Меню Рубрики

После установки метана двигатель

Метан в моторе

МЕТАН В МОТОРЕ

Появление новых, более совершенных газовых топливных систем

и ощутимое ухудшение экологической ситуации в городах, где быстро растет автомобильный парк, заставляют многих водителей задуматься:

не стоит ли перевести свой автомобиль на газ? Свое мнение

высказывают инженеры Владимир ЗОЛОТНИЦКИЙ и Вячеслав МАМЕДОВ.

Для большинства определяющим фактором является разница в цене бензина и газа. Так, литр АИ-93 в разных районах страны стоит от 1800 до 2300 рублей, а газа — около 1000 рублей. Газ в два раза дешевле бензина. Нетрудно подсчитать окупаемость газовой установки на пропан-бутане (сжиженном нефтяном газе), взяв для примера автомобиль «Волга», затраты на переоборудование которого составляют 1,2–1,3 млн. рублей. При расходе топлива в городском цикле 13 л/100 км экономический эффект достигает 10 тыс. рублей с каждой сотни километров. Таким образом, переход на газ окупается через 12–15 тыс. км — и это без учета снижения затрат на масло и увеличения межремонтного пробега двигателя.

Дело в том, что отсутствие у газа растворяющих и смывающих свойств способствует увеличению срока службы моторного масла в 1,5–2 раза и снижению его расхода на 10–15%. Одновременно межремонтный пробег двигателя увеличивается в 1,5–2 раза. Улучшается и работа системы зажигания, срок службы свечей возрастает на 40%. Существенно снижается токсичность по окиси углерода (СО) — в 2–3 раза, окиси азота (NO) — в 1,2 раза, по углеводородам (СН) — в 1,3–1,9 раза. В топливной системе и камере сгорания не накапливаются смолистые отложения. Газ — это высококачественное топливо с октановым числом около 105. Поэтому детонационные стуки в двигателе устраняются полностью. Если автомобиль оборудован катализатором, его сохранность при работе на газе гарантируется. Снижается уровень шума на 2–3 дБ, а сам двигатель начинает работать мягче.

При этом следует учесть, что при переходе с бензина на газ на одних и тех же режимах работы мощность двигателя снижается. Причина этого — меньшее на 6–8% выделение газом теплоты на единицу объема горючей смеси, хотя единица массы газа выделяет больше тепла (газ пропан — 10972 ккал/кг; газ бутан — 10845 ккал/кг, бензин — 10500 ккал/кг), а также снижение коэффициента наполнения цилиндров.

Для двигателей используют два вида газового топлива: сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан) и сжатый природный газ (метан).

Наибольший пробег без дозаправки обеспечивает система на сжиженном газе — при одинаковом объеме баллонов примерно в 3 раза больше, чем на сжатом метане. И все-таки, благодаря последним разработкам наших специалистов можно предположить, что будущее — за установками, работающими на метане. В России — огромные запасы этого газа (40% мировых). Он существенно дешевле сжиженного пропан-бутана, получаемого из нефти. Кроме того, метан легче воздуха в 1,6 раза и в случае утечки моментально улетучивается. (Пропан-бутан тяжелее воздуха в 1,5–2 раза и при утечках может скапливаться в помещениях, образуя с воздухом взрывоопасную смесь.) Метан менее взрывоопасен: чтобы случился взрыв, его должно накопиться в 2,5 раза больше, чем пропана. Обращение с газом не опаснее, чем с бензином, но требует соблюдения иных правил.

Научно-производственная фирма «САГА» (Москва) и АО «ИНКАР» (Пермь) разработали и уже наладили выпуск автомобильной газовой топливной системы (АГТС) «САГА-7» для сжатого природного газа (СПГ) — метана. Она устанавливается как дополнительное оборудование на любые модели легковых, малотоннажных грузовых автомобилей и микроавтобусов отечественного и иностранного производства с рабочим объемом двигателя до 4 литров. Система выгодно отличается от подобных конструкторско-технологическими решениями и качеством изготовления (на авиационном заводе).

В зависимости от марки автомобиля, размеров и массы баллонов их можно установить один, два или три. На рисунке — схема установки, работающей на СПГ, с тремя баллонами высокого давления. Металлический корпус баллона покрыт армирующим слоем из стеклопластика, что повышает прочность и уменьшает массу. На внутренней поверхности — покрытие для защиты от коррозии. Запас газа в трех баллонах рассчитан примерно на 250 км.

