Do zasilania silników spalinowych pojazdów samochodowych można stosować szereg paliw gazowych o różnych własnościach fizycznych i chemicznych, jednak najczęściej stosowane są następujące paliwa gazowe: mieszanina propanu i butanu, gaz ziemny, Gazy te przechowuje się jako skroplone lub sprężone.

LPG
        Gaz skroplony, obecnie najczęściej spotykany jako paliwo silnikowe, jest mieszaniną propanu i butanu. W literaturze zagranicznej szeroko stosuje się dla niego oznaczenie LPG, będące skrótem angielskiej nazwy "Liquified Petroleum Gas". Stosowane u nas określenie: gaz skroplony, jest mało precyzyjne, gdyż nie wyjaśnia o jaki rodzaj gazu skroplonego chodzi. Mieszaninę propanu i butanu w temperaturze otoczenia, można przechowywać w stanie ciekłym pod stosunkowo niskim ciśnieniem od 0,2 do 0,1 MPa. Gaz ten odznacza się znaczną odpornością na spalanie stukowe, umożliwiającą stosowanie w silnikach z zapłonem iskrowym wysokich stopni sprężania. Teoretyczna liczba oktanowa wynosi 90 - 110 jednostek, , jest więc wyższa lub równa liczbie oktanowej stosowanych obecnie paliw benzynowych. Gaz ten nie wymaga zatem stosowania toksycznych dodatków antydetonacyjnych. Wartość opałowa skroplonej mieszaniny propanu-butanu (LPG) wynosi 46,1 MJ/kg przy gęstości 0,557 kg/dm3, podczas gdy benzyny 43,9 MJ/kg. Gaz skroplony uzyskuje się głównie jako produkt uboczny, podczas rafinacji ropy naftowej, w ilości około 2% przerobionej masy ropy. Produkuje się go również z gazu ziemnego. Gaz skroplony (LPG) znajduje bardzo szerokie zastosowanie w przemyśle, rolnictwie, chemii jak i gospodarstwach domowych. Możliwe jest również jego zastosowanie do napędu pojazdów samochodowych różnych typów ( samochód osobowy, ciężarowy, autobus) jak i innych maszyn i urządzeń napędzanych silnikami spalinowymi. Do przechowywania gazu ( LPG ) w samochodzie służą umieszczone w nim zbiorniki ciśnieniowe, spełniające rolę zbiornika paliwa. Przebiegowe zużycie paliwa w kg/100 km jest w przybliżeniu jednakowe dla gazu skroplonego (LPG) i dla benzyny, natomiast zużycie wyrażone w dm3/100 km jest dla gazu o około 10-15 % większe niż dla benzyny.

CNG i LNG

        Głównym składnikiem gazu ziemnego jest metan, jego zawartość wynosi najczęściej od 90 do 97% (objętościowo). Gaz ziemny jest przechowywany w butlach, pod ciśnieniem około 20 MPa (200 atm). Stosowane oznaczenie CNG jest skrótem angielskiej nazwy - Compressed Natural Gas. Gaz ziemny o ciśnieniu atmosferycznym można również skraplać w niskich temperaturach, rzędu -162oC. Stosowane oznaczenie tego paliwa LNG jest również skrótem angielskiej nazwy Liquified Natural Gas. Do przechowywania skroplonego gazu ziemnego w samochodzie stosowane są pojemniki kriogeniczne z izolacją cieplną, najczęściej pianowo-proszkową. Objętość tych pojemników wynosi od 70 do 300 litrów. Występujące w nich ciśnienie jest rzędu 0,15 MPa. W tych warunkach ciekły gaz ziemny może być przechowywany nawet przez 3 do 4 dni, praktycznie bez strat wskutek parowania. W tym czasie ciśnienie odparowanego gazu nie powinno przekroczyć dopuszczalnej wartości wynoszącej 0,4 MPa. Stosowanie skroplonego gazu ziemnego zamiast gazu sprężonego pozwala na poprawę niekorzystnego, dla tego stosunku ilości przechowywanej energii do objętości masy całkowitej paliwa. Równocześnie, eksploatacja samochodów zasilanych skroplonym gazem ziemnym jest bezpieczniejsza, niż w przypadku stosowania gazu sprężonego, bowiem ryzyko eksplozji zbiorników paliwa w razie wypadku jest wówczas mniejsze. Przechowywanie sprężonego gazu ziemnego w butlach ciśnieniowych ze względu na ich znaczny ciężar, ogranicza możliwość jego stosowania do samochodów ciężarowych i autobusów. Masa butli produkcji krajowej o pojemności 80 dm3 wynosi około 100 kg. Umożliwia ona zmagazynowanie około 15 m3 gazu ziemnego w warunkach normalnych. W samochodzie umieszcza się od 4 do 6 butli, co pozwala na przechowywanie w nich od 60 do 90 m3 gazu w warunkach normalnych. Ta objętość gazu zapewnia przebieg samochodu, w zależności od warunków eksploatacyjnych, wynoszący od 200 do 300 km. Stosowane obecnie technologie wytwarzania butli kompozytowych pozwalają na znaczne obniżenie ich masy ( butla o pojemności 80 dm3 waży 30 kg ) a tym samym zmniejszenie dodatkowego obciążenia pojazdu zespołem butli magazynujących sprężony gaz ziemny. Wartość opałowa gazu ziemnego, w zależności od jego składu równa jest około 35,6 MJ/m3. Stąd też zużycie gazu ziemnego w m3, pod ciśnieniem atmosferycznym, odpowiada w przybliżeniu zużyciu benzyny w litrach na 100 km. W praktyce jednak zużycie gazu ziemnego w m3 jest nieco mniejsze niż benzyny w litrach. Liczba oktanowa gazu ziemnego wynosi około 105 jednostek , a więc charakteryzuje się on również znaczną odpornością na spalanie stukowe. Zakres zapalności gazu ziemnego jest szeroki, gdyż zawiera się w przedziale wartości współczynnika nadmiaru ţpowietrza od 0,6 do 1,9. Możliwe jest więc osiąganie stabilnej pracy silnika na mieszankach ubogich, co pozytywnie wpływa na jego ekonomiczność. Zarówno skroplona mieszanina propanu i butanu, jak i gaz ziemny są paliwami pełnowartościowymi. Gaz ziemny, przed jego stosowaniem jako paliwo silnikowe nie wymaga żadnej dodatkowej obróbki technologicznej. Również silniki zasilane gazem ziemnym nie wymagają zasadniczych zmian, w porównaniu z oryginalną wersją.

LPG do napędu samochodów - jak to działa?

        Układy zasilania paliwami gazowymi stosowane do napędu pojazdów samochodowych stanowią systemy utworzone przez urządzenia i elementy spełniające ściśle określone funkcje. Urządzenia i elementy układu zasilania paliwem gazowym oraz ich sposób skonfigurowania zależy od:

rodzaju silnika (zapłon iskrowy lub samoczynny),

sposobu zasilania (jedno- lub dwupaliwowe),

sposobu zasilania paliwem bazowym (benzyną) gaźnikowego lub wtryskowego

rodzaju stosowanego paliwa /skroplony propan-butan, sprężony gaz ziemny lub skroplony gaz ziemny.

We wszystkich jednak przypadkach w układzie zasilania występują podstawowe elementy, do których należą: butle lub zbiorniki do przechowywania paliwa gazowego, osprzęt zbiornika lub zawory butli, filtr gazu, zawór odcinający, reduktor ciśnienia gazu (konwerter-regulator), mieszalnik paliwa gazowego z powietrzem oraz przewody stalowe i elastyczne umożliwiające wzajemne połączenie elementów między sobą.