Начиная с середины XX века, все большее распространение в двигательных системах тяжелого и легкового транспорта начинают получать установки, работающие на углеводородных газах. К концу столетия и в начале XXI века такие установки становятся почти повсеместными и начинают активно внедряться на производстве крупными заводами не только для автобусов и грузовых автомобилей, но также и собственных линеек легковых авто, особенно внедорожников и минивенов, а также различных малогабаритных гибридных моделей.

Причина использования природного газа достаточно проста - он более экологичен и более дешев в использовании в сравнении с бензином. Изначально основанием для использования газовых установок была именно защита экологии, с увеличением стоимости нефти и сообразного роста цен на бензин, более остро встал и финансовый фактор использования газовых ГБО.

Выбор газа как такового понятен, но возникает вопрос, что лучше - пропан или метан. Дать однозначный ответ - погрешить против истины, но для осознанного решения необходимо знать полезные характеристики обоих «претендентов».

Пропан

Пропан относится к классу алканов и является органическим веществом, которое выделяется при крекинге (процессе переработки) нефтепродуктов, также он может выделяться из природного газа. Для целей создания топливной смеси пропан смешивается с этаном и бутаном, в сжиженном состоянии он помещается в баллоны под давлением в 10-15 атмосфер. Пропан - углеводородный газ, он тяжелее воздуха и взрывоопасен при содержании в окружающей среде в количестве 2,1 и выше процентов.

Пропан представляет собой, в промышленном отношении продукт разделения нефтяного или «жирного» природного газа - то есть обладает достаточно высоким содержанием примесей, масел, сопутствующих веществ, нуждается в качественной очистке и фильтрации. Кроме того, согласно известным исследованиям при достаточной концентрации пропан может оказывать наркотическое воздействие на человеческий организм. Увидеть пропан в быту можно в обычной газовой зажигалке.

Метан

Метан относится к категории простейших углеводородов, он существенно легче воздуха и почти не растворяется в воде. Метан находится в обширных подземных месторождениях, где добывается фактически в чистом виде, а затем проходит процедуру фильтрации, дополнения одорантами для запаха. Для использования в качестве топлива метан сжимается до 200-250 атмосфер, содержится в баллоне повышенной прочности и обычно достаточно высокого веса. Взрывоопасность метана наступает при концентрации выше 4,4 процентов в воздухе, при этом он легко уносится воздушными потоками и может накапливаться только в замкнутых помещениях.

Основное удобство метана - его невысокая цена. Кроме того метан является самым чистым газом из всех, доступных для использования в топливных целях, он почти не содержит примесей и нуждается лишь в самой примитивной очистке. При этом для метана, с учетом специфики его использования, требуется достаточно дорогая установка. Данный газ, как и пропан, обладает наркотическим влиянием на человеческий организм, но незначительным, ввиду разреженного нахождения в воздухе. Увидеть метан в быту можно при использовании любой бытовой газовой плиты.

Общие преимущества газов в топливе:

Оба газа имеют общие преимущества относительно бензина, что позволяет год от года расширять их применение в двигательных установках.

• Более низкая цена относительно бензина;
• Экологическая безопасность, меньшее влияние на здоровье человека;
• Увеличение срока езды без заправки за счет большего объема топлива, которое можно запасти;
• В комплексе замедление износа деталей автомобиля, особенно при использовании изначально приспособленного двигателя.

Общие недостатки газов в топливе:

Существует также несколько оснований, по которым бензин все еще сохраняет лидирующее положение как автомобильное топливо.

• Меньшая доступность газов для потребителя (количество заправок, а также центров обслуживания автомобилей с газовыми установками);
• Падение мощности автомобиля при использовании газового топлива;
• Повышенный износ некоторых особо чувствительных участков двигателя (например, клапанов) с учетом специфики «сухого горения» газового топлива.

Основные различия метана и пропана

Метан и пропан существенно отличаются друг от друга как по специфике хранения, так и по специфике использования в качестве топлива, каждый имеет свои преимущества и недостатки.

