Стоит ли переоборудовать ваш автомобиль в природный газ?
Поскольку цены на бензин растут, природный газ является обильным и дешевым, и, вероятно, так и останется. Однако из-за технологических и юридических препятствий, связанных с переоборудованием автомобиля для работы на природном газе, это может стоить тысячи долларов заранее. Так стоит ли это того? Мы посетили магазин, занимающийся конверсией сжатого природного газа (КПГ), и кое-что выяснили что нужно что-бы установить ГБО.
Природный газ использовался в наших домах на протяжении поколений. Американцы используют его для работы водонагревателей, домашних печей, печей, сушилок для белья и других бытовых приборов. В качестве топлива на его долю приходится 24 процента от общего энергопотребления по всей стране, но только в жилых помещениях, за исключением 1 процента. И, как мы сообщали прошлой осенью («Бурение вниз», сентябрь 2011 г.), новые методы фрекинга позволяют использовать внутренние резервы, которые ранее не были экономически жизнеспособными. По прогнозам, огромные мировые поставки будут продолжаться в следующем столетии, даже если природный газ полностью заменит бензин. Поэтому неудивительно, что природный газ останется невероятно дешевым. Он составляет от половины до одной трети текущей стоимости бензина в эквиваленте энергии. В правильно настроенном двигателе сгорание природного газа обеспечивает выбросы углерода на 20 процентов меньше и парниковые газы снижаются примерно на 25 процентов по сравнению с самыми чистыми бензиновыми двигателями, и все это без повреждения существующих систем каталитического нейтрализатора. Итак, прямо сейчас вы, вероятно, задаетесь вопросом: почему мы не помещаем эти вещи в наши автомобили?
Оказывается, технологических барьеров для преодоления очень мало. Фактически, преобразование существующих транспортных средств для сжигания природного газа не представляет особой сложности. К сожалению, если бы вы попытались сделать это сами, вы, скорее всего, нарушили бы правила Закона о чистом воздухе, запрещающие модификацию топливных систем – нарушение, которое может стоить вам до 5000 долларов в виде штрафа за каждый день, когда вы управляете переоборудованным автомобилем. Поэтому, если вы хотите сегодня покрасить свои колеса, единственный способ сделать это – нанять сертифицированного установщика для работы со сжатым природным газом (КПГ). Чтобы получить доступ к системам КПГ на вторичном рынке, я посетил NatGasCar в Кливленде. Это магазин стартапов, который дополняет бензиновые автомобили, устанавливая параллельную топливную систему на природном газе. Они показали мне свое последнее творение, двухтопливный Dodge Caravan, предназначенный для службы такси в аэропорту. Он запускается на бензине и переключается на природный газ после прогрева двигателя.
Самым важным компонентом является его самый важный и дорогой – топливный бак со сжатым природным газом, расположенный за задними сиденьями в багажном отделении. Компания использует танк Type 4, самый продвинутый вид. Снижает вес благодаря пластиковому композитному сердечнику, обернутому углеродным волокном, и рассчитан на серьезные удары и сопротивление проколу.
Между баком и двигателем расположен регулятор топлива, который снижает давление в топливном баке с 3600 фунтов на квадратный дюйм до полезного 125 фунтов на квадратный дюйм, подаваемого в двигатель. Регулятор топлива нагревается, чтобы предотвратить замерзание от расширения газа. Газ низкого давления поступает в двигатель, Pentastar V-6, способный к гибкому топливу. Гибкий топливный двигатель важен, поскольку он имеет закаленные клапаны и седла клапанов, которые необходимы для работы КПГ. Природный газ направляется через параллельную топливную рампу, и второй набор инжекторов подключается к интеллектуальному адаптеру, предназначенному для размещения как бензиновых, так и инжекторов КПГ в одном и том же отверстии для впрыска. Природный газ работает с идеальным воздушно-топливным отношением около 16,8: 1, тогда как бензин работает с 14,6: 1 для двигателя Pentastar. В результате, программирование для новых инжекторов должно быть немного другим. Жгут проводов перехватывает сигналы от модуля управления двигателем и, в зависимости от того, какое топливо выбрано, включает бензин или инжекторы КПГ. Сигналы, связанные с бензиновыми инжекторами, модифицируются, чтобы подавать соответствующее количество топлива в газовые инжекторы. Таким образом, очень мало точной настройки необходимо, и блок управления двигателем автомобиля выполняет большую часть работы.
Топливное горе
Итак, новый топливный бак и немного возиться с топливными форсунками, и я готов к работе, верно? К сожалению нет. Природный газ доставляется по всей стране в миллионы домов. Но то, что кажется идеальной распределительной сетью, на самом деле является самой большой головной болью транспортных средств, работающих на природном газе. Домашний природный газ поставляется с давлением около 0,5 фунтов на квадратный дюйм, но природный газ в транспортных средствах должен быть под давлением до 3600 фунтов на квадратный дюйм. Так что если вы хотите использовать КПГ в своем автомобиле, вам понадобится компрессор. Стандарт безопасности Национальной ассоциации пожарной безопасности запрещает хранение сжатого газа в домах, поэтому автономный многоступенчатый компрессорный насос в гараже должен быть подсоединен к топливному баку автомобиля, наполняя его напрямую. Это приводит к продолжительности заправки до 22 часов (даже больше, чем эквивалентное время зарядки для электромобилей в домашних условиях). Civic Natural Gas от Honda работает в паре с домашней компрессорной системой Phill ($ 4500), единственным коммерчески доступным продуктом в своем роде.
Под капотом: конверсия КПГ
Все резервуары КПГ должны выдерживать те же стандарты ударопрочности и сопротивления проколу, что и бензиновый топливный бак под автомобилем, и при этом значительно превышать требования к прочности. Есть четыре типа танков, каждый легче и дороже, чем следующий. Тип I представляет собой цельнометаллический резервуар, обычно стальной или алюминиевый. Тип II – более тонкий металлический резервуар, обернутый вокруг середины стекловолокном или углеродным композитом. Тип III – более тонкий металлический резервуар, полностью обернутый в композит. Тип IV – пластиковый резервуар, полностью обернутый в углеродно-волокнистый композит – очень легкий, но он стоит очень дорого.
Что вам понадобится для конверсии природного газа
образ
Для того, чтобы перевести бензиновый двигатель на двигатель, работающий на природном газе, не нужно много, кроме нового топливного бака. К топливному баку [1] прикреплен регулятор [2], который снижает давление в баке с 3600 фунтов на квадратный дюйм до 125 фунтов на квадратный дюйм. Затем топливо подается в параллельную топливную рампу [3] и в новые вторичные форсунки, подключенные к переходнику [4]. Жгут проводов [5] подключается к заводскому блоку управления двигателем и перехватывает информацию о дроссельной заслонке, отправляя ее на новый заправочный компьютер [6], который слегка изменяет данные и передает их инжекторам КПГ [7] через параллельный жгут проводов. [8].
