Физико-химические свойства сжатого природного газа

Уже отмечалось, что чистого метана в природных газах нет, в их составе другие углеводородные и инертные газы, но основной составляющей является метан, который практически и определяет свойства СПГ. По фи-зико-химическим характеристикам метан приближенно соответствует техническому, для которого и производится большинство расчетов по тепло-физическим свойствам для моторного топлива. Поэтому ниже и приведены характеристики автомобильной газовой аппаратуры и оборудования применительно к техническому метану. Из всех углеводородных газов он содержит максимум водорода на один атом углерода и поэтому обладает высокой теплотой сгорания, достаточно широкими пределами воспламенения, низким содержанием Т9ксических веществ (СО и СН) в продуктах сгорания. Метан намного легче воздуха (в отличие от других углеводородных газов), и поэтому при утечках он улетучивается, скапливаясь в верхних частях помещения. Метан имеет высокую детонационную стойкость, что обеспечивает «мягкую» работу двигателя. При дросселировании метана, например в газовом редукторе высокого давления, температура его резко снижается, что необходимо учитывать при эксплуатации автомобилей на СПГ.

Газ, подаваемый в магистральные газопроводы, должен соответствовать требованиям ГОСТ 5542—87 «Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия». Настоящий стандарт распространяется в основном на природные газы, предназначенные, в качестве топлива для коммунально-бытовых целей. Однако опыт эксплуатации газобаллонных автомобилей (ГБА) показывает, что удовлетворительные параметры по мощности, топливной экономичности и токсичности отработанных газов могут быть обеспечены только при строгой регламентации компонентного состава газа, поставляемого в качестве моторного топлива. С целью обеспечения гарантированных эксплуатационных качеств ГБА Мингазпромом СССР были разработаны технические условия ТУ 51.166—83 «Газ горючий природный сжатый, топливо для газобаллонных автомобилей».

Для заправки ГБА применяют две марки СПГ: А и Б. Хотя они и различаются компонентным составом, однако их свойства определяются основной составляющей этих газов — метаном. Теплофизические свойства природных газов марок А и Б в целом мало отличаются друг от друга, наоборот, они равноценны по эксплуатационным свойствам и сезону применения. Относительная плотность СПГ марок А и Б составляет 4%; по температуре воспламенения СПГ в 3 раза превышает бензин (в камере сгорания двигателя 635—645 °С). Такая высокая температура воспламенения СПГ затрудняет запуск двигателя, особенно в зимних условиях при пониженной температуре воздуха (менее —5 °С). Вместе с тем с точки зрения возможного воспламенения и пожароопасности СПГ значительно безопаснее бензина с СНГ.