Газобаллонное оборудование для авто: описание,принцип работы,регистрация.

ГБО или газобаллонное оборудование — устройства, которые устанавливаются на машину и позволяют использовать газ в качестве топлива. Использование газового оборудования на автомобиле позволяет снизить затраты на бензин и увеличить ресурс двигателя, сократить ремонты, а также снизить количество вредных выбросов. При ежедневных перемещениях в районе 100 км установка ГБО на авто окупается в течение 3 — 4 месяцев.

ЧТО ТАКОЕ ГБО

Многие автолюбители слышали о ГБО, но не знают расшифровки этого сокращенного названия. А все просто: так называют систему устройств, подающих газ из баллона в двигатель, то есть газобаллонное оборудование. Данная конструкция монтируется как вспомогательная, и ее наличие позволяет переключаться с бензина на газ. Рассмотрим схематически, что входит в состав этого самого ГБО в машине. Если максимально упростить перечисление: баллон, газовые трубопроводы и приборы, которые обеспечивают правильную подачу газа. Первый важный прибор на магистрали «баллон–мотор» – испаритель.

Он необходим для того, чтобы превратить сжиженный (жидкий) пропан в газообразное состояние при помощи тосола из системы охлаждения двигателя. За счет разницы температур газ испаряется и уже в таком виде попадает в газовый редуктор. Какую роль играет редуктор? Самую важную: помогает подавать газ в нужном количестве и контролирует давление. Последний отрезок трубопровода ведет к смесителю или рампе с форсунками (в зависимости от поколения ГБО). В системе предусмотрен газовый фильтр, ведь попадание механических частиц в цилиндры двигателя внутреннего сгорания недопустимо.

Также подсоединены манометры для контроля давления в баллоне и редукторе. В инжекторных машинах газобаллонное оборудование управляется отдельным электронным блоком. От него в салон выводится кнопка «газ/бензин». Это значит, что если установлено ГБО, штатная система питания также остается, и в любое время можно переключиться на бензин.

ИСТОРИЯ ГАЗОБАЛЛОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Пионером в газобаллонном оборудовании является Италия. Более 50 лет назад небольшие семейные компании на севере Италии начали осваивать производство компонентов для перевода бензиновых автомобилей на газ. Италия и по сей день является основным поставщиком газового оборудования на автомобили и новых газовых технологий.

В последнее время эту эстафету активно подхватили такие страны как Польша, особенно в области электроники, Турция, Китай и Литва. Помимо Италии, которая сегодня является страной с самым большим распространением газового оборудования на авто, много автомобилей с ГБО евро также появилась в Польше, России, Украине — Milano Ukraine, в странах Южной Америки, Индии, Китае и Австралии. Во многих из этих стран автопроизводители непосредственно на конвейере производят либо полностью газовые, либо двухтопливные (например, бензин и газ) автомобили.

Принцип работы ГБО

Газовое оборудование на авто работает на различных формах газа: сжиженной и газообразной. Чаще для работы используют сжиженный газ — пропано-бутановую смесь. Реже — сжатый природный газ (метан). Метановых заправок мало, поэтому баллоны со сжатым газом не пользуются популярностью. Как работает система ГБО? Газ поступает из баллона через фильтр к редуктору. Поскольку в баллоне он находится под давлением (около 16 атм), то по трубе он движется самотёком. Попадая в редуктор, сжиженный газ преобразовывается в пар — испаряется. Для этого редуктор снижает его давление и подогревает. Во время работы двигателя, для подогрева жидкого газа используется тепло от работы мотора. После редуктора пары газа проходят ещё через один фильтр и поступают в смеситель.

Во многих системах ГБО поступление в смеситель происходит через форсунки. Их количество соответствует количеству цилиндров — поршней. А их открытием руководит электронный блок управления. Подавая команды на форсунки, блок управления регулирует количество впрыскиваний и количество газа, которое поступает в камеру сгорания. Запуск двигателя и первые 20 — 30 секунд работы происходят на бензине. Как только редуктор прогреется, система управления газовым оборудованием автоматически включает подачу газа и его впрыскивание в систему сгорания.

