Давайте вспомним, что такое газ. Газом называется агрегатное состояние вещества, которое способно равномерно заполнить весь предоставляемый объем.

В позапрошлом веке ученый из Англии Барнетт запатентовал свой газовый двигатель, а в 1860 году француз Э. Ленуар впервые создал двигатель, который работал на газово-воздушной смеси. Использование газа как топлива никого в то время не удивляло, так как бензин стали применять намного позже.

Бензиновые двигатели появились спустя два десятилетия, и это произошло с подачи Г. Даймлера, который изобрел двигатель внутреннего сгорания (ДВС). В то время бензиновый двигатель дал отдохнуть лошадям и заменил их в «самодвижущихся каретах», так называли первые автомобили в то время.

Со временем серийное производство автомобилей потребовало большего производства бензина. Про газ, как моторное топливо вообще перестали вспоминать. Только в тридцатые годы прошлого века про газ вспомнили и задумались о его использовании, как альтернативного вида топлива. Первые газогенераторные автомобили имели топку, в которой вырабатывался газ и подавался в двигатель.

На сегодняшний день бензин стоит не дешево и многие ищут альтернативное топливо. Его можно заменить природным газом, газами и жидкостями синтетического происхождения. Например, некоторые автомобили ездят на спирту, который производится из тростника или апельсиновых корок. Самое главное, что альтернативные виды топлива намного безопасней для окружающей среды, чем привычный бензин.

Наука уже подсчитала, что бензину осталось недолго и его нужно в скором порядке выводить из обихода и заменять другими видами топлива. Конечно это произойдет завтра и не сегодня. Данный процесс займет годы, а может и десятилетия, но тот факт, что бензин уже отжил свое, не оспорим. Мы, наверное, и дальше бы ездили на бензине, но его замена – это вынужденная мера. Наука доказала, что газ способен сгорать в полном объеме, что не скажешь о бензине. При этом концентрация оксидов углерода в выбросах через выхлопную трубу автомобиля меньше в несколько раз.

Воздушно бензиновая смесь при сгорании в камере двигателя приводит к тому, что в атмосферу выводится сернистый газ, который является продуктом горения сернистых компонентов бензина. Также в атмосферу через выхлопные трубы «выдувается» тетраэтилсвинец. Природный газ в своей структуре не содержит серу, поэтому выхлоп газового двигателя не наносит особого вреда окружающей среде.

Неполнота сгорания бензинового топлива в двигателе приводит к тому, что автомобили выбрасывают в атмосферу окись углерода (СО) – очень опасное для здоровья человека токсичное вещество.

Газовые и бензиновые двигателя способны выбрасывать, через выхлопные трубы одинаковое количество углеродов, которые не так опасны, как его окисление. Бензиновый двигатель выбрасывает в атмосферу окисленные вещества, такие как этил и этилен. Газовый двигатель в свою очередь производит выброс метана, который имеет высокую стойкость к окислению. Поэтому газовый двигатель делает менее опасный выброс в атмосферу.

Научно доказано, что газ намного превосходит бензин, как альтернативное топливо для автомобилей.
Все мы знаем, что классическая работа двигателя внутреннего сгорания – это четырехтактный цикл. При запуске двигателя смесь воздуха и топлива поступает в камеру сгорания (цилиндры), где сжимается поршнем и поджигается искрой от свечи. При этом происходит обратное давление на поверхность поршня и тот передает крутящий момент шатунному механизму. Продукты сгорания отводятся из цилиндра через газораспределительную систему и через коллектор попадают в выхлопную трубу.

Напомним, что при создании большего сжатия топливно-воздушной смеси в цилиндре без возникновения детонации, увеличивается мощность двигателя. Антидетонационная устойчивость топлива определяется так званым октановым числом. Что же такое октановое число топлива? Октановое число – это коэффициент антидетонационной устойчивости топлива (просто говоря, это способность топлива противостоять самовозгоранию во время сжатия) в двигателях внутреннего сгорания. Октановое число равно процентному содержанию в объеме изооктана с н-гептаном. Принято считать, что чем выше октановое число, тем лучше топливо. Природный же газ имеет октановое число 105, что не имеет ни один из видов бензинов.

Двигатель внутреннего сгорания работает на смеси воздуха и распыленного мелкодисперсного облака топлива. Для того чтобы эта смесь воспламенилась, то нужно соблюдать определенные пропорции подачи топлива в цилиндр. Газ же в свою очередь будет гореть и при меньшей концентрации. В случае увеличения концентрации можно увеличить мощность двигателя, а при уменьшении ее наоборот мощность снижается. При изменении концентрации газа можно уменьшать или увеличивать мощность двигателя. На сегодняшний день газ считается «послушным» видом топлива, по сравнению с бензином.

Статистика показывает, что автомобили на газе выносливее. Газовые двигателя имеют моторесурс в 1,5-2 раза больше, чем бензиновые или дизельные моторы. При горении газа не образуются твердые отложения в двигателе в виде золы, которые вызывают быстрый износ двигателя (цилиндров и поршней). При этом масляная пленка в цилиндрах дольше сохраняется и не смывается топливом. А самое главное, что газ не вызывает коррозионные процессы внутри двигателя.

Хоть газ и имеет явные преимущества перед бензином, закрывать АЗС, которые продают бензин не стоит.

Перевести свою машину на газовый рацион не так-то легко. Например, плотность природного метана в 1000 раз ниже от бензина. Для того, чтобы достичь равной пропорции с бензином при атмосферном давлении, на автомобиль необходимо установить газовый бак в 1000 раз больший, чем бензиновый. Поэтому ученые решили увеличить плотность газа и для этого необходимо сжать метан до 25 Мпа (примерно 250 атмосфер). Для того, чтобы этот сжатый газ был безопасен для заправки и эксплуатации, в автомобили устанавливаются специальные баллоны.

Газ-метан может уменьшать объемы (в 600 раз) при низкотемпературном сжатии. Такой газ перевозится в специальных баках под давлением не более 6 атмосфер (сравнимо с давлением воды в кране). На сегодняшний день существует масса конструкторских разработок установок получения жидкого газа. Каждый год в мире производится миллионы литров жидкого охлажденного (-120°С) метана. Производством метана занимаются страны Азии, Европы и США. Привозят жидкий метан в специальных танкерах-метановозах (водоизмещение 120000 тонн). При «переработке» метана двигателем внутреннего сгорания выделяются безвредные вещества – углекислый газ и вода. Перенасыщение помещения углекислым газом неприятно, но если это происходит на улице, то это безопасно. Вот почему некоторые хозяйки открывают форточку на кухне, стоя возле плиты с включёнными газовыми горелками плиты, которые работают на природном метане.

На сегодняшний день существует синтетический газ – пропан-бутан, который получают из переработки нефти и сконденсированных нефтяных газов. Для перевозки и хранения данный газ сжимают до 16 атмосфер. Газовое оборудование для пропан бутана на автомобиль конструктивно проще. Заправка таким видом топлива напоминает обычную заправку бензином.

Сжиженный пропан бутан имеет аналогичные свойства с природными газами. Это высокое октановое число, отличные экологические и эксплуатационные показатели. Баллона в 225 литров пропан-бутана хватит на 500 километров пробега. Пропан бутана производится в 25 раз меньше, чем природного газа.