Двигатели на CNG срещу GPL – Подробно сравнение през 2025 г.

Двигателите, захранвани със сжат природен газ (CNG) и тези с газ пропан-бутан (GPL), представляват две популярни алтернативи на традиционните горива бензин и дизел. CNG използва сжат метан при много високи налягания (≈200 bar), докато GPL е смес от пропан и бутан, съхранявана под формата на течност при умерени налягания (5–15 bar).

И двете горива изгарят по-чисто отколкото бензин или дизел, с понижени емисии и по-ниски разходи на километър. Въпреки това, има значителни разлики в ефективността, производителността и приложимостта на CNG срещу GPL, особено през 2025 г., когато инфраструктурата и наличните технологии в Европа влияят върху полезността на всяка опция.

По-нататък ще сравним детайлно двигателите на CNG и GPL от гледна точка на енергийна ефективност, разходи за гориво и поддръжка, наличност на инфраструктура, въздействие върху околната среда, надеждност на компонентите, както и предимствата/недостатъците в ежедневната употреба.

Енергийна ефективност и производителност на двигателя

Октаново число

CNG има много високо октаново число, около ~120–130, в сравнение с ~92–105 за GPL. По-високото октаново число на газта означава по-голяма устойчивост на детонация, което theoretically позволява по-голям компресионен коефициент и по-цялостна горивна обработка. На практика двигател, захранван с CNG, работи много равномерно, с усещане за стабилност, подобно на електрическо задвижване.

Топлинна ефективност

Топлинната ефективност на двигателите с CNG и GPL е в общи линии сходна с тази на бензиновите двигатели, без съществени компромиси. Индустриалните източници сочат, че оптимизиран двигател за газ може да достигне енергийна ефективност, сравнима с бензина или дизела. Изгарянето е чисто и газовият характер на горивата осигурява без нагараване, което подпомага поддържането на ефективността в дългосрочен план.

CNG има специфична топлинна стойност около ~50 MJ/kg (чист метан), а GPL около ~46 MJ/kg (смес пропан/бутан), но енергийната плътност в резервоара се различава — сжатият газ за CNG заема повече обем за една и съща налична енергия, което влияе върху автономията.

Мощност на двигателя и реакция при ускорение

Мощността на двигателя и реакцията при ускорение остават близки до нивата на бензиновите двигатели и за двете системи за захранване. При старите поколения е регистриран известен спад на мощността – около 5–10% – за CNG поради по-ниската плътност на заряда в цилиндрите. В съвременните автомобили тези разлики са станали незначителни: конверсии и би-газ двигатели осигуряват почти идентични показатели с бензина. При GPL потреблението на гориво по обем е малко по-високо от това на бензина – обикновено около 10–15%, тъй като един литър GPL съдържа по-малко енергия от литър бензин. Въпреки това динамичната производителност (ускорение, върхова скорост) остава практически непроменена.

Разходи за гориво и поддръжка

Разход за гориво на километър

Разходът за гориво на километър е основният мотив за избора между CNG и GPL. И двете предлагат значителни спестявания спрямо стандартните бензин и дизел горива. Например, в Европа средният разход на гориво за 100 км е около ~5–7 € за CNG и ~4–6 € за GPL, в сравнение с 9–12 € за бензин.

Това води до общи разходи на километър с примерно 30–50% по-малки в сравнение с бензина. GPL обикновено е малко по-евтин от CNG при експлоатация, заради по-ниските цени на литър и облекчени акцизи в много страни. Например, в Полша 100 км с GPL струват около ~4,70 €, а с CNG около ~5,23 €, и двете стават значително по-евтини от двигателя на бензин (~8,63 €).

Спестяванията от гориво правят монтажа на GPL относително бърза инвестиция – приблизително при ~25 000 км пробег, в зависимост от консумацията и местните цени.

Разходи за монтаж и специализирана поддръжка

Оборудването за CNG (резервуар, клапани, тръби) трябва да издържа на налягания над 200 bar, което ги прави по-скъпи. Специалисти посочват, че една инсталация за CNG е с около 30–50% по-скъпа от еквивалентна GPL система. Освен това, конверсиите към CNG са по-рядко срещани и изискват специализирани сервизи, докато конверсиите към GPL са честа практика – у нас цената за монтаж GPL извън завода варира около 500–1500 € в зависимост от автомобила и използваната технология.

Поддръжка

И двете системи изискват внимание, но по различен начин. Главното предимство на и двете горива е чистото изгаряне, което не образува нагараване, отлагания по клапаните или картерните компоненти, и може да доведе до по-дълъг живот на двигателя. Това води до по-дълги интервали между смени на маслото и по-ниска деградация.

GPL двигателите може да изискват периодична проверка на зазора на клапаните (при по-стари моторни конфигурации без хидравлични ексцентрици). За CNG основният фокус е безопасността на резервоара и на високопренцевите компоненти. Резервоарите за CNG трябва да се проверяват периодично (в някои държави на всеки 3–5 години) и да се подменят според срока на годност, който обикновено е ~15–20 години.

Наличност на инфраструктура през 2025 г.

Наличността на станциите за зареждане се различава значително между GPL и CNG както в Европа, така и в Румъния.

GPL (autogaz) има развита инфраструктура: в момента това е най-разпространеният алтернативен горивен източник с над ~48 000 станции в Европейския съюз (приблизително всека четвърта станция има GPL помпа). В Румъния функционират почти ~2400 станции за GPL в цялата страна – практически навсяко градче или основен път предоставя възможност за зареждане.

CNG има по-дълъг списък от нужди и по-малка мрежа от станции. В края на 2024 г. в целия Европейски съюз са съществували около ~4 200 обществени станции за CNG – над две поредни децени по-малко от GPL станциите. Разпределението им е неравномерно: държави като Италия, Германия, Чехия, Швеция и Испания са развили доста обширни мрежи, докато много други страни имат ограничена или липсваща инфраструктура.

Ситуацията в Румъния

До неотдавна CNG почти липсваше на бензиностанциите в Румъния. Ситуацията започна да се променя през 2023 г., когато беше открита първата национална мрежа от станции за CNG в рамките на европейски проект за финансиране. Бяха открити десет нови станции за CNG по основни маршрути: Арад – Тимишоара – Девa – Сибиу – Питещи – Букурещ – Констанца, плюс Дробета и Краюова.

Тези 10 станции допълват пилотната станция в Рамницу Валча, довеждайки общия брой на оперативните точки за CNG у нас до 10–11. Въпреки тази разширение инфраструктурата все още е ограничена до големите градове и основните маршрути, а в останалата част на страната реалното обслужване е трудно достъпно.

Автономия и капацитет за съхранение

Поради по-голямата енергийна плътност в резервоара, GPL обикновено дава по-голяма автономия от CNG. Toroidal резервоарите за GPL (монтирани на мястото на резервната гума) обикновено са 40–60 литра и осигуряват автономия от около 400–500 км за компактен автомобил, плюс резервоар за бензин.

При CNG цилиндричните резервоари под високо налягане съхраняват по-малко газ за дадена енергия: типично около ~15 кг CNG (около 21–25 м³), разпределени в едно или повече цилиндри, което дава автономии от ~300–400 км при нормални условия.

Въздействие върху околната среда

Един от основните аргументи в полза на CNG и GPL е по-малкото въздействие върху околната среда в сравнение с конвенционалните горива. И CNG, и GPL изгарят по-чисто и отделят по-малки количества вредни вещества.

Емисии на CO₂ и парникови газове

Емисии на въглероден диоксид (CO₂) намаляват значително, когато се използват газове вместо бензин или дизел. Това се дължи на химичния състав: газовите горива съдържат по-малко въглерод и повече водород в молекулата, което води до образуване на повече вода и значително по-малко CO₂ при горене.

Специфични данни:

• автомобили на GPL отделят около ~15% по-малко CO₂ в сравнение с еквивалент на бензин
• природният газ може да намали емисиите CO₂ с ~25–30% спрямо бензина за леки автомобили и лекотоварни превозни средства
• дори в сравнение с модерните дизелови двигатели, автомобил на CNG отделя около ~10–20% по-малко CO₂

Емисии NOx и частици

NOx и частици (PM) са областта, в която газовите горива действително превъзхождат. CNG и GPL изгарят без образуване на графитна кал (қарам) и почти без частици, което е значимо за качеството на въздуха в градовете.

Тестовете показват, че газовите двигатели излъчват около 95% по-малко частици в сравнение с традиционните горива – практически изпускателната система е без дим и нагар. NOx емисиите са значително по-ниски, като GPL може да намали NOx емисиите с до 96% в сравнение с дизел.

Надеждност и издръжливост на компонентите

Надеждността на двигателите, захранвани с CNG или GPL, зависи много от качеството на инсталацията и правилната поддръжка, но тези системи са доказано здрави и издръжливи.

Предимства на чистото горене

Главното предимство е чистото горене. Няма значими отлагания на карбонови калци и замърсявания по клапаните, сегменти и чучурът на печатния бутало. Маслото остава по-чисто за по-дълго и двигателят може да изисква по-дълги интервални смени на маслото. Гарантирано се счита, че използването на газ може да удължи живота на двигателя и да удължи интервалите за смяна на маслото.

Предизвикателства и превантивни мерки

Температурите на горене при газ могат да бъдат няколко пъти по-високи, което натоварва изходните клапани. В съвременните двигатели клапаните са изработени от издръжливи материали и се справят добре. Но при по-стари двигатели може да възникне процесът на износване на седалките на клапаните при недостатъчна твърдост на материалите.

Системите за запалване и захранване може да изискват леки настройки за оптимална надеждност. Газът често изисква малко по-високо запалване напрежение – свещи трябва да бъдат в отлично състояние, а бобините за подаване да работят без дефекти, за да се избегнат проблеми с пропуски в запалването.

Предимства и недостатъци в ежедневната употреба

Предимства на GPL

• Разширена инфраструктура: налична почти навсякъде в Европа и Румъния
• Ниски разходи: най-евтиното гориво заради ниски цени и облекчени акцизи
• Гъвкавост: комбинирана автономия (GPL + бензин)
• Достъпност: много модели и чести монтажи в сервизите
• Лесна поддръжка: сервизни центрове за GPL са налични навсякъде

Недостатъци на GPL

• Ограничения за паркиране: забранено в паркинги под земя заради свойствата на газа
• Обем на зареждане: резервоарът тороидален заема място и намалява свободното пространство за резервното колело
• Редовни проверки: резервоарът изисква ISCIR проверки и замяна след около 10 години

Предимства на CNG

• Най-чистото гориво сред алтернативите: най-екологично гориво
• Висока безопасност: газът се разпилява бързо при евентуален теч
• Изключителна производителност: много високо октаново число и гладна работа
• Без ограничения за паркиране: допустим на повечето паркинги под земя

Недостатъци на CNG

• Ограничена инфраструктура: малко станции, особено в Румъния
• Големи начални разходи: оборудване и системи са скъпи
• Намалена автономия: по-малко километри на газ спрямо GPL
• Място и тегло: резервоарите заемат значително пространство и са тежки
• Специализиран сервиз: по-трудно за намиране и по-скъп обслужващ сервиз

Сравнение в таблична форма CNG срещу GPL

Извод за 2025 г.

В контекста на 2025 г., GPL остава най-практичният избор за повечето шофьори в Румъния поради разширената инфраструктура, по-ниските разходи и гъвкавостта в използването. Това е особено подходящо за водачи, които изминават голям пробег и искат незабавни икономии на гориво.

CNG представлява най-екологичната алтернатива за транспорта, подходяща за градски флотили, обществения транспорт или потребители с фиксирани маршрути, които имат достъп до станции за CNG. Това е препоръчително за онези, които поставят на първо място влиянието върху околната среда и могат да планират маршрутите според наличната инфраструктура.

И двете системи предлагат подобно на бензина усещане за шофиране, намалени оперативни разходи и значителни екологични ползи, което ги прави жизнеспособни опции за преход към по-устойчив транспорт.