Общая информация про ГБО


Преимущества, которые дает автомобилю газовое топливо, не сводятся лишь к экономии денег. Хотя в современном мире, где чуть ли не ежемесячно происходит удорожание энергоносителей, большинство автовладельцев вынуждено считать литры и километры. К сожалению, высокие цены на бензин порой ограничивают свободу передвижения.

Поэтому автомобильная газовая установка служит той самой палочкой-выручалочкой, которая позволяет автомобилисту выбирать вид топлива. Газ или бензин? Вы решаете это прямо в салоне своего авто, переключаясь на топливную систему, необходимую в данный момент. Ведь автомобильное газобаллонное оборудование и бензиновая система питания прекрасно сосуществуют в одном пространстве, и способны заменить друг друга.

Это повышает безотказность автомобиля и сводит к нулю риск «застрять» на дороге из-за поломки в системе питания. К тому же, вы сможете отправиться в путь, залив полный бензобак и полностью заправив газовый баллон (кстати, последние имеют емкость не меньшую емкости бензинового бака). Так что поездки на дальние расстояния не будут проблемой для автовладельцев, поставивших автомобильную газовую установку.

Экологическая и личная безопасность так же позволяют владельцу машины, оборудованной автомобильной газовой установкой, лучше чувствовать себя в пути. Ведь комплексная система защиты, которой оснащены современные газовые системы, дарит спокойствие и уверенность. А содержание вредных веществ в выхлопных газах снижается на 70%.



Основные преимущества альтернативного газообразного топлива перед традиционным заключаются в следующем:


Экономия. Газовое топливо почти вдвое дешевле бензина. Несмотря на то, что расход газа несколько выше традиционного топлива: в городских условиях на 15%; на загородных дорогах на 10%, экономия все же значительна. Особенно это ощутимо при больших пробегах автомобиля. Расходы на топливо в целом могут снижаться на 40-70%.

 

Антидетонационная стойкость. Октановое число сжиженных нефтяных углеводородных газов — 103-105, что практически исключает детонацию. Это свойство газа особенно актуально для двигателей с высокой степенью сжатия, потребляющих дорогой, высокооктановый бензин. Газовое оборудование для иномарок, оснащенных впрыском топлива и каталитическим нейтрализатором, позволит им дольше служить хозяевам в непростых российских условиях;

 

Отсутствие катализаторов разрушения металлов. Газ не содержит вредных примесей (свинец, сера), которые на химическом уровне разрушают детали камеры сгорания, каталитический нейтрализатор и лямбда зонд;

 

Диффузия. Газ легко смешивается с воздухом и равномерно наполняет цилиндры однородной гомогенной смесью. Газовая смесь сгорает полностью, не образуя нагара на поршнях, клапанах и свечах зажигания;

 

Стабильность агрегатного состояния. Газ поступает в двигатель авто в газообразной фазе, не смывает масляную пленку со стенок цилиндров и не разжижает масло в картере;

 

Скорость горения смеси. Газ горит медленнее бензина, снижая нагрузки на цилиндропоршневую группу, двигатель работает «мягче» и тише.

 

Экология. Содержание вредных веществ в выхлопных газах снижается на 70%.

 

Безопасность. Штатная система питания подвергается минимальным переделкам, сохраняя 100% мощность. Степень защиты газотопливной системы на порядок выше бензиновой системы питания.




Деление на поколения.


Современный авторынок предлагает массу различных вариантов для облегчения жизни российских автомобилистов. Одним из самых популярных способов стал перевод машины на альтернативный вид топлива – попросту, на автогаз. Но для того, чтобы установка газобаллонного оборудования действительно подарила вашему авто новую жизнь и новые перспективы, необходимо выбрать надежного производителя ГБО.


Среди установщиков газобаллонного оборудования существует классификация (или , можно сказать, разделение) газового оборудования по поколениям. Сделано это было для удобства общения между собой и для разделения между собой систем разного типа (по работе и конструкции). Так как ни в одном официальном издании нет четкого разграничения по признакам разделения на поколения , то между установщиками существуют разночтения к какому поколению отнести ту или иную систему.


В автомеханическом институте (МГТУ-МАМИ)  предложили такую классификацию:

Первое поколение ГБО

К системам ГБО первого поколения относят оборудование с раздельным редуктором и испарителем газа. В свое время такая конструкция газового редуктора была вывезена (после войны) из Германии и поставлена для производства на завод РЗАА в г.Рязань. Закончили их выпускать очень давно. Простота, надежность и продолжительность их работы вызывает уважение. На ряду с вышеуказанным редуктором, РЗАА освоил выпуск редуктора совмещенного с испарителем. За основу была взята схема голландской фирмы (Poliavto и Vialle). Чуть раньше Новогрудский завод газовой аппаратуры начал выпуск своего совмещенного редуктора , взяв за основу итальянский редуктор Bedini.


Второе поколение ГБО

Различие между первым и вторым поколением ГБО состоит только в редукторе. Здесь используется совмещенный в один корпус редуктор и испаритель. В ГБО второго поколения регулирование подачи газа в смеситель осуществляется вручную, с помощью так называемого. дозатора который представляет собой обычный патрубок с изменяющимся проходным сечением при ввинчивании или вывинчивании обычного винта , вставленного поперек патрубка. В дозаторе выбирается некое среднее положение винта, при котором мотор стабильно работает на газе. Это положение винта при эксплуатации автомобиля остается практически неизменным (иногда корректируется при засорении воздушного фильтра. Более точная настройка возможна при использовании газоанализатора.


Схема ГБО второго поколения для карбюраторного автомобиля.

Схема ГБО первого поколения для карбюраторного автомобиля


Сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан) под давлением поступает из баллона (1) в газовую магистраль высокого давления (4). Расход газа из баллона происходит посредством мультиклапана (2), через который также осуществляется заправка с помощью выносного заправочного устройства (10). По магистрали газ в жидкой фазе попадает в газовый клапан-фильтр (5), который очищает газ от взвесей и смолистых отложений и перекрывает подачу газа при выключении зажигания или при переходе на бензин. Далее очищенный газ по трубопроводу поступает в редуктор-испаритель (7), где давление газа понижается с шестнадцати атмосфер до одной. Интенсивно испаряясь, газ охлаждает редуктор, поэтому последний присоединяется к системе водяного охлаждения двигателя. Циркуляция тосола позволяет избежать обмерзания редуктора и его мембран. Под действием разряжения, создаваемого во впускном коллекторе работающего двигателя, газ из редуктора по шлангу низкого давления через дозатор (9) поступает в смеситель (8), установленный между воздушным фильтром и дроссельными заслонками карбюратора. Иногда вместо установки смесителя производится непосредственная врезка газовых штуцеров в карбюратор. Управление режимами работы (на газе или на бензине) осуществляется с помощью переключателя видов топлива установленного на панели приборов. При выборе позиции "ГАЗ" переключатель открывает электромагнитный газовый клапан (5) и отключает электромагнитный бензиновый клапан (6). И, наоборот, при переходе с газа на бензин, переключатель закрывает газовый клапан и открывает бензиновый. С помощью светодиодов переключатель позволяет контролировать, какое топливо используется в данный момент. Переключатель может быть оснащен указателем уровня топлива в баллоне (для этого мультиклапан должен быть оснащен сенсором уровня топлива). Установка ГБО первого поколения на инжекторные автомобили отличается тем, что вместо бензоклапана для отсечения подачи бензина используется эмулятор форсунок. Когда подается газ, этот эмулятор имитирует работу бензиновых форсунок, чтобы штатный компьютер не перешел в аварийный режим. По этой же причине нужно устанавливать эмулятор лямбда-зонда. Системы газобаллонного оборудования четвертого поколения отличаются тем, что газ подается непосредственно во впускной коллектор через специальные газовые форсунки. Они управляются собственным электронным блоком управления, который синхронизирует свою работу со штатным контроллером и одновременно выполняет функции эмулятора.

 

Третье поколение ГБО


В оборудовании третьего поколения используется не ручной, а электронный дозатор осуществляет регулирование газа с помощью шагового электродвигателя. Управление дозатором осуществляет электронный блок, который, в свою очередь, использует в основном информацию, поступающую от лямбда-зонда. ГБО этого поколения настраивается с помощью ПК.


Оборудование Lovato с блоком Loveco для инжекторного автомобиля.

Оборудование Lovato с блоком Loveco для инжекторного автомобиля


На просторах бывшего СССР классификация 3го поколения выглядела бы так:


"Системы, обеспечивающие распределенный синхронный впрыск газа с дозатором-распределителем, который управляется электронным блоком. Газ подается во впускной коллектор с помощью механических форсунок, которые открываются за счет избыточного давления в магистрали подачи газа."


Но произошла необъяснимая метаморфоза. Нераспространенное и неприжившееся третье поколение исчезло, а первое и второе поднялись на ступеньку выше, став вторым и третьим соответственно.



Четвертое поколение ГБО


Проще всего отличить оборудование четвертого поколения. В данном случае между установщиками отсутствуют разночтения в классификации. Четвертое поколение - это системы распределенного последовательного впрыска газа в каждый цилиндр отдельно, с электромагнитными форсунками. Эта система управляется электронным блоком, который снимает сигналы с штатного блока автомобиля. Подача газа осуществляется через форсунки которые устанавливаются во впускной коллектор параллельно бензиновым.

Принцип действия ГБО 4-го поколения (распределенный впрыск газа):
В системах четвертого поколения используется одноступенчатый редуктор (пропан), либо двух ступенчатый (метан). В отличие от систем 2-го поколения в этих редукторах отсутствует дозирующая диафрагма, а основной задачей редуктора есть удержание стабильного давления газа (1.2 bar – на пропане, и 1.8 bar – на метане) на всех режимах работы двигателя. С редуктора газ поступает к фильтру тонкой очистки, который предотвращает попадание грязи в форсуночную планку, за тем очищенный газ поступает на газовою форсуночную планку, которая дозирует количество подаваемого газа в двигатель, с форсуночной планки газ поступает к штуцерам-распылителям, которые установлены на впускном коллекторе в непосредственной близости от впускных клапанов. Принцип действия газового инжектора заключается в следующем: блок управления газового инжектора получает сигнал с бензиновых форсунок, в котором содержится информация, собранная со штатных датчиков автомобиля (лямбда-зонда, датчика положения дроссельной заслонки, датчика температуры охлаждающей жидкости и т.д.), обрабатывает этот сигнал (создавая определенную коррекцию в виде коэффициента), и коммутирует его на газовую форсуночною планку, таким образом, что бы последовательность работы газовых форсунок соответствовала бензиновым. Так же система использует дополнительно установленные датчики, такие как датчик температуры газа, установленный на магистрали низкого давления либо непосредственно на форсуночной планке, датчик температуры редуктора, установленный на корпусе редуктора, датчик давления газа, который следит за давлением газа на форсуночной планке, и в случае его понижения до критического переводит работу двигателя на бензин. С помощью прошитого в газовый ЭБУ программного обеспечения 4-е поколение ГБО развивается в сторону самоадаптивности, и может без вмешательства мастера адаптироваться под разные условия эксплуатации двигателя переоборудованного для работы на газе (манера езды, качество газового топлива, дорожные условия, состояние отдельных элементов ГБО и двигателя). В основном существует две концепции самоадаптации ГБО:

1. Адаптация относительно штатной диагностики автомобиля OBD II, EOBD по так называемым долгосрочным и краткосрочным (LIFTи STFT) коррекциям. Таким образом блок управления ГБО отслеживает краткосрочные и долгосрочные коррекции, и в случае отклонения их от нормы, корректирует подачу газа.

2. Адаптация относительно эталонной карты впрыска бензина. Блок управления ГБО автоматически собирает эталонную карту впрыска бензина, и относительно её настраивает карту впрыска газа. В случае, если в процессе эксплуатации автомобиля карта впрыска газа отличается от карты впрыска бензина, система автоматически перестраивает карту впрыска газа. Таким образом, достигается стабильная характеристика эксплуатации двигателя на газе, и снижается необходимость наладочных работ.


Настройка и поиск неисправности газового оборудования (4-го поколения) автомобилей осуществляется только с использованием ПК и своего индивидуального программного обеспечения (т.е. нельзя отрегулировать,  допустим, систему Zavoli программой для системы SEC), так же некоторые производители используют оригинальные шнуры-адаптеры, не совместимые с оборудованием других фирм.


 Схема ГБО 4 поколения для инжекторного автомобиля.

Схема ГБО четвертого поколения для инжекторного автомобиля


Классические системы ГБО 4 поколения не подходят  для автомобилей с системой непосредственного впрыска бензина в цилиндры, например у Mitsubishi это система называется GDI (Gasoline Direct Injection), у Volkswagen и Scoda это FSI  (Fuel Stratifield Injection), у Audi - TFSI (Turbo Fuel Stratifield Injection). Для таких систем существует отдельная линейка впрыскового оборудования, у каждого производителя она называется по разному, у BRC например - это система BRC Direct и т.д..


 

 Двигатель FSI – Fuel Stratified Injection (послойный впрыск топлива).

Двигатель FSI – Fuel Stratified Injection (послойный впрыск топлива)



Пятое поколение ГБО


Впрыск жидкого газа с насосом в балоне. В этой системе также как и в системе 4-го поколения. При работе на газе, двигателем продолжает управлять бензиновый блок управления, сигнал на бензиновые форсунки является входным сигналом для газового блока управления. Основное отличие от системы 4-го поколения является, то что газ подается в коллектор в жидком виде. Для того, чтобы обеспечить стабильное давление газа и исключить вероятность испарения газа до форсунок в баллоне установлен газовый насос. К сожалению, качество Российского газа отрицательно сказывается на работе этого насоса, поэтому в России это оборудование не получило большого распространения.


В системе 5-го поколения отсутствует редуктор-испаритель, что, несомненно, облегчает монтаж в современных моторах, где мало места в подкапотном пространстве.

Некоторые установщики ошибочно(!!!) относят к пятому поколению оборудование 4-го поколения, работающего с системой OBD автомобиля. В этом ГБО вмешательство установщика в регулировку почти не требуется и настройки газового оборудования автомобилей происходят более точно.