Гбо на дизельный двигатель легкового автомобиля

Содержание

Возможна ли установка газового оборудования на дизельном двигателе

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:

  1. Будет ли это целесообразно с точки зрения экономии
  2. 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.

ГБО на дизель — возможно ли это? Плюсы и минусы установки ГБО на дизельный двигатель

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.

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.

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.

ГБО на дизель. Камаз на метане

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.

ГБО на дизель. Камаз

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.

Принцип работы дизельного мотора с ГБО

1. Сперва, смесь газа и воздуха поступает в воздушную магистраль двигателя;
2. Когда поршень опускается в нижнюю мертвую точку, подается минимальное количество солярки, примерно 5-10%. Эта порция топлива выступает “жидкой искрой”.
3 Во время такта сжатия, когда поршень доходит до верхней мертвой точки, идет воспламенение дизтоплива, которое в свою очередь поджигает порцию газо-воздушной смеси.

Подача газа в ДВС через смеситель и электронный регистр мощности (2 поколение)

Принцип работы ГБО 2 на дизеле

ГБО 4 поколения на дизель. Принцип подачи газа в ДВС

Полная переделка

В чем суть данного метода? Суть проста – дизельный двигатель полностью переделывается на газ. При этом после такого вмешательства он больше не будет работать на своем «родном» топливе – только на газу.

Чтобы агрегат не пошел вразнос, корректируют его степень сжатия. Она составляет около 12:1. Только так мотор может «переварить» топливо с высоким октановым числом. Далее устанавливается система поджога смеси. Каких-либо особых механизмов здесь нет. Для поджога используются обычные свечи, как и на бензиновых моторах.

В чем недостаток такой переделки? Ввиду необходимости проведения целого комплекса работ, стоимость переустановки может достигать 200 и более тысяч рублей. Это в десятки раз дороже, чем перевод бензинового авто на газ. Поэтому экономия весьма сомнительная. Тем более что у такого мотора снизится мощность и крутящий момент.

Читать дальше: Замена салонного фильтра тойота авенсис

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Какие нужны документы

Согласно ТР ТС 018/2011, дизель на газу считается переоборудованием.

В положениях статьи 12.5 ч.1 КоАП РФ сказано, что пользование автомобилем без регистрации переоборудования дизеля на газ запрещено. Процедура регистрации проводится в ГИБДД.

Потребуются следующие документы:

  • заявление;
  • паспорт;
  • СОР;
  • ПТС;
  • сертификаты на оборудование;
  • лицензия установщика;
  • диагностическая карта;
  • квитанция об оплате пошлины.

Уполномоченные органы выдадут сертификат соответствия и паспорт на ГБО. Эти бумаги стоит возить с собой в авто.

Переоборудование газового двигателя для работы на газе.

Интересный факт из истории: в конце 90-х некоторые специалисты и маленькие фирмы по установке ГБО переделывали дизельные двигатели путем понижения степени сжатия двигателя до 12-13 единиц. Заменялись форсунки для впрыска дизельного топлива на искровые свечи зажигания, а также производилась замена топливного насоса высокого давления на магнето или систему зажигания.

Дальнейшее переоборудование на газ производилось как для обычного двигателя внутреннего сгорания с бензиновым питанием и искровой системой зажигания. Т.е дизель превращался в подобие карбюраторного двигателя. Разумеется такой вариант установки ГБО на дизель не обрел широкой популярности, и на данный момент времени практически не используется, уступив свое место газодизелю.

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.

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.

Особенности дизеля

Дизельный двигатель имеет ряд особенностей работы, в отличие от бензинового.

Основные отличия касаются образования смеси и воспламенения:

  • Топливно-воздушная смесь образуется в цилиндрах.
  • Изначально в цилиндры подается воздух, потом впрыскивается солярка.
  • Солярка воспламеняется под действием температуры или давления сжатия.
  • Искра не нужна, так как здесь нет системы зажигания.

Конструкция дизеля может подразумевать: раздельную камеру сгорания и впрыск.

Установка ГБО на дизельный двигатель – нужно ли так заморачиваться?

Считается, что топливное устройства дизельного двигателя сложнее, чем бензинового. Все потому, что дизелю требуется точная подача по времени, объему и давлению.

Чтобы облегчить холодный пуск, используются свечи накала. Они заранее согревают воздух в камере сгорания. Здесь может быть 2 насоса — высокого и низкого давления.

Все эти особенности указывают на сомнительную возможность установки ГБО на дизельный двигатель.

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.

Что собой представляет газодизельный двигатель и принцип его работы

Двухтопливным газодизельным двигателем называется силовая установка, на которую дополнительно смонтировано оборудование для работы от газа. Принцип работы такой установки заключается в одновременной подаче в камеру сгорания двух видов топлива. Основным топливом является солярка, а дополнительным газ метан. Причем дизтопливо подается в значительно меньшем объеме, чем обычно.

Солярка, по сути, является своеобразным “запалом” для газовоздушной смеси. Подача солярки связана с тем, что температура воспламенения у метана выше, чем у солярки. По этой причине в момент сжатия в камере сгорания сам метан воспламениться не может. Для его поджига на такте впуска в камеру сгорания подается некоторое количество солярки.

Газодизельный двухтопливный двигатель сохраняет возможность работать только от солярки, но не способен работать на одном газу.

Что включает ГБО для дизеля

Управляющий компьютер (ЭБУ) является мозгом для дизельных двигателей. Анализируя информацию, полученную от датчиков, он образует управляющие сигналы на подачу газа и солярки.

Комплект ГБО на дизель включает баллон, редуктор, мультиклапан, газовый клапан, магистрали и следующие детали:

  • газовые форсунки и дозатор;
  • механизм перемещения рейки ТНВД, однако насос высокого давления нужно будет доработать;
  • датчики температуры, синхронизации, коленного вала, газа, также сохраняется часть штатных;
  • газовые фильтры низкого и высокого давления.

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.

Делаем выводы

ГБО на дизельный двигатель легкового автомобиля обеспечивает следующие преимущества:

  • неплохую экономию;
  • прирост ресурса и мощности (на 25-30%);
  • более тихую, устойчивую и плавную работу;
  • заметное снижение уровня вредных выбросов.

К минусам можно отнести высокие сложность и стоимость, проблемы с запуском при минусовых температурах, а также невозможность использования только газа в случае с газодизелем и, наоборот, ДТ при полном переоборудовании. Важно также упомянуть о сложности демонтажа, дефиците заправок и лицензированных станций обслуживания.

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.

Где следует устанавливать

Как уже было отмечено, установка газового оборудования на дизельный двигатель отличается высокой сложностью. Следовательно, это работа для специалистов, разбирающиеся в тонкостях вопроса. Организация-установщик должна быть лицензирована, а в перечень работ включены настройка и тестирование газовой аппаратуры. Установщик оформит необходимые для регистрации документы и будет в дальнейшем выполнять периодическое обслуживание и освидетельствование.

Установить ГБО на дизельный двигатель можно и своими силами, однако гарантии качества работ и безопасности эксплуатации никто не даст. Если вникнуть в суть вопроса, процедура может показаться не столь сложной. Экономия будет существенной, но только в случае, если не допустить серьезных ошибок.

Может показаться, что установка газодизеля мало отличается от обычной. Но отметим, что некоторые работы в гаражных условиях качественно выполнить нереально. Речь идет о настройке, прежде всего. Без специального стенда этого не сделать.

Как регистрировать ГБО

Газодизельный двигатель необходимо зарегистрировать.

Пошаговая инструкция:

  • Получается разрешение на установку.
  • В ГИБДД подается заявление.
  • Установщик оформляет акт приемки и декларацию об объеме выполненных работ.
  • Прохождение ТО.
  • Обращение в ГИБДД с пакетом документов для регистрации изменений.
  • Автомобиль предоставляется для осмотра.
  • Сотрудники оформляют СКТС, новое СОР и вносят изменения в ПТС в день обращения.

Подобная процедура утверждена Приказом МВД от 07.12 2000 г. N 1240.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий