Примітка: * температура плавлення твердих

Основними компонентами вуглеводневих газових палив є метан, етан, пропан, бутани та деякі інші, показники якості яких наведені у таблиці. Сировиною для одержання газових палив є природні та попутні гази, що виділяються при видобутку нафти, гази газоконденсатних родовищ, а також гази нафтопереробних та нафтохімічних заводів. Вуглеводні, що мають критичну температуру вищу від звичайних температур використання цього палива, легко переходять у рідкий стан під незначним тиском. Критична температура – це температура, вище значення якої газ перевести у рідкий стан неможливо ні під яким тиском. Такі вуглеводні як пропан та бутани для переведення у рідкий стан потребують тиск 0,85...0,21 МПа при 20⁰С.

Вуглеводні, переведення яких у рідкий стан пов’язане з великими значеннями тисків та низькими температурами, використовують частіше у стиснутому стані. Це - метан та етан. Для переведення метану у рідкий стан необхідна температура нижче за мінус 161⁰С, а при температурах вище від мінус 82⁰С його не можна перевести у рідкий стан при стисненні до будь-якого високого тиску.

Газове вуглеводневе паливо використовують у зрідженому та стиснутому стані.

Зріджений газ містить пропан та бутани (основні компоненти), а також більш легкі та важкі вуглеводні (у незначній кількості). Оптимальний тиск у балонах забезпечується, в основному, пропаном. Тиск насичених парів значно впливає на роботу газового устаткування. Досвід експлуатації засвідчує, що у більшості конструкцій газової апаратури з тиском у балоні менше за 0,5 МПа має місце ускладнення у подачі палива, а при атмосферному тиску у балоні подача палива припиняється. Пуск двигуна забезпечується газовою фазою палива. Тривала робота двигуна з відбором газової фази призводить до переохолодження палива внаслідок витрат його на випаровування і зниження вмісту пропанової фракції у газовій суміші. Пропанова фракція має нижчі температури випаровування порівняно із температурами кипіння бутанової фракції, тому концентрація пропанів зменшується у суміші, тиск насичених парів у газовому балоні падає. Це веде до обважніння палива, погіршення випаровування, ускладнення при пусках двигуна, перевитрат палива, підвищеного забруднення середовища, а пізніше - до припинення надходження палива у циліндри двигуна.

Особливістю зріджених газів є більш високий коефіцієнт об’ємного розширення, ніж у рідких нафтопродуктів. Так, густина пропану у рідкому стані при -10⁰С становить 0,54 кг/дм³, а при температурі +30⁰С зменшується до 0,48 кг/дм³. Питомий об’єм при цьому збільшується на 11%. Цю властивість треба враховувати при заповненні балонів газом, залишаючи близько 10% простору на "парову подушку". При повному заповненні балону навіть незначне підвищення температури призведе до підвищення тиску у балоні. Прирощування тиску у балоні становить приблизно 0,7 МПа на один градус підвищення температури зрідженого газу. Тому забороняється застосовувати і зберігати балони із зрідженим газом у закритих та опалювальних приміщеннях, де температура підвищується до 25⁰С і вище.

Зріджені гази мають високу детонаційну стійкість, їх октанове число за моторним методом становить 95...105. Використовуючи зріджений газ, слід періодично зливати з балону конденсат, який накопичується в міру експлуатації газів. Конденсати зменшують корисний об’єм газового палива, що заправляється у балон, і, отже, зменшується запас ходу автомобіля. Зливну частину палива з балонів можна використовувати як добавку до бензину у зимовий період в кількості 10...20% при температурах повітря від мінус 10 до мінус 25⁰С і нижче.

При використанні пропан-бутанової суміші треба суворо дотримуватись вимог охорони праці та техніки безпеки, стежити за герметичністю системи газопостачання, зберігання і транспортування газу. Зріджені гази при попаданні на тіло людини викликають обморожування, яке нагадує опік. У приміщеннях для зберігання зріджених газів не допускається робота з відкритим полум’ям; штучне освітлення має бути у вибухозахисному виконанні; ємкості, комунікації, насосні агрегати мають бути герметичні і заземлені; всі роботи повинні проводитись інструментами, які не дають іскри. У випадку загоряння використовують пінні та вуглекислотні вогнегасники, воду у вигляді компактних і тонкорозпилених струменів, пісок, водяну пару, азбестове полотно.

Головним компонентом стиснутих газів є метан. Теплота згоряння (калорійність) природного газу вища порівняно з теплотою згоряння бензину та дизельного палива. Стиснутий газ знаходиться в балонах під високим тиском (вище 19,6 Мпа). Температура займання стиснутого газу в камері згоряння становить 635...647⁰С, що втричі вище від температури займання бензину. Це є причиною ускладненого пуску двигуна, який працює на стиснутому газі, особливо при низьких температурах повітря.

Перед використанням стиснутий газ проходить зневоднення. Водяна пара здатна утворювати з газовими вуглеводнями комплексні сполуки (так звані гідрати: СН₄ · 6Н₂О, СН₄ ·7Н₂О, С₂Н₆ ·7Н₂О, С₃Н₈ ·.І8 Н₂О тощо), які за певних умов є білими кристалами, що зовні схожі на ущільнений сніг або лід. При транспортуванні газу трубопроводами гідрати здатні забивати трубопроводи, ускладнити роботу компресорів. Те саме відбувається в разі використання стиснутого газу (метану) як палива для двигуна при вмісті в його складі води.

До складу стиснутого газу, крім метану, входять етан, пропан та деякі інші речовини, октанові числа яких мають різні значення. Октанове число вцілому стиснутого газу становить 94...105 за моторним методом. При роботі на стиснутому газі практично немає нагароутворення, на 30...40% збільшується моторесурс двигуна, до 40% - строк служби свічок запалювання, вдвічі - строк служби моторної оливи, значно зменшується токсичність відпрацьованих газів. Але погіршується економічна ефективність, а саме: збільшуються на 11...12% вартість автомобіля і амортизаційні відрахування, зменшується вантажопідйомність внаслідок великої ваги балонів і запас ходу автомобіля, зростає трудомісткість обслуговування, погіршуються тягово-динамічні і експлуатаційні характеристики автомобіля. Зниження тягових характеристик погіршує, а іноді і виключає можливість роботи автомобіля з причепом. Високі антидетонаційні властивості стиснутого газу дають можливість використовувати його в двигунах із ступенем стиснення до 10...12.

Стиснутий газ належить до групи речовин, що здатні утворювати з повітрям вибухонебезпечні суміші. Межі небезпечних концентрацій спалаху (за метаном) в суміші з повітрям: нижня – 5% об., верхня – 15% об. Гранично допустима концентрація вуглеводнів стиснутого газу в повітрі робочої зони становить не більше 300 мг/м³ в перерахунку на вуглець. Стиснуті гази швидко випаровуються, можуть мати місце великі втрати газу. Досвід роботи автотранспорту на газі показав, що двигуни працюють нормально, не димлять, практично немає нагарів, значно зменшується зношування двигуна порівняно із зношуванням двигуна при роботі на бензині.

При використанні стиснутих газів особливу увагу слід приділяти корозійності і вологості, особливо останньому показнику, тому що підвищена вологість значно ускладнює експлуатацію і провокує корозійні процеси. Не менш актуальним є витік газових вуглеводневих палив внаслідок поганої герметичності всієї паливної апаратури, що може призвести до небезпечних наслідків: отруєння людей, пожежі, вибуху.