Дизельный двигатель на газ – ГБО на дизельный двигатель | Можно ли дизель перевести на газ метан или пропан? Принцип работы газодизеля

Газодизельный двигатель — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 января 2015; проверки требуют 8 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 января 2015; проверки требуют 8 правок.

Газоди́зельный дви́гатель — двигатель внутреннего сгорания, сконструированный на основе дизельного двигателя (или переделанный из дизельного двигателя), топливом в котором является природный газ (метан) или сжиженные углеводородные газы (пропан—бутан).

В конструкцию добавляется топливная аппаратура (испаритель и подогреватель газа, газовый редуктор, смеситель газа с воздухом; баллоны, если двигатель используется на транспортном средстве). Так как температура воспламенения от сжатия газовоздушной смеси составляет около 700 °C (дизельное топливо воспламеняется при 320—380 °C) топливный насос высокого давления и форсунки сохраняются, в цилиндры двигателя подаётся «запальная» доза дизельного топлива (около 15-30 % от обычного, до переделки). Переделанный двигатель также сохраняет возможность работы на дизельном топливе.

Возможна конструкция, когда на переделанный дизельный двигатель устанавливается система зажигания (со свечами зажигания), тогда газовый дизель превращается в газовый двигатель, работающий по циклу Отто. В этом случае возможность работы на дизельном топливе отсутствует.

В СССР работали опытные тепловозы ТЭ4 и ТЭ1^г (1952—1960 гг.), в качестве основного топлива использовался генераторный газ, получаемый из каменного угля. Газогенератор находился в дополнительной тепловозной секции.

В настоящее время выпускаются комплекты топливной аппаратуры для переделки на газ двигателей грузовых автомобилей и тракторов.

Газодизельные двигатели применяются также на компрессорных газоперекачивающих станциях (перекачивание природного газа по газопроводам), там, где есть избыток газа, а доставка дизельного топлива в отдалённые районы затруднена.

История дизельных автомобилей ГАЗ

Дизельные двигатели считаются идеальным вариантом для коммерческого транспорта — при больших значениях крутящего момента и неплохих мощностных характеристиках они расходуют намного меньше топлива, чем их бензиновые аналоги. При этом в силу своих конструктивных особенностей дизели имеют большую надежность и долговечность. Среди их недостатков можно назвать немалый уровень шума, а также значительную вибрационную нагрузку, влияющую на комфортабельность транспортного средства. Кроме того, без дополнительного оборудования дизели выбрасывают намного больше вредных веществ в атмосферу.

Ведущие автомобильные инженеры смогли решить эти проблемы в конце 70-х годов. Именно в это время появились первые образцы современных легковых дизелей, а также агрегаты для коммерческого транспорта, которые были достаточно мощными и надежными, а также соответствовали экологическим нормам. В начале 80-х годов дизели распространились по всему миру — исключением не был и завод ГАЗ.

Первым серийным грузовиком ГАЗ с дизельным мотором стал автомобиль ГАЗ-4301. Он был разработан в соответствии с техническим заданием, поставленным правительством. Программа дизелизации грузового транспорта набирала обороты — мощными моторами на тяжелом топливе уже оснащались автомобили КамАЗ, некоторые модели ЗИЛ, а также КрАЗ и КАЗ. Наибольшим «белым пятном» был завод ГАЗ, который сосредоточился на выпуске техники с карбюраторными моторами среднего объема.

Дизельный грузовик ГАЗ-4301

Первые образцы дизельных грузовиков ГАЗ были показаны еще в середине 80-х годов, однако они были вынуждены отправляться на доработку в связи с наличием замечаний от чиновников высшего ранга. Серийный ГАЗ-4301 мог появиться еще в 1984 году, когда он был показан на сельскохозяйственной выставке в качестве своеобразного концепт-кара. Однако его судьба сложилась иначе, и реализацию проекта пришлось отложить.

