Як працює двигун на метані

Чи доцільна установка ГБО на метані в 2020 році

як працює двигун на метані
Час читання: 6 хвилин

Перед установкою газобалонного обладнання (ГБО) у більшості автомобілістів виникають питання, яку ж установку собі поставити, на якому паливі, яке покоління підійде більше і що буде вигідніше. Постараємося розібратися, наскільки доцільна установка ГБО на метані, розглянемо всі типи сумісних з даними газом установок і виділимо їх плюси і мінуси.

Подання про газову установку на авто

З огляду на той факт, що для двигуна внутрішнього згоряння підходить не тільки рідке паливо, були придумані установки, що використовують як пальне газ. Придумали їх були насамперед для економії грошей на заправці, так як газ дешевше, хоча є думка, що рідкі горючі суміші все ж трохи “корисніше” для мотора. Проте ГБО знайшло велику популярність і, на думку багатьох фахівців, зовсім не шкодить двигуну, а, навпаки, збільшує його ресурс.

 

Зараз є шість поколінь такого обладнання, і чотири з них можуть працювати на різних газах. Незважаючи на всю різноманітність, загальний принцип роботи у них один.

З балона газ під високим тиском по магістралі надходить в клапан-фільтр, де очищається від домішок. Потім йде в редуктор, тиск приходить в робочу норму, після чого через регулювальний клапан паливо потрапляє в змішувач, а потім – в двигун.

Але це загальна схема, яка не враховує багато важливих компонентів, а лише показує принцип роботи установки.

Варіанти палива для ГБО

Існує всього два види палива, яке можна використовувати в газових установках, – метан і пропан. Причому останній найчастіше зустрічається з домішкою бутану в різних пропорціях. Встановлюється обладнання має поправки в конструкції в залежності від палива, що заправляється, тому заправляти один і той же ГБО різними газами неможливо. Так як характеристики у газів різні, вам потрібно буде підібрати найбільш відповідний варіант для своїх цілей.

Дізнайтеся, що краще вибрати для свого автомобіля – метан або пропан.

Покоління ГБО, що працюють на метані

Даний газ використовується починаючи з найперших поколінь ГБО. Більш того, для ранніх версій установок він підходить навіть краще. Пояснюється це тим, що обладнання на метані в основному використовується на вантажних автомобілях, багато з яких мають карбюраторні або моноінжекторние мотори. Для них підходить ГБО 1 або 2 покоління відповідно.

Починаючи з третього покоління, газове обладнання автомобіля на метані отримало істотний приріст електроніки і трохи автоматизувати. На системах такого типу уприскування газу здійснюється під керуванням електронного блоку.

Це дозволяє більш точно налаштувати подачу палива через дозатор-розподільник. Крім того, істотною відмінністю став емулятор форсунок, який замінив бензоклапана.

 

Таке рішення дозволить припинити подачу бензину, створюючи лише видимість роботи бензинових форсунок, щоб бортовий комп’ютер не дав збій.

Четверте покоління ГБО для авто на метані стало ще більш досконалим. У ньому з’явилися спеціальні газові форсунки і більш досконалий електронний блок управління. У системах такого типу газ вже подається трохи іншим чином: надходить відразу в колектор через електромагнітні форсунки. Але агрегатний стан газу не змінюється, лише тиск. Тому такі установки все ще можуть працювати на метані.

Починаючи з п’ятого покоління обладнання, принцип подачі газу кардинально змінюється. Тепер паливо з балона в колектор має надходити не в газоподібному стані, як раніше, а в рідкому. Це суперечить фізиці метану, який ні за яких тисках понад -80 градусів рідким бути не може. Відповідно, установки 5 версії і вище можуть працювати лише на пропані.

Особливості метанових установок

Як і будь-який інший вид пального, метан має свої відмінні риси. Це природний газ, який майже не потребує фільтрації. Під час згоряння не виділяє майже ніяких шкідливих речовин і вважається екологічно чистим.

Установки з використанням даного газу майже в усьому ідентичні пропанових, за винятком деяких деталей:

  • Безшовні труби високого тиску.
  • Власний стандарт заправного пристрою.
  • Газовий редуктор.
  • Манометри високого тиску для перевірки кількості газу.
  • Балони підвищеної міцності.

Є й особливості щодо того, як авто на метані буде вести себе на дорозі. Зазвичай простежується спад потужності мотора і збільшення ваги, що, відповідно, позначиться на розгоні, маневреності та гальмуванні. Зменшиться і корисний простір в багажнику, якщо мова йде не про вантажному автомобілі або мінівені, звичайно. Це вже станеться через особливості балонів.

особливості балонів

Через високого тиску, при якому повинен зберігається метан, балони для нього повинні бути особливо міцними. Від цього вони стають вельми важкими і займають багато місця. Всього є три типи балонів для цього газу. Вони відрізняються вагою, кількістю займаного місця і ціною. Наведемо приклади від найдорожчого до бюджетного варіанту:

 

  • Композитний (використовуються міцні і легкі матеріали).
  • Металопластиковий (по краях метал, але по центру йде намотування з композитних матеріалів, для якої сточується отвір у формі конуса).
  • Металевий (суцільнометалевий балон з товстими стінками).

Перші два типи мають термін служби не більше 15 років, а останній – не більше 20. Композитні та полукомпозітние балони можуть бути різних розмірів і форм, в залежності від обсягу. У той час, як металеві для збільшення вміщається палива найчастіше встановлюються зв’язками в металеву раму, що ще більше обтяжує і без того нелегку конструкцію. Хоча можливі винятки, які будуть коштувати дорожче.

Саме через ваги і габаритів легковий автомобіль на метані зустріти можна не так часто, як вантажний. Адже, щоб зменшити вагу і об’єм встановленого обладнання, знадобиться витратити чималу суму, що обіцяє довгострокову окупність, незважаючи на дешевизну газу. В іншому випадку ви відмовляєтеся від багажника.

Як встановлюється ГБО на метані

Перед установкою потрібно провести деякі підготовчі роботи. Перш за все від’єднайте акумулятор. Потім проводиться демонтаж впускного колектора. Після чого можна встановити газове метанове обладнання на автомобіль. Для цього:

  1. На впускному колекторі встановлюються газові сопла.
  2. Сопла з’єднуються з газовими шлангами і надійно затягуються в місці кріплення.
  3. Колектор встановлюється назад, на своє місце.
  4. До дросельного клапану, прямо в корпус, встановлюється сопло (подібно до того, як це було з колектором).
  5. Встановлюється і з’єднується редуктор з фільтром.
  6. На редукторі встановлюється манометр для вимірювання тиску.
  7. Якщо в ГБО є електричний блок управління – його потрібно встановити в максимально сухе і захищене місце.

 

На цьому складності з установкою закінчуються, так як модифікувати в деталях авто більше нічого не знадобиться. Але, щоб установка ГБО на метані була закінчена, знадобиться ще зварити металевий каркас для балонів і розмістити його в потрібному місці. Це може бути:

  • вантажний відсік;
  • багажник;
  • простір між кабіною і кузовом або навіть між осями коліс під автомобілем.

вартість установки

Чітко визначити розцінки на установку неможливо. Слід врахувати різну вартість деталей, покоління ГБО, потужність двигуна, розмір і тип балонів, вартості обслуговування на СТО і безлічі інших параметрів. Але навіть при мінімальних запитах переклад авто на метан обійдеться дорожче, ніж на пропан. Це обумовлено не тільки вартістю обладнання, а й великою кількістю необхідних дозволів.

Але окупність у даного обладнання все ж вище, ніж у пропанового. Особливо якщо воно встановлюється на комерційні або громадські автомобілі, які більше їздять, ніж простоюють.

Трохи дорожче обійдеться установка метану на легкове авто, адже в ньому небагато місця в багажнику, невеликий кліренс і вантажопідйомність. Отже, потрібно вибирати балони з легких композитних матеріалів, які дорожче і швидше зношуються.

Переваги ГБО на метані

Є досить багато аргументів, щоб перейти саме на метанові установки. Серед основних:

  • Зниження шуму роботи двигуна.
  • Висока економія палива.
  • Екологічність.
  • Природний газ не вимагає майже ніякої фільтрації.

недоліки

Незважаючи на те що недоліків більше і вони суттєві, метан для авто популярний, хоча і в вузькому колі. Його головними недоліками є:

  • Громіздкість і вага балонів.
  • Невеликий запас ходу, з огляду на розміри балонів.
  • Вартість обладнання з огляду на потреби компонентів, які працюють з великим тиском.
  • Помітна втрата динаміки і потужності.
  • Зменшення ресурсу роботи клапанів.

 

Чи варто переходити

Як і будь-який вид спеціалізованого обладнання, ГБО, що працює на метані, має свій споживчий круг.

В основному це власники транспортних компаній, автопарків або автомобілів, які їздять часто і довго, але в межах одного міста (наприклад, таксі). У таких випадках установка є необхідністю, так як допоможе істотно заощадити гроші.

Але це не означає, що ви не маєте права встановити метанове обладнання на своє авто. Просто окупатися воно буде довше, та й заправку знайти складніше.

Перехід на ГБО – пропан або метан. Досвід використання: відео

Установка газу на дизельний двигун

як працює двигун на метані

З постійним зростанням цін на паливо, установка газобалонного обладнання на автомобіль стає все більш популярною. Це не дивно. Витративши кілька тисяч рублів на ГБО, можна їздити на паливі, ціна якого вдвічі нижче, ніж бензину.

Зазвичай встановлення газобалонного обладнання здійснюють на бензинові авто. Їх двигуна більш придатні для експлуатації на природному або зниженому газу. Але також зустрічаються дизельні автомобілі з ГБО.

Чи можна дизельний двигун перевести на газ? Чи варто встановлювати таке обладнання? Відповіді на ці питання дивіться в нашій сьогоднішній статті.

 

особливості дизеля

Як ми вже сказали раніше, ГБО встановлюється в основному на бензинові мотори. Якщо розглядати газо, прикладом можуть послужити лише вітчизняні вантажівки МАЗ і КамАЗ. На легкових автомобілях таке обладнання не зустрічається. Чому так рідко встановлюють газ на дизельний двигун? Відповідь проста, і полягає він у принципі займання палива.

Як відомо, бензинові мотори підпалюють суміш за допомогою допоміжних пристроїв. Ними є свічки. При подачі паливно-повітряної суміші в камеру, вони виробляють іскру, завдяки якій пальне і запалюється. З огляду на те що бензин загоряється від сторонніх пристроїв, у таких моторів мала ступінь стиснення. Зараз вона становить близько десяти-дванадцяти одиниць.

А якщо розглядати мотори радянських вантажівок, то і зовсім шість. Єдиний момент – це октанове число газу, яке вище, ніж у бензину. Якщо у останнього воно досягає 98-ми, то у газу – не менше 102-х. Але щоб мотор працював нормально на цій суміші, електронний блок управління автоматично коригує кути запалювання та інші параметри в режимі реального часу.

Що стосується дизельних моторів, тут відсутні класичні свічки запалювання. Суміш запалюється від великій мірі стиснення. Повітря розігрівається під тиском настільки, що температура в камері досягає 400 градусів Цельсія. В результаті, суміш запалюється і поршень виробляє робочий хід. Хтось скаже, мовляв, в дизельному двигуні є свічки. Так, на деяких моторах вони є.

Але це зовсім інші – свічки розжарювання. Вони дозволяють виробляти холодний запуск без труднощів, попередньо підігріваючи паливо. Такі свічки мають зовсім іншу структуру і принцип роботи. До речі, мінімальна ступінь стиснення у дизельного мотора – 20 одиниць. Якщо показник буде менше, двигун просто не заведеться.

У двигунів сучасних авто ступінь стиснення може досягати і 30-ти одиниць.

Таким чином, якщо використання ГБО на бензиновому моторі не викликає складнощів при експлуатації (так як паливо підпалюється свічок), то дизельний ДВС не в змозі «переварити» таку суміш.

 

Існує кілька факторів, які ускладнюють процес установки і експлуатації ГБО на такому ДВС:

  • Температура займання. Якщо у дизельного двигуна паливо самозаймається при 400 градусах, то газ горить при 700 і вище. І неважливо, метан це або пропан-бутан.
  • Відсутність свічок. Який би ступінь стиснення не була в дизельному двигуні, її не вистачить, щоб розігріти газову суміш до температури самозаймання. Тому без встановлення сторонніх свічок запалювання не обійтися.
  • Октанове число. У дизельного палива ОЧ становить 50 одиниць. У газу – не менше 102. Якщо таке паливо потрапить в дизельний двигун, він піде в рознос (це неконтрольована робота мотора на високих оборотах). Способів вирішення проблеми декілька. Це корекція ступеня стиснення, або зменшення октанового числа газової суміші.

методи установки

Існує кілька способів монтажу:

  • З повною переробкою двигуна.
  • З впровадженням системи Dual Fuel.

Який краще використовувати? Нижче ми розглянемо, в чому особливості кожної технології.

повна переробка

У чому суть даного методу? Суть проста – дизельний двигун повністю переробляється на газ. При цьому після такого втручання він більше не буде працювати на своєму «рідному» паливі – тільки на газу.

Щоб агрегат не пішов в рознос, коректують його ступінь стиснення. Вона становить близько 12: 1. Тільки так мотор може «перетравити» паливо з високим октановим числом. Далі встановлюється система підпалу суміші. Яких-небудь особливих механізмів тут немає. Для підпалу використовуються звичайні свічки, як і на бензинових моторах.

У чому недолік такої переробки? З огляду на необхідність проведення цілого комплексу робіт, вартість переустановлення може досягати 200 і більше неоподатковуваних мінімумів доходів громадян. Це в десятки разів дорожче, ніж переклад бензинового авто на газ. Тому економія вельми сумнівна. Тим більше що у такого мотора знизиться потужність і крутний момент.

Система Dual Fuel

Саме така схема використовується на деяких модифікаціях вантажівок МАЗ і КамАЗ. Це комбінована система подачі палива. На даний момент це найдешевший, правильний і легко реалізованих варіант. Вартість переробки становить близько 70-85 тисяч рублів.

Особливість системи в тому, що тут немає необхідності в установці свічок запалювання. Щоб запалити метан (або пропан-бутан), використовується саме дизельне паливо.

Що стосується основних складових системи, це все той же газовий редуктор, шланги та магістралі, а також балони для зберігання палива.

Як це працює?

Запуск двигуна здійснюється тільки на дизельному паливі. Після цього в хід йде вже газовий редуктор. Він подає суміш в камеру згоряння через впускний клапан. Газ йде разом з киснем. Поряд з цим, в камеру потрапляє невелика порція дизеля.

Коли поршень майже досягає верхньої мертвої точки, дизельне паливо запалюється. Його температура становить близько 900 градусів, чого вже достатньо для самозаймання метану або пропану. Таким чином, в камері горить відразу два види палива.

ККД у такого мотора незмінний, за винятком того, що порція дизеля на порядок зменшується.

Який газ можна поставити на дизельний двигун? Встановити можна як пропановий систему, так і метанову. Але тут є підводні камені. Як відзначають відгуки, газ, на дизельний двигун встановлений, по-різному себе показує.

Якщо говорити про пропане, його відсоток вмісту в суміші відносно невеликий – до 50 відсотків. У випадку з метаном, використовується до 60 відсотків газу. Таким чином, порція подається в камеру дизеля зменшується. Це позитивно позначається на економії. Але повністю обмежити подачу дизеля не можна.

Інакше така суміш просто не запалиться без сторонніх джерел.

Чи вигідно це?

Розглянемо доцільність переробки дизельного двигуна на газ. Оскільки для роботи такого двигуна все одно потрібна порція оригінального палива (в нашому випадку – ДТ), то економія не настільки істотна. Якщо бензиновий мотор повністю працює на газу, вартість витрат на паливо зменшується рівно в два рази. Але в нашому випадку економія буде тільки на 25 відсотків, тобішь в півтора рази. І це при тому, що ціна установки системи Dual Fuel – не менше 70 неоподатковуваних мінімумів доходів громадян.

Неважко підрахувати, через який пробіг окупиться дана система. При сприятливих умовах, окупність ГБО на дизелі настане через 70-100 тисяч кілометрів. І тільки після цього пробігу ви почнете економити. Ось чому газ на дизельний двигун ставлять лише в рідкісних випадках, та й то – на вітчизняні вантажівки. На легкових автомобілях така система практично не зустрічається.

підводимо підсумки

Отже, ми з’ясували, чи можна встановити газ на дизельний двигун. З огляду на іншого принципу роботи, установка ГБО на такий мотор вимагає великих переробок. Причому в результаті все одно цей агрегат буде вимагати хоч і невелику, але порцію дизеля.

Економія від використання такого обладнання є. Але вона настільки незначна, що ніхто не заморочується над питанням «чи варто встановлювати газ на дизельний двигун».

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *