Гбо и коротко о нем
Газобаллонное оборудование (газовое оборудование) автомобиля — дополнительное оборудование, позволяющее хранить и подавать в двигатель внутреннего сгорания (ДВС) газообразное топливо.
В зависимости от вида применяемых газообразных топлив и типа двигателей автомобили производятся или переоборудуются в газобаллонные автомобили: однотопливные, двухтопливные с независимым питанием двигателя одним из топлив и двухтопливные с одновременной подачей двух топлив (газодизели).
К газообразным автомобильным топливам относятся:
— компримированный (сжатый) природный газ (КПГ) (метан); — газ сжиженный нефтяной (ГСН) (пропан-бутановая смесь).
В зависимости от применяемого газового топлива принципиальные схемы систем питания имеют свои специфические особенности и одновременно общие элементы. Для классификации систем ГБО используют термин поколения. Хотя, на данный момент, официально утверждённой международной классификации автомобильного ГБО не существует, в профессиональных кругах сложилась определенная градация.
Различается на карбюраторное и инжекторное оборудование. Имеет нумерацию поколений, первое, второе, третье, четвёртое, пятое и шестое. Используемый газ: пропан-бутан (сжиженный газ), метан (сжатый).
Конструкционно газобалонное обрудование состоит из:
Заправочное устройство
Электромагнитный газовый клапан
Блок высокого давления
Газовый редуктор
Дозатор газа
Смеситель газа
Электромагнитный бензиновый клапан
Блок управления электромагнитными клапанами
Переключатель вида топлива
Манометр высокого давления
Трубопроводы и шланги
Баллон газовый с арматурой
Первое поколение газобаллонного оборудования автомобиля (ГБО)
Принцип работы первого поколения основан на регулировании давления газа, поступающего из редуктора-испарителя и последующей дозировке количества подаваемого газа механически. Эти системы устанавливали на два типа автомобилей: карбюраторные, инжекторные (моновпрысковые). В первом поколении ГБО используются как вакуумные, так и электронные газовые редукторы (без лямбда-зонда). Это — традиционные устройства со смесителем газа.
В комплект газобаллонного оборудования первого поколения входили как вакуумные, так и электрические редукторы с электронным управлением.
Второе поколение ГБО
Системы второго поколения имеет в своем составе электрический редуктор и электронное дозирующее устройство, которое опирается на сигналы датчика содержания кислорода (лямбда-зонд) в выпускном коллекторе двигателя, датчика положения дроссельной заслонки (TPS — Throttle Position Sensor) и датчика частоты вращения коленвала (RPM). Газовый электронный блок управления (лямбда-контроллер) получает сигналы от указанных выше датчиков и поддерживает необходимый (стехиометрический) состав газо-воздушной смеси как на установившихся, так и на переходных режимах работы двигателя.
Третье поколение ГБО
В системах газобаллонного оборудования третьего поколения электронный блок вместе с дозатором распределителем обеспечивает распределённый синхронный впрыск газа во впускной коллектор с помощью механических форсунок. Электронный блок опирается на сигналы датчика положения дроссельной заслонки (TPS), датчика содержания кислорода в выпускном коллекторе двигателя (лямбда-зонд), датчик частоты вращения коленвала (RPM), датчика абсолютного давления (MAP) и регулирует режим подачи газа.
Индивидуальная подача газа в каждый конкретный цилиндр осуществляется дозирующим устройством — газовым инжектором. Механические форсунки открываются за счет избыточного давления в магистрали подачи газа. Электронный блок ГБО третьего поколения создает собственные топливные карты и из-за особенностей конструкции шагового дозатора недостаточно оперативно корректирует состав газовоздушной смеси.
Четвёртое поколение ГБО
Данная система, с помощью электромагнитных форсунок, обеспечивает распределённый последовательный или параллельный впрыска газа. Принцип действия этой системы отличается от предыдущих поколений более точной дозировкой топлива, т.к. подача топлива осуществляется рядом с бензиновой форсункой.
