Устройство и особенности
Ключевая особенность 5-ой генерации газобаллонного оборудования – впрыск пропан-бутана во впускной коллектор в жидком виде. Для этого используются специальные топливные форсунки, подача газа к которым осуществляется без использования редуктора-испарителя, который являлся обязательным компонентом всех предыдущих поколений ГБО.
Благодаря этому существенному изменению инженеры смогли применить возможность газовой смеси испаряться при достаточно низких температурах. Чем ниже температура воздуха, тем выше плотность газа, а значит и КПД мотора. Использование газа в жидкой фазе позволяет установить максимально точные параметры работы системы всего один раз, без необходимости дальнейшей настройки.
Когда газ попадает в атмосферу, сразу происходит его испарение и расширение. А это значит, что для нормальной работы ГБО 5 поколения нет необходимости использовать высокопроизводительные топливные форсунки. Применение небольшого дозатора увеличило скорость открытия и ускорило реакцию.
В отличие от ГБО 4 поколения, в газовом оборудовании пятого поколения подача газа осуществляется непосредственно к форсункам, без предварительной подготовки (редуктор обеспечивал снижение давления газа и его перевод в паровую фазу).
При использовании ГБО-5 давление в магистрали не является важным фактором, главная задача – сохранить газовую смесь в жидком виде и обеспечить её подачу в требуемом количестве во время увеличенного потребления (при разгоне). Отметим, что во время нагрева жидкой газовой смеси плотность практически не меняется, а вот в ГБО 4-го поколения плотность могла меняться даже в несколько раз. Наиболее существенно это проявлялось при динамичной езде и низких температурах воздуха.
Виды ГБО на автомобиль
В зависимости от системы питания, на автомобиль могут устанавливаться разные поколения газобаллонного оборудования. Между 2-м и 6-м поколением ГБО конструктивно лежит такая же пропасть, как между карбюратором и инжектором мотором с непосредственным впрыском топлива.
2-го поколения
Самый простой вариант. Используется в автомобилях с карбюраторной и моноинжекторной системой питания. Хотя встречается и на инжекторных автомобилях, но это не самый лучший вариант.
Принцип работы газового оборудования второго поколения максимально прост. Газ, прошедший через редуктор-испаритель, подаётся в специальный смеситель, установленный до дроссельной заслонки. Двигатель всасывает газ вместе с воздухом: чем больше открывается дроссельная заслонка, тем больше смеси попадает в цилиндры.
Преимущества и недостатки
дешевизна;
простота настройки и обслуживания.
неточность регулировок;
хлопки и небольшие взрывы газа, скопившегося во впускном коллекторе (в основном на инжекторных автомобилях);
долгий процесс переключения с бензина на газ.
Регулировки постоянно нужно корректировать, а мощность двигателя заметно ниже.
3-го поколения
Переходной вариант, редко встречается на автомобилях. Основное отличие — наличие форсунок для впрыска газа непосредственно во впускной коллектор и шагового электромотора, который регулирует количество подаваемого газа.
Управление системой происходит на основании показаний кислородного датчика и датчика положения дроссельной заслонки. Поэтому на карбюраторных автомобилях 3 поколение ГБО не используется.
Схема устройства ГБО 3-го поколения
Недостатки этого типа оборудования:
- сложность регулировки;
- медленная реакция на изменение режимов работы двигателя.
Машина становится более вялой, мощность и приёмистость падают.
4-го поколения
Самое распространённый тип газового оборудования, который идеально подходит для автомобилей с инжектором. Газ под давлением впрыскивается непосредственно во впускной коллектор с помощью отдельных форсунок.
Управляет процессом отдельный блок. Он подсоединяется к штатной проводке ЭБУ. При переходе с бензина на газ бензиновые форсунки отключаются, вместо них начинают работать газовые. Переход с одного топлива на другое происходит мгновенно, практически не заметно для водителя.
Блок управления газовым оборудованием полностью опирается на показания тех же датчиков, что и штатный, бензиновый ЭБУ. Поэтому коррекция подачи газа происходит максимально точно и быстро, значит, расход газа и потери динамики минимальны.
Конструкция ГБО 4-го поколения
Из-за сложной конструкции 4 поколение ГБО дороже в покупке и установке. Но для инжекторных автомобилей с распределённым впрыском — это самый подходящий вариант.
5-го поколения
Используется только на автомобилях с современными системами непосредственного впрыска топлива в камеру сгорания. Технология относительно новая, поэтому таких автомобилей с ГБО довольно мало. Форсунки устанавливаются, как и бензиновые, не во впускной коллектор, а в головку блока цилиндров.
Газовый редуктор применяется. Для впрыска газа нужно большее давление, порядка 15-16 атмосфер. Чтобы обеспечивать постоянную величину давления, внутри баллона устанавливается электрический насос, подобный бензиновому. Газ не испаряется, а впрыскивается в жидкой фазе.
Устройство ГБО 5-го поколения
На автомобили с непосредственным впрыском топлива невозможно установить ГБО предыдущих поколений. Пятое поколение — дорогостоящее и требовательное к качеству топлива. Особенной чувствительностью отличается бензонасос, устанавливаемый в газовом баллоне.
6-го поколения
Шестое поколение — это эволюция пятого. Здесь из системы исключены отдельные газовые форсунки. Вместо них подача газа происходит сразу через бензиновые. Для этого под капотом устанавливается специальный согласующий модуль. Его задача — перекрывать подачу бензина, открывая газ, и наоборот. Он словно сводит две топливные магистрали в одну, попеременно их переключая.
Схема ГБО 6-го поколения
Достоинства шестого поколения
Главное преимущество ГБО 6 от всех предыдущих версий: максимальная интеграция в штатную магистраль подачи топлива автомобиля. Газ подаётся родными форсунками инжектора автомобиля. Именно этот фактор и является основополагающим качеством данной разработки газобаллонного оснащения.
Достоинства ГБО последнего поколения:
- Полный контроль дозирования топлива благодаря усовершенствованным элементам конструкции. Этим обеспечивается экономичный расход газа, высочайшая работоспособность устройства.
- Мощность силовой установки при переключении на газ не теряется. Добившись полного сгорания топлива, оснастив оборудование вариатором опережения зажигания, показатель мощности можно существенно повысить.
- Большой плюс — дополнительно прогревать двигатель в момент перехода на газ не требуется, так как машина остаётся монотопливной (газ и бензин жидкие).
- Шестой газобаллонный модуль позволяет постоянно ездить только на газу, причём на этом топливе машина заводится сразу.
- Отпадают сложности в обслуживании оборудования. Не нужно менять фильтр, так как он здесь не предусмотрен. Газового конденсата нет, все лишние механические примеси успешно утилизируются в камере сгорания.
- Минимум оборудования, процесс монтажа простейший. Выбросы в атмосферу сокращены на 20%, что соответствует Euro 5 и Euro.Последний пункт волнует не всех автолюбителей, однако следует признать, что установка ГБО 6 поколения решает сложности с обслуживанием и не идёт в ущерб мощности автомобиля.
Установка ГБО 4 поколения
На специализированной станции автовладельцу предложат весть спектр : от подбора ГБО до установки и полной настройки. Дадут гарантию и проконсультируют. Цена вопроса варьируется от 30 000 до 70 000 рублей.
Специалисты по опыту знают, где лучше разместить редуктор, как подключить магистраль тосола и аккуратно провести трубки подачи и заправки газа.
Можно установить и провести настройку ГБО 4 поколения своими руками.
Где проводить работы?
Газовое оборудование устанавливается на эстакаде или в боксе с ямой. Необходимо иметь набор инструментов, защитные перчатки и хорошее освещение.
Выбор места для крепления редуктора
Необходимые условия монтажа:
- место установки редуктора должно быть легкодоступным для его снятия и замены фильтров;
- крепить редуктор нужно на раму машины, а не на двигатель, во избежание вибраций;
- подведённые шланги и трубки не должны перекручиваться и заламываться.
Оценив длину шлангов и возможности для доступа, можно прикрепить редуктор.
Особенности подключения шлангов для тосола:
они подключаются строго параллельно системе;
важно определить, где в печке находятся «вход» и «выход» тосола;
шланги подключаются (врезаются) до запорного клапана с помощью тройника.
Оборудование места под баллон
Если выбран тороидальный (под запаску) баллон, важно разместить его так, чтобы трубки подачи газа и заправки были расположены правильно: они не должны соприкасаться с горячим глушителем или вибрирующими деталями кузова. Баллон ГБО крепится жёстко, мультиклапан располагается в его верхней части
Баллон ГБО крепится жёстко, мультиклапан располагается в его верхней части.
Прокладывание магистральной трубки
Магистральная трубка необходима для того, чтобы газ попадал из баллона в редуктор. Начинать монтаж следует от редуктора, по днищу автомобиля (желательно вдоль бензинового провода) и затем подключать к мультиклапану.
Установка форсунок
Сначала необходимо врезать штуцеры как можно ближе к бензиновой форсунке, после чего устанавливаются форсунки газовые. Затем подключаются шланги для подачи газа. Они должны быть одинаковой длины, но не больше 18 см.
Размещение блока управления и датчиков
Вся электроника устанавливается под капотом. Для правильного подключения в комплекте с ГБО идёт инструкция, в которой описаны все провода и контакты.
После завершения установки заводим автомобиль. Первые три раза проворачиваем ключ в замке зажигания, не заводя двигатель. Это нужно для того, чтобы бензонасос создал необходимое давление в рампе. После этого автомобиль можно завести. Если всё сделано правильно, то следующим этапом будет настройка ГБО 4 поколения своими руками.
Что представляет собой газобаллонное оборудование
Все компании, которые специализируются на выпуске газобаллонного оборудования, не стоят на месте. Некоторые проблемы этих установок предыдущего поколения сподвигли производителей создать более усовершенствованную систему цилиндрового оборудования в автомобильные средства.
Пятое поколение ГБО многих не устраивало, так как принцип действия его был основан на впрыскивании топлива только в инжекторных автомобилях, и то впрыск был раздельным. Отталкиваясь от этого, разработали шестое поколение газового оборудования для авто. Такая разработка даёт многим автолюбителям возможность использовать в своём автомобиле впрыскивание, не приносящее вреда форсункам штатной системы.
Официальным названием 6 поколения газового оборудования принято считать Liquid Propane direct injection, в сокращённом варианте — LPdi. Пятая и шестая разработки конструкции в автомобиль практически схожи между собой, но присутствуют и некоторые конструкционные отличия.
Основным достижением производителя в этой разработке считается подача жидкообразного топлива (газа) во все имеющиеся цилиндры.
Это позволяет потребителю продукции снизить потери топлива и осуществить контроль над подаваемыми дозировками, которые становятся более точными. А толчком к этому изобретению стала минимизация потребляемого газа на фоне такого топлива как бензин.
Производители смогли добиться неплохих результатов только после того, как пересмотрели весь принцип действия цилиндрового оборудования. А встроенные элементы, используемые в первых 4 поколениях, были заменены более новыми и усовершенствованными деталями, которые разработаны по новейшим технологиям.
https://youtube.com/watch?v=HaIevEFZWP0
Установка ГБО на карбюратор
Несмотря на все вышеописанные преимущества газового оборудования шестого поколения, применить его на устаревшем карбюраторном двигателе у нас не получится. В данном случае выбор будет между первым и вторым поколением. Работу современных двигателей контролируют и корректируют огромное число различных датчиков, которые в устаревших карбюраторных моторах отсутствуют. Поэтому, рассчитанный на взаимодействие со всеми этими датчиками, газ 6-го поколения на карбюраторном моторе будет не полезнее его первых версий.
В состав первых версий ГБО входили следующие составляющие:
- баллон с газом;
- устройство для заправки;
- мультиклапан;
- клапан газовый;
- бензиновый клапан;
- газовый фильтрующий элемент;
- магистраль подачи газа;
- редуктор-испаритель;
- смеситель;
- топливный переключатель;
- дозатор.
Установка ГБО – процесс не слишком трудоемкий и сложный, при условии соблюдения определенных правил и последовательности действий. Первым делом устанавливается газовый баллон. Затем прокладываются газовые магистрали. Далее производят установку клапанов и смесителя. На заключительном этапе устанавливают пульт управления и редуктор.
Комплектующие газового оборудования могут отличаться по форме и эксплуатационным свойствам.
При установке баллона можно остановиться на цилиндрической или тороидальной форме. Каждый тип баллона будет целесообразен в определенных условиях. Так, например, в хетчбеках, с их особенностями строения салона, логично будет установить «таблетку» в нишу для запасного колеса. А вот в классических седанах пространство багажника напрямую не соединяется с салоном, да и объем самого багажного отделения намного больше. Поэтому в седаны принято устанавливать традиционные цилиндрические баллоны. Независимо от места установки баллон должен быть надежно закреплен.
На следующем этапе нужно определиться с расположением заправочного вентиля. Как правило, его закрепляют на нижней кромке заднего бампера или на одном из задних крыльев.
Газопровод следует прокладывать по днищу автомобиля. К тому же при сверлении отверстий для газовых трубок имеет смысл взять сверло с запасом для дальнейшего осуществления дополнительной вентиляции мультиклапана. Не забудьте обработать отверстия антикоррозионным составом.
При установке смесителя обязательно использовать идущие в комплекте прокладки и дополнительно промазывать соединяющиеся плоскости герметиком.
Монтаж газового редуктора осуществляют возле карбюратора вертикально. Наилучшим вариантом будет подключение к патрубкам печки.
В завершение устанавливают дозатор газовой смеси. Место его монтажа – между смесителем и редуктором. Дозатор получает газовую смесь от редуктора и выводит ее на смеситель. Все элементы системы ГБО на вашем автомобиле должны быть надежно закреплены и обеспечивать необходимый уровень герметичности.
Для удобства управления газобаллонной установкой применяют специальный пульт управления.
Классификация ГБО по поколениям
Газовая аппаратура постоянно обновляется вслед за модернизацией автомобилей и ужесточения норм выхлопа. Существует 6 поколений, но только 3 из них кардинально отличаются друг от друга, остальные 3 поколения — промежуточные.
1 поколение
В первом поколении используется пропан-бутан или метан. Основные компоненты оборудования — баллон и испаритель. Газ заправляется через запорную арматуру в баллон, далее поступает в испаритель, где переходит в парообразное состояние (а метан прогревается), после газ проходит через редуктор, который дозирует впрыск в зависимости от давления во впускном коллекторе.
В первом поколении изначально использовались отдельные блоки испарителя и редекутора, позже узлы объединили в один корпус.
Редуктор первого поколения работает за счет разряжения во впускном коллекторе, где при открытии впускного клапана газ всасывается в цилиндр через карбюратор или смеситель.
Первое поколение имеет минусов: частая разгерметизация системы, приводящая к хлопкам и возгоранию, затрудненный запуск двигателя, требуется частая настройка смеси.
2 поколение
Второе поколение слегка модернизировали. Главное отличие между первым — наличие электромагнитного клапана вместо вакуумного. Теперь можно не выходя из салона переключаться между бензином и газом, появилась возможность запуска двигателя на газу. Но главное отличие в том, что появилась возможность установки 2 поколения на инжекторные автомобили с распределенным впрыском.
3 поколение
Очередная модернизация первого поколения, напоминающая моноинжектор. Редуктор оснастили автоматическим корректором подачи газа, который берет информацию от датчика кислорода, и за счет шагового моторчик регулирует количество газа. Также появился датчик температуры, который не позволяет перейти на газ пока двигатель не прогреется.
Благодаря считыванию датчика кислорода, ГБО-3 отвечает требованиям Евро-2, поэтому устанавливается только на инжектор. В настоящее время комплекты третьего поколения редко встречаются на рынках предложений.
4 поколение
Принципиально новая система, которая чаще всего устанавливается на инжекторные автомобили с распределенными непосредственным впрыском.
Принцип работы состоит в том, что газовый редуктор имеет постоянное давление, и теперь газ поступает через форсунки (каждая на цилиндр) во впускной коллектор. Оборудование оснащение блоком управления, который регулирует момент впрыска, а также количество газа. Работает система автоматически: по достижению рабочей температуры мотора, в работу вступает газ, но есть возможность принудительной подачи газа кнопкой с салона.
ГБО-4 удобен тем, что диагностика и настройка редуктора и форсунок производится программным путем, открываются широкие возможности широкодиапазонных настроек.
Метановое оборудование имеет такую же конструкцию, только с усиленными комплектующими из-за разницы давления (у метана давление в 10 раз выше пропана).
5 поколение
Очередное поколение глобально изменилось относительно четвертого. Газ на форсунки поступает в жидком виде, а система получила свой насос, нагнетающий постоянное давление. На сегодняшний день это самая совершенная система. Главные достоинства:
- возможность легкого запуска холодного двигателя на газу
- отсутствие редуктора
- отсутствие вмешательства в систему охлаждения
- расход газа на уровне бензина
- в качестве магистрали применены пластиковые трубки высокого давления
- стабильная мощность ДВС.
Из недостатков отмечается только дорогая стоимость оборудования и установки.
6 поколение
Отдельно ГБО-6 купить сложно, даже в Европе. Устанавливается на автомобили с непосредственным впрыском, где газ и бензин движутся по одному топливопроводу, и поступают в цилиндры по одним форсункам. Главные достоинства:
- минимум дополнительного оборудования
- стабильная и одинаковая мощность на двух типах топлива
- одинаковый расход
- доступная стоимость обслуживания
- экологичность.
Стоимость комплекта оборудования “под ключ” — 1800-2000 евро.
Все «за» и «против»
Достоинств у ГБО четвертого поколения гораздо больше, чем недочётов.
Преимущества следующие:
- экономия газа, так как происходит дозирование газовой смеси при разных режимах работы двигателя автомобиля;
- двигатель автомобиля работает мягко, без «хлопков», характерных для предыдущих установок;
- значительное увеличение экологичности двигателя автомобиля, соответствие Евро3 и Евро-4, так как газ сгорает полностью;
- мощность двигателя автомобиля снижается не более, чем на 2 процента;
- плюс ГБО 4 поколения в его универсальности, так как оно подходит почти для всех современных марок автомобилей;
- у ГБО 4 поколения аппаратная совместимость с системой диагностики EOBD;
- все блочные разъёмы, которые применяются при установке ГБО, являются унифицированными, поэтому ошибок при монтаже не будет;
- современные технологии изготовления газового оборудования гарантируют надёжную и долговечную работу.
Есть несколько моментов, на которые следует обратить внимание, в случае, если динамические характеристики ГБО во время эксплуатации автомобиля ухудшились:
- возможно, неисправны или неправильно настроены газовый дозатор и газовый редуктор ГБО 4 поколения;
- засорился фильтр ГБО;
- низкая температура газового топлива зимнее время.
Какие причины могут привести к тому, что автомобиль долго не заводится:
- неисправна диафрагма редуктора ГБО, либо неправильно настроена программа;
- расходный электромагнитный клапан автомобиля имеет дефект (заедает якорь или происходит короткое замыкание витков);
- отказал электронный блок ГБО (нет импульса на подачу газа или сигнал не соответствует нужному объёму горючего);
- неисправен стартер автомобиля, из-за которого падает заряд в аккумуляторе во время запуска, поэтому клапаны не действуют;
- снизилось давление в головках цилиндра двигателя автомобиля по причине износа поверхностей поршней и цилиндра;
- при использовании вакуумного редуктора иногда происходит недостаточное разрежение и необходимость подсоса.
В последнем случае выручит принудительная подача газового топлива с помощью дополнительно установленного в автомобиль электромагнитного насоса.
Первое поколение
Самая простая система подготовки и подачи газа используется на карбюраторных моторах. Она включает в себя редуктор, механический дозатор, клапаны с переключателем и смеситель. Редуктор используется для снижения давления газа перед подачей в цилиндры и перевода его из жидкой фазы в паровую (для пропана). Дозатор регулирует количество подаваемого газа. Смеситель служит для приготовления газовоздушной смеси. Его устанавливают непосредственно перед входом в карбюратор. Количество подаваемой в цилиндры смеси зависит только от степени разряжения во впускном коллекторе (вакуумное управление). Клапаны с переключателем предназначены для переключения “газ – бензин”.
Схема ГБО 1-го поколения
Сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан) под давлением поступает из баллона (1) в газовую магистраль высокого давления (3). Расход газа из баллона происходит посредством мультиклапана (2), через который также осуществляется заправка с помощью выносного заправочного устройства (4). 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 двухступенчатый редуктор – испаритель (6). Там он переводится в паровую фазу и его давление понижается до близкого к атмосферному. Интенсивно испаряясь, газ охлаждает редуктор, поэтому последний присоединяется к системе водяного охлаждения двигателя. Циркуляция тосола позволяет избежать обмерзания редуктора и его мембран. Редуктор для пропана имеет сливное отверстие для конденсата. В метановых установках редуктор трехступенчатый, так как давление в них выше. Каждая ступень последовательно снижает давление газа до близкого к атмосферному. Под действием разряжения, создаваемого во впускном коллекторе работающего двигателя, газ из редуктора по шлангу низкого давления через дозатор (7) 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 (10), установленного на панели приборов. При выборе позиции “ГАЗ” переключатель открывает электромагнитный газовый клапан (5) и отключает электромагнитный бензиновый клапан (9). 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).
Все регулировки производятся вручную: холостой ход регулируется винтом на редукторе, а качество/количество смеси – винтом на дозаторе. Редуктора могут быть вакуумные или электронные. В первых используется диафрагма. Когда двигатель работает, создается разряжение, диафрагма оттягивается – редуктор подключается. Если двигатель заглушен, мембрана препятствует подаче газа в двигатель. В электронных положение запорного клапана зависит от наличия искры. Когда двигатель работает – есть высоковольтные импульсы, и клапан открыт.
Описанная система называется ГБО 1-го поколения или «газовый карбюратор». Она может применяться и на простых инжекторных двигателях без обратной связи (без датчика кислорода). При этом смеситель врезают во впускной трубопровод перед дроссельной заслонкой. 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. Для прекращения подачи бензина при работе на газу используется не переключатель с клапанами, а реле, обесточивающее электробензонасос. Отключение бензонасоса – способ спорный. Считается, что это не соответствует нормам безопасности, так как способствует «усыханию резинок» и потере герметичности системы питания.
