Как работает дизельный двигатель на газу?

Газодизельный двигатель принцип работы

Газодизельный двигатель. Принцип работы

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

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.Разумеется, обратной переделке под дизтопливо такой агрегат не подлежит.

Есть более простой и дешевый вариант установки ГБО на дизель, основанный на комбинированном режиме питания. Основным здесь по-прежнему является дизельное топливо, однако часть его замещается газом — метаном или пропаном. Дизельное топливо при этом выполняет функцию поджига топливовоздушной смеси — ведь для воспламенения газа, необходим искровой или запальный разряд. Степень замещения основного топлива дополнительным зависит от нагрузки на двигатель и 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.

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.

Почему трудно перевести дизельный двигатель на газ?

• Температура воспламенения. Если у дизельного двигателя топливо самовоспламеняется при 400 градусах, то газ горит при 700 и выше. И неважно, метан это или пропан-бутан.
• Отсутствие свечей. Какой бы степень сжатия ни была в дизельном двигателе, ее не хватит, чтобы разогреть газовую смесь до температуры самовоспламенения. Поэтому без установки сторонних свечей зажигания не обойтись.
• Октановое число. У дизельного топлива ОЧ составляет 50 единиц. У газа – не менее 102. Если такое топливо попадет в дизельный двигатель, он уйдет вразнос (это неконтролируемая работа мотора на высоких оборотах). Способов решения проблемы несколько. Это коррекция степени сжатия, либо уменьшение октанового числа газовой смеси.

Методы установки

• С полной переделкой двигателя.
• С внедрением системы Dual Fuel.

Полная переделка

Дизельный двигатель полностью переделывается на газ. После такого вмешательства он будет работать 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.

Недостаток такой переделки в высокой стоимости комплекса работ и снижении мощности мотора и крутящего момента.

Система Dual Fuel

Это комбинированная система подачи топлива, устанавливаемая на некоторых моделях МАЗ и КАМАЗ. На данный момент это самый дешевый, правильный и легкореализуемый вариант. Здесь нет необходимости в установке свечей зажигания. Чтобы воспламенить метан (или пропан-бутан), используется само дизельное топливо. Основные состовляющие — газовый редуктор, шланги и магистрали, а также баллоны для хранения топлива.

Как это работает?

Запуск двигателя осуществляется только на дизельном топливе. После этого в ход идет газовый редуктор. Он подает смесь в камеру сгорания через впускной клапан. Газ идет вместе с кислородом. Наряду с этим в камеру попадает небольшая порция дизеля. Когда поршень почти достигает верхней мертвой точки, дизельное топливо воспламеняется. Его температура составляет около 900 градусов. Этого достаточно для самовозгорания метана или пропана. Таким образом, в камере горит сразу два вида топлива. КПД у такого мотора неизменный, за исключением того, что порция дизеля на порядок уменьшается.

Какой газ можно поставить на дизельный двигатель? Установить можно как пропановую систему, так и метановую. Но здесь есть подводные камни. Если говорить о пропане, его процент содержания в смеси относительно небольшой – до 50 процентов. В случае с метаном, используется до 60 процентов газа. Таким образом, порция подаваемого в камеру дизеля уменьшается. Это положительно сказывается на экономии. Но полностью ограничить подачу дизеля нельзя. Иначе такая смесь просто не воспламенится без посторонних источников.

Для дизельных двигателей газовое топливо не получило широкого распространения в силу того, что газ физически не может воспламеняться при той температуре, которую имеет сжатый воздух в цилиндрах дизеля с нормальной степенью сжатия. Просто подвести газ к камерам сгорания недостаточно. Газ не воспламенятся сам по себе от сжатия, так как его температура самовозгорания (460. 480 ˚С) примерно в полтора раза выше чем у дизельного топлива (300. 320 ˚С). Поэтому при переводе дизеля на газ даже теоретически невозможно использовать одно только газовое топливо без принудительного его воспламенения.

Технически любой дизельный двигатель можно переоборудовать для работы с газобаллонным оборудованием — как на нефтяной пропанобутановой смеси, так и на природном метане, без использования запальной порции дизельного топлива. Но модернизация дизельного двигателя для работы на одном лишь газовом топливе потребует радикальных изменений штатной системы питания дизеля и использования системы зажигания. Необходимо демонтировать топливную аппаратуру, и вместо нее установить систему зажигания. Форсунки меняются на свечи зажигания, и после этого монтируется газобаллонное оборудование. Газ при помощи дозатора поступает во впускной коллектор и двигатель будет работать на газовом топливе. Но после таких переделок многие преимущества дизеля теряются.

Выгодно ли это?

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

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

Требования, предъявляемые к газообразным топливам

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

Преимущества использования газообразного топлива

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

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

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

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

По сравнению с бензином сжиженный газ имеет следующие преимущества:

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

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

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

Недостатки:

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

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

Газобаллонное оборудование для дизельного двигателя

Если установка газового оборудования на бензиновый двигатель уже никого не удивляет, и некоторые производители с завода выпускают битопливные версии своих автомобилей, то ГБО на дизельный автомобиль по-прежнему воспринимается как большая редкость. Далее, в статье подробно рассмотрим, как работает газодизель и какая может быть экономия.

1. Способы установки ГБО
2. Из чего состоит оборудование
3. Как работает газодизель
4. Плюсы и минусы
5. Полезное видео

Способы установки ГБО

Один из способов можно назвать радикальным – переделка дизельного мотора под эксплуатацию на газе. В данном случае в головку блока цилиндров необходимо врезать классические свечи зажигания. Поскольку для воспламенения газа требуется искра, в отличие от дизельного топлива, которое воспламеняется при увеличении давления.

Если позволяет место, то ими заменяют форсунки или ищется другое возможное место, а дизельные форсунки меняют на заглушки. Газовую инжекторную систему интегрируют во впускной коллектор. Кроме того, для газа необходимо снизить степень сжатия. Для этого устанавливают прокладку между ГБЦ и блоком цилиндров увеличенной толщины. Разумеется, переделка затрагивает проводку, электронику и топливную систему. После всех доработок дизельный мотор перестает быть таковым. На практике этот способ встречается крайне редко.

Дизельный мотор с интегрированным ГБО практически не отличается от обычного

Второй способ более практичный и дешевый. В дизельный двигатель интегрируется ГБО, не отличающееся от аналогичного оборудования для бензиновых моторов. В качестве топлива применяется сжиженная смесь из пропан-бутана или сжатый природный газ. Причем метан для дизеля более выгоден, поскольку позволяет замещать до 80% солярки в топливной смеси. Главной особенностью работы газодизеля становится воспламенение топливовоздушной смеси из воздуха, газа и дизельного топлива от сжатия. В зависимости от оборотов, нагрузки и температуры газом может замещаться до 80% топлива.

Из чего состоит оборудование

По своей сути, газовое оборудование для дизеля не отличается от классического комплекта ГБО четвертого «поколения» для бензиновых. В автомобиль устанавливается:

• баллон для сжиженного или природного газа;
• редуктор с интегрированным испарителем (подогревателем для метана);
• электромагнитный клапан;
• фильтры;
• система впрыска с форсунками;
• электронный блок управления, подключаемый к ГБО и датчикам автомобиля.

В зависимости от производителя может быть установлен дополнительный эмулятор работы форсунок вместе с электронными актуаторами для “родных” дизельных форсунок. Это позволяет газобаллонному оборудованию перехватить управление над подачей топлива и управлять его количеством.

Главная особенность ГБО для дизельного мотора – это работа электроники, которая регулирует пропорцию топлива и газа. Для этого ЭБУ газобаллонного оборудования перехватывает управление дизельными форсунками.

Как работает газодизель

При установке метана или пропана следует помнить, что солярка используется постоянно. Меняется только ее количество в топливной смеси. На «холодную» и при низких оборотах, система практически не добавляет газ. Это позволяет двигателю стабильно работать, сохраняя высокий крутящий момент на малых оборотах. При повышении оборотов и с умеренной нагрузкой, количество газа увеличивается, а количество дизельного топлива снижается, что уменьшает расходы на заправку.

Схема работы газового дизельного оборудования с дополнительным блоком управления

Включать и выключать газ не нужно, хотя такая возможность имеется. Переход с одного вида топлива на другой проходит незаметно для водителя. Мотор, работающий одновременно на дизеле и газе, называют газодизелем. Первые серийные заводские образцы пытались выпускать еще в СССР на грузовиках КАМАЗ, но тогда посчитали проект экономически невыгодным, но сейчас уже продаются заводские варианты газодизеля.

Газовое оборудование может использоваться как на атмосферных, так и на турбированных дизельных двигателях.

Плюсы и минусы

Главным преимуществом метана или пропана на дизеле можно назвать снижение затрат на топливо. Экономия может составить от 10% до 25%. Максимальная эффективность ощущается при движении на средней скорости по загородным дорогам.

Грузовик с установленными композитными баллонами для газа

Среди недостатков можно отметить долгую окупаемость при городской эксплуатации или при малых пробегах, стоимость переоборудования, а также наличие дополнительных узлов, которые могут выйти из строя.

Полезное видео

Ознакомьтесь с дополнительной информацией о работе газа на дизельном моторе на видео ниже:

Установка газового оборудования на дизельный автомобиль должна быть обоснованной и тщательно просчитанной. Для легкового автомобиля газодизель не даст ощутимой экономии и может не окупиться за весь срок эксплуатации. Установка ГБО на дизель становится выгодной, если у грузовика годовой пробег составляет около 50 000 км и более.

ГАЗ на дизель (дизельный двигатель). Принцип работы и сколько стоит оборудование

Продолжаю раскрывать тему газообразного топлива, мы уже поговорили про метан и пропан, про поколения ГБО, но сегодня еще одна тема, которая только набирает обороты. Будем говорить про газификацию дизельного двигателя, да-да именно ГАЗ на дизель! Скажите – «это не возможно»! Вы просто не умеете его готовить! Расскажу все, начиная от принципа работы, заканчивая стоимостью оборудования, будет и видео, так что читаем (смотрим), будет интересно …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

• Газобаллонная система и дизель
• Сложности эксплуатации ГБО на дизеле
• Два принципа работы
• Сколько стоит оборудование и установка
• Целесообразность установки
• ВИДЕО ВЕРСИЯ

Собственно устанавливать газобаллонное оборудование (ГБО) или нет, это дело каждого, кстати не всегда это выгодно для личного пользования, легкового автомобиля (подробно здесь). Но для владельцев коммерческого транспорта, может принести ощутимую пользу. Конечно если вы скажем водитель на маршрутном такси, либо ездите с фургоном морозильником, накатываете по 300 – 600 километров в день для вас ГБО окупится уже после трех — четырех месяцев работы, а дальше только будет приносить прибыль. Ведь метан или пропан намного дешевле бензина или дизеля, примерно в два раза. А современные системы ГБО позволяют расходовать (почти) столько же газа сколько и жидкого топлива, разница в процентах.

Газобаллонная система и дизель

Собственно всегда газ устанавливался на бензиновые двигатели и почти никогда (по крайней мере раньше лично я такого не слышал) не устанавливался на дизельные двигатели. Все дело в том, что бензиновый и дизельный агрегаты очень сильно различаются по принципам воспламенения топлива, а также по степени сжатия.

Бензиновый – поджигает топливо при помощи специальных устройств, свечей зажигания. А степень сжатия у него примерно 10:1 – 12:1

Дизельный – поджигает топливо благодаря большой степени сжатия в цилиндрах, здесь она около 18:1 – 22:1, у него нету свечей зажигания.

Если применение газобаллонного оборудования в бензиновых агрегатах не вызывает сложностей (как с установкой так и с эксплуатацией), газ также поджигается свечами, а его октановое число корректируется собственным ЭБУ (если взять пятое поколение). То дизель это совершенно другая история, здесь смесь загорается от давления, но с газом такой фокус не проходит. И причин здесь масса.

Сложности эксплуатации ГБО на дизеле

Причин всего три:

• Температура самовоспламенения дизеля 380 – 390 градусов Цельсия, а вот газа (будь то метан или пропан), около 700 градусов
• Соответственно газообразное топливо нужно поджигать. Но в дизеле нет свечей!
• Октановое чисто дизеля меньше чем у газа, 50 – 60 против 110 – 120 единиц. Чтобы мотор не пошел в «разнос», нужно снизить либо октановое число, либо степень сжатия

Как видите реализация достаточно сложная, однако на данный момент времени найдено всего два решения которые позволяют использование газа на дизельном агрегате.

Два принципа работы

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

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

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

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

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

Принцип работы здесь такой:

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

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

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

Сколько стоит оборудование и установка

Если взять вариант с полной переделкой (думаю, она мало кому интересна, но отметить стоит), стоимость может зашкаливать. Долго искал цены, но на нескольких сайтах есть информация, что от 3000 Евро! Очень не дешево.

Второй вариант с Dual Fuel, дешевле, но цены также кусаются, около 1000 – 1200 Евро, или 68000 – 80000 рублей. Но плюсы здесь в том, что можно ездить как полностью на дизельном топливе, так и на комбинированном режиме.

Целесообразность установки

Как мы знаем дизельные агрегаты итак достаточно экономичные, стоит ли отдавать 80000 чтобы ставить Dual Fuel? Какая выгода?

Выгода есть, но не такая большая как с бензиновым вариантом.

Допустим, что у нас расход дизеля 10 литров на 100 км, если взять средние цены это 35 рублей – литр, то есть 350 рублей – 100 км, без газа.

Стоимость газа у нас 16 рублей (берем пропан), он заместит около 50% жидкого топлива. То есть получается (16 Х 5 = 80 р) и (35 Х 5 = 175 р) = 255 р., разница 95 руб со 100 км, с 1000 – 950 рублей.

Конечно, если вы передвигаетесь много, то целесообразность – КОНЕЧНО ЖЕ ЕСТЬ! Однако для легкового частного автомобиля, с пробегом в 1000 – 1500 км в месяц, окупаемость оборудования наступит через 60 – 70 месяцев, тут как я считаю нужно очень сильно думать.

Сейчас видео версия смотрим.

На этом заканчиваю, думаю моя статья была вам полезна, искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

(15 голосов, средний: 4,40 из 5)

Похожие новости

• 

Газ на авто плюсы и минусы. Разберем пропан и метан + видео

Удалитель влаги (воды) из бензобака. Своими руками

Какой бензин горит быстрее, дольше и лучше? 92 – 95 – 98 или 100.

Добавить комментарий Отменить ответ

Комментарии

ТОП статей за месяц

Скоро праздники, а это значит — большая часть нашей страны будет употреблять алкоголь. Легкий: —…

Напряжение аккумулятора транспортного средства, как и его емкость – самые важные показатели этого автомобильного узла,…

Меня часто спрашивают о выхлопе автомобиля. Зачастую новичкам, да и водителем со стажем не нравится,…

VoLLtage › Блог › Газ на Дизельный двигатель? Теория газодизеля.

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

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.
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. 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.

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.

Таким образом, модификация дизельного двигателя в газодизель позволяет одновременно решить следующие задачи:
1. снизить расходы на 10-30%;
2. увеличить мощность и крутящий момент на 20-30%;
3. увеличить срок службы элементов системы подачи топлива (прежде всего систем Common Rail) и ресурс двигателя в целом;
4. снизить содержание СО, СН и твердых частиц в выхлопе.

И если для легковых дизелей с их небольшим аппетитом и относительно умеренными суточными и годовыми пробегами тема газодизеля — это скорее чисто академический интерес, то для интенсивно эксплуатирующихся грузовых автомобилей и магистральных тягачей, ежедневно покрывающих внушительные расстояния, установка газодизельного ГБО более чем оправдана с любой точки зрения. И с ростом цен на дизтопливо будет лишь прибавлять в актуальности.

Дизельный мотор на газу: особенности работы, преимущества и недостатки газодизеля

Как известно, более дешевое по цене газовое топливо позволяет существенно экономить денежные средства в процессе эксплуатации различных транспортных средств. Для этого достаточно установить на автомобиль ГБО.

В случае с бензиновыми двигателями, газобаллонное оборудование используется еще со времен карбюраторных моторов. Дальнейшее развитие систем впрыска газа позволило устанавливать подобные решения на инжекторные двигатели, причем как на двигатели с распределенным впрыском, так и на моторы с непосредственным впрыском.

Что касается дизельных моторов, еще несколько лет назад перевести на газ дизельные двигатели не представлялось возможным или такие работы предполагали большую сложность. Однако сегодня ситуация в корне изменилась. Далее мы поговорим о том, как переводят дизельный двигатель на газ, что такое газодизель, а также какие плюсы и минусы имеет данное решение.

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.

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.

Что такое ГБО для дизеля

Газобаллонное оборудование уже очень давно устанавливается на автомобили с двигателем внутреннего сгорания, работающие на бензиновом топливе. Более того, многие автомобильные марки сегодня производят эдакие гибриды, работающие и на бензиновом, и на газовом топливе. Что же касается установки ГБО на автомобили с дизельными моторами, то данная возможность появилась сравнительно недавно. Поэтому стоит рассмотреть «газодизель» чуть более подробно.

1. ГБО на дизель: о способах установки
2. Комплектация ГБО для дизельного мотора
3. Принцип работы газодизеля
4. Газодизель: за и против

ГБО на дизель: о способах установки

Сегодня существует два основных способа установки газобаллонного оборудования на автомобиль, работающий на солярке. Один из них является весьма радикальным и используется крайне редко, тем не менее, о нём следует знать.

Речь идёт о врезке классических свечей зажигания в головку блока цилиндров. Таким образом будет возникать искра, от которой в свою очередь будет воспламеняться газ. Кроме того, свечами зажигания могут заменятся дизельные форсунки, если позволяет место.

Если же нет, то на место дизельных форсунок устанавливаются заглушки, а интеграция газовой инжекторной системы производится в коллекторе впуска. При этом для снижения сжатия газа, необходимо установить толстую прокладка между головкой и блоком цилиндров.

Всё эти переделки затрагивают не только топливную систему дизельного автомобиля, но и его электронику, и проводку. В итоге дизельный двигатель, по сути, перестаёт быть самим собой и превращается во что-то другое.

Второй вариант куда более простой, практичный и экономичный, и заключается он в интеграции ГБО в дизельный мотор, но только в том случае, если его конструкция максимально близка к конструкции бензиновых аналогов. Менять в системе зажигания в данном случае ничего не нужно, поскольку воспламенение газового топлива происходит от сжатия, точно так же, как и воспламенение солярки. В этом случае газовым топливом является смесь пропана и бутана, либо сжатый природный газ — метан. Примечательно, что использование природного газа выгоднее смеси пропана и бутана, поскольку метан стоит дешевле. Кроме того, природный газ способен на 80 процентов заменять собой дизельное топливо.

Комплектация ГБО для дизельного мотора

Газобаллонное оборудование для дизельных моторов практически идентично ГБО 4 поколения, устанавливаемого сегодня на бензиновые автомобили. В частности, речь идёт о:

• Газовом баллоне;
• Редукторе с испарителем/подогревателем;
• Электромагнитном клапане;
• Фильтрах;
• Системе впрыска с комплектом форсунок;
• Электронном блоке управления (ЭБУ) с возможностью подключения к датчикам авто и к ГБО.

Стоит заметить, что некоторые производители ГБО поставляют в комплекте эмуляторы и электронные актуаторы для дизельных форсунок. Наличие данных устройств в системе позволяет при помощи электронного блока ГБО управлять процессом подачи топлива и контролировать его количество.

Основной особенностью ГБО, предназначенного для дизельного двигателя, является как раз наличие ЭБУ, который существенно упрощает контроль за работой оборудования и дизельными форсунками.

Принцип работы газодизеля

Что интересно, установка ГБО только снижает процент использования дизельного топлива. То есть солярка расходуется постоянно, но в меньших количествах. Особенно интенсивно происходит расход солярки при запуске «холодного» мотора, а также при низких оборотах. По мере прогревания двигателя и увеличение количества оборотов расход солярки в топливной системе постепенно снижается, а её место занимает газ. При этом метаном может заменяться до 80 процентов топлива в системе, о чём уже упоминалось выше.

Кроме того, дизельный мотор не нужно «переключать» с солярки на газ и обратно, все это делает ЭБУ незаметно для водителя. Однако возможность ручного переключения всё же имеется, и ею можно в любую минуту воспользоваться.

Газобаллонное оборудование может устанавливаться на любых современных дизельных моторах, как на атмосферных, так и на турбированных.

Газодизель: за и против

Весомым доводом «за» установку ГБО на дизельный автомобиль является, конечно же, существенное снижение затрат на заправку автомобиля топливом. Если дизельный автомобиль часто эксплуатируется за городом, на «приличной» скорости и на высоких оборотах, то экономия на топливе может составить до 25 процентов.

Если рассматривать «против», то следует отметить сравнительно высокую стоимость как самого оборудования ГБО, так и профессиональных услуг мастеров, которые занимаются установкой этого оборудования. В связи с этим, срок окупаемости будет зависеть от интенсивности эксплуатации газодизельного автомобиля. Кроме того, газобаллонное оборудование может выходить из строя и его части будут требовать замены, что говорит о возможных дополнительных затратах.

Иными словами, прежде чем устанавливать ГБО на свой дизельный автомобиль, необходимо хорошенько взвесить все за и против, и только после этого принимать окончательное решение.