В настоящее время автомобили, работающие на природном газе, считаются самыми экологичными. Содержание углекислого и угарного газов в выхлопе таких автомобилей на 25% и 75% соответственно меньше. Чаще всего, в роли природного газа выступает метан. Он закачивается в баллон под высоким давлением — до 200 бар. На сегодняшний день, более 15 миллионов автомобилей работают на метане.

Значимыми недостатками этого вида топлива, является падение мощности двигателя до 20%. Также во многих регионах еще недостаточно развиты сети заправок. При работе на природном газе, клапана быстрее изнашиваются, а стоимость газобаллонного оборудования достаточно высока.

Касаясь вопросов безопасности, то автомобили, работающие на природном газе, при лобовом столкновении имеют риск возникновения пожара точно такой же, как и обычный автомобиль, использующий в качестве топлива бензин.

Существует несколько типов автомобилей, работающих на природном газе:

• Серийные модели — в них газовое оборудование предусмотрено заводом изготовителем;
• Модифицированные авто — имеют доработанную топливную систему, адаптированную к потреблению природного газа.

Серийные автомобили

• В первом случае, имеется специальный переключатель, управляя которым водитель может выбрать желаемое топливо – бензин или газ.
• Во втором случае, автомобиль работает только для работы на газе. В них оптимально настроен уровень потребления топлива и снижено до минимума количество вредных веществ в выхлопных газах.

Для того чтобы имеющийся бензиновый двигатель автомобиля начал работать на газе, производители чаще всего используют модели, оснащенные турбонаддувом. В процессе адаптации турбокомпрессора устанавливается более высокий уровень сжатия и наддува. В результате мощность двигателя и его крутящий момент не снижаются.

Природный газ имеет высокую детонационную стойкость (его октановое число равно 130). Отсутствие смазывающих свойств повышает уровень нагрузки на рабочие органы двигателя. Для того, чтобы двигатель служил максимально долго, многие из элементов дорабатываются. В частности, изменениям подвергаются шатунные вкладыши, поршневые кольца и пальцы, направляющие и седла. В некоторых случаях изменению подвергаются форсунки, увеличивается мощность масляного и водяного насоса.

Продажа таких автомобилей сосредоточена в большей степени в регионах, где сконцентрированы газовые заправки. В России автомобили, работающие на природном газе, пока не выпускаются, но при желании такую машину можно ввести из заграницы.

Автомобили, доработанные установкой газового оборудования

Практически любой автомобиль, двигатель которого работает на бензине, может быть переоснащен под природный газ. Многие центры предоставляют услуги по установке газобаллонного оборудования.  В итоге, автомобиль может работать на двух типах топлива. Высокая стоимость оборудования способствует тому, то оно в большей степени устанавливается на коммерческий транспорт, например, на грузовые автомобили, такси и автобусы. На них затраты на переоборудования окупаются достаточно быстро.

Для переоснащения на работу с природным газом можно перевести и дизельные двигатели. Для этого существуют два подхода:

Первый — принудительное воспламенение горючей смеси. Для этого, помимо основного газобаллонного оборудования устанавливается дополнительная система зажигания.

ГБО (газобаллонное оборудование)

Газобаллонное оборудование включает в себя систему управления и питания двигателя газом. Основной состав, входящих в систему узлов и компонентов неизменен. Сюда входят: заправочная горловина, баллоны высокого давления, магистраль, клапаны подачи газа.

Головина для заправки расположена в непосредственной близости с горловиной топливного бака. Через нее производится нагнетание газа в баллоны. В автомобиле может быть установлен один или несколько газовых баллонов. Серийные автомобили имеют газовые баллоны, установленные под днищем. В модифицированных авто, они расположены в багажнике.

Газ с рабочим давлением поступает в распределительную магистраль, а затем направляется в впускной коллектор. Клапан подачи газа имеет электромагнитный механизм. Работая импульсно, клапан подает в камеру необходимый объем газа, который смешивается с воздухом и образует горючую смесь.

Если питание электрический ток не подается на клапан, то газ в систему не поступает. Система управления газобаллонным оборудованием включает в себя несколько датчиков: датчик давление газа в баллонах и в распределительной магистрали.

Для работы, система управления использует данные, получаемые от датчика частоты вращения коленвала, кислородного датчика и положения дроссельной заслонки.

Встроенный алгоритм позволяет реализовать несколько функций:

• Нормировать количество впрыскиваемого газа в зависимости от оборотов двигателя, давления газа и нагрузки;
• Адаптировать качество газа, исходя из показателей лямбда зонда;
• Производить холодный пуск мотора при температуре окружающего воздуха ниже +10°С. Он производится на бензине, после чего, система переходит на режим потребления газа.
• Производит аварийный пуск двигателя. Если по каким-то причинам в течение нескольких секунд не производится запуск на газе, система переключается на бензин.

Все вышеперечисленные функции выполняются с использованием следующих исполнительных узлов системы: клапана высокого давления, запорных клапанов, установленных на баллоне.