Газобаллонное оборудование

Плоды технического прогресса и достижения ученых оптимизируют жизнь, делая окружающие вещи комфортными, безопасными и экономичными. Наука с размахом шагнула, оставив человечеству компьютеры, роботов и удивляющее характеристиками и способностями оборудование. Автомобильная сфера – не исключение. Электромобили, автомобили, работающие на воде, – это не сюжет из фантастической книги, а сегодняшний день. Сторонники борьбы за экологию помогают окружающей среде, используя безопасное топливо. Не остаются в стороне и люди, которые стремятся сократить потребление бензина. Одни делают это, желая помочь природе, а другие-сэкономить семейный бюджет. Для решения такой проблемы придумали альтернативное газовое топливо. Поэтому сегодня пользуется большим спросом газобаллонное оборудование (ГБО).

Газобаллонное оборудование

ГБО транспортного средства– это механизм, состоящий из элементов и приспособлений, которые хранят и подают в двигатель в процессе топливо, преобразованное в газообразное состояние. К такому топливу относят смесь пропана и бутана, а также метан. Хранится такое топливо в баллонах, размещающихся либо в багажнике, либо под задним бампером транспортного средства.

ГБО классифицируется по поколениям. Выделяют 6 поколений газобаллонного оборудования.

ГБО 1 поколения – механизмы с вакуумным управлением. Устанавливаются на бензиновые карбюраторные автомобили.

ГБО 2 поколения – механизмы с электронным дозирующим прибором, функционирующим по типу обратной связи с лямбда-зондом или датчиком содержания кислорода. Устанавливаются на автомобили с ДВС с инжектором и каталитическим нейтрализатором.

ГБО 3 поколения – механизмы с распределённым впрыском газа (при помощи дозатора-распылителя). Газ подается во впускной коллектор при помощи механических форсунок. Управление производится с помощью электронного блока (ЭБУ).

ГБО 4 поколения – механизмы с электромагнитными форсунками с распределенным последовательным впрыском. Управляются усовершенствованными ЭБУ. Характерные особенности ГБО 4 поколения будут рассмотрены детально ниже.

ГБО 5 поколения – во впускной коллектор газ поступает в жидком состоянии. В этом поколении газобаллонного оборудования устанавливается насос, подающий жидкий газ на газовые форсунки.

ГБО 6 поколения – аналогичное 5 поколению оборудование, но газовые форсунки здесь уже отсутствуют.

Стандартными компонентами газобаллонного оборудования выступают:

редуктор-испаритель;
емкость для хранения топлива (баллон);
мультиклапан;
электромагнитный клапан;
форсунки (кроме ГБО 6 поколения);
газовый клапан;
магистрали высокого давления;
трубопроводы низкого давления.

Не последнюю роль в этом сложном механизме играют форсунки, особенности которых будут рассмотрены ниже.

Стандартно, независимо от актуальности, выделяются следующие типы форсунок:

Механические. Распыление топлива происходит при достижении конкретных значений давления. Время распыления определяется пружиной. Двухпружинные форсунки считаются точными. Топливо в них подается двухступенчатым образом.
Электромагнитные. Распространенный тип форсунок. Здесь процессом управляет электронный контроллер. После подачи сигнала срабатывает магнит. Частью этого механизма выступает и пружина, которая отвечает за закрытие сопл. Достоинством таких форсунок считают контроль впрыска.
Пьезоэлектрические. Здесь главным преимуществом выступает скорость работы. С помощью такой форсунки топливо подается порционно. Работу иглы распылителя контролирует керамический пьезоэлемент. Во время подачи тока происходит быстро расширение этого элемента. Такие форсунки оснащают турбированные двигатели. Там топливо подается под давлением до 2000 Бар.
Электрогидравлические. В пространствах над и под иглой форсунки давление уравнивается. Если давление над иглой падает, происходит движение вверх, форсунка открывается.
Насос-форсунки. Представляют собой пьезоэлектрические или электромагнитные форсунки, которые снабжены насосом. Распредвал автомобиля гарантирует и контролирует работу. Такие форсунки решают проблему наличия ТНВД. Кроме того, такие форсунки увеличивают КПД мотора, уменьшая расход топлива и меняя состав выхлопа в менее агрессивную сторону.

По скорости срабатывания выделяют быстродействующие (скоростные) и обычные форсунки. Мощность газобаллонного оборудования и экономичность расхода пропана или метана зависят от скорости срабатывания инжекторов. Автомобили с мощным двигателем оснащаются быстродействующими форсунками. В транспортных средствах с двигателями 1,5 л и менее применяются обычные инжекторы.

Характеристики быстродействующих форсунок:

сопротивление катушки -1,9 Ом;
скорость срабатывания инжектора — 2 м/с;
давление — до 4,5 Бар.

Характеристики нескоростных инжекторов:

сопротивление катушки — 3 Ом;
давление- до 3 Бар;
рабочее давление — 0,5-2 Бар.

Сегодня самыми популярными считают ГБО 4, 5 и 6 поколений.

Газобаллонное оборудование 4 поколения

Лидирующие позиции занимает ГБО 4 поколения. Главное преимущество этого оборудования заключается в том, что механизм не функционирует параллельно штатной системе автомобиля, а подключается к ней. Кроме того, за дозировку подачи газа отвечают электромагнитные форсунки, а не дозатор-распределитель, как это было в прошлых поколениях ГБО.

Этот механизм включает в себя:

газовый баллон;
мультиклапан;
магистрали;
редуктор;
ЭБУ;
рампу с электромагнитными форсунками, количество которых зависит от количества цилиндров в двигателе;
кнопку переключения «газ-бензин»;
газовые фильтры;
датчики температуры;
датчики давления газа.

Принцип работы ГБО 4 поколения

Эбу подключается в разрыв к бензиновым форсункам. Поступающий от блока к форсункам сигнал считывается блоком управления газовой системой. После этого рассчитывается количество газа, которое требуется для подачи в цилиндр. Затем передается импульс газовой рампе, где давление газа держится в пределах тех значений, которые были получены от редуктора. После поступления сигнала на рампу электромагнитная форсунка открывает клапан, предоставляя газу вход во впускной коллектор. Аналогичный сигнал закрывает клапан форсунки, гарантируя точность подачи топлива. Как итог – штатный ЭБУ управляет топливной системой. Роль блока управления –преобразование сигнала штатного блока, необходимого для корректного функционирования двигателя на газе.

Среди преимуществ ГБО 4 поколения выделяют:

экономичный расход газа;
минимальная потеря мощности двигателя. В устаревших моделях ГБО потеря мощности двигателя составляла 30%. При использовании вариатора угла опережения зажигания такие потери сводятся к нулю;
нормы токсичности топлива в ГБО 4 соответствуют стандартам Евро-2, Евро-3, Евро-4;
отсутствие хлопков при работе ГБО;
стоимость оборудования.

Несмотря на весомые преимущества, ГБО 4 поколения имеет характерные недостатки:

незначительное падение полезной мощности;
увеличенное потребление бензина.

Газобаллонное оборудование 5 поколения

Со временем пришло осознание того, что редуктор-испаритель не занимает главное место в газобаллонных механизмах. Для ликвидации этого элемента были предприняты попытки модернизировать ГБО. Возникала новая трудность. При преобразовании пропаново-бутановой смеси из жидкого состояния в газообразное требовались иные методы.

Среди возникших особенностей работы нового ГБО выделяли:

падение мощности при работе на газе;
обязательное ТО по замене фильтров и чистке редуктора;
периодические диагностика и замена элементов редуктора (мембран и РТИ);
снижение нагрузки на клапаны потребовало установки дополнительного механизма — вариатора угла опережения зажигания.

ГБО 5 поколения отличаются от предшественников следующими характеристиками:

двигатель запускается сразу на газе. Предварительный прогрев на бензине не нужен;
отсутствует редуктор-испаритель;
бутано-пропановая смесь используется в жидком состоянии;
разработана возвратная магистраль. Лишнее топливо, не впрыснутое инжектором, попадает в газовый баллон;
в водительскую дверь встраивается датчик управления газовым насосом. При открытии автомобиля насос запускается, нагнетая газовую смесь;
устанавливается газовый насос, создающий давление бутано-пропановой смеси в жидком состоянии.

Механизм работы ГБО 5 поколения отличается от ГБО 4 поколения.

Когда водительская дверь открывается, сигнал подается на ЭБУ. Происходит запуск теста газового насоса. Если неполадок нет, газовый насос забирает часть жидкой бутаново-пропановой смеси, пропуская через фильтр. После этого происходит нагнетание давления газа и подготовка к штатному запуску. Если в двери отсутствует этот датчик, то, чтобы снизить риски износа двигателя, рекомендуется запускать работу автомобиля на бензине. После этого водитель поворачивает ключ зажигания, давая сигнал о запуске работы. Затем газовый блок управления прекращает подачу бензина в бензиновые форсунки и открывает проток в газовых форсунках. После этого смесь пропана и бутана впрыскивается в двигатель. В конце цикла газовая форсунка закрывается и излишки смеси возвращаются по обратной магистрали в газовый баллон. В этом случае перегрев форсунок исключен.

Преимущества ГБО 5 поколения:

штатный запуск на пропано-бутановой смеси;
работа без бензина;
отсутствие редуктора-испарителя, требовавшего проведения ТО;
минимальные риски поломки при использовании высококачественного топлива;
полное сгорание газовой смеси — повышается мощность автомобиля, уменьшается расход газа, снижается выброс вредных составляющих в окружающую среду;
используются быстродействующие форсунки. В таком случае срок службы двигателя увеличивается.
применяется армированный пластик, выдерживающий давление в десятки раз больше рабочего и не теряющий свойств со временем.

К недостаткам ГБО 5 поколения относят:

качество пропаново-бутановой смеси. Смесь сомнительного качества приводит к сбоям в работе механизма;
цена. Стоимость покупки и установки ГБО 5 поколения в разы выше, чем ГБО 4 поколения. Окупится покупка такого оборудования через 5 лет, в то время как стоимость ГБО 4 поколения окупается через год. Стоимость установки ГБО 5 поколения пропорциональна количеству цилиндров в двигателе;
трудности в техобслуживании.

Газобаллонное оборудование 6 поколения

ГБО 6 поколения значительно не отличается от предшественника. Это по-прежнему монотопливное оборудование с отсутствием редуктора и фильтров.

ГБО 6 поколения включает в себя:

баллон с топливом;
заправочное устройство;
топливный насос, подающий газ к форсункам;
бортовой компьютер);
кнопка-переключатель режима пропан-бензин.

Газовые форсунки в ГБО 6 поколения отсутствуют.

Сгорание топлива происходит внутри двигателя, топливо не смешивается с воздухом. Весомым преимуществом этого поколения ГБО считают равную мощность на газе и на бензине. Кроме того, ГБО 6 поколения нуждается в нечастом ТО и диагностике.

Среди недостатков выделяют:

цену на монтаж и техобслуживание;
невозможность работы на метане.

Спрос на ГБО 6 поколения низок, так как покупка и установка такого оборудования стоит далеко за 500 тысяч рублей (по информации за 2018-2010 гг.).

Подбор газобаллонного оборудования

Для того, чтобы определиться с выбором, какое ГБО подходит автолюбителю и машине, рекомендуется провести беседу с профессионалами. Важно помнить, что даже дорогое оборудование способно получить неисправности, если не соблюдать нормы установки. При выборе ГБО автолюбители отталкиваются либо от комплектующих, либо от марки производителей. В первом случае происходит самостоятельный подбор компонентов ГБО. Не часто этот выбор становится верным и подходящим для той или иной машины. Приходится прибегать к помощи профессионалов. Если выбирать покупку готового комплекта от производителя, то такой выбор становится далеко не бюджетным вариантом. Поэтому такую работу рекомендуется доверить людям, знающим толк в технических характеристиках и марках компонентов ГБО.

