Переделка дизеля под газ или газовый с завода?

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 неподходят 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. Они покупают дизельные двигатели и переделывают их для работы на газе. 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 целом у газового двигателя и дизельного двигателя взятого за его основу всего две общие детали — блок цилиндров и коленвал. Все остальные детали разные.

Но что же переделки? 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 два основных преимущества относительно газового двигателя с завода — это скорость переделки и низкая цена. 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, низкий ресурс и более дорогой ремонт.

Именно поэтому имея опыт переделки двигателей и сравнивая их с заводскими газовыми мы отказались от незаводского вмешательства и теперь используем только заводские газовые двигатели для наших генераторов. Выше надежность, ниже расход, больше удовлетворенности клиентов.

Хочу купить. Перезвоните!

Бесплатно по России:
8 (800) 333-92-75
info@gazvolt.ru

© 1992 — 2021 «Газвольт». Газовые генераторы. Сделано в Санкт-Петербурге

Установка газа на дизельный двигатель

С постоянным ростом цен на топливо, установка газобаллонного оборудования на автомобиль становится все более популярной. Это не удивительно. Потратив несколько тысяч рублей на ГБО, можно ездить на топливе, цена которого вдвое ниже, чем бензина. Обычно установку газобаллонного оборудования осуществляют на бензиновые авто. Их двигателя более пригодны для эксплуатации на природном или сниженном газу. Но также встречаются дизельные автомобили с ГБО. Можно ли дизельный двигатель перевести на газ? Стоит ли устанавливать такое оборудование? Ответы на эти вопросы смотрите в нашей сегодняшней статье.

Особенности дизеля

Как мы уже сказали ранее, ГБО устанавливается в основном на бензиновые моторы. Если рассматривать газодизель, примером могут послужить лишь отечественные грузовики МАЗ и КамАЗ. На легковых автомобилях такое оборудование не встречается. Почему так редко устанавливают газ на дизельный двигатель? Ответ простой, и заключается он в принципе воспламенения топлива.

Как известно, бензиновые моторы поджигают смесь при помощи вспомогательных устройств. Ими являются свечи. При подаче топливно-воздушной смеси в камеру, они вырабатывают искру, благодаря которой горючее и воспламеняется. Ввиду того что бензин загорается от сторонних устройств, у таких моторов малая степень сжатия. Сейчас она составляет порядка десяти-двенадцати единиц. А если рассматривать моторы советских грузовиков, то и вовсе шесть. Единственный момент – это октановое число газа, которое выше, чем у бензина. Если у последнего оно достигает 98-ми, то у газа – не менее 102-х. Но чтобы мотор работал нормально на этой смеси, электронный блок управления автоматически корректирует углы зажигания и прочие параметры в режиме реального времени.

Что касается дизельных моторов, здесь отсутствуют классические свечи зажигания. Смесь воспламеняется от большой степени сжатия. Воздух разогревается под давлением настолько, что температура в камере достигает 400 градусов Цельсия. В результате, смесь воспламеняется и поршень производит рабочий ход. Кто-то скажет, мол, в дизельном двигателе есть свечи. Да, на некоторых моторах они есть. Но это вовсе другие – свечи накаливания. Они позволяют производить холодный запуск без затруднений, предварительно подогревая топливо. Такие свечи имеют вовсе другую структуру и принцип работы. Кстати, минимальная степень сжатия у дизельного мотора – 20 единиц. Если показатель будет меньше, двигатель попросту не заведется. У двигателей современных авто степень сжатия может достигать и 30-ти единиц.

Таким образом, если использование ГБО на бензиновом моторе не вызывает сложностей при эксплуатации (так как топливо поджигается свечей), то дизельный ДВС не в состоянии «переварить» подобную смесь.

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.

Методы установки

Существует несколько способов монтажа:

• С полной переделкой двигателя.
• С внедрением системы Dual Fuel.

Какой лучше использовать? Ниже мы рассмотрим, в чем особенности каждой технологии.

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.

Система Dual Fuel

Именно такая схема используется на некоторых модификациях грузовиков МАЗ и КамАЗ. Это комбинированная система подачи топлива. На данный момент это самый дешевый, правильный и легкореализуемый вариант. Стоимость переделки составляет около 70-85 тысяч рублей. Особенность системы в том, что здесь нет необходимости в установке свечей зажигания. Чтобы воспламенить метан (или пропан-бутан), используется само дизельное топливо. Что касается основных составляющих системы, это все тот же газовый редуктор, шланги и магистрали, а также баллоны для хранения топлива.

Как это работает?

Запуск двигателя осуществляется только на дизельном топливе. После этого в ход идет уже газовый редуктор. Он подает смесь в камеру сгорания через впускной клапан. Газ идет вместе с кислородом. Наряду с этим, в камеру попадает небольшая порция дизеля. Когда поршень почти достигает верхней мертвой точки, дизельное топливо воспламеняется. Его температура составляет около 900 градусов, чего уже достаточно для самовозгорания метана или пропана. Таким образом, в камере горит сразу два вида топлива. КПД у такого мотора неизменный, за исключением того, что порция дизеля на порядок уменьшается.

Какой газ можно поставить на дизельный двигатель? Установить можно как пропановую систему, так и метановую. Но здесь есть подводные камни. Как отмечают отзывы, газ, на дизельный двигатель установленный, по-разному себя показывает. Если говорить о пропане, его процент содержания в смеси относительно небольшой – до 50 процентов. В случае с метаном, используется до 60 процентов газа. Таким образом, порция подаваемого в камеру дизеля уменьшается. Это положительно сказывается на экономии. Но полностью ограничить подачу дизеля нельзя. Иначе такая смесь просто не воспламенится без посторонних источников.

Выгодно ли это?

Рассмотрим целесообразность переделки дизельного двигателя на газ. Поскольку для работы такого двигателя все равно нужна порция оригинального топлива (в нашем случае – ДТ), то экономия не столь существенная. Если бензиновый мотор полностью работает на газу, стоимость затрат на топливо уменьшается ровно в два раза. Но в нашем случае экономия будет только на 25 процентов, тобишь в полтора раза. И это при том, что цена установки системы Dual Fuel – не менее 70 тысяч рублей.

Нетрудно подсчитать, через какой пробег окупится данная система. При благоприятных условиях, окупаемость ГБО на дизеле наступит через 70-100 тысяч километров. И только после этого пробега вы начнете экономить. Вот почему газ на дизельный двигатель ставят лишь в редких случаях, да и то – на отечественные грузовики. На легковых автомобилях такая система практически не встречается.

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.

Возможна ли установка газового оборудования на дизельном двигателе

Последнее обновление — 2 апреля 2020 в 13:40

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.

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.

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.
  

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.

Дизельные транспортные средства, которые можно переоборудовать под газодизель

Любой двигатель на дизтопливе можно переделать под использование газа в качестве дополнительной составляющей. Не имеет значение, какой тип топливной системы применяется базово, механический топливный насос высокого давления (ТНВД), насос-форсунки или рампа/рейка «Коммон рейл». Также с бортовой сетью 12/24 V. С турбиной или атмосферный.

При этом расходы на модернизацию легкового автомобиля будут значительно меньше затрат на переделку мотора грузового автомобиля, из-за количества устанавливаемых баллонов, крепежа и мультиклапанов к ним или вентилей в случае с метаном. Также для двигателей с большим объёмом применяют 2 газовых редуктора.

Разной у них будет и окупаемость. Чем выше расход солярки, тем ощутимее экономия от использования газа. Для легковых машин с небольшим ежедневным пробегом окупаемость затрат на установку ГБО растягивается на долгие годы. В этом смысле больше выигрывает коммерческий автотранспорт, совершающий длительные регулярные рейсы. Период окупаемости таких машин 3-12 месяцев.

Также ответ на вопрос о том, выгодно ли переводить на альтернативный вид топлива или лучше и экономичнее оставить «чистый» дизель, зависит от характера эксплуатации автотранспорта.

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.

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.

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.