Какие двигатели подходят для работы на газу

Устройство автомобилей

Система питания двигателя от газобаллонной установки

Газобаллонные автомобили

Газовые двигатели – двигатели, работающие на газообразных топливах, широко применяются на современном автомобильном транспорте. При этом используется сжиженный нефтяной газ (СНГ), состоящий в основном из пропана и бутана, а также сжатый природный газ (СПГ) метан или компримированный природный газ. Запас сжатого или сжиженного газа хранят в специальных баллонах, поэтому и автомобили, работающие на газе, называют газобаллонными.

Двигатели, работающие на газовом топливе, относятся к тепловым двигателям с принудительным воспламенением рабочей смеси, т. е. используют искровое зажигание, как и бензиновые двигатели, поэтому оценивать достоинства и недостатки газообразного топлива объективнее в сравнении с бензином.

Для дизельных двигателей газовое топливо не получило широкого распространения в силу того, что газ физически не может воспламеняться при той температуре, которую имеет сжатый воздух в цилиндрах дизеля с нормальной степенью сжатия. Просто подвести газ к камерам сгорания недостаточно. Газ не воспламенятся сам по себе от сжатия, так как его температура самовозгорания (460. 480 ˚С) примерно в полтора раза выше чем у дизельного топлива (300. 320 ˚С). Поэтому при переводе дизеля на газ даже теоретически невозможно использовать одно только газовое топливо без принудительного его воспламенения.

Тем не менее, эта проблема оказалась преодолимой, и еще во времена СССР было найдено ее техническое решение: впрыскивать в камеру сгорания совместно газ и дизельное топливо. В частности, такое решение применялось для некоторых моделей автомобилей марки «КАМАЗ».
Принцип действия газодизельного двигателя основывался на том, что в цилиндры подается запальная доза дизельного топлива (20%-30%), а остальная порция топлива (70%-80%) замещалась подачей природного газа.
При этом выгоднее подавать в цилиндры сначала газ, чтобы он хорошо перемешался с воздухом, а затем впрыснуть запальную порцию дизельного топлива.

Технически любой дизельный двигатель можно переоборудовать для работы с газобаллонным оборудованием — как на нефтяной пропанобутановой смеси, так и на природном метане, без использования запальной порции дизельного топлива.
Однако, в отличие от перевода бензиновых двигателей на газ, модернизация дизельного двигателя для работы на одном лишь газовом топливе потребует радикальных изменений штатной системы питания дизеля и использования системы зажигания.
Необходимо демонтировать топливную аппаратуру, и вместо нее установить систему зажигания. Форсунки меняются на свечи зажигания, и после этого монтируется газобаллонное оборудование. Газ при помощи дозатора поступает во впускной коллектор и двигатель будет работать на газовом топливе.
Конечно же, после таких переделок многие преимущества дизеля теряются.

Требования, предъявляемые к газообразным топливам

Требования, предъявляемые к газовым топливам мало отличаются от требований к другим видам топлива для двигателей:

  • обеспечение хорошего смесеобразования;
  • высокая калорийность горючей смеси;
  • отсутствие коррозии и коррозионных износов;
  • минимальное образование отложений во впускном и выпускном трактах;
  • сохранение качества при хранении и транспортировании;
  • низкая стоимость производства и транспортирования.

Преимущества использования газообразного топлива

Октановое число газового топлива выше, чем бензина (среднее значение октанового числа – 105), поэтому детонационная стойкость сжиженного газа больше, чем бензина даже самого высшего качества.
Это позволяет добиться большей экономичности использования топлива в двигателе с повышенной степенью сжатия. При этом скорость сгорания газа немного меньше, чем у бензина. В результате снижаются нагрузки на стенки цилиндров, поршневую группу и коленчатый вал, что позволяет двигателю работать ровно и тихо.

Читайте также:  Двигатели для радиоуправляемых моделей схема

Газ легко смешивается с воздухом и равномерней наполняет цилиндры однородной смесью, поэтому двигатель работает ровнее и тише.
Газовая смесь сгорает полностью, поэтому не образуется нагар на поршнях, клапанах и свечах зажигания.

Газовое топливо не смывает масляную пленку со стенок цилиндров, а также не смешивается с маслом в картере, не ухудшая, таким образом, смазочные свойства масла. В результате цилиндры и поршни изнашиваются меньше, а периодичность замены моторного масла увеличивается.

По сравнению с бензином сжиженный газ имеет следующие преимущества:

  • в полтора-два раза меньше себестоимость;
  • более высокая детонационная стойкость (октановое число 105);
  • двигатель на газе работает мягче, а срок его службы увеличивается примерно в полтора раза;
  • увеличивается периодичность замены моторного масла в полтора-два раза, поскольку уменьшается срок его старения;
  • увеличивается на 40% срок службы свечей зажигания;
  • газ практически не содержит серы, которая вызывает коррозию металлов и их изнашивание;
  • снижается токсичность отработавших газов (СО в два раза, СН на 50…100%, NOx на 20…30 %);
  • в отличие от бензина газовая смесь более однородна по составу;
  • не накапливаются смолистые отложения на деталях и приборах системы питания, так как нефтяной газ растворяет их;
  • значительно уменьшается нагарообразование на деталях двигателя.

Сжатый газ также употребляется в качестве горючего, поскольку природные запасы метана колоссальны, и сложно найти более дешевое топливо для автомобильного двигателя.

Сжатый природный газ по сравнению со сжиженным нефтяным газом имеет следующие преимущества:

  • бόльшая безопасность, так как он легче воздуха и при утечках улетучивается;
  • дешевле;
  • большие природные запасы;
  • отработавшие газы экологически более чистые.

Недостатки газообразного топлива:

Сжиженный газ обычно используется в системах питания двигателей легковых автомобилей. Переоборудовать автомобиль для работы на сжиженном газе проще и дешевле, чем для работы на сжатом. Кроме того, сжиженный газ находится в баллоне под относительно небольшим давлением (примерно 1,6 МПа), а высокая степень разреженности сжатого газа требует увеличить этот показатель в 12-15 раз.

Поэтому для использования сжатого газа необходимы более громоздкие и тяжелые заправочные баллоны с более толстыми стенками, которые значительно повышают вес автомобиля. И если для грузовых автомобилей и автобусов с этим неприятным фактом еще можно мириться, то для легковых автомобилей, где каждый килограмм веса на учете, использование сжатого газа менее привлекательно. Кроме того, пробег между заправками для автомобиля, работающего на сжиженном газе вдвое больше, чем для работающего на газообразном топливе.
Исходя из этого системы питания с газовым топливом пока не нашли достаточно широкого применения, и используются на автомобилях, совершающих поездки в пределах городов и пригородов, т. е. на небольшие расстояния.

Марки газовых автомобильных топлив

ГОСТ 20448-90 предусматривает выпуск сжиженного газа двух марок: СПБТЗ (смесь пропанобутановая техническая зимняя) и СПБТЛ (смесь пропанобутановая техническая летняя).
Устаревший стандарт (ГОСТ 27578-87) также предусматривал две марки сжиженного газа: зимнюю — ПА (пропан автомобильный) и летнюю — ПБА (пропанобутановая смесь автомобильная).

Основными компонентами сжиженного газового топлива являются пропан (С3Н8) и бутан (С4Н10). В сжиженных газах, поставляемых для автомобильного транспорта, по техническим причинам может содержаться некоторое количество масла, поступающего из компрессоров и насосов.

Читайте также:  Ховер какой двигатель лучше и экономичнее

Зимняя смесь отличается от летней повышенным содержанием пропана и применяется при температуре окружающего воздуха ниже +5 ˚С. Летняя смесь применяется при температуре +5 ˚С и выше.
Пропан остается в жидком состоянии при температуре ниже —42 °С, для бутана эта температура составляет —0,5 °С.
В весенний период времени с целью полной выработки запасов сжиженного газа марки СПБТЗ допускается ее применение при температуре до +10 °С.
Более высокая температура может привести к нежелательному повышению давления в системе подачи газа и ее разгерметизации.

Сжатый природный газ выпускается двух марок: «А» и «Б». Они отличаются содержанием метана и азота. Основные горючие компоненты сжатых газов — метан (СН4), окись углерода (СО) и водород (Н2) получают из горючих газов различного происхождения (природных, попутных, нефтяных, коксовых и др.). В попутных газах в зависимости от месторождения нефти содержание метана может находиться в пределах 40-82%.

Источник

Газовое оборудование на турбированный двигатель – можно или нет, подробное руководство

В нашей стране и других странах бывшего Советского Союза идея экономить людям передавалась с грудным молоком. Поэтому наш народ, старается сэкономить на все. Автомобили не исключение. Сегодня не будем говорить о покупках китайских заменителей оригинальных запчастей, их качество всем известно. Поговорим про экономию топлива.

Изначально все автомобили проектируются под определенное топливо: бензин, дизель. Желание платить меньше за «горючку» провоцирует вмешиваться в конструкцию топливной системы авто, устанавливая ГБО. Очень много машин можно увидеть на наших дорогах, работающих на газу.

Но время не стоит на месте. Экологические нормы загоняют инженеров в угол. Они вынуждены уменьшать объем моторов, чтобы снизить выбросы вредных веществ в атмосферу. Но пользователям нужна мощность. На свет появляются турбированные двигатели. С небольшого объема можно получить хорошую мощность и динамику.

Установкой ГБО на атмосферный двигатель никого не удивишь, есть комплекты Евро 2,3,4. Но можно ли их устанавливать на турбомоторы? – задаются экономные владельцы. Ведь эра атмосферников приближается к концу, а на рынке все больше появляется авто с турбиной. А продолжать экономить на топливе никуда не делось.

Сегодня подробно разберем тему газового оборудования на турбированных двигателях. Какой комплект можно устанавливать и почему. Можно ли перенести ГБО со сторой машины с атмосферным мотором на новую с турбиной? – Это тоже спросим у специалистов газовщиков.

Какое газовое оборудование будет дружить с турбиной

До недавнего времени газ устанавливался исключительно на атмосферные моторы. Их было много на догах общего пользования. Применялись комплекты ЕВРО 2 для карбюраторных моторов, ЕВРО 3,4 – инжекторные автомобили.

Практика установки большая, опыт наработан солидные за многие годы. Но находились «рукожопы», которые не могли нормально настроить даже эти устаревшие типы ГБО, не говоря о современных.

Неправильно установленное и настроенное оборудование грозит детонациями в цилиндрах и прогаром выпускных клапанов. Движок не будет правильно работать, владелец мог не получить ожидаемую экономию на топливе, кроме этого – поломку узлов силового агрегата.

Турбомоторы более капризные в плане обслуживания и своей работы. Подготовка топливовоздушной смеси на таких двигателях задача не простая. Старые комплекты ГБО с этим не справятся. Поэтому их устанавливать на турбодвигатели категорически запрещено.

Нельзя перенести газовое оборудование с атмосферного двигателя на турбированный. Нужно покупать комплект нового поколения. На силовые агрегаты, оснащенные турбиной можно устанавливать только ГБО 4 и 5 поколения.

Особенности комплекта ЕВРО-4 для турбированного двигателя

Прежде чем выбрать комплект четвертого поколения, нужно особое внимание обратить на программное обеспечение впрыска топлива. Чем сложнее и современнее мотор, тем совершеннее должно быть ПО для газа. Иначе оно не сможет подготовить корректную топливовоздушную смесь. Результат плачевный – детонация, разрушение поршней, прогар клапанов.

Читайте также:  Завывает двигатель на холодную

Кроме программы для «мозгов» ГБО есть особенности в выборе сопутствующих компонентов: газовые форсунки, редуктор-испаритель. Что я имею в виду. Медленные форсунки – малая скорость их открытия, невозможно точно выставить время их срабатывания. Значит плохая смесь в цилиндрах, некорректная работа турбомотора.

Редуктор-испаритель тоже должен отвечать повышенным требованиям. Рекомендуется устанавливать их с запасом мощности в 10-15%. На большеобъемных двигателях нередко можно встретить два редуктора. Это обусловлено надежностью работы всей системы ГБО.

Рекомендация. Не скупимся на покупку качественных форсунок, они должны быть быстрыми. Этим могут похвастаться производители Хана или АЕБ. Редуктор берем с запасом по мощности. Хорошо себя показал редуктор-испаритель КМЕ. Современное ПО и «прямые» руки установщика.

Газовое оборудование 5-го поколения

Эта система имеет отличие от предыдущей модификации. Здесь применяется технология впрыска газа в жидком виде (LPI – Liquid Propan Injection, впрыск пропан-бутана в сжиженном состоянии). Пятое генерация ГБО для турбированных двигателей – отличная альтернатив бензину.

  • Высокая стоимость. Комплекты стоят значительно дороже, но это в перспективе оправдается.
  • Нет унификации. ГБО 5 поколения устанавливаются на конкретные модели двигателей. Можно сказать, что оно именное, рассчитанное для конкретной модификации ДВС. С одного турбодвигателя перенести его на другой не получится.
  • Не каждый сервис по установке газового оборудования возьмется за работу. Для точного монтажа и корректной настройки необходимы специалисты высокого профиля. Или те, которые не раз устанавливали ЕВРО-5 на турбомоторы и имеют в этом опыт.
  • Владелец турбированного двигателя с газовым оборудование пятого поколения получает систему газификации машины на весь срок ее службы. Все сервисы по монтажу подобных комплектов дают большую гарантию, потому что уверены в надежности всех комплектующих.
  • Динамика, мощность автомобиля не изменяется. Владелец не почувствует разницы
  • Расход газа не увеличивается. В купе с его ценой, значительно снижает затраты на топливо.

Газовое оборудование 5 поколения для турбированных моторов требует сервисного обслуживания раз в 10 тысяч километров. За пробег в 100 тыс. меняются только расходники – фильтра. Для самых экономных, достаточно почистить фильтрующие элементы.

Что дает газ турбомотору, подводим итог

Самое главное преимущество, ради чего он ставится – экономия на заправках. С учетом повышенного требования к качеству бензина для турбоагрегатов, рекомендуется заливать не ниже 98, то экономить получится внушительно. Кроме того, не везде, особенно в регионах, вы можете залить настоящий 98 бензин. Под маркой АИ-98 вам продадут, в лучшем случае, 95, в худшем ослиную мочу с присадками.

Соизмеряйте свои потребности. Не стоит бояться ставить газовое оборудование на турбомоторы. Если все сделано профессионалами, то проблем не будет, а будет только небольшие расходы на заправку газом.

Не стоит забывать. Стоимость ГБО для турбированных силовых агрегатов не маленькая. Срок окупаемости будет зависеть только то того, сколько будите ездить. Если вы редко выезжаете, годовой пробег не больше пяти тысяч в год, то не стоит заморачиваться. Едите на бензине, это сэкономит вам деньги, нервы и время.

Источник

Adblock
detector