Среди популярных марок ГБО выделяют:

Valtek Type 30. Пользуются спросом среди установщиков. Здесь форсунки податливы в ТО, ремонтопригодны, не страдают от качества топлива. Считаются доступным бюджетным вариантом. Среди недостатков выделяют неточности — такое слабое место легко устраняется правильной калибровкой и регулировкой ГБО. Этот механизм приняли в качестве прототипа производители Alex, Mimgas и Rail.

Valtek Type 34. Здесь форсунки не ремонтопригодны и малоресурсны. Через 50 тыс. км рекомендуется заменять эти комплектующие.

OMVL. У этих форсунок точность дозировки топлива выше. Сделаны эти инжекторы из пластика – разрешается использование форсунок с электроникой, невзирая на температуру.

Barracuda. Эти форсунки характеризуются точностью и надежностью, не требуют калибровки. Срок эксплуатации этих инжекторов продолжительнее, чем у конкурентов.

Keihin. Это лидеры спроса – точные и температуронезависимые. Работают на топливе даже сомнительного качества. Недостаток — стоимость этих форсунок в разы выше, чем у других производителей.

Hana. Форсунки Hana идентичны инжекторам компании Keihin по характеристикам. Стоимость этих форсунок ниже по сравнению с прототипом.

Техническое обслуживание газобаллонного оборудования

Монтажом, диагностикой ГБО и устранениями неполадок в оборудовании такого типа в праве заниматься только авторизованные сервисные центры. Мастера-самоучки способны навредить не только ГБО и автомобилю, но и подвергнуть опасности жизнь автолюбителей.

Например, часто возникают проблемы с самыми загруженными элементами ГБО — форсунками. Среди таких неполадок встречаются:

износ или засор. С течением времени диагностируется выработка посадочного места штока;
троение — как следствие упомянутой выше неисправности. Наблюдаются перебои в функционировании двигателя, дергания и потеря мощности.

Также возникают проблемы с редуктором:

снижается уровень охлаждающей жидкости;
частый холодный запуск на газе. Корпус редуктора не нагревается, что ведет к некорректному переходу пропана-бутана в паровую фазу;
термонагрузка на клапаны. Возникает, когда производительность редуктора не совпадает с мощностью мотора — уменьшается количество газа и беднеет смесь.

Нередки неисправности и в штатном электрооборудовании и газовой электропроводке:

выход из строя МAP-датчика (датчика абсолютного давления) – на ЭБУ не поступают импульсы о наличии, температуры и давлении газа. Как итог- автомобиль переключается на бензиновый режим;
разрывы и замыкания – как результат некорректного монтажа.

Распространенный признак неполадок в системе зажигания:

дергания при наборе скорости. При переходе на бензин неисправность устраняется, при возвращении на газовый режим — возникает вновь. Вызывается нарушением функционирования катушек зажигания и свечей.

Сервисные центры проводят следующие меры профилактики и устранения неисправностей в ГБО:

проверяют форсунки на стенде специальной жидкостью для тестирования;
промывают форсунки жидкостью для очистки (при серьезных загрязнениях очищаются в ультразвуковой ванне);
с помощью мультиметра замеряют сопротивление форсунок (для диагностики и устранения возможных перебоев в работе двигателя и ГБО);
проверяют баланс впрыска по форсункам;
заменяют изношенные и поврежденные патрубки;
заменяют резиновые прокладки;
проверяют герметичность механизмов;
заменяют форсунки (с сильными неисправностями и не ремонтопригодные);
заменяют фильтры;
заменяют редукторы при наличии серьезных проблем;
заменяют клапаны и шланги.

Сотрудники авторизованных сервисных центров НаГазе.РФ качественно выполнят работу, проверят ГБО на наличие слабых мест и устранят причины поломки и неисправности.

Газобаллонное оборудование сегодня считается приемлемой альтернативой для автолюбителей. Если сделан выбор в пользу оснащения автомобиля газобаллонным оборудованием, рекомендуется осознанно подходить к выбору и покупке этого сложноустроенного механизма. Подбор и монтаж ГБО рекомендуется доверять только профессионалам в авторизованных сервисных центрах. В таких компаниях транспортное средство обеспечат необходимыми комплектующими в соответствии с нормами и стандартами качества без вреда автомобилю, экологии, здоровью и жизни человека.