Дизельный мотор на газу: особенности работы, преимущества и недостатки газодизеля

Как известно, более дешевое по цене газовое топливо позволяет существенно экономить денежные средства в процессе эксплуатации различных транспортных средств. Для этого достаточно установить на автомобиль ГБО.

В случае с бензиновыми двигателями, газобаллонное оборудование используется еще со времен карбюраторных моторов. Дальнейшее развитие систем впрыска газа позволило устанавливать подобные решения на инжекторные двигатели, причем как на двигатели с распределенным впрыском, так и на моторы с непосредственным впрыском.

Что касается дизельных моторов, еще несколько лет назад перевести на газ дизельные двигатели не представлялось возможным или такие работы предполагали большую сложность. Однако сегодня ситуация в корне изменилась. Далее мы поговорим о том, как переводят дизельный двигатель на газ, что такое газодизель, а также какие плюсы и минусы имеет данное решение.

Газ для дизельного двигателя

Итак, активное развитие систем газового впрыска привело к появлению пятого поколения ГБО. Такая схема позволяет реализовать жидкий фазированный распределенный впрыск. Решение подходит для установки на любые инжекторные авто, легко интегрируется и совместимо с системами бортовой диагностики OBD и EOBD.

В случае с дизелем за основу также берется данная схема, позволяя современному турбодизелю работать на сжиженном газе. В результате такой мотор часто называют газодизелем благодаря установленному ГБО. При этом важно понимать, что сам процесс установки и настройки сильно отличается от аналогичной процедуры на бензиновых моторах. Другими словами, поставить ГБО на дизель является более сложной задачей, которая требует значительных доработок.

Принцип работы дизеля на газу: особенности

Главным отличием дизельного ДВС от бензинового является принцип воспламенения топлива в цилиндрах. В бензиновых агрегатах для поджига смеси воздуха и топлива используется искра, которая создается на свечах зажигания.

В дизеле сначала сильно сжимается воздух, который нагревается от такого сжатия. После этого в последний момент форсунка впрыскивает солярку в камеру сгорания, затем нагретая и сжатая топливно-воздушная смесь воспламеняется самостоятельно.

Теперь перейдем к ГБО. В качестве газового топлива используется метан или пропан. Однако если подать в цилиндры газ вместо дизтоплива, воспламенения не произойдет. Дело в том, что для самостоятельного поджига газо-воздушной смеси нужны более высокие температуры по сравнению с соляркой.

С учетом данной особенности в дизель необходимо сначала впрыскивать небольшое количество солярки, а уже затем подавать газ. Если просто, солярка воспламеняется от сжатия, затем поджигая газовое топливо.

Естественно, при такой схеме работы возможно только частичное замещение дизтоплива газом, однако в процентном соотношении можно говорить о показателях около 25-30% солярки на 70-75% сжиженного газа. Вполне очевидно, что данное решение способно обеспечить существенную экономию дорогостоящего дизельного топлива.

Добавим, что хотя обязательный подвпрыск солярки не позволяет полностью перейти на газ, однако такая особенность дает возможность сохранить работоспособность дизельных форсунок. На практике это немаловажно, особенно с учетом высокой стоимости любых элементов топливной аппаратуры дизельного двигателя.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие существуют виды и типы ГБО. Из этой статьи вы узнаете о различных поколениях газового оборудования, а также об особенностях и принциах работы той или иной установки.

Еще отметим, что альтернативой описанному выше решению является полный перевод дизеля на газ. При этом необходимо полностью демонтировать топливную систему дизельного двигателя, поставить внешнюю систему зажигания, доработать ГБЦ и т.д. В результате дизель сможет работать на метане, однако сложность таких доработок и высокая стоимость работ не позволяют этому способу набрать широкую популярность.

Если говорить о первой схеме, система частичного впрыска газа учитывает частоту вращения двигателя, давление нагнетаемого турбокомпрессором воздуха, объем впрыскиваемой солярки, положение педали газа, нагрузку на мотор, температуру ОЖ и целый ряд других важных параметров.

Если просто, благодаря тесному взаимодействию со штатными системами управления ДВС, газовое оборудование «подбирает» и динамично корректирует нужное количество подаваемого газа. Это позволяет найти и сохранить оптимальный баланс между количеством дизтоплива и газа для нормальной и стабильной работы мотора во всех режимах.

Советы и рекомендации

Для качественной реализации поставленной задачи рекомендуется приобретать системы ГБО для дизеля от проверенных производителей (Westport, OMVL и т.д.). Важно, чтобы установочные комплекты были специально разработаны и адаптированы для подобных инсталляций, а также были должным образом сертифицированы.

• С большой ответственностью стоит подходить и к выбору самих установщиков. Если было принято решение поставить ГБО на дизель, лучше обратиться в крупные установочные центры, которые дают гарантию как на оборудование (в случае приобретения ГБО в конкретном установочном центре), так и на выполненные работы.

При выборе установочного комплекта стоит учесть, что сегодня на территории СНГ одним из самых выгодных и экономически оправданных решений является установка на дизель метанового оборудования. Дело в том, что такая установка позволяет заместить около 75-80% дизельного топлива метаном, в то время как замещение пропаном возможно только на 40-45%

• Еще крайне желательно обращать свое внимание на новейшие разработки и технологии, так установка ГБО на дизель является более «деликатным» процессом сравнительно с бензиновыми аналогами.

Например, технология HPDI является относительно новой схемой, которая позволяет добиться высокоточной комбинированной подачи дизельного топлива и газа метана, при этом соотношение замещения солярки газом достигает отметки 95% газа к 5% дизтоплива.

В основе решения лежит особая форсунка, которая способна последовательно впрыскивать газ и солярку. Другими словами, один инжектор сначала подает в цилиндр небольшую порцию дизтоплива, а уже затем происходит основной впрыск метанового заряда.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие форсунки для ГБО-4 лучше выбрать. Из этой статьи вы узнаете об особенностях газовых форсунок, их осоновных отличиях от бензиновых и дизельных инжекторов, а также на каком варианте лучше остановить свой выбор в том или ином случае.

Поданное ранее дизтопливо воспламеняется естественным образом от сжатия, играя роль свечи зажигания, а основная порция газа впрыскивается ближе к самому концу такта сжатия и воспламеняется от уже горящего дизельного топлива. Подобные решения позволяют эксплуатировать дизельный ДВС на газу с максимальной экономией.

• Также добавим, что электронные системы управления двигателем после установки ГБО нужно обязательно настроить. Для этого должно использоваться уникальное программное обеспечение, которое позволяет выполнять тонкие настройки. В результате состав смеси на всех режимах будет оптимальным, что позволяет увеличить ресурс дизеля на газу, получить нужную отдачу от мотора, снизить уровень токсичности выхлопа и т.д.

Перевод дизельного двигателя на газ

Об автомобильном ГБО

Газобаллонное оборудование должно обеспечивать безопасность хранения, подачи и работоспособности ДВС на газе. Для автомобилей используется метан в сжатом состоянии, и пропан-бутан в сжиженном.

При установки на машину газа, основной вид топлива также может использоваться. Интересно заметить, что заводская система питания не изменяется при монтаже ГБО. Авто лишь дополняется специальным оборудованием под газ.

Владельцев автомобилей устраивает, что машина может работать на обоих видах горючего, как с раздельной, так и с одновременной подачей. Сжигание подаваемого горючего происходит также, как и при работе авто на бензине.

Полная переделка

В чем суть данного метода? Суть проста – дизельный двигатель полностью переделывается на газ. При этом после такого вмешательства он больше не будет работать на своем «родном» топливе – только на газу.

Чтобы агрегат не пошел вразнос, корректируют его степень сжатия. Она составляет около 12:1. Только так мотор может «переварить» топливо с высоким октановым числом. Далее устанавливается система поджога смеси. Каких-либо особых механизмов здесь нет. Для поджога используются обычные свечи, как и на бензиновых моторах.

В чем недостаток такой переделки? Ввиду необходимости проведения целого комплекса работ, стоимость переустановки может достигать 200 и более тысяч рублей. Это в десятки раз дороже, чем перевод бензинового авто на газ. Поэтому экономия весьма сомнительная. Тем более что у такого мотора снизится мощность и крутящий момент.

Читать дальше: Замена салонного фильтра тойота авенсис

Особенности дизеля

Дизельный двигатель имеет ряд особенностей работы, в отличие от бензинового.

Основные отличия касаются образования смеси и воспламенения:

1. Топливно-воздушная смесь образуется в цилиндрах.
2. Изначально в цилиндры подается воздух, потом впрыскивается солярка.
3. Солярка воспламеняется под действием температуры или давления сжатия.
4. Искра не нужна, так как здесь нет системы зажигания.

Конструкция дизеля может подразумевать: раздельную камеру сгорания и впрыск.

Считается, что топливное устройства дизельного двигателя сложнее, чем бензинового. Все потому, что дизелю требуется точная подача по времени, объему и давлению.

Чтобы облегчить холодный пуск, используются свечи накала. Они заранее согревают воздух в камере сгорания. Здесь может быть 2 насоса — высокого и низкого давления.

Все эти особенности указывают на сомнительную возможность установки ГБО на дизельный двигатель.

Установка ГБО на дизель в автосервисе

Не все компании, специализирующиеся на установке автомобильного газобаллонного оборудования, берутся за подобные заказы. Соглашаются лишь те, у кого имеются определённые знания, опыт в данном направлении и технические возможности на переоборудование. А если вопрос касается тяжёлой техники, грамотных специалистов ещё меньше.

О том как правильно выбрать установщика мы рассказали тут.

Читать дальше: Прыгает зарядка на ваз 2107

Но независимо нужно ли ставить ГБО на дизельные грузовики, легковой транспорт или сельхоз технику (тракторы и прочее), при должном подходе экономический эффект будет очевиден.

Возможна ли установка ГБО на дизель

Далее к вопросу о том, можно ли установить газовое оборудование на дизельный двигатель. Если говорить о конструкции, такой агрегат незначительно отличается от бензинового.

Сложность состоит в том, что газ не загорается от сжатия. Поэтому предусмотрено использование небольшого объема дизельного топлива.

В цилиндры подается не чистый газ, а его смесь с соляркой, пропорция — 3 к 1. Такой подход позволяет сохранить работу дизельных форсунок и исправность топливной аппаратуры.

Суть такова — газодизель работает как ГБО пятого поколения. В нем в цилиндры подается жидкий газ. Реализация и обустройство такой системы является сложной и дорогой, но ничего нереального здесь нет.

Газ увеличивает стабильность работы дизеля и является однозначно выгодным для грузовых машин и специальной техники.

Перевод дизеля на газ способствует снижению вредных выбросов и является более экономичной.

Если есть желание сэкономить еще больше, тогда можно установить метан на дизельный двигатель. Это поможет снизить процентное содержание дорогой солярки в общей смеси.

Установка ГБО на двигатель Дизеля

В последние годы владельцы экономичных дизельных двигателей столкнулись с неприятной российской действительностью. Цены на дизельное топливо в некоторых регионах нашей родины начали уверенно догонять и даже перегонять цены на бензин. Экономии никакой, единственный вариант сэкономить на автомобиле с дизельным двигателем – установить на него ГБО. Цены на газ так активно не растут, и он всегда остается дешевле дизельного топлива и бензина. Ездить на газе выгоднее в 1,5-2 раза.

Оборудовать дизельный двигатель ГБО не так просто, как бензиновый. Существует два основных способа установки ГБО.

Первый вариант. Переоборудование дизельного двигателя для ГБО

Это самый простой, но очень кардинальный вариант перевода легкового или грузового автомобиля на газ в качестве топлива.

После установки ГБО вернуть двигатель обратно на дизельное топливо будет невозможно

Вернуть двигатель обратно на дизельное топливо будет просто невозможно. Дизельное топливо воспламеняется при температуре в 300-400 градусов Цельсия, а вот у газа она начинается с 700 градусов Цельсия. Поэтому требуется переработка системы зажигания, питания и других систем.

Переделки будут выглядеть следующим образом:

• Вместо форсунок устанавливается комплект свечей зажигания.
• Газовые форсунки или дозатор устанавливаются во впускной коллектор.
• Степень сжатия двигателя уменьшается для работы на топливе с более высоким октановым числом (пропан, бутан -110, метан -120). Для этого в камере сгорания двигателя убирается весь «лишний» металл, и устанавливаются металлические прокладки.

Плюсы переработки в газовый двигатель:

1. Серьезно увеличится ресурс.
2. Двигатель станет давать меньше выбросов, его использование не так вредно для окружающей среды.
3. У двигателя повысятся крутящий момент и мощность.
4. Двигатель будет работать тише.
5. Отсутствие детонации.

Минусы переработки в газовый двигатель:

• Ездить можно будет только на газе.
• Сложность настройки и регулировки.
• При установке на легковой автомобиль баллон будет занимать значительное место.

В легковом автомобиле газовый баллон занимает значительное место

• Могут возникнуть сложности с запуском в сильные морозы, но это характерно и для простого дизельного двигателя.
• Автомобиль придется чаще обслуживать: сливать конденсат, менять газовый фильтр и так далее.

Второй вариант. Газодизель и принцип его работы

Обычное газобаллонное оборудование не подходит для использования во многих современных дизельных двигателях. Это связано с отличием их системы зажигания от бензиновых двигателей – они работают без искры.

Выходом из положения является установка газодизеля с распределённым впрыском топлива. Двигатель будет работать сразу на двух видах топлива: дизельное топливо будет использоваться для поджигания смеси, затем двигатель будет работать на газе. В двигателе необходимо поддерживать постоянный топливный баланс, в него должны попадать и газ, и дизельное топливо. Этим процессом управляют различные датчики, электронный блок управления комплектом ГБО постоянно отслеживает ситуацию и вносит свои коррективы в работу. Он поочередно подает сигналы на газовые форсунки и на двигатель, обеспечивающий подачу дизельного топлива.

Самым эффективным видом газа для дизельного двигателя является метан.

Для дизельного двигателя самым эффективным видом газа является метан

Дизельное топливо можно разбавлять метаном в процентном соотношении 1 к 4. Для сельской, деревенской и другой техники это еще один плюс – метан можно получить из любых органических соединений очень простым способом. В случае, если использовать пропан, то дизельного топлива понадобится сжигать в два раза больше. А метан дешевле пропана. Однако в некоторых регионах нашей страны метан мало распространен, и заправки будет найти непросто.

Газодизельные двигатели давно известны в России. Еще во времена Советского Союза они производились массово для грузовых автомобилей.

Топливо может подаваться механическим насосом высокого давления или более современной системой подачи топлива Common Rail, которая соответствует нормам Евро 4.

1. Возможность ездить на двух видах топлива.
2. Даже с учетом того, что дизельное топливо будет сгорать вместе с газом, вредных выбросов будет очень мало.
3. Ресурс двигателя и срок службы масла увеличатся.
4. Никакой детонации.

• Сложность настройки и регулировки.

У газодизельного двигателя имеются как плюсы, так и минусы

• При установке на легковой автомобиль баллон будет занимать значительное место.
• Этот метод дороже по установке и оборудованию.

Цена установки комплекта ГБО на автомобили с дизельными двигателями значительно выше, чем на автомобили с бензиновыми двигателями. Устанавливать дизельный двигатель на легковой автомобиль практически нецелесообразна из-за высокой его стоимости. А вот для грузовых, специальных автомобилей, строительной и сельскохозяйственной техники установка ГБО — серьезный способ сэкономить.

Можно ли поставить комплект ГБО на турбированный двигатель

Турбированный дизельный двигатель ничем не отличается от своего атмосферного собрата. Процессы в них происходят одни и те же. Установка ГБО на турбированный дизель ничем не отличается от установки на его атмосферную версию.

ГБО на дизеле — принцип работы

О том, как работает дизель на газе, стоит поговорить подробнее.

Принцип работы:

1. Газ поступает из баллона к газовому клапану.
2. Далее газ проходит очистку в фильтре клапана и проходит к редуктору.
3. Пропан испаряется, а метан расширяется.
4. Газ поступает в смесительную камеру перед форсунками.
5. Газ направляется в камеру сгорания. Смешивается с соляркой и воздухом, после — возгорается.

Электронный блок управления отвечает за подачу топлива, получая сигналы со штатных и дополнительно монтированных датчиков.

Что собой представляет газодизельный двигатель и принцип его работы

Двухтопливным газодизельным двигателем называется силовая установка, на которую дополнительно смонтировано оборудование для работы от газа. Принцип работы такой установки заключается в одновременной подаче в камеру сгорания двух видов топлива. Основным топливом является солярка, а дополнительным газ метан. Причем дизтопливо подается в значительно меньшем объеме, чем обычно.

Солярка, по сути, является своеобразным “запалом” для газовоздушной смеси. Подача солярки связана с тем, что температура воспламенения у метана выше, чем у солярки. По этой причине в момент сжатия в камере сгорания сам метан воспламениться не может. Для его поджига на такте впуска в камеру сгорания подается некоторое количество солярки.

Газодизельный двухтопливный двигатель сохраняет возможность работать только от солярки, но не способен работать на одном газу.

Варианты оборудования для дизеля

Оборудование автомобиля под метан и пропан отличаются.

Дизель на метане подходит в основном для крупных ТС по причине затруднения в расположении баллонов. Легковушки чаще оборудуют под пропан, к тому же он жидкий, что упрощает его адаптацию на авто.

Два основных варианта такого переоснащения: полное и газодизель.

Полное переоборудование

Установка этого варианта используется при оборудовании авто под метан. Двигатель нуждается в серьезной переделке, после чего он сможет работать только на газе.

Возгорание метана происходит при температуре вдвое выше, чем это необходимо для солярки. Он нуждается в столь сильном сжатии, в противном случае, вообще не загорится.

Для исправной работы системы снижается степень сжатия и устанавливается система зажигания. Это актуально как для дизельного двигателя на пропане, так и на метане.

Полное переоборудование подразумевает также и монтаж металлической прокладки под головку. Свечи зажигания монтируются на места дизельных форсунок, а во впускной коллектор врезаются газовые штуцера.

После столь радикальных изменений вернуть мотор в первоначальное состояние будет трудно. Дизель больше не будет называться дизелем, так как на солярке он работать не сможет.

Монтаж газодизеля

Газодизель получил большое распространение. Это лучший вариант для работы на пропан-бутане. Двигатель сможет работать на солярке или на смеси газа и солярки. На чистом газе он работать не сможет.

Газ на дизельный двигатель не сильно отличается от монтажа обычного ГБО.

Принцип работы газодизеля:

1. Газ поступает в цилиндр на такте впуска.
2. Солярка впрыскивается в конце такта сжатия, после образования в цилиндре газо-воздушной смеси.
3. Все это воспламеняется.

Способы установки ГБО

Один из способов можно назвать радикальным – переделка дизельного мотора под эксплуатацию на газе. В данном случае в головку блока цилиндров необходимо врезать классические свечи зажигания. Поскольку для воспламенения газа требуется искра, в отличие от дизельного топлива, которое воспламеняется при увеличении давления.

Если позволяет место, то ими заменяют форсунки или ищется другое возможное место, а дизельные форсунки меняют на заглушки. Газовую инжекторную систему интегрируют во впускной коллектор. Кроме того, для газа необходимо снизить степень сжатия. Для этого устанавливают прокладку между ГБЦ и блоком цилиндров увеличенной толщины. Разумеется, переделка затрагивает проводку, электронику и топливную систему. После всех доработок дизельный мотор перестает быть таковым. На практике этот способ встречается крайне редко.

Дизельный мотор с интегрированным ГБО практически не отличается от обычного

Второй способ более практичный и дешевый. В дизельный двигатель интегрируется ГБО, не отличающееся от аналогичного оборудования для бензиновых моторов. В качестве топлива применяется сжиженная смесь из пропан-бутана или сжатый природный газ. Причем метан для дизеля более выгоден, поскольку позволяет замещать до 80% солярки в топливной смеси. Главной особенностью работы газодизеля становится воспламенение топливовоздушной смеси из воздуха, газа и дизельного топлива от сжатия. В зависимости от оборотов, нагрузки и температуры газом может замещаться до 80% топлива.

Что включает ГБО для дизеля

Управляющий компьютер (ЭБУ) является мозгом для дизельных двигателей. Анализируя информацию, полученную от датчиков, он образует управляющие сигналы на подачу газа и солярки.

Комплект ГБО на дизель включает баллон, редуктор, мультиклапан, газовый клапан, магистрали и следующие детали:

• газовые форсунки и дозатор;
• механизм перемещения рейки ТНВД, однако насос высокого давления нужно будет доработать;
• датчики температуры, синхронизации, коленного вала, газа, также сохраняется часть штатных;
• газовые фильтры низкого и высокого давления.

Где следует устанавливать

Установка газа на дизель — сложная процедура в виду необходимого оборудования. Это работой должны заниматься исключительно специалисты, которые разбираются в этом вопросе.

Организация, которой владелец авто доверит переоборудование дизеля на газу, должна быть лицензирована. В перечень необходимых для проведения работ обязательно должны быть включены настройка и тестирование газовой аппаратуры.

В обязанности установщика входит оформление нужных для регистрации бумаг и дальнейшее периодическое обслуживание и освидетельствование.

При желании, установить ГБО на дизель можно и самостоятельно. Однако в этом случае не будет гарантии качества работ и под сомнением останется безопасность эксплуатации автомобиля. Владельцы автомобилей предпочитают разобраться в том, как самостоятельно установить газ на дизель, чтобы сэкономить средства.

Однако специалисты не рекомендуют устанавливать газ на дизель в гаражных условиях, так как качественно выполнить эту работу будет нереально.

К тому же, необходима настройка, сделать которую без специального стенда невозможно.

Какие нужны документы

Согласно ТР ТС 018/2011, дизель на газу считается переоборудованием.

В положениях статьи 12.5 ч.1 КоАП РФ сказано, что пользование автомобилем без регистрации переоборудования дизеля на газ запрещено. Процедура регистрации проводится в ГИБДД.

Потребуются следующие документы:

• заявление;
• паспорт;
• СОР;
• ПТС;
• сертификаты на оборудование;
• лицензия установщика;
• диагностическая карта;
• квитанция об оплате пошлины.

Уполномоченные органы выдадут сертификат соответствия и паспорт на ГБО. Эти бумаги стоит возить с собой в авто.

Как регистрировать ГБО

Газодизельный двигатель необходимо зарегистрировать.

Пошаговая инструкция:

1. Получается разрешение на установку.
2. В ГИБДД подается заявление.
3. Установщик оформляет акт приемки и декларацию об объеме выполненных работ.
4. Прохождение ТО.
5. Обращение в ГИБДД с пакетом документов для регистрации изменений.
6. Автомобиль предоставляется для осмотра.
7. Сотрудники оформляют СКТС, новое СОР и вносят изменения в ПТС в день обращения.

Подобная процедура утверждена Приказом МВД от 07.12 2000 г. N 1240.