• По ГБО - дополнение двигателя автомобиля пропановой установкой существенно (до 70%) дешевле, чем установка метанового ГБО;
• По стоимости - в перспективе, после того, как окупится установка ГБО, метан дает высокую экономию средств на топливо относительно пропана;
• Снижение мощности - пропан, относительно бензина, дает незначительное снижение мощности до 3-5% двигателя, и то при развитии скорости выше 140 километров в час. Метан «ослабляет машину» до 20%. Но стоит учитывать, что данное обстоятельство было почти нивелировано в современных специализированных установках;
• Экологическая чистота - пропан имеет примеси и не считается полностью безопасным для человека и экологии. Метан - самое чистое топливо на планете, по своей безопасности превосходящий электрические двигатели и солнечные батареи, находящийся на одном уровне со спиртовыми установками;
• Вес баллонов и объем топлива - пропан, сжимаемый под невысоким давлением вместе со своим резервуаром, весит в несколько раз легче, чем баллон сжатого метана. При этом пропана можно запасти на путь втрое более долгий, чем метана;
• Взрывоопасность - метан вдвое менее взрывоопасен, чем пропан, а с учетом рассеивания считается максимально безопасным относительно почти всех других видов топлива. Стоит также отметить, что баллоны метана при аварии повреждаются и деформируются существенно меньше, чем баллоны пропана. Таким образом, доставка пропана становится в перспективе более опасной;
• Доступность заправок - метановые заправки являются редкостью, их приходится специально искать, заправки с пропаном почти также часты, как бензиновые. При этом оборудование для сжимания, очистки и заправки метана существенно менее сложное, чем пропановое.

Вывод

Конечный выбор остается за автомобилистом - метан безопасней и дешевле, но дороже по установке и эксплуатации, пропан более распространен, дешевле по установке, баллоны меньше весят, но он взрывоопасен и более вреден. В любом случае - газовая заправка на АГЗС остается удобной и перспективной альтернативой заправки бензином, при этом она более функциональна, чем езда на электричестве или спирте.

Пропан — это сжиженный нефтяной газ, хранится в баллонах в жидком состоянии под давлением 10-16 атмосфер и измеряется в литрах. Цена за 1 л пропана в среднем в 2 раза дешевле бензина АИ-95. Пропан образуется в результате переработки нефтепродуктов, на сегодняшний день более распространен в системах ГБО для легкового и частного транспорта.
Метан — это газ, который вырабатывается в природе естественным образом, хранится под давлением 200-250 атмосфер и исчисляется кубометрами, потому что эксплуатируется в газообразном состоянии. Метан используется в основном в газотопливных системах для промышленного и грузового транспорта. Для хранения метана, эквивалентного по теплотворности пропану, требуется в три раза больший объем: в баллон емкостью 100 л можно «закачать» примерно 30 кубов метана или около 90 л пропана. По отношению к бензину пропан и метан также имеют разную теплотворность: 1 л бензина = 1,15 л пропана = 0,95 кубометров метана. К преимуществам метана для использования в ГБО можно отнести его стоимость и стабильность цен. Цена на Метан согласно приказа Министерства транспорта не должна превышать половину стоимости бензина АИ-80 и цена эта меняется намного реже, чем цена на другое топливо.

В чем принципиальные различия ГБО под метан и пропан?

