Гбо на дизель

Экономический эффект

Самое важное здесь – денежный интерес. Чем цена на нефть выше, тем лучше будут развиваться газотопливные системы

Разработчики постоянно развивают системы, предоставляя все больше дизельных двигателей. Самое главное – наличие соответствующих заправок.

Преимущества газа

Замена топлива газом дает следующие преимущества:

1. Сэкономить время и деньги.
2. Поскольку газ будет гореть лучше, все характеристики и мощность автомобиля возрастут.
3. Двигатель станет работать тише.

Недостатки

Но есть некоторые минусы:

1. Установить ГБО на дизель – недешевое удовольствие.
2. Проблема с заправками. Не во всех местах есть возможность покупки метана.
3. Выгода от ГБО на дизеле будет, только если вы преодолеваете на автомобиле большие расстояния. То есть когда за год выходит больше 50 тысяч километров.

Как можно заметить, все недостатки касаются только цены на материалы. Нет ничего, что бы снижало технические аспекты транспортного средства.

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.

Два принципа работы

Полная переделка. Способ спорный и не всегда эффективный как кажется на первый взгляд. Что делают – полностью переделывается дизельный двигатель на газ, ОГРОМНЫМ минусом такого переоборудования является невозможность использования дизеля — ТОЛЬКО ГАЗ!

Агрегат модернизируют, чтобы он не пошел в разнос, степень сжатия снижают до 12:1 – 14:1 делается это для того чтобы можно было переварить октановое число в 110 – 120 единиц.

Устанавливается система поджога смеси, аналогично бензиновым агрегатам, то есть устанавливаются свечи. Такой мотор уже никогда не вернется к дизельному топливу. Еще одним БОЛЬШИМ минусом является цена такой переделки, она действительно велика.

Комбинированный принцип работы или так называемый Dual Fuel. Это самый правильный и самый легкореализуемый вариант, стоит отметить — что он еще и достаточно дешев. Однако здесь нет полного отказа от дизельного топлива, в цилиндры двигателя подается как дизель так и газ, можно сказать попеременно.

Для того чтобы газ поджегся, используется дизельное топливо, ведь свечей здесь просто нет.

Принцип работы здесь такой

• Двигатель запускается только на дизельном топливе и больше никак
• Далее активируется газовая система, дизель сжимается — воспламеняется и именно в момент воспламенения в цилиндр подается газ, который загорается от уже воспламененного топлива
• Далее открываются клапана и сгоревшая смесь отводится
• Цикл повторяется

Стоит отметить, что такая система может работать и на пропане – бутане, а также на метане. Вариант на пропане менее эффективный, можно заменить от 40 до 50% топливной смеси, в случае с метаном около 50 – 60%, однако оборудование немного дороже из-за высокого давления в баке. Стоит отметить, что можно применять как 4 поколение с метановым оборудованием, так и 5 с пропановым.

Как становится понятно дизель здесь также расходуется, но на 50 – 60% меньше от заявленного производителем.

Поколения газодизельных технологий

ГБО на дизель: поколения газодизельных технологийш> Как видно из таблицы 1-е и 2-е поколения менее эффективны последующих. 1-е поколение устарело морально и практически отсутствует сегодня в продаже. 2-е поколение вообще не имеет прикладного экономического эффекта и больше подходит для раллийных автомобилей, так как реально увеличивает мощность и вместе с тем сокращает ресурс двигателя.

Выгодно ли это?

Если бензиновый мотор полностью работает на газу, стоимость затрат на топливо уменьшается ровно в два раза. 

При благоприятных условиях, окупаемость ГБО на дизеле наступит через 70-100 тысяч километров. И только после этого пробега вы начнете экономить. Вот почему газ на дизельный двигатель ставят лишь в редких случаях, да и то – на отечественные грузовики. На легковых автомобилях такая система практически не встречается.

Требования, предъявляемые к газообразным топливам

• 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.

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 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:

• более низкая скорость сгорания по сравнению с бензином, в результате чего мощность двигателя снижается примерно на 7…12% (до 20%);
• затрудненный пуск двигателя при низких температурах;
• увеличение металлоемкости автомобиля на 25…30 кг при сжиженном газе и на 700…800 кг при сжатом;
• применение дополнительного дорогостоящего оборудования приводит к увеличению стоимости автомобиля на 20..27%;
• повышенный расход газа по сравнению с бензином;
• необходимость периодического освидетельствования баллонов для хранения газа на испытательных станциях;
• трудоемкость ТО и ремонта двигателя возрастает на 3…5%, (эти затраты перекрываются экономией от увеличения межремонтного ресурса двигателей);
• дальность поездки на одной заправке не превышает 200…250 км;
• повышенные требования техники безопасности при использовании газобаллонных установок.

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.

Применение

ВИПсервисГАЗDiesel— это система, которая может применяться для широкой гаммы дизельных двигателей как без наддува, так и с турбиной, а также Common Rail независимо от их назначения:

• В автомобилях (легковых, грузовых, большегрузных, автобусах).
• В строительной технике.
• В сельскохозяйственной технике.
• В стационарных двигателях и агрегатах.

В системе газодизельгаз ПРОПАН подаётся дополнительно в двигатель работающий на ДТ.Применение системы ВИПсервисГАЗDieselпозволяет уменьшить расход ДТ от 25% до 35% при подаче вместо него ПРОПАНА, (около 20-25%) который значительно дешевле дизельного топлива. Оборудование ВИПсервисГАЗDiesel имеет все необходимые сертификаты для использования в широкой гамме автомобилей:

• В легковых (М1).
• Грузовых (N1).
• Большегрузных (N2 и N3).
• Автобусах (М2 и МЗ).

При обычном управлении автомобилем, работающим на одном ДТ дозирование топлива регулируется педалью акселератора (газа). После установки в автомобиле оборудования ВИПсервисГАЗDiesel система автоматически подаёт в двигатель дозу газа. Добавление СУГ увеличивает крутящий момент двигателя, в результате чего требуемую мощность, двигатель с системойВИПсервисГАЗDiesel развивает при меньшем нажатии на педаль акселератора (газа), чем при использовании лишь ДТ.

Система ВИПсервисГАЗDiesel не подаёт газ на холостом ходу, при торможении двигателем, а также на высоких оборотах. В случае повреждения любого из элементов системы ВИПсервисГАЗDiesel или после превышения предельной температуры выхлопных газов в выпускном коллекторе, наступает автоматическое отключение подачи газа в двигатель и переход только на ДТ. Такое решениегарантирует полную безопасность двигателя и возможность работы в системе mono fuel — (как обычный дизель).

Неисправности

На машинах ВАЗ 2110 датчик скорости может выйти из строя по нескольким причинам:

• Окисление контактов. Это самая незначительная поломка. Однако она может стать причиной того, что стрелка падает на ноль или прыгает. Для ее устранения необходимо тщательным образом почистить все контакты от грязи;
• Перетирание провода. Главным признаком этой поломки является то, что стрелка падает или прыгает после заведения двигателя. Не всегда такая неисправность выявляется визуально, так как в некоторых случаях внешне провод может казаться целым, а на самом деле имеет разрыв. Чтобы установить место повреждения нужно провести прозвон при помощи специального тестера. Разрыв провода часто является причиной отказа работы приборной панели, а в частности, спидометра;
• Датчик перестал работать. Для того чтобы удостовериться в правильности выявления поломки можно взять новый датчик скорости и подсоединить его. Если спидометр после этого начнет работать, то вывод очевиден. Отказ работы датчика скорости может произойти из-за не герметичности корпуса, в результате чего, внутрь могут грязь, пыль, влага;
• Проверка разъемов. В автомобилях ВАЗ они расположены в таком месте, что постоянно контактируют с грязью и достаточно часто это является основной причиной, того, что стрелка спидометра прыгает или вовсе отказывается работать, показывая неверные значения скорости движения автотранспортного средства;
• Привод. Также причиной того, что стрелка прыгает на спидометре, может стать изнашивание вала. При такой неисправности, привод спидометра ВАЗ 2110 не эффективно передает крутящий момент. Стоит отметить, что это одна из самых распространенных причин того, что прыгает стрелка датчика.

Если показатель скорости движения машины работает не корректно, перед покупкой нового прибора, нужно проверить все возможные поломки и только потом задумываться о замене.

Правила эксплуатации автомобилей с ГБО

Руководство запуска ГБО на Камазе:

• включить зажигание, двигатель сначала начнет работать на бензине;
• на переключателе cng мигает красный фонарик, это значит, что автомобиль работает на бензине;
• в холодное время двигатель нужно прогреть до 35 градусов, если это не сделать, то газовое оборудование может выйти из строя;
• переключить работу двигателя на газовое оборудование.

Техника безопасности:

1. Тогда, когда у вас возникают проблемы с работой газового оборудования, не стоит пытаться самостоятельно его починить. Необходимо сразу обратиться в сервисный центр.
2. Нельзя эксплуатировать автомобиль, когда газа в баке осталось меньше 10%.
3. Воздушный фильтр нужно заменять каждые 5000 километров.
4. В ГБО необходимо регулярно сливать скопившейся конденсат. Это нужно делать каждые 3000 километров.
5. Если наблюдается сбой в работе оборудования, то нужно переключиться на бензиновый ход и обратиться в СТО.
6. Нельзя использовать автомобиль, когда в бензиновом баке нет топлива.

Точно также работают автомобили на пропане.

Требования, предъявляемые к газообразным топливам

Главные требования, которым должен соответствовать СПГ:

• газ должен обладать высокой смешиваемостью с воздухом, чтобы вырабатывалась горючая смесь;
• смесь должна иметь высокий уровень калорийности;
• при сгорании сжатого газа в двигатели не должно быть детонации;
• минимальное содержание в газе примесей;
• возможность хранения своих свойств долгое время;
• невысокая стоимость.

Основные неисправности и ремонт

Проведение ремонта и ТО Камаза на ГБО имеет целый ряд особенностей. Если при ремонте будет оказываться тепловое воздействие на автомобиль, например, сварка, необходимо выполнить следующие действия:

• выпустить из баллонов весь газ;
• перевести весь остававшийся газ при работающем двигателе;
• продуть баллоны азотом;
• плотно закрыть все клапаны;
• как только ремонт будет завершен, нужно проверить газовое оборудование на повреждения.

Возможные неисправности в газовом оборудовании представлены ниже.

Машина не заводиться:

• плотно закрыть клапан ГБО;
• остановить подачу газа;
• проверить систему охлаждения двигателя;
• проверить клапан редуктора.

При появление запаха газа нужно проверить соединения внутри газового оборудования.

Бензиновый расход топлива серьезно повышается после переключения с ГБО, тогда необходимо проверить герметичность электромагнитного клапана.

Работа двигателя с ростом пробега сильно ухудшается. Это может быть связано с износом запчастей.

Прогретый двигатель запускается не сразу:

• смещение регулировочного винта;
• перепады давления внутри баллонов;
• баллоны пропускают газ.

Слишком большой расход газа может быть связан с не герметичностью топливного шланга или с засорением воздушного фильтра баллонов.

Камаз 5490 является газодизельным автомобилем. Эта модель, работающая на метане, стала очень популярной благодаря своей комфортности и низкому расходу топлива. Кроме того, Камаз оборудован двигателем от компании Мерседес.

Камаз 65115 также работает на природном газу. Это полноприводный строительный самосвал. У него 2 ведущих задних моста, благодаря которым он может перевозить груз весом до 15 тонн.

Таким образом, Камазы на метане сейчас получают большую популярность. Новые модели также оснащаются газовым оборудованием, так как это позволяет сократить расходы на топлива практически в 2 раза.

Газодизель

Этот способ применения газовой установки на дизеле является более доступным и простым. Базируется он на использовании комбинированной подачи топлива. Принцип работы заключается в том, что основным топливом остается солярка, а вспомогательным – пропан либо метан. Дизельное топливо в таких системах необходимо для воспламенения топливно-воздушной смеси. Количество замещаемого дизельного топлива зависит от характеристик ГБО, нагрузки на мотор, а также дизельной аппаратуры. На сегодняшний день качественные системы созданы для замещения до половины дизельного топлива (при использовании установок на метане) и до 30% в оборудовании с пропаном.

Установка газодизеля сегодня распространена во многих компаниях. Основные преимущества такого вида ГБО для дизеля:

1. Простота установки. В продаже есть универсальные наборы оборудования, которые можно использовать на разных вариантах дизельных моторов. Пользователю не нужно разбирать или дорабатывать двигатель. Для перехода на штатный режим работы мотора необходимо лишь нажать соответствующую кнопку в кабине.
2. Продление эксплуатационного срока двигателя и прирост КПД. Добавление порции газа увеличивает крутящий момент и производительность силового агрегата (в турбированных агрегатах рост может составлять до 30%). Работа движка становится более тихой, а его составляющие служат дольше.
3. Экологический фактор и экономия денег. На эксплуатации машины можно сэкономить до 20 процентов, если сравнивать с использованием лишь на дизтопливе. Заметное сокращение количества отработавших газов положительно сказывается на экологических характеристиках силового агрегата. Благодаря этому нет необходимости применять раствор мочевины на движках уровня Euro-4 и Euro-5.

Если сделать небольшое резюме, то хочется обратить внимание на то, что газовое оборудование на дизеле способствует решение следующих основных задач:

• сокращение затрат на 15-25%;
• продление срока эксплуатации компонентов топливной системы (в особенности Common Rail) и ресурса силового агрегата;
• повышение крутящего момента и производительности на 25-30%;
• сокращение объемов СН, СО и твердых частиц в выпускных газах.

Говорить о целесообразности использования газодизеля на легковых автомобилях достаточно сложно. А вот на грузовиках, которые ежедневно наматывают немалое количество километров, установка газодизельного ГБО в любом случае будет выгодной. Популярность ГБО для дизелей будет увеличиваться одновременно с ростом стоимости солярки.

На российском рынке работает лишь несколько фирм, которые занимаются установкой газобаллонного оборудования на дизельные автомобили. В большинстве случаев в списке машин, которые пригодны для выполнения таких операций, самой компактной моделью была «Газель». Все остальные – грузовые автомобили.

Практически все предприятия предлагают системы, разработанные своими силами. Очень часто в их основе лежат комплектующие ГБО 2 поколения. Правда, есть также предложения на базе установок четвертого поколения. В состав системы обычно входят:

• трубопроводы;
• редуктор;
• датчики положения педали газа, распределительного и коленчатого валов;
• баллоны;
• форсунки;
• датчики температуры;
• электрическая проводка;
• блок управления с программным обеспечением.

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.