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.

Переводим автомобиль на газ: сколько потратим и сколько сэкономим

Почему переводят машины на газ? Хотят сэкономить. Ставить газобаллонное оборудование выгодно в первую очередь тем, у кого большие пробеги или расход топлива. В такой список попадают развозные автомобили, такси, а также тяжелые крупные внедорожники. Сюда же отнесем любителей частых и дальних путешествий в Европу: за границей разница в ценах на бензин и газ просто шокирует — порой установленное ГБО окупается за одну поездку.

Впрочем, для массового перехода на голубое топливо предпосылок в нашей стране недостаточно. Взять, например, количество газозаправочных станций: даже в столице их не более полусотни, а на периферии порой проедешь несколько сотен километров и не встретишь ни одной. И это ситуация со сжиженным нефтяным газом (СНГ), а со сжатым природным дела еще хуже: такие станции встречаются настолько редко, что проще зарядить батарею электромобиля, чем заправиться сжатым метаном. Поэтому дальнейшие выкладки будут касаться только систем, разработанных под сжиженный пропан-бутан.

О расходе

Автомобилисты разбились на два непримиримых лагеря. Одни считают, что газ и бензин расходуются одинаково, другие — что газа улетает чуть ли не в два раза больше. Истина лежит посередине. Теплотворная способность килограмма бензина сравнима с теплотворной способностью килограмма пропан-бутановой смеси и составляет 47 300–50 000 кДж/кг. Но топливо и на колонках, и на газовых заправках отпускают в литрах, то есть в объемных единицах. Плотность бензина — 750 кг/м³, а газа — 529 кг/м³. Поэтому расход пропан-бутана и бензина в литрах на производство одного и того же количества теплоты разнится на 30–35%. Но это — в теории.

В эксплуатации удается добиться оптимальных показателей, когда газа расходуется процентов на пятнадцать больше, чем бензина. И если учесть, что бензин более чем вдвое дороже газа, то переход на новый вид топлива окупится уже через несколько месяцев интенсивной эксплуатации после установки оборудования.

Что ставить?

Согласно Правилам ЕЭК ООН № 115 на автомобили с двигателями, имеющими распределенный впрыск топлива, сегодня можно на законных основаниях устанавливать газобаллонное оборудование поколения не ниже четвертого. Такая система отличается невысокой стоимостью и сравнительно быстрой установкой, она самая востребованная на рынке. Может взаимодействовать со штатным блоком управления двигателем через ­диагностический разъем OBD‑2, и тогда точность регулирования становится выше. Помимо газового баллона и редуктора, понижающего давление, система четвертого поколения включает в себя электронный блок управления и модуль газовых электромагнитных форсунок, которые по принципу работы схожи с бензиновыми.

Система поколения «4+» в значительно большей степени завязана на работу с блоком управления двигателем. Только такую систему можно устанавливать на двигатели с непосредственным впрыском топлива. Ведь бензиновые форсунки, распылители которых выходят прямо в раскаленную камеру сгорания, нуждаются в подаче бензина для охлаждения.

ГБО пятого поколения принципиально отличается тем, что умеет впрыскивать газ в жидкой фазе. Это позволяет точнее дозировать подачу топлива, что повышает экономичность. Такая система малочувствительна к резким изменениям температуры и обеспечивает возможность пуска на газе в холодное время года. Газ к двигателю подают насосы постоянного и высокого давления, расположенные внутри баллона и под капотом. Обходится такая установка примерно в четыре раза дороже системы четвертого поколения. Кроме того, при невысоком качестве российского газа надежную работу системы гарантировать сложно.

ГБО шестого поколения также впрыскивает топливо в жидком состоянии, но через штатные бензиновые форсунки. Возможен пуск двигателя на газе даже в морозы. Почти полная интеграция двух топливных систем положительно сказывается на времени переключения и прочих показателях. Всё бы хорошо, но такая система на порядок дороже представительниц четвертого поколения. А ведь ГБО ставят ради экономии, поэтому столь навороченное оборудование пока слабо востребовано.

Баллоны могут быть тороидальные или цилиндрические. На них устанавливают мультиклапан, отвечающий за заправку емкости не более чем на 80%, датчик уровня и расходный вентиль. Тороидальные баллоны размещают в нише запасного колеса, а запаска переезжает в багажник или на кузов, что не всегда удобно. Цилиндрические баллоны в легковых автомобилях располагают чаще всего за спинкой заднего сиденья, при этом возможности трансформации салона ухудшаются, сводя на нет преимущества кузовов типа хэтчбек или универсал. Для систем пятого и шестого поколений нужны баллоны особого типа, приспособленные для установки газового насоса.

За и против установки газа на автомобиль

• Главное преимущество газа — существенная экономия на заправках.
• Двигатель работает мягче и тише благодаря высокому октановому числу газа: выше 100 единиц. Смесь газа с воздухом более гомогенна, что улучшает сгорание и снижает риск детонации.
• Двигатели, работающие на газе, имеют больший ресурс из-за отсутствия эффекта смывания масляной пленки со стенок цилиндра.
• Газ при сгорании почти не дает отложений, что продлевает срок службы масла и снижает износ мотора.
• Срок службы свечей увеличивается.
• Использование газа снижает уровень вредных выбросов в атмосферу. Серная кислота, образующаяся при сгорании бензина, не только наносит вред окружающей среде, но и губит детали двигателя.

• ГБО нецелесообразно ставить на автомобили с небольшими годовыми пробегами.
• Газовые баллоны съедают полезный объем и снижают грузоподъемность автомобиля.
• Переоборудованный для езды на газе автомобиль слетит с гарантии по многим узлам и агрегатам. Именно поэтому на газ переводят преимущественно неновые машины.
• Помимо расходов на аппаратуру и ее установку каждые 10 000 км придется заменять газовый фильтр (в среднем 1000 рублей), а с интервалом 60 000–100 000 км — резиновые диафрагмы в редукторе.
• Переделку под газ необходимо узаконить: легализация обойдется в 6000–8000 рублей и отнимет несколько дней.
• Количество газовых заправок до сих пор недостаточно. Чтобы ездить только на газе, приходится корректировать маршруты.
• Пропан-бутан ничем не пахнет, но этилмеркаптан, который добавляют в газ для обнаружения утечек, обладает неприятным запахом. Это часто отпугивает тех, кто возит детей.
• Автомобили с дизельными и бензиновыми двигателями с турбонаддувом сложно переоборудовать под газ.
• Газовые машины могут не пустить на под­земные паркинги. Официально прописать газобаллонный автомобиль в гараже под своим домом не получится.

Сколько стоит и где покупать?

Сумма, в которую обойдется переделка, складывается из цены комплекта аппаратуры, баллона, оплаты труда установщиков и затрат на узаконивание этой масштабной переделки автомобиля. Установка простой системы «под ключ» обходится в 30–50 тысяч рублей. Цена зависит от количества цилиндров в двигателе и размеров баллона. В интернете можно найти массу онлайн-калькуляторов: вводите цену переоборудования, расход топлива и данные о пробеге своего автомобиля — на выходе получаете срок окупаемости такой переделки.

Если позволяют финансы, лучше приобрести газовую установку итальянского или голландского производства. Отечественные и польские фирмы комплектуют наборы менее дорогими компонентами, их установки на 5–10 тысяч рублей дешевле, но сиюминутная экономия может обернуться расходами на ремонт в скором будущем. Баллон обычно приобретают отдельно. В этом случае можно довериться отечественному производителю: российские баллоны дешевле импортных, но качество ничуть не хуже.

Самое удобное и надежное решение — приобретать компоненты газовой системы непосредственно у установщика. Возможно, на стороне вы сможете найти комплект ГБО дешевле, но тогда при возникновении проблем в эксплуатации установщик может свалить вину на производителя оборудования, а так все претензии — в одно окно. Кроме того, часто и гарантия в таких случаях более продолжительная — у крупных компаний она доходит до пяти лет.

Установили ГБО на машину? Не забудьте, что это — внесение изменений в конструкцию автомобиля, которое требует легализации. Как это сделать, рассказывает директор Центра технической экспертизы ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ» Андрей Васильев:

— Сначала нужно зарегистрировать устанавливаемое газобаллонное оборудование — обратиться в испытательную лабораторию (например, в ФГУП «НАМИ») для получения заключения предварительной технической экспертизы. Все компоненты должны иметь сертификаты, действующие на момент установки оборудования. Их заверенные копии следует запросить у продавца и проверить подлинность в реестре Федеральной службы по аккредитации — на сайте http://fsa.gov.ru. В настоящее время действуют поправки серии 01 к Правилам ЕЭК ООН № 67, и компоненты, прошедшие сертификацию, должны иметь маркировку 67R‑01. Если на компоненты нанесена маркировка 67R‑00, такие автомобили получат «неуд» при оценке безопасности конструкции.

При положительном заключении экспертизы можете выбирать установщика. Обязательно поинтересуйтесь, есть ли у СТО сертификат на проведение таких операций. В нем должно быть указано, что услуга выполняется по коду ОКУН (017603) или ОКПД2 (45.20.11.511…45.20.11.513 или 45.20.21.511…45.20.21.513). Казалось бы, тарабарщина, но без соблюдения этого условия узаконить установку не получится. После проведения работ установщик заполняет заявление-декларацию об объеме и качестве работ, в которой перечисляются проведенные работы и приводятся характеристики автомобиля с внесенными изменениями. В заявлении-декларации обязательно должна быть указана увеличенная снаряженная масса автомобиля (масса без нагрузки).

От СТО необходимо получить свидетельство о проведении периодических испытаний газобаллонного оборудования по единой форме Евразийского экономического союза. В свидетельстве должны содержаться все данные оборудования и газового баллона. Номер баллона должен совпадать с номером в паспорте и номером на табличке, прикрепленной к баллону в ГАИ.

Затем следует вернуться в испытательную лабораторию, чтобы получить протокол проверки безопасности конструкции транспортного средства с внесенными в нее изменениями. Следующий шаг — представить в ГАИ автомобиль и все полученные ранее документы. Там внесут изменения в свидетельство о регистрации и ПТС.

Счастливого пути на голубом топливе!

Благодарим компанию «Гарант-Газ» за помощь в подготовке материала.