На этапе выбора ГБО, стоит учитывать 3 основных фактора: это стоимость установки, занимаемое баллонами место и вес всей системы с баллонами. Процесс эксплуатации метанового ГБО затрудняется количеством заправок: их намного меньше, чем пропановых. Но зато цена на метан примерно на треть ниже, чем на пропан. Стоимость установки ГБО зависит преимущественно от количества устанавливаемых баллонов. Дело в том, что метановых баллонов, как правило, ставят несколько, так как природный газ намного легче пропана и ему нужна большая емкость. Метан закачивается в баллоны под давлением не менее 200 атмосфер, тогда как пропану достаточно 10-16 атмосфер. Соответственно баллоны для ГБО под метан имеют гораздо более толстые стенки и более прочную конфигурацию. Отсюда и цена баллонов, и занимаемое пространство. Для метановых баллонов нужно в 2-3 раз больше места, а тяжесть всей системы будет выше в 3-4 раза, чем у пропановой системы ГБО. Для сравнения баллон под пропан вместимостью 50 л весит около 20 кг, а стоит около 1500 рублей, тогда, как метановый стальной баллон вместимостью 50 л сам по себе весит 35 кг и стоит около 10000 рублей. И, как уже было отмечено, для комфортного использования метана требуется в 2-3 раза больший (по сравнению с пропаном) объем баллонов. В остальном комплектация ГБО отличается несильно. В метановых ГБО отсутствует мультиклапан, используется 3-х ступенчатый редуктор (для пропана 1- и 2-х ступенчатый) и отверстие в смесителе больше, так как плотность метана меньше, чем пропана. В процессе использования ГБО, к существенным минусам метана можно отнести количество метановых заправок, их действительно намного меньше, чем пропановых. Зато стоимость природного газа составляет 8-10 руб. Пропан же стоит приблизительно 12-15 руб. Указанные расценки действительны для большинства регионов России.
На сегодняшний день основными потребителями установок ГБО под метан являются автобусы, грузовики и промышленный транспорт. Тогда как ГБО под пропан все больше приходится по душе владельцам частных автомобилей и таксистов.

Атомы углерода и кремния, пребывая в характерном для этих химических элементов состоянии sp 3 -гибридизации, способны взаимодействовать с водородом, образуя два абсолютно различных газа – метан (CH 4) и силан (SiH 4). Метан – природный газ, а его аналог – силан получают только косвенным путем в результате химических реакций, производимых в лабораторных либо промышленных условиях.

Определение

Метан – простейший природный углеводород, рудничный или болотный газ, с химической формулой – CH 4 . Именно с него начинается гомологический ряд всех насыщенных углеводородов. Метан довольно инертен, он проявляет завидную устойчивость к химическим воздействиям. Этот газ, как и прочие алканы, взаимодействует с рядом веществ в реакциях радикального замещения.

Он бесцветен и не обладает запахом, поэтому прежде чем допустить его к использованию в быту.

Метан — термически устойчивый алкан. Он превосходен в качестве топлива и промышленного сырья.

Метан входит в состав природного газа, используемого в быту

Силан – газ, который синтезируют, разлагая силициды металлов кислотами. Он бесцветен, ядовит, а запах его довольно неприятен. Это вещество способно легко воспламеняться на воздухе. В присутствии кислорода окисление силана происходит со вспышкой. Силан – отличный восстановитель. Он устойчив в кислых и нейтральных средах, а в щелочной среде даже с ничтожными следами ионов OH — он мгновенно гидролизуется.

Силан необходим для проведения разнообразных реакций, органического синтеза, благодаря которым получают ценные кремнийорганические полимеры. Являясь источником чистого кремния, он весьма важен для микроэлектронной промышленности. Из него получают сверхчистый поликремний. Кроме того, из силана производят композиционные стоматологические материалы.

Сравнение

В чем заключается разница между метаном и силаном? Метан – органическое, а силан – неорганическое вещество. Ковалентная связь C-H сильнее связи Si-H, следовательно, метан обладает повышенной устойчивостью и большей инертностью, чем силан.

Высокая реакционноспособность силана является причиной его бесконтрольного самовоспламенения в воздухе. Чистый метан, без примеси воздуха и кислорода, горит спокойно, а при их добавлении образуются взрывчатые смеси.

Выводы сайт

1. Силан – обладатель неприятного запаха, а у метана запах отсутствует.
2. Силан неустойчивое соединение, имеющее повышенную реакционную способность, метан, напротив, инертен.
3. Силан – синтезируемый газ, а метан – природный.

