9 minute read
Газ один – технологии разные
Газ один – технологии разные
Advertisement
Одна из газонаполнительных станций в Челябинской области: в центре заправляется газодизельный КА МАЗ-5490 NEO, по обе стороны от него – газовые SHACMAN. Интересно, что ряд разработчиков газовых грузовиков считают, что крепить газовые баллоны вертикально за кабиной, как у этих SHACMAN, в случае с самосвалами неправильно: на строительном бездорожье такой «шкаф» рано или поздно расшатается и выйдет из строя
Среди всех типов газомоторных автомобилей наиболее динамично развивается сегмент магистральных тягачей. Такие машины существенно дороже дизельных грузовиков, но за счет того, что газ дешевле, они более эффективны в эксплуатации. На российском рынке сегодня представлены газомоторные автомобили производства КАМАЗ, МАЗ, IVECO, Scania и Volvo, причем они существенно различаются как по конструкции, так и по типу используемого газового топлива.
Вначале о том, зачем нужно переходить к использованию газомоторных грузовиков. Сразу условимся, что в этой статье мы не будем говорить об их более высокой экологичности – она очевидна, а рассмотрим только технические и экономические вопросы.
Если сравнивать магистральный седельный тягач, двигатель которого работает исключительно на компримированном природном газе (КПГ) или сжиженном природном газе (СПГ), с дизельным аналогом, то за счет разницы в стоимости топлива при ежегодном пробеге в 140 000 км выгода от использования первого в сравнении со вторым составит около 1 млн руб. Причем она тем больше, чем больше пробег. У газодизельных КАМАЗов, двигатели которых расходуют газ и дизельное топливо в пропорции 40:60, экономия выйдет существенно меньше – около 400 тыс. руб. Но они проще в обслуживании, чем машины, работающие исключительно на газе, и более универсальны, поскольку в отсутствие газа могут потреблять дизельное топливо, что актуально для регионов, где нет газовых заправок.
Газомоторные автомобили значительно дороже и сложнее дизельных, но государство субсидирует отечественных производителей, что отражается и на розничных ценах. Размер компенсации для грузовиков массой более 11 тонн, работающих на КПГ, составляет 1,5 млн руб., а работающих на СПГ – 2,5 млн руб. Газомоторные КАМАЗы дороже дизельных всего на 0,8–1,5 млн руб. и при интенсивной эксплуатации окупаются уже через 1,5–2 года. На технику иностранного производства субсидий нет, поэтому такие машины дороже дизельных аналогов уже на 2–3 млн руб., и срок их окупаемости увеличивается до 3–4 лет. Крупные автотранспортные предприятия могут усилить экономический эффект от использования газа за счет строительства собственных заправок КПГ: в этом случае цена газа за кубометр снизится с 14–18 до 10–12 руб. Первый контракт на КА МАЗ с двига теле м на сжиженном газе
Камский автозавод приступил к разработке специальной модификации КАМАЗ-5490 NEO, двигатель которой потребляет сжиженный метан. Заказчиком этих седельных тягачей выступило ООО «Газпром газэнергосеть гелий», которое намерено задействовать их со специальными полуприцепами, предназначенными для перевозки гелия в ИЗОконтейнерах. Такие автопоезда обеспечат транспортную логистику экспортного канала сбыта всего объема товарного гелия Амурского газоперерабатывающего завода. Доработанный для использования сжиженного природного газа КАМАЗ-5490 NEO оборудуют двумя криогенными баками, запаса топлива в которых хватит на 1400 км пути. Первый опытный образец камского седельного тягача, работающего на сжиженном метане, должен быть готов к маю.
КАМАЗ-5490 NEO в версии с 400-сильным газовым двигателем Weichai WP12NG оборудован криогенным баком объемом 530 л
При выборе типа автомобиля главное, на что следует обратить внимание, – это наличие в регионе, где будет эксплуатироваться техника, газовых заправок. На сегодняшний день у нас выбрано 17 приоритетных регионов и семь автомагистралей, где инфраструктура станций КПГ или уже сформирована, или это будет сделано в ближайшее время. Но есть регионы, где не только отсутствуют газовые заправки, но даже нет планов по их строительству. Поэтому, к сожалению, если заранее неизвестна точная география перевозок, то оптимальный выбор – это газодизельный тягач, хотя он и не столь эффективен, как чисто газовый.
Для магистральных перевозок лучше подходят автомобили, работающие на сжиженном природном газе: у них больше запас хода, с одним баком составляющий 700–1000 км, а с двумя – 1400–1600 км. Но заправок СПГ в стране пока очень мало, они есть только в Москве, Калининграде, Ленинградской и Челябинской областях, а также на трассе Москва – Санкт-Петербург. Автомобили, потребляющие СПГ, наиболее эффективны для перевозок в страны Западной Европы, где создана сеть таких
заправок, но следует учесть, что в Восточной Европе их инфраструктура пока недо- статочно развита.
Еще один важный фактор, который нужно учитывать, – это наличие сервисной сети по обслуживанию газомотор- ной техники. Ведь конструк- ция таких машин значительно сложнее дизельных, при их ремонте применяются ориги- нальные запчасти и расход- ные материалы.
Теперь о том, какие модели газомоторной техники до- ступны на российском рынке и какие появятся в ближай- шее время.
На сегодняшний день наи- больший выбор подобной автотехники предлагает КАМАЗ, который серийно вы- пускает газовые модификации машин поколений К3 и К4, а газовые версии на базе поко- ления К5 находятся в стадии разработки.
Наиболее широко рас- пространены газодизельные модификации КАМАЗов, что в условиях недостаточ- но развитой инфраструкту- ры газовых заправок в на- шей стране можно признать оправданным. В частности, на базе КАМАЗ-5490 NEO выпускаются газодизельные версии, использующие как КПГ, так и СПГ. Кроме того, существуют аналогичные модификации автомобилей КАМАЗ-65209 с колесной формулой 6x2.
На наиболее популярном газодизельном седельном тя- гаче КАМАЗ-5490 NEO с ко- лесной формулой 4x2, в отли- чие от базовой модели, вместо правого топливного бака уста- новлена кассета из четырех баллонов КПГ по 80 л общей вместимостью 64 м 3 . При этом слева оставлен топливный бак на 450 л. Двигатель MercedesBenz OM 457LA V/3 развивает 401 л.с. Запас хода в газоди- зельном режиме достигает 450 км, и после полного израсхо- дования газа автомобиль в ав- томатическом режиме перехо- дит на дизельное топливо, на котором способен проехать еще 950 км. Расчетная годовая экономия на стоимости то- плива при пробеге 185 тыс. км составляет 500 тыс. руб.
Также Камский автозавод ведет активные разработки автомобилей, работающих исключительно на СПГ. Вы- ставка COMTRANS 2019 стала местом дебюта магистрально- го КАМАЗ-5490 NEO, осна- щенного газовым двигателем Weichai WP12NG с искро- вым зажиганием мощностью 400 л.с. С одним криогенным баком емкостью 530 л запас хода этого тягача составляет 750 км. Расчетная экономия на топливе – до 1,2 млн руб. в год. В этом году должен начаться серийный выпуск модифи- кации данного автомобиля с двумя криогенными баками емкостью 530 и 450 л – запас хода в этом случае составит уже 1300 км. Ведутся и раз- работки газовой версии дви- гателя КАМАЗ мощностью 450 л.с. для семейства К5. С двумя криогенными баками по 600 л каждый пробег такого грузовика на одной заправке составит 1600 км – это резуль- тат лучших мировых аналогов на сегодняшний день.
Минский автозавод также уделяет большое внимание газомоторной технике. В его модельном ряду есть несколь- ко модификаций с газовыми двигателями Cummins ISG12G китайского производства мощностью 400 л.с., приспо- собленными для работы как на КПГ, так и на СПГ. В част- ности, такой двигатель уста- новлен на магистральном се- дельном тягаче МАЗ-5440Y8. В зависимости от исполнения его комплектуют двумя крио- генными баками емкостью 470 и 235 л или же баллонами КПГ суммарной вместимостью 486 л вместе с 210-литровым криогенным баком.
Однако в последнее время основную ставку МАЗ делает на двигатели Weichai, сборка которых с 2019 года ведется в Республике Беларусь. К тому же у Weichai газовые моторы мощнее: в линейке данного производителя есть 460-силь- ные двигатели, в то время как для Cummins мощность в 400 л.с. – предел. Осенью 2019 года был представ- лен седельный тягач МАЗ54A02K-520-030 с колесной формулой 4х2, оснащенный двигателем Weichai WP12NG
IVECO Stralis AS440S46T/P CNG, оснащенный 12,9-литровым двигателем мощностью 460 л.с. с искровой системой зажигания, работающим на сжатом природном газе мощностью 400 л.с., работающим на СПГ. В настоящее время завершается сертификация тягачей МАЗ-54402К и МАЗ-63302К с двигателями этой марки.
Из европейских автопроизводителей наиболее активно сегмент газомоторной техники развивает IVECO: газовые версии есть у всех основных моделей компании. Флагман ее газовой линейки – магистральный седельный тягач IVECO Stralis NP460, оснащенный 460-сильным двигателем Cursor 13 с искровым зажиганием. В зависимости от исполнения он может работать как на КПГ, так и на СПГ. Есть также версия, которая может использовать оба вида газового топлива. IVECO Stralis NP460 предложен в нескольких модификациях: с колесной формулой 4х2 или 6х2, с различным количеством газовых баллонов и криогенных баков. Максимальный запас хода с двумя криогенными баками – 1600 км. В реальности он даже выше: в 2018 году IVECO Stralis NP460 проехал от Лондона до Мадрида 1728 км на одной заправке СПГ. Запас
хода модификации на КПГ составляет 570 км, что вполне достаточно для региональ- ных перевозок. При исполь- зовании комбинированной схемы КПГ+СПГ автомобиль способен пройти без доза- правки 1080 км.
Компания Volvo Trucks де- лает ставку на газодизельные двигатели, но при этом про- цесс сгорания топлива здесь доведен до совершенства. Газ перед попаданием в цилин- дры нагревается, сжимается и смешивается с небольшим количеством дизтоплива, не- обходимым для его воспла- менения. Такими двигателями компания комплектует грузо- вые автомобили серий FH и FM. В зависимости от режима движения 460-сильный двига- тель G13C, которым оснаща- ется магистральный седель- ный тягач Volvo FH 460 LNG, потребляет всего от 5 до 10% дизельного топлива, осталь- ное – СПГ. Также существует модификация данного двига- теля мощностью 420 л.с.
Газодизельная технология имеет как свои преимуще- ства, так и недостатки. Из плюсов – работа мотора по циклу Дизеля, что позволя- ет обойтись без искровой системы зажигания и уве- личить степень сжатия до 18, в то время как у газовых двигателей, работающих по циклу Отто, степень сжатия составляет от 11 до 13. По- этому КПД у двигателя G13C выше, а расход топлива на 15–25% ниже, чем у двигате- лей с искровым зажиганием. Периодичность его сервис- ного обслуживания такая же, как у дизельного двигателя, – 100 000 км. При необходимо- сти газодизельные двигатели Volvo могут потреблять толь- ко дизельное топливо, но при этом их мощность снижается.
Обратная сторона меда- ли – битопливные двигатели сложнее и дороже, посколь- ку они комплектуются двумя системами топливной ап- паратуры. Также для соот- ветствия нормам Евро-6 их приходится комплектовать системой SCR с реагентом AdBlue, в то время как для моторов, работающих ис- ключительно на газовом то- пливе, она не нужна. Кроме того, на битопливные тягачи нельзя установить два крио- генных бака, поскольку место занято баком для дизельно- го топлива. В результате их автономность меньше, чем у автомобилей с двумя баками СПГ. В зависимости от поже- лания заказчика Volvo FH 460 LG комплектуют криогенны- ми баками на 115 кг (275 л), 155 кг (375 л) или 205 кг (495 л). Максимальный запас хода с самым большим из них – 1000 км.
Еще одна компания, кото- рая в массовом количестве поставляет на российский ры- нок газомоторные седельные тягачи, – это Scania. Шведский производитель использует традиционную технологию с искровым зажиганием. Рос- сийским заказчикам предло- жены седельные тягачи Scania серий R и G с 9-литровыми двигателями мощностью 280 и 340 л.с. и с 13-литро- вым двигателем мощностью 410 л.с. Пока это в основном версии, рассчитанные на ра- боту на КПГ, но по мере раз- вития инфраструктуры Scania планирует увеличить постав- ки автомобилей на СПГ. В са- мом конце декабря 2019 года компания поставила россий- ским заказчикам 500-й газо- вый седельный тягач.
В перспективе доля газо- моторной техники в нашей стране, скорее всего, будет увеличиваться, поскольку ее использование для перевоз- чиков выгодно. Благодаря государственной поддержке отечественные автопроизво- дители заинтересованы в раз- витии данного направления. Европейские компании также будут наращивать производ- ство газовых коммерческих автомобилей, поскольку это, помимо прочего, позволяет пусть частично, но решить экологические проблемы. И еще на российском рынке сво- его веского слова не сказал Китай – мировой лидер по производству газомоторной техники. А это значит, что, скорее всего, 2020 год будет еще более богатым на новинки в данной области, чем 2019-й.
