А у нас в моторе газ: чем интересен новый двигатель ЯМЗ-530 CNG

Совсем недавно в Ярославле стартовало производство новых моторов ЯМЗ-530 CNG. Попробуем разобраться, что это за моторы, в чём их особенность, и почему придётся периодически открывать клапанную крышку.

Три нерусские буквы

Р ядные четырёх- и шестицилиндровые дизельные моторы семейства ЯМЗ-530 уже давно известны знатокам отечественной грузовой и коммерческой техники. В разных модификациях этот мотор стоит на автобусах ПАЗ, КАвЗ и ЛиАЗ, среднетоннажных грузовых автомобилях ГАЗ и МАЗ. А чем отличается мотор CNG?

CNG – это compressed natural gas, что в переводе с языка Шекспира на язык Пушкина означает «сжатый природный газ». У нас его ещё иногда называют компримированным. Желание сделать мотор, работающий на этом топливе, возникало неоднократно. Но обычно всё заканчивалось на желании, так как процессы в бензиновом моторе сильно отличаются от таковых же в газовом. Чуть более подходит на роль донора дизель, но и там не всё просто. Хотя бы с зажиганием: свечей зажигания-то нет, как поджечь газ? И всё же газовый мотор был создан, причём в качестве базы выбрали именно дизельный ЯМЗ-530. Подетальная унификация газового мотора с дизелем составляет 90%, но тем не менее, эти агрегаты сильно отличаются. И в первую очередь, конечно, системой впуска.

Через запорный клапан газ попадает в фильтр высокого давления. Оттуда он идёт в газовый редуктор с датчиком давления, где давление снижается с 200 до 6 атм. Затем через фильтр низкого давления газ поступает в рампу. Тут тоже есть два датчика: давления и температуры. Следом идёт форсунка, и тут уже пора бы подойти воздуху.

Он тоже проходит не самый простой путь: из дросселя воздух поступает во впускной нагреватель и – тоже через датчики давления и температуры – попадает в камеру сгорания. И тут возникает вопрос: как поджигать смесь? Степень сжатия – 12,5 – совсем не дизельная. Пришлось ставить свечу, но чтобы не слишком сильно менять блок, свеча стоит прямо в клапанной коробке. То есть для замены свечей крышку придётся снимать – такая вот особенность.

В самом моторе тоже есть весь необходимый набор датчиков: положения распредвала, положения коленвала, давления и температуры масла, температуры охладителя, ну а на выпуске – датчик положения клапана EGR. И уж коли мотор турбонаддувный, то есть во впускной системе и турбина, и интеркулер – тут всё так, как у обычных моторов. Управляет работой канадский блок Westport. Кстати, эта же компания и стала партнёром ЯМЗ в деле разработки газового мотора. И уж если на то пошло, то иностранных компонентов в этом агрегате достаточно.

В системе топливоподачи стоят форсунки Nikki, топливный фильтр низкого давления – Parker, регулятор давления топлива – Emer, топливный фильтр высокого давления тоже сделан компанией Westport. В системе зажигания стоят катушки зажигания Marshall, а сами свечи – Bosch. Последней же фирме принадлежат и все датчики, и дроссельная заслонка. Турбокомпрессор сделал Borg Warner, насос гидроусилителя и шестерни – ZF, клапаны и вкладыши – Mahle, водяной и масляный насосы – OMP, крышку ГБЦ с прокладкой – Dana, маслосъёмные колпачки – Freudenberg.

Казалось бы, зачем столько иностранцев? Во-первых, некоторые детали экономически выгоднее покупать у поставщиков, чем осваивать их производство. Ну а выбор Westport (этой же канадской компании принадлежит и блок управления двигателем) обоснован и того больше: специалисты именно этой фирмы приложили руки к созданию газовых моторов Volvo, Cummins, Caterpillar, Kenworth и некоторых других.

Газовые двигатели ЯМЗ: вектор газа

В трудах древнегреческих философов встречается парадоксальная дилемма: что первично — яйцо или курица? Аналогичная ситуация возникла в России с применением компримированного (сжатого) природного газа (КПГ) как топлива для автомобиля. С одной стороны, нужны двигатели, работающие на метане, и транспортные средства, адаптированные к таким моторам. Но кто же будет покупать газобаллонные автомобили, если сеть заправок по-прежнему жидкая? С другой стороны, Газпрому нет резона строить и содержать АГНКС в ожидании потенциальных клиентов. Аристотель совершенно справедливо считал, что птица и яйцо появились одновременно…

Конкурентное предложение

В России для грузовиков средней грузоподъемности и большинства автобусов самый востребованный диапазон мощности двигателей — от 150 до 300 л.с. Это касается и газовых моторов. После того как на яросла­вский конвейер поставили четырехцилиндровый ЯМЗ‑534 объемом 4,43 литра и «шестерку» ЯМЗ‑536 объемом 6,65 литра, появилась возможность конвертировать их под сжатый природный газ.

Расшифровка аббревиатуры CNG — сompressed natural gas (сжатый природный газ). Моторы ЯМЗ‑534 CNG и ЯМЗ‑536 CNG существуют в нескольких модификациях — как по настройкам мощности, так и по назначению. У «четверки» диапазон мощности — от 150 до 170 л.с. при крутящем моменте от 493 до 590 Н·м (при 1200–1600 об/мин). У «шестерок» три версии: мощностью 258, 285 и 312 л.с.

Между тем планируется выпуск «шестерки» увеличенного до 7 литров рабочего объема и мощностью 330–370 л.с. При том же диаметре поршня (105 мм) его ход будет увеличен с 128 до 136 мм. На основе этого дизеля в перспективе будут создавать и более мощную газовую версию — под метан.

В России основными заказчиками дизельной «четверки» являются Горьковский автозавод и Павловский автобусный, а «шестерки» — Ликинский автобусный завод, Урал и МАЗ. Как ожидается, газовые двигатели должны хорошо пойти на экспорт — они отвечают нормам Евро‑5. В сравнении с аналогичными дизелями иностранных производителей и их газовыми версиями, ЯМЗ‑530 дешевле на 20–25% при сопоставимой мощности и экономичности. Заявленный ресурс дизельных «четверок» — не менее 700 тысяч километров, «шестерок» — 900 тысяч.

Отто против Дизеля

Газовый мотор ЯМЗ‑530 CNG на 90% унифицирован с дизельным, но переведен на цикл Отто. У него есть свечи, катушки зажигания и даже дроссельная заслонка. Степень сжатия уменьшили до 12 единиц — для этого пришлось изменить поршни. Ведь камера сгорания находится в днище поршня, а не в головке цилиндров. Поскольку у метана или пропан-бутана октановое число выше 100, требуется более высокая степень сжатия, нежели под 98‑й бензин.

Свечи зажигания вкручивают через нержавеющую резьбовую втулку-проставку на место установки форсунок у дизеля. А так как форсунки у моторов ЯМЗ‑530 находятся под клапанной крышкой, то для замены свечей эту крышку надо снять. При такой трудоемкости операции абы какие свечи сюда не поставишь: применяют жаропрочные свечи Bosch с платиноиридиевыми электродами — их хватает с запасом на 30 тысяч километров.

Высоковольтные провода к свечам подведены по сверлению в головке для топливных трубок. А электронное управление зажиганием и подача газа в двигатель схожи с современными системами обычного бензинового мотора. И, что особенно важно в России, газовое оборудование жизнеспособно при морозах до 40 градусов!

А что с заправками?

По разным сведениям, на конец 2016 года в Российской Федерации функционировало от 237 до 280 АГНКС. Из них около 228 газозаправочных станций принадлежит Газпрому, остальные — сторонним организациям. Если сравнивать с обычными АЗС, то АГНКС у нас в 100 раз меньше, причем распределены они очень неравномерно. Сейчас Газпром интенсивно строит газовые заправки: в октябре 2016 года открыли 14 новых АГНКС в шести федеральных округах, а к концу 2018 года планируется расширить сеть до 470 станций. Кроме того, газификацией коммерческого автотранспорта занялась Роснефть: в планах значится строительство 1000 АГНКС, на которое выделяется до 60 миллиардов рублей! Но сроки — до 2023 года.

Проблему сети заправок помогут решить компактные контейнерные станции — стационарные или передвижные, импортные или российского производства. Стационарные заправки производит специализированное подразделение холдинга «Русские машины», куда входит и «Группа ГАЗ», и фирма РМ-КПГ. В 2015 году РМ-КПГ ввела в эксплуатацию в Нижнем Новгороде газозаправочный модуль для обслуживания технологического автопарка Горьковского автозавода, а также муниципальных газомоторных автобусов. Модуль смонтирован в обычном 40‑футовом контейнере, который можно установить на любой АЗС и подключить к магистральной газовой трубе. Такие АГНКС уже работают в Кургане, обеспечивая, в частности, потребности завода КАвЗ.

Остается надеяться, что такой сценарий развития газомоторной темы в России устроил бы не только Аристотеля, но и современных российских автомобилистов.

Проблемы переделанных дизелей на газ, простым языком

Газовый двигатель Ricardo с завода

Для многих клиентов не секрет, что российские и большинство мировых двигательных заводов не выпускают газовые двигатели для генераторов. ЯМЗ и КАМАЗ выпустили газовые модели, но они разработаны для грузовиков и не очень подходят для задач выработки электроэнергии. Как же получается, что российские производители ГПУ предлагают генераторы на двигателях ЯМЗ, КАМАЗ, ТМЗ и многих других известных и не очень брендов, никогда не выпускавших газовых двигателей для генераторов?

Все очень просто. Существуют две основных технологии переделки дизельных двигателей для работы на газе для установки на ГПУ. Обе из них предполагают снятие дизельной топливной аппаратуры и рассверливание «головы» двигателя таким образом, чтобы можно было установить свечи. В первом случае, дабы добиться нужных показаний компрессии, которые требуются для работы на газе, расстачиваются цилиндры. Во втором между головой и корпусом двигателя ставится прокладка. Если все рассчитано правильно, если не образовалось трещин и микротрещин при подготовке колодцев для свеч, если прокладка не протекает и стенка цилиндра не стала слишком тонкой, бывший дизельный генератор начинает работать на газе.

Плюсы этой идеи. Можно взять относительно дешевый двигатель и используя одну из двух технологий за относительно короткий срок получить двигатель, работающий на газе.

А какие же минусы? Давайте сравним эти две технологии и технологии, которые используют известные производители газовых двигателей, скажем немецкий Man или японская Kubota. Обе этих компании производят как газовые, так и дизельные двигатели. Так в чем же разница между ними? За основу газового двигателя берется дизельная модель (дизельные двигатели делаются в значительно бОльшем количестве, чем газовые). Помимо литья «головы» двигателя со штатными местами под свечи в заводских условиях (что исключает появление трещин и микротрещин, появление которых вполне возможно при рассверливании головы дизельного двигателя), материал у данной части двигателя делается из другого металла. Температурные режимы горения газа и дизельного топлива сильно отличаются, так что это важный момент для надежной и долговременной работы газопоршневой установки.

В первой технологии по переделке, цилиндры обычно расстачиваются равномерно снимая металл с рабочей поверхности цилиндра. В случае газового двигателя с завода цилиндр после литья уже позволяет не только добиться нужной компрессии, но и имеет нужную форму для эффективного и полного сгорания газовой смеси. А это положительно сказывается на расходе газа у такого генератора при работе. Если учесть, что часто такие генераторы работают в постоянном режиме, то даже на несколько процентов меньший расход топлива позволяет экономить большие суммы и ускоряет окупаемость ГПУ, порой весьма существенно. Это не говоря о том, что растачивая цилиндры толщина их стенок становится заведомо меньше заводской, что значительно повышает риски прогорания цилиндров. А это, в свою очередь, может привести к неработоспособности станции с большим объемом восстановительных работ.

Вторая технология так же обладает существенными минусами по сравнению с газовыми двигателями собранными на заводе. Самое слабое её место это прокладка. Она должна быть и достаточно мягкой, чтобы заполнить все полости между головой и корпусом двигателя, но при этом обладать значительными огнеупорными свойствами, так как температура двигателя при работе на газе значительно выше, чем при работе на дизельном топливе. Чаще всего, при использовании такой технологии, через некоторое время работы такая прокладка начинает течь. Падает компрессия и помимо того, что расход масла взлетает до невообразимых высот, мощность двигателя, а значит, в конечном итоге, и мощность выдаваемая генератором, значительно падает. В одном случае у одного клиента нашего дилера ГПУ на 200 кВт изготовленная по такой технологии через полгода работы смогла выдавать максимум 100 кВт.

Другие два случая. Два крупнейших наших дилера поставили синхронизированные группы по 2 ГПУ на двигателях ЯМЗ разных производителей своим клиентам. В первом случае в Ульяновске, во втором в Санкт-Петербурге. Итог: после нескольких месяцев попыток ввеcти их в эксплуатацию оба клиента возвращают эти станции производителям (один по суду, другому удалось договориться без разбирательств) и заказывают вместо них более дорогие, но значительно более современные и надежные ГПУ Gazvolt. По оценке дилеров имеющих богатый опыт реализации ГПУ с российскими двигателями доля проблемных станций на самых популярных для переделки под газ двигателях ЯМЗ достигает 70-80%.

Подведем итоги. У переделки дизелей под газ есть главное преимущество относительно газового двигателя с завода — это скорость переделки. Чтобы привезти газовый двигатель для генератора с завода может потребоваться около 50 рабочих дней, тогда как переделка дизеля для работы на газе обычно занимает не больше 30. Минусы же — нестабильное качество, бОльший расход газа, более длительная окупаемость, меньшая надежность и более дорогой ремонт.

Хочу купить. Перезвоните!

Бесплатно по России: 8

© 1992 — 2020 «Газвольт». Газовые генераторы. Сделано в Санкт-Петербурге Мы в Google+

Постоянный рост цен на дизельное топливо заставляет многих автовладельцев задумываться над вопросом о возможности установки ГБО на дизельный двигатель своих автомобилей. Чисто технически это сделать вполне реально, но решение этой задачи наталкивается на два серьёзных сомнения:

1. Будет ли это целесообразно с точки зрения экономии?
2. Потребует ли это переоборудование внесения необратимых изменений в конструкцию мотора, насколько оно уменьшит его ресурс и снизит общие технические характеристики автомобиля?

Получив ответы на эти вопросы, владельцы авто смогут определиться, стоит ли им переделывать двигатель своего автомобиля с дизеля на газ или лучше и выгоднее оставить всё как есть.

Что нас отличает?

В целях удовлетворения ожиданий установщиков и владельцев транспортных средств была создана интегрированная система обмена данными между компьютером транспортного средства и газовым контроллером, контролируемым дистанционно системой INFOSAT3.

Благодаря INFOSAT3 владелец автомобиля может в текущем режиме видеть параметры своего автомобиля и эффекты действия газовой установки. Он может делать отчеты, анализы и получать автоматические уведомления, когда водитель не заправляет топливо или газовая установка работает неправильно.

Автосервис, который установил установку LPG, дистанционно контролирует техническое состояние установки и вносит необходимые корректировки без необходимости вызова транспортного средства в автосервис. До настоящего времени установщики могли только мечтать о такой роскоши, как корректировка карты впрыска газа или проверка заявленной проблемы, в автомобиле удаленном на многие километры. Это все, не выходя из офиса / автосервиса. Удаленное соединение имеет ту же функциональность, что и прямое подключение к сервисному компьютеру в кабине транспортного средства. Если система продемонстрирует отсутствие ожидаемого эффекта экономии, то по согласованию с установщиком дистанционное регулирование настроек выполняется техническая сервисная служба производителя.

Система, созданная компанией ZEUS и SCALMAXBELGAS благодаря уникальным техническим решениям, ценится клиентами и установщиками не только в стране, но и за рубежом.

ECO driving — Ограничение эффектов неэкономичного вождения (индикатор неэкономичного вождения).

Как и каждое устройство, наша система так же хороша, как его самое слабое звено. В этом случае возникает сложный непредсказуемый человеческий фактор. Система имеет два независимых уровня защиты от неэкономичного стиля вождения. Первым уровнем является регулирование системы, которое делает невозможным использование полной неэкономичной мощности газодизеля. Второй уровень — это система контроля и регистрации параметров работы, она уведомляет водителя и компанию о влиянии стиля вождения на потребление топлива.

Варианты установки ГБО на дизель

Воспламенение топлива, в дизельном двигателе, происходит в камере сгорания за счёт впрыска его под давлением в сжатый воздух.

Поэтому в настоящее время используется два технических решения, позволяющие поставить обычное газовое оборудование на любой дизельный двигатель. Разница между ними принципиальная:

Полная переделка мотора под систему электрического/искрового зажигания (доработка ЦПГ, ГРМ, ГБЦ, изменение степени сжатия из-за возможной детонации), где газ будет воспламеняться от бензиновых свечей. Технические изменения будут безвозвратными и полностью исключат возможность использования Д/Т. Это очень дорогое изменение, которое потребует не только привлечения высокооплачиваемых профессионалов, но и проведения сложных инженерных расчётов. На частном транспорте такое делается крайне редко. Наиболее удачные примеры – только заводского производства газовых моторов (КамАЗ, Скания, ЯМЗ, Ивеко), которые работают только на метане.

Также существуют заводские модели газодизелей на метане. Например VOLVO (Вольво) FH/FM и КамАЗ 5490 NEO с силовой установкой Mercedes-Benz. Но такие машины пока не получили широкого применения.

Принцип работы газодизельного двигателя

Переход на газовое топливо осуществляется при помощи переключателя из салона авто после прогрева мотора, либо автоматически. Управляется процесс подачи газа электронным блоком управления ГБО установки.

Газ на дизельный двигатель подаётся дозированно с помощью форсунок во впускной коллектор. Откуда смешиваясь с воздухом, на такте впуска, он поступает в цилиндры через впускные клапаны. Затем в сжатую поршнем газовоздушную смесь (такт сжатия) распыляется дизельное топливо, где из-за давления и температуры происходит взрыв. Д/т здесь выступает как запал, так как температура возгорания газа выше солярки и сам он не может воспламениться.

Газовый двигатель – кардинальное изменение мотора

Радикальный способ перевода дизеля на работу на газобаллонной аппаратуре, предполагающий капитальное изменение двигателя:

• монтаж свечей зажигания, которые буду выполнять функцию форсунок;
• установка системы зажигания вместо топливного оборудования;
• удаление «ненужного» металла на днищах поршней либо в камерах сгорания с целью существенного снижения уровня сжатия газа.

Такая газовая установка на дизельный двигатель, по сути, означает полное его изменение и превращение дизельного «сердца» транспортного средства в полностью газовый двигатель. По своим параметрам он будет очень похож на бензиновый ДВС, «поджатый» под газ (достаточно экономичный – газ дешевле солярки, экологичный – не так сильно загрязняет атмосферу, с увеличенным ресурсом эксплуатации).

Данный вариант перевода дизеля на использование газа весьма активно внедряется в странах европейского континента. Но в СНГ и России намного чаще автолюбители идут по другому пути, предполагающему получение газодизеля. О нем далее.

Виды топлива, которые может потреблять дизель на газу

Переделать мотор на систему двойного топлива можно только под конкретный вид газа. Либо это будет метан, либо – пропан-бутановая смесь.

Сделать дизель на метане дороже, но он будет работать с лучшим экономическим эффектом, чем вариант с пропаном. К тому же метан дешевле. При подаче пропана на дизель вклад в общий расход горючего не будет превышать 30-50%. А вот долю потребления метановой компоненты можно увеличить до 80%. Всё зависит от режима работы ДВС, где учитываются:

• скорость автомобиля;
• время года (лето, зима);
• нагрузка на ТС;
• рельеф местности (горы, равнина);
• давление и температура газа;
• с турбонаддувом дизель или нет.
  

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: Сдать права на квадроцикл 2018

Преимущества и недостатки перевода дизеля на газ

Главным достоинством установки ГБО для метана, или пропан-бутановой смеси на дизельный двигатель является снижение расходов на топливо от 10-50%. Кроме того:

• происходит увеличение КПД, ресурса мотора. При этом мощность и крутящий момент остаются прежними, либо возрастают, в отдельных случаях, на 5-25%;
• повышается срок службы штатной топливной системы в 1,5-2 раза (большой плюс для систем Common Rail); снижаются вредные выбросы выхлопа (дымность);
• двигатель на газу работает мягче, снижается его шумность;
• понижение нагара, отложений в цилиндрах, камерах сгорания, сажевых фильтрах;
• сокращаются расходы на замену моторного масла;
• увеличивается пробег ТС при двухтопливном режиме движения; не требуются переделки ДВС.

Из серьёзных недостатков:

• высокая стоимость переоборудования;
• увеличение времени и затрат на обслуживание, настройку, ремонт системы;
• поиск мест крепления баллонов, сокращение полезного объёма из-за них;
• повышение веса транспортного средства.

При ненадлежащем соблюдении технологии переоборудования, (например, неправильная установка или отсутствие датчика температуры на выпускном коллекторе) может ощутимо возрасти износ силовой установки. Так как в камере сгорания и выпускной системе при взрыве газовоздушной смеси и дизтоплива начинает образовываться высокая температура.

Наши предложения!

Для транспортных компаний осуществляющих международные перевозки по территории Германии. С 1 января 2020 года повышают дорожный сбор в Германии.
Тем не менее Ваша транспортная компания может быть освобождена от платы дорожного сбора в Германии, перейдя на эксплуатацию топливом DIESEL + CNG (Газодизель).

Узнайте как это сделать.

Сократите свои расходы на топливе и заботьтесь об экологии вместе с ScalmaxBelGas. ScalmaxBelGas предлагает новый продукт BLUE DIESEL PRIME DUAL FUEL с технологией OBD/CAN, GPS/FMS.

Газовое оборудование на дизельный двигатель установленное на заводе

Заводская установка метанового оборудования – наиболее надёжный вариант, поскольку учитывает характеристики мотора. Но есть и ряд недостатков:

1. ограниченный круг моделей, у которых такая опция предусмотрена;
2. высокая цена заводской модификации.

Крупные автопроизводители создают подобную продукцию, полностью учитывая принципы работы современного дизельного двигателя на газу:

• монтируется надёжная система электронного управления, как правило, применяются премиальные производители;
• сеть датчиков (коленвала, синхронизации, детонации, температуры газового редуктора и выхлопа, давления газа, педали акселератора).

Заводской газодизель обеспечивает наиболее высокую экономию горючего при полном сохранении технических параметров ТС.

ГАЗ И КАРБЮРАТОРЫ

С переводом бензиновых моторов на газ особых проблем нет, предложений аппаратуры хватает. Начнем с простого: запитаем карбюраторный ВАЗ‑21083 пропан-бутаном с помощью итальянской аппаратуры Lovato. (Что-то подобное мы в свое время описывали, см. ЗР, 2008, № 10.) В десятке фиксированных режимов измерим показатели токсичности при работе на бензине, а затем перейдем на газ — и сравним.

Содержание окиси углерода (СО) в выхлопе снизилось на 40%, содержание оксидов азота (NOх) тоже упало, в среднем на 25%. А вот остаточных углеводородов (СН) прибавилось, причем заметно: рост на 25–30%. Тут все ясно: скорость сгорания газовоздушной смеси существенно меньше, чем у бензовоздушной, потому и несгоревших углеводородов на выходе больше. В этом, кстати, кроется причина снижения мощности двигателя, обычного при переводе мотора с бензина на газ — если, конечно, не изменить соответствующим образом базовые настройки. В общем, эффект есть, но вовсе не однозначный.

Отличие комплектаций ГБО для дизельного и бензинового моторов

В целом, основное отличие установки ГБО на дизельный мотор от бензинового мотора – применение специального блока электронного управления (ЭБУ для дизтоплива) и размещение температурных датчиков на выпускном коллекторе, для контроля и исключения перегрева деталей мотора.

Кроме того на ТС где используется ТНВД механического типа, устанавливается электромеханический актуатор, который ограничивает подачу дизельного топлива. В современных системах эта функция реализовывается эмуляцией сигналов электронной педали газа.

Для безопасности

Общественный совет Минприроды сформировал проект мер по улучшению экологической ситуации в Арктике. Документ будет направлен на рассмотрение в Минприроды уже в среду, 5 августа. «Известия» ознакомились с ним. Один из предлагаемых шагов — перевести предприятия Арктики с нефтепродуктов (дизельного топлива, бензина, керосина и др.) на сжиженный природный газ (СПГ). По предварительным подсчетам, на это компаниям понадобится около пяти лет.

Как рассказал «Известиям» замглавы Общественного совета Александр Закондырин, переход на СПГ исключит риски аварийных разливов нефти в регионе. Он подчеркнул, что вопрос выделения средств еще не решен. Речь может идти как о государственной программе, так и о финансировании со стороны самих компаний.

Последствия разлива нефтепродуктов на Норильской ТЭЦ-3

Фото: РИА Новости/пресс-служба губернатора Красноярского края

Ликвидация нефтяных разливов в Арктике представляет серьезную проблему из-за климатических особенностей региона, пояснил «Известиям» исполнительный директор Российского газового общества Роман Самсонов. Так, лед быстро впитывает нефть, а оперативные действия по ликвидации практически невозможны из-за больших расстояний, а также низких температур на этой территории. Более того, сейчас просто нет технологий, которые позволят нейтрализовать катастрофу в Арктической зоне, добавил эксперт.

Давай оспорим: сколько заплатит «Норникель» за ущерб Арктике

Стороны сойдутся на 70–80 млрд рублей, полагают эксперты

Отказ от использования нефтяного топлива в Арктике требует детальной проработки, сказали «Известиям» в пресс-службе Минприроды. В ведомстве уже изучают предложения экспертов. Ранее они обсуждались на заседании Общественного совета при министерстве.

В пресс-службе вице-премьера Виктории Абрамченко, курирующей экологические вопросы, сказали «Известиям», что рассмотрят конкретные предложения, как только они поступят.

–– Мы поддерживаем инициативы, которые будут направлены на снижение выбросов загрязняющих веществ и в целом на улучшение экологической ситуации, — подчеркнули в пресс-службе. — Но необходимо аккуратно подходить к ограничениям, учитывать существующую инфраструктуру и мощности в регионах.

В Минэнерго на момент публикации не ответили на запрос «Известий».

При этом инициативу Общественного совета поддержали в Минвостокразвития.

— Это предложение, безусловно, является разумным с точки зрения обеспечения экологической безопасности в Арктике, — сказал «Известиям» замминистра по развитию Дальнего Востока и Арктики Александр Крутиков.

ТЭЦ-3 в Норильске

Фото: РИА Новости/пресс-служба «Норникеля»

По его словам, министерство уже предусмотрело комплекс мер, расширяющих использование СПГ на морском и речном транспорте в акватории Севморпути. Это заложено в проекте стратегии развития Арктической зоны до 2035 года, работу над которым ведомство уже завершило. Включение такой задачи в стратегию поддержали все федеральные ведомства без исключения, отметил Александр Крутиков. Хотя говорить о конкретных сроках реализации пока рано, уточнил он.

Изувеченная мерзлота: приведет ли новое ЧП в Норильске к экологической катастрофе

Специалисты оценят загрязнение реки Хараелах и ущерб тундре

Вопрос использования нефтяного топлива в Арктике обострился в конце мая, после масштабного разлива дизеля в Норильске. Эта экологическая катастрофа стала одной из крупнейших в истории России. Из резервуара на территории ТЭЦ-3 (принадлежит «Норникелю») вытекло 21 тыс. т нефтепродуктов, что привело к загрязнению рек Далдыкан и Амбарная. Концентрация вредных веществ в них превысила норму в десятки тысяч раз. На ликвидацию последствий аварии понадобится не один год. 4 августа «Норникель» представил черновик плана работ до 2025-го. Росприроднадзор оценил экологический ущерб почти в 148 млрд рублей — беспрецедентная для страны сумма.

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.

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

Можно ли дизель перевести на газ своими руками?

Поставить самому все дополнительные устройства на дизельный силовой агрегат невозможно без наличия серьёзной инструментальной базы в личном подсобном хозяйстве, или гараже. Наиболее трудоёмкими операциями являются:

• Подключение газового оборудования.
• Адаптация/синхронизация штатной топливной системы.
• Установка контрольно-измерительной аппаратуры и электроники.

К тому же потребуется специальное программное обеспечение для настройки и регулировки системы. Но при наличии большого желания, переоборудование возможно.

Важно не забывать об обязательной регистрации дополнительной топливной установки, что является не быстрой процедурой. Где также потребуются соответствующие документы от СТО.

Стоимость переоборудования для грузовых и легковых автомобилей

Средние цены на полный комплект оборудования с учётом стоимости топливных баллонов для легковых машин начинается от 50 тысяч рублей, а для грузовых и пассажирских ТС – ГБО может стоить от 100 до 500 тыс. руб.! (подбирается всё индивидуально). Монтаж оборудования в специализированной компании стоит от 15-30 тыс. руб. В конечную цену нужно также включить расходы на легализацию сделанных изменений.

Как понятно из названия, речь – о системах питания газом двигателей, работающих на дизельном топливе. Действительно, переоборудовать для работы на газовом топливе, неважно, метане или пропане, можно не только бензиновый, но и дизельный двигатель как грузового, так и легкового автомобиля.

Почему трудно перевести дизельный двигатель на газ?

Существует несколько факторов, которые усложняют процесс установки и эксплуатации ГБО на таком ДВС:

• Температура воспламенения. Если у дизельного двигателя топливо самовоспламеняется при 400 градусах, то газ горит при 700 и выше. И неважно, метан это или пропан-бутан.
• Отсутствие свечей. Какой бы степень сжатия ни была в дизельном двигателе, ее не хватит, чтобы разогреть газовую смесь до температуры самовоспламенения. Поэтому без установки сторонних свечей зажигания не обойтись.
• Октановое число. У дизельного топлива ОЧ составляет 50 единиц. У газа – не менее 102. Если такое топливо попадет в дизельный двигатель, он уйдет вразнос (это неконтролируемая работа мотора на высоких оборотах). Способов решения проблемы несколько. Это коррекция степени сжатия, либо уменьшение октанового числа газовой смеси.

Цены на установку газа на дизель*

Марка газовой системы	Тип двигателя			Типы бензинового впрыска, совместимые с данной системой впрыска газа
4-цил	6-цил	8-цил
STAG Diesel LPG	Контроллер STAG Diesel – это альтернативный метод питания дизельных двигателей от 2 до 16 цилиндров. Позволяет замещать дизель как пропаном, так и метаном

ГАЗ И ДИЗЕЛЬ

От бензина — к дизтопливу! Мы сопоставили параметры выхлопа для двух двигателей — стандартного дизеля КАМАЗ‑740 и газового КАМАЗ‑820. И вот тут выявилось основное преимущество газа: дыма от него в разы меньше. Да и по оксидам азота эффект снижения значительный. А ведь это два главных и наиболее опасных компонента вредных выбросов! Зато по окислам углерода и остаточным углеводородам обнаружили рост — это в качестве ложки дегтя. Хотя для дизельного двигателя эти компоненты и не являются основными, радости такое открытие не доставляет.

Наши примеры установки ГБО на дизель

Установка газового оборудования (метан) на дизельные автомобили.

Теория газодизеля

На сегодняшний день существует два принципиальных способа установки газового оборудования (ГБО) на дизель.

Первый – полное переоборудование на стопроцентное питание газом, для чего двигатель подвергается основательной модернизации. Так как октановое число метана, к примеру, достигает 120, то штатная степень сжатия дизельного двигателя для него слишком высока, и чтобы избежать детонации и, как следствие, быстрого разрушения агрегата, ее необходимо снизить до 12:1-14:1. Кроме того, температура самовоспламенения газа составляет около 700 °С против 320-380°С у дизтоплива, потому воспламеняться от сжатия он не может и для его поджига цилиндры необходимо оснастить системой искрового зажигания, как на бензиновых моторах: Пример – газомоторная техника компании “РариТЭК” из Набережных Челнов на базе моделей КамАЗ. Разумеется, обратной переделке под дизтопливо такой агрегат не подлежит.

Но есть и более простой и дешевый вариант установки ГБО на дизель, основанный на комбинированном режиме питания, собственно газодизель. Коротко о самом принципе работы на двойном топливе Dual Fuel, использовавшемся в свое время еще создателем дизельных двигателей Рудольфом Дизелем: основным здесь по-прежнему является дизельное, однако часть его замещается газом – метаном или пропаном. Дизельное топливо при этом выполняет функцию поджига топливовоздушной смеси – ведь для воспламенения газа, напомним, необходим искровой или запальный разряд. Степень же замещения основного топлива дополнительным зависит от нагрузки на двигатель и, собственно, самой топливной аппаратуры – оригинальной дизельной и устанавливаемой газовой. В настоящее время системы ведущих мировых производителей позволяют замещать до 50% дизтоплива в случае с метаном и до 30% – в случае с пропаном.

В остальном газодизельные системы мало отличаются от ГБО 4 поколения для бензиновых моторов. Отсюда и их основные преимущества.

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.

Преимущества газодизельных систем

1) Простота монтажа: комплекты оборудования универсальны, подходят для всех типов дизельных двигателей с электрооборудованием как 12V, так и 24V, включая самые современные, и не требуют разборки и модификации силового агрегата, а переход на исходный дизельный режим возможен в любой момент времени простым нажатием на кнопку переключателя в кабине водителя.

2) Увеличение КПД и ресурса. Добавка дозы газа повышает мощность и крутящий момент двигателя – с турбонаддувом рост показателей может достигать 30%. При этом двигатель работает заметно тише и эластичнее, а благодаря снижению нагрузки на систему подачи дизельного топлива увеличивается срок службы ее элементов, особенно в случае с непосредственным впрыском Common Rail, работающим с переменным высоким давлением в зависимости как раз от нагрузки.

3) Экономика и экология. Замещение части дизтоплива газом позволяет до 20% снизить стоимость эксплуатации автомобиля по отношению к стоимости эксплуатации его только на дизельном топливе. А изменение состава и существенное снижение объема отработавших газов улучшает экологические показатели двигателей, уменьшает токсичность и дымность выхлопа и содержание в нем твердых частиц (сажи) настолько, что позволяет отказаться от использования раствора мочевины на агрегатах, отвечающих нормам Евро-4 и Евро-5.

Газодизель – много преимуществ, минимум недостатков

Многие наши соотечественники предпочитают монтировать именно такое газовое оборудование на карбюраторный двигатель, оно позволяет получить мотор, работающий на смеси солярки и газа метана. Несомненным его достоинством является то, что не нужно кардинально переделывать имеющуюся конструкцию.

Затруднение с температурой воспламенения метана в этом варианте решается за счет того, что на финальной стадии такта зажигания в цилиндры движка подается небольшой объем солярки. Она и воспламеняет газовоздушную смесь, поступившую в двигатель на такте впуска. Для реализации описанной схемы дополнительно нужно монтировать насос высокого давления, который и подает требуемую порцию дизтоплива.

Влияние газового оборудования на двигатель в данном случае незначительно, зато преимуществ от использования газа и солярки немало:

• редкая замена масла;
• увеличение срока эксплуатации мотора за счет того, что на элементах цилиндропоршневой группы накапливается меньше гари;
• отсутствие черного дыма при функционировании газодизеля, работающего на 80 процентах газа и 20 дизельного топлива;
• практически полное отсутствие в выхлопе бензопирена – наиболее ядовитого соединения, за которое все сторонники чистой экологии ругают дизель;
• реальная (и немалая) экономия на горючем.

Думается, теперь вы сами можете понять, портит ли газовое оборудование двигатель, и есть ли смысл переводить на газ ваше авто.

Выводы

Таким образом, модификация дизельного двигателя в газодизель позволяет одновременно решить следующие задачи: 1. снизить расходы на 10-30%; 2. увеличить мощность и крутящий момент на 20-30%; 3. увеличить срок службы элементов системы подачи топлива (прежде всего систем Common Rail) и ресурс двигателя в целом; 4. снизить содержание СО, СН и твердых частиц в выхлопе.

И если для легковых дизелей с их небольшим аппетитом и относительно умеренными суточными и годовыми пробегами тема газодизеля – это скорее чисто академический интерес, то для интенсивно эксплуатирующихся грузовых автомобилей и магистральных тягачей, ежедневно покрывающих внушительные расстояния, установка газодизельного ГБО более чем оправдана с любой точки зрения. И с ростом цен на дизтопливо будет лишь прибавлять в актуальности.

Подводим итоги

Итак, мы выяснили, можно ли установить газ на дизельный двигатель. Ввиду иного принципа работы, установка ГБО на такой мотор требует больших переделок. Причем в результате все равно этот агрегат будет требовать хоть и небольшую, но порцию дизеля. Экономия от использования такого оборудования есть. Но она настолько незначительная, что никто не заморачивается над вопросом «стоит ли устанавливать газ на дизельный двигатель». Высокие сроки окупаемости и сложность установки – это основные факторы, которые препятствуют использованию газобаллонного оборудования на дизельном моторе.

На сегодняшний день существует два принципиальных способа установки газового оборудования (ГБО) на дизель.

Первый — полное переоборудование на стопроцентное питание газом, для чего двигатель подвергается основательной модернизации. Так как октановое число метана, к примеру, достигает 120, то штатная степень сжатия дизельного двигателя для него слишком высока, и чтобы избежать детонации и, как следствие, быстрого разрушения агрегата, ее необходимо снизить до 12:1-14:1. Кроме того, температура самовоспламенения газа составляет около 700 °С против 320-380°С у дизтоплива, потому воспламеняться от сжатия он не может и для его поджига цилиндры необходимо оснастить системой искрового зажигания, как на бензиновых моторах. Разумеется, обратной переделке под дизтопливо такой агрегат не подлежит.

Но есть и более простой и дешевый вариант установки ГБО на дизель, основанный на комбинированном режиме питания, собственно газодизель. Коротко о самом принципе работы на двойном топливе Dual Fuel, использовавшемся в свое время еще создателем дизельных двигателей Рудольфом Дизелем: основным здесь по-прежнему является дизельное, однако часть его замещается газом — метаном или пропаном. Дизельное топливо при этом выполняет функцию поджига топливовоздушной смеси — ведь для воспламенения газа, напомним, необходим искровой или запальный разряд. Степень же замещения основного топлива дополнительным зависит от нагрузки на двигатель и, собственно, самой топливной аппаратуры — оригинальной дизельной и устанавливаемой газовой. В настоящее время системы ведущих мировых производителей позволяют замещать до 50% дизтоплива в случае с метаном и до 30% — в случае с пропаном.

В остальном газодизельные системы мало отличаются от ГБО 4 поколения для бензиновых моторов. Отсюда и их основные преимущества.

Преимущества газодизельных систем

1) Простота монтажа: комплекты оборудования универсальны, подходят для всех типов дизельных двигателей с электрооборудованием как 12V, так и 24V, включая самые современные, и не требуют разборки и модификации силового агрегата, а переход на исходный дизельный режим возможен в любой момент времени простым нажатием на кнопку переключателя в кабине водителя.

Читать дальше: Замена грм ленд крузер 100

2) Увеличение КПД и ресурса. Добавка дозы газа повышает мощность и крутящий момент двигателя — с турбонаддувом рост показателей может достигать 30%. При этом двигатель работает заметно тише и эластичнее, а благодаря снижению нагрузки на систему подачи дизельного топлива увеличивается срок службы ее элементов, особенно в случае с непосредственным впрыском Common Rail, работающим с переменным высоким давлением в зависимости как раз от нагрузки.

3) Экономика и экология. Замещение части дизтоплива газом позволяет до 20% снизить стоимость эксплуатации автомобиля по отношению к стоимости эксплуатации его только на дизельном топливе. А изменение состава и существенное снижение объема отработавших газов улучшает экологические показатели двигателей, уменьшает токсичность и дымность выхлопа и содержание в нем твердых частиц (сажи) настолько, что позволяет отказаться от использования раствора мочевины на агрегатах, отвечающих нормам Евро-4 и Евро-5.

Таким образом, модификация дизельного двигателя в газодизель позволяет одновременно решить следующие задачи: 1. снизить расходы на 10-30%; 2. увеличить мощность и крутящий момент на 20-30%; 3. увеличить срок службы элементов системы подачи топлива (прежде всего систем Common Rail) и ресурс двигателя в целом; 4. снизить содержание СО, СН и твердых частиц в выхлопе.

И если для легковых дизелей с их небольшим аппетитом и относительно умеренными суточными и годовыми пробегами тема газодизеля — это скорее чисто академический интерес, то для интенсивно эксплуатирующихся грузовых автомобилей и магистральных тягачей, ежедневно покрывающих внушительные расстояния, установка газодизельного ГБО более чем оправдана с любой точки зрения. И с ростом цен на дизтопливо будет лишь прибавлять в актуальности.

Постоянный рост цен на дизельное топливо заставляет многих автовладельцев задумываться над вопросом о возможности установки ГБО на дизельный двигатель своих автомобилей. Чисто технически это сделать вполне реально, но решение этой задачи наталкивается на два серьёзных сомнения:

1. Будет ли это целесообразно с точки зрения экономии
2. Потребует ли это переоборудование внесения необратимых изменений в конструкцию мотора, насколько оно уменьшит его ресурс и снизит общие технические характеристики автомобиля

Получив ответы на эти вопросы, владельцы авто смогут определиться, стоит ли им переделывать двигатель своего автомобиля с дизеля на газ или лучше и выгоднее оставить всё как есть.