Как работает гбо. Газобаллонное оборудование автомобиля
Постоянное удорожание бензина заставляет владельцев машин все чаще интересоваться газобалонным оборудованием или так называемым ГБО. В этом материале мы расскажем о том, что такое ГБО в автомобиле, когда есть целесообразность его применения, а также какой экономический эффект от его установки.
Комплект газобалонного оборудования для установки в автомобиль (тороидальный балон)
Под газобаллонным оборудованием подразумевается комплект технических средств и агрегатов, позволяющих использовать в качестве топлива смесь нефтяных сжиженных газов (пропан-бутана). При этом существует возможность переключения с традиционного топлива (бензина) на газ, что позволяет выбрать наиболее экономичный по расходу режим эксплуатации авто.
В состав газобаллонной аппаратуры входят следующие основные узлы:
- Баллон для газа емкостью от 40 литров. Различают стандартные цилиндрические модификации и тороидальные, которые могут быть размещены в нише для запасного колеса, что дает возможность сохранить полезный объем багажника.
- Венткоробка с мультиклапаном, включающим в себя расходный и заправочный клапана, контрольное устройство для определения уровня газа в емкости, заборную трубку. Конструкция этого узла позволяет предотвратить аварийную утечку газа и обеспечить отвод его паров из багажника.
- В салоне машины монтируется переключатель типа топлива, позволяющий выбрать газ или бензин.
- Клапан-фильтр, обеспечивающий очистку газовой смеси от имеющихся примесей.
- Электромагнитные бензиновые и газовые клапана, позволяющие отсечь подачу в камеру сгорания неиспользуемого типа топлива. Для двигателей инжекторного типа используется специальный эмулятор форсунок.
- Газовый редуктор, обеспечивающий поддержание требуемого давления подаваемого в камеру сгорания газа. Данный узел был специально разработан для установки на автотранспорте, поэтому его габариты и форма гарантирует простой монтаж под капотом.
- Редуктор-испаритель - обеспечивает переход сжиженного газа в газообразное агрегатное состояние, которое требуется для работы двигателя. Стоит отметить тот факт, что такой узел присутствует только в ГБО 1-4 поколения, в более новой аппаратуре (5 поколение) газ подается в камеру сгорания именно в жидком состоянии. Взамен него применяется регулятор давления, позволяющий поддерживать оптимальные параметры газовой смеси.
Поступающий из емкости (баллона) газ проходит через мультиклапан и посредством магистрали высокого давления попадает в клапан-фильтр. На этом этапе выполняется очистка смеси от смолистых отложений и механических смесей, содержащихся в ней.
При включении перехода на газообразное топливо происходит отсечение потоков бензина, а газ поступает в редуктор-испаритель или регулятор давления (для ГБО 5). На этом этапе осуществляется снижение высокого давления смеси до нормативных параметров. Учитывая значительное понижение температуры, вызванное переходом топлива в газообразное состояние, обязательным считается подключение этого узла к системе охлаждения двигателя. Это позволит избежать обмерзание мембран и корпуса редуктора.
Благодаря вакуумметрическому давлению (разрежению) газ поступает через магистраль низкого давления непосредственно в карбюратор или в смеситель, который смонтирован между дроссельными заслонками и воздушным фильтром.
Особенности установки ГБО
Учитывая повышенную опасность, которой отличается любое газобалонное оборудование, его монтаж должен осуществляться только опытным исполнителем, имеющим соответствующий допуск. При этом, газовые баллоны должны проходить регулярную проверку и тарировку.
Учитывайте и то, что любое ГБО должно быть в обязательном порядке поставлено на учет в ГИБДД, в противном случае владелец может быть наказан штрафом, размер которого устанавливается правилами и законодательством.
Видео о ГБО в автомобиле
Поколения ГБО
На текущий момент на практике применяют 5 поколений ГБО, при этом, первые из них эксплуатируются в основном на устаревших машинах, установка на современные модели нецелесообразна в связи с большим расходом топлива.
- В аппаратуре 1 поколения используются механические устройства, управление которыми осуществляется вакуумным способом. Применяется на бензиновых карбюраторных двигателях.
- 2 поколение включает в себя такую же механическую аппаратуру с дополнительным электронным управляющим устройством. Устанавливается на инжекторные двигатели.
- Синхронный впрыск газа осуществляется аппаратурой 3 поколения. В различных модификациях используется и на карбюраторных, и на инжекторных автомобилях.
- Агрегаты 4 поколения обеспечивают последовательный распределенный впрыск газа, управление осуществляется при помощи электронноуправляемых электромагнитных форсунок.
- Наиболее современна и эффективна аппаратура 5 поколения, подающая в камеру сгорания газ в жидком состоянии.
Учитывая существующую стоимость сжиженного газа, применение ГБО для легкового и грузового автотранспорта оправдано, а также подтверждено экономическим эффектом.
Практика применения газобаллонного оборудования показала возможность экономить на топливе до 30% денежных средств. Но при выборе комплекта ГБО необходимо обращать внимание на ого особенности, так как для двигателей различного типа устанавливается определенный тип ГБО.
ГБО - это газобаллонное оборудование, устанавливаемое на автомобили для обеспечения возможности работать не только на классическом топливе как бензин, но и на газу. Тем более сейчас, когда цены на традиционное топливо (бензин или дизель) поднимаются чуть ли не ежедневно, популярность установки будет расти. Даже несмотря на то, что двигатель на газу на 100 км потребляет немного больше, чем бензин, дизель, за счет цен на газ, в конечном итоге затраты меньше. Даже если сейчас сравнить расценки на заправках, то за литр бензина приходится отдавать в среднем от 40 до 45 руб., за литр «солярки» минимум 43 руб.
Тогда же стоимость литра пропан-бутан или метана в среднем 18-20 руб. Как видим, получается экономия практически в 50%, с учетом немного больше расхода получается где-то 40-45% можно сэкономить на том же отрезке пути. Для дизеля экономия, безусловно, чуть меньше, почему читайте ниже. Но все равно в среднем можно сэкономить где-то до 25-30%.
Поэтому разберемся с тем, как работает ГБО, какие разновидности есть, в чем их основное отличие? Кстати, много вопросов касательно того, а можно ли устанавливать ГБО на дизель ? А почему нельзя? Оборудование то же самое. Единственно исключение это то, что для воспламенения солярки необходимо давление, а газ в таких случаях не горит. Поэтому ДВС будет работать постоянно на двух видах топлива, только в зависимости от разновидности оборудования и вида самого газа, пропорция может отличаться. К примеру, для запуска всегда используется порция дизеля, потом уже добавляется газ. Как правило, соотношение не превышает 50/50%, если работает на пропане. У метана больше возможностей, тогда же доля может увеличиться до 75%.
В целом, система достаточно сложная, как для дизеля, так и для бензина и представляет собой россыпь всевозможных деталей, включая механические (в зависимости от поколения) и электронные блоки. Все оборудование в конечном итоге подключается к ЭБУ, в простонародье «мозгам». Кстати, отличие дизельного ГБО от бензинового, в том, что в первом случае в комплект деталей прибавляется устройство для регулировки соотношения дизеля/газа.
Состоит газовое оборудование из следующих компонентов :
Редуктор-испаритель, предназначен для подогрева горючей смеси и испарения.
Газовый редуктор обеспечивает понижение давления газа при его «транспортировке» из баллона.
Электромагнитый газовый и бензиновый клапан-фильтр, два устройства устанавливаемые для перекрытия газовой магистрали в первом случае, при неработающем моторе. Второй устанавливается только на ДВС оснащенные карбюратором, где необходимо отсекать бензиновую магистраль при работе на газу. В инжекторах за это отвечает эмулятор форсунок.
Дозатора, а также смесителя.
Мультиклапан. Устройство по сути включающие в себя несколько клапанов и датчиков. Состоит из заправочного, расходного клапана, датчика уровня.
Венткоробка. В этом «агрегате» помещается мультиклапан, а сам короб при утечке газа, отводит испарения на улицу.
Переключатель топлива.
Емкости под топливо. Различают несколько разновидностей баллонов, в зависимости от используемого материала:
Стальные;
Легилированые;
Алюминиевые;
Композитные.
Виды баллонов под ГБО: сверху циллиндрической формы, снизу в виде таблетки
Кстати, используемый материал говорит о том или ином поколении ГБО. По внешнему виду, бывают как «таблетки», то есть в виде запаски и монтируемые в соответствующую нишу, а также цилиндрические.
Топливная магистраль.
Фильтр грубой и тонкой очистки.
Датчики давления и разряжения газа (МАП-сенсор).
Стрелкой отмечен MAP сенсор на Lovato 4-го поколения
Заправочное устройство.
Как работает ГБО?
Из бака под давлением газ «транспортируется» по топливоканалам. Распределение и проход газа производится через мультиклапан, через него также производится и заправка емкости с газом. Далее газ, в жидкой форме двигаясь по «трубопроводу», попадает в клапан фильтр, где очищается от примесей и прочих смолистых отложений.
Пройдя через фильтр, газ направляется в редуктор испаритель, откуда уже под меньшим давлением (с былых 16 атмосфер, до единицы) направляется дальше. Во время испарения, газ охлаждает редуктор. Кстати, для того чтобы редуктор не перемерзал и не перегревался, он соединяется с системой охлаждения ДВС.
Как работает ГБО
После понижения давления, топливо из редуктора по магистрали низкого давления направляется к дозатору и смесителю. Последний устанавливается зачастую между воздушным фильтром и дросселем. Имейте виду, что данный принцип работы характерен только для первого и второго поколения ГБО.
Работа ГБО на более ранних поколениях несколько отличается. Из баллона газ движется к редуктору, далее к фильтру первой очистки (грубой). Затем редуктор нагревает и понижает давление газа. Дальше топливо проходит через второй фильтр и попадает на рампу форсунок. Какую именно порцию газа подать на форсунки, определяет ЭБУ согласно полученных данных с датчиков. Для принятия «решений», принимаются к сведению показания: , . Газовый блок управления направляет импульсы, по которым форсунки открываются в определенной последовательности или по времени. Таким образом, фазируя впрыск и порции газа. Из форсунок газ попадает к впускному коллектору.
Виды и поколения ГБО
Газобаллонное оборудование, как известно, отличается поколениями, всего их насчитывается на текущий момент шесть. Итак, поколения ГБО:
1. I-поколение. Наиболее старое, здесь газ подается за счет разряжения в коллекторе. Подобные системы монтируются на карбюраторные ДВС, где за управление подачей газа отвечает вакуумный редуктор. Принцип работы в том, что при запуске двигателя в коллекторе создается разряжение, после чего в движение приходит мембрана на вакуумном редукторе и газ направляется к коллектору, через карбюратор.
Чуть позже появились электромагнитные клапаны, за счет чего редуктор начинал «гнать» газ раньше, не дожидаясь сигналов с самого коллектора. Сигналы изначально приходили с зажигания.
2. II-поколение. Ознаменовалось появлением инжекторов. Впервые был разработан и применен газовый смеситель, который размещается перед впускным коллектором. Применяются электронные дозаторы и редукторы, управляемые за счет сигналов с лямбо-зонда, ДПДЗ и ДПКВ.
3. III-поколение. Впрыск производится уже с помощью механических форсунок. Количество смеси формируется за счет показания датчиков, перечисленных выше, однако в этой версии к ним добавился датчик давления газа. Предусмотрели индивидуальную подачу газовой смеси в цилиндр, за счет дозирующих газовых инжекторов.
4. IV-поколение. Более совершенно, подача производится последовательно, параллельно, за счет установки электромагнитных форсунок. Их работа регулируется ЭБУ. Кроме того, при формировании «порции» газа учитываются показания давления газа, температуры топлива и редуктора, уровня разряжения в коллекторе. Таким образом, управление происходит за счет полученных данных со штатного ЭБУ. При этом блокируется подача бензина путем обрыва сигнала газовым ЭБУ на бензиновые форсунки.
Не стоит также забывать и о поколении 4+, где управление и работа, как газовых, так и бензиновых одновременна. В таких случаях, подача на бензиновые форсунки не прекращается, а только сокращается. Как правило, пропорция составляет 20/80%, где 80% соответственно газ.
5. V-поколение. Особенность в том, что горючка подается в жидком виде. Специально установлен газовый насос, нагнетающий и циркулирующий топливо по трубопроводу к форсункам под давлением. Отпала необходимость в охлаждении, а соответственно в редукторе-испарителе, так как были созданы специальные форсунки, позволяющие подавать жидкий газ в коллектор. То есть теперь, возможно запускать ДВС в любую погоду, непосредственно с газа.
6. VI-поколение. Последняя ныне версия подойдет не для каждого ДВС, а только для тем, где инжектор оснащается насосом высокого давления (ТНВД), то есть это ДВС с непосредственным впрыском.
ГБО 6
Принцип работы частично отличается, так как добавлено еще звено в роли блока клапанов. Сначала насос «гонит» топливо из баллона в блок клапанов, естественно минуя все необходимые системы очистки. Далее через ТНВД горючка подается на форсунки и оттуда уже в коллектор. За счет того, что в блок приходит две магистрали (бензин и газ), использования бензина не обязательное.
Заключение
В этой статье мы рассмотрели, что такое ГБО, как оно работает, а также его разновидности. В следующей разберемся с тем, действительно ли газ «убивает» мотор, а также рассмотрим другие возможные плюсы и минусы установки оборудования, как долго будет окупаться и кому лучше не ставить ГБО?
Самые новые модели газовых котлов характеризуются высокой мощностью и скоростью нагрева. Однако цены на них, мягко говоря, кусаются. Можно попробовать воспользоваться более экономным вариантом и поставить на старый котел новую автоматику либо исправить старую. Принцип работы и устройство автоматики газовых котлов отопления старого образца объясним в данной статье.
Котлы старого образца были произведены в соответствии с параметрами газа и особенностями системы отопления, которые были в ходу несколько десятков лет назад. Это, например, модели КЧМ, АОГВ. При этом их прочность дает возможность их эксплуатации еще долгие годы. А вот с автоматикой беда, довольно часто она выходит из строя. В такой ситуации есть три варианта:
- продиагностировать уже имеющуюся автоматику и заменить необходимые детали;
- оснастить надежный и качественный агрегат современной автоматической системой;
- приобрести новый котел.
Разница, разумеется, в цене вопроса, усилиях и времени владельца.
Рассмотрим наиболее дешевый вариант – устранение неполадок газовой автоматики на старый котел. Однако для начала разберемся, для чего вообще предусмотрена автоматическая система в теплоносителе.
Газовая автоматика позволяет регулировать и поддерживать необходимый уровень температуры теплоносителя, а также служит для автоматического прекращения подачи газа в нештатной ситуации. Установка автоматики на старый газовый котел позволит быть уверенным, что если пламя горелки погаснет, то через короткое время система сработает на то, чтобы прекратить подачу газа без вашего участия.
Внимание!
Автоматика, кроме регулирования и поддержания температуры на заданном уровне, обеспечивает безопасность использования отопительного прибора и позволяет экономить на расходе тепла.
Если вы захотите сменить автоматику, то учитывайте, что отечественные изготовители выпускают модели, которые подходят практически на любой старый теплоноситель. Импортную автоматику можно установить не на все. К тому же при установке зарубежной автоматики на газовые котлы старого образца могут работать не все ее функции – не позволят конструктивные особенности котла.
На заметку!Выбор автоматики для газовых котлов разнообразен. Наиболее популярной является система от итальянских производителей, например, SIT. Второе место по популярности удерживает американская автоматика (Honeywell). Велик выбор российских (САБК, «Орион») и украинских производителей («Факел», «Искра», «Пламя», АПОК-1).
Принцип работы автоматики на газовых котлах старого образца
Нередкими проблемами при отоплении помещения газовыми котлами являются затухание пламени в горелке и загазованность помещения. Происходит это по нескольким причинам:
- недостаточная тяга в дымоходе;
- слишком высокое либо слишком низкое давление в трубопроводе, по которому подается газ;
- угасание пламени на запальнике;
- негерметичность импульсной системы.
При возникновении данных ситуаций автоматика срабатывает на прекращение подачи газа и не допускает загазованности комнаты. Поэтому установка качественной автоматики на старый газовый котел – это элементарные правила безопасности при использовании его для обогрева помещения и подогрева воды.
Вся автоматика любой марки и любого производителя имеет один принцип работы и основные элементы. Отличаться будут лишь их конструкции. Старые автоматики «Пламя», «Арбат», САБК, АГУК и другие работают по следующему принципу. В том случае, когда теплоноситель остывает ниже установленной пользователем температуры, срабатывает датчик подачи газа. Горелка начинает подогрев воды. После достижения на датчике заданной пользователем температуры происходит автоматическое отключение датчика газа.
На заметку!При использовании современной автоматики удается экономить тепло до 30 %.
Автоматика старого образца энергонезависима, не нуждается в электроэнергии. Ее регулировка, подключение и отключение производятся человеком. Команды передаются с помощью электромагнитных импульсов.
Видео рассказывает как работает автоматика газовых котлов АОГВ, КСТГ.
Основные элементы автоматики
Основными элементами автоматики для газового котла являются:
- терморегулятор;
- клапан-отсекатель;
- датчик тяги;
- датчик пламени;
- трубка запальника;
- запальник;
- горелки.
Попробуем доступно объяснить, как работает автоматика для газового котла, разобрав его на основные элементы и рассказав об их функциях.
Газ проходит через газоочистной фильтр. Далее поступает на электромагнитный клапан, регулирующий подачу топлива на горелку. Рядом с клапаном расположены датчики температуры и тяги, контролирующие показатели и сигнализирующие о выходе их за допустимые нормы. Также в комплект автоматики для газовых котлов входит терморегулятор с сильфоном и штоком, предназначенный для настройки желаемой температуры. Для регулирования показателей используется специальная кнопка. При нагревании воды до заданной пользователем температуры срабатывает терморегулятор, подача газа к горелке прекращается, при этом запальник работу продолжает. При остывании воды на 10-15 градусов подача газа возобновляется. Горелка загорается от запальника. Запускается автоматика в работу ручным способом.
Датчики пламени и тяги
Датчики пламени и тяги работают по такому принципу. Датчик тяги реагирует на ухудшение дымовой тяги и передает импульс в систему контроля. Он расположен в дымовом колпаке. Оснащен пластиной из сплава двух металлов: железа и никеля. При ухудшении тяги дымовые газы накапливаются и разогревают пластину. Она деформируется, контакты при этом размыкаются, останавливается приток топлива в камеру сгорания. Когда температура уменьшается, пластина возвращается в свое обычное состояние.
По такому же принципу работает и датчик температуры. При нагреве воды в котле выше установленной температуры срабатывает рычажной механизм, и клапан регулятора температуры закрывается. Поступление газа прекращается, горелки гаснут.
При остывании воды сильфон датчика сжимается, срабатывает рычажной механизм, клапан регулятора температуры открывается, газ начинает поступать, и загораются горелки.
Наиболее частые неисправности автоматики и методы их устранения
Перед тем как настроить автоматику на котле, необходимо провести ее диагностику. Как правило, случаются серьезные неисправности, которые потребуют вмешательства специалиста. Регулировку также можно доверить газовых дел мастеру. Либо можно произвести ее собственноручно, ознакомившись с инструкцией по эксплуатации.
Внимание!Перед каждой сезонной эксплуатацией необходимо проверять работу датчиков безопасности.
Чаще всего засоряется фильтр, возникают проблемы с клапанами, из-за скачков напряжения перегорают датчики, обнаруживается утечка газа. Правильную очистку фильтра должен делать мастер. Замену электронных элементов можно попробовать произвести самостоятельно, внимательно изучив инструкцию по эксплуатации вашего котла.
Для того чтобы заменить датчик температуры, необходимо отключить газовый котел и остудить воду до температуры 40 градусов. Перекрыть поступление теплоносителя, снять ручку управления посредством откручивания винта. Далее демонтировать винт настройки РТВ. Вынуть сильфон датчика с опорной шайбой. Отвернуть накидную гайку термобаллона датчика. Установить термобаллон исправного датчика в рубашку котла и герметично закрутить. Установить сильфон датчика в гнездо трубы, установить опорную шайбу на сильфон, установить винт настройки РТВ и произвести настройку температуры.
Если же возникают проблемы с розжигом запальника, то одной из возможных ее причин является неисправность датчика тяги. В таком случае его необходимо демонтировать, продиагностировать, поверить контакты, прочистить, при необходимости заменить на новый.
Также частыми причинами, почему не зажигается запальник, могут быть:
- неисправность газового крана;
- засорение отверстия в форсунке запальника (прочистить его возможно проволокой);
- сильная тяга воздуха;
- низкое давление газа на входе.
При отключении подачи газа необходимо проверить дымоход (он может быть засорен), электромагнит, давление газа на входе в газовый котел.
Для диагностики и ремонта автоматики газового котла необходимо приглашать специалиста. Неумелые действия могут усугубить проблему и повлечь нежелательные последствия.
Для автоматики систем АГУК, АГУ-Т-М, АГУ-П наиболее частой проблемой является перегорание биметаллической пластины, которая используется в качестве чувствительного элемента.
В «Арбате» и «Орионе» заменить можно лишь термопару и датчик тяги, а также электромагнитный клапан (редко). Блок автоматики ремонту практически не подлежит. В «Арбате» часто ломается кнопка отключения системы.
Характерными проблемами для автоматики САБК являются повреждение мембран главного клапана, высыхание сальниковой набивки терморегулятора, в результате чего происходит утечка газа. Контролю подлежат импульсные трубки, биметаллические пластины, шариковые клапаны.
В заключение хочется еще раз подчеркнуть, что автоматика предназначена для поддержания работы отопительного оборудования в безопасном режиме. Поэтому она просто необходима владельцам газовых котлов.
В этом видео показано устранение неисправности автоматики котла АОГВ, пошаговый процесс сборки и тестирование результата.
ГБО или газобаллонное оборудование - устройства, которые устанавливаются на машину и позволяют использовать газ в качестве топлива. Использование газового оборудования на автомобиле позволяет снизить затраты на бензин и увеличить ресурс двигателя, сократить ремонты, а также снизить количество вредных выбросов. При ежедневных перемещениях в районе 100 км установка ГБО на авто окупается в течение 3 - 4 месяцев.
ЧТО ТАКОЕ ГБО
Многие автолюбители слышали о ГБО, но не знают расшифровки этого сокращенного названия. А все просто: так называют систему устройств, подающих газ из баллона в двигатель, то есть газобаллонное оборудование. Данная конструкция монтируется как вспомогательная, и ее наличие позволяет переключаться с бензина на газ. Рассмотрим схематически, что входит в состав этого самого ГБО в машине. Если максимально упростить перечисление: баллон, газовые трубопроводы и приборы, которые обеспечивают правильную подачу газа. Первый важный прибор на магистрали «баллон–мотор» – испаритель.
Он необходим для того, чтобы превратить сжиженный (жидкий) пропан в газообразное состояние при помощи тосола из системы охлаждения двигателя. За счет разницы температур газ испаряется и уже в таком виде попадает в газовый редуктор. Какую роль играет редуктор? Самую важную: помогает подавать газ в нужном количестве и контролирует давление. Последний отрезок трубопровода ведет к смесителю или рампе с форсунками (в зависимости от поколения ГБО). В системе предусмотрен газовый фильтр, ведь попадание механических частиц в цилиндры двигателя внутреннего сгорания недопустимо.
Также подсоединены манометры для контроля давления в баллоне и редукторе. В инжекторных машинах газобаллонное оборудование управляется отдельным электронным блоком. От него в салон выводится кнопка «газ/бензин». Это значит, что если установлено ГБО, штатная система питания также остается, и в любое время можно переключиться на бензин.
ИСТОРИЯ ГАЗОБАЛЛОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Пионером в газобаллонном оборудовании является Италия. Более 50 лет назад небольшие семейные компании на севере Италии начали осваивать производство компонентов для перевода бензиновых автомобилей на газ. Италия и по сей день является основным поставщиком газового оборудования на автомобили и новых газовых технологий.
В последнее время эту эстафету активно подхватили такие страны как Польша, особенно в области электроники, Турция, Китай и Литва. Помимо Италии, которая сегодня является страной с самым большим распространением газового оборудования на авто, много автомобилей с ГБО евро также появилась в Польше, России, Украине — Milano Ukraine, в странах Южной Америки, Индии, Китае и Австралии. Во многих из этих стран автопроизводители непосредственно на конвейере производят либо полностью газовые, либо двухтопливные (например, бензин и газ) автомобили.
Принцип работы ГБО
Газовое оборудование на авто работает на различных формах газа: сжиженной и газообразной. Чаще для работы используют сжиженный газ - пропано-бутановую смесь. Реже - сжатый природный газ (метан). Метановых заправок мало, поэтому баллоны со сжатым газом не пользуются популярностью. Как работает система ГБО? Газ поступает из баллона через фильтр к редуктору. Поскольку в баллоне он находится под давлением (около 16 атм), то по трубе он движется самотёком. Попадая в редуктор, сжиженный газ преобразовывается в пар - испаряется. Для этого редуктор снижает его давление и подогревает. Во время работы двигателя, для подогрева жидкого газа используется тепло от работы мотора. После редуктора пары газа проходят ещё через один фильтр и поступают в смеситель.
Во многих системах ГБО поступление в смеситель происходит через форсунки. Их количество соответствует количеству цилиндров - поршней. А их открытием руководит электронный блок управления. Подавая команды на форсунки, блок управления регулирует количество впрыскиваний и количество газа, которое поступает в камеру сгорания. Запуск двигателя и первые 20 - 30 секунд работы происходят на бензине. Как только редуктор прогреется, система управления газовым оборудованием автоматически включает подачу газа и его впрыскивание в систему сгорания.
При этом подача бензина автоматически выключается. Обратный переход на бензин происходит при снижении давления в трубах газа, то есть, когда газ в баллоне заканчивается. Кроме того, в системе управления есть возможность ручного переключения режимов «бензин - газ». Описанный принцип работы является схемой для сжиженного пропано-бутанового топлива. Для природного газа (метана) используется другая схема. Поскольку он является газом, то поступает сразу к газовым инжекторам и далее - в камеру сгорания без фильтра и редуктора.
Регистрация газового оборудования
Газовое оборудование необходимо регистрировать документально в соответствующих службах. Это утверждение справедливо и сильно ограничивает возможность установить ГБО своими руками. Дело в том, что для регистрации ГБО в Автоинспекции нужно предъявлять специальный сертификат и лицензию на право заниматься работами по установке такого газового оборудования. Получается, что самостоятельные вмешательства в конструкцию автомобиля недопустимы.
Среди автолюбителей не раз поднимался вопрос о том, что автомобиль с установленной, но не имеющей регистрации газовой системой питания, не может пройти ТО. Такие машины с ГБО отказываются ставить на учет или снимать с учета в ГАИ. Проблемы возникнут, но только при отсутствии соответствующих документов на установленное ГБО. Документы на ГБО на законных основаниях могут попросить также на газовой заправке, хотя на практике этого не возникает.
Сложности связаны с тем, что установка любых систем, а с 4-го поколения и выше особенно, потребует существенного переоборудования автомобиля. Для ГБО-4 нужно сверлить отверстия во впускном коллекторе для газовых форсунок, необходимо резать проводку к бензиновым форсункам, осуществлять подключение к датчикам автомобиля и т.д
Поколения ГБО
ГБО является технической системой, которая развивается и модернизируется. Поэтому на сегодня существуют 6 поколений газобаллонного оборудования. Они отличаются принципом подачи газа и способом отключения подачи бензина. На заметку: по большому счёту, все системы ГБО можно разделить на 3 основные группы и промежуточные гибридные типы между ними. Три основных системы ГБО - это: для карбюраторного (механического) впрыскивания топлива; для инжекторного распределённого впрыскивания; для непосредственного впрыскивания топлива в двигатель. Опишем шесть поколений оборудования - их действие и отличия. ГБО-1 - система с механическими блоками, которые устанавливают исключительно на карбюраторные двигатели. Их редуктор впрыскивает газ через форсунки при низком давлении внутри смесителя. Поэтому получил название «вакуумного».
Эта система имеет много недостатков и нареканий, не редки возгорания; ГБО-2 - система для карбюраторных и простых инжекторных двигателей, но модернизирована электромагнитным редуктором. Это позволило организовать подачу газа, он при различных значениях давления в смесителе, сделало более лёгким запуск двигателя, возможным «холодный» старт. Электромагнитный редуктор также дал возможность руководить выбором топлива кнопкой из салона авто; ГБО-3 - система для инжекторных двигателей, в которых редуктор оснащён контроллерами и работает в полностью автоматическом режиме. Он считывает показания датчика кислорода в выхлопных газах и по ним регулирует состав газовой смеси. Также редуктор имеет датчик температуры, который позволяет ему включаться только после прогрева. Ещё одно усовершенствование ГБО-3 - это эмуляторы форсунок. Они имитируют работу бензиновых форсунок, чтобы электронный блок не перевёл двигатель в аварийный режим. Эмуляторы форсунок убрали необходимость встраивать в систему отдельный бензиновый клапан. Системы газового оборудования первых поколений считаются устаревшими.
Среди трёх других наибольшую популярность получило ГБО-4, благодаря оптимальному сочетанию цены и качества его работы. Именно его предпочитают устанавливать большинство водителей. ГБО-4 - система для инжекторных двигателей. Усовершенствованием ГБО-4 являются газовые форсунки. Они берут на себя функцию впрыскивания газа в смеситель-коллектор. И избавляют редуктор от необходимости нагнетать давление для впрыскивания газа в смеситель. Количество форсунок соответствует количеству поршней-цилиндров. На каждой форсунке установлен контроллер, который руководит её работой - определяет количество впрыскиваемого газа и частоту впрыскивания. Здесь нет эмуляторов бензина, их функцию выполняет сам электронный блок. Он, блок управления, приостанавливает работу бензиновых форсунок и запускает газовые. При этом бензиновый блок продолжает работать без впрыскиваний бензина. ГБО четвёртого и последующих поколений являются системами периодической (циклической, фазовой) подачи топлива (газа). Такая подача позволила снизить расход сжиженного топлива.
ГБО последующих поколений, 5-го и 6-го, не работают на газообразном метане, поскольку используют исключительно сжиженный газ. В их конструкции сжиженное топливо поступает в камеру сгорания в жидком виде, минуя фазу парообразования. ГБО-5 - газ впрыскивается в виде жидкости, что получило название «жидкого впрыска». Его подают в камеру встроенные в баллон топливные насосы (аналогично системе подачи бензина). Для подачи жидкого топлива насос нагнетает давление до 5 атм. Для постоянного нагнетания давления в системе работает редуктор давления. Небольшое повышение давления предупреждает испарение жидкого газа при нагреве от работающего двигателя. Эта система легко заводится без бензина, без необходимости прогревать двигатель на бензине. Они также отличаются сниженным расходом газа и увеличенной мощностью. Редуктора-испарителя в ГБО-5 нет; ГБО-6 ставят на двигатели с непосредственным впрыском. Использует сжиженный газ. Система ГБО-6 состоит из бака, который подключается к магистрали подачи бензинового топлива. ГБО-5 и 6 - самые дорогие варианты установки газового оборудования на авто.
Особенности установки
Что учесть при установке газобаллонного оборудования на автомобиль? Редуктор - устройство, которое займёт место под капотом. Поэтому необходимо оптимально подобрать ему местоположение. Оно должно быть доступно для обслуживания - периодической замены фильтров. Крепить редуктор необходимо на раме автомобиля, его нельзя крепить на двигателе, по причине вибраций. Шланги для подведения тосола не должны быть выгнуты или заломлены. Шланги тосола подключаются к системе параллельно.
Тогда редуктору и радиатору печки тосол будет подаваться в равных количествах. Рядом с газовым баллоном не должно быть горячего глушителя и не должно быть вибрирующих деталей кузова. Форсунки газа располагаются как можно ближе к форсункам бензина. Смесь должна быть как можно ближе к свече - это гарантирует стабильность её горения. Однако установка ГБО требует профессиональных знаний, поэтому данный раздел - скорее помощь для контроля работ по установке газобаллонного оборудования на ваш автомобиль.
БЕЗОПАСНОСТЬ ГБО
Слово «газ» само по себе несет некую опасность, поэтому производители газовых систем уделяют огромное внимание безопасности своих систем.
Арматура газового баллона оборудована пожарным, аварийным и электромагнитными клапанами, а также клапаном, перекрывающим поток газа, в случае обрыва газовой магистрали. Под капотом автомобиля газобаллонная электроника моментально перекрывает подачу газа, в случае использования бензина или остановки двигателя машины.
Все компоненты ГБО проходят обязательную сертификацию и многочисленные испытания, подтверждающие их безопасность. Стандарты безопасности для газобаллонного оборудования на авто, устанавливаемых на вторичном рынке абсолютно идентичны стандартам газовых автомобилей, производимых автопроизводителями. Установив ГБО на авто, Вы можете быть уверены, что защищены так же, как и владелец газового автомобиля с установленным газовым оборудованием непосредственно на конвейере.
Существуют некоторые мнения об опасности использования газового оборудования на автомобиле. На самом деле – это не более, чем миф.
Преимущества ГБО
Газовое оборудование для автомобилей экономичнее, чем работа бензинового или дизельного двигателя. Оно сокращает расходы топлива и продлевает жизнь двигателя. Приведём описание основных преимуществ машин «на газу»: Машина с ГБО может передвигаться как на газу, так и на бензине. Сокращаются расходы на топливо. Улучшается качество езды машины: движется мягче, без рывков, стартует и разгоняется быстрее. Сокращается количество вредных выбросов. Это происходит благодаря более полному сжиганию топлива. Смесь пропана и бутана отличается высоким октановым числом (до 108), благодаря чему прогорает почти полностью, не оставляя выхлопных газов или других выбросов. На заметку: по данным проведенных исследований, процент сокращения вредных выбросов для карбюраторного двигателя составляет 2/3 или 70%. Для дизельного - половина или 52%. Так же к преимуществам ГБО можно отнести: увеличение ресурса работы двигателя, благодаря бережному отношению к мотору, боле полному сгоранию топлива, меньшему количеству нагара на цилиндрах; увеличение пробега машины без дозаправки; вместо одного бензинового бака в машине - два бака с двумя видами топлива. Перечисленные выше достоинства присущи системам ГБО, установленным в лицензированных проверенных мастерских, с использованием качественного сертифицированного оборудования. Также важно после установки ГБО своевременно делать технические обслуживание и менять фильтры. А именно - каждые 10 - 15 тыс. км. На заметку: первый после установки ГБО осмотр надо пройти раньше - уже через 1,5 тыс. км.
Недостатки ГБО
Существенные денежные траты на установку газовое оборудование на автомобиль. Его стоимость составляет несколько десятков тысяч. Кроме того, необходимо оформить установку дополнительного оборудования в ГИБДД, что также потребует затрат денег и времени. Снижение количества свободного места - актуально для автомобилей с небольшим багажником. Однако этот недостаток можно сделать неактуальным, если использовать выносную модель газового баллона, которая крепится снаружи корпуса и не занимает пространства внутри багажника, салона. Увеличение количества техосмотров и оплаты на их проведение. Повышенные требования к соблюдению техники безопасности - газ опаснее бензина. Установка нового оборудования аннулирует гарантии производителя. Поэтому она не всегда целесообразна для нового автомобиля на заводской гарантии.
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ГАЗОБАЛЛОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА АВТО
В настоящее время помимо традиционного и инжекторного газобаллонного оборудования на авто появились новые направления развития. Это дизельные газовые системы, так называемые газодизели. Иначе говоря — использование газа на дизельных автомобилях.
В таких системах ГБО газ подается в двигатель одновременно с подачей основного топлива — дизеля. Использование газодизельного оборудования позволяет существенно снизить затраты на топливо, особенно это актуально для использования на магистральных тягачах.
Вторым современным направлением является использование газа на бензиновых автомобилях с прямым впрыском бензина. На данных современных автомобилях бензиновые форсунки установлены непосредственно в камеру сгорания двигателя. ГБО под прямой впрыск, которое может быть установлено на данные машины, также использует одновременную подачу газа и бензина.
Еще одним современным направлением является углубление связей между газовыми и автомобильными системами управления. Современное газобаллонное оборудование умеет общаться со штатными автомобильными контроллерами через системы передача данных по определенным протоколам, что позволяет информировать водителя, например, через бортовой компьютер о возникших неполадках или сбоях в работе газобаллонного оборудования.
Повышение ценника на АЗС на бензин и дизельное топливо вынуждает автомобилистов задумываться о способах экономии на поездках. Одним из решений дано проблемы является использование различных альтернатив жидкому топливу. Приходится изучать устройство ГБО 4 поколения, чтобы перевести своего железного коня на потребление газа.
Производители в нашей стране и за рубежом предлагают потребителям пятое поколение ГБО, однако, автолюбители отдают предпочтение проверенной временем системе предыдущей версии. Это связано не только с дороговизной более новой системы, но и с ее ремонтопригодностью, обкатанностью в разных ситуациях.
Основной задачей использования газобаллонного оборудования является подача смеси газообразного топлива и воздуха в рабочие цилиндры ДВС.
Современная газовая установка 4 поколения может быть установлена на различные типы транспорта:
- легковой автомобиль;
- грузовики;
- микроавтобусы;
- общественный транспорт;
- коммерческие авто и пр.
На рынке можно обнаружить два основных типа систем:
- Компримированная (КПГ). Используется сжатый природный газ (метан CH 4).
- На сжиженном нефтяном газе (ГСН). В комплектах применяют по отдельности или смеси из пропана и бутана (C 3 H 8 и C 4 H 6 соответственно).
Принято считать, что более опасным окажется метан. Даже небольшое количество этого химического вещества способно у человека вызвать быстрое отравление, слепоту, удушье и пр. Молекула газа мельче, чем у ГСН, поэтому для нее требуется более толстостенные и высокогерметичные газопроводы, емкости и пр.
Основные принципы работы
Так как работает ГБО 4 поколения в комбинированном режиме топливо+газ и в монотопливном цикле (исключительно бензин или исключительно газ), то автомобилисты могут самостоятельно выбирать предпочтительный вариант езды в конкретный момент. Эта особенности делает систему весьма популярной среди автовладельцев легковушек.
Имеется также режим автоматического переключения между типами топлива. Конструкторы разработали довольно небольшую по габаритам панель управления. В ней присутствует светодиодная подсветка, где по индикаторам можно узнать о количестве топлива в емкостях .
Зачастую монтаж панели осуществляется с левой стороны около рулевой колонки. Эта зона эргономична для комфортных манипуляций.
Использование индикаторов
Инженеры предусмотрели на панели 4-го поколения ряд из 4 зеленых индикаторов, завершающийся одним красным огоньком. Данный элемент был перенесен и в 5-е поколение.
Ориентироваться в сигналах просто. Следует лишь учитывать важные факторы:
- один горящий зеленый огонек соответствует примерно 10 л газа;
- десятилитровой порции газового топлива хватает на 200 км пути в среднем;
- загоревшаяся красная лампа свидетельствует об ограничении запаса хода в 40-70 км;
- при горящем красном светодиоде стоит отправиться на заправку поскорей.
Присутствует отдельный красный светодиод, который либо потух, либо функционирует в моргающем режиме. В первом случае – авто работает на газу. При моргании ДВС сжигает только бензин и ожидается автоматическое переключение на газ.
Загорается красный светодиод при старте, когда машина потребляет бензин. После выхода в рабочий температурный режим спустя некоторое время происходит переход на сжиженное топливо.
Стоит учитывать, что когда газовое оборудование 4 поколения имеет возможность работы в комбинированных режимах, то это свидетельствует о повышенной надежности системы и о дополнительной надежности двигателя. Немаловажным фактором служит удлиненный пробег транспорта, обеспечиваемый благодаря заправленным нескольким типам топлива .
Актуальным газовый транспорт является для небольших населенных пунктов, где присутствует риск заправки некачественным топливом или АЗС располагаются достаточно далеко. Сами автовладельцы признают, что машины с газовыми аппаратами мало угоняют. Достаточно водителю изъять коммутатор и авто не заведется ни на бензине, ни на газе.
Когда в машине присутствует мотор с достаточно дорогой системой впрыска, включающей катализатор, то внедрение ГБО позитивно отразится на расходе и объективно продлит эксплуатационный период катализатора.
Важно знать, что газовые установки 4-го поколения актуально монтировать на автомобили, удовлетворяющие нормам экологичности не ниже Евро-3 по вредным выбросам, так как там присутствует импульсный тип впрыска для смеси топлива и воздуха, выполняемый по командам контроллера обособленного управленческого блока.
ЭБУ считывает и формирует данные процессора, отправляя управленческие импульсы. Последние помогают открывать форсунки для впрыска газа и блокируют аналогичные форсунки для поступления бензина. Опирается система на определенный тип данных, к которым относятся:
- текущая температура, которую имеет редуктор;
- актуальное газовое давление;
- температура поступаемого газа.
Во время эксплуатации уровень давления газа может существенно понижаться. В подобной ситуации газобаллонное оборудование в автоматическом режиме будет закрывать и блокировать работу газовых форсунок, а параллельно открывать и давать работу бензиновым аналогам.
Схематическая работа ГБО и его устройство
Обязательными атрибутами газобаллонного комплекта являются составляющие:
- мультиклапан;
- емкость для хранения сжиженного газа;
- модуль для подготовки и впрыска топливной смеси в цилиндры.
Монтаж мультиклапана осуществляется на горловую часть баллона. Его используют для обеспечения заправки емкости и для контроля расхода топлива при газопотребляемом цикле. Мультиклапан состоит из элементов:
- расходный клапан (выпускной);
- заправочный клапан (впускной);
- аварийный клапан (используется для быстрого сброса давления);
- аналоговый индикатор наполненности емкости;
- заправочный отвод для топлива.
Необходимость аварийного клапана заключается в том, что он помогает перекрывать выходной канал, если газовый расход резко возрастает. Такой фактор проявляется, например, когда повреждаются отводные трубопроводы на двигатель.
Модуль подготовки и распределения газа обладает следующей конструкцией:
- Топливная рампа с рабочими жиклерами.
- Очистные фильтры.
- Редуктор.
Для пропановых конструкций применяют одноступенчатые редукторы, а для метановых систем актуальны двухступенчатые аналоги. Благодаря данному узлу осуществляется перевод топлива из жидкой фазы в газообразную. Дополнительной функцией двухступенчатых моделей служит понижение выходного давления.
Стартовать моторам, имеющим смешанные топливные системы, предпочтительней на бензине, чтобы снизить влияние детонации. Использовать для этого можно и газ, но делать это стоит лишь в экстренных ситуациях.
Частый старт на газу способен приводить в негодность редукторы. Встроенная в них диафрагма получает высокие перегрузки при заводе мотора из-за высокого давления. После пуска на бензине повышается рабочая температура, и автоматика переводит работу на газ. Пониженное давление вынуждает автоматику переводиться на жидкое топливо, при этом водителю подается звуковой сигнал.
Работа четвертого поколения ГБО не допускает во входном канале хлопков, появляющихся в системах, некачественно синхронизируемых с мехподачей. Это позволяет снизить риски работы на ДВС с пластиковыми коллекторами.
После монтажных работ потребуется обеспечить качественную настройку зажигания. Это связано с тем, что у газа существенно выше октановое число, при сравнении с бензином. Газовый блок нуждается в более раннем зажигании, что отражается в большем угле опережения.
Стоит учитывать, что существенно улучшить работу ГБО позволяет использование специальных свечей зажигания. Однако, и на классических СЗ ДВС будет работать. Настройка при этом выполняется за счет внедрения электронных вариаторов.
Система 4-го поколения позволяет осуществлять модернизацию и тюнинг. Для этого задействуют чип-тюнинг мотора. Благодаря оптимизации удается сбалансировать температурный рабочий режим, при котором будет автопереключение подач топлива.
Позитивные характеристики
К преимуществам ГБО 4-го поколения по сравнению с более ранними модификациями относятся факторы:
- формируется максимальная мощность благодаря четкой дозации топлива и оптимальным пропорциям смесеобразования;
- устраняются рывки ДВС, работа происходит плавно без лишнего трения и исключены хлопки, характерные для предшествующего поколения;
- сгорания топлива происходит в большей мере, что приводит к повышению экологичности, соответствию нормам Евро 3/4, при минимальной потере мощности на 1+2%;
- конструкторы позаботились о внедрении уникальных разъемов, которые не перепутаешь при монтаже, что упрощает и ускоряет сборку;
- благодаря аппаратной диагностики и программному сопряжению 4-е поколение отлично устанавливается на современные авто.
В любом городе легко найти мастеров, которые помогут с настройкой и решениями технических вопросов с данным оборудованием. Ценник на него доступен большинству пользователей.
При работе могут ухудшаться рабочие показатели ДВС по следующим причинам:
- сломался редуктор;
- сбились настройки дозатора или редуктора;
- фильтр эксплуатировался долго и забился, что привело к снижению подачи топлива;
- в зимней период понижена температура газовой смеси.
Стоит учесть, что в холодное время мотор может потреблять переобагащенную смесь. Происходит это из-за сниженной температуры.