Как работает двигатель на газе 

1 - баллон 2 - мультиклапан 3 - газовая магистраль высокого давления 4 - выносное заправочное устройство 5 - газовый клапан 6 - редуктор-испаритель 7 - дозатор 8 - смеситель воздуха и газа 9 - бензиновый клапан 10 - переключатель видов топлива

 

Сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан) под давлением поступает из баллона (1) в газовую магистраль высокого давления (3). Расход газа из баллона происходит посредством мультиклапана (2), через который также осуществляется заправка с помощью выносного заправочного устройства (4). По магистрали газ в жидкой фазе попадает в газовый клапан-фильтр (5), который очищает газ от взвесей и смолистых отложений и перекрывает подачу газа при выключении зажигания или при переходе на бензин. Далее очищенный газ по трубопроводу поступает в редуктор-испаритель (6), где давление газа понижается с шестнадцати атмосфер до одной. Интенсивно испаряясь, газ охлаждает редуктор, поэтому последний присоединяется к системе водяного охлаждения двигателя. Циркуляция тосола позволяет избежать обмерзания редуктора и его мембран. Под действием разряжения, создаваемого во впускном коллекторе работающего двигателя, газ из редуктора по шлангу низкого давления через дозатор (7) поступает в смеситель (8), установленный между воздушным фильтром и дроссельными заслонками карбюратора. Иногда вместо установки смесителя производится непосредственная врезка газовых штуцеров в карбюратор. Управление режимами работы (на газе или на бензине) осуществляется с помощью переключателя видов топлива (10), установленного на панели приборов. При выборе позиции "ГАЗ" переключатель открывает электромагнитный газовый клапан (5) и отключает электромагнитный бензиновый клапан (9). И, наоборот, при переходе с газа на бензин, переключатель закрывает газовый клапан и открывает бензиновый. С помощью светодиодов переключатель позволяет контролировать, какое топливо используется в данный момент. Переключатель может быть оснащен указателем уровня топлива в баллоне (для этого мультиклапан должен быть оснащен сенсором уровня топлива). Установка ГБО третьего поколения на инжекторные автомобили отличается тем, что вместо бензоклапана для отсечения подачи бензина используется эмулятор форсунок. Когда подается газ, этот эмулятор имитирует работу бензиновых форсунок, чтобы штатный компьютер не перешел в аварийный режим. По этой же причине нужно устанавливать эмулятор лямбда-зонда. Системы газобаллонного оборудования четвертого поколения отличаются тем, что газ подается непосредственно во впускной коллектор через специальные газовые форсунки. Они управляются собственным электронным блоком управления, который синхронизирует свою работу со штатным контроллером и одновременно выполняет функции эмулятора.

                                                                                   Описание основных узлов комплекта газобаллонного оборудования

                                         

                                          Мультиклапан монтируется на горловину баллона. Включает в себя заправочный и расходный клапана, указатель уровня газа и заборную трубку. Специальный скоростной клапан перекрывает утечку газа при аварийном повреждении газовой магистрали.

                                        

                                              Венткоробка крепится на горловину баллона. Внутри нее помещается мультиклапан. В случае утечки газа из баллона венткоробка отводит его пары из багажного отделения наружу.

                                      

                                               Выносное заправочное устройство служит для безопасного подсоединения заправочного шланга при заправке баллона газом. Обычно врезается в задний бампер.

                                         

                                                 Емкость для сжиженного нефтяного газа. Встречаются баллоны цилиндрические и торроидальные (для ниши под "запаску"). По правилам техники безопасности заполняются не более, чем на 80% от полного объема.

 

Газ вместо бензина

Что меняется в конструкции автомобиля при установке газобаллонного оборудования (ГБО)?

 

Почти ничего. Только в разрыв топливной магистрали вставляется электромагнитный клапан для отключения подачи бензина. Остальные штатные узлы и детали изменениям не подвергаются, газовая аппаратура является дополнением, которое можно в любой момент отвинтить и выбросить. После установки ГБО автомобиль сможет ездить на двух видах топлива - газе и бензине.

 

Какие плюсы у газового топлива по сравнению с бензином?

 

Не только цена, из-за которой обычно ГБО устанавливается:

 

- при работе на газе не бывает детонации (октановое число больше 100),

 

- цилиндро-поршневая группа двигателя служит больше (газ не смывает масло со стенок цилиндров и лучше перемешивается с воздухом, что способствует более равномерному сгоранию),

 

- масло можно менять реже, поскольку оно медленней теряет свои свойства,

 

- гораздо меньше образуется нагара,

 

- менее вредный выхлоп.

 

А минусы?

 

Их тоже хватает:

 

- необходимость время от времени сливать конденсат из редуктора,

 

- баллон в багажнике занимает место, есть тороидальные баллоны, устанавливаемые в нишу запаски, но они довольно дороги,

 

- ГБО утяжеляет автомобиль на 20-40 кг,

 

- невозможность завести двигатель в мороз на газе,

 

- необходимость втрое чаще менять воздушный фильтр,

 

- очереди на заправках.

 

Как устроено и работает ГБО?

 

Гораздо проще, чем бензиновая система питания. Газ хранится в герметичном баллоне, установленном в багажнике. Устройство, аналогичное бензонасосу отсутствует по причине ненужности, газ под давлением поступает в редуктор. Редуктор подогревается охлаждающей жидкостью из системы охлаждения, в нем газ испаряется и уже в газообразном виде (так называемая паровая фаза) идет в смеситель через дозатор. Смеситель - это такая железка хитрой формы, устанавливаемая перед дроссельными заслонками и, как следует из названия, занимается перемешиванием газа с воздухом, то есть, приготовлением рабочей смеси или смесеобразованием. Дозатор - регулировочное устройство. Перед редуктором стоит электромагнитный клапан для отключения подачи газа. Переключатель газ-бензин выводится в салон, обычно ставится на штатное место и фиксируется в трех положениях "газ", "бензин" и "ничего", перекрывая один или два клапана. При выключенном зажигании оба клапана закрыты. Некоторые системы выключают подачу газа, если пропала искра.

 

Как правильно эксплуатировать автомобиль на газе?

 

Заводиться надо на бензине. Двигатель заведется и на газе, но мембраны редуктора выйдут из строя быстрее. Переключаться на газ проще всего на ходу по такой схеме: на участке дороги без светофоров, пробок и перебегающих дорогу собак переводите переключатель в нейтральное положение, ждете, когда выработается бензин из поплавковой камеры карбюратора и двигатель попытается заглохнуть, переключаетесь в положение "газ". Перед ночной или просто длительной стоянкой переключитесь на бензин, используя тот же алгоритм. Периодически (раз в две-три заправки, что соответствует примерно 1000 км пробега) сливайте конденсат из редуктора. Операция проста и заключается в отворачивании гайки/винта/другой какой-нибудь штучки с последующим заворачиванием ее обратно после слива. Где именно на вашем редукторе находится штучка/винт/гайка, выясните у установщиков, у них же спросите, как регулировать систему.

 

Что и как регулировать?

 

Холостой ход регулируется винтом на редукторе, а качество/количество смеси на дозаторе (это который перед смесителем стоит, как мы помним), возможны и другие схемы, однако в любом случае если вы умеете регулировать холостой ход на карбюраторе, бояться вам нечего, регулировки ГБО проще. ХХ лучше выставить процентов на 20 выше положенного, связано это с высокой чувствительностью двигателя к погодным условиям (влажность, давление) при работе на газе. Регулировки карбюратора можно оставить в покое. Угол опережения зажигания можно не трогать, можно поставить пораньше. К сожалению, невозможно добиться, чтобы он был правильным на всех режимах работы двигателя, разработанного для работы на бензине. Не забывайте, что, сделав зажигание слишком ранним, можно получить детонацию, переключившись на бензин.

 

А оно не рванет?

 

Может. Только перед этим вонять будет так, что только мертвый не заметит. При появлении запаха газа немедленно останавливайтесь, перекрывайте вентили на баллоне и катайтесь на бензине до выяснения и устранения причин.

 

Что обычно ломается?

 

Ломаться почти нечему, в основном электрическая часть, то есть клапаны, следующие на очереди диафрагмы в редукторе и резиновые детали, обычно они служат 3-4 года.

 

Сколько стоит оборудование?

 

Цены меняются, а срок окупаемости (вас ведь это интересует?) лежит в пределах 15000..30000 км пробега. В общем, перед тем, как устанавливать оборудование, решите для себя два главных вопроса: готовы ли вы расстаться с частью багажника и есть ли у вас время стоять в очередях, остальное мелочи.

 

Классификация газовых систем питания

По принципу работы, применяемые в настоящее время газовые системы, можно разделить на четыре поколения:

 

ГБО 1 поколения

 

Механические системы с вакуумным управлением, которые устанавливают на бензиновые карбюраторные автомобили.

 

ГБО 2 поколения

 

Механические системы, дополненные электронным дозирующим устройством, работающим по принципу обратной связи с датчиком содержания кислорода (лямбда-зонд). Они устанавливаются на автомобили, оснащенные инжекторным двигателем и каталитическим нейтрализатором отработавших газов.

 

ГБО 3 поколения

 

Системы, обеспечивающие распределенный синхронный впрыск газа с дозатором-распределителем, который управляется электронным блоком. Газ подается во впускной коллектор с помощью механических форсунок, которые открываются за счет избыточного давления в магистрали подачи газа.

 

ГБО 4 поколения

 

Системы распределенного последовательного впрыска газа с электромагнитными форсунками, которые управляются более совершенным электронным блоком. Как и в системе предыдущего поколения, газовые форсунки устанавливаются на коллекторе непосредственно у впускного клапана каждого цилиндра.

 

Системы первого и второго поколений имеют ряд недостатков, и не отвечают действующим в настоящее время стандартам ЕЭК ООН. Токсичность отработавших газов (ОГ) автомобилей, оснащенных такими системами, как правило, находится на уровне норм ЕВРО-1, которые действовали в Европе до 1996 года, и лишь в отдельных случаях приближаются к нормам ЕВРО-2. В связи с этим производители газового оборудования разработали системы третьего и четвертого поколений, которые находят все большее распространение.

 

Газовые системы в Европе

Системы с распределенным впрыском газа конструктивно сложнее, а значит дороже. Вместе с этим, по сравнению с механическими системами они имеют ряд преимуществ:

 

- точное дозирование подачи газа;

 

- меньший расход топлива;

 

- снижение мощности двигателя только на 2-3% (у систем 1-2 поколений — 5-7%);

 

- снижение токсичности отработавших газов до норм ЕВРО-3 и ЕВРО-4;

 

- отсутствие режимов обеднения смеси, которые приводят к резкому повышению температуры впускных и выпускных клапанов и выходу их из строя;

 

- исключение «хлопков» — эффект возникающий при воспламенении топливной смеси во впускном коллекторе, разрушающий датчики массового расхода воздуха, корпуса воздушных фильтров и другие элементы.

 

Особенности национальной установки и работы с ГБО

Установка газового оборудования на автомобиль, особенно оснащенный системой впрыска топлива (инжектор), а также его эксплуатация имеет очень много нюансов. Начнем с самого начала, т.е. с его установки. Если подходить к этому вопросу скрупулезно, то, та установка ГБО, которую почти везде производят, в корне не правильна, т.к. газ, также как и бензин, должен точно дозироваться под потребность двигателя, а на самом деле мы имеем принудительную подачу газа. Далее, при установке внутри (или как переходник) дроссельного патрубка устройства подачи газа (рассекатель), уменьшается больше чем в два раза проходное сечение канала забора воздуха, и естественно, о нормальной динамике и расходе топлива на бензине придется забыть. Также свое влияние оказывает на это и хлопушка, ставящаяся перед ДМРВ. Принудительно обрывая топливные форсунки и бензонасос при работе на газе, в блок управления заносится неправильная информация, вследствие чего он также начинает работать в "неправильном" режиме. Также, перед установкой ГБО, у вас должна быть абсолютно исправна система зажигания - свечи, высоковольтные провода, наконечники свечей, катушки зажигания. После установки ГБО должна быть проведена регулировка редуктора и подачи газа по специальным приборам. Но на этом установка газа совсем не закончена. Если у вас инжекторный автомобиль, то обязательно должна быть произведена коррекция угла опережения зажигания. Следует знать, что для бензина и газа разные кривые угла опережения зажигания, и просто поднятие его не даст необходимого эффекта. Для этого необходимо в контроллер управления системой зажигания устанавливать программу, в которой все это учтено, ну а самым правильным вариантом будет установка двухрежимной программы Газ-Бензин, автоматически переключающейся в зависимости от того, на чем работает двигатель. Если пренебречь всем (или частично всем) вышеописанным, то самое минимальное, что вы получите - это плохую тягу и большой расход на газе и бензине, затрудненный пуск двигателя в холодное время и еще много чего. При постоянной работе на газе закоксовываются топливные форсунки, в результате работа на бензине (с учетом всех "прелестей" установки ГБО) становится просто отвратительной. Не стоит забывать и о том, что "на газе" нужно гораздо чаще заглядывать в клапанный механизм с целью его регулировки. При неудачном стечении обстоятельств, при резком нажатии педали акселератора при работе на газе, произойдет хлопок во впускной коллектор. Последствия его самые разнообразные - от вышедшего из строя датчика массового расхода воздуха до разорванного в клочья корпуса воздушного фильтра вместе с гофрой и ДМРВ. Последствия могут быть и тяжелее. Один раз хлопнет, вы заплатите 50-250$, второй раз хлопнет… Где будет так желаемая экономия на топливе, и не появится ли желание снять ГБО? И в добавок к этому, претензии предъявить-то и некому…

 

Перед тем как установить газовое оборудование на свой автомобиль, водитель проходит путь от "чайника" (в который что положат, то там и будет вариться) до пользователя. Но только в роли пользователя можно более или менее объективно рассуждать, чем отличается реклама от правды, но в этой стадии уже трудно что-то изменить. От того, какую информацию вы почерпнёте, зависит конечный результат всех стараний, и дальнейших ощущений от езды. То ли вы будете ездить и наслаждаться позитивными моментами, то ли наоборот, нервничать от негативных и корить себя за необдуманный шаг. Именно поэтому небесполезно будет знать некоторые нюансы.

 

Первый миф - о том, что динамика на газе остаётся бензиновой. Самое удивительное, что иногда это говорят водители установившие ГБО. Почему так происходит? Ответ прост: во-первых, субъективные ощущения (никто секундомером не замерял), во-вторых, посмотрите на смеситель газа (проставка-распылитель), который устанавливают сразу после воздухомера (инжекторные машины) или перед дроссельной заслонкой (карбюраторные и некоторые инжекторные). Проходное сечение смесителя меньше штатного проходного сечения воздуховода, на который он устанавливается. У двигателя эффект такой, как у человека, одевшего противогаз - ходить ещё как-то можно, но бежать трудно. Чем это чревато? Очень просто: динамика автомобиля на бензине падает, особенно на высоких оборотах. Вот и получается: не ГБО хорошо "тянет", а бензиновая динамика ухудшается. При использовании ГБО приходится жертвовать бензиновой динамикой.

 

Миф второй - о том, что хлопки во впускной коллектор при строгом соблюдении всех правил обслуживания - явление контролируемое. Для начала давайте ознакомимся с этими правилами. Первое- это содержание высоковольтных элементов(провода, трамблёр, свечи и т.д) не просто в рабочем, а в идеальном состоянии. То есть замена свечей через каждые 10000 км, это не сложно, но если машина не новая то вероятность того, что зажигание неидеально очень высока, а замена всех элементов на иномарку обойдётся в копеечку. И даже замена не гарантирует безопасность, малейший сбой по любой другой причине (например проникновение влаги в трамблёр) системы зажигания влечёт за собой хлопок. Второе: связанное со смесеобразованием- это необходимость точного регулирования редуктора и регулярной замены таких капризных резиновых мембран. При этом инструкция рекомендует резко не ускоряться, зимой прогревать двигатель до 80С(попробуйте: всю зиму вы будете только прогреваться, естественно на бензине), не доезжать баллон до полного опустошения. Третье: клапанная система головки блока должна быть идеальна, любая неплотность клапана чревата поджигом смеси которая идёт через впускной коллектор. И даже при исполнении всех этих рекомендаций вероятность хлопка уменьшается не на много.

 

Миф третий - о том, что гаситель хлопкового эффекта (хлопушка) даже если хлопнет, спасёт элементы бензиновой инжекторной системы. Во-первых, при хлопке кроме шума и недоумённых взглядов из проезжающих рядом машин, часто происходит остановка двигателя, и если это на светофоре, просто приходится крутить стартером, а сразу после хлопка заводится плохо, но когда хлопнет при манёвре (обгон, переезд перекрёстка и т.д.), то остановка двигателя чревата ДТП со всеми вытекающими последствиями. Во-вторых, после серии сильных хлопков не спасает даже хлопушка. Грустно ездить зная, что в любой момент может так хлопнуть, что дальше придётся идти пешком.

Мифы и правда о метане

Выбросы автомобильного транспорта, как известно, – один из главных источников загрязнения атмосферы больших населенных пунктов. Одним из способов снижения вредных выбросов является перевод автомобилей на газообразное топливо – природный газ метан, который в теории при оптимальном сгорании выделяет меньше вредных веществ по сравнению с жидким топливом (бензин, дизельное топливо). Однако на практике из-за несовершенства большинства газовых систем добиться оптимальных параметров газовоздушной смеси не удается, что приводит не к уменьшению, а к увеличению содержания вредных выбросов в выхлопных газах транспортных средств.

                                                                                        на главную