Новости
Галерея (5)
Газомоторные автобусы. Особенности конструкции
Тридцать пять лет тому назад
В 1986 году в СССР прошли испытания автомобилей на сжиженном природном газе. Было изготовлено около 100 машин с двигателями, адаптированными для работы на СПГ: по 45 грузовиков ЗИЛ-138 и ГАЗ-53-17 и 3 автобуса ЛАЗ-699. Криогенные резервуары для газа оснащались экранно-вакуумной теплоизоляцией. Их разработали в Физико-техническом институте низких температур АН УССР. Газовая аппаратура, за некоторым исключением, была унифицирована с аналогичной системой питания, применяемой на автомобилях с ГБО.
Испытания проводили автокомбинаты №35 и №41 Главмосавтотранса, заправка СПГ осуществлялась от передвижного автозаправщика ЦТМ-8/0,25 на Очаковской базе Москвы. Для ЗИЛ-138, оборудованного криогенным баком объемом 300 л, в сравнении с ЗИЛом, работающим на сжатом природном газе, пробег при одной заправке увеличился в 1,8 раза, а вес газового оборудования, баллонов и самого топлива уменьшился на 600 кг. Снаряженная масса, грузоподъемность машины при переводе на СПГ, пробег на одной заправке, оказались сопоставимы с автомобилем, работающим на бензине.
Резервуары и редукторы
Важный момент: если ПАЗ «Вектор NEXT 8.8» CNG ориентирован на работу на сжатом природном газе, то газовые ЛИАЗы теперь есть в двух версиях. Первая, уже более-менее привычная – автобус ЛИАЗ-529267, который выпускают с 2017 года. Он работает на КПГ/CNG. Вторая, самая современная – ЛИАЗ-529267-72-30 для работы на сжиженном метане СПГ/LNG. Естественно, возникает вопрос: чем отличаются моторы, работающие на сжиженном и сжатом метане? Оказывается, двигатели одинаковы. Есть некоторая разница в настройках электронного блока управления и используют разные газовые редукторы – регуляторы давления, фильтры. В моторном отсеке устанавливают испаритель и ресивер, необходимые для регазификации – преобразования жидкого метана в газообразное состояние. Что-то подобное можно видеть на автомобилях с ГБО, работающих на сжиженном нефтяном газе, на пропан-бутане.
И главное отличие – резервуары для хранения газа. Где размещать баллоны под сжатый или сжиженный метан? Обычно для бортового грузовика или фургона на его шасси их размещают по бокам лонжеронов рамы и в заднем свесе. У седельного тягача место для баллонов могут выделить и за кабиной. Для автобуса вариантов размещения баллонов всего два: или под «юбкой» кузова, или на крыше.
На ЛИАЗ-5292.67 CNG и на павловском «Вектор NEXT 8.8» CNG баллоны устанавливают на крыше в передней части кузова. Сбоку машины воспринимаются как «горбатые». Применяют баллоны «тип 3», то есть не стальные «тип 1» и не стеклопластиковые со стальной вставкой «тип 2». Баллоны «тип 3» металлокомпозитные с алюминиевой вставкой, усиленной оплеткой из базальтового волокна, пропитанной эпоксидной смолой. Они более легкие и рассчитаны на давление 200-250 бар. По объему, в любом случае стараются обеспечить запас хода автобуса от 400 до 600 километров.
Вентили и датчики
Чаще всего у каждого баллона существует свой расходный вентиль, который можно перекрыть. Это удобно при ремонте или ТО. И есть общий магистральный вентиль. С него начинается и им заканчивается рабочий день водителя газобаллонного автомобиля.
С учетом российской специфики эксплуатации газобаллонных автомобилей иногда применяют два разных заправочных вентиля: один европейский NGV1, другой – как во времена СССР. Так сделано на всякий случай, чтобы грузовик не остался без топлива из-за особенностей технологического оснащения какой-либо АГНКС.
Для понижения давления газа и его фильтрации часто используют комбинированный блок подготовки газа. Там есть фильтр и регулятор давления. При полностью заполненных баллонах давление составляет от 200 до 240 кг/см2. Пройдя через понижающий редуктор, газ поступает к двигателю уже под давлением около 8-10 атмосфер. В регуляторе давления газ очень сильно охлаждается, поэтому для подогрева к редуктору подается охлаждающая жидкость из мотора. Рядом с редуктором есть датчик, контролирующий давление газа.
Всю топливную газовую аппаратуру разработала итало-канадская компания Westport, она же сотрудничала с «Группой «ГАЗ» и по газовому двигателю на основе УМЗ-4216 для метановой версии «ГАЗели-Бизнес», а также для его более современной версии – мотора Evotech 2,7. Фирме принадлежат известные бренды по производству газобаллонного оборудования: OMVL, Valtek и EMER. Это оборудование поставляется на конвейеры КАМАЗа, ПАЗа и Ликинского автобусного завода. А кроме них, еще и на Volvo, Cummins, Caterpillar и для других производителей газовых двигателей.
Хладноломкость и толстый слой изоляции
ЛИАЗ-529267-72-30 для работы на сжиженном метане — СПГ/LNG, «горбатым» никак не назовешь. Крыша здесь плоская. И баллонов не шесть-десять штук, а один, зато криогенный. Огромный термос сварен из нержавейки, вмещает 375 литров сжиженного метана, а ведь не каждая сталь выдерживает столь низкую температуру минус 162 градуса. У металлургов даже термин такой есть – «хладноломкость». Давление в баке около 19 бар, поэтому автобус может заезжать в ремзону с заправленным резервуаром, и его не надо освидетельствовать раз в три года.
Если сжиженный газ в криобаке закончится, в резервуар можно закачать сжатый метан из расчета максимально допустимого давления в 19 бар. Как говорят на заводе, такой заправки сжатого газа хватит на пробег в 10-20 километров. Это удобно в случае неисправности криогенного или газового оборудования, в случае ремонта. Работу двигателя на сжатом метане можно рассматривать, как аварийный режим…
Порожний баллон весит 237 кг, вес топлива после полной заправки – еще 121 кг. Для монтажа криобака на ЛИАЗ-529267 задняя часть салона подверглась перепланировке. Здесь нет последнего окошка на правой стороне, сразу после задней двери — вместо него сделан открывающийся люк. Кстати, пока люк криобака открыт, двигатель невозможно запустить. От основного моторного отсека баллон отгорожен толстым слоем термоизоляции. По энергетической способности один литр дизтоплива эквивалентен 1,7 литра сжиженного метана. То есть 375 литров сжиженного газа обеспечивают запас хода на одной заправке свыше 300 км. Это подтверждено опытной эксплуатацией автобуса в Питере и Челябинске.
Толстые перчатки и пластиковое забрало
В мире сравнительно немного производителей баллонов-термосов для автомобилей работающих на сжиженном метане. В США есть несколько компаний, специализирующихся на выпуске криобаков. В Европе, в частности в Чехии, баллоны LNG выпускают по американским лицензиям.
На ЛИАЗ-529267-72-30 используют криогенные баллоны китайской фирмы Zhangjiagang CIMC Sanctum Cryogenic Equipment или просто CIMC. Эта компания выпускает более 60 тысяч различных баллонов-термосов в год, входит в тройку ведущих предприятий с такой специализацией в Китае и в десятку в мире.
На заправку криобака объемом 350-400 литров уходит около 7-10 минут, то есть вполне сопоставимо по времени с заправкой соляркой. Но заправлять машину будет не водитель, а заправщик в толстых перчатках и плотной куртке, его лицо должно быть закрыто маской с пластиковым забралом. Иначе можно обморозиться…
Читайте еще по теме:
Лизинг является самым популярным инструментом приобретения грузовиков. О рынке лизинга беседа Дмитрия Поцелуевского, главного редактора журнала «Рейс», с Андреем Гладковым, Генеральным директором АО «Лизинговая компания «КАМАЗ».
На выставке COMTRANS 2023 Камский автомобильный завод представил новые и обновленные модели грузовых автомобилей и автобусов
После выхода IVECO из состава акционеров ООО «IVECO-AMT» у китайской компании SAIC-Hongyan появился хороший шанс закрепиться на нашем рынке. А что дает для АМТ N.V. партнерство с SAIC-Hongyan?
Галерея (5)
