Как газ попадает в двигатель
Многие автомобилисты давно уже пользуются газовым оборудованием в целях экономии. Но есть и противники использования пропан-бутана. Новичку непросто разобраться: типов и поколений ГБО довольно много, а о вреде и пользе ведётся много споров. Поэтому автолюбители должны знать, какие виды газового оборудования бывают, какое выбрать на свою машину, и стоит ли устанавливать газ.
Устройство газового оборудования автомобиля
Устройство газового оборудования примерно одинаково, независимо от поколения, и состоит из следующих элементов:
- баллон;
- заправочный клапан;
- мультиклапан на баллоне;
- топливная магистраль;
- фильтр для очистки газа;
- редуктор для перевода газа из жидкого состояния в газообразное и дозировки его подачи в двигатель;
- электромагнитный клапан для открытия или прекращения подачи газа.
В зависимости от модели оборудования, в эту схему могут включаться дополнительные элементы. Например, в ГБО 4 выпуска присутствуют специальные форсунки для впрыска топлива во впускной тракт.
Как работает газовое оборудование на автомобиле
Газ в баллоне находится под давлением около 15 бар . После открытия клапана он по магистрали через фильтр попадает в редуктор. Здесь давление понижается до 1 бар (5 и 6 поколение работают по-другому). Далее газ попадает во впускной тракт, где смешивается с воздухом и поступает в цилиндры. После чего принцип работы ДВС такой же, ка и на бензине.
Для правильного функционирования редуктора нужно, чтобы охлаждающая жидкость в системе была прогрета до +35-40 градусов . Тогда температура газа будет повышаться (изначально она около -70 градусов ), и он перейдет из жидкого состояния в газообразное. При достижении нужной температуры оборудование либо переключается на газ автоматически, либо вручную.
Виды ГБО на автомобиль
В зависимости от системы питания, на автомобиль могут устанавливаться разные поколения газобаллонного оборудования. Между 2-м и 6-м поколением ГБО конструктивно лежит такая же пропасть, как между карбюратором и инжектором мотором с непосредственным впрыском топлива.
2-го поколения
Самый простой вариант. Используется в автомобилях с карбюраторной и моноинжекторной системой питания. Хотя встречается и на инжекторных автомобилях, но это не самый лучший вариант.
Принцип работы газового оборудования второго поколения максимально прост. Газ, прошедший через редуктор-испаритель, подаётся в специальный смеситель, установленный до дроссельной заслонки. Двигатель всасывает газ вместе с воздухом: чем больше открывается дроссельная заслонка, тем больше смеси попадает в цилиндры.
хлопки и небольшие взрывы газа, скопившегося во впускном коллекторе (в основном на инжекторных автомобилях);
Регулировки постоянно нужно корректировать, а мощность двигателя заметно ниже.
3-го поколения
Переходной вариант, редко встречается на автомобилях. Основное отличие — наличие форсунок для впрыска газа непосредственно во впускной коллектор и шагового электромотора, который регулирует количество подаваемого газа.
Управление системой происходит на основании показаний кислородного датчика и датчика положения дроссельной заслонки. Поэтому на карбюраторных автомобилях 3 поколение ГБО не используется.
Схема устройства ГБО 3-го поколения
Недостатки этого типа оборудования:
- сложность регулировки;
- медленная реакция на изменение режимов работы двигателя.
Машина становится более вялой, мощность и приёмистость падают.
4-го поколения
Самое распространённый тип газового оборудования, который идеально подходит для автомобилей с инжектором. Газ под давлением впрыскивается непосредственно во впускной коллектор с помощью отдельных форсунок.
Управляет процессом отдельный блок. Он подсоединяется к штатной проводке ЭБУ. При переходе с бензина на газ бензиновые форсунки отключаются, вместо них начинают работать газовые. Переход с одного топлива на другое происходит мгновенно, практически не заметно для водителя.
Блок управления газовым оборудованием полностью опирается на показания тех же датчиков, что и штатный, бензиновый ЭБУ. Поэтому коррекция подачи газа происходит максимально точно и быстро, значит, расход газа и потери динамики минимальны.
Конструкция ГБО 4-го поколения
Из-за сложной конструкции 4 поколение ГБО дороже в покупке и установке. Но для инжекторных автомобилей с распределённым впрыском — это самый подходящий вариант.
5-го поколения
Используется только на автомобилях с современными системами непосредственного впрыска топлива в камеру сгорания. Технология относительно новая, поэтому таких автомобилей с ГБО довольно мало. Форсунки устанавливаются, как и бензиновые, не во впускной коллектор, а в головку блока цилиндров.
Газовый редуктор применяется. Для впрыска газа нужно большее давление, порядка 15-16 атмосфер . Чтобы обеспечивать постоянную величину давления, внутри баллона устанавливается электрический насос, подобный бензиновому. Газ не испаряется, а впрыскивается в жидкой фазе.
Устройство ГБО 5-го поколения
На автомобили с непосредственным впрыском топлива невозможно установить ГБО предыдущих поколений. Пятое поколение — дорогостоящее и требовательное к качеству топлива. Особенной чувствительностью отличается бензонасос, устанавливаемый в газовом баллоне.
6-го поколения
Шестое поколение — это эволюция пятого. Здесь из системы исключены отдельные газовые форсунки. Вместо них подача газа происходит сразу через бензиновые. Для этого под капотом устанавливается специальный согласующий модуль. Его задача — перекрывать подачу бензина, открывая газ, и наоборот. Он словно сводит две топливные магистрали в одну, попеременно их переключая.
Схема ГБО 6-го поколения
Какое газобаллонное оборудование для авто лучше выбрать
Принцип выбора простой: лучшее ГБО то, которое подходит конкретному автомобилю, точнее, его системе питания:
- Карбюраторные и моноинжекторные автомобили — 2 поколение. Производители: Attiker , Lovato .
- Инжекторные с распределённым впрыском — 4 поколение от компаний STAG , BRC , Lovato .
- Инжектор с непосредственным впрыском — 5 поколение. Производители: BRC , Lovato .
При выборе изготовителя надо поинтересоваться, легко ли найти комплектующие для обслуживания и ремонта в конкретном регионе, есть ли у мастеров нужное программное обеспечение для настройки ГБО конкретной фирмы.
Описание и назначение основных элементов. Принцип работы устройства и схема газобаллонной установки.
Схема газобаллонного оборудования наиболее распостраненного четвертого поколения
Основные элементы
Редуктор-испаритель. Элемент системы, предназначенный для подогрева пропанобутановой смеси. Он контролирует испарение, уменьшает давление до атмосферного. Конструкционно газовый редуктор представляет собой механизм, состоящий из нескольких последовательно соединенных камер. Друг от друга они разделены клапанами.
Клапан электромагнитный для газа. Механизм предназначен для блокировки топливного трубопровода. Это нужно в период простоя двигателя, после его переключения на автомобильный бензин. Клапан дополнительно оснащен фильтром очистки топлива.
Клапан электромагнитный для бензина. Этот механизм прекращает подачу автомобильного бензина в карбюраторных моторах, когда они функционируют на газовой смеси. Газовый блок управления исполняет аналогичную задачу в инжекторах.
Переключатель автомобильного топлива. Этот механизм обустраивают в салоне транспортного средства. Переключатели могут отличаться конструктивно. Некоторые варианты имеют подсветку, индикаторную шкалу, которая показывает, сколько в баллоне осталось газовой смеси.
Мультиклапан. Механизм располагается на горловине баллона. В его конструкции предусмотрены следующие клапана: скоростной, расходный, заправочный. Дополнительно мультиклапан оснащен заборной трубкой, измерителем уровня топливной смеси. Клапан скоростной при поломке трубопровода предупреждает газовую течь.
Венткамера. Этот компонент системы также расположен на горловине баллона. В коробку помещают мультиклапан. Основная функция этого элемента – отвод наружу газовых паров при возникновении в багажнике газовой течи.
Газовый баллон (специальная емкость для содержания сжиженного газа). Он может иметь торроидальную или цилиндрическую форму. Первый вариант предоставляет возможность размещать емкость с газом в нише, предназначенной для хранения запасного колеса. Согласно правилам техники безопасности при эксплуатации баллонов с газом емкость заполняется газовой смесью всего на 80% от ее максимальной вместимости.
Разбор деталей комплекта газобаллонного оборудования четвертого поколения: как выглядят детали устройства, зачем они нужны и как все работает
Принцип работы
Необходимо отметить, питание газовой смесью, исполнение всей газобаллонной системы предыдущих поколений значительно проще, чем конструкция бензиновой системы подачи топливной смеси.
Перевод транспортного средства для работы на газобаллонном оборудовании, его соответствующее переустройство выглядит таким образом. Предварительно в багажном, грузовом отделении, под днищем машины, на раме монтируют специальную емкость, предназначенную для заполнения газом. В двигательном отсеке (подкапотное пространство) устанавливают редуктор-испаритель, дополнительные устройства, функции которых связаны с подачей в мотор газовой смеси, и механизмы регулировки топлива.
Баллоны заправляются жидкой смесью пропана-бутана. Если давление соответствует атмосферному, топливо имеет газообразное состояние. Если давление выше атмосферного, газ преобразуется в жидкое топливо, которое при бытовых температурах может испаряться. Поэтому под сжиженный газ используются только герметичные емкости. Давление в них может составлять 2-16 атмосфер.
Газовые пары формируют давление, благодаря которому они подаются в газовый трубопровод повышенного давления. Заправка газового баллона и подача из него топлива в магистраль производится через мультиклапан. Для выполнения заправки дополнительно применяется специальное выносное приспособление.
Сжиженная газовая смесь направляется по трубопроводу и проходит через газовый клапан с фильтровальным элементом. Такая дополнительная фильтрация позволяет эффективнее очищать топливо от смолистых соединений, прочих примесей. Это устройство также предназначено для блокировки подачи газовой смеси при отключении зажигания, переключении рабочего режима двигателя на автомобильный бензин.
После фильтрации топливная смесь направляется в редуктор. Здесь давление газовой смеси падает до показателя, составляющего примерно 1 атмосферу. Снижение давления способствует испарению жидкой газовой смеси. При прохождении данного процесса редуктор активно охлаждается. Именно по данной причине его соединяют с системой охлаждения автомобильного двигателя. Подогретая охлаждающая жидкость в результате циркуляции по системе не дает редуктору обмерзать. В холодный период года рекомендуется производить запуск автомобильным бензином, а уже после предварительного прогрева двигателя стоит переводить его рабочий режим на газобаллонное оборудование. Данное требование предполагает выход мотора на рабочий температурный режим, а также подогрев охлаждающей жидкости до необходимой температуры.
После редуктора уже парообразный газ направляется в цилиндры мотора. В ГБ системе отсутствует деталь, схожая функционально с бензонасосом. Газовая смесь содержится в баллоне под определенным давлением, и поступает в редуктор автономно, дополнительная подкачка для этого не требуется. Благодаря этому система ГБО по конструкции значительно проще. А способность газа преобразовываться из жидкости в пар при изменении показателей температуры, давления еще больше сокращает количество элементов конструкции ГБО установок.
Специальный переключатель, установленный в автомобильном салоне, позволяет переключаться с бензина на газ и обратно. После выключения зажигания переключатель занимает нейтральное положение. Газобаллонное оборудование может быть наделено дополнительно функцией отключения подачи газовой смеси, если в автомобильном двигателе отсутствует искра.
Схема установки
- Емкость с газом (баллон)
- Мультиклапан
- Топливный трубопровод высокого давления
- Заправочное выносное приспособление
- Клапан для газа
- Редуктор-испаритель
- Дозатор топливной смеси
- Клапан для бензина
- Топливный переключатель
По схеме подачи топлива ГБ оборудование условно подразделяется на поколения. Например, рассмотрим ранние системы, проанализируем их рабочий алгоритм. Пропанобутановая смесь в сжиженном состоянии, содержащаяся под определенным давлением в специализированной емкости, подается в трубопровод повышенного давления через специальный мультиклапан, фиксирующий расход топлива. С помощью этого клапана и выносного заправочного приспособления производится заправка. Далее сжиженный газ по трубопроводу проходит через газовый клапан, дополнительно оснащенный фильтрующим элементом, где осуществляется его очистка от различных примесей, смолистых соединений. Этот механизм системы при выключенном зажигании, переключении рабочего режима двигателя на автобензин перекрывает подачу газовой смеси.
Далее по трубопроводу чистый газ перемещается на редуктор, где его давление уменьшается до атмосферного. В результате этой процедуры газовая смесь начинает интенсивно испаряться. В коллекторе работающего мотора образуется разряжение, что предоставляет возможность газовой смеси пройти по рукаву пониженного давления. Дальше газ направляется через дозатор в топливный смеситель, который размещен между дросселем, воздушным фильтром. На карбюраторных моторах может использоваться газовый штуцер.
Сертифицированный мультибрендовый центр по установке, обслуживанию и ремонту газового оборудования:
Нашел на одном форуме очень интересную информацию. Возможно кому пригодится.
Хочу прояснить некоторые моменты в плане физики и практики эксплуатации авто на газе:
1) вопреки расхожим заблуждениям газ ничего в двигателе "сушить " не может. Наоборот, ввиду газообразного фазового состояния газ НЕ РАСТВОРЯЕТ И НЕ СМЫВАЕТ масляную плёнку со стенок цилиндров. Как следствие, улучшается смазываемость ЦПГ.
2) о том, что газ якобы "сушит клапана": сушить он опять же ничего в принципе не может по прчине нулевой гигроскопичности ввиду своей газообразной фазы. Но при работе ДВС на газе на такте впуска топливо-воздушной смеси температура тарелки клапана будет НА НЕСКОЛЬКО ГРАДУСОВ выше, нежели при работе на бензине. За счет того, что облако микрокапель бензина из форсунки дополнительно охлаждает открытый клапан на такте впуска. А как известно, теплодинамика клапанов распределяется примерно 30:70 — седло клапана : направляющая втулка. В технической литературе охлаждением тарелки клапана облаком микрокаплей бензина пренебрегают изза малости и незначительности величины. В уравнениях термодинамики для ДВС этот параметр ВООБЩЕ отсутствует.
Заблуждение об "осушении" газом клапанов берет своё начало в давние советские времена. Когда делались первые попытки внедрения ГБО в таксопарках и автоколоннах. По сравнению с ЭТИЛИРОВАННЫМ бензином (а НЕэтилированного в те времена просто не было), газо-воздушная смесь дйствительно немного ухудшала условия смазки седел клапанов. Так как этилирующие присадки содержали СВИНЕЦ, который в некоторой мере и выполнял функцию смазки седел клапанов.
Нынче же выпуск этилированного бензина прекращен. И газ НИКАК не может ухудшить условия смазки седла клапана по сравнению с бензином, выпущенным по современным нормам.
3) в сравнении с бензином "октановое" (не совсем корректое для газа название) число газа составляет примерно 102-105-110 единиц. Этим обусловлены некоторые особенности и последствия работы ДВС на газо-воздушной смеси:
— чем выше степень сжатия (а соосветственно и компрессия), тем быстрее распространяется в камере сгорания фронт пламени, тем выше температура окисленной смеси, тем выше конечное (рабочее) давление над поршнем.
— соответственно для достижения идеальных условий для работы ДВС на газе его степень сжатия должна быть выше, чем при работе на бензине.
При проектировании ДВС исходят из определённой скорости сгорания бензовоздушной топливной смеси. Соответственно подбираются и настраиваются фазы газораспределния. Они подбираются с определённым запасом. Т.е. В ПЕРИОД СГОРАНИЯ топливной смеси оба глапана закрыты. И только ПОСЛЕ ПОЛНОГО СГОРАНИЯ топливной смеси и образования над поршнем перегретого газа в соответствии с адиабатными процессами этот перегретый газ начинает толкать поршень вниз, постепенно расширяясь и соответственно охлаждаясь. В итоге на выходе из камеры сгорания температура составляет примерно 800-980 градусов.
Так как октановое число газа выше, а фазовая структура иная (газ вместо капель-облачной структуры) то и скорость его сгорания значительно медленнее. Соответственно увеличивается время горения газо-воздушной смеси. Помимо того, что температура перегретого газа над поршнем меньше, меньше его давление и пр., при некоторых режимах работы ГАЗОВОЗДУШНАЯ СМЕСЬ ПРОДОЛЖАЕТ ДОГОРАТЬ ПОСЛЕ ОТКРЫТИЯ ВЫПУСКНОГО КЛАПАНА. Соответственно, температура на выходе из камеры сгорания кратковременно может повыситься до 1500-1800 градусов! Что очень быстро может привести к перегреву и термическим необратимым деформациям клапанов ( "прогару" ). В исключительных случаях это растянутое горение газовоздушной смеси приводит к тому, что теплодинамика поршня становится обусловлена не адиабатными процессами, а постоянным нагревом от не успевающей сгорать газо-воздушной смеси. И начинается необратимая тепловая деформация поршня.
Как с эти бороться и так ли это страшно?
Фишка в том, что примерно то же самое произойдет, если в классику залить 98й бенз, или тем более 102й (оказывается в европе и такой есть, не помню как обозначается, у нас на нем некоторые особо фанатичные пацыки по ночам устраивают гонки).
Для борьбы с этой бякой (прогарами клапанов и цилиндров) что при работе что на бензине, что на газе можно использовать два метода: увеличение опережения зажигания и увеличение степени сжатия.
Увеличение угла опережения на современных ЭБУ проблемантично. Нужно перешивать контроллер под специальную "газовую" программу! Программ таких мало. Тем более мало специалистов, которые грамотно это сделают. В идеале этот путь предусматривает установку ДВХХ контроллеров, бензинового и газового. И систему их коммутирования. Это сложно и дорого. Поэтому на ГБО 4 поколения для управления газовой форсункой используется сигнал, приходящий на форсунку бензиновую. Косяк в том, что НИКАК нельзя изменить карту зажигания. Так как эта карта зашита в штатном УБУ, которы и продолжает на самом деле управлять подачей газа. Но фишка в том, практически большинство современных автомобилей имеют так называемую "адаптивную" систему управления. Т.е. блок САМ, естественно в определенных пределах, может корректировать карты зажигания. Если нет детонации (а на газе ввиду его повышенной антидетонационной стойкости она отсутствует), то очень скоро блок выводит карту зажигания на максимально возможно ранне зажигания на любом режиме работы двигателя. Это во-первых.
А во-вторых, современные ДВС имеют высокую степень сжатия, которая исключает возникновение вышеописанных мной негативных последствий работы на газо-воздушной смеси.
В итоге, учитывая всё вышесказанное:
Не нужно бояться газа. Нужно просто знать некоторые особенности. И соответственно их учитывать.
Не нужно тулить газ на древние моторы с низкой степенью сжатия и ожидать после этого бешенного ресурса и суперэкономичности. Чем выше степень сжатия двигателя и лучше его общее техническое состояние (в частности компрессия), тем оправданнее установка газового оборудования. Тем меньше будет разница в расходе газа и бензина. Тем выше экономический эффект.
НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕЛЬЗЯ ДУШИТЬ РАСХОДОМ ГАЗА СОВРЕМЕННЫЕ ИНОМАРОЧНЫЕ ДВИГАТЕЛИ (особенно большеобъемные) ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ГБО 4 ПОКОЛЕНИЯ!
Сгорание обеднённой газо-воздушной смеси будет проходить жестко, что будет воспринято датчиками, как ДЕТОНАЦИЯ! А при том, что лямбда-зонд будет продолжать показывать "обеднённую смесь" (по причине того, что газ при сгорании не дает столько гав…на, сколько бензин), то контроллер начнёт резко заваливать угол опережения зажигания. Соответственно позднее зажигание — и ГВС начинает стабильно догорать в коллекторе. Очень быстро настает пи…сец клапанам и ГОТОВЬТЕ ДЕНЕЖКИ НА НОВУЮ ГОЛОВУ!
Если вам дорого ваш автомобиль, вы на самом деле экономны и дальновидны и если это не слишком затруднительно для вас в плане возьни и не представляет конструктивных трудностей в плане авто, НЕ ПОМЕШАЕТ СНЯТЬ ГОЛОВУ И НЕМНОГО ЕЁ ШЛИФАНУТЬ. Заодно проверить притертость клапанов и износ втулок.
Эффект значительный!
Так на 99 ВАЗке шлифовка головы на 0,5 мм с последующим точным выставление фаз газораспределения с помощью регулируемой шестерни снизила расход газа примерно на 15%. Динамика возросла значительно. Правда бензин после этого использовался только 95 и 98.
По поводу проблем с зажиганием: как правильно было подмечено одним из форумчан, температура вспышки газовоздушной смеси несколько выше, чем у бензо-воздушной. Соответственно капризы запущеной системы зажигания будут гораздо заметнее при работе двигла на газе.
ПОэтому не будет лишним просто почаще её проверять и содержать в исправном обслуженном состоянии.
+ из собственного опыта, относящегося не только к эксплуатации машин с ГБО:
— при установке свечей проверять их омметром на сопротивление. Чемменьше внутреннее сопротивление, тем лучше. Чем меньше разброс сопротивлений, тем ровнее работа двигателя! — На 8клапанных вазах огромный эффект даёт применение многоконтактных свечей! Искра-то будет всегда ТОЛЬКО ОДНА. Но вот искровой промежуток будет ВСЕГДА открыт и направлен в камеру сгорания. Следовательно во всех 4х цилиндрах фронт пламени будет распространяться в более одинаковых условиях. Более ровная работа двигателя.
— искровой зазор свечи нужно немного уменьшить. Примерно на 15-20%.
— поставить высоковольные провода, сделанные на заказ. В некоторых торговых точках вам сделают провода любой длины. А провода можно попросить подобрать с наименьшим внутренним удельным сопротивлением и при конструктивной возможности желательно сделать их все одинаковой длины.
Поверьте, эффект вас поразит даже при езде на бензине.
Если у Вас не гидрокомпенсаторы, то обратитесь на сервис, чтобы зазоры клапанов вам выставили несколько большие.
И проверяйте регулировку немного чаще, чем вы делали это раньше.
Эта мера сведет вероятность влияния газа на прогар клапанов практически к нулю.
Для пущей уверенности при установке и настройке ГБО 4 поколения можно попросить мастеров настроить блок управления подачей газа на автоматическое переключение на бензин при работе двигателя на высоких оборотах, превышающих определённый порог.
Почему и зачем…
Уже писал, что период сгорания порции газо-воздушной смеси несколько больше, нежели у бензина в силу ряда причин. Поэтому при работе на высоких оборотах кратковременно может возникнуть режим, когда догорание смеси будет происходить уже ПОСЛЕ открытия выпускного клапана. Например, при возникновении резкой нагрузки в период, когда двигатель будет работать на больших оборотах, ЭБУ значительно уменьшает угол опережениязажигания. Пождиг смеси происходит позднее.
Относительно всего времени работы двигателя эти экстремальные режимы очень кратковременны. И практически не влияют на снижение ресурса системы газораспределения.
Но можно исключить и их.
Например, Ваша машина оборудована автоматической коробкой передач. Переключение передач при спокойной манере езды происходит примерно на 3200 оборотах. ПОпросите мастера отрегулировать Вам автоматический переход на бензин при оборотах свыше 3800-4000. И соответственно — на газ при снижении оборотов ниже этого порога. Рывка вы не заметите. Расход бензина при резких обгонах, когда у автомата срабатывает кик-даун, будет незначительным, так как основное время машина будет работать на газе.
Зато такое переключение исключит даже саму вероятность возникновения неблагоприятных режимов работы двигателя.
Здесь не ставится задача после ознакомления с материалом стать специалистом и научиться монтировать ГБО самому. Однако при переводе автомобиля на газ вы сможете общаться с исполнителями и проконтролировать их работу.
Как устроено ГБО автомобиля
Отследим устройство ГБО от места закачки газа в баллон и до его сжигания в двигателе. Итак, газ поступает из заправочного шланга через ВЗУ (внешнее заправочное устройство) и мультиклапан в баллон.
Размещение элементов ГБО на автомобиле
Далее по магистрали высокого давления под днищем автомобиля доставляется в подкапотное пространство к электромагнитному клапану. Очистившись в нем от крупных загрязнений, топливо поступает в редуктор. На этом этапе происходит его испарение и снижение давления.
После редуктора, пройдя фильтр тонкой очистки, газ попадает на форсунки. Через них дозированными порциями и в нужные моменты времени он поступает в цилиндры двигателя. Там сгорает. Всем этим управляет специальная газовая электроника.
Основные компоненты ГБО и процесс его работы
Рассмотрим их каждый в отдельности. Это в итоге составит единую картину функционирования двигателя автомобиля, переведенного на газообразное топливо.
ВЗУ и газовые магистрали
Внешнее заправочное устройство — это узел, через который производится подключение заправочного шланга к ГБО автомобиля.
ВЗУ в бампере автомобиля
Оно, как правило, размещается снаружи автомобиля. Может монтироваться тремя способами по выбору владельца автомобиля. Во-первых, под задним бампером. Во-вторых, врезаться в тело бампера. В-третьих, располагаться под заправочным лючком, рядом с бензиновой заправочной горловиной.
Разбираясь, как устроено ГБО, нужно знать, что магистрали — это трубопроводы из специальной резины или пластика. По ним газ высокого и низкого давления перемещается между компонентами газобаллонной установки.
Поскольку давление разное, то и требования к ним так же отличаются. Для высокого давления требования по прочности выше, и наоборот.
От ВЗУ газ под высоким давлением через мультиклапан поступает в баллон.
Баллон
Это емкость для хранения запаса газа, представляющего в данном случае смесь пропана и бутана. Она находится в баллоне в естественном сжиженном состоянии под давлением около 16 атмосфер.
Тороидальный баллон с мультиклапаном
Мультиклапан
Этот узел вкручивается на резьбе в горловину баллона. Основным его назначением является обеспечение безопасности при наполнении и расходовании газа.
Для этого в конструкции предусмотрены следующие основные элементы:
1) поплавок, который контролирует уровень заполнения баллона. По мере процесса поступления газа он приподнимается. Когда количество топлива достигает 80% объема баллона, поплавок воздействует на ограничитель, останавливающий процесс заправки.
Мультиклапан
Изучая, как устроено ГБО, на этом этапе нужно знать важный момент. Оставшиеся 20% в баллоне необходимы для создания безопасного расширения газа во время его естественного испарения. При расходе газа поплавок отражает его остаток двумя возможными способами.
Первый — через стрелку, соединенную с ним, и размещаемую под пластиковой крышкой на мультиклапане. Второй — через специальный датчик, который передает информацию по проводам на индикатор в салоне;
2) аварийный клапан, назначением которого является сброс излишнего давления газа из баллона. Это происходит если оно по какой-то причине превысило допустимые пределы. Для этого сбросное устройство подвергается специальной настройке;
3) скоростной расходный клапан. Изучая, как устроено ГБО, нужно помнить, что он предназначен для срочного прекращения подачи газа (отсечки) из магистрали высокого давления (от баллона до редуктора). Это происходит в случае внезапного повреждения самой магистрали или мест ее присоединения.
Его принцип работы основан на том, что при обрыве начинается резкий выход газа в большом количестве. Клапан мгновенно реагирует на это и прекращает подачу газа, обеспечивая безопасность.
Отбор газа
Полное и быстрое перекрытие мультиклапана осуществляется вентилем. Разбираясь, как устроено ГБО, помните, что именно мультиклапан является одним из самых важных элементов системы.
От этого места газ под высоким давлением поступает по магистрали, размещенной под днищем автомобиля в подкапотное пространство. Далее на его пути оказывается электромагнитный клапан.
Электромагнитный клапан
Он выполняет две функции. Во-первых, прекращает подачу газа, когда мотор работает на бензине (это делается автоматически). Во-вторых, производит очистку газа, находящегося еще в сжиженном состоянии.
Электромагнитный клапан
Это делается через фильтр, входящий в состав его конструкции. От электромагнитного клапана по магистрали высокого давления приходит к редуктору.
Редуктор
Изучая, как устроено ГБО, нужно представлять, что этот узел является ключевым. В редукторе газ высокого давления за счет обогрева испаряется. Давление преобразуется из высокого (примерно 15 атмосфер) в низкое (около одной атмосферы).
Обогрев редуктора осуществляется за счет подключения его к системе охлаждения двигателя. Через два специальных штуцера на корпусе он врезается в магистраль системы охлаждения автомобиля. Горячий тосол, проходя через полости в редукторе, нагревает газ, и он испаряется.
Как устроено ГБО — газовый редуктор
Редуктор способен изменять свою производительность в предусмотренных для него пределах. Все происходит автоматически в зависимости от разряжения во впускном коллекторе. Этот узел мотора соединяется с редуктором через вакуумную трубку. Запомним такой важный момент для понимания как устроено ГБО.
Проходя через специальные клапаны в редукторе, газ изменяет свое давление в сторону снижения. Далее в подогретом состоянии поступает в фильтр паровой фазы газа и форсунки.
Фильтр и форсунки
К фильтру газ поступает по магистрали низкого давления. Здесь происходит его окончательная (тонкая) очистка теперь уже в газообразном состоянии.
Фильтры тонкой очистки газа
Далее топливо подается к форсункам. Они могут представлять собой, как одиночные детали, так и смонтированные в блок по числу цилиндров. Все должно быть жестко закреплено на надежной основе.
Форсунки подключаются к мотору при помощи специальных штуцеров. Для этого в его коллекторе сверлятся отверстия, нарезается резьба и в нее вкручиваются эти изделия. Форсунки и штуцера соединяются между собой при помощи гибких шлангов, надежно закрепленных качественными хомутами.
Форсунки с присоединительными штуцерами
Далее через форсунки газ строго дозированными порциями поступает в цилиндры двигателя. Там сгорает, приводя мотор в работу. Управление дозированием выполняет электронный блок управление (ЭБУ). Он представляет собой еще одну существенную составляющую для понимания, как устроено ГБО.
Электронный блок управления
Он снимает данные по впрыску с бензиновых форсунок и пересчитывает их на газ. После этого подает необходимые импульсы на газовые форсунки. Мотор начинает работать на газе так же успешно, как и на бензине.
Как устроено ГБО — электронный блок управления
ЭБУ подключается к системе электроники автомобиля и работает совместно с ней. Поддерживаются все заложенные производителем автомобиля регулировочные параметры. Это обеспечивает необходимые технические характеристики машины. Водитель практически не ощущает разницы в используемом топливе.
Что в итоге
Все составляющие ГБО, особенно редуктор и форсунки, должны подбираться в зависимости от мощности мотора. В противном случае получить нормальную отдачу от установленного газового оборудования не получится.
Кроме этого для достижения хорошего результата необходим качественный монтаж ГБО и его квалифицированная настройка.
Автор: Сергей Морозов
Внимание! Эта статья защищается законом об авторском праве в цифровую эпоху (DMCA). Запрещается любое копирование без моего разрешения.
По поводу использования газобалонного оборудования в легковых автомобилях водители спорят уже много лет. Одни считают его применение обоснованным и экономят на топливе, другие, наоборот, сетуют на быстрый износ двигателя и нивелирование выгоды за счёт предстоящего ремонта. Оценить состояние силового агрегата после использования ГБО можно путём его разбора и проведения дефектовки. Давайте посмотрим, как изнутри выглядит двигатель, который проработал на газу полмиллиона километров пробега.
В нашем случае на ремонт заехал Kia Rio 2012 года выпуска с бензиновым 16-клапанным двигателем G4FC объёмом 1,6 литра и мощностью 122 лошадиные силы. Этот мотор распространён на наших дорогах, отличается своей простотой и достаточно высоким уровнем надёжности. Автомобиль эксплуатировался в такси, поэтому на него было установлено газобаллонное оборудование почти сразу после покупки у дилера . Всё время машина находится в одних руках.
Разобрать двигатель пришлось из-за жалоб владельца на нестабильную работу агрегата. Проблема особенно ощущалась при холостом ходу. Диагностика показала, что компрессия в трёх цилиндрах составляет 12, а в первом всего 6 . Специалистами было решено осмотреть двигатель изнутри и оценить возможность его ремонта.
Для начала снимаем крышку ГБЦ и видим приятную картину. Двигатель изнутри очень чист, твёрдых отложений нет, имеется незначительный лаковый налёт. Такое явление нормально для двигателей, работающих на газу . Топливо не оставляет за собой тяжёлых продуктов сгорания, поэтому даже при пробеге в 500 000 км распредвалы чистые. По словам владельца, моторное масло он менял через каждые 8000 км пробега, использовал продукцию европейского производителя в среднем ценовом сегменте.
Идём дальше и получаем доступ к клапанам. Сразу обнаруживаем причину низкой компрессии в первом цилиндре. Один из клапанов прогорел .
В других цилиндрах клапана находились в нормальном состоянии и ещё могли послужить. В целом проблемы с клапанами при использовании газобалонного оборудования - распространённое явление, изделия со временем принимают эллипсовидную форму. Как быстро это произойдёт, зависит от качества настройки ГБО и условий эксплуатации автомобиля .
Переходим к поршневой системе. Здесь мы видим масляные отложения на поршнях, которые, скорее всего, связаны с износом маслосъёмных колпачков - их ни разу не меняли за столь внушительный пробег .
На стенках цилиндрах есть незначительные царапины, но серьёзных задиров обнаружено не было. В целом этот двигатель мог ещё послужить без ремонта немалый пробег , если бы не прогар одного из клапанов в первом цилиндре.
Читайте также: