ГАЗель-Бизнес: месторождение метана
Появившаяся на отечественном рынке «ГАЗель» почти моментально стала автомобилем, наиболее часто оснащаемым газобаллонным оборудованием. Сочетание карбюраторного мотора бортовой «ГАЗели» со свободным правым лонжероном, куда монтировался пропановый баллон, в 90-х годах оказалось очень удачным для нижегородской «полуторки». Иначе с таким отменным аппетитом она бы не устояла в конкуренции с подержанными дизельными иномарками аналогичной грузоподъемности. Однако заслуги завода в том нет – там газобаллонные «ГАЗели» начали выпускать только по прошествии почти пятнадцати лет после начала производства, наконец-то разглядев в применении газа конкурентное преимущество. Теперь не проблема установить на любой коммерческий автомобиль с бензиновым двигателем пропановое ГБО, и можно уехать на нем очень далеко, и в любую сторону от столицы, не опасаясь встать на обочине без топлива. Причем модульные пропановые заправки устанавливают даже предприниматели и малые предприятия, не дожидаясь команды сверху. Очереди за газом уже не выстраиваются. Значит, для очередного рывка в развитии использования пропана настало время увеличивать переоборудование автомобилей и выпуск новых с ГБО.
Однако потенциальных покупателей газобаллонных автомобилей отпугивает рост цен на пропан. С 70-х годов выдерживалось соотношение: цена литра пропана – половина от цены бензина А-76. Интересно, что тогда газ по абонентской книжке для бытового применения обходился еще вполовину от той цены. Теперь же цена пропана соотносится с половиной от АИ-95, а то и дороже. Однако и солярка, которая в России всегда была на 10-20 процентов дешевле 76-го бензина, теперь тоже сравнялась с 95-м. Метан почти из-за трехкратно меньшей цены к бензину еще более интересен перевозчикам, но ситуация с ним гораздо сложнее. Если российский парк автомобилей, работающих на пропане, по данным 2010 года, насчитывает 1,4 миллиона шт., то на метане работает только 15,6 тысячи. Крайне мало заправок из тех 188 российских АГНКС, построенных перед распадом СССР – часть перепрофилировали для реализации пропана: на него спрос выше. Сейчас на всю страну – 221 АГНКС, 191 принадлежит «Газпрому». Хотя есть программа, по которой к 2015 году через сеть заправок в стране должно реализоваться около 693 млн м3 метана в год. К этому сроку «Газпром» должен дополнить имеющуюся сеть АГНКС 90 автогазозаправщиками.
Потому пока автозаводы производством метановых автомобилей занимаются крайне вяло, правильнее сказать – почти совсем не занимаются. Сегодня среди производителей отечественных коммерческих метановых автомобилей безусловным лидером является КАМАЗ. В последние годы «Группа «ГАЗ» расширяет гамму техники, где в качестве моторного топлива применяют природный газ метан. Это и городские автобусы «ЛиАЗ» большой и особо большой вместимости и развозные грузовички «ГАЗель», представленные широкой публике весной 2013 года. А именно «ГАЗель»-CNG (compressed natural gas) с четырьмя газовыми баллонами, каждый объемом 53,4 л максимального рабочего давления 200 атм. Запас хода такого автомобиля на газовом топливе составляет 300 км, на бензине – 400 км, а общий пробег составит 700 км. Комплект газового оборудования поставляет итальянская компания OMVL. Автомобиль оснащен единым блоком управления двигателем (бензин + газ), который обеспечивает плавность переключения между двумя видами топлива, а также поддерживает оптимальное соотношение топливовоздушной смеси.
Двигатель «ГАЗели» все тот же УМЗ-4216, только с дополнительным индексом 47. В 2011 мотор доработан конструкторами завода совместно со специалистами инженерного центра «Группы ГАЗ» и Научнопроизводственного предприятия «Инж-КА». Теперь он соответствует требованиям экологических норм «Евро-4», о чем свидетельствует протокол, выданный Исследовательским центром НИЦИАМТ ФГУП «НАМИ». Для снижения уровня выбросов вредных веществ была внедрена новая модификация каталитического нейтрализатора. Также повысилась его экономичность, при этом сохранился крутящий момент. Двигатель УМЗ-421647 испытан в составе автомобиля «ГАЗель» на соответствие требованиям Евро-4 по правилам ЕЭК – ООН №83-05 В. То есть успешно прошел три типа испытаний: контроль уровня выбросов вредных веществ с отработавшими газами после запуска холодного двигателя, контроль выбросов оксида углерода в режиме холостого хода и контроль выбросов картерных газов. Этой работе предшествовала модернизация выпускаемого УМЗ силового агрегата.
