Газообразные топлива применяют для ДВС в виде сжиженных нефтяных газов С3-С4 (пропан-бутановая смесь, сжиженный углеводородный газ - СУГ, или LPG - Liquefied Petroleum Gas) и сжатых углеводородных газов С,-С2 (компримированный природный газ - КПГ), для которых недавно начали использовать термин «газомоторное топливо». Для обеспечения безопасности использования сжиженных нефтяных газов, а также правильного их применения необходимо учитывать следующие особенности. В газообразном состоянии они в 1,5-2,1 раза тяжелее воздуха, что при утечках предопределяет возможность их скопления на нижних уровнях помещений или в углублениях с последующим возможным взрывом от открытого пламени или электрической искры при отсутствии промышленной вентиляции с определенной кратностью воздухообмена. Примерно 40 % крупных аварий, связанных с горючими жидкостями и газами, обычно происходит из-за нарушений с обращением легких углеводородных фракций (метан, этан, пропан, бутан и т. д.), причем пропан по уровню опасности в десятки раз превосходит бензин.
Малая вязкость газов и повышенное давление в резервуарах сжиженного газа (в баллонах при давлении до 1,6 МПа) благоприятствуют утечкам. Низкие пределы воспламеняемости (взрываемости) в воздухе обусловливают высокую взрывопожароопасность. Применение сжиженных углеводородных газов по сравнению с бензином обеспечивает до 10-20 % экономии энергии и почти до 50 % экономии стоимости топлива при значительном (на 40-75 %) уменьшении экологических выбросов. При переводе транспортных дизельных ДВС на сжиженный газ наиболее рационально смешение дизельного топлива и сжиженного газа с использованием присадки, интенсифицирующей процесс горения. На сжиженный и сжатый газ сейчас переведено в развитых странах не более 4 % всего парка автомобилей, часто автомобили имеют резервную систему питания бензином. Некоторые физико-химические показатели углеводородных сжиженных газов для автомобильного транспорта по ГОСТ 27578-87 приведены в табл. 2.6.
Применение сжатых горючих газов в виде моторных топлив известно с 1930-х годов, при этом к достоинствам относят следующее: на 50-70 % увеличивается срок службы ДВС; на 30-75 % уменьшается выброс токсичных веществ в атмосферу; горючие газы дешевле нефтяных моторных топлив, хотя недостатки также существенны: баллоны для хранения сжатого газа при давлении до 20 МПа очень тяжелы и громоздки, только они на 14-20 % уменьшают полезную нагрузку автомобиля; запас хода автомобиля снижается на 30-40 % и не превышает 200-250 км, редко 500 км; усложняется топливная система, увеличивается ее масса, объем, стоимость технического обслуживания и ремонта (на 7-10 %); предъявляются высокие требования в отношении пожаровзрывобезопасности (особенно для сжиженных газов) автомобильной системы, заправочных станций, гаражей и др.; увеличивается стоимость изготовления автомобиля на 20-26 % и на 3-5 % стоимость капитальных вложений на одно место стоянки в гараже.
Проходили испытания газового топлива на воздушном транспорте. Например, был создан первый в мире экспериментальный самолет ТУ-155 с двигателем НК-88 для работы на сжатом природном газе, который установил 10 мировых рекордов. Для широкого практического внедрения газового моторного топлива промышленно освоены газовые двигатели (газовое или бензиногазовое топливо) и газодизели мощностью 100, 350, 1125 и 2250, 1000 и 3500 кВт. Физико-химические показатели сжатого природного газа для газобаллонных автомобилей по ГОСТ 27577-87 (при 20 °С и 0,1013 МПа) приведены в табл. 2.7. Европейская экономическая комиссия ООН еще в 2001 г. приняла резолюцию о переводе к 2020 г. 10 % автомобильного парка Европы на природный газ. Однако применение СУГ и КПГ ограничено, несмотря на их дешевизну и экологичность; более эффективным является использование газов Cj-C2 и С3-С4 в качестве сырья для современной нефтехимии.