Каждый баллон снабжен отдельным вентилем 28, который содержит скоростной клапан и разрывную (предохранительную) мембрану, по температуре страхующую баллон от разрушения при пожаре.

Все баллоны заполняют одновременно через заправочное устройство 31. В корпусе заправочного устройства размещены фильтр, заправочный вентиль и устройство блокировки 32 пуска двигателя, если шланг автомобильной газонаполнительной компрессорной станции (АГНКС) не отсоединен от заправочного устройства системы.

Баллоны соединены трубопроводами высокого давления, переходящими в газовую магистраль 26. Трубопроводы из нержавеющей стали, с заводской развальцовкой. Гайки и ниппели «авиационного» типа, выдерживают многократный демонтаж.

На автомобиле монтируют двухступенчатый редуктор-подогреватель низкого давления (РНД) 18 из комплекта «САГА-6» — такой же, как для сжиженного нефтяного газа (пропан-бутана). Для работы на сжатом газе в него ввернут дополнительный узел — редуктор высокого давления (РВД) 16, обладающий хорошей надежностью и малыми размерами. Он понижает давление с 20 до 0,4–0,6 МПа (с 200 до 4–6 кгс/см2). Обогревается РВД путем теплопередачи от РНД. Газовый смеситель 11 устанавливается внутри корпуса воздушного фильтра над карбюратором, предназначенным для подачи газа в двигатель и создания газовоздушной смеси.

Бензиновая система питания при установке АГТС содержит традиционные элементы: карбюратор 10, бензиновый электромагнитный клапан 9, фильтр тонкой очистки 8, бензонасос 7, бензопровод 6 и бензобак 5.

Газовая система питания включает в себя электромагнитный газовый клапан 22 на давление 20 МПа (200 кгс/см2) с фильтром и датчиком давления (количества газа) 23 в баллонах, который выдает сигнал на указатель количества бензина 1 приборного щитка автомобиля 2.

Штатный указатель 1 уровня бензина при работе на этом топливе показывает его количество в бензобаке, а при работе на газе — количество (давление) газа в баллонах.

В заправочном устройстве 31, вентиле баллона 28, газовом электромагнитном клапане 22, редукторе высокого давления 16 имеются каналы, по которым газ в случае утечки (через основные уплотнения) выводится по дренажным шлангам 30, 24 и 13 за пределы автомобиля. В дренажные шланги вмонтированы датчики утечки газа 29, 25 и 14.

Читайте также:  Установка защиты двигателя киа соул

Принципиальное отличие газобаллонной установки АГТС «САГА-7» от других в том, что утечка газа контролируется в дренажных шлангах (а не в салоне автомобиля или в гараже), при этом в кабине водителя срабатывает сигнализация, мигают светодиоды красного свечения, соответствующие датчикам в контролируемом дренажном шланге, где присутствует метан, прерывисто работает звуковая сигнализация. Герметичность аппаратуры после срабатывания сигнализации можно проверить переносным течеискателем газа или «старым испытанным методом» — мыльный раствор наносят на выход дренажного шланга, где датчик зафиксировал наличие метана, и по появлению мыльных пузырей судят о степени разгерметизации агрегата системы.

Электронное устройство 3 (обработки сигналов, поступающих от датчиков) обеспечивает: звуковую и световую сигнализацию об утечке и ее месте — в багажном отделении (заправочном устройстве, вентиле), редукторе высокого давления или в электромагнитном газовом клапане; изменение угла опережения зажигания при переходе с одного вида топлива на другой; сопряжение датчика давления газа в баллонах с указателем уровня бензина приборного щитка автомобиля; выключение электромагнитного газового клапана при остановке двигателя; блокировку пуска, если заправочный шланг АГНКС не отключен от заправочного устройства системы; переключение видов топлива. Автоматический встроенный контроль электронного устройства сигнализирует о его исправности.

При работе газобаллонной установки сжатый природный газ из баллонов 27 высокого давления через вентили 28 по магистральному трубопроводу 26 поступает в ЭМК 22 с фильтром. Здесь газ очищается от механических примесей и поступает в прогретый теплоносителем РВД 16, где давление газа понижается до величины, необходимой для работы РНД. Далее вся работа газобаллонной установки идет по той же схеме, что и для сжиженного газа.

Переход на питание двигателей метаном, особенно в крупных городах, поможет существенно улучшить атмосферу, сбережет деньги пользователей, а главное, сохранит здоровье тысячам россиян. Если заправка сжатым газом есть недалеко от маршрута ваших поездок, имеет смысл использовать его преимущества.

Хорошим примером этого служит Аргентина. В 1990 году парк автомобилей, работающих на газе, составлял лишь сотни единиц — сейчас 400 000 таких машин и 504 заправочных станции. Ежемесячный прирост близок к 4 000 машин. Стимулом к переводу автомобилей на газ служит разница в стоимости традиционного и газового топлива, что продиктовано заботой об окружающей среде, подкрепленной законом.

«Газель» с установкой АГТС «САГА-7».

Схема газовой топливной системы «САГА-7»: 1 — указатель количества бензина в баке и давления (количества) газа в баллонах; 2 — щиток приборов; 3 — электронное устройство;

4 — трехпозиционный переключатель вида топлива «бензин — нейтральное положение — газ»; 5 — бензобак;

6 — бензопровод; 7 — бензонасос;

8 — топливный фильтр тонкой очистки; 9 — бензиновый электромагнитный клапан; 10 — карбюратор; 11 — газовый смеситель; 12 — газопровод низкого давления; 13 — дренажный шланг редуктора высокого давления; 14 — датчик утечки газа; 15 — вакуумный шланг;

16 — редуктор высокого давления;

17 — трубопровод высокого давления; 18 — двухступенчатый редуктор-подогреватель низкого давления; 19 — катушка зажигания; 20 — распределитель зажигания; 21 — двигатель;

22 — газовый электромагнитный клапан; 23 — датчик давления газа; 24 — дренажный шланг газового электромагнитного клапана; 25 — датчик утечки газа; 26 — трубопровод высокого давления; 27 — баллон; 28 — вентиль баллона; 29 — датчик утечки газа;

30 — дренажный шланг; 31 — заправочное устройство; 32 — датчик блокировки пуска двигателя.

Размещение элементов АГТС в моторном отсеке.

Двухступенчатый редуктор низкого давления с редуктором высокого давления (на переднем плане — дренажный шланг).

источник

Добавим газа: переводим двигатель на метан

Два разных топлива

Как известно, для двигателей внутреннего сгорания применяются два вида газового топлива: сжиженный углеводородный (он же нефтяной) газ или СУГ, а также компримированный (т.е. сжатый) природный газ или КПГ. Первый представляет собой пропан-бутановую смесь, получаемую в качестве побочного продукта при нефтедобыче, а второй на 95% состоит из метана и содержится в природе в чистом виде.

Среди автовладельцев еще распространено мнение, что пропан-бутан для транспорта использовать удобнее, чем метан, однако на сегодняшний день это оказывается уже не более чем устаревшим предубеждением. Технический прогресс не стоит на месте, и сейчас газобаллонное оборудование для метана имеет немногим большую массу и размеры баллонов, чем пропан-бутановое ГБО. Цена метанового оснащения, правда, почти вдвое выше. Однако с учетом денежной компенсации, которую предлагает «Газпром нефть» (подробности чуть далее) есть возможность за ту же сумму, что попросят за пропановое ГБО, поставить оборудование для метана – и пользоваться всеми преимуществами езды на природном газе.

Экономия во всем

По отношению к бензину коэффициент расхода пропан-бутановой смеси составляет примерно 1.15 – 1.20, в то время как для метана он равен 1, т.е. расход получается таким же. При этом цена 1 куб. м метана оказывается примерно в 2,5 раза ниже, чем стоимость эквивалентного ему 1 литра бензина Аи-95.

Кроме прямой экономии на стоимости топлива, важным моментом при использовании метана выступает экономия на расходных материалах и текущем ремонте автомобиля. Среди всех прочих видов углеводородного топлива (пропан-бутан, бензин, дизтопливо) природный газ метан оказывается наиболее «дружелюбным» по отношению к двигателю. Октановое число метана равно 120, что выше, чем у любого бензина, благодаря чему природный газ сгорает равномерно и без детонаций. Нагарообразование в двигателе при использовании метана также минимально, поскольку, в отличие от всех других видов топлива, природный газ не имеет посторонних химических примесей.

