Как установить ГБО на дизельный двигатель и нужно ли это

Двигатели

Установка ГБО на дизельный двигатель позволяет создать универсальный мотор, обладающий лучшими характеристиками и дизельного, и газового силовых агрегатов. Хотя известно, что любая универсальная система обладает усредненными техническими параметрами, успешно внедрить газ на дизельный двигатель автомобиля вполне реально. В рабочий цикл дизеля можно вписать отличные по характеристикам виды газовых энергоносителей: пропан-бутан или метан.

Немного истории

Газовые поршневые двигатели внутреннего сгорания создавались с самого начала производства ДВС. Это были еще машины без сжатия, работающие за счет разряжения. Газовоздушная смесь сгорая, толкала поршень внутри длинного цилиндра. Последний охлаждался, давление в нем падало ниже атмосферного, и наступал рабочий ход — всасывание. Принцип работы был заимствован еще у первых паровых машин. Так в частности была устроена машина Ползунова.
С начала двадцатого века известна идея использования бедных газов, получаемых из твердого топлива в газогенераторе. Такие моторы нашли свое применение в годы второй мировой войны. Дрова, горящие в топке при недостатке кислорода, выделяли древесный газ, который сжигался в цилиндрах.
как работает паровая машина Ползунова
Устройство паровой машины Ползунова.
Сегодня газобаллонное оборудование устанавливается на грузовые и легковые машины, параллельно со штатной бензиновой системой. Особенно оно востребовано на коммерческом транспорте и в такси, но по мощностным, динамическим свойствам такие установки уступают бензиновым вариантам.
Идея газодизеля тоже не нова. В Советском Союзе она серьезно разрабатывалась в 80-х годах. Газовым оборудованием были оснащены грузовики КамАЗ и ЗИЛ, а также моторы производства стран соцлагеря. Однако до широкого внедрения дело не дошло. Но отвергнутые когда-то идеи не следует сбрасывать со счетов, поскольку часто они бывают реализованы на другом витке развития. Так случилось, например, с дизельной топливной системой Common Rail.

Пробивает себе дорогу и газодизельный двигатель. Замысел привлекает не только экономией, но и возможностью сохранить высокие тяговые характеристики.

Комментарий эксперта
Александр Субботин
Александр Субботин
Автожурналист, редактор сайта autodvs.ru.
Изначально дизель создавался как двигатель с высоким коэффициентом полезного действия, то есть, с низким расходом топлива. Более того, он позволяет применять дешевые сорта горючего. Мотор при этом отличается принципиальной простотой конструкции. Дизельному двигателю не нужно регулировать подачу воздуха, он долговечен и обладает гораздо большим крутящим моментом, чем моторы с искровой системой зажигания.
Однако рынок диктует свое. С развитием дизельного транспорта спрос на дизтопливо растет, а значит, повышается и его цена. Экономическая выгода толкает инженеров на поиск новых вариантов. Относительно дешевым топливом является газ. Идея внедрения газобаллонного оборудования на автотранспорте снова возрождается.

Основные варианты конструкции газодизельного двигателя

Для начала рассмотрим, как функционирует газодизельный двигатель: принцип работы, этого мотора заключается в том, что солярка, воспламеняется от сжатия и зажигает газовоздушную смесь. Результат — экономия средств за счет замены части топлива более дешевым.
Существуют два пути решения задачи:

• Первый вариант — это превращение дизельного мотора в двигатель с искровым зажиганием. При этом силовой агрегат полностью переделывается. Это очень затратный способ, кроме того, он не соответствует цели: ведь полученный двигатель уже перестанет быть дизельным. После снижения степени сжатия он сможет функционировать на газе и бензине. При этом многие детали, конечно, останутся от дизеля, но их характеристики не будут соответствовать машине с принудительным воспламенением. Поршни, возможно, придется поменять, из-за формы дна (конфигурации камеры сгорания), да и маховик дизеля может оказаться тяжеловат. Скорее всего, останется коленчатый вал, так как подобрать замену трудно. С дорогой топливной аппаратурой дизеля придется распроститься, установив на ее место систему зажигания. Вариант этот приемлем, разве что в заводских условиях в качестве эксперимента.
• Второй путь — это установка ГБО на дизельный двигатель без глобальной переделки мотора. В результате получаем тот же дизель, горючее которого частично заменяется смесью газа и воздуха.
ГБО на дизельном двигателе
Схема работы газодизельного двигателя
Возможна эксплуатация дизельного двигателя на двух вариантах смеси:
• дизельное топливо — 20%, метан — 80 %;
• дизельное топливо — 50% и смесь пропан-бутан — 50 %.
Комментарий эксперта
Дмитрий Сухов
Дмитрий Сухов
Инженер-механик. Автор статей об устройстве и ремонте автомобилей, особенностях и наладке ДВС, других машин и механизмов.
В приведенных выше данных процент газовой составляющей максимальный. Дозировка газа зависит от режима работы двигателя. Пуск и работа на холостом ходу происходит на чистом дизеле, а с увеличением нагрузки относительное количество газа возрастает. При приближении к полной нагрузке система снова переходит на солярку. При максимальной мощности возникает опасность детонации и калильного зажигания. Метановая аппаратура обойдется дороже, но экономический эффект от нее выше, так как параметры сгорания метана ближе к свойствам горения солярки.
Газодизель — универсальная машина, способная работать и на дизельном топливе, и на его альтернативных вариантах. Условия горения различных смесей в цилиндрах в той или иной степени приближены к оптимальным.

Газ должен загораться только принудительно, Запалом служит дизельное топливо. Предусмотрена эксплуатация газодизеля на 100% дизтопливе, но работа силовой установки без участия солярки невозможна.

Плюсы и минусы газодизельных установок

К достоинствам газодизеля принято относить:
экономию средств
увеличение мощности и крутящего момента
повышение КПД двигателя
увеличенный запас хода
возможность работы на 100% дизеле
увеличение межсервисного интервала замены масла
простоту установки оборудования
запуск в критически холодных условиях
Недостатками таких моторов являются:
высокая цена переоборудования
увеличение стоимости технического обслуживания и ремонта
необходимость выделения и оборудования места под установку баллонов
С увеличением запаса хода нельзя не согласиться, потому что на машине теперь две емкости с топливом. Также бесспорными достоинствами являются финансовая экономичность, уменьшение нагарообразования в моторе и уменьшение вредных выбросов в атмосферу.
Но некоторые преимущества газодизеля, о которых часто говорят автомобилисты, вызывают сомнения: например, улучшение пуска в мороз — ведь мотор по-прежнему заводится на солярке, и в этом смысле ничего не меняется. Также вызывает вопрос увеличение мощности, крутящего момента и КПД. Мощность, конечно можно удержать на прежнем уровне и даже увеличить, но за счет чего вырастает КПД? На газодизеле отмечается рост температуры выхлопных газов, что говорит об обратном.
Смягчение работы двигателя — тоже не в пользу увеличения КПД. На дизелях удается добиться высокой экономичности именно благодаря жесткому циклу. В дизельном двигателе вблизи ВМТ сгорает больше топлива, чем в моторе с искровым зажиганием. Поршень получает эффективный толчок, а к концу расширения газы теряют свой потенциал. От этого и температура на выхлопе у дизеля ниже. Характерный дизельный тон рабочего цикла — это побочный эффект топливной экономичности.

В пользу газодизеля говорит и то, что ГБО для дизельных двигателей постоянно совершенствуется, повышается его эффективность и безопасность. Это, в частности, система Dual Fuel, которая способна при помощи специальных газовых форсунок очень точно дозировать подачу альтернативного топлива в зависимости от режима работы двигателя.

Целесообразность установки ГБО на дизельный двигатель

Рентабельность этих машин зависит от сферы их применения. Для владельцев личных авто, проезжающих, к примеру, 1000 километров в месяц, окупаемость растянется на годы, зато забот, скорее всего, добавится. Размещать газовый баллон приходится в багажнике, что уменьшает его полезный объем. При поломке может возникнуть трудность с поиском специалиста.
На автопредприятиях с большим объемом перевозок переоборудование дизельных машин под использование газа безусловно представляет финансовый интерес. Крупное предприятие может наладить квалифицированное обслуживание, обеспечивающее контроль технического состояния и безопасности. Размещение газового баллона на грузовике не столь большая проблема, как на легковушке.

ГБО на дизельный двигатель устанавливать вполне реально. Новшество, бесспорно, сулит финансовую выгоду, а также улучшает некоторые показатели работы дизеля и сокращает вред, наносимый окружающей среде. Необходимо только правильно выбирать сферу применения, а после внедрения наладить качественную и безопасную эксплуатацию транспортных средств.

Поделиться
Александр Петренко
Александр Петренко

Автолюбитель с многолетним стажем. Имею опыт работы в автосервисе и автоподборе.

Оцените автора
Добавить комментарий

*

code

  1. Аватар
    Den

    Никакого смысла в установке гбо на дизель нет.

    Ответить
Газовые поршневые двигатели внутреннего сгорания создавались с самого начала производства ДВС. Это были еще машины без сжатия, работающие за счет разряжения. Газовоздушная смесь сгорая, толкала поршень внутри длинного цилиндра. Последний охлаждался, давление в нем падало ниже атмосферного, и наступал рабочий ход — всасывание. Принцип работы был заимствован еще у первых паровых машин. Так в частности была устроена машина Ползунова.
С начала двадцатого века известна идея использования бедных газов, получаемых из твердого топлива в газогенераторе. Такие моторы нашли свое применение в годы второй мировой войны. Дрова, горящие в топке при недостатке кислорода, выделяли древесный газ, который сжигался в цилиндрах.
Сегодня газобаллонное оборудование устанавливается на грузовые и легковые машины, параллельно со штатной бензиновой системой. Особенно оно востребовано на коммерческом транспорте и в такси, но по мощностным, динамическим свойствам такие установки уступают бензиновым вариантам.
Идея газодизеля тоже не нова. В Советском Союзе она серьезно разрабатывалась в 80-х годах. Газовым оборудованием были оснащены грузовики КамАЗ и ЗИЛ, а также моторы производства стран соцлагеря. Однако до широкого внедрения дело не дошло. Но отвергнутые когда-то идеи не следует сбрасывать со счетов, поскольку часто они бывают реализованы на другом витке развития. Так случилось, например, с дизельной топливной системой Common Rail.
Для начала рассмотрим, как функционирует газодизельный двигатель: принцип работы, этого мотора заключается в том, что солярка, воспламеняется от сжатия и зажигает газовоздушную смесь. Результат — экономия средств за счет замены части топлива более дешевым.
Существуют два пути решения задачи:

• Первый вариант — это превращение дизельного мотора в двигатель с искровым зажиганием. При этом силовой агрегат полностью переделывается. Это очень затратный способ, кроме того, он не соответствует цели: ведь полученный двигатель уже перестанет быть дизельным. После снижения степени сжатия он сможет функционировать на газе и бензине. При этом многие детали, конечно, останутся от дизеля, но их характеристики не будут соответствовать машине с принудительным воспламенением. Поршни, возможно, придется поменять, из-за формы дна (конфигурации камеры сгорания), да и маховик дизеля может оказаться тяжеловат. Скорее всего, останется коленчатый вал, так как подобрать замену трудно. С дорогой топливной аппаратурой дизеля придется распроститься, установив на ее место систему зажигания. Вариант этот приемлем, разве что в заводских условиях в качестве эксперимента.
• Второй путь — это установка ГБО на дизельный двигатель без глобальной переделки мотора. В результате получаем тот же дизель, горючее которого частично заменяется смесью газа и воздуха.
Возможна эксплуатация дизельного двигателя на двух вариантах смеси:
• дизельное топливо — 20%, метан — 80 %;
• дизельное топливо — 50% и смесь пропан-бутан — 50 %.
С увеличением запаса хода нельзя не согласиться, потому что на машине теперь две емкости с топливом. Также бесспорными достоинствами являются финансовая экономичность, уменьшение нагарообразования в моторе и уменьшение вредных выбросов в атмосферу.
Но некоторые преимущества газодизеля, о которых часто говорят автомобилисты, вызывают сомнения: например, улучшение пуска в мороз — ведь мотор по-прежнему заводится на солярке, и в этом смысле ничего не меняется. Также вызывает вопрос увеличение мощности, крутящего момента и КПД. Мощность, конечно можно удержать на прежнем уровне и даже увеличить, но за счет чего вырастает КПД? На газодизеле отмечается рост температуры выхлопных газов, что говорит об обратном.
Смягчение работы двигателя — тоже не в пользу увеличения КПД. На дизелях удается добиться высокой экономичности именно благодаря жесткому циклу. В дизельном двигателе вблизи ВМТ сгорает больше топлива, чем в моторе с искровым зажиганием. Поршень получает эффективный толчок, а к концу расширения газы теряют свой потенциал. От этого и температура на выхлопе у дизеля ниже. Характерный дизельный тон рабочего цикла — это побочный эффект топливной экономичности.
Рентабельность этих машин зависит от сферы их применения. Для владельцев личных авто, проезжающих, к примеру, 1000 километров в месяц, окупаемость растянется на годы, зато забот, скорее всего, добавится. Размещать газовый баллон приходится в багажнике, что уменьшает его полезный объем. При поломке может возникнуть трудность с поиском специалиста.
На автопредприятиях с большим объемом перевозок переоборудование дизельных машин под использование газа безусловно представляет финансовый интерес. Крупное предприятие может наладить квалифицированное обслуживание, обеспечивающее контроль технического состояния и безопасности. Размещение газового баллона на грузовике не столь большая проблема, как на легковушке.