Дизель на метане принцип работы

Газодизель. Дизельный двигатель на газу

Дизельные двигатели при переводе для работы на газе в отличие от бензиновых требуют дополнительных условий обеспечения воспламенения газа в камере сгорания. Температура воспламенения метана (680 градусов) значительно превосходит температуру, при которой самостоятельно воспламеняется дизельное топливо в конце такта сжатия (280 градусов).

Поэтому для работы дизельных двигателей на газе необходим дополнительный источник воспламенения. Рудольф Дизель еще в 1898 году запатентовал способ воспламенения газового топлива дозой запального жидкого топлива, однако применять этот способ стали только с 1930 года, и только для стационарных узкорежимных двигателей.

Газодизельным процессом является такой способ сгорания дизельного топлива и природного газа одновременно, когда газовоздушная смесь воспламеняется принудительно от небольшой горящей дозы дизельного топлива. Газовоздушная смесь подается в цилиндры двигателя, где сжимается поршнем на такте сжатия, и в нужный момент топливный насос высокого давления (ТНВД) через форсунки впрыскивает запальную дозу дизельного топлива, которая самовоспламеняется и поджигает газовоздушную смесь.

В газодизельном режиме двигатель работает на двойном топливе — дизельном топливе и природном газе. По основному признаку — способу воспламенения газовоздушной смеси — газодизель относится к двигателям с принудительным воспламенением. Газодизельный двигатель имеет две взаимосвязанные системы питания : дизельную и газовую. Общим для этих двух систем является оригинальное газодизельное оборудование.

Заправка автомобиля газом

— Экономия до 75-80% дизельного топлива путем замещения его природным газом.— Увеличение суммарного запаса хода транспортного средства при использовании обоих видов топлива в 1,5-1,7 раза.— Снижение дымности отработавших газов дизеля в 2-4 раза.

Минимальное количество запального дизельного топлива определяется энергией, необходимой для воспламенения и полного сгорания газовоздушной смеси. Однако из-за меняющихся во времени режимов работы автомобильных двигателей и необходимости охлаждения форсунок доза запального дизельного топлива превышает теоретически необходимые 5-7 %. Практически запальная доза составляет от 15 до 50 % от полной подачи дизельного топлива.

Подача дизельного топлива при работе в режиме газодизеля отличается от дизельного режима. Для запуска двигателя и работы на минимальных оборотах холостого хода в камеру сгорания поступает только дизельное топливо. При увеличении частоты вращения и нагрузки в камеру сгорания поступают газовоздушная смесь и запальная доза дизельного топлива. С этого момента двигатель работает по газодизельному циклу.

Газодизельное оборудование предназначено для заправки, хранения, управления подачей и дозирования газа, образования газовоздушной смеси, ограничения цикловой подачи дизельного топлива до уровня запальной дозы и защиты дизеля от внештатных режимов работы. При этом сохраняется возможность быстрого перехода с газодизельного режима на дизельное топливо и обратно.

Система заправки, хранения газа и снижения его давления практически имеет одинаковый принцип работы и устройство с системой питания на метане, двухтопливных бензиновых двигателей с газобаллонным оборудованием.

Для заправки баллонов служит заправочный узел, вентиль наполнительный и баллонные вентили. На газовых баллонах установлены тройники баллона и вентили. Крестовина с манометром установлены на кронштейне узла высокого давления. Из баллонов газ по трубопроводам высокого давления подается к электромагнитному клапану, предварительно пройдя очистку в фильтре.

После открытия электромагнитного клапана газ подается к редуктору высокого давления и затем к редуктору низкого давления. Для подогрева к редуктору высокого давления подается жидкость от системы охлаждения двигателя.

Дизель на метане принцип работы

— Газовый смеситель. — Механизм установки запальной дозы дизельного топлива (МУЗД). — Дозатор газа для управления топливным насосом высокого давления и подачей газа.

— Дополнительное электрооборудование, которое обеспечивает необходимую информативность и защиту дизеля от нештатных режимов работы.

За последние два года дизельное топливо подорожало более чем в полтора раза. Неудивительно, что предприятия, эксплуатирующие грузовую технику и автобусы, проявляют большой интерес к ГБО (газобаллонному оборудованию) для дизельных двигателей. Данная технология уже получила в народе название газодизель (ГБО, предназначенное для дизельных двигателей).

https://www.youtube.com/watch?v=KwHU1HWf5iw

Газодизельная система питания двигателя — единственный эффективный способ снижения расходов на дизельное топливо. Недавно была разработана уникальная высокотехнологичная конструкция, обладающая высочайшим качеством и надежностью, предназначенная для переоборудования дизельных двигателей. Для работы в двухтопливном режиме: дизель-газ.

Наилучшие экономические показатели достигаются при использовании природного газа (метан), что позволяет снизить затраты на горючее в два раза!

Система распределенного впрыска газодизеля предназначена для переоборудования дизельных двигателей для работы в режиме двойного топлива — дизель-газ. При этом дизельное топливо используется как запальная доза для воспламенения смеси ввиду отсутствия на дизельных двигателях искровой системы зажигания.

Наилучшие экономические показатели достигаются при использовании в виде второго топлива сжатого природного газа (метан). Максимальный процент замещения при использовании метана составляет 85%, средний процент замещения — 70%. Высокий процент замещения и высокая эффективность работы достигаются за счет использования комбинированной технологии.

Благодаря оригинальному алгоритму, где применена система газодизель, в каждый момент времени работы двигателя происходит мониторинг нагрузки оборотов двигателя и данных, поступающих с собственных датчиков.

После обработки этих данных блок управления газодизелья выдает управляющие сигналы на форсунки газового впрыска, обеспечивая подачу газа в двигатель и на шаговый двигатель/электронный блок, ограничивающий подачу дизельного топлива.

Таким образом, поддерживается оптимальный топливный баланс, что в разы увеличивает эффективность работы по сравнению с аналогами, использующими жесткие ограничения ТНВД в комбинации с эжекторной системой подачи газа.

  • система распределенного впрыска газа (аналогичная бензиновой)
  • система, ограничивающая подачу топлива через топливный насос высокого давления (ТНВД)
Читать далее:  Тойота Фортунер 2020 2021: фото нового кузова, комплектации и цены

ГБО 4 поколения

ГБО 5 поколения

ГБО 6 поколения

ГБО 4 – оптимальный вариант для водителя, который стремится добиться от автомобиля экономичности без крупных вложений, потери мощности и риска для безопасности. Газобалонное оборудование успело преодолеть несколько эволюционных ступеней. Но именно четвертое поколение, несмотря на появление более технологичных аналогов, продолжает удерживать репутацию ГБО номер один.

Независимо от бренда-производителя, конструктивно все ГБО 4 поколения устроены одинаково. Электронный блок управления – основа системы – контролирует работу топливного механизма в зависимости от изменения динамики автомобиля. Редуктор необходим для трансформации горючего из жидкого состояния в газообразное.

Мультиклапан следит за количеством топлива при заправке, ограничивает заправку до максимально допустимых 80% баллона, регулирует подачу и перекрытие газа.

С помощью переключателя обеспечивается плавный переход на альтернативное топливо и автоотключение подачи газа при остановке двигателя, а при израсходовании газа – автоматическая смена типа используемого горючего.

– потеря мощности авто на газовом оборудовании четвертого поколения не превышает 2%;– конструкция системы универсальна – за счет компактности ГБО 4 установка таких систем может производиться на все современные автомобили;– газ сгорает полностью – тем самым продлевается срок эксплуатации автомобильных узлов без ремонта;– хлопки и посторонние шумы в процессе эксплуатации газобалонного оборудования четвертого поколения исключены.

– демократичная стоимость – по сравнению с усовершенствованными ГБО 5 и 6, на ГБО 4 поколения цена доступна каждому автовладельцу.

Компания “ГазТехноСервис” оказывает квалифицированную помощь по любым вопросам использования газобалонного автомобильного оборудования. Установка ГБО 4 поколения, профилактическое обслуживание и ремонт выполняются опытными специалистами. На весь спектр предоставляемых услуг и приборы имеются сертификаты соответствия.

 Цена ГБО 4 поколения 4 цилиндра 27 000…42 000 р.
6 цилиндров 45 000…60 000 р.
8 цилиндров 52 000…65 000 р.

ГБО 5 поколения

Дизель на метане принцип работы

ГБО 6 поколения

Page 3

Голландская компания Vialle была первопроходцем и разработчиком системы впрыска газа в жидком состоянии, представив систему Vialle LPi ещё в 1995 году.

Газодизельная система питания топливом для работы на газе автомобилей с дизельным двигателем, назначение, устройство, принцип и режимы работы

Выполнять перевод классического дизельного двигателя на газ можно только под конкретный вид альтернативного топлива. Одновременно использовать метан и пропан-бутан нельзя.

Метан позволит лучше экономить топливо, хотя на пропане установка обойдётся дешевле.

Переход на пропан позволяет использовать газ не более чем на 30-50% от общего объёма сжигаемого топлива. А доля метана может составлять до 80%. Учитываются такие характеристики:

  • скорость двигателя;
  • период года;
  • нагрузка на топливную систему;
  • рельеф дороги;
  • давление и температурные показатели газа;
  • наличие или отсутствие турбины.

Учитывая всё это и принцип работы, когда дизель оказывается на газу, можно сделать вывод, что метановые установки будут более предпочтительными.

На вопрос о том, можно ли перевести обычный дизель на газ, ответ будет утвердительным. Подобная переделка действительно возможна. Но ещё важно учитывать, для какого именно авто планируется такая модернизация.

Установка газобаллонного оборудования

В теории любой мотор, который работает на солярке, можно адаптировать под газобаллонное оборудование. Причём используемый штатный тип топливной системы ключевой роли не играет.

Затраты на переоборудование легковой машины закономерно меньше в сравнении с модернизацией грузовика или спецтехники. Но если машина проходит небольшие расстояния, тогда срок окупаемости оборудования может составить несколько лет. Поэтому в основном переоборудование, при котором дизель работает ещё и на газу, касается коммерческого транспорта.

Возможна ли установка газового оборудования на дизельном двигателе

Как понятно из названия, речь – о системах питания газом двигателей, работающих на дизельном топливе.Действительно, переоборудовать для работы на газовом топливе, неважно, метане (CNG) или пропане (LPG), можно не только бензиновый, но и дизельный двигатель как грузового, так и легкового автомобиля.

* Базовая цена без учета баллонной части и опций. Для крупнотоннажных автомобилей цена рассчитывается отдельно. Звоните.

Коммерческое предложение для дизелей с поддержкой от Газпрома.

Установка газового оборудования (метан) на дизельные автомобили.

Переоборудование дизеля на метан

Метан на ISUZU Bogdan

Конвертация МАЗ 6430 на метан

2 акции от Газпром Газомоторное Топливо для юридических лиц

Установка газа на авто

обзор переоборудованного на газодизель Mitsubishi L200/Triton)

Теория газодизеля

На сегодняшний день существует два принципиальных способа установки газового оборудования (ГБО) на дизель.

Первый – полное переоборудование на стопроцентное питание газом, для чего двигатель подвергается основательной модернизации. Так как октановое число метана, к примеру, достигает 120, то штатная степень сжатия дизельного двигателя для него слишком высока, и чтобы избежать детонации и, как следствие, быстрого разрушения агрегата, ее необходимо снизить до 12:1-14:1.

Кроме того, температура самовоспламенения газа составляет около 700 °С против 320-380°С у дизтоплива, потому воспламеняться от сжатия он не может и для его поджига цилиндры необходимо оснастить системой искрового зажигания, как на бензиновых моторах: Пример – газомоторная техника компании “РариТЭК” из Набережных Челнов на базе моделей КамАЗ.

Разумеется, обратной переделке под дизтопливо такой агрегат не подлежит.

Но есть и более простой и дешевый вариант установки ГБО на дизель, основанный на комбинированном режиме питания, собственно газодизель. Коротко о самом принципе работы на двойном топливе Dual Fuel, использовавшемся в свое время еще создателем дизельных двигателей Рудольфом Дизелем: основным здесь по-прежнему является дизельное, однако часть его замещается газом – метаном или пропаном.

Дизельное топливо при этом выполняет функцию поджига топливовоздушной смеси – ведь для воспламенения газа, напомним, необходим искровой или запальный разряд. Степень же замещения основного топлива дополнительным зависит от нагрузки на двигатель и, собственно, самой топливной аппаратуры – оригинальной дизельной и устанавливаемой газовой.

Читать далее:  Тормозная система ваз 2101 установка вакуума замена колодок инструкции с фото и видео

В настоящее время системы ведущих мировых производителей позволяют замещать до 50% дизтоплива в случае с метаном и до 30% – в случае с пропаном.

В остальном газодизельные системы мало отличаются от ГБО 4 поколения для бензиновых моторов. Отсюда и их основные преимущества.

1) Простота монтажа: комплекты оборудования универсальны, подходят для всех типов дизельных двигателей с электрооборудованием как 12V, так и 24V, включая самые современные, и не требуют разборки и модификации силового агрегата, а переход на исходный дизельный режим возможен в любой момент времени простым нажатием на кнопку переключателя в кабине водителя.

2) Увеличение КПД и ресурса. Добавка дозы газа повышает мощность и крутящий момент двигателя – с турбонаддувом рост показателей может достигать 30%. При этом двигатель работает заметно тише и эластичнее, а благодаря снижению нагрузки на систему подачи дизельного топлива увеличивается срок службы ее элементов, особенно в случае с непосредственным впрыском Common Rail, работающим с переменным высоким давлением в зависимости как раз от нагрузки.

3) Экономика и экология. Замещение части дизтоплива газом позволяет до 20% снизить стоимость эксплуатации автомобиля по отношению к стоимости эксплуатации его только на дизельном топливе. А изменение состава и существенное снижение объема отработавших газов улучшает экологические показатели двигателей, уменьшает токсичность и дымность выхлопа и содержание в нем твердых частиц (сажи) настолько, что позволяет отказаться от использования раствора мочевины на агрегатах, отвечающих нормам Евро-4 и Евро-5.

Выводы

Таким образом, модификация дизельного двигателя в газодизель позволяет одновременно решить следующие задачи:1. снизить расходы на 10-30%;2. увеличить мощность и крутящий момент на 20-30%;3. увеличить срок службы элементов системы подачи топлива (прежде всего систем Common Rail) и ресурс двигателя в целом;

4. снизить содержание СО, СН и твердых частиц в выхлопе.

И если для легковых дизелей с их небольшим аппетитом и относительно умеренными суточными и годовыми пробегами тема газодизеля – это скорее чисто академический интерес, то для интенсивно эксплуатирующихся грузовых автомобилей и магистральных тягачей, ежедневно покрывающих внушительные расстояния, установка газодизельного ГБО более чем оправдана с любой точки зрения. И с ростом цен на дизтопливо будет лишь прибавлять в актуальности.

  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.

Воспламенение топлива, в дизельном двигателе, происходит в камере сгорания за счёт впрыска его под давлением в сжатый воздух.

Преимущества перехода с дизеля на газ

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.
  • 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

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.

Переделать мотор на систему двойного топлива можно только под конкретный вид газа. Либо это будет метан, либо – пропан-бутановая смесь.

Подключение ГБО своими руками

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.

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.
Читать далее:  Что делать если дизель не заводится зимой

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.

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.

Преимущества и недостатки

Перед установкой ГБО на дизельные двигатели нужно объективно взглянуть на такое переоборудование.

Начнём с недостатков. Если дизель работает на газу, это может повлечь за собой следующие отрицательные моменты:

  • На установку системы и переоборудование ДВС требуется потратить достаточно много денег. Это дороже, чем аналогичное переоснащение бензинового ДВС.
  • Повышаются затраты по времени и деньгам на последующее обслуживание. Периодически придётся проводить настройку и регулировку. Ремонт системы дорогой при возникновении серьёзных неисправностей.
  • Для размещения дополнительных баллонов нужно искать место. Если это багажный отсек, внушительная часть полезного пространства в машине исчезнет.
  • Масса транспортного средства увеличивается. Но это может сказаться в основном на легковых авто. А на грузовиках и спецтехнике наличие газовой системы сильно не ощущается водителем.
  • Необходимость обязательного оформления такой переделки и внесения изменения в документацию на автомобиль. А такая процедура занимает достаточно много времени.
  • Отсутствие большого числа квалифицированных специалистов. Мастеров, способных переоборудовать машину под газ с дизеля, в стране не так много. Это повышает стоимость и может отразиться на конечном качестве работы.

Но есть и положительные моменты. Причём их достаточно много, они существенные и могут нивелировать все недостатки.

К преимуществам перехода с дизеля на газодизель относят такие пункты.

  1. Увеличивается КПД двигателя, повышается общий ресурс мотора. Параллельно мощность и крутящий момент не меняются. При определённых обстоятельствах характеристики можно улучшить на 5-25%.
  2. Возрастает срок службы топливной системы. Ресурс можно увеличить в 1,5-2 раза. Если на автомобиле предусмотрена система Common Rail, переход на газодизель положительно отразится на её ресурсе.
  3. Падают показатели вредных выбросов, дымность выхлопной системы снижается на автомобиле.
  4. Работа двигателя становится более мягкой. Наблюдаются положительные изменения в уровне шума.
  5. Снижается количество нагара и отложений внутри камеры сгорания, в цилиндрах. Также продлевается срок службы сажевого фильтра за счёт менее интенсивного загрязнения.
  6. Падают расходы на замену и покупку моторного масла. На газодизеле смазка служит дольше, нежели при работе просто на солярке.
  7. Если использовать двухтопливную систему, можно проехать большее количество километров без дозаправки.
  8. Вносить изменения и переделывать сам мотор не требуется.

Использовать такую систему или нет – выбор лично каждого.

Способы переоснащения

Выделяют 2 основных способа установки ГБО на дизельный мотор.

  • Полная переделка ДВС. Это позволяет полностью отказаться от солярки. Но изменения приходится вносить кардинальные. Тут требуется изменить степень сжатия, установить систему поджига, и пр. Суммарно это обойдётся минимум в 200 тысяч рублей. Параллельно у мотора упадут показатели мощности и крутящего момента.
  • Применение системы Dual Fuel. Это двухтопливная система, при которой в определённых пропорциях применяется солярка и газ. Модернизация стоит до 100 тысяч рублей.

Именно второй метод получил наибольшее распространение.

Покупка газодизеля от производителя

Также стоит определить, выгодно ли покупать газодизельный автомобиль с завода.

На заводе могут изначально поставить на авто газодизельный ДВС на основе метанового оборудования. Объективно это самый предпочтительный вариант.

Зато система максимально надёжная, сертифицированная, безопасная и эффективная. Это лучшее решение для достижения оптимальной мощности, экономии топлива и сохранения технических характеристик двигателя на высоком уровне.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
AutoJiza
Adblock
detector