Какие виды газового оборудования на авто?

Первые силовые агрегаты, работающие за счет сгорания газового топлива, появились ранее бензиновых образцов. Но, тем не менее, были вытеснены на долгие годы этим аналогом, так как устройство газового мотора уступало по уровню мощности бензиновому.

Сегодня же эта проблема решена, газовый двигатель внутреннего сгорания является особой разновидностью моторов, работающих по принципу теплового цикла Отто. Для приведения в действие сложного устройства используется газообразное топливо.

Газовое оборудование на авто: характеристики, конструкция, правила установкиПоколения ГБО: виды, устройство, принцип работы, производители

Большая часть газового оборудования, устанавливаемого на современных автомобилях, функционирует за счет сжиженной смеси пропан-бутан. Но есть и установки, работающие на метане или ином газообразном сырье.

Принцип работы двигателя на сжиженном газе

Классические модели транспортных средств оснащаются силовыми агрегатами на дизеле или бензине. При установке газового двигателя, работающего на сжиженном топливе, наблюдается улучшение работы ДВС. Так, например, запуск мотора в холодное время года улучшается при использовании пропан-бутана.

Помимо этого, рабочие циклы внутри блока цилиндров характеризуются большей устойчивостью и равномерностью горения, чем при работе на бензине/дизеле. Главное преимущество работы на сжиженном веществе – чистота топлива.

В его составе занижено количество окислов металлов, серы и прочих вредных примесей, негативно сказывающихся на функционировании мотора.

Обратите внимание!

При переоборудовании бензинового мотора на газовое топливо учитывайте, что сжиженное вещество характеризуется меньшей плотностью, поэтому показатель расхода увеличивается. К примеру, машина на сжиженном газе пройдет 0.8 того пути, который она смогла бы преодолеть, используя бензин.

Также в сжиженном газе нет свинца, который добавляется производителями в бензин для улучшения некоторых его свойств. Таким образом, газовые двигатели, использующие сжиженное топливо, более долговечны в эксплуатации.

В процессе работы газовая топливная система производит меньшее количество нагара, углеродных образований внутри цилиндров. Эксперты отмечают, что сжиженная газовая смесь характеризуется высшим октановым числом, чем бензиновое топливо. А, значит, степень сжатия подобного вещества выше, поэтому возрастает и уровень КПД силового агрегата.

Принцип работы автомобильного мотора на сжатом газе

Конструкторы двигателей для автомобилей предлагают варианты устройств, функционирующих на сжатом газе – природном метане, который среди аналогичных видов топлива характеризуется наивысшей степенью экологичности. Перевести транспортное средство для работы на метане можно двумя способами:

  • Доукомплектовать машину специальным ГБО;
  • Установить заводскую метановую силовую установку.

Обратите внимание!

Массового серийного выпуска автомобилей, функционирующих исключительно на газообразном сырье, ведущие автоконцерны не осуществляют. Выпуск подобных автомобильных комплектаций представлен лимитированными линиями, но в Россию официально такие модели не завозятся. Разница в стоимости, если сравнивать с традиционными бензиновыми, в среднем составляет от 150 000 до 200 000 рублей.

Эксперты рекомендуют устанавливать на бензиновые модели дополнительное газобаллонное оборудование для автомобиля любого поколения (с 1 по 5), работающее параллельно с бензиновой цепью. Емкости для содержания метана выполняются в виде цилиндров с округлыми концами и отличаются от традиционных баллонов бытового пользования.

Оборудование для авто изготовляется из высокопрокатного стального сплава, характеризующегося большим ресурсом прочности и устойчивости к механическому воздействию. Принцип работы подобной системы позволяет всего за несколько минут перейти из работы на одном типе топлива на другой без остановки работы силового агрегата.

Сейчас производители газового оборудования автомобилей предлагают новинку – баллон металлокомпозитного образца, главные отличия – это меньшая масса и увеличение срока службы без переосвидетельствования (в среднем 5 лет). По техническом нормам емкости для ГБО должны успешно переносить уровень давления, превышающий рабочий показатель в полтора раза.

Процедура перевода дизельного агрегата в режим использования газообразного топлива требует некоторых модификаций в конструкции мотора. Для работы на метане необходимо изменить уровень сжатия. Для разных машин этот процесс выполняется различными способами, главные среди которых:

  • Фрезеровка поршневого элемента;
  • Установка прокладки под ГБЦ;
  • Замена поршневого комплекта;
  • Укорочение шатуна.

Как правило, специалисты прибегают к методу фрезерования поршней. Помимо изменения степени сжатия внутри агрегата, необходимо вмонтировать систему впрыска нового топлива, включающую специальные форсунки и искровое зажигание.

Только после установки этих дополнительных комплектующих систем дизельный автомобиль сможет использовать газ в качестве топлива. В завершение процедуры монтажа газовой установки на дизельном транспорте монтируется система управления газовым двигателем, представленная функциональным электронным блоком.

Некоторые производители известных транспортных средств предлагают уникальные заводские модели авто с метановыми моторами. К их числу относят немецкие компании Opel, BMW, Volkswagen, Mercedes-Benz.

Примером подобного лимитированного продукта считается VW Passat Variant Ecofuel Sportline. Схема работы силового агрегата этой машины полностью построена на использовании природного газа – метана. Объем двигателя упомянутой модели составляет 1.4 л, а уровень производительности достигает показателя в 150 л. с.

Конструктивные особенности газобаллонного оборудования

Главное отличие в двигателе внутреннего сгорания, использующего газообразное горючее, от бензиновых и дизельных аналогов заключается в повышенном уровне сжатия.

Такие установки уменьшают износ конструктивных элементов автомобиля, характеризуются экономичностью в обслуживании и эксплуатации за счет низкой себестоимости добываемого сырья. Автомобили отечественного производства можно доукомплектовать газовым оснащением, вмонтировав ГБО.

Схема конструкции переоборудованного дизельного силового агрегата на работу с газом такая:

Читайте также:  Как осуществить аварийный запуск?

Компоненты оборудования для работы авто на газе

Поколения ГБО: виды, устройство, принцип работы, производители

Монтаж газобаллонного оборудования выполняется с четким соблюдением технологических норм и стандартов безопасности, поэтому эксперты рекомендуют доверить эту процедуру профессионалам.

Специализированные сервисные центры по завершению установки предоставляют владельцу авто гарантию на качество проделанной работы и безопасность эксплуатации. Конструкция ГБО для бензинового автомобиля включает следующие компоненты:

  • Газобаллон с необходимыми комплектующими элементами, предназначенными для безопасной заправки топливом, а также подачи оного в мотор;
  • Газопровод с дополнительными деталями, соединяющий баллон и двигатель;
  • Редуктор давления, преобразующий высокий уровень давления газообразного вещества до нужного показателя в рабочем моторе;
  • Устройство для выбора горючего вещества: дает возможность переходить из использования бензинового топлива на работу на метане или ином типе газообразного горючего;
  • Смеситель, участвующий в процессе получения горючей смеси.

Дизельный силовой агрегат, работающий на газообразном горючем, включает такие дополнительные компоненты:

  • Емкость для хранения газообразного горючего;
  • Клапан;
  • Редуктор давления;
  • Газовая форсунка;
  • Дизельная форсунка;
  • Устройство для переключения;
  • Датчик оборотов;
  • Электронная система управления.

Сравнительный анализ работы ДВС на разном топливе

Автомобильные силовые установки, использующие в рабочем состоянии различное горючее, в целом работают по общему принципу, поэтому владельцы личного транспорта могут с легкостью переоборудовать ДВС, сделав устройство газовым или же гибридным.

Система питания, подающая газ, монтируется специалистами как на легковые модели, так и машины с большой грузоподъемностью. Каждый из видов топлива для мотора внутреннего сгорания имеет плюсы и минусы, поэтому, принимая решение о переоснащении машины, следует провести сравнительный анализ каждого из них.

Преимущества бензинового агрегата:

  • Более высокие показатели мощности мотора, что обеспечивает быстрое увеличение скоростного режима и улучшению динамику;
  • Износ клапанов происходит медленнее, так как жидкое топливо удаляет с них гарь, вызывающую нарушение контактов в работе с седлом и прогорание. Таким образом, бензин повышает срок эксплуатации силового агрегата;
  • Потребление этого горючего ниже, чем газообразного (в среднем на 15%).

К существенным недостатком бензиновой установки эксперты относят дороговизну упомянутого топлива, низкие качественные характеристики, ускорение износа цилиндров, вредные выхлопы и прочие вещества, выделяемые в атмосферу. Преимущества газового двигателя такие:

  • Продукты, выделяемые в процессе сгорания газообразного горючего, не содержат вредные компоненты (свинец, сера, углероды), поэтому этот тип топлива более экологичен;
  • Высший показатель октанового числа;
  • Снижение рабочей нагрузки на блок цилиндров, что защищает их от преждевременного износа и повышает запас прочности мотора (в среднем на 15%);
  • Не выделяет продуктов горения, как бензин, поэтому замена технической жидкости в двигателе (масла) требуется реже (в полтора раза);
  • Дешевизна: учитывая стоимость бензина и дизеля, цена газа на заправках ниже почти в 2 раза, что понижает затраты на оплату топлива, несмотря на то, что расход газообразного горючего выше.

Решаясь установить газовое оборудование для автомобиля, учитывайте также минусы подобного оснащения:

  • Для установки требуется дополнительное пространство. Как правило, емкость для хранения газа монтируется в багажнике, поэтому его полезная площадь сокращается;
  • Дороговизна установки ГБО: стоимость монтажа системы зависит от класса двигателя автомобиля, который переоснащается. Помимо этого, необходимо оплатить услуги специалистов, выполняющих работу и покупку дополнительных комплектующих устройств;
  • Снижение мощности силового агрегата, поэтому скорость набирается медленнее.

Принимать решение в пользу установки ГБО следует с учетом того, как быстро установка окупится. Во-первых, при монтаже газа будьте готовы к более частой потребности посещения техцентра для ТО мотора. Система питания газом выделяет конденсат, который рекомендуется удалять через каждые 10 000 км пробега. Также после 100 000 км пробега заменяется мембрана редуктора.

Все достоинства газового оборудования раскрываются при установке подобного оснащения на дизельных автомобилях. Уровень сжатия в ДТ моторе выше, поэтому показатель КПД также возрастает, составляя 30-45%. Для работы системы необходимо регулирование давление газа, что возможно за счет установки специального оборудования.

В среднем переоборудование транспортного средства обойдется в 500-1000 условных единиц (с учетом цен на иностранное оборудование), поэтому процедура выгодна для тех автомобилистов, которые часто ездят на авто и преодолевают большие расстояния. Тогда ГБО окупиться быстрее, учитывая соотношение цен бензина и газа.

История развития ГБО, полная информация о поколениях

Несмотря на то, что нефть время от времени дешевеет, цены на топливо продолжают неуклонно расти. В поисках более дешевой альтернативы многие автолюбители переоборудуют свои транспортные средства на газ.

  • Со времени своего существования газобаллонное оборудование (ГБО), претерпело много изменений.
  • На сегодняшний день известно 5 поколений ГБО, однако следует учитывать, что первые три поколения по своим техническим и эксплуатационным характеристикам оставались далекими от совершенства.
  • Первыми, кто активно начал переоборудовать свои автомобили под газ, были водители маршрутных такси марки “Газель”.
  • Вслед за ними всё больше начали устанавливать ГБО и частные автовладельцы.
  • Хотя первые системы газового оборудования и были достаточно капризными, тем не менее экономия давала о себе знать.
  • Так как же развивалось ГБО и в чем заключается его эволюция?

По сути дела радикальных отличий между поколениям ГБО нет. Просто время от времени производители постепенно совершенствуют свои изделия, добавляя новые узлы.

Читайте также:  Что нужно для установки ГБО 2 поколения?

Взглянув на ситуацию более объективно, то версий ГБО получается три. Именно в них имеются конструктивные различия. Тем не менее между этими конструкциями имеются промежуточные варианты.

Традиционной системой питания двигателя автомобиля считается бензиновая. Эта система также модифицировалась. Сперва были только карбюраторы. Затем инжекторы с распределительным впрыском и непосредственный впрыск.

Поколения ГБО также отличаются принципами подвода газа к силовому агрегату.

Первое поколение ГБО :

С этого поколения началась эпоха газа как топлива для авто. В работе этой системы применяется пропан-бутан или метан.

Как и у бензиновой системы у газовой также имеется свой “бак”. Его функцию выполняет баллон, устанавливаемый в багажнике или салоне.

После заправки баллона газ по запорной аппаратуре поступает к испарителю, объединенному с охладительной системой. В испарителе газ трансформируется в пар. Затем на его пути стоит редуктор, дозирующий впрыск. Дозировка осуществляется исходя из степени давления во впускном коллекторе двигателя.

В метановой системе при движении от испарителя к редуктору происходит прогрев газа.

В первом поколении газового оборудования испаритель и редуктор были выполнены в виде раздельных блоков. В более поздних версиях эти два узла стали монтировать в едином корпусе. В редукторах первого поколения присутствовал вакуумный клапан. Его открытие происходило от появления во впускном коллекторе низкого давления (вакуума).

По этой причине первое поколение ГБО именовали “вакуумным”. От вакуумного клапана через карбюратор или специальный смеситель смесь подавалась к коллектору. К слову смеситель также монтировался отдельным узлом.

Такую систему подачи газа сложно назвать идеальной. В данной конструкции газ на пути к камере сгорания должен преодолевать большое расстояние.

По этой причине у владельцев вакуумного оборудования возникали частые проблемы с запуском двигателя. Зачастую сложно было запустить непрогретый двигатель, поскольку вакуумное давление было слабым.

Из-за этого в вакуумную систему монтировали так называемый “подсос”. Благодаря ему производилась прямая подача газа к двигателю. При этом образование бензиновой смеси прекращалось.

Среди недостатков первого поколения ещё можно отметить разгерметизацию системы при длительной эксплуатации. Из-за этого при старте мотора происходили хлопки. Даже были случаи возгорания.

Второе поколение ГБО :

Как уже говорилось выше между первым и вторым поколением ГБО не появилось радикальных отличий. Однако новшества и преимущества есть. Во втором поколении в редукторе появился модернизированный запорный клапан. В отличие от своего вакуумного предшественника он стал электромагнитным.

На тот момент это было настоящим техническим прорывом. У водителей появилась возможность выбора вида топлива. Для этого в кабине появилась специальная кнопка. С ее помощью можно переключать подачу бензина либо газа. Стал более облегченным “холодный” старт.

Благодаря своим изменениям, стало возможным использовать второе поколение ГБО на инжекторных двигателях.

Из недостатков второго поколения ГБО можно отметить изредка случающиеся хлопки, что создавало определенный дискомфорт при управлении автомобилем. Также эксплуатация второго поколения приводила к быстрому износу свечей.

Третье поколение ГБО:

В результате усовершенствования оборудования появилось третье поколение, где регулировка подачи газа стала автоматической.

В системе появился специальный контроллер, который снимал информацию с датчика кислорода. Исходя из этих данных контроллер определял, какое необходимо количество смеси для двигателя. Регулировка осуществлялась “шаговым” моторчиком.

Также на редукторе появился датчик температуры. Он блокировал работу ГБО при достижении редуктором необходимого нагрева. Все данные, необходимые для этой процедуры, прописаны в контроллере.

Третье ГБО стало соответствовать требованиям ЕВРО-2. Всё благодаря возможности получения информации с кислородного датчика. К недостаткам третьего поколения можно отнести заторможенную реакцию газооборудования на изменения скоростного режима. Также оборудование медленно осуществляет регулировку состава газовой смеси.

  1. Четвертое поколение ГБО :
  2. Оборудование четвертого поколения  еще можно назвать системой распределенного впрыска.
  3. Как и предыдущие версии ГБО четвёртое не обошлось без недочетов:

Это поколение стало новое вехой на пути эволюции ГБО. Эта версия представляет собой целый “букет” технических новшеств.

В редукторе поддерживается стабильное давление. На нем уже не лежит обязанность впрыска в коллектор. В данной версии ГБО для каждого цилиндра имеются газовые форсунки, к которым контроллера подводится отдельный шлейф. Команду форсункам на впрыск отдает контроллер.

  • двигатель немного потерял мощность;
  • быстрый износ выпускных клапанов и их седел;
  • немного возрос расход топлива, поскольку исчезла возможность запуска непосредственно от газа.

Пятое поколение ГБО :

Газ стал применяться не как в предыдущих версиях в качестве пара, а в жидком виде. Благодаря этому в системе поддерживается постоянное давление.

Среди ее преимуществ можно выделить следующие:

Работа пятого поколения основана только на пропан — бутане. Вся конструкция этой версии претерпела радикальные изменения.

Газовый баллон был оборудован насосом для подачи топлива, схожим по принципу работы с бензиновым.

Практика показала, что пятое поколение можно по праву назвать совершенной системой.

  • легкий запуск двигателя без использования бензина;
  • отсутствие редуктора;
  • отсутствие необходимости подключения к системе охлаждения двигателя;
  • значительное уменьшение расхода газа, сравнимое с объемом расхода бензина;
  • применение пластиковых трубок и полное отсутствие шлангов;
  • прирост мощности автомобиля.
Читайте также:  Какой принцип работы ГБО 5 поколения?

Несмотря на целый ряд преимуществ у пятого поколения ГБО имеются и свои индивидуальные недостатки. Оборудование этой версии крайне требовательно к качеству газа. Проблема весьма актуальна для отечественных заправок, где имеется риск получить газ с различными примесями.

Система фильтрации оборудования не способна задержать эти примеси, что приводит к быстрому выходу из строя насоса для подачи газа. Поскольку пятое ГБО рассчитано на работу только на пропан — бутане, использование в нем газа метан из-за его физических свойств становится невозможным.

Шестое поколение ГБО :

Известно о разработке и постепенном внедрении шестого поколения ГБО. По заявлениям разработчиков это революционная система при которой газ, как топливо, будет обладать всеми свойствами бензина:

  • достаточная мощность;
  • умеренный расход;
  • экологичность;
  • простота в обслуживании;
  • малое количество оборудования.

На отечественном рынке данное поколение ГБО не появилось, однако в Европе уже приступили к его производству. С полной уверенностью можно заявить, что газ становится альтернативой жидким видам топлива. Эксплуатация автомобиля на газу обходится в два раза дешевле при сохранении всех маневренных показателей. А если нет разницы, то стоит ли переплачивать.

Виды ГБО

Газобаллонное оборудование для автомобилей набирает популярность с каждым годом. Причина этого проста – установка ГБО на автомобиль делает его использование более эффективным и экономичным.

ГБО можно установить на любой автомобиль – грузовой и легковой, с карбюраторным и инжекторным двигателем. При этом бензиновая топливная система не нарушается и может использоваться попеременно с газовой.

Применение ГБО удобно для водителей. Но перед тем, как решиться на их установку, нелишним будет разобраться, какие газобаллонные системы существуют, и какая из них будет наиболее выгодна в вашей ситуации.

ГБО I поколения

Газобаллонные системы подразделяют на три типа (поколения). У каждого из них есть свои достоинства и недостатки, о которых следует знать подробнее.

  • Вакуумное управление;
  • Механический дозатор газа;
  • Вакуумный или электронный газовый редуктор.

Системы этого типа допустимы к установке на инжекторные и карбюраторные автомобили. Основные их преимущества – это простота конструкции и невысокая стоимость. Но есть и ряд недостатков.

При отрицательной температуре за бортом автомобиля с ГО 1 поколения запуск двигателя придется производить только на бензине. Переключение между видами топлива осуществляется вручную.

При работе системы во впускном коллекторе могут раздаваться хлопки, что часто тревожит водителей. Но основной недостаток систем этого класса – повышенный расход газа, по сравнению с бензином.

ГБО II поколения

От ГБО I поколения эти системы отличаются наличием электронного дозирующего устройства. Дозатор работает по принципу обратной связи с кислородным датчиком. Как и в предыдущем случае, установка систем допустима на автомобиль с любым типом двигателя.

Достоинства системы:

  • Уменьшение расхода топлива;
  • Простота конструкции;
  • Надежность системы;
  • Устойчивость впускного коллектора к хлопкам.

К недостаткам, как и в первом поколении, относятся недопустимость запуска двигателя на ГБО при отрицательных температурах и ручное переключение между видами топлива.

ГБО III поколения

Системы этого класса отличаются возможностью обеспечить синхронный распределенный впрыск газа. Впрыск производится дозатором-распределителем на электронном управлении, который регулируется с помощь сигналов от датчика кислорода.

Для лучшего распределения газа, форсунки системы монтируются у впускного клапана каждого цилиндра коллектора. На основании данных кислородного датчика, в газовой магистрали нагнетается избыточное давление, что и приводит к открытию форсунок.

Преимуществом систем ГБО 3 поколения стал уменьшенный, по сравнению с ранними версиями, расход газа. Недостатки остались те же, что и у систем 2 поколения, плюс более высокая стоимость за счет усложненной конструкции.

ГБО IV поколения

В системах данного класса усовершенствован электронный блок управления – он отслеживает время впрыска бензиновой системы и на основании этих данных определяет состав смеси. В ГБО 4 поколения использованы электромагнитные форсунки, которые устанавливаются у каждого цилиндра. По популярности системы этого класса на сегодняшний день лидируют, не смотря на ряд ограничений по установке.

Из преимуществ ГБО IV поколения стоит отметить автоматическое переключение между видами топлива и еще более сниженный, по сравнению с предыдущими моделями, расход газа. Основным недостатком, пожалуй, является невозможность установки системы этого типа на авто с системой впрыска топлива напрямую в цилиндр двигателя.

Остальные недостатки те же, что и у предшествующих поколений – ограничение на запуск двигателя на морозе и высокая стоимость.

ГБО V поколения

Данные системы рассчитаны на применение в любых автомобилях с двигателем инжекторного типа Евро-3, Евро-4, а так же системами диагностики OBD II и EOBD. Газовые баллоны систем ГБО 5 поколения оснащены топливным насосом, за счет чего газ поступает в цилиндры двигателя в жидком виде. Дозировку топлива и время впрыска определяет автоматический блок управления.

К 5 поколению систем ГБО производители смогли устранить проблему невозможности запуска двигателя при низких температурах. Немаловажными достоинствами стали сниженный расход газа и работу без потери мощности.

Ссылка на основную публикацию