Газодизель на пропане своими руками

 

Описание принципа работы газодизельных систем, сферы применения, недостатки и преимущества использования. Варианты установки ГБО на дизельный двигатель, можно ли поставить комплект ГБО на турбированый двигатель, состав ГБО для установки на дизельный двигатель.

Содержание

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.

Газовое оборудование на дизельный двигатель – некоторые нюансы

Модернизация дизеля посредством перевода его на работу с метановым либо пропан-бутановым газобаллонным оборудованием вполне возможна. Но при этом владелец автомобиля должен понимать, что родную систему питания дизельного мотора придется серьезно изменить, чтобы приспособить все системы к использованию газа.

Функционирование любого дизеля начинается с зажигания. Если подключить газобаллонную аппаратуру к камерам сгорания, куда до этого подавалась солярка, и ждать, когда произойдет самовоспламенение газовой смеси, ничего действенного из этого не выйдет. Дизтопливо самовозгорается при 320, максимум 380 градусах по Цельсию, газу же требуется температура не менее 700 градусов.

Учитывая вышесказанное, становится понятно, что даже сугубо теоретически применять один вид горючего при переводе дизельного двигателя на газ нереально. Чтобы решить данную задачку, можно использовать один из двух вариантов модернизации дизелей, которые осуществляются в наши дни:

  • совместное применение газа и дизельного топлива;
  • переделка дизельного ДВС в газовый.

Рассмотрим и сравним оба эти варианта.

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.

Установка ГБО на двигатель Дизеля

В последние годы владельцы экономичных дизельных двигателей столкнулись с неприятной российской действительностью. Цены на дизельное топливо в некоторых регионах нашей родины начали уверенно догонять и даже перегонять цены на бензин. Экономии никакой, единственный вариант сэкономить на автомобиле с дизельным двигателем – установить на него ГБО. Цены на газ так активно не растут, и он всегда остается дешевле дизельного топлива и бензина. Ездить на газе выгоднее в 1,5-2 раза.

Оборудовать дизельный двигатель ГБО не так просто, как бензиновый. Существует два основных способа установки ГБО.

Первый вариант. Переоборудование дизельного двигателя для ГБО

Это самый простой, но очень кардинальный вариант перевода легкового или грузового автомобиля на газ в качестве топлива.

После установки ГБО вернуть двигатель обратно на дизельное топливо будет невозможно

Вернуть двигатель обратно на дизельное топливо будет просто невозможно. Дизельное топливо воспламеняется при температуре в 300-400 градусов Цельсия, а вот у газа она начинается с 700 градусов Цельсия. Поэтому требуется переработка системы зажигания, питания и других систем.

Переделки будут выглядеть следующим образом:

  • Вместо форсунок устанавливается комплект свечей зажигания.
  • Газовые форсунки или дозатор устанавливаются во впускной коллектор.
  • Степень сжатия двигателя уменьшается для работы на топливе с более высоким октановым числом (пропан, бутан -110, метан -120). Для этого в камере сгорания двигателя убирается весь «лишний» металл, и устанавливаются металлические прокладки.

Плюсы переработки в газовый двигатель:

  1. Серьезно увеличится ресурс.
  2. Двигатель станет давать меньше выбросов, его использование не так вредно для окружающей среды.
  3. У двигателя повысятся крутящий момент и мощность.
  4. Двигатель будет работать тише.
  5. Отсутствие детонации.

Минусы переработки в газовый двигатель:

  • Ездить можно будет только на газе.
  • Сложность настройки и регулировки.
  • При установке на легковой автомобиль баллон будет занимать значительное место.

В легковом автомобиле газовый баллон занимает значительное место

  • Могут возникнуть сложности с запуском в сильные морозы, но это характерно и для простого дизельного двигателя.
  • Автомобиль придется чаще обслуживать: сливать конденсат, менять газовый фильтр и так далее.

Второй вариант. Газодизель и принцип его работы

Обычное газобаллонное оборудование не подходит для использования во многих современных дизельных двигателях. Это связано с отличием их системы зажигания от бензиновых двигателей – они работают без искры.

Выходом из положения является установка газодизеля с распределённым впрыском топлива. Двигатель будет работать сразу на двух видах топлива: дизельное топливо будет использоваться для поджигания смеси, затем двигатель будет работать на газе. В двигателе необходимо поддерживать постоянный топливный баланс, в него должны попадать и газ, и дизельное топливо. Этим процессом управляют различные датчики, электронный блок управления комплектом ГБО постоянно отслеживает ситуацию и вносит свои коррективы в работу. Он поочередно подает сигналы на газовые форсунки и на двигатель, обеспечивающий подачу дизельного топлива.

Самым эффективным видом газа для дизельного двигателя является метан.

Для дизельного двигателя самым эффективным видом газа является метан

Дизельное топливо можно разбавлять метаном в процентном соотношении 1 к 4. Для сельской, деревенской и другой техники это еще один плюс – метан можно получить из любых органических соединений очень простым способом. В случае, если использовать пропан, то дизельного топлива понадобится сжигать в два раза больше. А метан дешевле пропана. Однако в некоторых регионах нашей страны метан мало распространен, и заправки будет найти непросто.

Газодизельные двигатели давно известны в России. Еще во времена Советского Союза они производились массово для грузовых автомобилей.

Топливо может подаваться механическим насосом высокого давления или более современной системой подачи топлива Common Rail, которая соответствует нормам Евро 4.

Плюсы газодизеля:

  1. Возможность ездить на двух видах топлива.
  2. Даже с учетом того, что дизельное топливо будет сгорать вместе с газом, вредных выбросов будет очень мало.
  3. Ресурс двигателя и срок службы масла увеличатся.
  4. Никакой детонации.

Минуты газодизеля:

  • Сложность настройки и регулировки.

У газодизельного двигателя имеются как плюсы, так и минусы

  • При установке на легковой автомобиль баллон будет занимать значительное место.
  • Этот метод дороже по установке и оборудованию.

Цена установки комплекта ГБО на автомобили с дизельными двигателями значительно выше, чем на автомобили с бензиновыми двигателями. Устанавливать дизельный двигатель на легковой автомобиль практически нецелесообразна из-за высокой его стоимости. А вот для грузовых, специальных автомобилей, строительной и сельскохозяйственной техники установка ГБО — серьезный способ сэкономить.

Можно ли поставить комплект ГБО на турбированный двигатель

Турбированный дизельный двигатель ничем не отличается от своего атмосферного собрата. Процессы в них происходят одни и те же. Установка ГБО на турбированный дизель ничем не отличается от установки на его атмосферную версию.

Фото 1

Установка гбо на турбированный двигатель

Довольно распространенным является вопрос «ставят ли гбо на турбированные двигатели?»

Здесь следует понимать, что турбированный дизельный двигатель практически нечем не отличается от атмосферного агрегата, а следовательно технология и сама установка гбо на турбированный двигатель нечем не отличается от установки ГБО на атмосферный мотор.

Таким образом ответом на вопрос «можно ли ставить гбо на турбированные двигатели» является — да, можно.

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.

Дизельные транспортные средства, которые можно переоборудовать под газодизель

Любой двигатель на дизтопливе можно переделать под использование газа в качестве дополнительной составляющей. Не имеет значение, какой тип топливной системы применяется базово, механический топливный насос высокого давления (ТНВД), насос-форсунки или рампа/рейка «Коммон рейл». Также с бортовой сетью 12/24 V. С турбиной или атмосферный.

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.

Также ответ на вопрос о том, выгодно ли переводить на альтернативный вид топлива или лучше и экономичнее оставить «чистый» дизель, зависит от характера эксплуатации автотранспорта.

Не только газ…

Дело в том, что полностью переоборудовать дизельный двигатель так, чтобы он работал исключительно на природном газу, нельзя. Все дело в том, что температура воспламенения газа (порядка 700 °С) примерно в 2 раза выше, чем дизельного топлива (около 350 °С). А это значит, что схема с воспламенением дизтоплива, посредством воздействия на него сжатого воздуха в цилиндрах, с газом работать не будет – он просто не загорится.

Так что любой газодизель работает на смеси солярки и природного газа, причем дизтопливо служит для воспламенения последнего.

Газовое оборудование на дизельный двигатель установленное на заводе

Заводская установка метанового оборудования – наиболее надёжный вариант, поскольку учитывает характеристики мотора. Но есть и ряд недостатков:

  1. ограниченный круг моделей, у которых такая опция предусмотрена;
  2. 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.

Принцип работы газодизеля и необходимые изменения

В первом варианте необходимо приспособить «соляроядный» мотор к работе на газу. Данная схема не может похвастаться большой популярностью, однако применяется уже достаточно давно. Она подразумевает подачу в цилиндры не только газа, но и небольшой доли ДТ. Такая доля носит название запальной порции. Суть работы данной схемы состоит в подаче газо-воздушной смеси в начале такта сжатия и запальной порции – в конце такта.

Минимальное процентное соотношение запальной порции может варьироваться в диапазоне от 15 до 30%. На него оказывают влияние различные факторы:

  • тип силового агрегата;
  •  версия ГБО;
  • техническое состояние мотора.

15-30% – это min, необходимый для самовоспламенения и поджигания газа в камере сгорания. В условиях работы на комбинированном топливе можно забыть о черном дыме, вылетающем из выхлопной трубы. Кроме этого, мотор становится гораздо экологичнее, и это несмотря на небольшое повышение уровня углеводородов (СН) в дыме, ведь это не привычные для дизеля канцерогены, а просто не догоревший полностью метан, который абсолютно безвреден для окружающей среды.

Более того, после переоборудования владельцу реже придется менять масло, да и срок службы самого «сердца» автомобиля заметно возрастает, за счет сокращения вредных отложений на элементах ЦПГ.

Что касается внесения изменений в конструкцию, то они не являются кардинальными и необратимыми. Для этого необходимо установить гбо, а также несколько подкорректировать работу топливной системы. Это подразумевает постоянное впрыскивание в цилиндры незначительных порций солярки, за что отвечает насос высокого давления.

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.

Теория газодизеля

На сегодняшний день существует два принципиальных способа установки газового оборудования (ГБО) на дизель.

Переоборудование на 100% газ

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: Пример – газомоторная техника компании “РариТЭК” из Набережных Челнов на базе моделей КамАЗ. 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.

Газодизель – Dual Fuel

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.

Наши примеры установки ГБО на дизель

Установка газового оборудования (метан) на дизельные автомобили. Мы работаем с автомобилями:


Газодизель на ПАЗ Вектор Некст
Газодизель Volvo FH 420
Газодизель на MAN TGS рефрижератор
Газодизель на Higer KLQ 6129 Q
Газодизель на Volvo FH 460 TRUCK 4X2 2019
Газодизель на Volvo FH TRUCK 4X2
Газодизель на ГАЗель Next 2019
КАвЗ 4238-02 Аврора
Газодизель на IVECO Stralis AT440 S48 TP
Газодизель пропан Газель Некст 2019
Газодизель ПАЗ 320435-04 Вектор Некст
Газодизель Volvo FM TRUCK 4X2
Газодизель ГАЗон NEXT 2018
Газодизель MAN TGS
Газодизель на DAF FT XF
Газодизель на ПАЗ 320405-04 Вектор NEXT
Газодизель Mitsubishi L200 Triton
Газодизель Toyota Land Cruiser Prado J150
Газодизель Toyota Regius HiAce
Skoda Yeti, газодизель
Газодизель на Ford Transit
Газель Next, газодизель
Газодизель на Foton Auman IV135P
Газодизель на Volvo FM12
ГАЗОДИЗЕЛЬ на Луидор 3295A1
Газодизель на ГАЗель NEXT (А21R32)
Газодизель на Mitsubishi L200/Triton (KB9T)
Газодизель на Hyundai Starex, двигатель D4BH
Фото 2

Газ для дизельного двигателя

Итак, активное развитие систем газового впрыска привело к появлению пятого поколения ГБО. Такая схема позволяет реализовать жидкий фазированный распределенный впрыск. Решение подходит для установки на любые инжекторные авто, легко интегрируется и совместимо с системами бортовой диагностики OBD и EOBD.

В случае с дизелем за основу также берется данная схема, позволяя современному турбодизелю  работать на сжиженном газе. В результате такой мотор часто называют газодизелем благодаря установленному ГБО. При этом важно понимать, что сам процесс установки и настройки сильно отличается от аналогичной процедуры на бензиновых моторах.  Другими словами, поставить ГБО на дизель является более сложной задачей, которая требует значительных доработок.

Принцип работы дизеля на газу: особенности

Главным отличием дизельного ДВС от бензинового является принцип воспламенения топлива в цилиндрах. В бензиновых агрегатах для поджига смеси воздуха и топлива используется искра, которая создается на свечах зажигания.

В дизеле сначала сильно сжимается воздух, который нагревается от такого сжатия. После этого в последний момент форсунка впрыскивает солярку в камеру сгорания, затем нагретая и сжатая топливно-воздушная смесь воспламеняется самостоятельно.

Теперь перейдем к ГБО. В качестве газового топлива используется метан или пропан. Однако если подать в цилиндры газ вместо дизтоплива, воспламенения не произойдет. Дело в том, что для самостоятельного поджига газо-воздушной смеси нужны более высокие температуры по сравнению с соляркой.

С учетом данной особенности в дизель необходимо сначала впрыскивать небольшое количество солярки, а уже затем подавать газ. Если просто, солярка воспламеняется от сжатия, затем поджигая газовое топливо.

Естественно, при такой схеме работы возможно только частичное замещение дизтоплива газом, однако в процентном соотношении можно говорить о показателях около 25-30% солярки на 70-75% сжиженного газа. Вполне очевидно, что данное решение способно обеспечить существенную экономию дорогостоящего дизельного топлива.

Добавим, что хотя обязательный подвпрыск солярки не позволяет полностью перейти на газ, однако такая особенность дает возможность сохранить работоспособность дизельных форсунок. На практике это немаловажно, особенно с учетом высокой стоимости любых элементов топливной аппаратуры дизельного двигателя.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие существуют виды и типы ГБО. Из этой статьи вы узнаете о различных поколениях газового оборудования, а также об особенностях и принциах работы той или иной установки.

Еще отметим, что альтернативой описанному выше решению является полный перевод дизеля на газ. При этом необходимо полностью демонтировать топливную систему дизельного двигателя, поставить внешнюю систему зажигания, доработать ГБЦ и т.д. В результате дизель сможет работать на метане, однако сложность таких доработок  и высокая стоимость работ не позволяют этому способу набрать широкую популярность.

Если говорить о первой схеме, система частичного впрыска газа учитывает частоту вращения двигателя, давление нагнетаемого турбокомпрессором воздуха, объем впрыскиваемой солярки, положение педали газа, нагрузку на мотор, температуру ОЖ и целый ряд других важных параметров.

Если просто, благодаря тесному взаимодействию со штатными системами управления ДВС, газовое оборудование «подбирает» и динамично корректирует нужное количество подаваемого газа. Это позволяет найти и сохранить оптимальный баланс между количеством дизтоплива и газа для нормальной и стабильной работы мотора во всех режимах.

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.
Газодизель на метане и на пропан-бутане

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.

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.

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.

Трактора на пропане и метане

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

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.

Фото 3

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.

Советы и рекомендации

Для качественной реализации поставленной задачи рекомендуется приобретать системы ГБО для дизеля от проверенных производителей (Westport, OMVL и т.д.). Важно, чтобы установочные комплекты были специально разработаны и адаптированы для подобных инсталляций, а также были должным образом сертифицированы.

  • С большой ответственностью стоит подходить и к выбору самих установщиков. Если было принято решение поставить ГБО на дизель, лучше обратиться в крупные установочные центры, которые дают гарантию как на оборудование (в случае приобретения ГБО в конкретном установочном центре), так и на выполненные работы.
При выборе установочного комплекта стоит учесть, что сегодня на территории СНГ одним из самых выгодных и экономически оправданных решений является установка на дизель метанового оборудования.  Дело в том, что такая установка позволяет заместить около 75-80% дизельного топлива метаном, в то время как замещение пропаном возможно только на 40-45%
  • Еще крайне желательно обращать свое внимание на новейшие разработки и технологии, так установка ГБО на дизель является более «деликатным» процессом сравнительно с бензиновыми аналогами.

Например, технология HPDI является относительно новой схемой, которая позволяет добиться высокоточной комбинированной подачи дизельного топлива и газа метана, при этом соотношение замещения солярки газом достигает отметки  95% газа к 5% дизтоплива.

В основе решения лежит особая форсунка, которая способна последовательно впрыскивать газ и солярку. Другими словами, один инжектор сначала подает в цилиндр небольшую порцию дизтоплива, а уже затем происходит основной впрыск метанового заряда.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие форсунки для ГБО-4 лучше выбрать. Из этой статьи вы узнаете об особенностях газовых форсунок, их осоновных отличиях от бензиновых и дизельных инжекторов, а также на каком варианте лучше остановить свой выбор в том или ином случае.

Поданное ранее дизтопливо воспламеняется естественным образом от сжатия, играя роль свечи зажигания, а основная порция газа впрыскивается ближе к самому концу такта сжатия и воспламеняется от уже горящего дизельного топлива. Подобные решения позволяют эксплуатировать дизельный ДВС на газу с максимальной экономией.

  • Также добавим, что электронные системы управления двигателем после установки ГБО нужно обязательно настроить. Для этого должно использоваться уникальное программное обеспечение, которое позволяет выполнять тонкие настройки. В результате состав смеси на всех режимах будет оптимальным, что позволяет увеличить ресурс дизеля на газу, получить нужную отдачу от мотора, снизить уровень токсичности выхлопа и т.д.

Метан или пропан?

Этот момент волнует многих, кто решился на переоборудование дизеля и установку гбо. Дело в том, что процент ДТ в смеси, поступающей в двигатель, прямо зависит от типа газа. К примеру, в пропановой смеси «соляра» составляет порядка 40%, а в метановой – около 20%. Так что у каждого из вариантов есть как достоинства, так и недостатки.

Достоинства метана:

  1. Стоимость – как правило, цена на метан ниже, чем на пропан;
  2. Значительно больший процент замещения газом жидкого топлива (до 80%).

Достоинства пропана

  1. Баллоны – для данного газа емкости имеют больший объем (при тех же габаритах, что и для метана), а еще они легче. Так что с установкой гбо проблем будет меньше;
  2. Сеть АЗС – для пропана она гораздо более развита, следовательно, шанс остаться в пути без топлива невелик.

Переоборудовать дизель под работу на газу возможно, для чего есть 2 пути.

— Первый предполагает создание дизеля, работающего на смешанном топливе. Его большим плюсом является тот факт, что не приходится кардинально переделывать топливную систему мотора, да и возвращение к первоначальной схеме работы тоже вполне возможно. Кроме этого, по израсходованию всего запаса газа, такой силовой агрегат моментально переводится на дизельное топливо и начинает работать в привычном для себя режиме;

— Второй является не чем иным, как полной «переделкой» мотора под работу исключительно на газу, следовательно, назвать его газодизелем можно лишь с большой натяжкой.

Газовый двигатель – кардинальное изменение мотора

Радикальный способ перевода дизеля на работу на газобаллонной аппаратуре, предполагающий капитальное изменение двигателя:

  • монтаж свечей зажигания, которые буду выполнять функцию форсунок;
  • установка системы зажигания вместо топливного оборудования;
  • удаление «ненужного» металла на днищах поршней либо в камерах сгорания с целью существенного снижения уровня сжатия газа.

Такая газовая установка на дизельный двигатель, по сути, означает полное его изменение и превращение дизельного «сердца» транспортного средства в полностью газовый двигатель. По своим параметрам он будет очень похож на бензиновый ДВС, «поджатый» под газ (достаточно экономичный – газ дешевле солярки, экологичный – не так сильно загрязняет атмосферу, с увеличенным ресурсом эксплуатации).

Данный вариант перевода дизеля на использование газа весьма активно внедряется в странах европейского континента. Но в СНГ и России намного чаще автолюбители идут по другому пути, предполагающему получение газодизеля. О нем далее.

Комплектующие для установки ГБО на дизель

Состоит система газобаллонного оборудования для дизельного автомобиля из:

  • Баллона или связки баллонов. Это одна из самых громоздких частей системы. Следует помнить, что газовый баллон для пропан-бутана отличается от баллона для метана. Последние должны иметь более толстые стенки и выдерживать значительно большее давление.
  • Газового клапана.
  • Редуктора-испарителя. В отличие от пропан-бутана метан находится в баллоне в газообразном состоянии, но для его полноценной работы все же необходим редуктор- испаритель.
  • Газовых форсунок. Форсунки обеспечивают попадания газа в камеру сгорания.
  • Электронный блок управления (газодизельных мозгов). Считываем все показания системы и руководит работой газобаллонного оборудования в целом.
  • Датчиков акселератора, оборотов двигателя, давления газа в системе, температуры и прочих. Наличие датчиков помогает электронному блоку управления руководить процессами в системе ГБО и обеспечивает слаженную и безопасную работу ГБО.
  • Дизельных форсунок. обеспечивают попадания солярки в камеру сгорания.
  • Топливный насос высокого давления для дизельного топлива. Один из ключевых узлов системы. От правильного переоборудования и настройки этого узла зависит работоспособность ГБО на дизельном двигателе.
  • Переключатель вида топлива. Обычно состоит в виде кнопки или тумблера и устанавливается в кабине автомобиля в непосредственной близости к водителю.
  • Магистраль высокого давления.  По магистрали газ попадает из баллона в редуктор-испаритель.
  • Мультиклапан. Устанавливается в баллон, выполняет защитную функцию и обеспечивает попадание газа в баллон и подачу газа в систему.
  • Газовые фильтры. Обеспечивают предварительную и тонкую очистку газа перед попаданием его в форсунки и двигатель автомобиля.
Перевод дизельного двигателя на газо-дизельный режим работы обходится почти в 2 раза дороже, и соответственно окупается дольше, чем при переводе бензинового двигателя на газовое топливо.


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.

Отличие бензинового ГБО от газодизеля

Так ставят ли гбо на дизель? Если с бензиновым двигателями дела обстоят более-менее понятно — заменили бензиновую смесь газовой, оставив при этом штатное воспламенение смеси от искрового разряда, и получили функциональный автомобиль на пропан-бутане. В дизельном же двигателе воспламенение смеси происходит за счет воспламенения дизельного топлива от высокого давления в конце такта сжатия.

Пропано-бутановая смесь от высокого давления не воспламеняется, именно этот факт и являлся серьезной проблемой при переводе дизельного агрегата на газ. Поэтому перевод дизельного двигателя для работы на пропано-бутановой смеси требует впрыскивать некоторое количество дизельного топлива для нормальной работы двигателя. Нужно это в первую очередь для обеспечения надежного воспламенения пропано-бутановой смеси и стабильной работы всей системы газодизеля.

Принцип работы газодизеля заключается в следующем.

  • В воздушный трубопровод дизельного агрегата подается газовоздушная смесь.
  • Ее воспламенение достигается путем воспламенения предварительно поджигаемой небольшой «запальной дозы» дизельного топлива, впрыск которой происходит непосредственно через форсунки основной системы подачи топлив.
Следует помнить, что дизельное топливо при работе такого «гибридного» двигателя тоже расходуется, но при этом расход солярки примерно в 3-4 раза меньше серийного расхода дизельного агрегата.

Интересный факт из истории автомобилестроения: на грузовики «Камаз», еще при СССР, был спроектирован и внедрен в серийное производство так называемый газодизель. В серийный двигатель дизельного «Камаза» подавалось приблизительно 80 процентов метана и 20 процентов солярки. Такая топливная смесь поджигалась запальной дозой дизельного топлива. Реально работающие экземпляры были только у «Камаза». В дальнейшем с развалом СССР проект посчитали не рентабельным и свернули.

Предпочтительным газовым топливом для дизеля является метан. 

Преимущества установки ГБО на дизель

К преимуществам газо-дизеля относится:

  • Более «мягкая работа» двигателя за счет более плавного нарастания давления в цилиндрах;
  • Меньше вредных выбросов в атмосферу;
  • Увеличенный запас хода и возможность ездить на двух видах топлива;

 

Недостатки газодизеля :

Следует выделить так же ряд недостатков, с которыми могут столкнуться владельцы автомобилей с дизельными агрегатами, работающими на газу.

  • Высокие требования к качеству используемых материалов;
  • Наличие спец оборудования для одновременного дозирования дизельного топлива и газа;
  • Сложный процесс настройки и регулировки;
  • Наличие газового баллона в багажнике автомобиля.

Следует также отметить тот факт, что установка ГБО на дизельный легковой автомобиль довольно затратная и ее окупаемость, по сравнению установкой на бензиновый двигатель, происходит намного дольше.

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.

Источники

Использованные источники информации при написании статьи:

  • https://gbomotor.ru/poleznoe/gbo-na-dizelnom-dvigatele
  • https://carnovato.ru/gazovoe-oborudovanie-karbjuratornyj-dizelnyj-dvigatel/
  • https://gboteh.ru/ustanovka/gbo-na-dizelnyj-dvigatel.html
  • https://gbo4auto.ru/pokoleniya-gbo/gbo-na-dizel.html
  • http://gboshnik.ru/gbo-na-dizel-vozmozhno-li-eto-plyusyi-i-minusyi-ustanovki-gbo-na-dizelnyiy-dvigatel/
  • http://rezauto.ru/gbo/gazodizel/gbo-na-dizel.html
  • https://elitegas.ru/gas-diesel/
  • http://krutimotor.ru/gbo-na-dizelnyj-dvigatel/
0 из 5. Оценок: 0.

Комментарии (0)

Поделитесь своим мнением о статье.

Ещё никто не оставил комментария, вы будете первым.


Написать комментарий