Идея перевести свой автомобиль на альтернативное газовое топливо беспокоит умы многих автовладельцев. И тому причиной одна цель – экономия. Но некоторые из них испытывают сомнения связанные, в первую очередь, с недостатком информации. В статье постараемся дать детальный обзор работы автомобиля на газе, так как подробной, поэтапной информации недостаточно в открытых источниках или она изложена фрагментарно. Заодно разберем возникающие и существующие вопросы по эксплуатации ГБО.
Несмотря на существующие мнения ЗА и ПРОТИВ газового топлива, количество автомобилей, использующих газобаллонное оборудование, неуклонно растет. Например, по данным Российской газеты, количество машин, работающих на компримированном природном газе (КПГ) – метане, в период с 2021 года по 2021 увеличилось в 2,2 раза. Тому есть подтверждение в том, что повсеместно открываются новые автомобильные газонаполнительные компрессорные станции (АГНКС). А пропановые заправочные станции стали частью комплексов некоторых крупных брендовых топливных автозаправок и их количество сопоставимо с бензиновыми.
На какие же автомобили устанавливается газобаллонное оборудование? Если перевод транспортного средства обеспечивает владельцу экономию топлива, то в первую очередь выгодно переводить на газ автомобили участвующие в том или ином бизнес-проекте, а это
- коммерческий транспорт
- пассажирский транспорт
- специальная техника
Во-вторую очередь, ГБО эффективно работает на легковом транспорте граждан, у которых имеется повышенный расход топлива и серьезные пробеги.
Как же на самом деле работает ГБО?
На сегодняшний день на транспортные средства с двигателями, имеющими распределенный впрыск топлива целесообразно устанавливать автомобильное газовое оборудование 4 поколения. Данная автогазовая система имеет невысокую стоимость, отличается быстротой установки, надежностью и ремонтопригодностью. Взаимодействует с блоком управления двигателем посредством диагностического разъема OBD-2, тем самым обеспечивая правильное взаимодействие двух систем подачи топлива — газовой и бензиновой. Также, благодаря возможности обмена данными с ЭБУ, существует возможность производить точные настройки, отладки, обновления и калибровки систем 4 поколения. Четвертое поколение автомобильного газового оборудования самое востребованное на рынке автомобильного газового оборудования.
Помимо электронного блока газобаллонное оборудование автомобиля включает в себя газовый баллон, к нему устанавливается мультиклапан, заправочное устройство, редуктор, модуль электромагнитных форсунок. Но необходимо напомнить, что ГБО в своей работе может использовать два вида газа: метан и пропан-бутановую смесь. Из-за разных физических свойств техническое устройство оборудования тоже несколько разное.
Газовые баллоны
Метан хранится в автомобильных газовых баллонах под большим давлением, поэтому баллоны под метан более толстостенные, чем пропановые. Баллоны под пропан-бутановую смесь бывают тороидальной формы и цилиндрические, метановые – только цилиндрической формы. Соответственно и газовые магистрали рассчитаны на значительно большее давление. Метановые редукторы бывают двух и трехсекционные для снижения давления. А пропановые редукторы, помимо снижения давления, предназначены для перевода пропан-бутановой смеси из жидкого состояния в газообразное, которое является рабочим. В остальном конструкции идентичны.
Рассмотрим рабочий цикл системы ГБО от начала до конца. При заводке двигателя запуск его происходит всегда на бензине. По достижении температуры охлаждающей жидкости порядка 65-70 0С срабатывает электромагнитный клапан, который открывает подачу газовой смеси. Напомним, что пропан-бутановая смесь находится в баллоне под давлением в 15-16 атм. в жидком состоянии. Баллон для пропана можно заправить по установленным нормам безопасности на 80%. Почему так- опишем ниже. При открытии электромагнитного клапана, движимый собственным давлением газ через мультиклапан подается посредством магистралей, минуя сам электромагнитный клапан к редуктору-испарителю.
Мультиклапан ГБО
Остановимся на мультиклапане. Роль этого элемента в системе огромна. Он выполняет ряд функций
- Заборную. Через заборную трубку газ попадает в магистраль
- Контрольную. В механизм мультиклапана встроен поплавок, при помощи которого осуществляется ограничение заправки газом баллона и возможно производить контроль оставшейся газовой смеси в баллоне
- Запорная. В случае возрастания давления в баллоне предусмотрен клапан сброса избытков газа. Так же в случае резкого увеличения расхода топлива через мультиклапан, что может говорить об аварийной ситуации и обрыве магистрали, подачу перекроет другой клапан. Во многих мультиклапанах предусмотрены заводом-изготовителем еще и электромагнитные клапаны, которые «разрешают» подачу газа лишь когда на них подается питание. Что тоже призвано обезопасить систему и автомобиль в целом в случае возникновения внештатных ситуаций.
Редуктор ГБО
На подходе к редуктору, газовое топливо находится по-прежнему в жидкой фазе. В таком агрегатном состоянии оно минует фильтр очистки жидкой фазы и поступает в редуктор ГБО 4 поколения. В редукторе из-за увеличения объема камеры происходит снижение давления, а подаваемая теплота к редуктору от системы охлаждения способствует испарительному процессу. Как известно, при испарении жидкости происходит поглощение теплоты. Поэтому разогретая охлаждающая жидкость также препятствует обморожению редуктора. На выходе из редуктора пропан-бутан находится в газообразном состоянии и под давлением 1-1,4 атм. в зависимости от объема мотора. Работоспособность редуктора может меняться в зависимости от уровня разрежения во впускном коллекторе, тем самым регулируется количество газа, подаваемого к форсункам.
Форсунки ГБО
Суть работы газовых форсунок схожа с работой форсунок бензинового инжектора. И сводится к тому, что под действием электромагнитного импульса поднимается запорный шток и газ поступает через шланги и ввернутые штуцеры во впускной коллектор двигателя и далее в камеру сгорания. На этом механико-физическая часть процесса заканчивается.
Выбор баллона
При выборе газового баллона можно попросить квалифицированной помощи профессионалов монтажа газового оборудования, но не забывайте, что только вы знаете все нюансы вашего авто. Сначала нужно задуматься, как часто у вас используется багажник, и как именно.
Загружен ли он у вас до отказа необходимыми вещами, или вы перевозите только аптечку, огнетушитель и запасное колесо? Оснащен ли ваш автомобиль функцией складывания задних сидений для увеличения пространства в салоне и багажном отделении?
Ответ на данные вопросы нужно получить для того, чтобы выбранный тип баллона не приносил вам неудобств и позволял использовать автомобиль с комфортом, а багажник с максимальной эффективностью.
Что выбрать
На сегодняшний день тороидальный тип баллона устанавливается на автомобиль значительно чаще, нежели цилиндрический. Тороидальный баллон монтируется в место, предназначенное для «запаски», что несомненно удобно. Но это не является поводом того, что нужно выбирать именно его для вашего автомобиля. Давайте подробнее рассмотрим каждую разновидность газовых баллонов.
Цилиндрический баллон
Из названия становится понятно, что данный баллон имеет форму цилиндра и может быть установлен в любом месте багажника при любом кузове автомобиля. В большинстве случаев баллон устанавливают поперек автомобиля, вплотную к тыльной стороне заднего сидения.
От размеров багажника и баллона зависит, будет ли последний занимать все пространство между колесными арками, или часть багажника останется свободной. При таком варианте крепления перевозить крупногабаритные предметы сложив задние спинки сиденья, скорее всего, у вас не получится.
Цилиндрический газовый баллон ГБО так же может быть установлен вдоль автомобиля, с правой или левой стороны. Данный способ монтажа предусматривает наличие свободного места с одной стороны багажника.
При данном способе крепления возможна перевозка крупногабаритных вещей если тыльная сторона задних сидений будут в сложенном виде (учитывая, что в вашей машине предусмотрена такая функция). Такой способ был популярен во времена отсутствия тороидальных баллонов.
Цилиндрический баллон также может быть вмонтирован под днищем вашего автомобиля, если конструкция и клиренс позволит такое расположение.
Если Вы устанавливаете баллон ГБО под днище автомобиля необходимо следить за его герметичностью и целостностью как самого баллона так и его креплений. Т.к. в период повышенной влажности окружающей среды (осенне-весенний период) баллон и его крепления подвергаются влиянию как реагентов (соли) так и влаги.
Цилиндрический баллон наиболее органично впишется в автомобили с кузовом седан, в которых глубокие багажники, где из-за глубины багажного отделения достаточно сложно в полном объеме его эксплуатировать.
Установка цилиндрического баллона в таких багажниках наиболее эффективно позволяет использовать багажное отделение без потерь функциональности. Так же, несомненным плюсом является тот факт что после монтажа цилиндрического баллона запасное колесо и остальные необходимые предметы, которые располагаются в багажнике, остаются на своих местах.
Тороидальный баллон
Тороидальный газовый баллон ГБО – имеет форму запасного колеса. На данный момент такой тип баллона является самым распространенным, так как его монтаж вместо «запаски» не вносит особых изменений в функциональности багажного отделения автомобиля. Вам будет доступна вся площадь багажного пространства, как при сложенных сидениях, так и при сиденьях в обычном положении.
В некоторых автомобилях запасное колесо расположено под днищем автомобиля, в таком случае крепление тороидального баллона под днище также допустимо. Из-за конструкции тороидального баллона, его вместительность, относительно цилиндрического немного меньше. Это означает, что время работы двигателя на газе при использовании такого баллона будет меньше.
Роль электронного блока управления ГБО
Всей динамикой газовой смеси и взаимодействием с бензиновой системой подачи топлива управляет электронный блок, который соединен с бензиновым блоком управления. В случае, когда при заведенном моторе, температура охлаждающей жидкости достигла 700С электронное устройство подает питание на электромагнитный клапан, открывающий подачу газа. Параллельно происходит перехват импульса от бензинового электронного блока к форсункам, и они остаются закрытыми. Поступивший электронный импульс обрабатывается в ЭБУ ГБО, корректируется, и, согласно заложенным топливным картам, выдается сигнал на открытие форсунок на расчетное время, в зависимости от требуемого объема газа.
Основные компоненты
Комплект газобаллонного оборудования состоит из следующих компонентов:
- испаритель — переводит газ в парообразное состояние, снижает его давление до уровня атмосферного
- редуктор — снижает давление, переводит газ из жидкого в газообразное за счет интеграции с системой охлаждения. Управляется вакуумом или электромагнитом, имеет винты регулировки количества подачи газа
- газовый электромагнитный клапан — перекрывает подачу газа в момент работы карбюратора или инжектора, а также при остановке двигателя
- бензиновый электромагнитный клапан — позволяет предотвратить подачу газа и бензина одновременно, на инжекторе за это отвечает эмулятор
- переключатель — устанавливается в салоне, имеет кнопку принудительного переключения между топливом, а также световой индикатор уровня газа в баке
- мультиклапан — неотъемлемы узел, устанавливаемый в баллоне. Включает в себя клапан подачи и расхода топлива, а также уровень газа. При избыточном давление мультиклапан стравливает газ в атмосферу
- баллон — емкость, цилиндрической или тороидальной формы, может быть выполнен из обычной стали, легированной, из алюминия с композитной обмоткой или композитных материалов. Как правило, бак заправляется не более 80% от его объема для возможности расширения газа без значительного повышения давления.