При этом подача бензина автоматически выключается. Обратный переход на бензин происходит при снижении давления в трубах газа, то есть, когда газ в баллоне заканчивается. Кроме того, в системе управления есть возможность ручного переключения режимов «бензин — газ». Описанный принцип работы является схемой для сжиженного пропано-бутанового топлива. Для природного газа (метана) используется другая схема. Поскольку он является газом, то поступает сразу к газовым инжекторам и далее — в камеру сгорания без фильтра и редуктора.

Регистрация газового оборудования

Газовое оборудование необходимо регистрировать документально в соответствующих службах. Это утверждение справедливо и сильно ограничивает возможность установить ГБО своими руками. Дело в том, что для регистрации ГБО в Автоинспекции нужно предъявлять специальный сертификат и лицензию на право заниматься работами по установке такого газового оборудования. Получается, что самостоятельные вмешательства в конструкцию автомобиля недопустимы.

Среди автолюбителей не раз поднимался вопрос о том, что автомобиль с установленной, но не имеющей регистрации газовой системой питания, не может пройти ТО. Такие машины с ГБО отказываются ставить на учет или снимать с учета в ГАИ . Проблемы возникнут, но только при отсутствии соответствующих документов на установленное ГБО. Документы на ГБО на законных основаниях могут попросить также на газовой заправке, хотя на практике этого не возникает.

Поколения ГБО

Особенности установки

БЕЗОПАСНОСТЬ ГБО

Слово «газ» само по себе несет некую опасность, поэтому производители газовых систем уделяют огромное внимание безопасности своих систем.

Арматура газового баллона оборудована пожарным, аварийным и электромагнитными клапанами, а также клапаном, перекрывающим поток газа, в случае обрыва газовой магистрали. Под капотом автомобиля газобаллонная электроника моментально перекрывает подачу газа, в случае использования бензина или остановки двигателя машины.

Все компоненты ГБО проходят обязательную сертификацию и многочисленные испытания, подтверждающие их безопасность. Стандарты безопасности для газобаллонного оборудования на авто, устанавливаемых на вторичном рынке абсолютно идентичны стандартам газовых автомобилей, производимых автопроизводителями. Установив ГБО на авто, Вы можете быть уверены, что защищены так же, как и владелец газового автомобиля с установленным газовым оборудованием непосредственно на конвейере.

Существуют некоторые мнения об опасности использования газового оборудования на автомобиле. На самом деле – это не более, чем миф.

Преимущества ГБО

Газовое оборудование для автомобилей экономичнее, чем работа бензинового или дизельного двигателя. Оно сокращает расходы топлива и продлевает жизнь двигателя. Приведём описание основных преимуществ машин «на газу»: Машина с ГБО может передвигаться как на газу, так и на бензине. Сокращаются расходы на топливо. Улучшается качество езды машины: движется мягче, без рывков, стартует и разгоняется быстрее. Сокращается количество вредных выбросов. Это происходит благодаря более полному сжиганию топлива. Смесь пропана и бутана отличается высоким октановым числом (до 108), благодаря чему прогорает почти полностью, не оставляя выхлопных газов или других выбросов. На заметку: по данным проведенных исследований, процент сокращения вредных выбросов для карбюраторного двигателя составляет 2/3 или 70%. Для дизельного — половина или 52%. Так же к преимуществам ГБО можно отнести: увеличение ресурса работы двигателя, благодаря бережному отношению к мотору, боле полному сгоранию топлива, меньшему количеству нагара на цилиндрах; увеличение пробега машины без дозаправки; вместо одного бензинового бака в машине — два бака с двумя видами топлива. Перечисленные выше достоинства присущи системам ГБО, установленным в лицензированных проверенных мастерских, с использованием качественного сертифицированного оборудования. Также важно после установки ГБО своевременно делать технические обслуживание и менять фильтры. А именно — каждые 10 — 15 тыс. км. На заметку: первый после установки ГБО осмотр надо пройти раньше — уже через 1,5 тыс. км.

Недостатки ГБО

Существенные денежные траты на установку газовое оборудование на автомобиль. Его стоимость составляет несколько десятков тысяч. Кроме того, необходимо оформить установку дополнительного оборудования в ГИБДД, что также потребует затрат денег и времени. Снижение количества свободного места — актуально для автомобилей с небольшим багажником. Однако этот недостаток можно сделать неактуальным, если использовать выносную модель газового баллона, которая крепится снаружи корпуса и не занимает пространства внутри багажника, салона. Увеличение количества техосмотров и оплаты на их проведение. Повышенные требования к соблюдению техники безопасности — газ опаснее бензина. Установка нового оборудования аннулирует гарантии производителя. Поэтому она не всегда целесообразна для нового автомобиля на заводской гарантии.

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ГАЗОБАЛЛОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА АВТО

В настоящее время помимо традиционного и инжекторного газобаллонного оборудования на авто появились новые направления развития. Это дизельные газовые системы, так называемые газодизели. Иначе говоря — использование газа на дизельных автомобилях.

В таких системах ГБО газ подается в двигатель одновременно с подачей основного топлива — дизеля. Использование газодизельного оборудования позволяет существенно снизить затраты на топливо, особенно это актуально для использования на магистральных тягачах.

Вторым современным направлением является использование газа на бензиновых автомобилях с прямым впрыском бензина. На данных современных автомобилях бензиновые форсунки установлены непосредственно в камеру сгорания двигателя. ГБО под прямой впрыск, которое может быть установлено на данные машины, также использует одновременную подачу газа и бензина.

Еще одним современным направлением является углубление связей между газовыми и автомобильными системами управления. Современное газобаллонное оборудование умеет общаться со штатными автомобильными контроллерами через системы передача данных по определенным протоколам, что позволяет информировать водителя, например, через бортовой компьютер о возникших неполадках или сбоях в работе газобаллонного оборудования.

Газовое оборудование на авто: характеристики, конструкция, правила установки

Первые силовые агрегаты, работающие за счет сгорания газового топлива, появились ранее бензиновых образцов. Но, тем не менее, были вытеснены на долгие годы этим аналогом, так как устройство газового мотора уступало по уровню мощности бензиновому. Сегодня же эта проблема решена, газовый двигатель внутреннего сгорания является особой разновидностью моторов, работающих по принципу теплового цикла Отто. Для приведения в действие сложного устройства используется газообразное топливо. Большая часть газового оборудования, устанавливаемого на современных автомобилях, функционирует за счет сжиженной смеси пропан-бутан. Но есть и установки, работающие на метане или ином газообразном сырье.

Принцип работы двигателя на сжиженном газе

Классические модели транспортных средств оснащаются силовыми агрегатами на дизеле или бензине. При установке газового двигателя, работающего на сжиженном топливе, наблюдается улучшение работы ДВС. Так, например, запуск мотора в холодное время года улучшается при использовании пропан-бутана. Помимо этого, рабочие циклы внутри блока цилиндров характеризуются большей устойчивостью и равномерностью горения, чем при работе на бензине/дизеле. Главное преимущество работы на сжиженном веществе – чистота топлива. В его составе занижено количество окислов металлов, серы и прочих вредных примесей, негативно сказывающихся на функционировании мотора.

Обратите внимание!

При переоборудовании бензинового мотора на газовое топливо учитывайте, что сжиженное вещество характеризуется меньшей плотностью, поэтому показатель расхода увеличивается. К примеру, машина на сжиженном газе пройдет 0.8 того пути, который она смогла бы преодолеть, используя бензин.

Также в сжиженном газе нет свинца, который добавляется производителями в бензин для улучшения некоторых его свойств. Таким образом, газовые двигатели, использующие сжиженное топливо, более долговечны в эксплуатации. В процессе работы газовая топливная система производит меньшее количество нагара, углеродных образований внутри цилиндров. Эксперты отмечают, что сжиженная газовая смесь характеризуется высшим октановым числом, чем бензиновое топливо. А, значит, степень сжатия подобного вещества выше, поэтому возрастает и уровень КПД силового агрегата.

Принцип работы автомобильного мотора на сжатом газе

Конструкторы двигателей для автомобилей предлагают варианты устройств, функционирующих на сжатом газе – природном метане, который среди аналогичных видов топлива характеризуется наивысшей степенью экологичности. Перевести транспортное средство для работы на метане можно двумя способами:

• Доукомплектовать машину специальным ГБО;
• Установить заводскую метановую силовую установку.

Обратите внимание!

Массового серийного выпуска автомобилей, функционирующих исключительно на газообразном сырье, ведущие автоконцерны не осуществляют. Выпуск подобных автомобильных комплектаций представлен лимитированными линиями, но в Россию официально такие модели не завозятся. Разница в стоимости, если сравнивать с традиционными бензиновыми, в среднем составляет от 150 000 до 200 000 рублей.

Эксперты рекомендуют устанавливать на бензиновые модели дополнительное газобаллонное оборудование для автомобиля любого поколения (с 1 по 5), работающее параллельно с бензиновой цепью. Емкости для содержания метана выполняются в виде цилиндров с округлыми концами и отличаются от традиционных баллонов бытового пользования. Оборудование для авто изготовляется из высокопрокатного стального сплава, характеризующегося большим ресурсом прочности и устойчивости к механическому воздействию. Принцип работы подобной системы позволяет всего за несколько минут перейти из работы на одном типе топлива на другой без остановки работы силового агрегата.

Сейчас производители газового оборудования автомобилей предлагают новинку – баллон металлокомпозитного образца, главные отличия – это меньшая масса и увеличение срока службы без переосвидетельствования (в среднем 5 лет). По техническом нормам емкости для ГБО должны успешно переносить уровень давления, превышающий рабочий показатель в полтора раза.

Процедура перевода дизельного агрегата в режим использования газообразного топлива требует некоторых модификаций в конструкции мотора. Для работы на метане необходимо изменить уровень сжатия. Для разных машин этот процесс выполняется различными способами, главные среди которых:

• Фрезеровка поршневого элемента;
• Установка прокладки под ГБЦ;
• Замена поршневого комплекта;
• Укорочение шатуна.

Как правило, специалисты прибегают к методу фрезерования поршней. Помимо изменения степени сжатия внутри агрегата, необходимо вмонтировать систему впрыска нового топлива, включающую специальные форсунки и искровое зажигание. Только после установки этих дополнительных комплектующих систем дизельный автомобиль сможет использовать газ в качестве топлива. В завершение процедуры монтажа газовой установки на дизельном транспорте монтируется система управления газовым двигателем, представленная функциональным электронным блоком.

Некоторые производители известных транспортных средств предлагают уникальные заводские модели авто с метановыми моторами. К их числу относят немецкие компании Opel, BMW, Volkswagen, Mercedes-Benz. Примером подобного лимитированного продукта считается VW Passat Variant Ecofuel Sportline. Схема работы силового агрегата этой машины полностью построена на использовании природного газа – метана. Объем двигателя упомянутой модели составляет 1.4 л, а уровень производительности достигает показателя в 150 л. с.

Конструктивные особенности газобаллонного оборудования

Главное отличие в двигателе внутреннего сгорания, использующего газообразное горючее, от бензиновых и дизельных аналогов заключается в повышенном уровне сжатия. Такие установки уменьшают износ конструктивных элементов автомобиля, характеризуются экономичностью в обслуживании и эксплуатации за счет низкой себестоимости добываемого сырья. Автомобили отечественного производства можно доукомплектовать газовым оснащением, вмонтировав ГБО.

Схема установленной газовой конструкции на автомобиле представлена на рисунке:

1. Заправочный элемент (выносной);
2. Емкость для хранения газообразного горючего;
3. Мультиклапан;
4. Редуктор-испаритель;
5. Газовый фильтр;
6. Клапан;
7. Устройство для переключения работы на разных типах топлива;
8. Устройство смешивания газа с воздухом и дозирующий элемент;
9. Магистральная линия для подачи топлива (под высоким уровнем давления).

Схема конструкции переоборудованного дизельного силового агрегата на работу с газом такая:

Компоненты оборудования для работы авто на газе

Монтаж газобаллонного оборудования выполняется с четким соблюдением технологических норм и стандартов безопасности, поэтому эксперты рекомендуют доверить эту процедуру профессионалам. Специализированные сервисные центры по завершению установки предоставляют владельцу авто гарантию на качество проделанной работы и безопасность эксплуатации. Конструкция ГБО для бензинового автомобиля включает следующие компоненты:

• Газобаллон с необходимыми комплектующими элементами, предназначенными для безопасной заправки топливом, а также подачи оного в мотор;
• Газопровод с дополнительными деталями, соединяющий баллон и двигатель;
• Редуктор давления, преобразующий высокий уровень давления газообразного вещества до нужного показателя в рабочем моторе;
• Устройство для выбора горючего вещества: дает возможность переходить из использования бензинового топлива на работу на метане или ином типе газообразного горючего;
• Смеситель, участвующий в процессе получения горючей смеси.

Дизельный силовой агрегат, работающий на газообразном горючем, включает такие дополнительные компоненты:

• Емкость для хранения газообразного горючего;
• Клапан;
• Редуктор давления;
• Газовая форсунка;
• Дизельная форсунка;
• Устройство для переключения;
• Датчик оборотов;
• Электронная система управления.

Сравнительный анализ работы ДВС на разном топливе

Автомобильные силовые установки, использующие в рабочем состоянии различное горючее, в целом работают по общему принципу, поэтому владельцы личного транспорта могут с легкостью переоборудовать ДВС, сделав устройство газовым или же гибридным. Система питания, подающая газ, монтируется специалистами как на легковые модели, так и машины с большой грузоподъемностью. Каждый из видов топлива для мотора внутреннего сгорания имеет плюсы и минусы, поэтому, принимая решение о переоснащении машины, следует провести сравнительный анализ каждого из них.

Преимущества бензинового агрегата:

• Более высокие показатели мощности мотора, что обеспечивает быстрое увеличение скоростного режима и улучшению динамику;
• Износ клапанов происходит медленнее, так как жидкое топливо удаляет с них гарь, вызывающую нарушение контактов в работе с седлом и прогорание. Таким образом, бензин повышает срок эксплуатации силового агрегата;
• Потребление этого горючего ниже, чем газообразного (в среднем на 15%).

К существенным недостатком бензиновой установки эксперты относят дороговизну упомянутого топлива, низкие качественные характеристики, ускорение износа цилиндров, вредные выхлопы и прочие вещества, выделяемые в атмосферу.

Преимущества газового двигателя такие:

• Продукты, выделяемые в процессе сгорания газообразного горючего, не содержат вредные компоненты (свинец, сера, углероды), поэтому этот тип топлива более экологичен;
• Высший показатель октанового числа;
• Снижение рабочей нагрузки на блок цилиндров, что защищает их от преждевременного износа и повышает запас прочности мотора (в среднем на 15%);
• Не выделяет продуктов горения, как бензин, поэтому замена технической жидкости в двигателе (масла) требуется реже (в полтора раза);
• Дешевизна: учитывая стоимость бензина и дизеля, цена газа на заправках ниже почти в 2 раза, что понижает затраты на оплату топлива, несмотря на то, что расход газообразного горючего выше.

Решаясь установить газовое оборудование для автомобиля, учитывайте также минусы подобного оснащения:

• Для установки требуется дополнительное пространство. Как правило, емкость для хранения газа монтируется в багажнике, поэтому его полезная площадь сокращается;
• Дороговизна установки ГБО: стоимость монтажа системы зависит от класса двигателя автомобиля, который переоснащается. Помимо этого, необходимо оплатить услуги специалистов, выполняющих работу и покупку дополнительных комплектующих устройств;
• Снижение мощности силового агрегата, поэтому скорость набирается медленнее.

Принимать решение в пользу установки ГБО следует с учетом того, как быстро установка окупится. Во-первых, при монтаже газа будьте готовы к более частой потребности посещения техцентра для ТО мотора. Система питания газом выделяет конденсат, который рекомендуется удалять через каждые 10 000 км пробега. Также после 100 000 км пробега заменяется мембрана редуктора.

Все достоинства газового оборудования раскрываются при установке подобного оснащения на дизельных автомобилях. Уровень сжатия в ДТ моторе выше, поэтому показатель КПД также возрастает, составляя 30-45%. Для работы системы необходимо регулирование давление газа, что возможно за счет установки специального оборудования. В среднем переоборудование транспортного средства обойдется в 500-1000 условных единиц (с учетом цен на иностранное оборудование), поэтому процедура выгодна для тех автомобилистов, которые часто ездят на авто и преодолевают большие расстояния. Тогда ГБО окупиться быстрее, учитывая соотношение цен бензина и газа.