Установка газа на дизельный двигатель

• Главная
• Топливо
• …

Продолжаю раскрывать тему газообразного топлива, мы уже поговорили про метан и пропан, про поколения ГБО, но сегодня еще одна тема, которая только набирает обороты. Будем говорить про газификацию дизельного двигателя, да-да именно ГАЗ на дизель! Скажите – «это не возможно»! Вы просто не умеете его готовить! Расскажу все, начиная от принципа работы, заканчивая стоимостью оборудования, будет и видео, так что читаем (смотрим), будет интересно …

Собственно устанавливать газобаллонное оборудование (ГБО) или нет, это дело каждого, кстати не всегда это выгодно для личного пользования, легкового автомобиля (подробно здесь). Но для владельцев коммерческого транспорта, может принести ощутимую пользу. Конечно если вы скажем водитель на маршрутном такси, либо ездите с фургоном морозильником, накатываете по 300 – 600 километров в день для вас ГБО окупится уже после трех — четырех месяцев работы, а дальше только будет приносить прибыль. Ведь метан или пропан намного дешевле бензина или дизеля, примерно в два раза. А современные системы ГБО позволяют расходовать (почти) столько же газа сколько и жидкого топлива, разница в процентах.

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.

  Тягач Ивеко на газу

• Модернизация транспортного средства путём установки допоборудования, после чего появляется возможность использования двух видов топлива, солярки и газа, так называемая система Dual Fuel или газодизель. Это наиболее востребованный и экономически оправданный способ, не требует проводить безвозвратные изменения в системе. На одном лишь газу такой автомобиль работать не может.

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.

Грузовики с заводским газодизелем

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.

ГБО на дизеле — принцип работы

О том, как работает дизель на газе, стоит поговорить подробнее.

Принцип работы:

1. Газ поступает из баллона к газовому клапану.
2. Далее газ проходит очистку в фильтре клапана и проходит к редуктору.
3. Пропан испаряется, а метан расширяется.
4. Газ поступает в смесительную камеру перед форсунками.
5. Газ направляется в камеру сгорания. Смешивается с соляркой и воздухом, после — возгорается.

Электронный блок управления отвечает за подачу топлива, получая сигналы со штатных и дополнительно монтированных датчиков.

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.
  

Варианты оборудования для дизеля

Оборудование автомобиля под метан и пропан отличаются.

Дизель на метане подходит в основном для крупных ТС по причине затруднения в расположении баллонов. Легковушки чаще оборудуют под пропан, к тому же он жидкий, что упрощает его адаптацию на авто.

Два основных варианта такого переоснащения: полное и газодизель.

Полное переоборудование

Установка этого варианта используется при оборудовании авто под метан. Двигатель нуждается в серьезной переделке, после чего он сможет работать только на газе.

Возгорание метана происходит при температуре вдвое выше, чем это необходимо для солярки. Он нуждается в столь сильном сжатии, в противном случае, вообще не загорится.

Для исправной работы системы снижается степень сжатия и устанавливается система зажигания. Это актуально как для дизельного двигателя на пропане, так и на метане.

Полное переоборудование подразумевает также и монтаж металлической прокладки под головку. Свечи зажигания монтируются на места дизельных форсунок, а во впускной коллектор врезаются газовые штуцера.

После столь радикальных изменений вернуть мотор в первоначальное состояние будет трудно. Дизель больше не будет называться дизелем, так как на солярке он работать не сможет.

Монтаж газодизеля

Газодизель получил большое распространение. Это лучший вариант для работы на пропан-бутане. Двигатель сможет работать на солярке или на смеси газа и солярки. На чистом газе он работать не сможет.

Газ на дизельный двигатель не сильно отличается от монтажа обычного ГБО.

Принцип работы газодизеля:

1. Газ поступает в цилиндр на такте впуска.
2. Солярка впрыскивается в конце такта сжатия, после образования в цилиндре газо-воздушной смеси.
3. Все это воспламеняется.

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.

Газодизель на метане и на пропан-бутане

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.

Особенности дизеля

Дизельный двигатель имеет ряд особенностей работы, в отличие от бензинового.

Основные отличия касаются образования смеси и воспламенения:

1. Топливно-воздушная смесь образуется в цилиндрах.
2. Изначально в цилиндры подается воздух, потом впрыскивается солярка.
3. Солярка воспламеняется под действием температуры или давления сжатия.
4. Искра не нужна, так как здесь нет системы зажигания.

Конструкция дизеля может подразумевать: раздельную камеру сгорания и впрыск.

Считается, что топливное устройства дизельного двигателя сложнее, чем бензинового. Все потому, что дизелю требуется точная подача по времени, объему и давлению.

Чтобы облегчить холодный пуск, используются свечи накала. Они заранее согревают воздух в камере сгорания. Здесь может быть 2 насоса — высокого и низкого давления.

Все эти особенности указывают на сомнительную возможность установки ГБО на дизельный двигатель.

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.

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.

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.

Трактора на пропане и метане

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.