Газобаллонное оборудование в автомобиле: описание и особенности применения

Сжиженный или природный газ довольно часто используется водителями в качестве топлива для автомобилей. Это значительно дешевле бензина и дизеля. Но его использование требует установки специального газобаллонного оборудования (ГБО) на авто.

Что такое ГБО в автомобиле

ГБО – это газовое баллонное оборудование, позволяющее использовать сжиженный или природный газ на автомобиле вместо или вместе с бензином. В основном применяется на транспортных средствах, использующихся для коммерческой деятельности с большими пробегами (перевозки, такси, корпоративные парки). Реже ГБО используется на частных автомобилях из-за долгой окупаемости.

Газовое оборудование дублирует работу штатной топливной системы, не мешая обычной работе мотора

Сжиженный и природный газ для автомобилей сейчас дешевле примерно в два раза чем бензин. Несмотря на увеличенный расход топлива на газе, денежная экономия может составить около 40% в сравнении с заправкой традиционным топливом. Также газ значительно экологичнее, по сравнению с другими видами топлива. Он выделяет меньше CO2 и вредных твердых частиц.

ГБО устанавливается для любых автомобилей с ДВС и может быть разных поколений. Газобаллонное оборудование полностью дублирует систему подачи топлива, что также увеличивает отказоустойчивость машины. В комплект оборудования входит:

• баллон для газа;
• топливная магистраль;
• редуктор, совмещенный с испарителем (подогревателем);
• клапан переключения с бензина на газ;
• электронный блок управления (для старших версий);
• система впрыска топлива.

В зависимости от поколения комплект может отличаться.

Редуктор используется для преобразования жидкого газа в пар при помощи испарителя (на первом поколении испаритель мог быть отдельным элементом), а также для стабилизации давления.

Какой газ используется

Чаще всего используется сжиженный газ (его еще называют СУГ – сжиженный углеводородный газ). Сжиженный газ изготавливают посредством превращения газа в жидкость под воздействием низкой температуры и высокого давления, что позволяет легко хранить его в металлических или композитных баллонах с давлением до 16 атмосфер.

СУГ изготавливается из:

• Пропана технического или автомобильного;
• Смеси пропан-бутана;
• Бутана технического.

Метановые баллоны обычно занимают больше места, и они значительно тяжелее. Природный газ хранится при давлении до 200 атмосфер, что требует более прочных баллонов с толстыми стенками

Также используется ГБО для метана (природного газа). Природный газ не сжижают, а сжимают, и давление в баллоне может подниматься до 200 атмосфер. Кроме разницы в давлении принципиальных отличий нет.

Описание поколений

Всего существует шесть поколений ГБО. В России наиболее часто встречается второго и четвертого. Системы первого и второго поколения ГБО используют моновпрыск топлива. То есть, газ подается во впускной коллектор перед дроссельной заслонкой. Если автомобиль инжекторный, то дополнительно устанавливается эмулятор работы бензиновых форсунок.

Редуктор второго поколения

В третьей генерации добавилась система для распределенной подачи газа по цилиндрам. Отличается частичным управлением электроникой на основе показаний датчика кислорода. Четвертое поколение ГБО для автомобилей получило собственный электронный блок управления, а также распределенную систему впрыска топлива. Система может использоваться для пропан-бутана и для метана. Вся разница в редукторе, давлении газа, баллонах и нескольких мелких деталях.

Редуктор четвертого поколения. На фото видна крышка фильтра грубой очистки

Пятое поколение самое технологичное и обладает высоким КПД. Мощность двигателя практически не теряется. В пятом и шестом поколении произошли кардинальные изменения в сравнении с предыдущими версиями. В ГБО используют газ в жидком виде. В системе отсутствует редуктор. В баллонах устанавливается топливный насос как в обычном бензобаке, а жидкий газ подается непосредственно в цилиндры. Шестая версия от пятой отличается тем, что врезается в штатную топливную систему автомобиля. Используются одни и те же форсунки для газа и бензина.

Безопасность

Несмотря на большое количество заблуждений, слухов и домыслов, современное ГБО, при правильной установке, не опаснее обычного бензина. Хотя стоит уточнить, что природный и сжиженный газ – это взрывоопасные вещества. При утечке в системе есть риск собрать в закрытом помещении критическую массу смеси воздуха с газом, что создаст потенциальную опасность. Тем не менее, газ обладает резким запахом, и даже самая маленькая утечка легко обнаруживается. Кроме того, многие производители выпускают CNG версии (с ГБО) автомобилей уже с завода.

Из чего состоит газобаллонное оборудование

Каждая версия системы газобаллонного оборудования имеет баллон и топливную магистраль. Но в зависимости от поколения комплект ГБО для автомобиля может отличаться:

• Первое – редуктор с вакуумным клапаном подачи газа в карбюратор.
• Второе – редуктор с электронным клапаном и регулировкой подачи топлива.
• Третье – редуктор и распределенная подача газа во впускной коллектор.
• Четвертое – редуктор, форсунки (инжекторная система), электронный блок управления.
• Пятое – топливный насос, ЭБУ, форсунки с непосредственным впрыском топлива в цилиндры.
• Шестое – насос, отдельный ЭБУ.

Фотография топливного насоса в баллоне пятого поколения

Как работает

Вплоть до третьего поколения ГБО включалось вручную, с помощью специального переключателя в салоне автомобиля. Начиная с четвертой генерации газобаллонное оборудование имеет автоматический режим включения. Автомобиль самостоятельно переходит на газ при прогретом моторе, а также самостоятельно переключается на бензин при высоких оборотах (обычно выше 6 000 об/мин) или при недостаточном количестве газа в баллоне.

Для автомобиля не существует разницы между бензином и газом. Смешивание топлива происходит одинаково, как и режим работы самого мотора

Плюсы и минусы

Кроме заметного снижения расходов на заправку топливом, газ более экологичный. В выхлопе находится меньше углекислого газа и твердых частиц. Еще одним преимуществом является дополнительная топливная система. Это значительно увеличивает запас хода при полной заправке. Также появляется возможность по собственному выбору использовать то или иное топливо, а также увеличивается максимальный запас хода на полностью заправленных баках и баллонах.

Комплект ГБО четвертого поколения

Разумеется, существует и несколько минусов ГБО:

• Баллон для газа занимает много места.
• Окупаемость для личного автомобиля с небольшими пробегами может занять много времени.
• Требуется регистрация оборудования.
• Может уменьшиться мощность мотора при работе на газе.

Типичные неисправности и симптомы

Газовое оборудование для автомобилей достаточно надежное. Тем не менее иногда возникают неполадки.

Самые частые из неисправностей:

• Неработающий указатель газа – изначально имеет малую точность. Можно ремонтировать, можно оставить как есть.
• Дергается автомобиль – на первом и втором поколении может означать закончившийся газ в баллоне. На более старших версиях необходимо тестировать оборудование на СТО.
• Проблемы с системой охлаждения двигателя – редуктор ГБО подключается к штатной магистрали охлаждающей жидкости. Из-за этого может возникнуть воздушная пробка или другие проблемы.
• Значительное падение мощности или большой расход газа – неправильная настройка ГБО.
• Запах газа – утечка в системе или проблемы с выхлопной системой. В любом случае требуется диагностика и ремонт.
• Плохо работает мотор на высоких оборотах – возможно, требуется замена фильтров грубой (небольшой фильтр в редукторе) и тонкой очистки (фильтр похож на бензиновый и стоит на газовой трубке после редуктора).

Масло и фильтры для двигателей на газе

В Сети есть множество заблуждений по поводу особенностей обслуживания двигателя при установке ГБО. Какое-либо специальное моторное масло для газового двигателя не требуется. Кроме того, для мотора подходят обычные свечи зажигания, рекомендуемые производителем.

Комплект ГБО второго поколения

Тем не менее, газовое оборудование требовательно к качеству и чистоте воздушного фильтра, а также к регулярности замены фильтров грубой и тонкой очистки. Замену воздушного фильтра необходимо проводить чаще, а топливные фильтры нужно менять по регламенту от производителя ГБО.

Полезное видео

Ознакомьтесь с дополнительной информацией о работе ГБО и его поколениях на видео ниже:

Газовое оборудование позволяет хорошо экономить. Но время окупаемости может значительно растянуться, если автомобиль используется редко с небольшими пробегами. Современные системы ГБО не снижают мощность мотора и не увеличивают расход топлива. Перед установкой следует посчитать будущую экономию и определить целесообразность этого действия.

Всё про газовое оборудование на авто (ГБО)

Газобаллонное оборудование, установленное на автомобиле, позволяет использовать в качестве топлива для двигателя не дорогой бензин, а дешевый газ. Именно ради экономии многие автовладельцы устанавливают газовое оборудование на свои авто. Но как понять, какое оборудование лучше и чем одно поколение ГБО отличается от другого?

Это и сложно и просто одновременно. Сложно – потому что ново и неизвестно, а просто – потому что ничего фантастически сложного в этом нет.

Кстати, на нашем сайте есть отличная статья об установке ГБО на автомобиль, в которой также подробно рассмотрен вопрос о порядке его регистрации в ГИБДД.

В данном материале мы рассмотрим следующие вопросы:

1. Устройство и принцип работы газового оборудования на автомобиле;
2. Эволюция поколений автомобильного газобаллонного оборудования: ГБО 1/2/3/4/5/6-го поколений;
3. Как выбрать газовое оборудование на авто и какое ГБО лучше?

А внизу страницы смотрите познавательно видео о плюсах и минусах установки в автомобиль газобаллонного оборудования.

Устройство и принцип работы газового оборудования на автомобиле

Цель данной статьи – поближе познакомиться с газобаллонным оборудованием для автомобилей. А лучший способ познакомиться с любым механизмом – это понять из чего он состоит, и как это работает.

Газовое оборудование для автомобилей первого поколения (подробней о поколениях ГБО читайте ниже по тексту) состояло полностью из механических узлов. А все комплекты газобаллонного оборудования, начиная со второго поколения, имеют две основные части: механическую и электрическую.

Одним из наиболее важных элементов ГБО в автомобиле является газовый баллон. Он может быть металлическим, металло-композитным или полностью композитным. В нём находится топливный газ – обычно это либо метан, либо пропан-бутан.

Метан – это сжатый природный газ, закачанный в баллоны под очень высоким давлением.

Пропан-бутан – это сжиженный нефтяной газ, состоящий из смеси газов пропана и бутана.

Газовые установки для метана и пропан-бутана практически одинаковые, различие между ними состоит в основном в баллонах.

• Баллоны для метана изготавливаются цилиндрической формы. Они тяжелее и толще пропановых, ведь газ в них находится под давлением 200 атмосфер.
• А в баллонах с пропаном давление всего 15 атмосфер, и он хранится в сжиженном состоянии.

Большинство легковых автомобилей оборудованы газобаллонным оборудованием, работающим именно на пропанобутановой смеси. Поэтому в дальнейшем мы будем рассматривать устройство и принцип работы газового оборудования для авто на примере самого распространенного на сегодняшний день пропанобутанового ГБО 4-го поколения.

Пропанобутановые баллоны бывают двух видов: цилиндрические и тороидальные. Последние имеют круглую форму и предназначены для укладки в нишу под багажником вместо запасного колеса.

На баллоне для сжиженного газа установлена очень важная деталь – это мультиклапан. Он состоит из следующих основных частей:

• входной и выходной штуцеры;
• заправочный и расходный вентили;
• заборная трубка;
• поплавок уровня газа – связан с указателем уровня и автоматическим клапаном;
• автоматический клапан – при заполнении баллона до максимально допустимого уровня во время заправки (обычно до 80%) он перекрывает входной канал;
• указатель уровня газа в баллоне;
• предохранительный клапан – на случай превышения давления в баллоне (обычно настроен на 25 атмосфер);
• скоростной (расходный) клапан – на случай обрыва магистрали.

Входной штуцер через специальную трубку высокого давления (медную или пластиковую) соединяется с заправочным штуцером, который обычно устанавливают под задним бампером автомобиля либо врезают непосредственно в сам бампер.

Выходной штуцер мультиклапана также через трубку высокого давления соединяют в подкапотном пространстве с электромагнитным клапаном. Суть его работы очень проста:

1. По умолчанию электромагнитный клапан всегда закрыт, и двигатель работает на бензине;
2. При подаче электрического сигнала клапан открывается и переключает питание мотора с бензина на газ;
3. Когда мы переходим на бензин или глушим автомобиль, тогда клапан автоматически закрывается.

В электромагнитном клапане установлен фильтр очистки жидкостной фазы, так как газ находится ещё в жидком состоянии и под большим давлением то и фильтр ему нужен соответствующий.

Выходной штуцер электромагнитного клапана через трубку высокого давления подключается к газовому редуктору-испарителю. Это очень важный узел автомобильного газобаллонного оборудования, который выполняет сразу несколько функций. Внутри него происходят следующие процессы:

• На вход редуктора газ поступает в сжиженном состоянии и под высоким давлением;
• В редукторе он испаряется, и на выходе мы его получаем в газообразном состоянии и под низким давлением (около 1 атмосферы).
• Во время испарения газ очень сильно охлаждается, поэтому редуктор подключают к системе охлаждения двигателя, горячий антифриз из которой нагревает и редуктор, и газ до рабочей температуры.

Кроме того, газовый редуктор умеет изменять свою производительность. Делает он это в зависимости от давления во впускном коллекторе двигателя, с которым он соединен через вакуумную трубку.

Таким образом, на выходе из редуктора мы имеем газообразный пропан-бутан, который под низким давлением поступает через фильтр паровой фазы уже непосредственно на газовые форсунки. Форсунки – это то, через что газ впрыскивается непосредственно во впускной коллектор двигателя.

К коллектору газовые форсунки подключаются при помощи специальных штуцеров (ввёртышей). Эти штуцеры засверливаются во впускной коллектор как можно ближе к бензиновым форсункам, и через трубочки соединяются с газовыми форсунками.

Всё, о чем было написано выше, относится к механической части ГБО. Главным же узлом электрической части газобаллонного оборудования в автомобиле, от которого зависит правильная работа всей системы, является электронный блок управления (сокращенно – ЭБУ).

Блок управления – это компьютер, который управляет всей работой газобаллонного оборудования в автомобиле. Им оснащаются все современные комплекты автомобильного газового оборудования.

Суть работы блока управления ГБО 4-го поколения заключается в том, чтобы получить данные впрыска с бензиновых форсунок, затем рассчитать относительно них необходимый впрыск газа, и подать соответствующие импульсы на газовые форсунки.

Таким образом сохраняется логика управления и особенности работы автомобиля, заложенные разработчиком. Конечно, здесь не всё так просто и в электронных «мозгах» учитывается множество параметров, которые в реальном времени корректируются под особенности работы двигателя и его эксплуатации.

Эволюция поколений ГБО для автомобилей

Некоторые автолюбители ошибочно считают, что существует газовое оборудование, например, поколения «Евро-3» или «Евро-4». Но это не правильно. Такого понятия, как «ГБО Евро-4», нет.

«Евро-3», «Евро-4», «Евро-5» – это нормы токсичности выхлопных газов в Европе, и они не имеют никакого отношения к эволюции поколений автомобильного газобаллонного оборудования. На сегодняшний день существует шесть поколений газового оборудования для установки на автомобили.

ГБО 1-го поколения

Газовое оборудование первого поколения было самым примитивным по своему устройству. Оно устанавливалось на автомобили с карбюраторными двигателями, и на инжекторные моторы с подачей газа через впускной коллектор.

Дозировка газа в ГБО первого поколения производилась через регистр мощности (грубо говоря, через краник подачи), который был установлен на шланге, идущем к смесителю на впускном коллекторе.

ГБО 2-го поколения

Второе поколение газового оборудования на авто отличается от первого лишь тем, что вместо краника, регулирующегося механическим путем (того самого регистра мощности), в системе установлен шаговый двигатель. Он также регулирует подачу топлива, но уже в автоматическом режиме при помощи блока управления.

ГБО 2-го поколения имело широкую популярность, в основном его ставили на автомобили с моноинжекторными двигателями, в которых присутствовал лямбда-зонд, так как блок управления получал информацию для регулировки подачи газа именно с этого датчика.

Газобаллонное оборудование 2-го поколения, несмотря на его примитивность и низкий КПД, можно купить и установить на авто даже сейчас. Это связано с его низкой стоимость. Цены на ГБО 2-го поколения с установкой начинаются от 10 000 руб.

ГБО 3-го поколения

Газобаллонное оборудование третьего поколения было предназначено для авто с двигателями имеющими распределенный впрыск топлива. Регулировка подачи газа в нём осуществлялась таким же шаговым двигателем, как и в оборудовании 2-го поколения, но уже не в один общий коллектор, а в каждый цилиндр отдельно.

На рынках стран СНГ такое оборудование не продавалось в принципе. У нас оно встречается лишь на некоторых автомобилях 1990-х годов выпуска, пригнанных из-за границы, и комплектовавшихся ГБО на заводском конвейере.

ГБО 4-го поколения

Газовое оборудование 4-го поколения – это самое распространенное на сегодняшний день газобаллонное оборудование для автомобилей. Оно предназначено для установки на машины с инжекторным двигателем, имеющим распределенный впрыск топлива в цилиндры.

При установке ГБО 4-го поколения, на автомобиль параллельно штатному бензиновому инжектору ставится отдельный газовый инжектор, который состоит из блока управления, редуктора и газовых форсунок. Принцип его работы мы уже рассмотрели выше.

На рынке представлено множество моделей газового оборудования 4-го поколения, на которое цена комплекта с установкой колеблется в пределах 20-40 тыс. руб. (в зависимости от комплектации и производителя).

Стоимость ГБО 4-го поколения, конечно, выше чем второго, но зато его эксплуатационные характеристики (расход топлива, надежность, стоимость обслуживания) лучше на порядок. Поэтому мы рекомендуем устанавливать на автомобили газовое оборудование именно 4-го поколения.

ГБО 5-го поколения

Пятое поколение газового оборудования для авто отличается от 4-го жидкой подачей газа (пропана) в цилиндры, то есть газ не переходит из жидкого состояния в газообразное.

Работает такая система следующим образом:

• В газовом баллоне ГБО 5-го поколения установлен насос, как в бензобаке;
• Газ под давлением, нагнетаемым насосом, подается на рампу с форсунками;
• Форсунки впрыскивают жидкий газ непосредственно в коллектор.

Таким образом, в газовом оборудовании пятого поколения отсутствует газовый редуктор. Эта система предназначена для автомобилей, на которых невозможна установка ГБО 4-го поколения, либо если это бывает проблематично (например, сложно вывести подогрев газового редуктора).

Стоимость газобаллонного оборудования пятого поколения существенно выше 4-го, и с учетом установки достигает размеров 80-100 тыс. руб. Причем примерно две трети от стоимости оборудования – это цена топливного насоса, который к тому же довольно часто выходит из строя из-за высокого содержания примесей в газе.

ГБО 6-го поколения

В основе ГБО 6-го поколения также лежит принцип жидкой подачи газа, как и в 5-ом поколении, но уже не через отдельный газовый инжектор, а через штатную систему впрыска топлива автомобиля.

Для того чтобы осуществлять подачу жидкого газа, в топливопровод между двигателем и бензобаком автомобиля врезается специальный блок клапанов – селектор топлива. При помощи этого селектора и происходит переключение подачи топлива в систему: с бензина на газ, и наоборот.

Таким образом, в ГБО 6-го поколения отсутствует не только газовый редуктор, но и газовые форсунки. Подача газа осуществляется непосредственно форсунками инжектора двигателя.

Газовое оборудование 6-го поколения официально пока ещё не продается в России. Но многие специалисты считают, что стоимость такой системы будет еще выше, чем ГБО пятого поколения, так как селектор топлива – это уникальная запатентованная технология, которая дешевой точно не будет.

Какое ГБО для автомобиля выбрать лучше?

При выборе ГБО важно знать, что все узлы газового оборудования подбираются к каждому автомобилю индивидуально:

1. Баллоны, как правило, выбирают объемом не меньше, чем бензиновый бак в машине. Но обычно ставят баллон максимального размера, который влезает в посадочное место под запаску.
2. Мультиклапан, редуктор, газовые магистрали (трубки) выбираются в зависимости от мощности двигателя.
3. Газовые форсунки подбирают в зависимости от мощности, приходящейся на один цилиндр.

Желательно выбирать все узлы и комплектующие ГБО, сделанные одним производителем. Так вы существенно снизите риск возникновения проблем в дальнейшем при его эксплуатации.

Выбирая газобаллонное оборудование для авто, обязательно убедитесь в его качестве. Производителей хорошего автомобильного газового оборудования не так много. Например, хорошо себя зарекомендовали комплекты ГБО следующих марок:

• BRC (Италия – США)
• OMVL (Италия)
• Lovato (Италия)
• Prins (Нидерланды)
• Digitronic (Польша)

Однако сегодня довольно часто встречаются как комплекты никому не известных производителей откровенно низкого качества, так и множество подделок под оборудование известных брендов. Поэтому при выборе ГБО будьте предельно внимательны.

Если вы видите газовое оборудование с сомнительным названием, или продавец не может вам как-то рассказать про него точно, или установщик при настройке теряется и не может его долго подключить – это значит, что с ним что-то не то.

Также стоит отметить, что, на наш взгляд, качество работы ГБО примерно на две трети зависит от качества форсунок, поэтому на них экономить мы категорически НЕ рекомендуем.

Хорошее качественное газобаллонное оборудование, которое ввозится в страну через официальных дилеров или производителей, без проблем устанавливается на автомобиль и настраивается один, максимум два раза, после чего безотказно служит до очередного технического обслуживания.

В любом случае не торопитесь с выбором, и не торопитесь на месте. Если у вас возникли сомнения в том или ином оборудовании, езжайте домой, откройте интернет и поищите отзывы владельцев. Установка газового оборудования на автомобиль – это очень ответственное мероприятие, поэтому спешка тут совершенно ни к чему.

Видео: плюсы и минусы установки ГБО на авто