Меню Рубрики

Давление в газовых установках в автомобилях

Переводим автомобиль на газ: сколько потратим и сколько сэкономим

Рост цен на бензин подталкивает многих к установке газобаллонного оборудования. Но прежде чем принимать такое решение, надо разложить по полкам экономические, технические и правовые аспекты, связанные с переводом автомобиля на газовое топливо.

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.
Читайте также:  Установка для шиномонтажа грузовых автомобилей

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.

источник

provincial-74 › Блог › Выбор газового оборудования Метан/Пропан LPG/CNG (система ГБО)

Здравствуйте, разговор пойдёт о том виде топлива, которое заменит бензин. Как Вы уже догадались — это газ. Но какой именно газ? Их ведь много разных.

Сегодня рассмотрим два самых популярных варианта газового оборудования доступных на рынке, работающих на пропан-бутановой смеси и метане.
Газовое оборудование, имеет сокращённую аббревиатуру (согласно наименованию газа): LPG и CNG соответственно.

Читайте также:  Установка джипиэс для грузового автомобиля

Введение.
Сначала познакомимся с этими газами поближе. Для этого я надёргал 5 основных таблиц из сети для того, чтобы можно было в деталях получить основные характеристики и свойства газов.

Критические параметры газов
Газы могут быть превращены в жидкое состояние при сжатии, если температура при этом не превышает определённого значения, характерного для каждого однородного газа. Температура, свыше которой данный газ не может быть сжижен никаким повышением давления, называется критической температурой. Давление, необходимое для сжижения газа при этой критической температуре, называется критическим давлением.

Упругость насыщенных паров
Упругостью насыщенных паров сжиженных газов называется давление, при котором жидкость находится в равновесном состоянии со своей газовой фазой. При таком состоянии двухфазной системы не происходит ни конденсации паров, ни испарения жидкости. Каждому компоненту СУГ при определённой температуре соответствует определённая упругость насыщенных паров, возрастающая с ростом температуры. Давление в таблице указано в МПа.

Зависимость плотности от температуры

Определения.
LPG (Liquified Petroleum Gas) – сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан). Наиболее распространенный вид топлива для легковых автомобилей, как коммерческого, так и частного использования. Получается как побочный продукт при переработки нефти.
CNG (Compressed Natural Gas) – сжатый природный газ (метан). Чаще всего встречается в автомобилях коммерческого назначения или у производителей заводского ГБО.

Тезисы для метанового оборудования (CNG):
1. Самый дешёвый и простой в добыче газ, поскольку не требует химической переработки. Требуется лишь очистка от твердого углерода и прочих примесей.
2. Необходимы толстостенные баллоны, выдерживающие очень не шуточное давление (до 200 бар).
3. Метан тяжело сжимается и не сжижается в доступных нам климатических условиях. Хранится в виде сжатой паровой фазы. Такое поведение метана накладывает на автовладельца повышенную потребность в заправочных объёмах, ниже Вы поймёте почему. Для коммерческого транспорта вполне подходит — закрепил на крыше ПАЗика штук пять-шесть баллонов по 60 литров + под днищем и поехал.
4. Экологичнее пропан-бутана по содержанию CO в выхлопных газах.

Тезисы для пропан-бутанового оборудования (LPG):
1. Пропан/бутан требует химического синтеза (получения) на предприятии (НПЗ), поэтому дороже метана.
2. Хранится при невысоком давлении в баллоне (до 16 бар).
3. Пропан-бутан отлично сжимается и, впоследствии, сжижается. Это положительно отражается на энерговооруженность авто при равном объёме с метаном.
4. Сжиженный газ LPG находится в равновесном состоянии с паровой фазой (при определённом давлении и температуре) и заполняет всё пространство баллона.
5. Баллоны заправляются не более чем на 80% от максимального объема, жидкой фазой, которая измеряется в литрах. Так делают в целях безопасности от воздействия повышенных температур.

Теперь самая интересная часть.
Сравним энерговооруженность бензиновой системы, LPG и CNG.
Для этого примем заправочную ёмкость равную 60 литрам (бензобак / баллон).
Стандартные условия: t=+20 °C, Ра=100 кПа
Низшая теплота сгорания метана: Qm = 36 МДж/м3
Низшая теплота сгорания пропана: Qp = 91 МДж/м3
Низшая теплота сгорания бутана: Qb = 119 МДж/м3
Низшая теплота сгорания бензина (АИ-98): Qv = 33 МДж/л
Плотность метана (паровой фазы): ρma = 0,668 кг/м3
Плотность пропана (паровой фазы): ρpa = 1,872 кг/м3
Плотность пропана (жидкой фазы): ρpl = 500 кг/м3
Плотность бутана (паровой фазы): ρba = 2,519 кг/м3
Плотность бутана (жидкой фазы): ρbl = 570 кг/м3
Плотность бензина: ρv = 750 кг/м3
Газовая постоянная метана: Rm = 519 Дж/(кг*К)
Газовая постоянная пропана: Rp = 189 Дж/(кг*К)
Газовая постоянная бутана: Rb =143 Дж/(кг*К)
Уравнение газа: P*V = m*R*T, где
P — давление, Па; V — объём, м3; m — масса, кг; R — газовая постоянная, Дж/(кг*°К); Т — температура, °C.

Пропан — кипит (преобразуется в горючий пар) при температуре -40 °C и выше, т.е. в наших условиях практически всегда переходит из жидкого состояния в газообразное.
Бутан — кипит при температуре -3 °C и выше. т.е. если Бутан охладить до -5 °C или еще сильнее, то он перестанет кипеть и превращаться в пар — останется в жидком виде и не будет создавать давление в газопроводе и кипеть.
Смесь — 50/50, соответственно будет испаряться при температуре примерно -21 °C. В нашей широте возможно использовать такой газ летом.
Смесь — 70/30, соответственно будет испаряться при температуре примерно -30 °C. В нашей широте возможно использовать такой газ зимой.

Бензин
энерговооружённость бака бензина: Wv = 33 Мдж/л * 60 л = 1980 МДж

Метан
масса сжатой паровой фазы в баллоне: mma = P*V/(R*T) = 200*10^5 Па * 0.06 м3 / ( 519 Дж/(кг*°К) * 293 °К) = 7,9 кг
плотность сжатой паровой фазы: Dma = 7,9 кг / 0,06 м3 = 131,7 кг/м3
отношение плотностей сжатой паровой фазы в баллоне и при стандартных условиях: Dma / ρma = 131,7 кг/м3 / 0,668 кг/м3 = 197
энерговооружённость баллона: Wma = 36 МДж/м3 * 0,06 м3 * 197 = 426 МДж (

Стоимость заправки 1 литра жидкого топлива
Бензин
Цена: 44 руб/л
Стоимость 1 МегаДжоуля: Sb = 44 руб/л / 33 МДж/л = 1,333 руб/МДж

Метан
Цена: 16 руб/м3
Стоимость 1 МегаДжоуля: Sm = 16 руб/м3 / 36 МДж/м3 = 0,444 руб/МДж

Пропан-Бутан (50/50)
Цена: 18 руб/л
Отношение плотностей жидкой и паровой фазы при стандартных условиях: ρpbl / ρpbv = 535 кг/м3 / 2,2 кг/м3 = 243,2
Из 1 литра жидкой фазы получится 243,2 литра паровой фазы: Vpbv = 0,2432 м3
Энергия этого объёма пара: Qpbv = 0,2432 м3 * 105 МДж/м3 = 25,534 МДж
Стоимость 1 МегаДжоуля: Spb = 18 руб/л / 25,534 МДж = 0,705 руб/МДж

Читайте также:  Установка дополнительных кнопок в автомобиль

Вывод: согласно расчёту, энергетическая стоимость пропан-бутанового топлива почти вдвое ниже бензина АИ-95.
А стоимость метана ровно в 3 раза ниже стоимости бензина АИ-95.
Цены взяты по Челябинску и округлены до рубля.

источник

Сообщества › Ремонт и Эксплуатация ГБО › Блог › Авто работает на БЕНЗИНЕ но при прогазовке давления газа в редукторе падает! Как так то?

SOS! Помогите, пожалуйста! Сил уже нет! Авто сходит с ума!
Когда авто работает на БЕНЗИНЕ при прогазовке давления газа в редукторе падает и после снова восстанавливается.
Как такое может быть?

Смотрите также

Комментарии 27

Это я так написал… чисто поржать. Правильный ответ у pnid читай…

Ты так и не смог объяснить мне,
почему при повышении давления по одну сторону мембраны,
по другую сторону давление падает,
несмотря на то, что объем уменьшается прогибающейся в ее сторону мембраной.
================
///Когда ты газуешь вакуум ослабевает и мембрана давит на газ ПОДНИМАЯ давление.///
Это ты писал?
Почему мембрана давит на газ ПОНИЖАЯ давление?

Спорить с тобой бесполезно, ты все время пытаешься вывернуться,
при этом ничего внятного не сказал.

И еще: в Аляске диафрагма при максимальных своих перемещениях вытесняет примерно 5 — 7 см^3 газа.
Обьем фильтра паровой фазы плюс объем его шланга и плюс сама рампа — это более 200 см^3.
Могут 7 кубиков газа, выдавленные в 200-кубовый объем, повысить его давление втрое?
Ведь ты именно так писал: когда ты газуешь вакуум ослабевает и мембрана давит на газ поднимая давление
Тем более что давление на самом деле не растет, а падает. Втрое.

Больше с тобой не спорю, ибо бесполезно.

А говоришь, что разбираешься в ГБО…
Еще раз: как такое возможно, что при УВЕЛИЧЕНИИ давления по одну сторону мембраны
УМЕНЬШАЕТСЯ давление газа по другую сторону?

В том примере про бутылку и шарик как происходит?
Увеличиваешь давление в бутылке и шарик становится больше?

По ссылке ничего нового для себя не увидел.

///изменяющийся вакуум перед мембраной — меняет значение давления на датчике при конечном объеме газа в системе и закрытых форсунках…///

Я тебя еще раз прошу объяснить,
почему при УВЕЛИЧЕНИИ давления воздуха по одну сторону мембраны
УМЕНЬШАЕТСЯ давление газа по другую сторону?
При конечном объеме газа и закрытых форсах.

Одна поправка:
почему-то когда давишь на педаль давление газа в программе падает,
хотя давление в коллекторе при этом растет (с -0.7 до 0; ну или с 0.3 до 1, кому как удобно).
А ты говоришь все наоборот…
Обоснуй.

Читал-читал комменты, и с грустью думал: неужели все так плохо?
Ни один, НИ ОДИН не смог правильно объяснить, несли какую-то чушь о мембранах…
И наконец пришел pnid и попробовал донести до народа как это все происходит.
И вместо того, чтобы прислушаться, закидали его какашками…

Для тех, кто хорошо ориентируется в абсолютных давлениях: читать значения в тройных скобках.
Для остальных: НЕ ЧИТАТЬ ЗНАЧЕНИЯ В ТРОЙНЫХ СКОБКАХ!

Допустим редуктор настроен на 1 кг/см^2 (дифф).
При работе его выходное давление все время меняется в зависимости от давления в коллекторе/ресивере.
Т.е. редуктор всегда поддерживает давление в рампе на 1 кг выше, чем давление в коллекторе.
При тапке в пол в коллекторе 0 ((( 1 абс.давл.))),
в рампе 0+1=1кг (((1абс + 1диф = 2абс))).
Программа показывает 1.
Теперь сбросили, работаем на ХХ.
В коллекторе -0,7 (((0,3абс))),
в рампе на 1 больше, -0,7 + 1 = 0,3 кг/см^2 (((0,3абс + 1диф = 1,3абс))).
В РАМПЕ 0,3 кг, А ПРОГРАММА ПОКАЗЫВАЕТ ВСЕ ТЕ ЖЕ 1кг.
Потому что программа показывает ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ давление, т.е. относительно коллектора, а не атмосферы.
И вычисляет она его очень просто: из давления в рампе вычитает давление в коллекторе.

Пример 1, ХХ:
0,3 — (-0,7) = 1
(((1,3абс — 0,3абс = 1диф)))

пример2, тапкавпол:
1 — 0 = 1
(((2абс — 1абс = 1диф)))

Теперь переключились на бенз, причем при работе на ХХ.
В рампе осталось давление 0,3 (((1,3абс))),
в коллекторе держится -0,7 (((0,3абс))),
программа показывает 0.3 — (-0.7) =1
(((1.3абс — 0.3абс = 1)))

А теперь тапкавпол!
В рампе так и осталось 0.3 (((1.3абс))),
в коллекторе стало 0 (((1абс))),
программа показывает 0.3 — 0 = 0.3
((( 1.3абс — 1абс = 0.3 )))

Вот все и встало на свои места!

Для тех, кто хорошо ориентируется в абсолютных давлениях: читать значения в тройных скобках.
Для остальных: НЕ ЧИТАТЬ ЗНАЧЕНИЯ В ТРОЙНЫХ СКОБКАХ!

Спасибо всем, кто дочитал текст до конца, осмыслил и сделал для себя выводы.
========================================

Для особо тугих: подключите к рампе (фильтру, редуктору — неважно) манометр и проделайте те же действия, что и на видео.
И вы увидите, что в программе давление газа значительно меняется, а на манометре — нет

источник