Интересно, что первый дизельный автомобиль ГАЗ увидел свет только после распада СССР — его поставили на конвейер в 1992 году. До этого периода было выпущено небольшое количество грузовиков, собранных по обходной технологии — в основном их предоставляли для опытной эксплуатации в крупнейшие колхозы и некоторым строительным организациям. Двигатель для автомобиля не стали разрабатывать самостоятельно — вместо этого предпочтение отдали лицензионному силовому агрегату. Мотор ГАЗ-542 был разработан австрийской компанией Steyr. Как и большинство дизелей этого производителя, он имел воздушную систему охлаждения. Она делала его дешевым в производстве и простым в обслуживании, однако существенно снижала надежность транспортного средства — особенно, в экстремальных условиях эксплуатации.

При объеме в 6,23 литра этот шестицилиндровый агрегат развивал 125 лошадиных сил — достойный показатель даже в сравнении с карбюраторными моторами, устанавливавшимися на другие модели ГАЗ. Несмотря на внешнюю схожесть с автомобилем ГАЗ-3307, дизельный грузовик кардинально отличался от него многими деталями. В частности, на ГАЗ-4301 применялась модернизированная тормозная система с двумя раздельными контурами, усовершенствованная главная передача и новый карданный вал. Рама была значительно усилена — в сочетании с повышением крутящего момента, вызванным установкой дизельного мотора, это позволило повысить грузоподъемность до 5 тонн. В салоне устанавливалось регулируемое водительское кресло и обновленный отопитель. Отличия затрагивали многие компоненты автомобиля — даже колеса у бензиновой и дизельной версии не были взаимозаменяемыми.

Поскольку шестицилиндровый дизельный двигатель считался достаточно мощным и не слишком экономичным, на его базе был создан новый мотор, получивший название ГАЗ-544. Его четыре цилиндра имели совокупный рабочий объем, равный 4,15 литров, а мощность достигала 85 лошадиных сил. Двигатель предназначался для грузовика ГАЗ-3306 с грузоподъемностью в 3 тонны. Однако опытная эксплуатация показала, что такой агрегат имеет слишком малую мощность для эксплуатации машин в сельском хозяйстве и строительстве. Кроме того, динамика ГАЗ-3306 была слабой как для городских условий, так и для междугородних трасс. Интересный факт — безнаддувный дизель воздушного охлаждения устанавливался на малосерийную модификацию ГАЗ-66. Ее планировалось использовать в сельском хозяйстве в качестве универсального самосвала, а также передавать в пограничные военные части, которым был необходим внедорожный грузовик средней грузоподъемности. Однако по аналогичным причинам автомобиль также сняли с производства. Интересный факт — двигателем ГАЗ-544 должно было оснащаться второе поколение ГАЗ-66. Однако военные отказались от этой машины в связи с малой минной защищенностью бескапотной кабины.

В 1994 году была осуществлена попытка создать модернизированный грузовик с лучшими динамическими параметрами. Двигатель ГАЗ-544 был оснащен турбонаддувом, в результате чего его мощность повысилась до 115 лошадиных сил. Модель получилась достаточно удачной — в период с 1996 по 1997 год дизельные грузовики полностью вытеснили из модельного ряда бензиновые аналоги. Однако производство собственных дизелей было признано нецелесообразным с экономической точки зрения, и в 1997–2001 году дизельные грузовики на 3–5 тонн были сняты с производства.

ГАЗ-3309 с дизельным двигателем

В 2001 году было принято решение о закупке дизелей Минского моторного завода. Агрегат объемом 4,75 литра развивал 122 лошадиные силы — это позволило устанавливать его на автомобиль ГАЗ-3309 с грузоподъемностью 4,5 тонны. В дальнейшем мотор претерпел ряд модернизаций — его экологический класс повысили сначала до Евро-2, а в настоящее время выпускается двигатель Евро-4 с мощностью 119 лошадиных сил. Подобные агрегаты устанавливаются на грузовики ГАЗ-3309 современного образца.

Параллельно с дизелями большого объема на заводе ГАЗ использовались и компактные моторы, изначально созданные для легковой техники. Сотрудничество с компанией Steyr было продолжено в конце 1990-х годов, когда руководство завода решило приобрести лицензию на производство дизеля объемом 2,1 литра. Его устанавливали на Газели, Соболи и другие модели коммерческого транспорта, относящиеся к легкому классу. Мощность силового агрегата составляла 110–120 лошадиных сил в зависимости от конкретной модификации.

Кстати, мотор, получивший название ГАЗ-5602, планировалось устанавливать на «Волгу» в таксомоторной версии. Однако легковушки были выпущены малой серией и особенной популярностью не пользовались. Коммерческий транспорт с дизельным двигателем также не занимал первые места в рейтингах продаж. Необычная конструкция двигателя в виде моноблока без отдельной головки послужила причиной сложности его ремонта и обслуживания. В результате было принято решение отказаться от производства моторов ГАЗ-Steyr. Некоторое время выпускалась пятицилиндровая модификация дизеля, которая развивала 142 лошадиные силы. Ее планировали устанавливать на перспективные пикапы и внедорожники «Атаман», однако проект был закрыт в связи с низкой рентабельностью и отсутствием спроса на опытные автомобили.

В 2010 году началась новая эпоха дизелизации автомобилей ГАЗ. Руководство компании заключило соглашение с одним из наиболее крупных производителей дизельных двигателей — концерном Cummins. Первым плодом сотрудничества стали автомобили Валдай и ГАЗ-3309, оснащенные моторами ISF 3.8L. Они развивают 152 лошадиные силы, что значительно превосходит возможности дизелей Steyr и ММЗ. Среди значительных плюсов силового агрегата Cummins можно назвать превосходную надежность, небольшой вес и соответствие экологическому классу Евро-4.

Дизельные Газели-Бизнес на испытаниях

Вторым автомобилем, получившим новый дизельный двигатель, стала Газель-Бизнес — для нее был приобретен силовой агрегат Cummins ISF 2.8L мощностью 120 лошадиных сил. Впоследствии он практически без изменений перешел под капот Газели-Некст, а в 2015 году была разработана его новая модификация с мощностью 150 лошадиных сил и увеличенным крутящим моментом. Кроме того, к производству готовится и новейшая версия двигателя, соответствующая экологическому классу Евро-5.

Однако руководство компании ГАЗ приняло решение о возвращении под капоты транспортных средств отечественных агрегатов. На современные автомобили ГАЗ-3309, Валдай, а также «Газон-Некст» устанавливаются двигатели ЯМЗ-534. При рабочем объеме четырех цилиндров в 4,4 литра они развивают мощность, равную 150 лошадиным силам. Среди преимуществ российских моторов, разработанных в сотрудничестве с австрийской компанией AVL, можно назвать огромный ресурс, надежность, ремонтопригодность и малую чувствительность к качеству топлива.

Стоит также вспомнить, что в истории дизельных двигателей ГАЗ находилось место и для различных экспериментов. В частности, еще в 60-х годах на грузовики устанавливали импортные моторы на тяжелом топливе — однако тогдашний уровень развития промышленности и инженерии в Советском Союзе не позволял начать серийное производство подобной техники. В 70–80-х годах на среднетоннажные грузовики ГАЗ устанавливались экспериментальные дизели, которые впоследствии нашли свое применение в различных моделях ЗИЛ, КамАЗ, КрАЗ, КАЗ и других заводов. В 90-х годах на технику завода, выпускаемую мелкими сериями, устанавливались силовые агрегаты, произведенные ведущими зарубежными предприятиями — Steyr, Deutz, Magirus, Hino, Nissan, Mercedes-Benz. Однако наиболее удачным вариантом из импортных силовых агрегатов стали моторы Cummins.

Современные дизельные моторы ГАЗ — это высокотехнологичные силовые агрегаты, которые обеспечивают длительную экономичную эксплуатацию коммерческого транспорта. По своим параметрам они не уступают двигателям наиболее популярных зарубежных аналогов:

Параметры	Cummins ISF 2.8L (Газель Некст)	Ford Transit 2.2 TDCi	Mercedes OM 646 DE22LA (Sprinter Classic)	Mercedes CDI OM 651 (Sprinter New)	ЯМЗ-534 (Газон Некст)	Hyundai HD 78	Isuzu NQR 75
Мощность, л.с.	120–150	125–155	109	88–163	149	140	175
Крутящий момент, Нм	270–330	350–385	280	220–360	490	380	419
Расход топлива на 60 км/ч, л/100 км	8,5	9,3	9,1	8,2	13,6	15,6	18
Номинальный ресурс, тыс. км.	500	450	500	500	700	600	650

 

Дизельные моторы, устанавливающиеся на автомобили и спецтехнику ГАЗ, отличаются очень высоким ресурсом, причем в пределах указанного пробега они не требуют серьезного ремонта. Кроме того, если периодичность обслуживания у зарубежной техники составляет 10–20 тысяч километров, то для автомобилей ГАЗ она равна 30 тысячам километров — это является серьезным преимуществом для российских перевозчиков, фермеров и представителей других профессий, которые не могут обойтись без грузовых автомобилей.

Какой мотор выбрать — бензиновый, дизельный или на газе? — журнал За рулем

29 мая 2017 года

При выборе двигателя всплывает масса вопросов: бензиновый, дизельный или работающий на газе? Атмосферный или с турбонаддувом? У каждого варианта свои плюсы и минусы.

Прочность якорной цепи равна прочности ее самого слабого звена.

Поговорка старых английских шкиперов

Бензиновый двигатель

Его правильнее называть двигателем с искровым зажиганием. Почему? Хотя бы потому, что производители топлива в некоторых странах добавляют в бензин до 20–24% этилового спирта. Таким образом, двигатель можно назвать бензоспиртовым.

Примерно до середины прошлого века в системе питания таких моторов властвовал карбюратор, а мощность, в основном, зависела от рабочего объема. В настоящее время карбюраторы вымерли, а современников я бы условно разделил на несколько групп:

• безнаддувные двигатели со впрыском во впускной трубопровод (их еще называют атмосферными моторами)
• двигатели с непосредственным впрыском
• наддувные двигатели
• двигатели с непосредственным впрыском и турбонаддувом.

Приблизительно в таком же порядке у этих двигателей растут и показатели технических характеристик, но одновременно уменьшается надежность.

Атмосферный мотор Renault

Старый добрый атмосферник фирмы Renault. Один из самых надежных и беспроблемных двигателей на нашем рынке. Сердце многих Логанов, Сандеро, Ларгусов и Дастеров.

Старый добрый атмосферник фирмы Renault. Один из самых надежных и беспроблемных двигателей на нашем рынке. Сердце многих Логанов, Сандеро, Ларгусов и Дастеров.

Безнаддувные двигатели с распределенным впрыском топлива во впускной трубопровод просты по конструкции. Они имеют надежную систему управления. Модификации с регулированием фаз на впуске и выпуске обеспечивают неплохие показатели по литровой мощности (это отношение мощности мотора к его рабочему объему в литрах). Современные двигатели рабочим объемом 1,6 л выдают мощность порядка 125–130 л.с. Улучшить удельные показатели (ту же мощность, снимаемую с единицы рабочего объема) можно только повышением частоты вращения коленчатого вала до 7–8 тыс. об/мин, но это требует создания уже совсем другого, «околоспортивного» двигателя, а также усовершенствованной трансмиссии. Например, еще в начале 1990-х Honda разработала двигатель объемом 1,6 л, который выдавал 160 л.с. Но с современными экологическими нормами о нем лучше даже не вспоминать.

GDI — Gasoline Direct Injection

ГБО на дизельный двигатель

Дизельный двигатель – это поршневой двигатель внутреннего сгорания, разработанный более века назад. Бензиновые и дизельные двигатели имеют ряд различий, но взаимозаменяемы. Среди легковых автомобилей дизельные двигатели по степени распространения несколько уступают бензиновым. Но в остальных сферах дизель безжалостно доминирует.

Дизельный двигатель – это поршневой двигатель внутреннего сгорания

Дизельный двигатель имеет КПД, доходящий до 40-50%, что несколько выше бензиновых двигателей внутреннего сгорания (их коэффициент полезного действия не доходит и до 30%). Обычно дизельный двигатель имеет высокий крутящий момент и более экономичен. Но дизельный двигатель не может развивать высокие обороты, сам двигатель тяжелее.

В России на дизельных двигателях ездит огромный процент крупных пассажирских и грузовых автомобилей. Также он часто применяется на морских судах.

Дизельный двигатель не только более экономичен, его выбросы менее вредны. Топливо, используемое в дизельном двигателе, более безопасное, оно не испаряется и не накапливается в закрытых пространствах. В двигателях Дизеля не используется искровая система зажигания.

Дизельные двигатели очень перспективны даже с учетом своих недостатков, и совершенствование их конструкции активно продолжается и сегодня.

Преимущества дизельного двигателя:

1. Может работать на сырой нефти. Но это в теории.
2. Хороший крутящий момент на низких оборотах.
3. Маленький расход топлива по сравнению с бензиновыми.
4. Дизельный двигатель более долговечен.
5. Более экологичен.
6. Искра для воспламенения топлива не нужна, двигатель не глохнет, вода не страшна.

Дизельный двигатель имеет массу преимуществ

Недостатки дизельного двигателя:

Удаление царапин на кузове автомобиля без покраски.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

Читать далее >>

1. Плохо работает при низких температурах, требует особого дизельного топлива, которое не густеет, либо установки обогрева двигателя или сигнализации.
2. Не любит высокие обороты.
3. Больше шумит и вибрирует.
4. На литр объема можно получить меньше мощности, чем у бензиновых.
5. Дорог в ремонте и обслуживании. Масло менять необходимо в два раза чаще, оно должно быть очень хорошего качества.
6. Дизельный двигатель и автомобиль с ним дороже на 10-20 процентов бензинового.
7. Для запуска дизельного двигателя требуется мощный и заряженный аккумулятор.
8. Дизельный двигатель нужно долго прогревать и нельзя сразу глушить, особенно, если двигатель турбированный.

Помимо общеизвестных поршневых двигателей, встречается еще роторный дизельный двигатель. Роторный дизельный двигатель имеет в своей конструкции трех- или пятигранный ротор, за счет него производится вращательное движение.

Роторный дизельный двигатель имеет массу преимуществ, по конструкции он проще, его КПД выше, при меньшем размере он способен дать больше мощности, крутящий момент вдвое выше. Роторный дизельный двигатель совершает полный цикл работы всего за один оборот ротора.

Помимо общеизвестных поршневых двигателей, встречается еще роторный дизельный двигатель

Роторный дизельный двигатель появился достаточно давно, но дорог в производстве и ремонте, его срок службы же значительно меньше, чем у поршневого двигателя. Однако его технологические недостатки очень скоро будут устранены, поскольку конструкция такого двигателя идеально подходит для создания экономичных гибридных автомобилей.

Установка ГБО на двигатель Дизеля

В последние годы владельцы экономичных дизельных двигателей столкнулись с неприятной российской действительностью. Цены на дизельное топливо в некоторых регионах нашей родины начали уверенно догонять и даже перегонять цены на бензин. Экономии никакой, единственный вариант сэкономить на автомобиле с дизельным двигателем – установить на него ГБО. Цены на газ так активно не растут, и он всегда остается дешевле дизельного топлива и бензина. Ездить на газе выгоднее в 1,5-2 раза.

Оборудовать дизельный двигатель ГБО не так просто, как бензиновый. Существует два основных способа установки ГБО.

Первый вариант. Переоборудование дизельного двигателя для ГБО

Это самый простой, но очень кардинальный вариант перевода легкового или грузового автомобиля на газ в качестве топлива.

После установки ГБО вернуть двигатель обратно на дизельное топливо будет невозможно

Вернуть двигатель обратно на дизельное топливо будет просто невозможно. Дизельное топливо воспламеняется при температуре в 300-400 градусов Цельсия, а вот у газа она начинается с 700 градусов Цельсия. Поэтому требуется переработка системы зажигания, питания и других систем.

Переделки будут выглядеть следующим образом:

• Вместо форсунок устанавливается комплект свечей зажигания.
• Газовые форсунки или дозатор устанавливаются во впускной коллектор.
• Степень сжатия двигателя уменьшается для работы на топливе с более высоким октановым числом (пропан, бутан -110, метан -120). Для этого в камере сгорания двигателя убирается весь «лишний» металл, и устанавливаются металлические прокладки.

Плюсы переработки в газовый двигатель:

1. Серьезно увеличится ресурс.
2. Двигатель станет давать меньше выбросов, его использование не так вредно для окружающей среды.
3. У двигателя повысятся крутящий момент и мощность.
4. Двигатель будет работать тише.
5. Отсутствие детонации.

Минусы переработки в газовый двигатель:

• Ездить можно будет только на газе.
• Сложность настройки и регулировки.
• При установке на легковой автомобиль баллон будет занимать значительное место.

В легковом автомобиле газовый баллон занимает значительное место

• Могут возникнуть сложности с запуском в сильные морозы, но это характерно и для простого дизельного двигателя.
• Автомобиль придется чаще обслуживать: сливать конденсат, менять газовый фильтр и так далее.

Второй вариант. Газодизель и принцип его работы

Обычное газобаллонное оборудование не подходит для использования во многих современных дизельных двигателях. Это связано с отличием их системы зажигания от бензиновых двигателей – они работают без искры.

Выходом из положения является установка газодизеля с распределённым впрыском топлива. Двигатель будет работать сразу на двух видах топлива: дизельное топливо будет использоваться для поджигания смеси, затем двигатель будет работать на газе. В двигателе необходимо поддерживать постоянный топливный баланс, в него должны попадать и газ, и дизельное топливо. Этим процессом управляют различные датчики, электронный блок управления комплектом ГБО постоянно отслеживает ситуацию и вносит свои коррективы в работу. Он поочередно подает сигналы на газовые форсунки и на двигатель, обеспечивающий подачу дизельного топлива.

Самым эффективным видом газа для дизельного двигателя является метан.

Для дизельного двигателя самым эффективным видом газа является метан

Дизельное топливо можно разбавлять метаном в процентном соотношении 1 к 4. Для сельской, деревенской и другой техники это еще один плюс – метан можно получить из любых органических соединений очень простым способом. В случае, если использовать пропан, то дизельного топлива понадобится сжигать в два раза больше. А метан дешевле пропана. Однако в некоторых регионах нашей страны метан мало распространен, и заправки будет найти непросто.

Газодизельные двигатели давно известны в России. Еще во времена Советского Союза они производились массово для грузовых автомобилей.

Топливо может подаваться механическим насосом высокого давления или более современной системой подачи топлива Common Rail, которая соответствует нормам Евро 4.

Плюсы газодизеля:

1. Возможность ездить на двух видах топлива.
2. Даже с учетом того, что дизельное топливо будет сгорать вместе с газом, вредных выбросов будет очень мало.
3. Ресурс двигателя и срок службы масла увеличатся.
4. Никакой детонации.

Минуты газодизеля:

• Сложность настройки и регулировки.

У газодизельного двигателя имеются как плюсы, так и минусы

• При установке на легковой автомобиль баллон будет занимать значительное место.
• Этот метод дороже по установке и оборудованию.

Цена установки комплекта ГБО на автомобили с дизельными двигателями значительно выше, чем на автомобили с бензиновыми двигателями. Устанавливать дизельный двигатель на легковой автомобиль практически нецелесообразна из-за высокой его стоимости. А вот для грузовых, специальных автомобилей, строительной и сельскохозяйственной техники установка ГБО — серьезный способ сэкономить.

Можно ли поставить комплект ГБО на турбированный двигатель

Турбированный дизельный двигатель ничем не отличается от своего атмосферного собрата. Процессы в них происходят одни и те же. Установка ГБО на турбированный дизель ничем не отличается от установки на его атмосферную версию.

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.

Принцип работы ГБО

Газ в сжиженном состоянии (метан в виде газа) проходит через мультиклапан и попадает в магистраль высокого давления. Там он проходит фильтрацию через газовый фильтр и попадает в редуктор-испаритель (просто редуктор для метана) и через дозирующее устройство или форсунки попадает в камеру сгорания. В ней он или мешается с соляркой, или сгорает как газ — в зависимости от способа установки ГБО. Процессом управляет электронный блок управления ГБО: основываясь на показаниях датчиков, он вносит коррективы по количеству смеси, ее качеству и зажиганию.

Установка и настройка комплекта ГБО на дизельные двигатели — процедура сложная, и выполнять её необходимо у профессионалов.

Автор: А. Копылов

Газодизель на метане | Газ в моторы

Что лучше экономическая эффективность газового двигателя или возможность ездить где угодно без проблем на традиционном дизельном топливе ? Теперь нет необходимости выбирать.

Двухтопливные газодизельные двигатели позволяют реально экономить на дизельном топливе 25-30% денежных средств , там где есть возможность заправиться газом и смело ехать туда где нет АГНКС.

Что такое газодизельный двигатель и как он работает ?

Двухтопливный газодизельный двигатель — является обычным дизельным двигателем, на который установили дополнительные устройства для работы с газовым топливом.

В двухтопливном газодизельном режиме в двигатель подают два топлива – основное дизельное (но в существенно меньшем количестве) и дополнительное — замещающее газовое. При этом основное дизельное топливо играет роль «запальной» дозы для воспламенения интегральной газовоздушной топливной смеси.

Запальное топливо необходимо для поджигания газовоздушной смеси. Метан имеет существенно более высокую температуру самовозгорания, чем дизельное топливо и поэтому сам он воспламенится в обычном дизельном цикле не может.

Именно по этому, для реализации газодизельного режима в конце такта сжатия в цилиндры подается некоторое количество дизельного топлива, которая и поджигает газо-воздушную смесь, поступившую на такте впуска.

Газодизельный двигатель может работать только на дизельном топливе, но не может работать только на газу.

Какую экономию я смогу получить ?

Степень замещения дизельного топлива газовым является важнейшим показателем работы двигателя в газодизельном режиме от которого и зависит экономия Ваших финансовых средств.

Величина степени замещения может колебаться в достаточно для метана широких пределах от 50% до 85%. Конкретные значения зависят от вида топливной аппаратуры исходного двигателя, совершенства используемой газодизельной системы и да же от манеры Вашей езды.

Запуск двигателя и его работа в режиме малых нагрузок осуществляется практически на чистом дизельном топливе, так как в таком режиме очень трудно подобрать устойчивые параметры подачи газа.

Далее с ростом нагрузки идет участок наиболее благоприятный для газодизельного режима, степень замещения газом дизельного топлива на этом участке максимальна и может достигать 85%. Однако в целях предотвращения закоксовывания распылителей дизельных форсунок приходится отставлять некоторое потребление ДТ для их охлаждения.

Когда двигатель выходит на полную мощность и максимальные обороты, то возникает опасность детонации и автозажигания и системе управления газодизелем приходится уменьшать его подачу.

Не менее важным, для экономии Ваших финансов является так называемый газовый фактор, показывающий сколько нм3 газа понадобится, что бы заместить 1 л дизельного топлива.

Дизельный двивгатель практитчески во всех режимах работает с большим избытком воздуха, поэтому газ поступающий в двигатель очень сильно разбавлен воздухом, ниже предела возгорания. Поэтому, сгорание газо-воздушной смеси происходит только в зоне горения капель дизельного топлива, остальной газ просто выбрасывается с выхлопными газами.

В идеальном случае для замещения 1 л ДТ достаточно всего 0,9 нм3, но в реальной жизни из-за несовершенства процесса сгорания газовый коэффициент в газодизельно может принимать значений 1.1-1.3 л/нм3

 

  Для практических расчетов можно использовать гарантированную степень замещения в 60% для двигателей работающих в штатном режиме и газовый коэффициент 1.2 ( для замещения 1 л ДТ потребуется 1.2 нм3 газа). Большие степени замещения возможны, особенно при правильном стиле вождения, но не гарантированны. 

 

Величина Вашей экономии высчитывается как разница между затратами на 100 км пробега на дизельное топливо до конвертации двигателя и затратами на уменьшенное количество дизельного топлива и затратами на приобретение газового топлива.

 

Как именно осуществляется конверсия в газодизель?

Перевод дизельного двигателя в газодизельный режим не потребует вмешательства в сам двигатель и осуществляется с выездом наших специалистов к Вам на предприятие на всей территории РФ .

В входной тракт забора воздуха перед турбиной устанавливаются газовые инжектора, которые впрыскивают газ по сигналам поступающим от управляющего компьютера. Такая схема подачи топливного газа имеет следующие преимущества:

• пожаро-взрыво безопасность, так как газ в любых режимах сильно разбавлен воздухом в концентрации ниже чем НКПРП и не может поддерживать самостоятельное горение
• Вращение турбины обеспечивает абсолютно однородную воздушно-газовую смесь
• Отказ одного или нескольких газовых инжекторов не имеет отрицательных последствий для двигателя, а ощущается просто как снижение тяги

Ограничение подачи дизельного топлива осуществляется методом эмуляции или ограничения сигнала педали газа.

Контроль тепловых режимов работы газо-дизельного двигателя осуществляется по показаниям термопары, установленной в за выходом из горячей части турбины.

Для желающих углубится. Вводный урок по газодизельным технологиям из обучающего курса по ГДК «Триоль» :

 

 

Пример установки нашей системы TRIOL на седельный тягач SCANIA R380 с большим количеством фотографий и пояснений

 

Изменятся ли характеристики двигателя в газодизельном режиме ?

При установке газодизельной системе изменениний в режиме работы двигателя не происходит. Степень сжатия, максимальное давление цикла, давление наддува и температура выхлопных газов остается на том же уровне.

Поэтому, основные характеристики двигателя : мощность, максимальный момент, кривая зависимости момента от оборотов двигателя, шумность, температура выхлопных газов в газодизельном режиме НЕ ИЗМЕНЯЮТСЯ !

В основном справедливость этих утверждений проверяется на практике по отзывам водителей ТС, что газодизельная машина везет свой вес, выходит на гору на той же передаче. что и дизельная и т.п. Однако, иногда, удается провести натурные испытания конвертированных газодизельных двигателей на моторном стенде и утверждения о неизменности характеристик в газодизельном режиме тоже подтверждаются.
Проверка на моторном стенде газодизельного двигателя CUMMINS KTA50

Экологические преимущества газодизельного двигателя

Двигатель работающий в газодизельном режиме обладает более совершенными экологическими характеристиками чем двигатель работающий на дизельном топливе.

Однако, степень уменьшения эмиссии экологических вредных веществ сильно зависит от режима работы двигателя и степени замещения дизельного топлива газовым.

По данным Еропейской ассоциации газомоторных транспортных средств при уровне замещения 50% дизельного топлива газовым ( метаном ) достигается следующее уменьшении эмиссии вредных веществ:

 

Еще можно почитать о газодизеле наши статьи :