Газодизельное оборудование на легковые автомобили

 

На дизельные авто, как и на бензиновые, тоже ставят газобаллонное оборудование. Бывают заводские газодизельные моторы и ДВС с установленным метановым или пропановым ГБО. Также на газ переделывают легковые автомобили и грузовые ТС. О некоторых нюансах установки газового оборудования на дизельный двигатель и его влиянии на "сердце" автомобиля, видео монтажа и необходимых работ

Состав ГБО

Электронный блок управления

Устройство этого прибора представлено микроконтроллерами. ЭБУ принимает сигналы, поступающие от датчиков, анализирует полученные данные и осуществляет коррекцию работы системы.

Механизм перемещений упора рейки ТНВД

От правильной работы топливного насоса во многом зависит работа дизельного мотора. Благодаря этому механизму становится возможным работа этого типа двигателей на газе.

Редуктор

Для использования бутана и пропана, находящегося в жидком состоянии, требуется осуществить их переход в газ, и создать его определенное давление, поэтому необходима установка редуктора-испарителя. Несмотря на то, что метан пребывает в баллоне в газообразном состоянии, редуктор также входит в состав ГБО. С его помощью поддерживается определенное давление газа.

Газовые форсунки

Подача газообразного топлива в камеру сгорания должна осуществляться дозированно. Для этого используются форсунки или дозаторы.

Переключатель

Для перехода с одного вида топлива на другое используется переключатель. Он может представлять собой кнопку или тумблер, установленный в салоне машины.

Датчики

Получение информации о различных параметрах происходит с помощью датчиков, которые устанавливаются в определенных узлах и системах. Современные машины оснащены рядом датчиков, контролирующих работу двигателя, поэтому они могут быть задействованы при установке ГБО на дизель. С их помощью определяется состав топливной смеси для оперативного регулирования.

Газовый баллон

Эта емкость играет роль топливного бака. Дальность поездки на газе зависит от его объема. Баллон — габаритное изделие, которое занимает определенное пространство в машине, поэтому его размещение должно быть выполнено рационально. Метановые баллоны отличаются от аналогичных емкостей, используемых для хранения пропана и бутана, увеличенной толщиной стенок, так как в них создается значительное давление.

Магистраль

Для транспортировки топлива из газового баллона в редуктор, а из него в двигатель, прокладывается трубопровод. Эта магистраль рассчитана на работу в условиях высокого давления и обеспечивает безопасность эксплуатации ГБО.

Заправочное устройство

Газ не обладает текучестью как жидкости. Для создания безопасных условий заправки газового баллона предусматривается специальное устройство.

Мультиклапан

С помощью этого элемента топливной системы происходит закачка газа в баллон и его выдача. Мультиклапан оборудован защитной аппаратурой, необходимой для сброса давления.

Фильтр

Несмотря на то, что количество примесей в газе намного меньше, чем в жидком топливе, требуется обязательная очистка. Загрязнения могут находиться в самой системе и баллоне, поэтому устанавливается газовый фильтр, защищающий двигатель от их проникновения.

Провода, датчики, крепеж и соединительные элементы

Электрические датчики требуют коммутации с ЭБУ и электросетью. Компактно и безопасно проложить их и зафиксировать на кузове, создав единую систему, помогают различный крепеж и соединения.

Метан на дизельный двигатель

Если вас не оставляют мысли полностью избавиться от дизельного подмешивания – вам предстоит воплотить в «жизнь» вашего авто два модернизационных этапа:

  • понизить показатель сжатия в моторе;
  • смонтировать и ввести в строй устройство автоматического искроподжига.

Тогда ваш двигатель будет работать чисто на метане – как «метанобусы» и гибридные легковушки в режиме «бензин/газ». Обратно вернуть движок в режим потребления ДТ возможно, провернув эти же работы в обратной последовательности.

Дело в том, что ДТ воспламеняется при температуре от 300 градусов. Метану же требуется не менее 650. Степень сжатия паров дизельного горючего слишком велика, чтобы пары метановоздушной смеси эффективно поджигались — и сгорали без остатка. К тому же при повышенной степени сжатия метан будет детонировать. Мотор станет сильно и часто «чихать», разбивая поршни и клапаны. Двигатель в лучшем случае сломается и заглохнет, в худшем – всё закончится взрывом камеры сгорания, что основательно разворотит мотор. Для дизеля показатель сжатия – в среднем в 18 раз, для метана – 14. Это существенное различие, которое игнорировать нельзя, если вы хотите на долгие годы сохранить исправный и работоспособный движок.

