газобаллонная установка автомобиля
Газ, который используется в автомобилях стоит намного меньше, чем бензин и дизельное топливо. Установка газобаллонного оборудования на автомобиль является довольно эффективным способом экономии для автовладельцев, и чем больше пробег на газу — тем больше экономия.
Обычно пользуются двумя видами газового топлива — это метан (сжатый газ, который известен в Европе как CNG) и пропан-бутан (сжиженное синтетическое топливо, LPG).
Метан — это природный газ, переходящий в жидкую фазу при температурах примерно в – 160°С, поэтому хранится он под высоким давлением 200— 250 атм в газообразном виде. Измеряют расход метана в кубометрах. Вес стального баллона емкостью 50 литров, который рассчитан на такое давление, составляет примерно 100 кг. Чаще всего на сжатом метане ездят автобусы и грузовики, для которых размеры и масса оборудования мало чего решают. Металлопластиковые (композитные) баллоны, которые весят меньше могут позволить использовать газ на различных авто. При сгорании метана образуется вода и углекислый газ, мощность двигателя заметно падает. Для того, чтобы понизить давление существует многоступенчатый редуктор, не нуждающийся в сливе конденсата.
Пропан-бутан является смесью попутных нефтяных газов. Хранится пропан-бутан в баллонах сжиженном виде при небольшом давлении до 16 атм. Расход пропан-бутана измеряется в литрах. Сжиженный пропан-бутан (СПБ) близок к метану по характеристикам, однако у него есть очевидное преимущество: запас хода на пропанбутане вдвое выше при одинаковом объеме баллона. Пропан-бутан стоит больше, чем метан, топливная аппаратура для пропан-бутана проще, процесс заправки на газозаправочных станциях напоминает заправку обыкновенным бензином.
• расходы на топливо ниже; • токсичность выхлопных газов снижается (в том числе и по выбросам СО); • высокое октановое число ( 100 — 105) делает двигатель менее склонным к детонации и увеличивает моторесурс; • при холодном пуске двигателя масляная пленка не смывается со стенок цилиндров, (она смывается бензином); • равномернее проходит смешивание топливного газа и воздуха, что делает работу двигателя тише; • «нагрузка» на катализатор и свечи зажигания уменьшается в связи с тем, что газ чище бензина. В бензине присутствуют присадки, пагубно влияющие на срок службы этих чувствительных деталей.
• горит газ немного дольше, чем бензин, и если установка момента опережения зажигания неправильна, возможно прогорание клапанов. когда пробег достигает несколько сотен тысяч километров при эксплуатации на газу присадки для газа могут нанести клапанам вред. • производить замену воздушного фильтра следует в полтора раза чаще; • нужно тщательнее смотреть за свечами. Во время планового ТО нужно сливать конденсат из редуктора и проверять, герметичны ли соединения; • сеть газовых заправок (АГЗС) развита слабее, чем бензиновая.
Принцип работы первого поколения основан на регулировании давления газа поступающего из редуктора и последующей дозировке количества подаваемого газа механически. Эти системы устанавливали на два типа автомобилей: карбюраторные, инжекторные (моновпрысковые). В первом поколении ГБО используются как вакуумные, так и электронные газовые редукторы (без лямбдазонда). Это — традиционные устройства со смесителем газа. В комплект газобаллонного оборудования первого поколения входили как вакуумные, так и электрические редукторы с электронным управлением.
Схема газобаллонной установки для работы на газе сжиженном нефтяном: 1 – баллон для ГСН; 2 – фланец; 3 – блок запорно‑предохранительной арматуры с заправочным устройством и вентиляцией; 4 – шланг к штуцеру водяного насоса; 5 – винт регулировки давления во второй ступени редуктора; 6 – редуктор‑испаритель низкого давления; 7 – электромагнитный бензиновый клапан; 8 – шланг подачи бензина; 9 – смеситель; 10 – карбюратор; 11 – винты регулировки; 12 – шланг газовый низкого давления; 13 – переключатель вида топлива; 14 – электромагнитный клапан; 15 – электрическая цепь; 16 – шланг подачи теплой воды от отопителя салона; 17 – вакуумный шланг; 18 – замок зажигания; 19 – предохранитель; 20 – аккумулятор; 21 – катушка зажигания; 22 – электромагнитный газовый клапан с фильтром; 23 – газопровод высокого давления.
