Установка газа на дизельный двигатель
Давно когда то я писал маленькую обзорную статью, по газодизелю. Было много скептицизма у читающих по этому поводу. Типа не работает нормально, не работает долго, нет экономии и прочее. Сегодня постараюсь все то же самое изложить, но на примере одного конкретного авто.
Для начала выбираем себе помощника и не какого нибудь, а рукастого, головастого и просто профессионального водителя седельного тягача, Neyrolinguist :-)
На полке перед установкой шаримся по полкам в мастерской и находим комплект газодизельной установки польской компании ACON.
Базовый состав комплекта Agis Diesel: Блок управления, проводка, редуктор, форсунки Apis, фильтр с отстойником Blaster, датчик MAP ABS 4, кнопка и датчик Холла (уровень топлива)
Для переоборудования находим подопытного и сегодня это у нас седельный тягач Volvo FH 13 на 469 л.с.
Для начала обследуем топливные баки тягача. На указанном авто бывает два варианта расположения баков. Самый удачный для установки вариант, это когда по левому борту авто располагается большой топливный бак на 860 литров, а по правому борту тягача малый бак и бак с мочевиной. Но на этом авто ситуация не та. :-(
По левому борту авто располагается инструментальный ящик которым надо пожертвовать и малый дизельный бак
После демонтажа крепления штатного бака перемещаются таким образом чтобы металлические обручи располагались как можно ближе к краям 200 литрового баллона.
После чернового крепления баллона проверяем его на нагрузку, поставив на него что нибудь весом более 100 кг :-)
После подгонки креплений, натяжки обручей и проверки на нагрузку разбираем все и обрабатываем крепления антигравийкой и обклеиваем внутреннюю часть сырой резиной с фольгой (вибропласт)
После высыхания устанавливаем баллон на место, крепим мультиклапана предварительно подогнув поплавок.
После установки баллона, нам нужно осмотреть подкапотную часть, а точнее определиться с основными элементами монтажа.
Для начала мы находим впускной коллектор, который идет сразу после интеркулера. Там же находим датчик абсолютного давления. С обратной стороны двигателя находим выпускной коллектор и шланги на радиатор печки идущие в кабину.
Далее осматриваем выпускной коллектор, для установки термопары. Она контролирует температуру выхлопа и в случае поднятия ее выше установленной снижает или прекращает подачу газа в двигатель. Правило установки термопары одно: термопара должна быть установлена в канал выхлопного коллектора как можно ближе к цилиндрам в общую трубу. В нашем случае опять же это затруднено, так как авто оборудовано горным тормозом. Корпус горного тормоза (заслонка) в нашем случае неприкасаемый, поэтому засверливаемся сразу за ним.
Термопара устанавливается через специальный переходник с конусной резьбой. Метчик под эту резьбу специфический и нужен для надежной фиксации втулки крепления термопары.
После установки термопары определяемся с установкой редуктора, правило опять же одно: он должен стоять жестко на раме авто и не соприкасаться с подвижными элементами двигателя.
В нашем случае редуктор размещен ближе к местам врезки в шланги отопителя.
Далее переходим на левую сторону авто и рассматриваем наш впускной коллектор.
Вариантов установки газа на дизельное авто два: 1-й распределенный в котором форсунки врезаются в каждый цилиндр и называется распределенный, 2-й вариант подача газа через форсунки в общую трубу впускного коллектора. 1-й или 2-й вариант устанавливать выбирается исходя из особенностей двигателя и наличия датчиков распредвалов. В нашем случае будет второй вариант установки.
Для этого размечаем впускной коллектор для установки штуцеров.
Вариантов установки штуцеров опять де несколько: Линейный — размещение штуцеров по окружности коллектора и Спиральный — размещение штуцеров по спирали с наклоном в направлении движения потока воздуха
Согласно рекомендациям производителя лучше всего располагать штуцера по спирали, так как в этом случае потоки газа с разных форсунок не будут давать завихрения основного потока воздуха.
Так же засверливаемся для датчика вакуума и крепим рампу с форсунками.
После установки основных элементов начинаем прокидывать шланги.
Далее идет процесс муторного крепления всего по кругу.
Когда все элементы закреплены необходимо опустить кабину и покачать ее в разные стороны, так как особенности конструкции дают амплитуду колебания кабины довольно большую.
При опускании кабины, уже после монтажа основных элементов увидели, что крепление кабины деформировано и она имеет солидное смещение, которое при раскачивании позволяет кабине касаться шлангов форсунок и возможно штуцеров. Это был очень не приятный момент, сводящий на НЕТ последние пару часов работы.
Подняв кабину и пошатав штуцера имеет следующую картину
Один из штуцеров обломался в коллекторе. Либо его все же достало кабиной при раскачивании или он был не совсем крепкий и надломился при вкручивании…
В общем было решено все штуцера пересверлить и спрятать внутри (не стандартное решение, но оно гарантировано спрячет штуцера от внешних воздействий)…
Так как поменялось расположение штуцеров, поменялось расположение форсунок, оно же поменяло расположение MAP сенсора — в общем почти все… :-(
Честно скажу, такие моменты выбивают эмоционально из колеи, но деваться некуда — авто на следующий день должно уехать в рейс на 3 тыс км пробега и надо его доделывать.
После монтажа всех исполнительных элементов приступаем у монтажу проводки.
На морде авто вынимаем резиновые заглушки для протяжки проводки из салона под кабину по жгутам штатной проводки…
Смысл работы газодизеля схожий с работой вариатора УОЗ, а именно перехват сигналов управления от датчиков и педали и подмена этих сигналов на уменьшенные в процентном соотношении.
В нашем случае мы перехватываем сигнал и заменяем на датчике абсолютного давления и педали акселератора. Попутно мы снимаем сигнал с датчика коленвала для считывания оборотов двигателя.
На датчике абсолютного давления нам нужно разрезать и распаять серый сигнальный провод. На педали акселератора нам надо разрезать оранжевый провод.
Датчик коленвала припаиваем экранированный провод к проводу выходного сигнала.
Сигнальный провод на датчиках и на педали ищем осциллографом или вольтметром.
Поиски сигнального провода педали акселератора при включении зажигания на нем появляется +0,5V. При полном нажатии на педаль напряжение возрастает до 3,20V При кикдауне напряжение поднимается до 3,7V
После коммутации проводки и ее закреплении подключаем основное питание 24V на АКБ.
Далее конфигурируем систему через ПО Agis Diesel и пытаемся ее настроить :-)
На сегодняшний день существует два принципиальных способа установки газового оборудования (ГБО) на дизель.
Первый — полное переоборудование на стопроцентное питание газом, для чего двигатель подвергается основательной модернизации. Так как октановое число метана, к примеру, достигает 120, то штатная степень сжатия дизельного двигателя для него слишком высока, и чтобы избежать детонации и, как следствие, быстрого разрушения агрегата, ее необходимо снизить до 12:1-14:1. Кроме того, температура самовоспламенения газа составляет около 700 °С против 320-380°С у дизтоплива, потому воспламеняться от сжатия он не может и для его поджига цилиндры необходимо оснастить системой искрового зажигания, как на бензиновых моторах.
Разумеется, обратной переделке под дизтопливо такой агрегат не подлежит.
Но есть и более простой и дешевый вариант установки ГБО на дизель, основанный на комбинированном режиме питания, собственно газодизель. Коротко о самом принципе работы на двойном топливе Dual Fuel, использовавшемся в свое время еще создателем дизельных двигателей Рудольфом Дизелем: основным здесь по-прежнему является дизельное, однако часть его замещается газом — метаном или пропаном. Дизельное топливо при этом выполняет функцию поджига топливовоздушной смеси — ведь для воспламенения газа, напомним, необходим искровой или запальный разряд. Степень же замещения основного топлива дополнительным зависит от нагрузки на двигатель и, собственно, самой топливной аппаратуры — оригинальной дизельной и устанавливаемой газовой. В настоящее время системы ведущих мировых производителей позволяют замещать до 50% дизтоплива в случае с метаном и до 30% — в случае с пропаном.
В остальном газодизельные системы мало отличаются от ГБО 4 поколения для бензиновых моторов. Отсюда и их основные преимущества.
Преимущества газодизельных систем
1) Простота монтажа: комплекты оборудования универсальны, подходят для всех типов дизельных двигателей с электрооборудованием как 12V, так и 24V, включая самые современные, и не требуют разборки и модификации силового агрегата, а переход на исходный дизельный режим возможен в любой момент времени простым нажатием на кнопку переключателя в кабине водителя.
2) Увеличение КПД и ресурса. Добавка дозы газа повышает мощность и крутящий момент двигателя — с турбонаддувом рост показателей может достигать 30%. При этом двигатель работает заметно тише и эластичнее, а благодаря снижению нагрузки на систему подачи дизельного топлива увеличивается срок службы ее элементов, особенно в случае с непосредственным впрыском Common Rail, работающим с переменным высоким давлением в зависимости как раз от нагрузки.
3) Экономика и экология. Замещение части дизтоплива газом позволяет до 20% снизить стоимость эксплуатации автомобиля по отношению к стоимости эксплуатации его только на дизельном топливе. А изменение состава и существенное снижение объема отработавших газов улучшает экологические показатели двигателей, уменьшает токсичность и дымность выхлопа и содержание в нем твердых частиц (сажи) настолько, что позволяет отказаться от использования раствора мочевины на агрегатах, отвечающих нормам Евро-4 и Евро-5.
Таким образом, модификация дизельного двигателя в газодизель позволяет одновременно решить следующие задачи:
1. снизить расходы на 10-30%;
2. увеличить мощность и крутящий момент на 20-30%;
3. увеличить срок службы элементов системы подачи топлива (прежде всего систем Common Rail) и ресурс двигателя в целом;
4. снизить содержание СО, СН и твердых частиц в выхлопе.
И если для легковых дизелей с их небольшим аппетитом и относительно умеренными суточными и годовыми пробегами тема газодизеля — это скорее чисто академический интерес, то для интенсивно эксплуатирующихся грузовых автомобилей и магистральных тягачей, ежедневно покрывающих внушительные расстояния, установка газодизельного ГБО более чем оправдана с любой точки зрения. И с ростом цен на дизтопливо будет лишь прибавлять в актуальности.
Всем привет. Давно не писал, со временем совсем засада. Но учитывая то, что на днях попался интересны вариант, решил кратко набросать основные моменты.
Итак, сегодня к нам с Нижнего Новгорода, приехал МАЗик на монтаж газодизеля (метан).
По предварительной договоренности, авто приехало с установленным баллоном на 100 л. (23 куба) метана и заправленное.
Вроде бы во всей этой истории нет ничего особенного, за исключением того, что МАЗик свапнутый. Под кабиной стоит 6-и цилиндровый двигатель от МАНа с механическим ТНВД
Особенностью монтажа газодиезеля на механику заключается в том, что там нет ни одного датчика который можно было бы эмулировать и за счет работы которого можно уменьшить подачу дизеля и недостающую часть заместить газом.
Поэтому первый и самый геморройный этап — это превращение механической педали в электронную.
Геморройный в том плане, что нет универсального крепления шагового двигателя и реостата. Все крепления приходится делать по месту. А 19 кг силы от шаговика на лапку ТНВД не позволяют делать крепление из железа толщиной менее 5 мм.
Первый этап и самый легкий это монтаж реостата и подключение к нему штатного тросика, который ранее тянул лапку ТНВД на прямую.
Второй этап это создание силового кронштейна для шаговика. Макет выглядит примерно так
Первая примерка выявила первую проблему. Длина шаговика, устанавливаемого перпендикулярно корпусу ТНВД чуть больше чем надо и линия лапки вращения не попадает на линию кронштейна ТНВД который надо оттягивать.
Разница плоскостей вращения шаговика и лапки ТНВД составляет 20 мм. Так как шаговик глубже не утопить (упирается в блок двигателя) принято решение вынести дальше лапку ТНВД путем увеличения проставок на нужную величину в 20 мм.
Что такое ГАЗОДИЗЕЛЬ - это установка газа на дизельный двигатель. ГАЗОДИЗЕЛЬ это двигатель, который использует 70% газа (метан) и 30% дизельного топлива (ДТ).
На нашем сайте вы можете ознакомиться с презентацией: открыть
ГАЗОДИЗЕЛЬ устанавливается на следующие виды транспорта:
- грузовые автомобили
- автобусы
- сельхоз-техника
Основные преимущества переоборудования на ГАЗОДИЗЕЛЬ:
- Экономия расходов на топливо.
- Сокращение топливных издержек - газ невозможно слить.
- Увеличение мощности и крутящего момента двигателя.
- Возможность возвращения к 100% работе на ДТ. Автоматическое возвращение к работе на дизельную систему при окончании газового топлива.
- Переоборудование без существенных конструктивных доработок двигателя автомобиля, что позволяет не слететь с гарантии у официальных дилеров автомобиля.
- Увеличивается временной интервал замены масла.
- Работа двигателя становится тише и мягче.
- Экологичность двигателя - ЕВРО-5.
- Простота установки оборудования ГБО, за счёт универсальности комплектов оборудования.
- Быстрая установка ГБО - 1-2 дня.
- Запуск автомобиля в критически холодных погодных условиях.
СТОИМОСТЬ установки ГАЗОДИЗЕЛЯ составляет от 90 000 руб. Цена зависит от типа автомобиля (легковой, внедорожник, грузовой, автобус, сельхоз техника). От количества устанавливаемых баллонов. От бренда производителя комплектов ГБО.
Установка ГАЗОДИЗЕЛЯ составляет от 1 рабочего дня. Время установки зависит от типа автомобиля (легковой, внедорожник, грузовой, автобус, сельхоз техника).
Комментарии
Толик 20 августа 2019 Ответить на этот комментарий
а какой запас хода у автомобиля после установки газодизеля.
ЭВЭН-ГАЗ 26 августа 2019
Запас хода при использовании обоих видов топлива увеличивается примерно в 1,5-1,7 раза.
Кирилл 21 августа 2019 Ответить на этот комментарий
почему на газу еле едет даже пустой и много литров чем дт расходуется?
ЭВЭН-ГАЗ 29 августа 2019
Возможно, что забиты элементы очистки газа. В этом случае, требуется замена газовых фильтров ГБО.
Степан 21 августа 2019 Ответить на этот комментарий
а какие минусы газодизеля
ЭВЭН-ГАЗ 26 августа 2019
Минусы газодизеля:
Баллоны занимают значительное место.
Высокая стоимость установки оборудования.
Метановых заправок не так много.
Стоимость оборудования окупается быстро только при интенсивной эксплуатации транспортного средства.
Постоянный рост цен на дизельное топливо заставляет многих автовладельцев задумываться над вопросом о возможности установки ГБО на дизельный двигатель своих автомобилей. Чисто технически это сделать вполне реально, но решение этой задачи наталкивается на два серьёзных сомнения:
- Будет ли это целесообразно с точки зрения экономии
- Потребует ли это переоборудование внесения необратимых изменений в конструкцию мотора, насколько оно уменьшит его ресурс и снизит общие технические характеристики автомобиля
Получив ответы на эти вопросы, владельцы авто смогут определиться, стоит ли им переделывать двигатель своего автомобиля с дизеля на газ или лучше и выгоднее оставить всё как есть.
Варианты установки ГБО на дизель
Воспламенение топлива, в дизельном двигателе, происходит в камере сгорания за счёт впрыска его под давлением в сжатый воздух.
Поэтому в настоящее время используется два технических решения, позволяющие поставить обычное газовое оборудование на любой дизельный двигатель. Разница между ними принципиальная:
-
Полная переделка мотора под систему электрического/искрового зажигания (доработка ЦПГ, ГРМ, ГБЦ, изменение степени сжатия из-за возможной детонации), где газ будет воспламеняться от бензиновых свечей. Технические изменения будут безвозвратными и полностью исключат возможность использования Д/Т. Это очень дорогое изменение, которое потребует не только привлечения высокооплачиваемых профессионалов, но и проведения сложных инженерных расчётов. На частном транспорте такое делается крайне редко.
Наиболее удачные примеры – только заводского производства газовых моторов (КамАЗ, Скания, ЯМЗ, Ивеко), которые работают только на метане.
Также существуют заводские модели газодизелей на метане. Например VOLVO (Вольво) FH/FM и КамАЗ 5490 NEO с силовой установкой Mercedes-Benz. Но такие машины пока не получили широкого применения.
Принцип работы газодизельного двигателя
Переход на газовое топливо осуществляется при помощи переключателя из салона авто после прогрева мотора, либо автоматически. Управляется процесс подачи газа электронным блоком управления ГБО установки.
Газ на дизельный двигатель подаётся дозированно с помощью форсунок во впускной коллектор. Откуда смешиваясь с воздухом, на такте впуска, он поступает в цилиндры через впускные клапаны. Затем в сжатую поршнем газовоздушную смесь (такт сжатия) распыляется дизельное топливо, где из-за давления и температуры происходит взрыв. Д/т здесь выступает как запал, так как температура возгорания газа выше солярки и сам он не может воспламениться.
Виды топлива, которые может потреблять дизель на газу
Переделать мотор на систему двойного топлива можно только под конкретный вид газа. Либо это будет метан, либо – пропан-бутановая смесь.
Сделать дизель на метане дороже, но он будет работать с лучшим экономическим эффектом, чем вариант с пропаном. К тому же метан дешевле. При подаче пропана на дизель вклад в общий расход горючего не будет превышать 30-50%. А вот долю потребления метановой компоненты можно увеличить до 80%. Всё зависит от режима работы ДВС, где учитываются:
- скорость автомобиля;
- время года (лето, зима);
- нагрузка на ТС;
- рельеф местности (горы, равнина);
- давление и температура газа;
- с турбонаддувом дизель или нет.
Преимущества и недостатки перевода дизеля на газ
Главным достоинством установки ГБО для метана, или пропан-бутановой смеси на дизельный двигатель является снижение расходов на топливо от 10-50%. Кроме того:
- происходит увеличение КПД, ресурса мотора. При этом мощность и крутящий момент остаются прежними, либо возрастают, в отдельных случаях, на 5-25%;
- повышается срок службы штатной топливной системы в 1,5-2 раза (большой плюс для систем Common Rail);
снижаются вредные выбросы выхлопа (дымность); - двигатель на газу работает мягче, снижается его шумность;
- понижение нагара, отложений в цилиндрах, камерах сгорания, сажевых фильтрах;
- сокращаются расходы на замену моторного масла;
- увеличивается пробег ТС при двухтопливном режиме движения;
не требуются переделки ДВС.
Из серьёзных недостатков:
- высокая стоимость переоборудования;
- увеличение времени и затрат на обслуживание, настройку, ремонт системы;
- поиск мест крепления баллонов, сокращение полезного объёма из-за них;
- повышение веса транспортного средства.
При ненадлежащем соблюдении технологии переоборудования, (например, неправильная установка или отсутствие датчика температуры на выпускном коллекторе) может ощутимо возрасти износ силовой установки. Так как в камере сгорания и выпускной системе при взрыве газовоздушной смеси и дизтоплива начинает образовываться высокая температура.
Дизельные транспортные средства, которые можно переоборудовать под газодизель
При этом расходы на модернизацию легкового автомобиля будут значительно меньше затрат на переделку мотора грузового автомобиля, из-за количества устанавливаемых баллонов, крепежа и мультиклапанов к ним или вентилей в случае с метаном. Также для двигателей с большим объёмом применяют 2 газовых редуктора.
Разной у них будет и окупаемость. Чем выше расход солярки, тем ощутимее экономия от использования газа. Для легковых машин с небольшим ежедневным пробегом окупаемость затрат на установку ГБО растягивается на долгие годы. В этом смысле больше выигрывает коммерческий автотранспорт, совершающий длительные регулярные рейсы. Период окупаемости таких машин 3-12 месяцев.
Газовое оборудование на дизельный двигатель установленное на заводе
Заводская установка метанового оборудования – наиболее надёжный вариант, поскольку учитывает характеристики мотора. Но есть и ряд недостатков:
- ограниченный круг моделей, у которых такая опция предусмотрена;
- высокая цена заводской модификации.
Крупные автопроизводители создают подобную продукцию, полностью учитывая принципы работы современного дизельного двигателя на газу:
- монтируется надёжная система электронного управления, как правило, применяются премиальные производители;
- сеть датчиков (коленвала, синхронизации, детонации, температуры газового редуктора и выхлопа, давления газа, педали акселератора).
Заводской газодизель обеспечивает наиболее высокую экономию горючего при полном сохранении технических параметров ТС.
Отличие комплектаций ГБО для дизельного и бензинового моторов
В целом, основное отличие установки ГБО на дизельный мотор от бензинового мотора – применение специального блока электронного управления (ЭБУ для дизтоплива) и размещение температурных датчиков на выпускном коллекторе, для контроля и исключения перегрева деталей мотора.
Кроме того на ТС где используется ТНВД механического типа, устанавливается электромеханический актуатор, который ограничивает подачу дизельного топлива. В современных системах эта функция реализовывается эмуляцией сигналов электронной педали газа.
Установка ГБО на дизель в автосервисе
Не все компании, специализирующиеся на установке автомобильного газобаллонного оборудования, берутся за подобные заказы. Соглашаются лишь те, у кого имеются определённые знания, опыт в данном направлении и технические возможности на переоборудование. А если вопрос касается тяжёлой техники, грамотных специалистов ещё меньше.
О том как правильно выбрать установщика мы рассказали тут.
Но независимо нужно ли ставить ГБО на дизельные грузовики, легковой транспорт или сельхоз технику (тракторы и прочее), при должном подходе экономический эффект будет очевиден.
Можно ли дизель перевести на газ своими руками
Поставить самому все дополнительные устройства на дизельный силовой агрегат невозможно без наличия серьёзной инструментальной базы в личном подсобном хозяйстве, или гараже. Наиболее трудоёмкими операциями являются:
- Подключение газового оборудования.
- Адаптация/синхронизация штатной топливной системы.
- Установка контрольно-измерительной аппаратуры и электроники.
К тому же потребуется специальное программное обеспечение для настройки и регулировки системы. Но при наличии большого желания, переоборудование возможно.
Важно не забывать об обязательной регистрации дополнительной топливной установки, что является не быстрой процедурой. Где также потребуются соответствующие документы от СТО.
Стоимость переоборудования для грузовых и легковых автомобилей
Средние цены на полный комплект оборудования с учётом стоимости топливных баллонов для легковых машин начинается от 50 тысяч рублей, а для грузовых и пассажирских ТС – ГБО может стоить от 100 до 500 тыс. руб.! (подбирается всё индивидуально). Монтаж оборудования в специализированной компании стоит от 15-30 тыс. руб. В конечную цену нужно также включить расходы на легализацию сделанных изменений.
Читайте также: