Дизельный мотор на газу: особенности работы, преимущества и недостатки газодизеля

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.

Установка ГБО на дизель в автосервисе

Не все компании, специализирующиеся на установке автомобильного газобаллонного оборудования, берутся за подобные заказы. Соглашаются лишь те, у кого имеются определённые знания, опыт в данном направлении и технические возможности на переоборудование. А если вопрос касается тяжёлой техники, грамотных специалистов ещё меньше.

О том как правильно выбрать установщика мы рассказали тут.

Читать дальше: Прыгает зарядка на ваз 2107

Но независимо нужно ли ставить ГБО на дизельные грузовики, легковой транспорт или сельхоз технику (тракторы и прочее), при должном подходе экономический эффект будет очевиден.

Гбо на дизель — возможно ли это? плюсы и минусы установки гбо на дизельный двигатель

Здравствуйте, дорогие читатели ГБОшника, сегодня, как впрочем и всегда в наших статьях :-), речь пойдет о газобаллонном оборудовании. В этой статье мы постараемся ответить на вопрос волнующий многих обладателей дизельных ДВС: «Можно ли установить газовое оборудование на дизельный двигатель?», и в чем отличия ГБО на дизель от ГБО на бензиновые моторы.

Вкратце отметим, что газобаллонное оборудование на дизель появилось у нас в стране ещё 30 лет назад – это были КАМАЗовские разработки, но сравнительно массового распространения они не получили.

Технологии

Ещё совсем недавно установка ГБО на дизель выглядела экзотикой. Чтобы перевести дизельный автомобиль на газ, как единственное топливо, необходимо подвергнуть двигатель фундаментальным изменениям: установить систему зажигания, снизить давление в камере, т. е. – создать другой двигатель.

Поэтому данная переделка не имеет смысла. Когда говорят о ГБО на дизель, прежде всего имеют ввиду возможность использования газа, как дополнительного топлива.

Работа ГБО на дизельном двигателе

Дело в том, что воспламенение дизтоплива происходит от давления, газ же, в таких условиях не горит. Процесс происходит так: сперва подается уменьшенная порция дизеля, который служит поджигателем, а далее — впрыскивается газ. При этом газовые форсунки работают параллельно с дизельными.

Соотношение газ-дизель зависит от оборотов: чем ниже обороты мотора, тем больше впрыскивается солярки; на практике, соотношение составляет 50/50, если речь идет о пропане. Метан позволяет увеличить газовую долю до 75-80%. Наилучшие показатели в пользу газа проявляются при движении по трассе.

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

Или же водитель принудительно перевел авто на дизель кнопкой в салоне

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.

Экономический эффект

Денежный интерес двигает прогресс — чем выше цена на нефть, тем активней развивается сегмент газотопливных систем. Не зря мировые лидеры автопрома поставляют газодизельные автомобили для некоторых рынков, и это не только коммерческий автотранспорт. Основное условие – наличие разветвленной сети газовых заправок.

Замена дизтоплива газом дает возможность существенно экономить – это основное преимущество битопливных систем, ведь соблазнить нашего потребителя экологичностью нелегко.

Причем об ухудшении характеристик автомобиля речи не идет — не надо жертвовать ни динамикой, ни снижением мощности, а наоборот, данные характеристики улучшаются, благодаря лучшему сгоранию топлива.

К плюсам можно добавить более «благородную» работу двигателя, «как на бензине» – это то, что можно реально «пощупать». Ещё, производители газобаллонного оборудования обещают больший интервал между плановыми ТО, меньший износ двигателя и прочие маленькие радости.

Из минусов:

• Установка ГБО на дизель — это недешевое мероприятие;
• Во многих регионах существует реальная проблема с метановыми заправками;
• Выгода от установки ГБО на дизель появляется при больших пробегах – от 50 тыс. км в год.

К счастью, минусы касаются в основном денежного вопроса, а значит в техническом аспекте – порядок. Было бы экономическое обоснование.

Что будет если… поставить ГБО на дизель

В условиях постоянно растущих цен на топливо, каждый хочет найти способ сэкономить. Тогда автомобилисты задумываются о газобаллонном оборудовании. Но что будет если… поставить ГБО на дизель?

Как известно, ГБО на  бензиновые моторы устанавливают давно. С ними все более-менее понятно, но все больше тех, кого интересует возможность установки таких систем на дизельный автомобиль.

О славном прошлом

сложность при установке ГБО на дизельные моторы связана со способом воспламенения смеси в камере сгорания. Свойство некоторых веществ, в том числе дизельного топлива — воспламенение под действием высокого давления, это и легло в конструкцию данных двигателей. Газ, как и бензин, в отличие от солярки от давления не воспламеняется. Так что же делать? Эта проблема была решена еще при СССР.

Пособие по автомобилям КАМАЗ, оборудованных ГБО

Инженеры предложили вариант работы двигателя на газу, с воспламенением его с помощью подачи небольшой (запальной) дозы солярки. Впервые такие системы начали устанавливать на КамАЗы, причем серийно.

Схема серийной установки ГБО и сопряжения с ТНВД на двигателе автомобиля КАМАЗ

Принцип действия: 

В цилиндры подается порция газа в объеме 70-80% от необходимого, в момент, когда необходимо ее воспламенить, форсунка впрыскивает запальную дозу дизельного топлива 20-30% (недостающий объем). Так как октановое число газа высоко (100-110 единиц), то мотор работает стабильно и без детонации. Опыт эксплуатации таких систем показал, что «газодизельные» моторы в среднем выхаживают до капитального ремонта в 1,5-2 раза больше. Двигатель работает тише и мягче.

Экономия таких автомобилей составляла до 30-40% (с учетом дополнительных ТО). Тем не менее, после развала Советского Союза, разработки  этого направления прекратились. Проект посчитали малорентабельным. Сказалось качество отечественного оборудования. Но, факт остается фактом, кроме автомобилей КАМАЗ оборудованных ГБО, все остальные существовали только в теории. 

В поисках гбо для дизельных легковушек

АвтоПортал выяснил, что в Украине и России есть всего несколько предприятий, готовых произвести установку ГБО на дизельные машины. Причем мы обратились во все компании с целью узнать стоимость установки такого оборудования на легковушки. В перечне автомобилей, на которые может быть произведена установка ГБО, самым маленьким оказался «Валдай» («Газель»). В остальном — грузовики. 

Почти все «установщики» используют собственные разработки, базирующиеся на узлах и деталях систем 2-го поколения. Тем не менее, в Днепропетровске мы нашли компанию, которая разрабатывает системы на базе ГБО 4-го поколения. Вся конструкция ГБО базируется на деталях и узлах хорошо зарекомендовавших себя в бензиновых версиях. Сюда входят: редуктор, форсунки, баллоны, магистральные трубопроводы, датчики положения коленвала, положения распредвала и педали акселератора, различные температурные датчики.

Но есть ряд деталей, которые потребовали самостоятельной разработки и изготовления. В частности, вся проводка и разъемы производятся в Украине. Компьютер (блок управления газодизелем) и программное обеспечение — также собственной разработки. Стоимость такой системы с установкой — порядка 25 000 грн.

Выгодна ли такая переделка? Считаем на примере «Валдая», который расходует в городском цикле около 14 л/100км. После установки ГБО (пропан-бутан) топливо расходуется в примерном соотношении 2:3 (две части ДТ, три части газа).

Имеем:

Расход ДТ, л/100км	14	5,60
Расход газа, л/100км		9,24
Стоимость ДТ, грн	134,40	53,76
Стоимость газа, грн		51,74
Экономия, грн./100 км	28,90

При экономии 28,90 грн на 100 км, нужно проехать 86505 км только для того, чтобы окупить ГБО. Только после этого вы начинаете экономить. Выгодно это или нет, зависит от эксплуатации конкретного транспортного средства. Скорее всего, смысл переводить дизель на ГБО есть при эксплуатации многотонажных грузовиков с объемными двигателями. В случае с малообъемными моторами, тем более на легковых автомобилях , такая установка нецелесообразна. Стоит упомянуть и о запасе хода. С ГБО он позволит преодолеть большее расстояние, а значит — с минимумом остановок.

Поделитесь в:

двигатель с системой электронноуправляемого турбонаддува Lexus

Такой двигатель с системой электронно-управляемого турбонаддува устанавливают на автомобили Lexus. Такой двигатель с системой электронно-управляемого турбонаддува устанавливают на автомобили Lexus.

Наддув позволяет значительно повысить показатели или уменьшить рабочий объем, сохранив ту же мощность. Полуторалитровый двигатель развивает от 150 л.с. и больше. Максимальный крутящий момент наддувника, в отличие от момента атмосферника, достигается значительно раньше, уже при частоте вращения коленчатого вала 1600–1800 об/мин., причем «полка» высокого крутящего момента может простираться до 4000–4500 об/мин. Все благодаря оптимальному снабжению воздухом поршневой части двигателя с помощью электронно-управляемого турбокомпрессора. В результате наддувный двигатель при небольших и средних нагрузках чуть экономичнее в сравнении с безнаддувным собратом при прочих равных. Такой двигатель прекрасно тянет с самых низов, а на малых оборотах потери энергии на трение меньше из-за меньших путей проходимых всеми деталями двигателя и, соответственно, выше КПД.

Переоборудование дизеля на метан. Плюсы и минусы

В не простые времена все ищут пути снижения затрат. Одна из самых крупных статей любого перевозчика это затраты на топливо. На сегодняшний день эту статью можно значительно сократить, оборудовав автомобиль газобаллонным оборудованием. Для людей лишенных предрассудков это давно стало обыденным делом. Легковой транспорт во всю эксплуатируется на газе.

Однако немногие знают о том, что переоборудовать можно также и двигатель на дизельном топливе

(особенно это касается грузовых машин). Речь идет о системе, при которой происходит замещение дизельного топлива метаном. Преимуществом является то, что не потребуется кардинальная переделка двигателя, что само по себе уменьшает затраты. Также при таком способе существует возможность эксплуатировать автомобиль при пустых баллонах. Производители метанового оборудования за последние два года сделали очень большие шаги по модернизации оборудования. В зависимости от вида мотора, его мощности и новизны ГБО (Газобаллонное оборудование),подача дизельного топлива может быть снижена до 80% . Дизель будет подаваться в двигатель в том минимуме, который будет необходим для возгорания газа и запуска грузового автомобиля.

Самая большая экономия топлива достигается в режиме движения по трассе. Так же монтаж такого оборудования будет интересен на спецтранспорт, например, мусоровозы. Такие машины при малых пробегах, много стоят на месте, когда двигатель работает на холостом ходу.

После переоборудования на метан, вам придется реже менять масло. Также вы значительно продлеваете жизнь своего автомобиля, за счет уменьшения количества отложений после дизельного топлива.

Теперь просчитаем экономию междугороднему перевозчику.

Средний расход дизеля тягача с полуприцепом в зависимости от класса евро, загрузки полуприцепа, состояния и исправности как конкретно двигателя, так и в целом всего автомобиля колеблется в диапазоне 27-35 литра. Для расчета возьмем средний расход в 30 литров дизеля (35 рублей) на 100 км.

После переоборудования средний расход будет составлять 12 литров дизеля (35 рублей) и 24 м3 метана (15,5 рублей в СПб и Москве, в Твери 14 р, в Орле 13,5 р., в Краснодарском крае 12 рублей) на 100 км. При таких вводных (дальнейшие расчеты при стоимости метана 15,5 р.) получаем экономию в 258 рублей на 100 км т.е. 25%. Таким образом пробег 96 899 км окупит затраты на установку. При этом полностью отсутствуют затраты на дополнительное обслуживание.

4 баллонов по 108 литров при расходе метана в 24 м3 метана пробег на одной заправке будет составлять 450 км. Этого хватает от АГНКС на Пулковском шоссе до АГНКС в Твери. Монтаж 6 баллонов увеличит стоимость монтажа, но пробег увеличится до 675 км.

При сотрудничестве с компанией Газпрома существуют условия предоставления рассрочки на установку метанового оборудования в течение одного года под 1% годовых. У перевозчика, у которого машина за год пробегает 100 000 км, даже не будет дополнительной финансовых затрат. Первый год будет идти выплата сэкономленных денег за рассрочку.

Безопасность сегодняшнего оборудования не вызывает никаких вопросов. Все мифы об опасности эксплуатации транспортного средства с ГБО к нам пришли, когда установками занимались сами хозяева в гаражных условиях. Правильно установленное оборудование профессионалами полностью безопасно и кроме экономии ничего больше приносить не будет.

Из реальных нюансов этой темы это необходимость перестроить работу водителей, диспетчеров и устоявшиеся процессы в организации. Без комплексного подхода экономии не будет. Водитель должен будет ездить на пока еще не многочисленные заправки, даже если для этого необходимо сделать крюк, диспетчер должен будет изменить методы планирования маршрутов и так далее. Для получения значительных показаний снижения затрат придется провести большую работу, в основном кадровую.

Так же необходимо учитывать изменение веса транспортного средства и ответственность за перегруз. Однако для тягачей уже существуют варианты установки только подкапотной части оборудования, в то время как монтаж баллонов осуществляется на полуприцеп, без которого автомобиль ездит на чистом дизеле.

Плюсы:

1. Закон о повышении стоимости акцизов на дизтопливо принят. Газа новый закон не касается. Разница в цене дизеля и газа колоссальная. 2. Вместе с программой Газпрома перевозчик, у которого машина бегает 100 000 км в год, может установить такое оборудование без дополнительных затрат и через год получить экономию. 3. Затраты на дизтопливо одна из самых затратных статей любого перевозчика. 4. Метан невозможно и незачем воровать.

Минусы:

1. Увеличение веса транспортного средства.

Эксперт RNSINFO, Яшин Валентин Сергеевич

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.

Камаз на метане: цена, характеристики, расход метана и разновидность двигателей

Природный газ, как альтернативное моторное топливо, прельщает своими запасами в России.

Кроме того, он отличается высокой детонационной стойкостью, низкой токсичностью.

Мягкая работа двигателя, увеличивает срок его службы до капитального ремонта в полтора, два раза, и вдвое снижает расход масла.

Внутренний рынок страны благодаря газомоторному топливу будет расширять Газпром. Уже подписаны соглашения с крупной отечественной компанией, автомобильной корпорацией «КАМАЗ».

Среди популярных мировых компаний, которые производят тяжёлые грузовые автомобилей, 16-ое место занимает именно эта корпорация.

Она включает больше 150 организаций, которые находятся в России и других стран СНГ.

Производства грузовых автомобилей охватывает весь технологический цикл группы организаций.

Все начинается с проектирования, моделирования, автотехнической сборки и монтажа автомобильных компонентов, и заканчивается реализаций произведенных машин и обслуживания.

Кроме того, основываясь на курс по увеличению потребности в использовании компилированного природного газа, в качестве основного топлива для моторов, компания является главной фирмой, по поставкам специализированного транспорта. Сферу рынка газомоторной продукции, сегодня невозможно уже представить без ОАО «КАМАЗ».

Газобаллонный транспорт компании будет производиться в Набережных Челнах. Больше 500 автомобильных моделей будут ежегодно создаваться именно там. Тут можно прочитать про все модели Камаз.

Газ для дизельного двигателя

Итак, активное развитие систем газового впрыска привело к появлению пятого поколения ГБО. Такая схема позволяет реализовать жидкий фазированный распределенный впрыск. Решение подходит для установки на любые инжекторные авто, легко интегрируется и совместимо с системами бортовой диагностики OBD и EOBD.

В случае с дизелем за основу также берется данная схема, позволяя современному турбодизелю работать на сжиженном газе. В результате такой мотор часто называют газодизелем благодаря установленному ГБО

При этом важно понимать, что сам процесс установки и настройки сильно отличается от аналогичной процедуры на бензиновых моторах. Другими словами, поставить ГБО на дизель является более сложной задачей, которая требует значительных доработок

Принцип работы дизеля на газу: особенности

Главным отличием дизельного ДВС от бензинового является принцип воспламенения топлива в цилиндрах. В бензиновых агрегатах для поджига смеси воздуха и топлива используется искра, которая создается на свечах зажигания.

В дизеле сначала сильно сжимается воздух, который нагревается от такого сжатия. После этого в последний момент форсунка впрыскивает солярку в камеру сгорания, затем нагретая и сжатая топливно-воздушная смесь воспламеняется самостоятельно.

Теперь перейдем к ГБО. В качестве газового топлива используется метан или пропан. Однако если подать в цилиндры газ вместо дизтоплива, воспламенения не произойдет. Дело в том, что для самостоятельного поджига газо-воздушной смеси нужны более высокие температуры по сравнению с соляркой.

С учетом данной особенности в дизель необходимо сначала впрыскивать небольшое количество солярки, а уже затем подавать газ. Если просто, солярка воспламеняется от сжатия, затем поджигая газовое топливо.

Естественно, при такой схеме работы возможно только частичное замещение дизтоплива газом, однако в процентном соотношении можно говорить о показателях около 25-30% солярки на 70-75% сжиженного газа. Вполне очевидно, что данное решение способно обеспечить существенную экономию дорогостоящего дизельного топлива.

Добавим, что хотя обязательный подвпрыск солярки не позволяет полностью перейти на газ, однако такая особенность дает возможность сохранить работоспособность дизельных форсунок

На практике это немаловажно, особенно с учетом высокой стоимости любых элементов топливной аппаратуры дизельного двигателя

Еще отметим, что альтернативой описанному выше решению является полный перевод дизеля на газ. При этом необходимо полностью демонтировать топливную систему дизельного двигателя, поставить внешнюю систему зажигания, доработать ГБЦ и т.д. В результате дизель сможет работать на метане, однако сложность таких доработок и высокая стоимость работ не позволяют этому способу набрать широкую популярность.

Если говорить о первой схеме, система частичного впрыска газа учитывает частоту вращения двигателя, давление нагнетаемого турбокомпрессором воздуха, объем впрыскиваемой солярки, положение педали газа, нагрузку на мотор, температуру ОЖ и целый ряд других важных параметров.

Если просто, благодаря тесному взаимодействию со штатными системами управления ДВС, газовое оборудование «подбирает» и динамично корректирует нужное количество подаваемого газа. Это позволяет найти и сохранить оптимальный баланс между количеством дизтоплива и газа для нормальной и стабильной работы мотора во всех режимах.