Метан (CH 4) и пропан (C 3 H 8) – органические вещества класса алканов, простейшие углеводороды, природные газы. Метан и пропан отличаются длиной цепи, количественным составом молекул и свойствами.

Определение

Метан – первый представитель ряда насыщенных углеводородов. Он основная составляющая рудничных, болотных, природных и попутных нефтяных газов. Метан выделяется в процессе постепенного медленного разложения органических остатков под действием существенных температур, давлений и микроорганизмов, без доступа воздуха.

Метан плохо растворим в воде и прочих жидкостях (кетонах, альдегидах, низших спиртах). Однако он поглощается твердыми адсорбентами, к примеру, активированным углем, и углеводородами. У него обнаружена наименьшая способность сорбироваться, поэтому это свойство успешно используют для очистки метана от других газообразных примесей.

Пропан – принадлежит к классу алканов. Он обнаружен в природном газе, образуется при разделении «жирного» природного и попутного нефтяного газа, крекинге нефтепродуктов. Пропан, не обладающий цветом и запахом газ, малотоксичен и пожаро- и взрывоопасен, тяжелее воздуха.

Сравнение

Главное практическое отличие метана от пропана заключается в том, что метан обладает в 2,5 раза меньшей теплотой сгорания, чем пропан. Поэтому пропан, как топливо, гораздо эффективнее.

Метан существенно легче воздуха, чего не скажешь о пропане. При плохой изоляции метан утекает из системы и зависает в воздухе. При этом даже малейшее дуновение способствует его перемещению на значительные расстояния. Взрывоопасность метана в 2 раза больше, чем у пропана. Поэтому он более опасен для человеческой жизни.

Пропану присуще слабое наркотическое действие на живые организмы. Метан обладает наименьшей химической активностью. Метан с трудом конденсируется, а пропан легко сжижается холодной водой при соответствующем давлении. Для метана по сравнению с пропаном характерна наименьшая реакционная способность.

Выводы сайт

1. Пропан в качестве топлива более эффективен, чем метан.
2. Метан инертнее пропана. Пропан активнее вступает в химические реакции.
3. Пропан обладает наркотическим воздействием, а метан более взрывоопасен.

Попытки создать двигатель для автомобиля, работающего на газовом топливе, делались ещё в 30-х годах прошлого века. Начиная с его середины, по мере увеличения надёжности устанавливаемого оборудования, переход с бензина на газ стал завоёвывать всё большее количество сторонников.

Теперь никого не удивишь наличием ГБО на автомобиле, более того, крупные автопроизводители запускают целые линейки не только грузовиков и автобусов, но и легкового транспорта использующего газ как топливо. Существует два его вида пропан и метан.

Относящийся к классу «алканов» газ пропан не существует в самостоятельном виде в природе. Он входит в состав нефти, сопутствующих её добыче попутных газов, насыщенного природного газа. Газ получается в процессе их высокотемпературной переработки. Пропан — это углеводородное соединение, которое тяжелее воздуха, легко воспламеняется, при концентрации выше 2.1% взрывоопасно.

Газ не имеет цвета и запаха, при вдыхании способен оказать воздействие на нервную систему схожее со слабым наркотическим опьянением. Для контроля возможной утечки, в газ добавляются компоненты, дающие ему характерный запах.

Для использования в качестве топлива для автотранспорта, пропан смешивается с бутаном или этаном. Смесь содержится в жидком виде под давлением 10-15 атмосфер в баллонах . Газы смешиваются для получения октанового числа 100. Процентное содержание газов в смеси зависит от времени года: в холода больше пропана, а в жару бутана. Баллон может быть любой формы, так как нет ограничений из-за сравнительно невысокого давления, оказываемого на его стенки.

Для двигателя объёмом 1.6 л и установленным ГБО 4-го поколения средний расход газа на 100 км составит от 11 до 13 л . При монтаже оборудования 5-6 поколения расход может быть снижен до 8-10 л на 100 км. На одной заправке в среднем можно проехать 600-800 км. Неприятным моментом есть то, что использование пропана может приводить к проблемам с клапанами.

Метан

Относящийся к простейшим углеводородам газ метан существует в природе в чистом виде с небольшими примесями. Его добыча ведётся из подземных месторождений, с последующей процедурой очистки от примесей.

Метан легче воздуха, мало растворим в воде, легко воспламеним, при концентрации свыше 4.4% взрывоопасен. Из-за своей летучести может концентрироваться исключительно в замкнутых объёмах. Газ не имеет цвета и запаха, поэтому в него добавляют специальные ароматические компоненты для контроля возможной утечки.

Чтобы использовать, как топливо для автотранспорта метан сжимается до 200-250 атмосфер и помещается в довольно тяжелые баллоны повышенной прочности. В них он находится в газообразном состоянии. Из-за внушительного давления баллон должен быть определенной формы и толщины стенок. Октановое число у метана 110.

Для двигателя объёмом 1.6 л средний расход газа на 100 км составит от 11 до 12 л . На одной заправке среднего по размеру баллона автомобиль сможет проехать 250-350 км. Положительным моментом есть минимальный износ деталей двигателя при работе на метане.

Общие черты обоих газов

Во-первых, пропан и метан как топливо для транспорта значительно дешевле бензина и дизтоплива. Во-вторых, они экологически менее опасны — содержание вредных веществ в выхлопных газах несравнимо меньше чем у нефтепродуктов. В-третьих, можно заправить большой объём и тем самым повысить количество пройденных километров до следующей заправки. В-четвёртых, износ деталей двигателя меньше чем при работе на бензине и солярке, особенно если последний специально спроектирован под газовое топливо.

Чем отличаются метан и пропан, как автомобильное топливо?

Сравнивая оба вида газового топлива можно сделать вывод о том что:

• Пропан существенно дороже метана.
• Метан находится под значительным давлением, поэтому ГБО для его использования имеет особые требования по прочности и форме.
• Из-за меньшего давления стоимость ГБО для использования пропана почти на 70% дешевле.
• Применение пропана ведёт к меньшей потере мощности двигателя (3-5%), по сравнению с метаном (20-30%)
• Использование метана более экологично, так как он является природным газом, практически не имеет загрязняющих атмосферу выбросо.
• Вес ГБО для метана (65-130 кг) значительно больше, чем для пропана (20-30 кг),
• Метан менее взрывоопасен из-за своей летучести и необходимости большей концентрации (4.4% против 2.1%)
• Метановые заправки встречаются очень редко в отличие от заправок пропаном, которых становится всё больше.

Какое и почему топливо выбрать?

Пропан и метан обладают своими преимуществами и своими недостатками. Рассматривая проблему выбора с финансовой точки зрения, может показаться, что выгоднее устанавливать ГБО для метана, поскольку из-за дешевизны топлива стоимость установки скоро окупится.

Целесообразна установка такого оборудования на грузовом и пассажирском транспорте из-за наличия места для его установки, большей грузоподъёмности и безопасности эксплуатации. Но пока непреодолимой проблемой является мизерное количество пунктов заправки. Имея на автомобиле такое оборудование, встает вопрос о возможности длительных путешествий.

Сделав свой выбор в пользу ГБО для пропана налицо ряд преимуществ. Это меньший вес и габариты самой установки, форма баллона, который можно установить в нишу для запасного колеса, оставив тем самым вместимость багажника без изменений. Это всё больше расширяющаяся сеть заправочных станций, снимающая вопрос о пополнении запасов топлива.

Это небольшая потеря мощности двигателя, а с учетом постоянного совершенствования оборудования эта проблема вообще может исчезнуть. Но есть и негативные стороны. Это более низкая безопасность эксплуатации, стоимость топлива и, наконец, более агрессивное воздействие на детали двигателя.