного компонента – пропан. В 2010 году Совет по образованию и исследованиям в области пропана принял термин "Propane Autogas" для обозначения сжиженного нефтяного газа (СНГ), используемого в автомобилях. В Великобритании термины LPG и autogas используются как взаимозаменяемые. В Австралии и Нидерландах общепринятым термином является LPG. В Италии и Франции используется GPL (акроним от *gaz de pétrole liquéfié* или *gas pétrolier liquéfié*). В Испании используется термин GLP (gas licuado del petróleo). В азиатских странах, особенно в тех, которые испытали историческое американское влияние, таких как Филиппины, термин "autogas" обычно не признается как общее название, и потребители, особенно таксисты, часто используют термины LPG или autoLPG, многие из которых используют переоборудованные автомобили. Переоборудованные автомобили обычно называют автомобилями на LPG или LPG-автомобилями.
Трудности с использованием СПГ в качестве автомобильного топлива
Несмотря на широкое использование LPG в качестве топлива для автомобилей, автомобилисты, которым требуется автогаз, иногда сталкиваются с трудностями, особенно в отдаленных районах и в местах с низким спросом и предложением. Поэтому им может потребоваться планировать маршруты с учетом доступности заправочных станций, где можно надежно приобрести LPG. Некоторые автогазовые системы оснащены параллельными механизмами, работающими на автогазе и бензине, что позволяет использовать любой вид топлива в любой момент времени.
История
Двигатели внутреннего сгорания, работающие на газе, появились как минимум в 1823 году благодаря работам Сэмюэля Брауна в Лондоне. К 1935 году в Ганновере уже была автогазовая заправочная станция, и в том же году был осуществлен пробный заезд грузовиков между Москвой и Ленинградом. Первоначальное применение автогаза во многом определялось доступными видами альтернативного топлива и их стоимостью. Более широкое распространение автогаза в транспортных системах началось в 1970-х годах, особенно для такси (в частности, в Нидерландах, Италии, Бангкоке и Стамбуле) и автобусов.
and a trial run took place with trucks travelling between Moscow and Leningrad in the same year. Initial use depended largely on the types of different/alternative fuels available and on their cost. More widespread application of autogas in transport systems came in the 1970s, especially for taxis (notably in the Netherlands, Italy, Bangkok and Istanbul)
and buses.
Производители транспортных средств
Toyota выпускала ряд двигателей, работающих исключительно на СУГ, в семействах двигателей M, R и Y 1970-х годов. Holden Special Vehicles (HSV) также предлагает модели с двумя видами топлива, однако эти автомобили используют другую систему, нежели их базовые модели от Holden. HSV применяет технологию Orbital Autogas Systems, которая впрыскивает СУГ в двигатель в жидком, а не газообразном состоянии для повышения эффективности. С 2011 года модельный ряд Holden Commodore (седан, универсал и пикап) предлагается как автомобиль, работающий исключительно на СУГ, с алюминиевым топливным баком вместо бензобака. Автомобили, грузовики и автобусы с бензиновыми двигателями, не оснащенные производителями системами СУГ/автогаза, как правило, могут быть оборудованы системами сторонних производителей для работы как на СУГ, так и на бензине. ROUSH CleanTech проектирует, разрабатывает, производит и устанавливает системы питания пропановым СУГ для среднетоннажных коммерческих автомобилей Ford и школьных автобусов Blue Bird типов A и C. Vialle производит OEM-скутеры и мопеды, работающие на СУГ, которые одинаково хорошо работают на этом топливе. Ford Australia предлагает вариант модели Falcon, работающий исключительно на СУГ, с 2000 года.
Страны
Автогаз пользуется большой популярностью во многих странах и территориях, включая: Австралию, Европейский Союз, Гонконг, Индию, Филиппины, Северную Македонию, Южную Корею, Сербию, Шри-Ланку и Турцию. Он также доступен на крупных автозаправочных станциях в ряде стран. Например, в Армении Министерство транспорта оценивает, что автогазом пользуются от 20 до 30% транспортных средств, поскольку он предлагает значительно более дешевую альтернативу как дизельному, так и бензиновому топливу – его стоимость менее половины цены бензина и примерно на 40% ниже, чем у дизельного топлива. Недавний рост цен на топливо, получаемое из нефти, существенно увеличил эту разницу.
Алжир
С 1980-х годов алжирское правительство проводит политику по продвижению использования автогаза в Алжире. Двумя основными стимулами для правительства к реализации этой политики стали использование значительного производства СПГ и сокращение загрязнения в городах. На конец 2019 года на дорогах насчитывалось около 500 000 транспортных средств, работающих на автогазе, обслуживаемых более чем 1000 заправочными станциями. Алжирское правительство устанавливает цены на все виды автомобильного топлива. Автогаз в Алжире стоит 61% от цены дизельного топлива, что делает его доступным вариантом. Производство автомобилей местными компаниями, предлагавшими СПГ как заводскую опцию, было прекращено, а федеральный акциз на СПГ был введен в 2011 году, что привело к удорожанию топлива. Два крупных местных производителя (Ford и Holden), когда они осуществляли производство автомобилей в Австралии (прекратившееся в 2016 и 2017 годах соответственно), предлагали заводскую установку автогазового оборудования на некоторые модели своих крупных автомобилей и коммерческого транспорта местного производства. Компания Mitsubishi Australia ранее производила автомобили с заводским оборудованием для работы на автогазе, но прекратила производство в 2008 году. Все автомобили с заводским оборудованием для работы на автогазе, за исключением модели E Gas Ford Falcon, были битопливными, то есть могли работать на бензине, автогазе или их комбинации. Holden Special Vehicles предлагала систему автогаза, отличную от системы, используемой компанией Holden, которая впрыскивала автогаз в двигатель в жидком виде, обеспечивая более высокую эффективность. Все автомобили Ford, работающие на СПГ и произведенные на местном уровне, использовали жидкий впрыск СПГ и развивали на 3 кВт больше мощности, чем бензиновые аналоги. На дорогах Австралии насчитывается около 310 000 автомобилей, работающих на автогазе. Количество автомобилей, работающих на СПГ/двойном топливе, продолжает снижаться, сократившись на 34,2% (161 191) в период с 2013 по 2018 год. За тот же период количество зарегистрированных электромобилей увеличилось на 159,2% до 8334. Хотя исторически автогаз был освобожден от акциза, в 2011 году он начал облагаться акцизом наряду с другими видами транспортного топлива, которые ранее не облагались, и постепенно увеличивался до 2015 года. Акциз на автогаз начался с 2,5 цента за литр в 2011 году и достиг 12,5 цента за литр в 2015 году. Для сравнения, акциз на бензин оставался на уровне 38 центов за литр. Дополнительный акциз на автогаз частично компенсируется субсидией, введенной в 2006 году для частных автовладельцев, которые оплачивают либо переоборудование существующего транспортного средства для работы на автогазе, либо покупку нового транспортного средства, предназначенного для работы на автогазе. Субсидия не распространяется на коммерческие транспортные средства или транспортные средства с полной массой более 3500 кг. В дополнение к субсидии, предоставляемой федеральным правительством Австралии, правительство Западной Австралии также предоставляет субсидии в рамках действующей программы субсидирования СПГ.
Бельгия
Использование автогаза (называемого СПГ как на французском, так и на голландском языках Бельгии) когда-то было очень популярно в Бельгии благодаря субсидиям, предоставляемым правительством на установку комплектов для переоборудования. С 2003 года, когда субсидии были отменены, количество автомобилей, работающих на СПГ, уменьшилось, а количество автомобилей, работающих на дизельном топливе, увеличилось. Это было частично обусловлено налоговыми льготами при покупке дизельных автомобилей. В последние годы использование автогаза в качестве топлива для транспортных средств составляло менее 2% от общего объема потребления топлива в Бельгии. По оценкам на конец 2003 года, в Бельгии насчитывалось 93 000 транспортных средств, работающих на автогазе, обслуживаемых 600 заправочными станциями. Автопропан выгоден для автопарков, поскольку во многих городах Канады он стоит примерно на 40% дешевле бензина и дизельного топлива. Автопропан также имеет льготный налоговый статус, освобожден от федерального акциза и облагается по более низкой ставке, чем бензин и дизельное топливо, во всех провинциях и территориях. Средние цены на автопропан публикуются Natural Resources Canada. Единственный серийный автомобиль, доступный для покупки в Канаде, – Blue Bird Corporation Propane Powered Vision. Другие находятся в разработке. Переоборудование автомобилей, выполненное послепродажно, составляет основную часть рынка. Эти переоборудования обычно выполняются на бензиновых автомобилях и могут быть однотопливными (только пропан) или двухтопливными (работают на пропане или бензине). Эти переоборудования выполняются в соответствии с провинциальными и территориальными нормами, а также канадским стандартом CSA B149.5 – Кодекс установки систем и резервуаров с пропанным топливом на автотранспортных средствах. Еще одним набирающим популярность вариантом использования пропана является дизельная смесь, при которой пропан смешивается с дизельным топливом при его впрыске в камеру сгорания. Это снижает потребление дизельного топлива и улучшает показатели выбросов. Стоимость переоборудования автомобиля на пропан в Канаде составляет примерно до для современных технологий впрыска газообразного или жидкого топлива, и пользователи автопарков могут рассчитывать на возврат затрат на переоборудование в течение года. Переоборудование автомобиля на пропан стоит примерно вдвое дешевле, чем переоборудование на природный газ в Канаде. В большинстве случаев установка оборудования для заправки пропаном обойдется значительно дешевле, чем любое другое топливо, включая бензин или дизельное топливо. Установка станции заправки пропаном обычно стоит на 95% меньше, чем станция заправки природным газом. Типичный дозатор на 2000 USWG обойдется примерно в , а более мощный дозатор с резервуаром на 5000 USWG – от до , не включая затраты на обустройство участка.
Китай
Потребление автогаза в Китае быстро росло с 1990-х годов, замедлилось в начале 2000-х годов, но в последние годы вновь начало расти. В 2009 году автогазовые заправочные станции появились в 25 городах и стали важным альтернативным топливом в Китае. Значительная доля автогаза приходится на мотоциклы, при этом только в Шанхае их насчитывается более 260 000. В Шэньяне местное правительство стимулирует переход общественного транспорта на автогаз, и по состоянию на 2009 год более 160 000 такси и свыше 2500 автобусов работали на этом топливе. На город Гуанчжоу приходилось 46,56% общенационального потребления автогаза в 2009 году. Только 24% сжиженного нефтяного газа в Китае производится внутри страны.
Хорватия
По состоянию на 2008 год, около 30 000 хорватов использовали автомобили, работающие на автогазе, который в то время был доступен на 90 станциях по всей стране. В 2009 году оценивалось, что на дорогах Хорватии было 60 000 автомобилей с двигателями, работающими на автогазе, а в 2010 году, по оценкам, 150 000 водителей в Хорватии использовали автогаз. Этот недавний рост популярности во многом объясняется более низкой ценой автогаза по сравнению с бензином или дизельным топливом. В 2009 году Хорватия экспортировала 51% произведенного внутри страны сжиженного нефтяного газа (СНГ), оставив только 49% для внутреннего потребления. Из этих 49%, 45% СНГ, продаваемого на внутреннем рынке, используется в качестве автогаза. Дамир Стамбук из хорватского Министерства экономики, которое также отвечает за энергетику, заявил, что Хорватия пока не готова к полноценному рынку автогаза из-за недостаточной сети станций, но в будущем это произойдет.
Чехия
В конце 2003 года на дорогах Чешской Республики насчитывалось около 145 000 транспортных средств, работающих на автогазе, и 350 заправочных станций.
Франция
По оценкам, к концу 2010 года во Франции эксплуатировалось более 62 500 автомобилей на автогазе. К концу 2003 года в стране насчитывалось около 190 000 автомобилей на автогазе, обслуживаемых почти 1900 заправочными станциями. В 2005 году автогаз составлял около 0,4% от общего объема потребления автомобильного топлива. Однако, когда Ирландия вновь столкнулась с экономической рецессией, меры жесткой экономии и увеличение налогов на топливо привели к резкому росту цен на традиционное дизельное и бензиновое топливо до рекордных уровней. Это привело к небольшому возрождению интереса к автогазу в Ирландии в 2012 году, с повторным открытием станций переоборудования и заправочных пунктов. Возрождение автогаза в Ирландии связано с новой польской диаспорой, проживающей в стране, которая использует свои знания и опыт, полученные на крупнейшем европейском рынке автогаза. В Северной Ирландии рынок автогаза значительно больше, благодаря государственной поддержке Великобритании. На сегодняшний день на острове Ирландия насчитывается 86 пунктов заправки сжиженным нефтяным газом (LPG), из которых 45 находятся в Северной Ирландии и 41 – в Республике Ирландия.
Италия
Автогаз очень популярен в Италии. С более чем 1 000 000 автогазовых автомобилей на дорогах, Италия является вторым по величине рынком автогаза в Европейском Союзе после Польши. Италия была одной из первых стран в мире, которая начала использовать автогаз, что произошло в 1950-х годах. Компания General Motors добилась особого успеха в Италии, где две трети автомобилей, проданных в 2008 году, были приспособлены для работы на автогазе. Самостоятельная заправка автогазом в Италии запрещена.
Япония
По состоянию на 2013 год в Японии на дорогах насчитывалось около 280 000 автогазовых автомобилей, что меньше, чем в предыдущие годы. Однако количество автогазовых автомобилей на дорогах Японии было крайне непостоянным. Первые автогазовые такси появились в Японии в 1960-х и 1970-х годах. После резкого спада в 1990-х годах их число вновь начало расти в 2003 году. В период с 2004 по 2010 год наблюдалось снижение их количества. Подавляющее большинство автогазовых автомобилей на дорогах Японии – это такси или коммерческий транспорт.
Литва
Литва – одна из стран Европы с самым высоким уровнем использования автогаза. Автогаз очень популярен в Литве и широко доступен. Поскольку распространением большинства марок автомобилей занимаются польские дистрибьюторы, заводское оборудование для работы на автогазе в новых автомобилях встречается так же часто и доступно, как и в Польше.
Мальта
Автогаз был представлен на Мальте 22 мая 2012 года компанией Liquigas. Первая станция заправки расположена в международном аэропорту Мальты.
Нидерланды
Использование автогаза в Нидерландах менялось со временем. Он стал более популярным в 1980-х годах, а затем снижался, за исключением роста в 2005 году. В 2010 году на дорогах было около 220 000 автомобилей, работающих на автогазе (общее количество автомобилей составляло чуть менее 8 миллионов). Автогаз продается на большинстве автозаправочных станций, однако станции в городских районах могут не предлагать его из-за требований безопасности, касающихся резервуаров для хранения сжиженного нефтяного газа (СНГ). "Голландский штык" является стандартным устройством для заправки. Дорожный налог на автомобили, работающие на автогазе, может быть в два раза выше, чем на бензиновые автомобили. На современных автогазовых системах третьего поколения (G3) разница в налоге отсутствует для автомобилей весом до 850 кг, но увеличивается для более тяжелых автомобилей. Налог на дизельное топливо в два раза выше, чем на бензин. Поскольку цена автогаза менее чем вдвое ниже цены бензина, установка системы СНГ в автомобиль экономически целесообразна только при годовом пробеге более 10 000 км.
Новая Зеландия
Сжиженный газ пользуется скромной популярностью в Новой Зеландии среди водителей и достиг своего пика в период сразу после нефтяных кризисов 1970-х годов. В рамках своей политики "Think Big", направленной на достижение энергетической самодостаточности, Роб Малдун в конце 1970-х и начале 1980-х годов значительно субсидировал строительство инфраструктуры для сжиженного газа.
Пакистан
В 2005 году было разрешено использовать СУГ в качестве автомобильного топлива, а в 2010 году в Сиалкоте начала работу первая автогазовая станция. До 2014 года в Пакистане действовало всего четыре автогазовые станции, обслуживающие около 1000 транспортных средств. СУГ не привлек внимания инвесторов и потребителей из-за крайне низких цен на КПГ, поскольку Пакистан обладал значительными запасами природного газа. За десятилетие Пакистан стал крупнейшим потребителем КПГ. Это негативно повлияло на запасы Пакистана, которые быстро сократились. В ноябре 2013 года Управление по регулированию нефти и газа выдало около 40 разрешений (NoC) на строительство автогазовых станций СУГ, преимущественно компании PSO, государственному нефтяному гиганту. Однако в декабре 2013 года Управление по регулированию нефти и газа (OGRA), вопреки мировой практике, где СУГ продвигается как альтернативное топливо, объявило СУГ опасным для общественной безопасности и запретило его использование в общественном транспорте, фактически положив конец эре СУГ в Пакистане даже до ее начала.
Польша
Польша имеет один из старейших и наиболее успешных рынков автогаза в Европе. Это страна с самым высоким уровнем использования LPG на душу населения, даже выше, чем в Италии. В 2011 году насчитывалось 6050 станций заправки автогазом и 2 500 000 автомобилей, работающих на автогазе. Количество автомобилей на автогазе в Польше увеличилось на 8% в 2011 году, однако продажи автогаза снизились на 3,7%. Это в основном связано с заменой старых автомобилей на новые, более экономичные. Почти половина LPG, потребляемого в Польше, поступает из России. Большинство польских дистрибьюторов предлагают новые автомобили с заводской установкой LPG практически всех марок.
Российская Федерация
Автогаз широко используется в России. В современном виде он применяется с 1970-х годов, когда высокие цены на нефть и сложности в экономичном производстве легких дизельных двигателей побудили КПСС испытать автогаз на легких грузовиках и автобусах с карбюраторными двигателями. Существуют два типа автогазового оборудования и автогазовых заправочных станций: СУГ (смесь пропан-бутан) и сжатый природный газ (СПГ, метан). Природный газ хранится под более высоким давлением, чем СУГ (200 бар против 10 бар для СУГ). Основным потребителем СУГ является коммерческий легкий грузовой транспорт (например, автомобили ГАЗель в России в основном работают на СУГ). Существуют ресурсы, поддерживаемые сообществом, где люди публикуют местоположения заправочных станций на карте. Этими ресурсами могут воспользоваться путешественники, направляющиеся в Россию на автомобиле. Первые опытные серии транспортных средств, работающих на нескольких видах топлива, включая метан, появились в середине 20-го века. По состоянию на 2019 год количество автогазовых транспортных средств в России активно растет. Некоторые из них производятся на заводе с возможностью использования автогаза, а некоторые – это переоборудованные существующие автомобили. Средняя стоимость литра бензина и дизельного топлива в России составляет около рублей за литр. Стоимость литра СУГ составляет от рублей до рублей, при этом расход топлива практически не отличается. В 2022 году цены на СУГ снизились с января до рублей за литр, а в некоторых регионах – даже до рублей. Также предусмотрен ряд льгот для владельцев, переоборудующих свои автомобили для работы на автогазе. Наблюдается значительный разрыв в темпах развития сетей заправочных станций для метана и пропана. Владельцы газовых автомобилей ценят их за низкую стоимость эксплуатации, но часто жалуются на неудобство размещения баллонов в салоне, а также на то, что газификация старой "Волги", стоимостью около рублей, может обойтись вдвое дороже. Однако газификация новых автомобилей, как уже упоминалось, возможна как на заводе, так и у официальных дилеров автомобильных брендов. СПГ чаще используется для коммерческих пассажирских перевозок (такси, городские автобусы). Хотя российское правительство субсидирует переоборудование бензиновых автомобилей на СПГ, возмещая большую часть стоимости (оборудование для СПГ стоит вдвое дороже, чем для СУГ), это непопулярно среди частных автовладельцев, поскольку баллоны для СПГ значительно больше, чем для СУГ, а заправочные станции для СПГ распространены меньше (станции СУГ так же распространены, как бензиновые и дизельные станции).
Сербия
Сербия имеет хорошо развитый рынок автогаза. Многие бензиновые автомобили 1980-х, 1990-х и начала 2000-х годов, как отечественного производства, такие как Yugos, так и импортные из Западной Европы, были переоборудованы для работы на СУГ. Автогазовые системы, используемые в Сербии, в основном производятся итальянскими компаниями, такими как Lovato и Tartarini. По состоянию на август 2014 года СУГ был примерно на 40% дешевле за литр, чем бензин. Он доступен на автозаправочных станциях в городах и вдоль основных трасс, а также на некоторых специализированных станциях.
Южная Корея
Южная Корея располагала крупнейшим в мире рынком автогаза, пик которого пришелся на 2010 год. По состоянию на 2021 год в стране насчитывалось 1,96 миллиона зарегистрированных автомобилей, работающих на автогазе, и 1992 автогазовые заправочные станции. Значительная часть автогазового парка состоит из легковых автомобилей, используемых в коммерческих целях, например, такси и автомобили для проката.
Испания
Автогаз (называемый GLP в Испании) на протяжении многих десятилетий был законодательно ограничен для использования в такси и автобусах общественного транспорта. В последние годы рынок был либерализован, и автогаз стал доступен для всех типов транспортных средств. Правительство Испании субсидирует установку автогазового оборудования в автомобилях и покупку новых автомобилей с заводской установкой автогаза. В продаже представлено множество новых автомобилей, изначально оборудованных автогазом. Хотя количество автомобилей, работающих на автогазе, увеличивается с каждым годом, оно все еще невелико. Главным препятствием для существенного расширения числа автомобилей на автогазе является недостаточное количество автогазовых заправочных станций, хотя их число также быстро растет. На конец 2015 года в Испании насчитывалось 342 станции, продающие автогаз. В настоящее время Испания – единственная страна, использующая новый общеевропейский стандартный разъем для автогаза, Euroconnector или адаптер Euronozzle. Предполагалось, что адаптер Euronozzle заменит три различные системы заправки LPG, используемые в Европе (ACME, Bajonet и Dish), но это потребовало бы значительных затрат, поэтому инвестиции в такое изменение пока не начались. До появления Euronozzle в Испании использовалась система Bajonet. Соседние с Испанией страны, Франция и Португалия, продолжают использовать адаптеры Dish для заправки автомобилей LPG.
Таиланд
В Таиланде уже более 15 лет эксплуатируются такси на СУГ в Бангкоке, хотя на автомобилях и автобусах ошибочно размещались наклейки НГВ, хотя фактически они работали на СУГ. В Таиланде возникла недорогая местная отрасль по переоборудованию, стоимость которого составляла всего 800 долларов, а также накопленный местный опыт, позволяющий избежать серьезных проблем с безопасностью. К 2008 году половина всех такси перешла с бензина на СУГ посредством недорогого локального переоборудования. Несмотря на усилия правительства, количество транспортных средств на СУГ продолжает расти и опережает количество транспортных средств на НГВ. Количество автомобилей, работающих на автогазе, продолжает расти, несмотря на попытки стимулировать операторов к переходу на НГВ (СНГ), что встречает значительное сопротивление из-за сопутствующих затрат. По состоянию на январь 2013 года в Таиланде насчитывалось 1 014 000 транспортных средств, работающих на СУГ, и в 2012 году было потреблено 606 000 тонн СУГ, в то время как 483 станции обслуживают около 380 000 автомобилей на НГВ. Согласно отчету Турецкого статистического института, в январе 2012 года в стране насчитывалось более 16 500 000 транспортных средств. 50,3% – это легковые автомобили, 16,2% – легкие грузовики, 15,7% – мотоциклы, 9,2% – тракторы, 4,6% – тяжелые грузовики, 2,5% – микроавтобусы для пассажирских перевозок, 1,4% – автобусы и 0,1% – специальные транспортные средства. В настоящее время ежемесячно продается в среднем 50 000 автомобилей нового поколения. В Турции СУГ преимущественно используется в качестве автогаза, в то время как автомобилей, работающих на НГВ, всего около 500, и имеется лишь две заправочные станции НГВ. В Турции дизельные автомобили обычно не переоборудуют для работы на СУГ из-за неудачных попыток в прошлом. По этой причине переоборудование часто не производится для легких и тяжелых грузовиков, тракторов, автобусов, микроавтобусов и мотоциклов, поскольку владельцы мастерских по переоборудованию опасаются рисков. 8,3 миллиона автомобилей на СУГ – это легковые автомобили. 33% легковых автомобилей (2 739 000) работают на дизельном топливе, а 67% – на бензине (5 561 000). Поскольку переоборудование дизельных автомобилей не производится, из 5 561 000 легковых автомобилей, работающих на бензине, по данным MMO (Палата инженеров-механиков, уполномоченная проверять выбросы и выдавать лицензии), к концу 2011 года было 3,1 миллиона автомобилей, работающих на СУГ. Это означает, что более 55% легковых автомобилей с бензиновыми двигателями уже переоборудованы для работы на СУГ. Переоборудованные автомобили в основном имели карбюраторные двигатели. Почти 90% старых карбюраторных двигателей уже переоборудованы, и с каждым днем все больше владельцев автомобилей нового поколения выбирают СУГ в качестве альтернативного топлива. Причина такого высокого спроса на СУГ заключается в том, что правительство Турции применяет высокие налоги на цены бензина и дизельного топлива, и из-за этих налогов Турция использует второй по дороговизне бензин в мире (после Норвегии), хотя Турция граничит со странами ОПЕК, экспортирующими сырую нефть и нефтепродукты в мир, и имеет самые низкие транспортные расходы. Турецкие граждане нашли единственный способ сэкономить на расходах на дорогу – переоборудовать свои автомобили для работы на автогазе, что дает им экономию от 35% до 40%. Этот масштабный переоборудование стало успехом турецких производителей комплектов для переоборудования на автогаз и резервуаров для автогаза, начиная с 1995 года, хотя использование автогаза стало законным в 2000 году. В то же время итальянские компании также поставляли системы через ряд компаний.
Украина
Украина имеет хорошо развитый рынок автогаза. Многие бензиновые автомобили 1980-х, 1990-х и 2000-х годов, как отечественного производства, такие как ЗАЗ, так и импортные из Западной Европы, были переоборудованы для работы на СУГ. Также можно приобрести автомобиль, изначально подготовленный для работы на СУГ. По состоянию на август 2017 года СУГ был примерно в два раза дешевле бензина за литр. Он широко доступен на автозаправочных станциях в городах и вдоль основных трасс, а также на специализированных станциях.
Великобритания
Согласно данным ассоциации торговли сжиженным нефтяным газом (LPG) в Великобритании, насчитывается около 1500 станций заправки, обслуживающих 160 000 транспортных средств, работающих на LPG, на дорогах Великобритании. Это составляет менее 1% от общего числа транспортных средств. Единственным государственным стимулом для использования LPG является более низкий акциз на дорожное топливо по сравнению с бензином. По состоянию на январь 2012 года экономия в размере около 60 пенсов за литр является рекордной, и в сочетании с исторически низкими ценами на переоборудование, это должно привести к увеличению числа переоборудованных автомобилей на LPG. Технологии достигли уровня, когда почти все переоборудования выполняются по системе "последовательного впрыска газа", и в Великобритании представлен широкий выбор комплектов для переоборудования в различных ценовых категориях и с разным уровнем качества, что создает высококонкурентный рынок.
Соединенные Штаты
Автогаз набирает популярность в Соединенных Штатах. По состоянию на февраль 2012 года в США насчитывалось более 147 000 транспортных средств, работающих на автогазе, что составляет всего 2% от мирового общего количества. А по состоянию на июнь 2013 года в США было 2843 автогазовые заправочные станции, что облегчает водителям заправку по всей стране. Министерство энергетики США предоставляет веб-сайт, на котором водители могут легко найти ближайшие автогазовые заправки, а также информацию о других альтернативных видах топлива. Стоимость переоборудования автомобиля для работы на бензин или автогаз с помощью переключателя начинается от 3000 долларов. Использование автогаза водителями автомобилей может помочь США снизить зависимость от импортной нефти, поскольку 90% всего автогаза в США производится в стране. В 2005 году был принят закон (H. R. 4853), предусматривающий налоговый вычет в размере 50 центов за галлон на пропан-автогаз, что делало его в среднем на 1 доллар за галлон дешевле бензина. Налоговый вычет на альтернативное топливо был продлен в 2010 году и действовал до конца 2011 года. Организация "Автогаз для Америки" позиционирует себя как единый голос автогазовой отрасли в США. В ее состав входят эксперты по автогазу, специалисты в области транспорта и защитники окружающей среды. "Автогаз для Америки" заявляет, что она "использует отраслевое сотрудничество для повышения узнаваемости автогаза среди американской общественности, средств массовой информации и правительства". Американская ассоциация альтернативного топлива, базирующаяся в Нью-Йорке, является крупнейшей ассоциацией своего рода. Она предоставляет стимулы в размере до 4000 долларов владельцам автопарков, переоборудующим свои транспортные средства на автогаз. Ассоциация тесно сотрудничает с CNG и LPG Max of America, одной из пионерских компаний в области переоборудования транспортных средств на LPG и CNG. Для небольших самолетов с поршневыми двигателями, использующих автогаз, требуется дополнительный сертификат типа, выдаваемый Федеральным управлением гражданской авиации США.
In 2005, a provision was enacted that placed a 50 cent per gallon tax credit on propane autogas as part of H. R. 4853, making it $1 per gallon cheaper than petrol on average. The alternative fuel credit was extended in 2010 and remained in effect until the end of 2011. Autogas for America claims to be the unified voice of the autogas industry in the United States. Composed of autogas experts, transportation industry specialists and environmental advocates, Autogas for America says it "leverages industry cooperation to widen recognition of autogas among the US public, media and government." The Alternative Fuel Association of America based in New York is the largest association of its kind; it give incentives of up to $4,000 to the owners of fleets who retrofit their vehicle to autogas; the Association works closely with CNG and LPG Max of America, one of the pioneer companies in the LPG and CNG conversions in America. Piston powered small aircraft that use autogas require a Supplemental Type Certificate issued by the United States Federal Aviation Administration.
Типы систем
Различные автогазовые системы обычно используют один и тот же тип заправочного устройства, баллонов, трубопроводов и фитингов, но отличаются компонентами в моторном отсеке. В системах впрыска жидкости используются специальные баллоны с циркуляционными насосами и обратными линиями, аналогичными системам впрыска бензина. Существует три основных типа автогазовых систем. Самая старая из них – традиционная система с преобразователем и смесителем, которая существует с 1940-х годов и до сих пор широко используется. Другие два типа известны как системы впрыска, но между ними существуют значительные различия. Система с преобразователем и смесителем использует преобразователь для перевода жидкого топлива из баллона в газообразное состояние, а затем подает этот газ в смеситель, где он смешивается с впускным воздухом. Она также известна как система Вентури или система "одной точки". Системы впрыска газовой фазы также используют преобразователь, но, в отличие от смесительной системы, газ выходит из преобразователя под регулируемым давлением. Затем газ впрыскивается во впускной коллектор через ряд электроуправляемых форсунок. Время открытия форсунок контролируется блоком управления газовой системой. Этот блок работает аналогично блоку управления впрыском бензина. Это обеспечивает гораздо более точную дозировку топлива в двигатель, чем это возможно с помощью смесителей, улучшая экономичность и/или мощность при одновременном снижении выбросов. Системы впрыска жидкой фазы не используют преобразователь, а вместо этого подают жидкое топливо в топливную рампу, как и в системе впрыска бензина. Эти системы все еще находятся на ранней стадии развития. Поскольку топливо испаряется во впускном коллекторе, воздух вокруг него значительно охлаждается. Это увеличивает плотность впускного воздуха и может привести к значительному увеличению мощности двигателя, настолько, что такие системы обычно дефорсируются, чтобы избежать повреждения других деталей двигателя. Впрыск жидкой фазы потенциально может обеспечить значительно более высокую экономичность и мощность, а также более низкий уровень выбросов, чем это возможно при использовании смесителей или форсунок газовой фазы.
Шланги, трубы и фитинги
Шланг между заправочным устройством и резервуаром(ами) называется заправочным шлангом или заправочной линией. Шланг или труба между резервуаром(ами) и испарителем называется сервисной линией. Обе эти линии транспортируют жидкость под давлением. Гибкий шланг между испарителем и смесителем называется паровым шлангом или паровой линией. Эта линия транспортирует пар под низким давлением и имеет значительно больший диаметр. Если клапаны резервуара расположены внутри закрытого пространства, например, в багажнике седана, используется пластиковый улавливающий шланг для обеспечения газонепроницаемого уплотнения между газовыми компонентами и салоном автомобиля. Жидкостные шланги для сжиженного нефтяного газа (СНГ) специально разработаны и рассчитаны на рабочее давление в системах СНГ и изготавливаются из материалов, совместимых с топливом. Некоторые шланги изготавливаются с обжимными фитингами, а другие – с многоразовыми фитингами, которые запрессовываются или навинчиваются на конец шланга. Жесткие участки жидкостной линии обычно изготавливаются из медных трубок, хотя в некоторых случаях вместо них используются стальные трубы. Концы труб всегда двойно раскатываются и оснащаются раскаточными гайками для надежного крепления к фитингам. Фитинги для жидкостной линии в основном изготавливаются из латуни. Фитинги обычно адаптируются от резьбы в компоненте, например, от резьбового отверстия BSP или NPT на резервуаре, к фитингу SAE для соответствия концам труб или шлангов.
Резервуар
Транспортные средства часто оснащаются одним резервуаром, но в некоторых применениях используются несколько резервуаров. В легковых автомобилях резервуар обычно представляет собой цилиндрический резервуар из стали, установленный в багажнике, или тороидальный резервуар (также из стали) либо набор постоянно соединенных цилиндров, размещенных в колесной нише запасного колеса. В коммерческих транспортных средствах резервуары обычно цилиндрические, устанавливаемые либо в грузовом отсеке, либо на шасси под кузовом. Все чаще используются алюминиевые конформные резервуары, которые легче, имеют большую емкость и не подвержены коррозии. Резервуары оснащены фитингами для заполнения, выпуска жидкости, аварийного сброса избыточного давления, указателя уровня топлива и иногда для выпуска паров. Это могут быть отдельные клапаны, установленные в ряд из 3–5 отверстий в пластине, приваренной к корпусу резервуара, или объединенные в мультиклапанный блок, который крепится к одному большому отверстию на фланце, приваренном к корпусу, или, в случае алюминиевого резервуара, экструдированному как часть корпуса. Современные запорные клапаны обычно оснащены автоматическим ограничителем заполнения (AFL) для предотвращения переполнения. AFL имеет поплавковый рычаг, который значительно ограничивает поток, но не перекрывает его полностью. Это необходимо для повышения давления в линии, чтобы подать сигнал насосу остановить перекачку, но не создавать опасно высокое давление. До появления AFL было принято вкручивать запорный клапан (с встроенным обратным клапаном) непосредственно в резервуар, поскольку оператор должен был открывать воздушный клапан на резервуаре во время заполнения, выпуская пары из верхней части резервуара и прекращая заполнение, когда из воздушного клапана начинала выходить жидкость, указывая на то, что резервуар полон. Современные резервуары не оснащаются воздушными клапанами. Выпуск жидкости обычно используется для подачи топлива в двигатель и называется сервисным клапаном. Современные сервисные клапаны включают в себя электромагнитный запорный соленоид. В применениях с очень маленькими двигателями, такими как небольшие генераторы, пар может отбираться из верхней части резервуара вместо жидкости из нижней части. Аварийный предохранительный клапан в резервуаре называется гидростатическим клапаном сброса давления. Он предназначен для открытия при опасно высоком давлении в резервуаре, выпуская часть паров в атмосферу для снижения давления. Выброс небольшого количества паров снижает давление в резервуаре, что приводит к испарению части жидкости в резервуаре для восстановления равновесия между жидкостью и паром. Скрытая теплота испарения вызывает охлаждение резервуара, что еще больше снижает давление. Датчик указателя уровня топлива обычно представляет собой конструкцию с магнитным соединением, в которой поплавковый рычаг внутри резервуара вращает магнит, который вращает внешний указатель. Внешний указатель обычно считывается напрямую, и большинство из них также включают электронный датчик для управления указателем уровня топлива на приборной панели.
Клапан
В автогазовых системах используется несколько типов клапанов. Наиболее распространены запорные или фильтр-блокировочные клапаны, которые используются для прекращения подачи топлива в сервисной линии. Они могут управляться вакуумом или электричеством. На двухтопливных системах с бензиновым карбюратором аналогичный запорный клапан обычно устанавливается в бензиновой магистрали между насосом и карбюратором. Обратные клапаны устанавливаются в заливной горловине и на входе в топливный бак для предотвращения обратного потока топлива. Сервисные клапаны устанавливаются на выходе из бака в сервисную линию. Они оснащены краном для включения и выключения подачи топлива. Кран обычно закрывается только во время обслуживания бака. В некоторых странах электрический запорный клапан встроен в сервисный клапан. При использовании нескольких баков обычно устанавливается комбинация обратных клапанов и гидростатического предохранительного клапана для предотвращения перетекания топлива из одного бака в другой. В Австралии для этой цели существует стандартная сборка. Это комбинированный двойной обратный клапан и гидростатический предохранительный клапан, выполненный в форме Т-образного фитинга, к которому с боков подключаются топливопроводы от баков, а выход на преобразователь расположен на конце. Поскольку существует только один широко известный производитель этих клапанов, в разговорной речи их называют клапаном Sherwood.
Конвертер
Конвертер (также известный как испаритель или редуктор) – это устройство, предназначенное для преобразования топлива из жидкости под давлением в пар при близком к атмосферному давлении для подачи в смеситель или форсунки паровой фазы. В силу теплофизических свойств топлива, конвертеру необходимо подводить тепло. Обычно это достигается путем циркуляции охлаждающей жидкости двигателя через теплообменник, который передает тепло от охлаждающей жидкости к сжиженному углеводородному газу (СУГ). Существуют два принципиально различных основных типа конвертеров для систем с использованием смесителей. Европейский тип конвертера – более сложное устройство, включающее в себя контур холостого хода и предназначенное для работы с простым фиксированным вентури-смесителем. Американский тип конвертера – более простая конструкция, предназначенная для использования с переменным вентури-смесителем, который также включает в себя контур холостого хода. Двигатели с низкой мощностью, такие как скутеры, квадроциклы и генераторы, могут использовать более простой тип конвертера (также известный как регулятор). Эти конвертеры получают топливо в парообразном состоянии. Испарение происходит в баке, где происходит охлаждение при кипении жидкого топлива. Большая площадь поверхности бака, контактирующая с температурой окружающего воздуха, в сочетании с низкой потребляемой мощностью (потребностью в топливе) двигателя, делает эту систему работоспособной. Охлаждение топливного бака пропорционально расходу топлива, поэтому такая схема используется только на двигателях малой мощности. Этот тип конвертера может питаться паром под давлением в баке (так называемый двухступенчатый регулятор) или через регулятор, установленный на баке, при фиксированном пониженном давлении (так называемый одноступенчатый регулятор).
Смеситель
Смеситель – это устройство, которое смешивает топливо с воздухом, поступающим в двигатель. Смеситель оснащен диффузором (вентури), который засасывает топливо в воздушный поток за счет движения воздуха. Системы со смесителем существуют с 1940-х годов, и некоторые конструкции практически не изменились с тех пор. В настоящее время смесители все чаще вытесняются инжекторами.
Инжекторы паровой фазы
Большинство систем впрыска в паровой фазе монтируют соленоиды в распределительный блок или топливную рейку, а затем подводят шланги к форсункам, которые вкручиваются в отверстия с резьбой, просверленные во впускных каналах впускного коллектора. Обычно предусмотрена одна форсунка на каждый цилиндр. Некоторые системы паровой инъекции похожи на бензиновые системы впрыска, имея отдельные форсунки, которые устанавливаются в коллектор или головку блока цилиндров аналогично бензиновым форсункам, и питаются топливом через топливную рейку.
Инжекторы жидкой фазы
Впрыскиватели жидкой фазы монтируются на двигатель аналогично бензиновым впрыскивателям, устанавливаясь непосредственно на впускной коллектор и получая жидкое топливо из топливной рейки.
Электрические и электронные элементы управления
Существует четыре различных электрических системы, которые могут применяться в системах автогаза: датчик уровня топлива, отключение подачи топлива, управление составом смеси с обратной связью и управление впрыском. В некоторых установках датчик уровня топлива, установленный в баллоне автогаза, согласован с оригинальным указателем уровня топлива в автомобиле. В других случаях добавляется дополнительный указатель для отображения уровня топлива в баллоне автогаза отдельно от существующего указателя уровня бензина. В большинстве современных установок для управления электромагнитными клапанами используется электронное устройство, называемое тахометрическим реле или предохранительным выключателем. Они работают, определяя работу двигателя по импульсам зажигания. В некоторых системах вместо этого используется датчик давления масла двигателя. Во всех установках на входе в испаритель расположен фильтр-клапан (состоящий из фильтра и вакуумного или электрического электромагнитного запорного клапана). В европейских испарителях также имеется электромагнитный клапан для отключения контура холостого хода. Обычно оба этих клапана подключены к выходу тахометрического реле или выключателя давления масла. Если электромагнитные клапаны установлены на выходе топливных баллонов, они также подключаются к выходу тахометрического реле или выключателя давления масла. В установках с несколькими баллонами может быть установлен переключатель или переключающее реле, позволяющее водителю выбирать, из какого баллона подавать топливо. В системах би-топлива переключатель, используемый для переключения между видами топлива, отключает тахометрическое реле. Системы с обратной связью используют электронный контроллер, работающий аналогично системам впрыска бензина, с использованием датчика кислорода для эффективного измерения состава смеси воздух/топливо путем измерения содержания кислорода в выхлопных газах и управляющего клапана на испарителе или в паровой магистрали для регулировки смеси. Системы с миксером, не оснащенные обратной связью, иногда называют системами с разомкнутым контуром. Системы впрыска используют компьютеризированную систему управления, очень похожую на используемую в системах впрыска бензина. Практически во всех системах система управления впрыском объединяет функции тахометрического реле и обратной связи.
Опционная защита клапана
Многие установщики оборудования для ГПГ рекомендуют устанавливать так называемые системы защиты клапанов. В простейшем случае они могут состоять из баллона с жидкостью для защиты клапанов. Эта жидкость всасывается во впускную систему и распределяется по цилиндрам двигателя вместе с топливом и воздухом. Более сложные системы могут включать дополнительный блок управления двигателем (ECU), синхронизированный с блоком управления впрыском ГПГ. Это обеспечивает более точную подачу жидкости для защиты клапанов.
Впрыск СПГ для дизельных транспортных средств
Сжиженный нефтяной газ (LPG) может использоваться в качестве дополнительного топлива для дизельных двигателей любого размера. Дизельное топливо содержит 128 700 BTU на один американский галлон, а пропан – 91 690 BTU на один американский галлон. Если LPG на 30–40% дешевле, это может привести к экономии. Фактическая экономия зависит от соотношения стоимости дизельного топлива и LPG. В Австралии, где дизельное топливо значительно дороже LPG, заявленная экономия составляет 10–20%. Описанные системы добавляют небольшое количество LPG с основной целью повышения экономичности, но для увеличения мощности можно вводить гораздо большее количество LPG. Даже при максимальной нагрузке дизельный двигатель работает примерно на 50% обедненной смеси по сравнению со стехиометрической, чтобы избежать образования черного дыма, поэтому во впускном заряде содержится значительное количество неиспользованного кислорода. Этот кислород, следовательно, доступен для сжигания значительного добавления LPG, что приводит к существенному увеличению мощности.