Вниманию клиентов! Сервис г. Люберцы в отпуске 20.08-02.09, телефоны работают в штатном режиме.
Скидка на установку ГБО OMVL 11% в сервисе Долгопрудный и Люберцы. Звоните!
УАЗбука 2
28.12.2017

УазбукаГазобаллонное оборудование (ГБО) – это по своей сути дополнительная система питания двигателя топливом, которая, как и ее бензиновый аналог имеет жидкостную емкость (для хранения топлива, в нашем случае газ), топливные магистрали, заправочное устройство, фильтра, форсунки для подачи топлива в цилиндры, ЭБУ для произведения расчетов количества подаваемого топлива. Только вместо бензонасоса, регулирующего давление бензина, мы имеем мультиклапан и редуктор-испаритель – он понижает давления газа, либо газовый насос (5-ое поколение). Редуктор в свою очередь понижает давление газа до 1,5 – 2,5-ой атмосфер.

Основным преимуществом газового топлива конечно же является его цена. Цена на данный момент в два раза дешевле бензина. Но потребляется его на 15-20% больше.

Почему же так происходит?

Многие связывают данное явление с малым КПД газа, но ответ немного иной:

бензин – это жидкость, а жидкость мы мерим в литрах; а газ – это газ и в литрах его мерить неправильно. Покупают газ в кг, а продают в литрах. Плотность газа 0,567кг/м3.

Далее задействуем формулу V = М/Р, где V – объем, M – масса, P – плотность.

1кг / 0,567 кг/м3 = 1,763 л

А если взять тот же бензин АИ-98 с плотностью в 0.78 кг/см3.

1кг / 0,78 кг/м3 = 1,28 л

Т.е. что получается? При относительно равных в одном килограмме содержится 1,8 л газа и при том же килограмме 1,3 литра бензина. Вот откуда и берется разница в те самые проценты.

Какие виды ГБО существуют на данный момент?

УАЗВо-первых, ГБО делят на несколько поколений, сделано это ради удобства распознавания компоновки оборудования. Соответственно можно различить линию развития в данной сфере: от простого до более сложного – от первого до шестого. Таким образом мы имеем 6 поколений газобаллонного оборудования.

Все мы еще помним времена, когда основным видом двигателей являлись карбюраторные. Так вот именно к ним применимо первое поколение ГБО. На автомобили устанавливался баллон (с тех пор он перетерпел мало изменений и до наших дней «дошел» практически в первозданном виде и образе), так же протягивались магистрали (заправочная и расходная), в подкапотном пространстве устанавливался редуктор с газовым клапаном, а также клапан для отключения подачи бензина. В рукав с испаренным газом врезался регулятор подачи газа, отвечавший за количество подаваемого топлива. Газ же в свою очередь подавался через врезки в карбюраторе и попадал в цилиндры аналогично бензину. Регулировки производились буквально на «слух».

Позже популярность стали приобретать инжекторные двигателя. На них взамен врезок стали использовать «проставки» перед дроссельной заслонкой, т.е. газ подавался в общий коллектор и самотеком попадал в цилиндры, аналогично карбюраторным системам. Теперь же помимо переключателя вида топлива (на карбюраторных ДВС – это было единственной электроникой) появилась необходимость применять эмуляторы бензиновых форсунок, чтобы отключить их и подать сопротивление в цепь управления.

Следующим шагом к эволюции стало применение одиночной форсунки в «проставках» перед дроссельной заслонкой, необходимость вызвана применением на инжекторных двигателях лямбда-зондов, которые в свою очередь влияют на состав смеси. Электроники стало больше: переключатель вида топлива, эмулятор форсунок, эмулятор лямбда-зонда, управление форсункой для подачи газа. Подобного рода система существовала не долго, т.к. на смену пришло 4-е поколение.

То самое четвертое поколение ГБО, которое обрело большую популярность на сегодняшний день и на данный момент самое распространенное. Мультиклапана изготавливаются по Евро стандартам, имея несколько степеней защиты (запорный заправочный клапан; скоростной клапан, препятствующий утечке топлива при обрыве магистрали; клапан сброса высокого давления, рассчитанный на давление в 27 мбар; противопожарный клапан, выдерживающий температуры до 110 градусов Цельсия; отсекатель заполняемости до 80%; электромагнитный клапан, способствующий подаче топлива только в газовом режиме). Теперь газ в испаренной форме поступает через форсунки, количество которых соответствует количеству цилиндров. Применяется отдельный блок управления газом с «сильной» математикой. Он способен: управлять работой бензиновых и газовых форсунок, производить перерасчеты подачи газового топлива, принимая во внимание объем двигателя, показания времен впрыска бензина, расчета рабочего цикла форсунок, количества об/мин, порядок зажигания, изменения фаз, отключения цилиндров, рассчитывая при этом нагрузку на двигатель, принимать во внимание показания датчиков кислорода и многое другое… Т.е. ГБО стало полноценной системой питания двигателя, способной вести точные расчеты подачи газа в любых режимах работы двигателя Вашего автомобиля.

И казалось бы вот оно – достаточно. Но, нет… На рынок вышла система подачи газа в жидкой фазе. Данная схема позволила отказаться от редукторов для испарения газа. Система очень схожа с бензиновой. Т.е. имеется насос для того, чтобы создать дополнительное давление в системе и произвести впрыск через форсунки, которые врезаются непосредственно во впускной коллектор ДВС. Излишнее давление по обратной магистрали возвращается в баллон.

Ну чего ж еще можно было придумать? TSI – двигателя с непосредственным впрыском. Для данных двигателей применимо четвертое поколение ГБО, а также шестое поколение – жидкий впрыск через бензиновые форсунки.

Как еще можно разделить ГБО?

УазбукаКонечно же по типу топлива. Пропан-бутан и метан. LPG и CNG. Сжиженный и компримированный (сжатый) природный газ.

Если эти два вида рассматривать именно как виды топлива, то они имеют различия по химическим и физическим свойствам. Для питания автомобильных двигателей используется две разновидности газового топлива - сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан) и сжатый природный газ (метан). Пропан (LPG) различие по сезонному составу: летний, где соотношение пропана 50-55% и зимний, где содержание пропана 80%. Метан (CNG) закачивается в баллон в газообразном состоянии и при заправке измеряют в кубометрах.

Метан имеет несколько преимуществ: незначительно дешевле пропан-бутана; расход метана приблизительно равен расходу бензина (1 куб.м = 1 литру), метан дешевле в эксплуатации (ТО – техническое обслуживание). Метан – чистое топливо, не имеющее примесей. Вопреки высокому давлению в баллоне метан безопаснее пропана и бензина, он легче воздуха - при утечках быстро улетучивается, не создавая опасных концентраций. Пропан тяжелее воздуха и концентрируется в низменных местах и ямах.

Но всегда есть но... Стоимость установки оборудования под метан дороже, а вес оборудования больше. В метановые баллоны помещается гораздо меньше газа, чем в пропан-бутановые, а поэтому заправляться придется чаще. Мощность двигателя при работе на метане ощутимо падает. Для сжигания метана нужно больше воздуха, чем при работе на бензине, соответственно при равном объеме цилиндра, количество смеси в нем будет меньше, чем при работе с бензином. Метан имеет высокое октановое число, и для его воспламенения необходима более высокая степень сжатия. Горение смеси происходит медленно, что можно компенсировать изменением угла зажигания. Падение мощности при работе на пропане не так существенно, а при установке систем ГБО с распределенным впрыском практически незаметно.

Оборудование же под них в целом схоже, но при этом имеет ряд отличий. Под метан используются материалы, способные выдержать высокие нагрузки, а соответственно с огромным запасом прочности. Таким образом резервуар под природный газ способен выдержать 400 Атм (для справки: метан закачивается под давлением 200 – 250 Атм). Баллоны под пропан-бутан проходят проверку под давлением 16 – 20 Атм, т.е. давление метана в десятки раз больше, а потому применимы баллоны только цилиндрической формы. На пропан-бутане же существуют несколько типов баллонов: цилиндрические и тороидальные. Цилиндрические в свою очередь делятся по диаметру и длине. Тороидальные в свою очередь бывают: с внутренней горловиной (чаще используются для установки в нишу запасного колеса), с внешней горловиной (для установки в подвес – взамен запасного колеса). Если на баллонах для пропан-бутана используются мультиклапана – запорные арматуры, то на метане применяются вентиля (механические и с электроклапаном). Магистраль для пропан-бутана можно применять медную, термопластиковую и стальную. Особой популярностью пользуется термопластиковая магистраль, зарекомендовавшая себя как надежная, эластичная, стойкая к агрессивным средам и не подверженная окислению. Для метана используется строго стальная магистраль.

Что касаемо редукторов… Пропан необходимо понизить с 16 Атм до 2- 1,5 Атм, поэтому достаточно однокамерного редуктора. Метан же необходимо понизитиь с 200 – 250 Атм до 2 Атм, соответственно одной камерой здесь не обойтись, поэтому используются две и плюс газовый клапан высокого давления.

Так же используются различные заправочные устройства.

И если не брать в расчет особенности настройки, то на этом пожалуй разница в оборудовании заканчивается.

Принцип работы

Как это работаетИ так давайте подведем итог, как же работает ГБО?

Для примера рассмотрим оборудование четвертого поколения под пропан-бутановые смеси.

Мы имеем жидкостной баллон, в который через заправочное устройство подается газ под давлением до 15 Атм (после заправки давление газа падает в баллоне до 4-8 Атм в зависимости от температуры окружающей среды). Пройдя по заправочной магистрали газ попадает в баллон, минуя запорную арматуру – мультиклапан. Тот в свою очередь запирает газ в емкости до необходимости подачи его в подкапотное пространство.

Мы уже знаем, что всеми исполнительными механизмами управляет ЭБУ (электронный блок управления ГБО). ЭБУ в свою очередь считывает показания бензинового двигателя: время впрыска бензиновых форсунок, об/мин коленчатого вала, порядок работы цилиндров, разряжение впускного коллектора (это основные из них).

Для чего он это делает?

Все достаточно просто, в блоке управления заложены формулы и алгоритмы работы газового оборудования, где взамен неизвестных он подставляет приобретенные значения с бензинового ДВС. При этом ссылается на показания датчиков своей системы: температуру редуктора, температуру газа и давление, выдаваемое испарителем.

В момент достижения необходимой температуры для переключения, ЭБУ подает сигнал для открытия клапана на запорной арматуре баллона. Газ устремляется заполнить топливную магистраль. После чего сигнал к открытию поступает на электромагнитный газовый клапан под капотом (ЭГК), он в свою очередь отвечает за поступление жидкой фазы к редуктору для испарения и оснащен фильтрующим элементом (фильтр жидкой фазы). В редукторе газ проходит по достаточно длинному лабиринту, который через стенки редуктора соприкасается с системой подогрева. Подогрев редуктора осуществляется посредством врезки рукавов в систему охлаждения двигателя. Система охлаждения теперь служит для поддержания рабочей температуры двигателя и подогрева редуктора, чтобы жидкую фазу газа превратить в паровую. Количество газа, выдаваемое редуктором, регулируется эластичной мембраной, связанной вакуумным пространством с впускным коллектором двигателя. Чем ближе давление впускного коллектора автомобиля к атмосферному, тем больше количество газа поступает к форсункам. При выходе из редуктора газ снова фильтруется и на этот раз уже фильтром паровой фазы, установленном на рукаве подачи газа к рампе форсунок. При входе в рампу замеряется пришедшее давление газа и его температура для коррекции подачи топлива во впускной коллектор. Данные с датчиков газового оборудования и сигналы двигателя преобразуются в формулу, заложенной в ЭБУ, которая в свою очередь отвечает за количество впрыскиваемого газа для каждого цилиндра.

Итог:

Работой двигателя на газе управляет блок управления ГБО, но это же ГБО ведомое от ЭБУ двигателя, т.е внедряя в автомобиль газовое оборудование, мы меняем только топливоподачу, все остальные задачи выполняет ЭБУ двигателя и его датчики.

Как подобрать ГБО?

как подобрать гбоОсновным критерием для выбора оборудования на сегодня является качество подбираемых элементов.

Давайте немного отступим от ГБО и зададим себе вопрос: «Почему автомобили марки «Toyota» ассоциируются в первую очередь с качеством и надежностью?»

Во-первых подбор элементов, входящих в состав автомобиля, осуществлен правильным образом. А именно, все они от одного производителя, что гарантирует надежность, исключив погрешности при работе и взаимосвязи друг с другом.

Т.е. при выборе ГБО нельзя однозначно сказать, что оборудование, подобранное по методу сборной «солянки», сможет произвести точность вычислений по дозировке топлива.

Мы приходим к тому, что оборудование должны быть подобранно от и до, целым комплектом от одного производителя.

Например:

Вы знаете, что на автомобиле установлен неплохой бензонасос достойного качества с высокой производительностью. Не станете же заменять его на более низкое качество с непонятными характеристиками, замеренными даже не инженерами, а красноносым Васькой с третьего подъезда, причем рассказал он, что насос просто огонь и дует так, что пальцем не заткнуть.

А сколько это? Пальцем не заткнуть? И на сколько этого хватит? Не понятно…

Деваться некуда, Васька для нас друг, а значит не обманет…Ставим…И тут понеслось.

Насос не встает на родную горловину бака, да не вопрос – ща все нарежем, заклеим, уплотним.

Магистраль не подходит по диаметру, не вопрос – это же пластик, а значит растянем, греем и натягиваем. А тут же были родные "Тойотовские» фиксаторы соединений для быстрого съема? ЩА все будет! «Сунь сам жим круть» - это хомуты известной марки у всех стоят! А че они прокручиваются и не затягиваются? Так они ж от пережима предохраняют!

- Включай зажигание! Жужжит?

- Да! Но странно как то!...

- Это нормально! Он такой мощный, что его нельзя в магистраль подачи врезать, а потому пусть через «обратку» давление качает.

- Так ведь не поедет!

- С ума выжил? Тебе экономия важна или езда?

Вот по такому принципу можно получить установку ГБО.

Обращаясь в сервисные центры за помощью для переведения Вашего любимого авто на газобаллонное оборудование в первую очередь обратите внимание на системы с которыми они работают. Т.е. в приоритете оборудование целым комплектом должно быть скомпоновано и подобрано от блока ЭБУ до винтика. Желательно все одной фирмы. Это как минимум залог того, что все элементы и исполнительные механизмы надежно подогнаны производителем для точной работы.

Определите для себя количество цилиндров Вашего авто, объем и мощность, тип впрыска и вид двигателя. Опираясь на данные характеристики необходимо уточнить какой комплект предлагает Вам сервисный центр.

Например:

Ваш авто УАЗ Патриот 2700 128 лс, его двигатель атмосферный имеет 4 цилиндра, тип впрыска распределенный (время впрыска каждого цилиндра рассчитывается индивидуально). Соответственно нам необходим комплект под 4-е цилиндра, поддерживающий работу с распределенным впрыском и способным перекрыть мощность автомобиля производительностью исполнительных механизмов. В основном мощность рассчитанных комплектов ГБО указана в кВт.

Конвертируем лс в кВт, где 128 лс = 94 кВт.

И вот тут начинается интересно, наши конструкторы умудрились в такой объем уместить всего 128 лс, но зато тяговых. Здесь мы начинаем понимать, что комплекта под данную мощность может не хватить, а потому мы выбираем ему комплект на «вырост». А значит важно уточнить у установщиков под какую заявленную мощность комплект, выбран ими и способен ли он обеспечить стабильную работу на всех режимах.

Комплект подобран, выбираем баллон, важно уточнить как они его крепят, будет ли осуществляться вентиляция запорной арматуры и соответствует ли мультиклапан всем нормам безопасности(кстати, установка запорного мультиклапана на баллон без электроклапана в Европе запрещено законом, у нас же их ставят в 90% сервисных центрах ГБО из-за понижения стоимости, т.е речь о вашей же безопасности). Обратите внимание на подбор магистрали, мы рекомендуем использовать термопластик (строго надежных производителей). Уточните как будет осуществляться проводка магистрали подачи газа (главный приоритет никаких трущихся и подвижных деталей, крепление к кузову и раме должно быть надежным, не менее 15 см от выхлопной системы).

Так же обратите внимание не работает ли красноносый Вася в данном сервисе, с каким инструментом они работают и готовы ли продиагностировать Ваш авто перед установкой, потому как очень важно принять в работу полноценно исправный автомобиль, т.е без скрытых неисправностей. А иначе вовремя незамеченная неисправность может привести к печальным последствиям, которая отнимет немало ваших нервов, времени и средств, доказывая Кто виноват и Что делать.

Подведем итог:

  • По классификации горящих смесей Газ безопасней бензина, об этом никогда и никто не говорит, самым не безопасным считается бензин, более безопасен пропан-бутан и самое безопасное топливо - это метан(см.Векипедию).
  • Доверяйте установку доп.оборудования на свой автомобиль только сертифицированным специалистам, а не теперь уже «красноухому Васе из гаража». Помните, все проблемы от рук человеческих.
  • Не начинайте экономить неправильно, не ищите дешевую установку, помните, там, где дешевая цена, там дешевое оборудование и чаще всего некачественная установка.
  • Устанавливайте оборудование одного производителя, это ЭБУ, газовые форсунки, редуктор, мультиклапан, датчик давления и температуры газа.
  • Экономьте с удовольствием.

Академия ГБО