Цена метана на дизельный двигатель

ГБО возможно поставить на легковые авто, грузовики, тягачи и автобусы. Однако для «легковушки» это невыгодно. Дело в том, что ГБО подкапотной части стоит не ниже 70 тыс. руб., плюс стоимость баллона – 30 тыс. руб. Поэтому ГБО оправдывает себя в компаниях, владеющих несколькими и более автомобилями грузового и пассажирского назначения (автобазы дальнобойщиков, ПАТПы городского и междугородного сообщения и т. д.).

Оборудование ГБО на дизель

Такое оборудование в принципе мало чем отличается от ГБО для бензиновых двигателей, за исключением важной детали – устройства, позволяющего регулировать подачу солярки.

В автомобилях с разными системами подачи топлива применяются отдельные решения – электронные актуаторы или программируемые электронные блоки управления, призванные «душить» подачу дизтоплива при нажатии акселератора, либо наоборот, - открывать подачу, если газ закончился или сработала система безопасности. Или же водитель принудительно перевел авто на дизель кнопкой в салоне.

Состав ГБО для установки на дизельный двигатель

— Электронный блок управления. «Мозг» всего комплекта, состоит из нескольких микроконтроллеров.

Электронный блок управления считывает все показания датчиков, анализирует их и корректирует работу ГБО

Считывает все показания датчиков, анализирует их и корректирует работу комплекта под текущий режим работы автомобиля.

— Механизм перемещений упора рейки ТНВД. Топливный насос высокого давления — очень сложный и очень важный механизм в работе дизельного двигателя. Для того чтобы дизельный двигатель мог работать с газом, понадобится его переработка.

— Редуктор-испаритель. Пропан и бутан находятся в баллоне в жидком состояния, для превращения их обратно в газ и возвращения газа к атмосферному давлению существует специальный редуктор. Метан находится в баллоне в газообразном состоянии, но для поддержания его рабочего давления в системе также необходим редуктор.

— Газовые форсунки или дозатор. Через форсунки или дозатор газ попадает в камеру сгорания.

Переключатель видов топлива. Выполняется в виде кнопки или тумблера и устанавливается в салон автомобиля для удобного доступа водителя.

— Датчики. Датчик температуры, датчик синхронизации, датчик коленного вала, датчик газа и другие. Без датчиков современные двигатели работать не могут. Для работы дизельного двигателя используются часть родных датчиков и устанавливаются дополнительные. Они помогают двигателю мешать смесь в различных режимах работы.

Газовый баллон — самая крупная часть системы ГБО

— Газовый баллон. Самая крупная часть системы, дополнительный топливный бак, от его емкости зависит, сколько двигатель сможет отработать при совмещении с газом. Баллон занимает полезное пространство, поэтому к его установке необходимо подходить особенно тщательно, хотя для больших автомобилей этот вопрос не принципиален. Для пропана, бутана и метана используются разные баллоны. Баллоны для метана более толстые и должны выдерживать значительно большее давление.

— Магистраль высокого давления. Это труба, по которой газ от баллона попадает в редуктор и далее в двигатель.

— Заправочное устройство. Поскольку газ не может течь как жидкость, для него существуют специальные безопасные заправочные устройства.

— Мультиклапан. Особое устройство, по которому газ попадает в баллон и покидает его. Вместе с ним идет защитная аппаратура, которая может сбрасывать лишнее давление при нагреве или повреждении баллона и защищает его от переполнения газом.

— Газовый фильтр. Газ содержит в себе значительно меньше примесей, чем бензин. Но в баллоне и внутри системы могут находиться грязь и мусор, попадания в двигатель которых желательно избежать. Поэтому газ дополнительно фильтруется.

Газовые фильтры нужны для дополнительной фильтрации газа

— Комплект проводов, трубок, крепежи и соединения. Тут все понятно: для датчиков нужна проводка, всю систему необходимо объединить между собой и надежно закрепить к кузову автомобиля.

Проблема перехода на газ

Основная сложность перехода дизельного мотора на газ связана со способом воспламенения горючего в камере сгорания. Этот процесс в дизельных моторах происходит за счет высокого давления топливно-воздушной смеси, однако, сильное сжатие газа не создает условия для его горения.

Еще в советские времена специалисты предложили вариант устройства, работающего на газу с использованием солярки в небольшом количестве. Дизтопливу в этой смеси отводится роль детонатора. Это оборудование было успешно испытано на КамАЗах.

Работа дизельного двигателя на газу построена по следующему принципу. Сначала осуществляется подача порядка 75% газа от объема смеси. В момент, когда должно произойти его воспламенение, солярка впрыскивается через форсунку. Газ — высокооктановое топливо, что обеспечивает стабильность работы двигателя, причем его ресурс возрастает в 1,5-2 раза, а экономия топлива составляет 30-40%. Несмотря на эти преимущества, широкого распространения эти разработки в СССР не получили, что было связано с качеством техники.

Дизельные транспортные средства, которые можно переоборудовать под газодизель

Фото 2

Любой двигатель на дизтопливе можно переделать под использование газа в качестве дополнительной составляющей. Не имеет значение, какой тип топливной системы применяется базово, механический топливный насос высокого давления (ТНВД), насос-форсунки или рампа/рейка «Коммон рейл». Также с бортовой сетью 12/24 V. С турбиной или атмосферный.

При этом расходы на модернизацию легкового автомобиля будут значительно меньше затрат на переделку мотора грузового автомобиля, из-за количества устанавливаемых баллонов, крепежа и мультиклапанов к ним или вентилей в случае с метаном. Также для двигателей с большим объёмом применяют 2 газовых редуктора.

Разной у них будет и окупаемость. Чем выше расход солярки, тем ощутимее экономия от использования газа. Для легковых машин с небольшим ежедневным пробегом окупаемость затрат на установку ГБО растягивается на долгие годы. В этом смысле больше выигрывает коммерческий автотранспорт, совершающий длительные регулярные рейсы. Период окупаемости таких машин 3-12 месяцев.

Также ответ на вопрос о том, выгодно ли переводить на альтернативный вид топлива или лучше и экономичнее оставить «чистый» дизель, зависит от характера эксплуатации автотранспорта.

Возможна ли установка ГБО на дизель

Теперь о том, можно ли установить ГБО на дизельный двигатель. Конструктивно такой агрегат мало отличается от бензинового. Реализация идеи осложняется тем, что газ от сжатия не загорается. Поэтому здесь предусмотрено использование небольшого объема дизельного топлива. В цилиндры подается не чистый газ, а его смесь с соляркой в пропорции три к одному. Это позволяет не исключать из работы дизельные форсунки и сохранить в исправности топливную аппаратуру.

Другими словами, работает такая система, как ГБО пятого поколения, в котором в цилиндры подается жидкий газ. То есть реализация будет сложной, дорогостоящей, но вполне реальной. Газ обладает более высоким октановым числом, увеличивая стабильность работы дизеля. Вариант исключительно выгодный для грузовых машин и специальной техники.

Установка ГБО на дизель также снижает вредные выбросы и улучшает показатели экономичности легкового автомобиля.

Более того, на дизель можно поставить установку под метан. Его использование даст возможность снизить процентное содержание дорогостоящей солярки в общей смеси, что еще больше увеличит привлекательность такого решения.

ГБО на дизель с турбиной

Обоснованность применения турбин на дизелях доказано наукой и практикой. Собственно, на работу турбины никак не может повлиять состав топливной смеси. И в этом плане никаких особенностей по монтажу и использованию ГБО нет.

Преимущества и недостатки перевода дизеля на газ

Главным достоинством установки ГБО для метана, или пропан-бутановой смеси на дизельный двигатель является снижение расходов на топливо от 10-50%. Кроме того:

  • происходит увеличение КПД, ресурса мотора. При этом мощность и крутящий момент остаются прежними, либо возрастают, в отдельных случаях, на 5-25%;
  • повышается срок службы штатной топливной системы в 1,5-2 раза (большой плюс для систем Common Rail); снижаются вредные выбросы выхлопа (дымность);
  • двигатель на газу работает мягче, снижается его шумность;
  • понижение нагара, отложений в цилиндрах, камерах сгорания, сажевых фильтрах;
  • сокращаются расходы на замену моторного масла;
  • увеличивается пробег ТС при двухтопливном режиме движения; не требуются переделки ДВС.

Из серьёзных недостатков:

  • высокая стоимость переоборудования;
  • увеличение времени и затрат на обслуживание, настройку, ремонт системы;
  • поиск мест крепления баллонов, сокращение полезного объёма из-за них;
  • повышение веса транспортного средства.
Газодизель на метане и на пропан-бутане

При ненадлежащем соблюдении технологии переоборудования, (например, неправильная установка или отсутствие датчика температуры на выпускном коллекторе) может ощутимо возрасти износ силовой установки. Так как в камере сгорания и выпускной системе при взрыве газовоздушной смеси и дизтоплива начинает образовываться высокая температура.

Установка ГБО на дизель

Установить ГБО на дизельный двигатель непросто. Существует 2 способа.

Способ один – переоборудовать дизельный двигатель для ГБО

Данный способ проще. Но он кардинально переведет машину на газовое топливо. У вас не получится вернуться на дизельное топливо. Температура воспламенения горючего – около 300 градусов, в то время как у газа – 700 градусов. Потому придется переделывать системы питания и зажигания. Для этого потребуется сделать следующие изменения:

  1. Установить свечи зажигания вместо форсунок.
  2. Форсунки для газа установить во впускной коллектор.
  3. Убрать с камеры сгорания ненужный металл и установить железные прокладки.

Способ два – газодизель

Обычные газовые баллоны могут не подойти для дизеля. Это потому что в отличие от бензинового двигателя дизель работает без искр. В таких случаях подойдут газодизели, которые впрыскивают топливо. Такие двигатели работают одновременно на двух вариантах топлива:

  1. Дизельное, которое применяется, чтобы поджечь смесь.
  2. Газ, который используется для передвижения.

Для управления процессами используются специальные датчики и блок для управления ГБО. Они позволят вносить поправки и наблюдать за ситуацией. Блок управления подает сигналы на форсунки и двигатель. Это обеспечивает подачу дизельного горючего.

Самый лучший газ для дизеля – метан. Его можно смешивать с горючим в соответствии 4 к 1.

Если вы решили использовать пропан, потребуется вдвое больше дизельного топлива.

Если сравнивать преимущества метана и пропана, то первый дешевле по цене, но его сложнее найти, поскольку на большинстве заправок продается только пропан.

Для подачи горючего используется насос.

Преимущества газового оборудования на дизельных автомобилях:

  1. Можно ездить, используя оба варианта топлива.
  2. Меньше вреда окружающей среде.
  3. Срок службы масла и двигателя увеличиваются.
  4. Отсутствие риска детонации.
Вам будет интересно >> Установка ГБО на метане в авто

Недостатки газового оборудования на дизельном двигателе:

  1. Сложность в настройке и регулировании.
  2. Необходимо много места в машине для установки газового баллона.
  3. Необходимо часто менять фильтр и сливать конденсат.
  4. Высокая цена оборудования.

Устанавливать ГБО в машину с дизелем намного дороже, чем с бензиновым двигателем. ГБО на дизельный двигатель редко устанавливают для легковых машин из-за высокой цены на компоненты. А для грузовиков и крупной техники подобные двигатели – хороший вариант сэкономить.

Теория газодизеля

На сегодняшний день существует два принципиальных способа установки газового оборудования (ГБО) на дизель.

Переоборудование на 100% газ

Первый – полное переоборудование на стопроцентное питание газом, для чего двигатель подвергается основательной модернизации. Так как октановое число метана, к примеру, достигает 120, то штатная степень сжатия дизельного двигателя для него слишком высока, и чтобы избежать детонации и, как следствие, быстрого разрушения агрегата, ее необходимо снизить до 12:1-14:1. Кроме того, температура самовоспламенения газа составляет около 700 °С против 320-380°С у дизтоплива, потому воспламеняться от сжатия он не может и для его поджига цилиндры необходимо оснастить системой искрового зажигания, как на бензиновых моторах: Пример – газомоторная техника компании “РариТЭК” из Набережных Челнов на базе моделей КамАЗ. Разумеется, обратной переделке под дизтопливо такой агрегат не подлежит.

Но есть и более простой и дешевый вариант установки ГБО на дизель, основанный на комбинированном режиме питания, собственно газодизель.

Газодизель – Dual Fuel

Коротко о самом принципе работы на двойном топливе Dual Fuel, использовавшемся в свое время еще создателем дизельных двигателей Рудольфом Дизелем: основным здесь по-прежнему является дизельное, однако часть его замещается газом – метаном или пропаном. Дизельное топливо при этом выполняет функцию поджига топливовоздушной смеси – ведь для воспламенения газа, напомним, необходим искровой или запальный разряд. Степень же замещения основного топлива дополнительным зависит от нагрузки на двигатель и, собственно, самой топливной аппаратуры – оригинальной дизельной и устанавливаемой газовой. В настоящее время системы ведущих мировых производителей позволяют замещать до 50% дизтоплива в случае с метаном и до 30% – в случае с пропаном.

В остальном газодизельные системы мало отличаются от ГБО 4 поколения для бензиновых моторов. Отсюда и их основные преимущества.

Источники

Использованные источники информации при написании статьи:

  • https://www.mirgaza.ru/vse-o-gbo/obshchaia-informatsiia/gbo-na-dizel/
  • http://na-gazu.ru/gbo-na-dizelnyj-dvigatel/
  • http://gboshnik.ru/gbo-na-dizel-vozmozhno-li-eto-plyusyi-i-minusyi-ustanovki-gbo-na-dizelnyiy-dvigatel/
  • https://gboteh.ru/ustanovka/gbo-na-dizelnyj-dvigatel.html
  • https://gbomotor.ru/poleznoe/gbo-na-dizelnom-dvigatele
  • https://1avtoyurist.ru/oformlenie/gbo/gbo-na-dizel.html
  • https://gazblog.ru/gbo/ustanovka/gbo-na-dizelnyj-dvigatel
  • https://elitegas.ru/gas-diesel/
0 из 5. Оценок: 0.

Комментарии (0)

Поделитесь своим мнением о статье.

Ещё никто не оставил комментария, вы будете первым.


Написать комментарий