Системы второго поколения имеет в своем составе электрический редуктор и электронное дозирующее устройство, которое опирается на сигналы датчика содержания кислорода (лямбдазонд) в выпускном коллекторе двигателя, датчика положения дроссельной заслонки (TPS — Throttle Position Sensor) и датчика частоты вращения коленвала (RPM). Газовый электронный блок управления (лямбда-контроллер) получает сигналы от указанных выше датчиков и поддерживает необходимый (стехиометрический) состав газо-воздушной смеси как на установившихся, так и на переходных режимах работы двигателя.
В системах газобаллонного оборудования третьего поколения электронный блок вместе с дозатором распределителем обеспечивает распределенный синхронный впрыск газа во впускной коллектор с помощью механических форсунок. Индивидуальная подача газа в каждый конкретный цилиндр осуществляется дозирующим устройством — газовым инжектором. Механические форсунки открываются за счет избыточного давления в магистрали подачи газа.
Данная система, с помощью электромагнитных форсунок, обеспечивает распределенный последовательный или параллельного впрыска газа. Принцип действия этой системы отличается от предыдущих поколений. Аппаратура 4 -го поколения ( «газовый инжектор» ) устанавливается на автомобили, соответствующие нормам Евро-3 и выше (с двумя датчиками кислорода). Она обеспечивает распределенный впрыск газа. Для коррекции смесеобразования используются дополнительно устанавливаемые датчики: температуры газа, давления газа, температуры редуктора. В случае понижения давления газа до критического ЭБУ переводит работу двигателя на бензин.
Его принципиальное отличие от всех предшествующих систем в том, что газ (только пропан-бутан) подается в цилиндры не в газообразном, а в жидком состоянии. Поэтому в конструкции отсутствует редуктор испаритель и смеситель. Распределенный впрыск газа обеспечивается регулятором давления, газотопливными форсунками и газотопливным насосом, устанавливаемым в баллоне. Главные преимущества ГБО 5 поколения - "бензиновый" расход, отсутствие потери мощности, возможность запускать двигатель на газе даже при минусовых температурах. Однако есть и недостатки - высокая сложность, чувствительность к загрязненному газу, сложность ремонта.
Самое современное на сегодняшний день ГБО LPdi (Liquid Propane direct ingection) разработано специально для двигателей с непосредственным впрыском топлива. При этом газ в жидком состоянии впрыскивается через бензиновые форсунки. Аппаратура шестого поколения использует такой же баллон с насосом, который применяется в пятом поколении. Газовый насос создает небольшое давление, необходимое для подачи газа по топливопроводу.
Главный узел системы - FSU (fuel selection unit узел выбора топлива) осуществляет выбор между бензином и газом. Жидкий газ и бензин поступают в модуль FSU, и оттуда выбранное топливо через насос высокого давления подается к форсункам. Двигатель может заводиться и работать только на газе. Бензин же может использоваться как вспомогательное топливо. Система LPdi имеет несколько преимуществ. Она требует минимум обслуживания, так как нет необходимости в фильтрации газа в жидкой фазе. Из-за отсутствия редуктора-испарителя отпадает необходимость вмешательства в систему охлаждения. Непосредственный впрыск снижает расход топлива и выбросы углекислого газа, сохраняя соответствие нормам Euro 5.
Скачать презентацию газобаллонная установка автомобиля Газ который используется в
1.9. Система питания двигателей от газобаллонной установки.pptx