По результатам работы в двигателе установили распределительный вал с новым профилем кулачков, то есть с новыми фазами газораспределения. Благодаря этому ушли от неустойчивой работы мотора на холостом ходу и чуть снизили расход топлива. Технологи УМЗ безуспешно бились над повышением качества закалки деталей регулировочного узла клапанного механизма, но это ни к чему не приводило. Поэтому по их просьбе инженерный отдел разработал новый вариант, а в последующем, возможно, перейдут и на гидрокомпенсаторы. Что касается приводных ремней, то завод решил перейти на импортные большего сечения (вместо 8х8,5 мм теперь устанавливают 10х11 мм). Это повлекло за собой усиление всех используемых шкивов, которые, в свою очередь, потребовали более мощных кронштейнов крепления. Одним из неприятных моментов, поджидавших заводчан вследствие этих мероприятий, стали трещины и разломы, появлявшиеся на передних алюминиевых крышках шестерен. В срочном порядке инженеры разработали план мероприятий по усилению крышек ребрами жесткости как снаружи, так и изнутри.
Много неудобств потребителям доставляла периодически загорающаяся лампочка аварийного падения давления масла. Такое часто происходило при резком торможении или сильном боковом крене автомобиля, когда масло из-за отсутствия перегородок в поддоне утекало от маслоприемника. Чтобы этого не происходило, внедрили две перегородки: вертикальную (для бокового крена) и горизонтальную (для резкого старта и торможения). Однако проблем с течью масла через резинопробковую прокладку масляного картера это не решило. Со временем пробковая прокладка напитывается маслом, теряет свои свойства и дает течь. Даже несмотря на то, что затяжка гаек поддона тарируется.
По регламенту через тысячу километров необходима подтяжка гаек крепления поддона, но эти работы мало кто производит. Борьбу с утечками масла ведут и внутри блока цилиндров двигателя – с главной масляной магистралью. Проблемным оказалось место крепления генератора, где находится наибольшее на всем протяжении главной масляной магистрали скопление металла. Даже использование при отливке виброустановок не избавляет алюминий от рыхлостей и скрытых полостей, что, как и в случае с некачественными прокладками, влечет за собой течь масла, только на этот раз сквозь металл. Чтобы избавить потребителей от неустранимых течей, в масляную магистраль (на этапе отливки блока) научились интегрировать стальную трубку. В будущем такими трубками планируют усилить все масляные каналы блока цилиндров.
Что касается архаичной крышки коромысел (в народе клапанной крышки), то сейчас она отштампована из стального листа и окрашена. Уплотняет стык крышки и головки блока резиновая прокладка, не отличающаяся высокой надежностью. Сегодня у УМЗ есть несколько путей решения этой проблемы – изготовление литой пластиковой или алюминиевой крышки. И здесь скорее всего будет второй вариант, ведь на ульяновском заводе есть огромный литейный цех, способный справиться с куда более сложными задачами. Тем более что уже разработали варианты крепления этой литой крышки всего тремя гайками. Новинка смогла бы решить и проблему течи из-под крышки заливной горловины, в конструкции которой присутствует технологический просчет: уплотняющее ребро, зажимающее прокладку, прерывается в нескольких местах.
Мнение
БУ АНДЕРССОН, президент «Группы ГАЗ»
– Экономическая эффективность – важнейший критерий выбора для покупателей коммерческих автомобилей. С учетом большого плеча транспортных перевозок в России переход коммерческого транспорта на газомоторное топливо станет мощным фактором повышения конкурентоспособности как отдельных бизнесов, так и экономики страны в целом. Именно поэтому «Группа ГАЗ» рассматривает газовую тему как одно из приоритетных направлений развития. Я уверен, что выпуск самого популярного в России коммерческого автомобиля, «ГАЗели-Бизнес» с двигателем CNG, будет с огромным интересом воспринят нашими клиентами.
Для справки
Компримированный природный газ (КПГ, сжатый природный газ, англ. Compressed natural gas) используется в качестве моторного топлива. Производят газ путем сжатия (компримирования) природного газа в компрессорных установках. Хранение и транспортировка компримированного природного газа происходит в специальных накопителях газа под давлением 200-220 бар. Также используется добавление к компримированному природному газу биогаза, что позволяет снизить выбросы углерода в атмосферу. Основной компонент природного газа – метан, он легче воздуха и в случае аварийного разлива быстро испаряется в отличие от более тяжелого пропана, накапливающегося в естественных и искусственных углублениях и создающего опасность взрыва. КПГ не токсичен в малых концентрациях, не вызывает коррозии металлов, по калорийности превосходит любое нефтяное топливо, сгорая, не оставляет копоти, а отводимые дымовые газы не имеют примесей серы и не разрушают металл. Низкая температура кипения – залог полного испарения природного газа при низких температурах окружающего воздуха. Сжатый природный газ метан является самым дешевым из широко используемых в настоящее время видов моторного топлива. Топливные затраты на 100 км пробега на автомобиле с двигателем CNG почти на 60% ниже, чем на автомобилях с двигателями на сжиженном газе (liquefied petroleum gas, LPG).