В нашей стране предусматривают выпуск СНГ двух составов СПБТЗ (смесь пропана и бутана технических зимняя) и СПБТЛ (смесь пропана и бутана технических летняя). В состав СПБТЗ входит не менее 75% пропана, доля бутана не нормируется.

В состав СПБТЛ входит не более 60% бутана, доля пропана не нормируется.

Опыт эксплуатации газобаллонных автомобилей показывает, что их удовлетворительные эксплуатационные показатели могут быть обеспечены при строгой регламентации компонентного состава СНГ, поставляемого для нужд автомобильного транспорта в качестве моторного топлива.

Для получения гарантированных эксплуатационных качеств газобаллонных автомобилей разработаны технические условия ТУ 38 001 302-78 «Газы углеводородные сжиженные топливные для газобаллонных автомобилей».

Опыт использования СНГ на автомобильном транспорте показывает, что отпускаемый на АГЗС сжиженный газ часто не соответствует ТУ 38 001 302—78. Это значительно осложняет эксплуатацию газобаллонных автомобилей и требует более частых регулировок газовой аппаратуры.

—

Главные показатели, характеризующие горючие газы как моторное топливо, — это теплотворная способность (теплотворность) рабочей смеси и их антидетонационные свойства. По этим показателям многие составляющие СНГ и СПГ превосходят бензин. Особенно ценным свойством сжиженных нефтяных и сжатого природного газов являются их высокие октановые числа (от 90 до 120 ед.), значительно превосходящие октановые числа лучших бензинов, бензометанольных смесей и других горючих. Это позволяет при применении СНГ увеличить степень сжатия у двигателей и тем самым улучшить их термодинамические, энергетические и топливно-экономические показатели. Особенно велико октановое число у пропана и пропилена. У бутана и бутилена оно меньше, но бутановые компоненты обладают наибольшей теплотворной способностью и являются легкосжимаемыми газами.

В практике обычно используют пропан-бутановые смеси, особенностью которых является легкость перехода из жидкого состояния в газообразное и наоборот. Наряду с этими составляющими в состав сжиженного газа входят также другие предельные и непредельные углеводороды: этан, этилен, пропилен, бутилен, пентаны. Их суммарное количество не превышает 5…9%.

При хранении сжиженных газов в баллонах над поверхностью жидкости образуются насыщенные пары, давление (или, как часто называют, упругость) которых зависит только от температуры окружающей среды (жидкости) и состава сжиженного газа. По закону Дальтона общее давление смеси газов равно сумме парциальных давлений его составляющих. Упругость пара У пропана при той же температуре значительно выше, чем у бутана, что наглядно представлено на рис. 2. Особенно велика упругость паров у этана и этилена. Хотя они входят в состав СНГ в незначительных количествах, но их присутствие позволяет поддерживать достаточно высокое давление в газовых баллонах при отрицательных температурах окружающего воздуха, что весьма желательно в зимнее время.

С понижением температуры окружающего воздуха упругость паров уменьшается, с повышением температуры — увеличивается. Но давление паров у СНГ всегда должно быть достаточным, чтобы обеспечить подачу топлива к двигателю при пониженных температурах окружающего воздуха, и в то же время не быть слишком большим при повышенных температурах, чтобы не пришлось баллоны для хранения СНГ делать толстостенными, следовательно, тяжелыми.

Поддержание давления паров СНГ в желаемых пределах достигается установлением в смеси соответствующего соотношения пропана и бутана.

Согласно ГОСТ 20448—81 в СССР предусмотрен выпуск СНГ двух составов: СПБТЗ — смесь пропана и бутана технических, зимняя, СПБТЛ — смесь пропана и бутана технических, летняя. Зимняя смесь содержит не менее 75% пропана и не более 20% бутана. Летняя смесь — соответственно не более 34% пропана и не менее 60% бутана.

Эти газы, используемые для бытовых нужд, иногда применяются и в качестве топлива для автомобилей. Однако опыт эксплуатации газобаллонных автомобилей показал, что удовлетворительные параметры по мощности, топливной экономичности и токсичности отработавших газов могут быть обеспечены только при строгой регламентации компонентного состава газа, поставляемого в качестве топлива.

Сжиженные газы запаха не имеют, но для обнаружения газа в воздухе при утечке в него вводятся одоранты — специальные вещества, которые в определенных концентрациях не вредны для человека и не разрушают материалы, применяемые в газовых системах. Запах одораита, например этилмеркапта-на, ощущается при содержании его 0,2 г в 1000 м3 воздуха. Надо помнить, что сжиженные газы не ядовиты, однако попадая на кожу, вследствие быстрого испарения могут вызвать ее обмораживание.

Большой коэффициент объемного расширения жидкой фазы таких газов предопределяет необходимость паровой подушки в каждом баллоне. В случае заполнения баллона до отказа (без наличия паровой подушки) даже незначительное повышение температуры газа приведет к резкому увеличению давления жидкости в баллоне и его разрушению. Это увеличение составляет примерно 0,7 МПа (7 кгс/см2) на каждый градус повышения температуры жидкой фазы.

В отечественных автомобильных баллонах для СНГ предусмотрен объем паровой подушки, равный 10% от полной емкости баллона. Такой объем позволяет обеспечить безопасную эксплуатацию баллонов и требуемое давление газа при изменении температуры окружающего воздуха от —30 °С до +40 °С. При повышении давления газа сверх нормативного произойдет срабатывание предохранительного клапана, и часть газа из баллона будет выпущена. Контроль заполнения баллона обеспечивается специальным вентилем.

Плотность жидкой фазы СНГ составляет 560… 600 кг/м3 при 0°С и нормальном атмосферном давлении. Плотность паровой фазы при тех же условиях колеблется в пределах 2,0… 2,7 кг/мз.