Работа электромагнитных газовых форсунок корректируется при помощи газового блока управления (аналог штатного автомобильного электронного блока управления (ЭБУ) мотором). Газовый блок управления считывает сигналы (сгенерированные бензиновым ЭБУ) идущие на бензиновые форсунки и на их основе производит расчет сигналов для управления газовыми форсунками. В расчете порции газа используются данные с датчиков: температура газа, давление газа, температура редуктора, разрежение в коллекторе. Управление впрыском газа фактически осуществляется на основе сигналов штатного ЭБУ. Блокировка подачи бензина осуществляется газовым блоком путем разрыва сигнала на бензиновой форсунке и эмуляции работы бензиновой форсунки, для предотвращения образовании ошибки "Обрыв форсунки".
Поколение ГБО Четыре +
Например, у BRC это оборудование называется Direct Injection. Это оборудование разработано специально для двигателей с непосредственным впрыском топлива. В виду конструктивной особенности двигателя бензин на холостых оборотах подается маленькой порцией непосредственно к свече зажигания. Подавать газ на холостых оборотах нецелесообразно. Газовый блок отличается от четвертого поколения принципом работы. Теперь он управляет и бензиновыми и газовыми форсунками одновременно. Для защиты бензиновых форсунок подача топлива через них не прекращается, а ограничивается. В итоге, пропорция до 20% бензина и 80% газа.
Пятое поколение ГБО
Отличительной особенностью пятого поколения автомобильного газобаллонного оборудования является то, что газ подается в цилиндры двигателя в жидком состоянии. Для этого система дополнительно оснащается газовым насосом, который заставляет циркулировать жидкий газ из баллона через систему топливных магистралей в рампу газовых форсунок и таким образом создает необходимое постоянное давление перед форсунками. Через клапан обратного давления газ возвращается в баллон.
Газовые электромагнитные форсунки подают газ в жидком состоянии. В таких системах сложнее всего было преодолеть обмерзание газовых форсунок. Компания Siemens разработала специальные форсунки для впрыскивания жидкой фазы газа во впускной коллектор. В результате отпала необходимость в установке редуктора-испарителя, и мотор теперь можно заводить в любую погоду сразу на газе.
Газовый блок управления использует бензиновые топливные карты, заложенные в штатный ЭБУ, и вносит лишь необходимые поправки для адаптации к газу.
Слабым местом этой системы является газовый насос. Конденсат и плохое качество газа сводят его ресурс на нет, а неоправданно высокая стоимость делают это оборудование экономически невыгодным.
Шестое поколение ГБО
Принципиально другой подход к двигателю с непосредственным впрыском топлива. Как мы видели раньше, у газовой индустрии уже были попытки обуздать двигатели с непосредственным впрыском топлива, это системы 4+. Но было много ограничений, и все равно во время эксплуатации приходилось использовать бензин. Это решение выглядит более грамотным и законченным. Для тех, кто ездит на двигателе MPI (обычный инжекторый двигатель), это оборудование не подойдет. Газовое топливо подается через насос высокого давления и бензиновые форсунки прямо в камеру сгорания. В обычных инжекторных моторах нет насоса высокого давления. Газ с помощью электрического насоса в баллоне подается в блок клапанов и уже из него — через насос высокого давления и бензиновые форсунки в двигатель. Часть оборудования, а именно: ВЗУ, баллон и насос перекочевали из пятого поколения. Новое — это блок клапанов. В блок приходит одновременно 2 топлива: и бензин, и газ, и с помощью системы клапанов подается необходимое топливо. Бензин не нужен совсем!
Но не все двигатели можно оснастить таким оборудованием. В список кандидатов не попали моторы с механическим регулятором давления топлива.
ГБО: что это такое, как работает, какие поколения?
ГБО — это газобаллонное оборудование, устанавливаемое на автомобили для обеспечения возможности работать не только на классическом топливе как бензин, но и на газу. Тем более сейчас, когда цены на традиционное топливо (бензин или дизель) поднимаются чуть ли не ежедневно, популярность установки будет расти. Даже несмотря на то, что двигатель на газу на 100 км потребляет немного больше, чем бензин, дизель, за счет цен на газ, в конечном итоге затраты меньше. Даже если сейчас сравнить расценки на заправках, то за литр бензина приходится отдавать в среднем от 40 до 45 руб., за литр «солярки» минимум 43 руб.
Тогда же стоимость литра пропан-бутан или метана в среднем 18-20 руб. Как видим, получается экономия практически в 50%, с учетом немного больше расхода получается где-то 40-45% можно сэкономить на том же отрезке пути. Для дизеля экономия, безусловно, чуть меньше, почему читайте ниже. Но все равно в среднем можно сэкономить где-то до 25-30%.
на фото: газобалонное оборудование
Поэтому разберемся с тем, как работает ГБО, какие разновидности есть, в чем их основное отличие? Кстати, много вопросов касательно того, а можно ли устанавливать ГБО на дизель? А почему нельзя? Оборудование то же самое. Единственно исключение это то, что для воспламенения солярки необходимо давление, а газ в таких случаях не горит. Поэтому ДВС будет работать постоянно на двух видах топлива, только в зависимости от разновидности оборудования и вида самого газа, пропорция может отличаться. К примеру, для запуска всегда используется порция дизеля, потом уже добавляется газ. Как правило, соотношение не превышает 50/50%, если работает на пропане. У метана больше возможностей, тогда же доля может увеличиться до 75%.
В целом, система достаточно сложная, как для дизеля, так и для бензина и представляет собой россыпь всевозможных деталей, включая механические (в зависимости от поколения) и электронные блоки. Все оборудование в конечном итоге подключается к ЭБУ, в простонародье «мозгам». Кстати, отличие дизельного ГБО от бензинового, в том, что в первом случае в комплект деталей прибавляется устройство для регулировки соотношения дизеля/газа.
Состоит газовое оборудование из следующих компонентов:
Из чего состоит ГБО
• Редуктор-испаритель, предназначен для подогрева горючей смеси и испарения.
• Газовый редуктор обеспечивает понижение давления газа при его «транспортировке» из баллона.
• Электромагнитый газовый и бензиновый клапан-фильтр, два устройства устанавливаемые для перекрытия газовой магистрали в первом случае, при неработающем моторе. Второй устанавливается только на ДВС оснащенные карбюратором, где необходимо отсекать бензиновую магистраль при работе на газу. В инжекторах за это отвечает эмулятор форсунок.
• Дозатора, а также смесителя.
• Мультиклапан. Устройство по сути включающие в себя несколько клапанов и датчиков. Состоит из заправочного, расходного клапана, датчика уровня.
• Венткоробка. В этом «агрегате» помещается мультиклапан, а сам короб при утечке газа, отводит испарения на улицу.
• Емкости под топливо. Различают несколько разновидностей баллонов, в зависимости от используемого материала:
Виды баллонов под ГБО: сверху циллиндрической формы, снизу в виде таблетки
Кстати, используемый материал говорит о том или ином поколении ГБО. По внешнему виду, бывают как «таблетки», то есть в виде запаски и монтируемые в соответствующую нишу, а также цилиндрические.
• Фильтр грубой и тонкой очистки.
Газовая рампа
• Датчики давления и разряжения газа (МАП-сенсор).
Стрелкой отмечен MAP сенсор на Lovato 4-го поколения
Как работает ГБО?
Из бака под давлением газ «транспортируется» по топливоканалам. Распределение и проход газа производится через мультиклапан, через него также производится и заправка емкости с газом. Далее газ, в жидкой форме двигаясь по «трубопроводу», попадает в клапан фильтр, где очищается от примесей и прочих смолистых отложений.
Пройдя через фильтр, газ направляется в редуктор испаритель, откуда уже под меньшим давлением (с былых 16 атмосфер, до единицы) направляется дальше. Во время испарения, газ охлаждает редуктор. Кстати, для того чтобы редуктор не перемерзал и не перегревался, он соединяется с системой охлаждения ДВС.
Как работает ГБО
После понижения давления, топливо из редуктора по магистрали низкого давления направляется к дозатору и смесителю. Последний устанавливается зачастую между воздушным фильтром и дросселем. Имейте виду, что данный принцип работы характерен только для первого и второго поколения ГБО.
Работа ГБО на более ранних поколениях несколько отличается. Из баллона газ движется к редуктору, далее к фильтру первой очистки (грубой). Затем редуктор нагревает и понижает давление газа. Дальше топливо проходит через второй фильтр и попадает на рампу форсунок. Какую именно порцию газа подать на форсунки, определяет ЭБУ согласно полученных данных с датчиков. Для принятия «решений», принимаются к сведению показания: ДПДЗ, ДПКВ, лямба-зонд. Газовый блок управления направляет импульсы, по которым форсунки открываются в определенной последовательности или по времени. Таким образом, фазируя впрыск и порции газа. Из форсунок газ попадает к впускному коллектору.
Виды и поколения ГБО
Газобаллонное оборудование, как известно, отличается поколениями, всего их насчитывается на текущий момент шесть. Итак, поколения ГБО:
1. I-поколение. Наиболее старое, здесь газ подается за счет разряжения в коллекторе. Подобные системы монтируются на карбюраторные ДВС, где за управление подачей газа отвечает вакуумный редуктор. Принцип работы в том, что при запуске двигателя в коллекторе создается разряжение, после чего в движение приходит мембрана на вакуумном редукторе и газ направляется к коллектору, через карбюратор.
ГБО 1-поколения на ВАЗ 2106
Чуть позже появились электромагнитные клапаны, за счет чего редуктор начинал «гнать» газ раньше, не дожидаясь сигналов с самого коллектора. Сигналы изначально приходили с зажигания.
2. II-поколение. Ознаменовалось появлением инжекторов. Впервые был разработан и применен газовый смеситель, который размещается перед впускным коллектором. Применяются электронные дозаторы и редукторы, управляемые за счет сигналов с лямбо-зонда, ДПДЗ и ДПКВ.
3. III-поколение. Впрыск производится уже с помощью механических форсунок. Количество смеси формируется за счет показания датчиков, перечисленных выше, однако в этой версии к ним добавился датчик давления газа. Предусмотрели индивидуальную подачу газовой смеси в цилиндр, за счет дозирующих газовых инжекторов.
4. IV-поколение. Более совершенно, подача производится последовательно, параллельно, за счет установки электромагнитных форсунок. Их работа регулируется ЭБУ. Кроме того, при формировании «порции» газа учитываются показания давления газа, температуры топлива и редуктора, уровня разряжения в коллекторе. Таким образом, управление происходит за счет полученных данных со штатного ЭБУ. При этом блокируется подача бензина путем обрыва сигнала газовым ЭБУ на бензиновые форсунки.
Комплект ГБО 4-го поколения
Не стоит также забывать и о поколении 4+, где управление и работа, как газовых, так и бензиновых форсунок одновременна. В таких случаях, подача на бензиновые форсунки не прекращается, а только сокращается. Как правило, пропорция составляет 20/80%, где 80% соответственно газ.
5. V-поколение. Особенность в том, что горючка подается в жидком виде. Специально установлен газовый насос, нагнетающий и циркулирующий топливо по трубопроводу к форсункам под давлением. Отпала необходимость в охлаждении, а соответственно в редукторе-испарителе, так как были созданы специальные форсунки, позволяющие подавать жидкий газ в коллектор. То есть теперь, возможно запускать ДВС в любую погоду, непосредственно с газа.
6. VI-поколение. Последняя ныне версия подойдет не для каждого ДВС, а только для тем, где инжектор оснащается насосом высокого давления (ТНВД), то есть это ДВС с непосредственным впрыском.
Принцип работы частично отличается, так как добавлено еще звено в роли блока клапанов. Сначала насос «гонит» топливо из баллона в блок клапанов, естественно минуя все необходимые системы очистки. Далее через ТНВД горючка подается на форсунки и оттуда уже в коллектор. За счет того, что в блок приходит две магистрали (бензин и газ), использования бензина не обязательное.
Заключение
В этой статье мы рассмотрели, что такое ГБО, как оно работает, а также его разновидности. В следующей статье разберемся с тем, действительно ли газ «убивает» мотор, а также рассмотрим другие возможные плюсы и минусы установки оборудования, как долго будет окупаться и кому лучше не ставить ГБО?
Устройство и схема работы ГБО
Описание и назначение основных элементов. Принцип работы устройства и схема газобаллонной установки.
Схема газобаллонного оборудования наиболее распостраненного четвертого поколения
Основные элементы
Редуктор-испаритель. Элемент системы, предназначенный для подогрева пропанобутановой смеси. Он контролирует испарение, уменьшает давление до атмосферного. Конструкционно газовый редуктор представляет собой механизм, состоящий из нескольких последовательно соединенных камер. Друг от друга они разделены клапанами.
Клапан электромагнитный для газа. Механизм предназначен для блокировки топливного трубопровода. Это нужно в период простоя двигателя, после его переключения на автомобильный бензин. Клапан дополнительно оснащен фильтром очистки топлива.
Клапан электромагнитный для бензина. Этот механизм прекращает подачу автомобильного бензина в карбюраторных моторах, когда они функционируют на газовой смеси. Газовый блок управления исполняет аналогичную задачу в инжекторах.
Переключатель автомобильного топлива. Этот механизм обустраивают в салоне транспортного средства. Переключатели могут отличаться конструктивно. Некоторые варианты имеют подсветку, индикаторную шкалу, которая показывает, сколько в баллоне осталось газовой смеси.
Мультиклапан. Механизм располагается на горловине баллона. В его конструкции предусмотрены следующие клапана: скоростной, расходный, заправочный. Дополнительно мультиклапан оснащен заборной трубкой, измерителем уровня топливной смеси. Клапан скоростной при поломке трубопровода предупреждает газовую течь.
Венткамера. Этот компонент системы также расположен на горловине баллона. В коробку помещают мультиклапан. Основная функция этого элемента – отвод наружу газовых паров при возникновении в багажнике газовой течи.
Газовый баллон (специальная емкость для содержания сжиженного газа). Он может иметь торроидальную или цилиндрическую форму. Первый вариант предоставляет возможность размещать емкость с газом в нише, предназначенной для хранения запасного колеса. Согласно правилам техники безопасности при эксплуатации баллонов с газом емкость заполняется газовой смесью всего на 80% от ее максимальной вместимости.
Разбор деталей комплекта газобаллонного оборудования четвертого поколения: как выглядят детали устройства, зачем они нужны и как все работает
Принцип работы
Необходимо отметить, питание газовой смесью, исполнение всей газобаллонной системы предыдущих поколений значительно проще, чем конструкция бензиновой системы подачи топливной смеси.
Перевод транспортного средства для работы на газобаллонном оборудовании, его соответствующее переустройство выглядит таким образом. Предварительно в багажном, грузовом отделении, под днищем машины, на раме монтируют специальную емкость, предназначенную для заполнения газом. В двигательном отсеке (подкапотное пространство) устанавливают редуктор-испаритель, дополнительные устройства, функции которых связаны с подачей в мотор газовой смеси, и механизмы регулировки топлива.
Баллоны заправляются жидкой смесью пропана-бутана. Если давление соответствует атмосферному, топливо имеет газообразное состояние. Если давление выше атмосферного, газ преобразуется в жидкое топливо, которое при бытовых температурах может испаряться. Поэтому под сжиженный газ используются только герметичные емкости. Давление в них может составлять 2-16 атмосфер.
Газовые пары формируют давление, благодаря которому они подаются в газовый трубопровод повышенного давления. Заправка газового баллона и подача из него топлива в магистраль производится через мультиклапан. Для выполнения заправки дополнительно применяется специальное выносное приспособление.
Сжиженная газовая смесь направляется по трубопроводу и проходит через газовый клапан с фильтровальным элементом. Такая дополнительная фильтрация позволяет эффективнее очищать топливо от смолистых соединений, прочих примесей. Это устройство также предназначено для блокировки подачи газовой смеси при отключении зажигания, переключении рабочего режима двигателя на автомобильный бензин.
После фильтрации топливная смесь направляется в редуктор. Здесь давление газовой смеси падает до показателя, составляющего примерно 1 атмосферу. Снижение давления способствует испарению жидкой газовой смеси. При прохождении данного процесса редуктор активно охлаждается. Именно по данной причине его соединяют с системой охлаждения автомобильного двигателя. Подогретая охлаждающая жидкость в результате циркуляции по системе не дает редуктору обмерзать. В холодный период года рекомендуется производить запуск автомобильным бензином, а уже после предварительного прогрева двигателя стоит переводить его рабочий режим на газобаллонное оборудование. Данное требование предполагает выход мотора на рабочий температурный режим, а также подогрев охлаждающей жидкости до необходимой температуры.
После редуктора уже парообразный газ направляется в цилиндры мотора. В ГБ системе отсутствует деталь, схожая функционально с бензонасосом. Газовая смесь содержится в баллоне под определенным давлением, и поступает в редуктор автономно, дополнительная подкачка для этого не требуется. Благодаря этому система ГБО по конструкции значительно проще. А способность газа преобразовываться из жидкости в пар при изменении показателей температуры, давления еще больше сокращает количество элементов конструкции ГБО установок.
Специальный переключатель, установленный в автомобильном салоне, позволяет переключаться с бензина на газ и обратно. После выключения зажигания переключатель занимает нейтральное положение. Газобаллонное оборудование может быть наделено дополнительно функцией отключения подачи газовой смеси, если в автомобильном двигателе отсутствует искра.
Схема установки
- Емкость с газом (баллон)
- Мультиклапан
- Топливный трубопровод высокого давления
- Заправочное выносное приспособление
- Клапан для газа
- Редуктор-испаритель
- Дозатор топливной смеси
- Клапан для бензина
- Топливный переключатель
По схеме подачи топлива ГБ оборудование условно подразделяется на поколения. Например, рассмотрим ранние системы, проанализируем их рабочий алгоритм. Пропанобутановая смесь в сжиженном состоянии, содержащаяся под определенным давлением в специализированной емкости, подается в трубопровод повышенного давления через специальный мультиклапан, фиксирующий расход топлива. С помощью этого клапана и выносного заправочного приспособления производится заправка. Далее сжиженный газ по трубопроводу проходит через газовый клапан, дополнительно оснащенный фильтрующим элементом, где осуществляется его очистка от различных примесей, смолистых соединений. Этот механизм системы при выключенном зажигании, переключении рабочего режима двигателя на автобензин перекрывает подачу газовой смеси.
Далее по трубопроводу чистый газ перемещается на редуктор, где его давление уменьшается до атмосферного. В результате этой процедуры газовая смесь начинает интенсивно испаряться. В коллекторе работающего мотора образуется разряжение, что предоставляет возможность газовой смеси пройти по рукаву пониженного давления. Дальше газ направляется через дозатор в топливный смеситель, который размещен между дросселем, воздушным фильтром. На карбюраторных моторах может использоваться газовый штуцер.
Нужный вид топлива для работы двигателя включается топливным переключателем из автомобильного салона, который размещен на панели. При включении режима «газ» переключатель активизирует открытие газового клапана, одновременно перекрывается бензиновый клапан. При переключении рабочего режима автомобильного двигателя на бензин, соответственно перекрывается газовый клапан. Благодаря предусмотренной для переключателя подсветке всегда можно посмотреть, на каком топливе работает мотор.
Сертифицированный мультибрендовый центр по установке, обслуживанию и ремонту газового оборудования:
Доступ к сервису временно запрещён
С вашего IP-адреса одновременно поступает очень много запросов.
Такое поведение показалось подозрительным, поэтому мы временно закрыли доступ к сайту.
Возможно, на вашем устройстве есть программы, которые отправляют запросы без вашего ведома.
Что мне делать?
Напишите в службу поддержки через форму обратной связи.
Подробно опишите ситуацию — поможем разобраться, что случилось, и подскажем, как действовать дальше.