Особенно явно все достоинства метана проявляются при эксплуатации автомобиля в городском цикле, с частой сменой нагрузок «малая-средняя», что как раз и является наиболее «вредным» для двигателя. Здесь использование метана позволяет максимально продлить (до 4 раз по сравнению с бензином) срок службы такой дорогостоящей детали, как каталитический нейтрализатор (плюс датчики кислорода), и в 2-3 раза срок службы столь типичных «расходников», какими являются свечи зажигания.

Читайте также:  Установка стационарного двигателя на казанку

Безопасность и экология

По взрыво- и пожаробезопасности метан превосходит все виды топлива, оказываясь куда более безопасным, чем дизель, бензин (!!) и еще более чем пропан-бутан. В отличие от бензина, метан не может разлиться и, испаряясь, создать взрывоопасные пары (что может происходить и при утечке тяжелого пропан-бутана). Современное метановое ГБО имеет надежную систему защиты, где блокируется утечка газа. При этом сам баллон имеет толщину стенки, рассчитанную на выдерживание давления в 200 кгс/см2, что не позволит произойти взрыву даже при серьезной аварии. Что касается безопасности для окружающей среды, автомобиль на метане уступает здесь разве что электромобилю. Благодаря своей чистоте и полноте сгорания, природный газ бережет не только двигатели, но и природу! О чем мы, сознательные граждане, тоже не должны забывать.

Второе питание

При установке ГБО расставаться навсегда с традиционным бензиновым «питанием» не придется – газобаллонное оборудование ставится параллельно штатной системе. Никаких глобальных технических переделок не потребуется – появятся только баллон и заправочный вентиль в багажном отделении, а в салоне будут установлены переключатель «газ-бензин» и датчик расхода топлива. Также, в зависимости от оборудования, такое переключение может быть реализовано автоматическим способом.

Цены на метановое ГБО низкими никогда не были, поскольку само оборудование является высокотехнологичным и достаточно высоким по себестоимости, а спрос на такое оснащение, позволяющее использовать недорогое топливо с неизменно стандартным качеством, также постоянно растет. Но сейчас есть возможность за установку метанового оборудования заплатить значительно меньше среднерыночной стоимости!

Вариант!

«Газпром нефть» продолжает свою «европейскую» акцию, которая сейчас проводится на территории Санкт-Петербурга и Ленобласти, а также Новгородской, Смоленской и Тверской областей. В рамках этого проекта, каждому автовладельцу предоставляется скидка в 26 тысяч рублей на установку ГБО плюс выдается карта с балансом в 4 тысячи рублей, которые он может расходовать на заправку своего автомобиля на метановых станциях «Газпром нефть». Их число, кстати, в 2014 году будет увеличиваться – в частности, появятся новые станции в Северо-Западном регионе.

Воспользовавшись акцией, можно получить существенную экономию уже на самом первом этапе – установке ГБО. Например, для владельца Renault Logan дооборудование машины метановым ГБО обойдется примерно в 27 500 рублей, в то время как без компенсации эта сумма составила бы 53 500 рублей. Время установки оборудования займет от нескольких часов до двух дней. При этом есть выбор ГБО от различных производителей – отечественных и зарубежных, что также дает возможность сэкономить и позволяет установить более дорогое и высококлассное оснащение.

В зависимости от производителя, на установленное оборудование действует гарантия от 1 года до 2-х лет, сам же срок службы ГБО неограничен. С техосмотром и выездом на автомобиле за границу также не возникает проблем: достаточно только проходить плановые испытания баллонов в автосервисе – один раз в пять лет для металлических баллонов и раз в три года для композитных.

источник

Что нужно знать о ГБО на метане в 2020 году

Перед установкой газобаллонного оборудования (ГБО) у большинства автомобилистов возникают вопросы, какую же установку себе поставить, на каком топливе, какое поколение подойдет больше и что будет выгоднее. Постараемся разобраться, насколько целесообразна установка ГБО на метане, рассмотрим все типы совместимых с данным газом установок и выделим их плюсы и минусы.

Представление о газовой установке на авто

Учитывая тот факт, что для двигателя внутреннего сгорания подходит не только жидкое топливо, были придуманы установки, использующие в качестве горючего газ. Придуманы они были прежде всего для экономии денег на заправке, так как газ дешевле, хотя есть мнение, что жидкие горючие смеси все же немного “полезнее” для мотора. Тем не менее ГБО обрело большую популярность и, по мнению многих специалистов, совсем не вредит двигателю, а ,наоборот, увеличивает его ресурс.

Сейчас есть шесть поколений такого оборудования, и четыре из них могут работать на разных газах. Несмотря на все разнообразие, общий принцип работы у них один. Из баллона газ под высоким давлением по магистрали поступает в клапан-фильтр, где очищается от примесей. Затем идет в редуктор, давление приходит в рабочую норму, после чего через регулировочный клапан топливо попадает в смеситель, а затем – в двигатель. Но это общая схема, которая не учитывает много важных компонентов, а лишь показывает принцип работы установки.

Варианты топлива для ГБО

Существует всего два вида топлива, которое можно использовать в газовых установках, – метан и пропан. Причем последний чаще всего встречается с примесью бутана в разных пропорциях. Устанавливаемое оборудование имеет поправки в конструкции в зависимости от заправляемого топлива, поэтому заправлять одно и то же ГБО различными газами невозможно. Так как характеристики у газов разные, вам нужно будет подобрать наиболее подходящий вариант для своих целей.

Узнайте, что лучше выбрать для своего автомобиля – метан или пропан.

Поколения ГБО, работающие на метане

Данный газ используется начиная с самых первых поколений ГБО. Более того, для ранних версий установок он подходит даже лучше. Объясняется это тем, что оборудование на метане в основном используется на грузовых автомобилях, многие из которых имеют карбюраторные или моноинжекторные моторы. Для них подходит ГБО 1 или 2 поколения соответственно.

Начиная с третьего поколения, газовое оборудование автомобиля на метане получило существенный прирост электроники и немного автоматизировалось. На системах такого типа впрыск газа осуществляется под управлением электронного блока. Это позволяет более точно настроить подачу топлива через дозатор-распределитель. Кроме того, существенным отличием стал эмулятор форсунок, который заменил бензоклапан. Такое решение позволит прекратить подачу бензина, создавая лишь видимость работы бензиновых форсунок, чтобы бортовой компьютер не дал сбой.

Читайте также:  Типы двигателей для силовых установок

Четвертое поколение ГБО для авто на метане стало еще более совершенным. В нем появились специальные газовые форсунки и более совершенный электронный блок управления. В системах такого типа газ уже подается немного другим образом: поступает сразу в коллектор через электромагнитные форсунки. Но агрегатное состояние газа не меняется, лишь давление. Поэтому такие установки все еще могут работать на метане.

Начиная с пятого поколения оборудования, принцип подачи газа кардинально меняется. Теперь топливо из баллона в коллектор должно поступать не в газообразном состоянии, как раньше, а в жидком. Это противоречит физике метана, который ни при каких давлениях свыше -80 градусов жидким быть не может. Соответственно, установки 5 версии и выше могут работать лишь на пропане.

Особенности метановых установок

Как и любой другой вид горючего, метан имеет свои отличительные черты. Это природный газ, который почти не требует фильтрации. При сгорании он не выделяет почти никаких вредных веществ и считается экологически чистым. Установки с использованием данного газа почти во всем идентичны пропановым, за исключением некоторых деталей:

Есть и особенности относительно того, как авто на метане будет вести себя на дороге. Обычно прослеживается спад мощности мотора и увеличения веса, что, соответственно, скажется на разгоне, маневренности и торможении. Уменьшится и полезное пространство в багажнике, если речь идет не о грузовом автомобиле или минивэне, конечно. Это уже произойдет из-за особенностей баллонов.

Пройдите социологический опрос!

Особенности баллонов

Из-за высокого давления, при котором должен хранится метан, баллоны для него должны быть особенно прочными. От этого они становятся весьма увесистыми и занимают много места. Всего есть три типа баллонов для этого газа. Они отличаются весом, количеством занимаемого места и ценой. Приведем примеры от самого дорогого до бюджетного варианта:

  • Металлопластиковый (по краям металл, но по центру идет намотка из композитных материалов, для которой стачивается отверстие в форме конуса).

  • Металлический (цельнометаллический баллон с толстыми стенками).

Первые два типа имеют срок службы не больше 15 лет, а последний – не более 20. Композитные и полукомпозитные баллоны могут быть разных размеров и форм, в зависимости от объема. В то время, как металлические для увеличения вмещаемого топлива чаще всего устанавливаются связками в металлическую раму, что еще больше отягощает и без того нелегкую конструкцию. Хотя возможны исключения, которые будут стоить дороже.

Именно из-за веса и габаритов легковой автомобиль на метане встретить можно не так часто, как грузовой. Ведь, чтобы уменьшить вес и объем устанавливаемого оборудования, понадобится потратить немалую сумму, что сулит долговременную окупаемость, несмотря на дешевизну газа. В противном случае вы отказываетесь от багажника.

Как устанавливается ГБО на метане

Перед установкой нужно провести некоторые подготовительные работы. Прежде всего отсоедините аккумулятор. Затем проводится демонтаж впускного коллектора. После чего можно установить газовое метановое оборудование на автомобиль. Для этого:

  1. На впускном коллекторе устанавливаются газовые сопла.
  2. Сопла соединяются с газовыми шлангами и надежно затягиваются в месте крепления.
  3. Коллектор устанавливается обратно, на свое место.
  4. К дроссельному клапану, прямо в корпус, устанавливается сопло (подобно тому, как это было с коллектором).
  5. Устанавливается и соединяется редуктор с фильтром.
  6. На редукторе устанавливается манометр для измерения давления.
  7. Если в ГБО есть электрический блок управления – его нужно установить в максимально сухое и защищенное место.

На этом сложности с установкой заканчиваются, так как модифицировать в деталях авто больше ничего не понадобится. Но, чтобы установка ГБО на метане была окончена, понадобится еще сварить металлический каркас для баллонов и разместить его в подходящем месте. Это может быть:

  • грузовой отсек;
  • багажник;
  • пространство между кабиной и кузовом или даже между осями колес под автомобилем.

Стоимость установки

Четко определить расценки на установку невозможно. Следует учесть разную стоимость деталей, поколение ГБО, мощность двигателя, размер и тип баллонов, стоимости обслуживания на СТО и множества других параметров. Но даже при минимальных запросах перевод авто на метан обойдется дороже, чем на пропан. Это обусловлено не только стоимостью оборудования, но и большим количеством необходимых разрешений.

Но окупаемость у данного оборудования все же выше, чем у пропанового. Особенно если оно устанавливается на коммерческие или общественные автомобили, которые больше ездят, чем простаивают.

Немного дороже обойдется установка метана на легковое авто, ведь в нем немного места в багажнике, небольшой клиренс и грузоподъемность. Следовательно, нужно выбирать баллоны из легких композитных материалов, которые дороже и быстрее изнашиваются.

Преимущества ГБО на метане

Есть достаточно много аргументов, чтобы перейти именно на метановые установки. Среди основных:

  • Снижение шума работы двигателя.
  • Высокая экономия топлива.
  • Экологичность.
  • Природный газ не требует почти никакой фильтрации.

Недостатки

Несмотря на то что недостатков больше и они существенные, метан для авто популярен, хотя и в узком кругу. Его главными недостатками являются:

  • Громоздкость и вес баллонов.
  • Небольшой запас хода, учитывая размеры баллонов.
  • Стоимость оборудования ввиду потребности компонентов, работающих с большим давлением.
  • Заметная потеря динамики и мощности.
  • Уменьшение ресурса работы клапанов.

Стоит ли переходить

Как и любой вид специализированного оборудования, ГБО, работающее на метане, имеет свой потребительский круг. В основном это владельцы транспортных компаний, автопарков или автомобилей, которые ездят часто и подолгу, но в пределах одного города (например, такси). В таких случаях установка является необходимостью, так как поможет существенно сэкономить деньги. Но это не значит, что вы не имеете права установить метановое оборудования на свое авто. Просто окупаться оно будет дольше, да и заправку найти сложнее.

Переход на ГБО – пропан или метан. Опыт использования: видео

Практикующий юрист с 10 летним стажем. Специализации: уголовное право, страховое право, административные правонарушения.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector