Газовое оборудование на дизельный двигатель – экономия при каждой поездке

Установка ГБО на дизель

Установить ГБО на дизельный двигатель непросто. Существует 2 способа.

Способ один – переоборудовать дизельный двигатель для ГБО

Данный способ проще. Но он кардинально переведет машину на газовое топливо. У вас не получится вернуться на дизельное топливо. Температура воспламенения горючего – около 300 градусов, в то время как у газа – 700 градусов. Потому придется переделывать системы питания и зажигания. Для этого потребуется сделать следующие изменения:

1. Установить свечи зажигания вместо форсунок.
2. Форсунки для газа установить во впускной коллектор.
3. Убрать с камеры сгорания ненужный металл и установить железные прокладки.

Способ два – газодизель

Обычные газовые баллоны могут не подойти для дизеля. Это потому что в отличие от бензинового двигателя дизель работает без искр. В таких случаях подойдут газодизели, которые впрыскивают топливо. Такие двигатели работают одновременно на двух вариантах топлива:

1. Дизельное, которое применяется, чтобы поджечь смесь.
2. Газ, который используется для передвижения.

Для управления процессами используются специальные датчики и блок для управления ГБО. Они позволят вносить поправки и наблюдать за ситуацией. Блок управления подает сигналы на форсунки и двигатель. Это обеспечивает подачу дизельного горючего.

Самый лучший газ для дизеля – метан. Его можно смешивать с горючим в соответствии 4 к 1.

Для подачи горючего используется насос.

Преимущества газового оборудования на дизельных автомобилях:

1. Можно ездить, используя оба варианта топлива.
2. Меньше вреда окружающей среде.
3. Срок службы масла и двигателя увеличиваются.
4. Отсутствие риска детонации.

Вам будет интересно >> Как снять ГБО с автомобиля своими руками

Недостатки газового оборудования на дизельном двигателе:

1. Сложность в настройке и регулировании.
2. Необходимо много места в машине для установки газового баллона.
3. Необходимо часто менять фильтр и сливать конденсат.
4. Высокая цена оборудования.

Устанавливать ГБО в машину с дизелем намного дороже, чем с бензиновым двигателем. ГБО на дизельный двигатель редко устанавливают для легковых машин из-за высокой цены на компоненты. А для грузовиков и крупной техники подобные двигатели – хороший вариант сэкономить.

Газодизель – много преимуществ, минимум недостатков

Многие наши соотечественники предпочитают монтировать именно такое газовое оборудование на карбюраторный двигатель, оно позволяет получить мотор, работающий на смеси солярки и газа метана. Несомненным его достоинством является то, что не нужно кардинально переделывать имеющуюся конструкцию.

Затруднение с температурой воспламенения метана в этом варианте решается за счет того, что на финальной стадии такта зажигания в цилиндры движка подается небольшой объем солярки. Она и воспламеняет газовоздушную смесь, поступившую в двигатель на такте впуска. Для реализации описанной схемы дополнительно нужно монтировать насос высокого давления, который и подает требуемую порцию дизтоплива.

Влияние газового оборудования на двигатель в данном случае незначительно, зато преимуществ от использования газа и солярки немало:

• редкая замена масла;
• увеличение срока эксплуатации мотора за счет того, что на элементах цилиндропоршневой группы накапливается меньше гари;
• отсутствие черного дыма при функционировании газодизеля, работающего на 80 процентах газа и 20 дизельного топлива;
• практически полное отсутствие в выхлопе бензопирена – наиболее ядовитого соединения, за которое все сторонники чистой экологии ругают дизель;
• реальная (и немалая) экономия на горючем.

Думается, теперь вы сами можете понять, портит ли  газовое оборудование двигатель, и есть ли смысл переводить на газ ваше авто.

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.

  Тягач Ивеко на газу

• Модернизация транспортного средства путём установки допоборудования, после чего появляется возможность использования двух видов топлива, солярки и газа, так называемая система Dual Fuel или газодизель. Это наиболее востребованный и экономически оправданный способ, не требует проводить безвозвратные изменения в системе. На одном лишь газу такой автомобиль работать не может.

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.

Грузовики с заводским газодизелем

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.

Экономический эффект

Денежный интерес двигает прогресс – чем выше цена на нефть, тем активней развивается сегмент газотопливных систем. Не зря мировые лидеры автопрома поставляют газодизельные автомобили для некоторых рынков, и это не только коммерческий автотранспорт. Основное условие – наличие разветвленной сети газовых заправок.

Замена дизтоплива газом дает возможность существенно экономить – это основное преимущество битопливных систем, ведь соблазнить нашего потребителя экологичностью нелегко. Причем об ухудшении характеристик автомобиля речи не идет – не надо жертвовать ни динамикой, ни снижением мощности, а наоборот, данные характеристики улучшаются, благодаря лучшему сгоранию топлива.

К плюсам можно добавить более «благородную» работу двигателя, «как на бензине» – это то, что можно реально «пощупать». Ещё, производители газобаллонного оборудования обещают больший интервал между плановыми ТО, меньший износ двигателя и прочие маленькие радости.

Газомоторные грузовики Scania

Подводя итоги прошлого года автопроизводитель в середине декабря 2019 года представил часть ассортимента газовых грузовиков. Для перевозок грузов на коротком плече демонстрировались тягачи, работающие на СПГ и КПГ. Оба вида топлива во многом схожи. Их основным компонентом, сжигаемым в двигателе, является метан. Разница заключается в способе хранения. Система подачи одинаковая. Для использования СПГ необходимо преобразовать метан в газообразное состояние перед подачей его в баллоны. Scania, как и большинство производителей используют газ в двигателях с искровым зажиганием.

Scania имеет отличную репутацию. Поэтому дизайнеры прилагают немало усилий, чтобы газовые версии не отличались от традиционных дизельных моделей. Для сборки газомоторных тягачей используются схожие конструктивные блоки. В дополнение к тягачам с колёсной формулой шасси 4х2 предлагается большой выбор 2-, 3- и 4-осных шасси с одной ведомой осью, включая новый вариант 6х 2/4, где первые две оси управляемые. Газомоторные тягачи Scania оснащены кабинами серий P, G и R, а также низкопольной версией L.

Экономический эффект

Самое важное здесь – денежный интерес. Чем цена на нефть выше, тем лучше будут развиваться газотопливные системы

Разработчики постоянно развивают системы, предоставляя все больше дизельных двигателей. Самое главное – наличие соответствующих заправок.

Преимущества газа

Замена топлива газом дает следующие преимущества:

1. Сэкономить время и деньги.
2. Поскольку газ будет гореть лучше, все характеристики и мощность автомобиля возрастут.
3. Двигатель станет работать тише.

Вам будет интересно >> Газовое оборудование на Рено Дастер

Недостатки

Но есть некоторые минусы:

1. Установить ГБО на дизель – недешевое удовольствие.
2. Проблема с заправками. Не во всех местах есть возможность покупки метана.
3. Выгода от ГБО на дизеле будет, только если вы преодолеваете на автомобиле большие расстояния. То есть когда за год выходит больше 50 тысяч километров.

Как можно заметить, все недостатки касаются только цены на материалы. Нет ничего, что бы снижало технические аспекты транспортного средства.

Гбо на дизель — возможно ли это? плюсы и минусы установки гбо на дизельный двигатель

Здравствуйте, дорогие читатели ГБОшника, сегодня, как впрочем и всегда в наших статьях :-), речь пойдет о газобаллонном оборудовании. В этой статье мы постараемся ответить на вопрос волнующий многих обладателей дизельных ДВС: «Можно ли установить газовое оборудование на дизельный двигатель?», и в чем отличия ГБО на дизель от ГБО на бензиновые моторы.

Вкратце отметим, что газобаллонное оборудование на дизель появилось у нас в стране ещё 30 лет назад – это были КАМАЗовские разработки, но сравнительно массового распространения они не получили.

Технологии

Ещё совсем недавно установка ГБО на дизель выглядела экзотикой. Чтобы перевести дизельный автомобиль на газ, как единственное топливо, необходимо подвергнуть двигатель фундаментальным изменениям: установить систему зажигания, снизить давление в камере, т. е. – создать другой двигатель.

Поэтому данная переделка не имеет смысла. Когда говорят о ГБО на дизель, прежде всего имеют ввиду возможность использования газа, как дополнительного топлива.

Работа ГБО на дизельном двигателе

Дело в том, что воспламенение дизтоплива происходит от давления, газ же, в таких условиях не горит. Процесс происходит так: сперва подается уменьшенная порция дизеля, который служит поджигателем, а далее — впрыскивается газ. При этом газовые форсунки работают параллельно с дизельными.

Соотношение газ-дизель зависит от оборотов: чем ниже обороты мотора, тем больше впрыскивается солярки; на практике, соотношение составляет 50/50, если речь идет о пропане. Метан позволяет увеличить газовую долю до 75-80%. Наилучшие показатели в пользу газа проявляются при движении по трассе.

Оборудование ГБО на дизель

Такое оборудование в принципе мало чем отличается от ГБО для бензиновых двигателей, за исключением важной детали – устройства, позволяющего регулировать подачу солярки. В автомобилях с разными системами подачи топлива применяются отдельные решения – электронные актуаторы или программируемые электронные блоки управления, призванные «душить» подачу дизтоплива при нажатии акселератора, либо наоборот, — открывать подачу, если газ закончился или сработала система безопасности. Или же водитель принудительно перевел авто на дизель кнопкой в салоне

Или же водитель принудительно перевел авто на дизель кнопкой в салоне

В автомобилях с разными системами подачи топлива применяются отдельные решения – электронные актуаторы или программируемые электронные блоки управления, призванные «душить» подачу дизтоплива при нажатии акселератора, либо наоборот, — открывать подачу, если газ закончился или сработала система безопасности. Или же водитель принудительно перевел авто на дизель кнопкой в салоне.

Экономический эффект

Денежный интерес двигает прогресс — чем выше цена на нефть, тем активней развивается сегмент газотопливных систем. Не зря мировые лидеры автопрома поставляют газодизельные автомобили для некоторых рынков, и это не только коммерческий автотранспорт. Основное условие – наличие разветвленной сети газовых заправок.

Замена дизтоплива газом дает возможность существенно экономить – это основное преимущество битопливных систем, ведь соблазнить нашего потребителя экологичностью нелегко.

Причем об ухудшении характеристик автомобиля речи не идет — не надо жертвовать ни динамикой, ни снижением мощности, а наоборот, данные характеристики улучшаются, благодаря лучшему сгоранию топлива.

К плюсам можно добавить более «благородную» работу двигателя, «как на бензине» – это то, что можно реально «пощупать». Ещё, производители газобаллонного оборудования обещают больший интервал между плановыми ТО, меньший износ двигателя и прочие маленькие радости.

Из минусов:

• Установка ГБО на дизель — это недешевое мероприятие;
• Во многих регионах существует реальная проблема с метановыми заправками;
• Выгода от установки ГБО на дизель появляется при больших пробегах – от 50 тыс. км в год.

К счастью, минусы касаются в основном денежного вопроса, а значит в техническом аспекте – порядок. Было бы экономическое обоснование.

СЛОЖНОСТИ ПРИ УСТАНОВКЕ ГБО НА ТЯГАЧ

Использование CNG, конечно, имеет и свои неудобства. Первое – это хранение газа. Для магистрального тягача или самосвала будет необходимо установить кассету из четырех или пяти баллонов объемом 120 – 150 литров на раме вместо одного из топливных баков или вертикально за кабиной. Такая конструкция будет весить 500 – 700 кг., но обеспечит запас хода в газодизельном режиме до 800 км. Второе – количество АГНКС – метановых заправок. Их пока еще не достаточно, хотя новые постоянно строятся и сдаются в эксплуатацию (в Петербурге 4 работающие станции), поэтому нужно рассматривать маршруты для газодизельных автомобилей на предмет обеспечения газом.

Состав ГБО для установки на дизельный двигатель

— Электронный блок управления. «Мозг» всего комплекта, состоит из нескольких микроконтроллеров.

Электронный блок управления считывает все показания датчиков, анализирует их и корректирует работу ГБО

Считывает все показания датчиков, анализирует их и корректирует работу комплекта под текущий режим работы автомобиля.

— Механизм перемещений упора рейки ТНВД. Топливный насос высокого давления — очень сложный и очень важный механизм в работе дизельного двигателя. Для того чтобы дизельный двигатель мог работать с газом, понадобится его переработка.

— Редуктор-испаритель. Пропан и бутан находятся в баллоне в жидком состояния, для превращения их обратно в газ и возвращения газа к атмосферному давлению существует специальный редуктор. Метан находится в баллоне в газообразном состоянии, но для поддержания его рабочего давления в системе также необходим редуктор.

— Газовые форсунки или дозатор. Через форсунки или дозатор газ попадает в камеру сгорания.

Переключатель видов топлива. Выполняется в виде кнопки или тумблера и устанавливается в салон автомобиля для удобного доступа водителя.

— Датчики. Датчик температуры, датчик синхронизации, датчик коленного вала, датчик газа и другие. Без датчиков современные двигатели работать не могут. Для работы дизельного двигателя используются часть родных датчиков и устанавливаются дополнительные. Они помогают двигателю мешать смесь в различных режимах работы.

Газовый баллон — самая крупная часть системы ГБО

— Газовый баллон. Самая крупная часть системы, дополнительный топливный бак, от его емкости зависит, сколько двигатель сможет отработать при совмещении с газом. Баллон занимает полезное пространство, поэтому к его установке необходимо подходить особенно тщательно, хотя для больших автомобилей этот вопрос не принципиален. Для пропана, бутана и метана используются разные баллоны. Баллоны для метана более толстые и должны выдерживать значительно большее давление.

— Магистраль высокого давления. Это труба, по которой газ от баллона попадает в редуктор и далее в двигатель.

— Заправочное устройство. Поскольку газ не может течь как жидкость, для него существуют специальные безопасные заправочные устройства.

— Мультиклапан. Особое устройство, по которому газ попадает в баллон и покидает его. Вместе с ним идет защитная аппаратура, которая может сбрасывать лишнее давление при нагреве или повреждении баллона и защищает его от переполнения газом.

— Газовый фильтр. Газ содержит в себе значительно меньше примесей, чем бензин. Но в баллоне и внутри системы могут находиться грязь и мусор, попадания в двигатель которых желательно избежать. Поэтому газ дополнительно фильтруется.

Газовые фильтры нужны для дополнительной фильтрации газа

— Комплект проводов, трубок, крепежи и соединения. Тут все понятно: для датчиков нужна проводка, всю систему необходимо объединить между собой и надежно закрепить к кузову автомобиля.

ГБО на дизель 3-го и 4-го поколения

Мы предлагаем ГБО на дизель третьего и четвертого поколения. Для транспорта с механическим ТНВД и форсунками предназначена система 3-го поколения, основу которой составляет прецизионный шаговый двигатель, управляемый электронным модулем, отвечающим также за подачу газа в цилиндры по принципу фазированного впрыска топлива.

«Подкапотный» комплект ГБО на дизель для двигателей с механическим топливным насосом высокого давления (Евро 0 — Евро 2)

Для современного транспорта с электронно-управляемыми ТНВД и форсунками предназначено ГБО на дизель 4-го поколения, управляемое электронным блоком управления (ЭБУ). Этот блок ограничивает подачу дизтоплива, эмулируя сигналы основных датчиков двигателя, и одновременно управляет фазированным впрыском газа.

«Подкапотный» комплект ГБО на дизель с системой подачи топлива «Common Rail» (Евро 3, 4)

ГБО на дизель четвертого поколения взаимодействует со штатной системой управления двигателя по CAN-BUS шине в режиме чтения и записи. При отсутствии обмена данными по протоколу CAN, или в случае если режим записи недоступен, система может управлять процессом по собственной проводке, подключенной к датчикам и исполнительным устройствам.

Газодизельный двигатель: принцип работы ГБО на дизель 3 и 4 поколения

Благодаря оригинальному алгоритму, применяемому в наших газодизельных системах, в каждый момент времени работы двигателя происходит мониторинг нагрузки на двигатель, оборотов двигателя и данных, поступающих с собственных датчиков системы. После обработки этих данных блок управления газодизельной системой выдает управляющие сигналы на форсунки газового впрыска, обеспечивая подачу газа в двигатель и на шаговый двигатель/электронный блок, ограничивающий подачу дизельного топлива. Таким образом, поддерживается оптимальный топливный баланс, что в разы увеличивает эффективность работы системы по сравнению с аналогами, использующими систему жесткого ограничения ТНВД в комбинации с эжекторной системой подачи газа (первое поколение).

Два принципа работы

Полная переделка. Способ спорный и не всегда эффективный как кажется на первый взгляд. Что делают – полностью переделывается дизельный двигатель на газ, ОГРОМНЫМ минусом такого переоборудования является невозможность использования дизеля — ТОЛЬКО ГАЗ!

Агрегат модернизируют, чтобы он не пошел в разнос, степень сжатия снижают до 12:1 – 14:1 делается это для того чтобы можно было переварить октановое число в 110 – 120 единиц.

Устанавливается система поджога смеси, аналогично бензиновым агрегатам, то есть устанавливаются свечи. Такой мотор уже никогда не вернется к дизельному топливу. Еще одним БОЛЬШИМ минусом является цена такой переделки, она действительно велика.

Комбинированный принцип работы или так называемый Dual Fuel. Это самый правильный и самый легкореализуемый вариант, стоит отметить — что он еще и достаточно дешев. Однако здесь нет полного отказа от дизельного топлива, в цилиндры двигателя подается как дизель так и газ, можно сказать попеременно.

Для того чтобы газ поджегся, используется дизельное топливо, ведь свечей здесь просто нет.

Принцип работы здесь такой

• Двигатель запускается только на дизельном топливе и больше никак
• Далее активируется газовая система, дизель сжимается — воспламеняется и именно в момент воспламенения в цилиндр подается газ, который загорается от уже воспламененного топлива
• Далее открываются клапана и сгоревшая смесь отводится
• Цикл повторяется

Стоит отметить, что такая система может работать и на пропане – бутане, а также на метане. Вариант на пропане менее эффективный, можно заменить от 40 до 50% топливной смеси, в случае с метаном около 50 – 60%, однако оборудование немного дороже из-за высокого давления в баке. Стоит отметить, что можно применять как 4 поколение с метановым оборудованием, так и 5 с пропановым.

Как становится понятно дизель здесь также расходуется, но на 50 – 60% меньше от заявленного производителем.

Выгодно ли это?

Если бензиновый мотор полностью работает на газу, стоимость затрат на топливо уменьшается ровно в два раза.

При благоприятных условиях, окупаемость ГБО на дизеле наступит через 70-100 тысяч километров. И только после этого пробега вы начнете экономить. Вот почему газ на дизельный двигатель ставят лишь в редких случаях, да и то – на отечественные грузовики. На легковых автомобилях такая система практически не встречается.

Требования, предъявляемые к газообразным топливам

• обеспечение хорошего смесеобразования;
• высокая калорийность горючей смеси;
• отсутствие коррозии и коррозионных износов;
• минимальное образование отложений во впускном и выпускном трактах;
• сохранение качества при хранении и транспортировании;
• низкая стоимость производства и транспортирования.

Преимущества использования газообразного топлива

Октановое число газового топлива выше, чем бензина (среднее значение октанового числа – 105), поэтому детонационная стойкость сжиженного газа больше, чем бензина даже самого высшего качества.

Это позволяет добиться большей экономичности использования топлива в двигателе с повышенной степенью сжатия. При этом скорость сгорания газа немного меньше, чем у бензина. В результате снижаются нагрузки на стенки цилиндров, поршневую группу и коленчатый вал, что позволяет двигателю работать ровно и тихо.

Газ легко смешивается с воздухом и равномерней наполняет цилиндры однородной смесью, поэтому двигатель работает ровнее и тише.Газовая смесь сгорает полностью, поэтому не образуется нагар на поршнях, клапанах и свечах зажигания.

Газовое топливо не смывает масляную пленку со стенок цилиндров, а также не смешивается с маслом в картере, не ухудшая, таким образом, смазочные свойства масла. В результате цилиндры и поршни изнашиваются меньше, а периодичность замены моторного масла увеличивается.

По сравнению с бензином сжиженный газ имеет следующие преимущества:

• в полтора-два раза меньше себестоимость;
• более высокая детонационная стойкость (октановое число 105);
• двигатель на газе работает мягче, а срок его службы увеличивается примерно в полтора раза;
• увеличивается периодичность замены моторного масла в полтора-два раза, поскольку уменьшается срок его старения;
• увеличивается на 40% срок службы свечей зажигания;
• газ практически не содержит серы, которая вызывает коррозию металлов и их изнашивание;
• снижается токсичность отработавших газов (СО в два раза, СН на 50…100%, NOx на 20…30 %);
• в отличие от бензина газовая смесь более однородна по составу;
• не накапливаются смолистые отложения на деталях и приборах системы питания, так как нефтяной газ растворяет их;
• значительно уменьшается нагарообразование на деталях двигателя.

Сжатый природный газ по сравнению со сжиженным нефтяным газом имеет следующие преимущества:

• бόльшая безопасность, так как он легче воздуха и при утечках улетучивается;
• дешевле;
• большие природные запасы;
• отработавшие газы экологически более чистые.

Недостатки:

• более низкая скорость сгорания по сравнению с бензином, в результате чего мощность двигателя снижается примерно на 7…12% (до 20%);
• затрудненный пуск двигателя при низких температурах;
• увеличение металлоемкости автомобиля на 25…30 кг при сжиженном газе и на 700…800 кг при сжатом;
• применение дополнительного дорогостоящего оборудования приводит к увеличению стоимости автомобиля на 20..27%;
• повышенный расход газа по сравнению с бензином;
• необходимость периодического освидетельствования баллонов для хранения газа на испытательных станциях;
• трудоемкость ТО и ремонта двигателя возрастает на 3…5%, (эти затраты перекрываются экономией от увеличения межремонтного ресурса двигателей);
• дальность поездки на одной заправке не превышает 200…250 км;
• повышенные требования техники безопасности при использовании газобаллонных установок.

Сжиженный газ обычно используется в системах питания двигателей легковых автомобилей. Переоборудовать автомобиль для работы на сжиженном газе проще и дешевле, чем для работы на сжатом. Кроме того, сжиженный газ находится в баллоне под относительно небольшим давлением (примерно 1,6 МПа), а высокая степень разреженности сжатого газа требует увеличить этот показатель в 12-15 раз.

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.

Читать дальше: Прыгает зарядка на ваз 2107

Но независимо нужно ли ставить ГБО на дизельные грузовики, легковой транспорт или сельхоз технику (тракторы и прочее), при должном подходе экономический эффект будет очевиден.