Портится ли двигатель от газа?

Газ не причиняет двигателю никакого вреда. Для того чтобы развеять этот миф, попробуем разобраться в причинах его возникновения. Он берёт своё начало в 1980-е, когда в Советском Союзе приняли программу по энергосбережению. Построили множество заправок для сжатого и сжиженного газа, вследствие чего была произведена принудительная установка газа во всех автобусных парках, таксопарках, а также крупных автобазах. Именно тогда впервые заговорили о том, что «двигатели от газа портятся».

Двигатели газифицированных автомобилей стали повсеместно ломаться. Водители не соглашались садиться за руль машин с установленным ГБО. В чём же причина? Ведь новая программа по энергосбережению совсем не была плоха, а аппаратура рязанского завода газовой аппаратуры была новейшей на тот момент и очень надёжной. Почему же большинство предприятий сняло с автомобилей газовое оборудование спустя всего полгода после его установки?

Ответ: потому что газ невозможно слить. Установка ГБО сделала невозможным для водителей присвоение казённого топлива. Самыми ярыми неприятелями газа стали тогда таксисты. Зато сегодня таксист – первый защитник автомобильного газового оборудования. Если автомобиль не дизельный, значит он газифицирован, и владелец убеждён, что его «ласточка» прослужит ему на газе ещё целый век. Причина тут в экономической целесообразности: современному таксисту, работающему на себя, необходимо экономить на топливе, и установка газа отвечает этой его потребности. По той же причине, что и таксисты 1980-х, в настоящее время предпочитают не переходить на газ водители предприятий.

Но, разумеется, дискредитация автомобильного газового оборудования таксистами и водителями предприятий не является единственной причиной широкого распространения заблуждения о том, что установка ГБО вредна для двигателя. Репутацию газу часто портят слабое знание автомобилистами правил использования ГБО и непрофессионализм работников СТО.
Приводя аргументы в пользу пресловутого убеждения, что установка газового оборудования грозит поломкой двигателя, неприятели альтернативного топлива часто говорят о более высоком октановом числе газа – 112, считая, что из-за этого двигатель работает в режимах, не предусмотренных для него, в результате чего прогорают клапаны.

На самом же деле такая незначительная разница в октановом числе и характеристиках горения газа и бензина не может повлиять на состояние двигателя и клапанов. Однако стоит учесть одно обстоятельство: в двигатель подается правильно приготовленная – стехиометрическая – смесь: 1 к 14,7 для бензина и 1 к 14 – для газа (на одну часть топлива приходится 14,7 и 14 частей воздуха соответственно). В том случае, если пропорции в смеси соблюдены неправильно, могут возникнуть проблемы.

Регулировка подачи топлива в газовом оборудовании первого (второго) поколения выглядит следующим образом: обыкновенный винт, который для ограничения подачи газа нужно зажать, а для увеличения – открутить. Первые методики регулировки ГБО часто оказывались очень грубыми и, действительно, могли привести к проблемам с двигателем. Позднее сервисы оборудовали сложными многокомпонентными газоанализаторами, в результате чего качество регулировочных работ существенно возросло.

Но оставалась ещё одна проблема: желание некоторых автомобилистов сэкономить, покрутив регулировочный болт, обернулось для них пригоревшими клапанами двигателя. К аналогичным результатам привело бы обеднение смеси на бензине, но, как регулировать карбюратор, простой автовладелец не знает, а регулировочный болт подачи газа находится на виду. И обыкновенно автослесари, особо не думая, заявляли: клапаны прогорели из-за газа.

Навредили репутации газа как топлива и обратные хлопки. Обратный хлопок – это самопроизвольное возгорание топливной смеси во впускном коллекторе автомобиля, которое может возникать и на бензине. Однако очень большой проблемой обратные хлопки стали именно в газифицированных автомобилях при использовании традиционного ГБО – 1-3 поколений на инжекторных автомобилях. Обратный хлопок возникает как следствие неисправностей в системе зажигания, неверной установки УОЗ, неверной установки ремня ГРМ, прогорания клапанов и массы иных причин. Обратные хлопки, являясь следствиями неисправностей в автомобиле, обернулись серьёзными проблемами для автовладельцев, большинство из которых впоследствии решило отказаться от использования ГБО, ассоциируя его лишь с неприятностями, не ощутив его положительных качеств.

К счастью, после возникновения впрыскового оборудования, ГБО 4-го поколения, проблема обратных хлопков утратила свою актуальность, а следовательно, ещё одним аргументом в пользу того, что установка газа губительна для двигателя, стало меньше.

Ещё не так давно существовала проблема отказа в обслуживании газифицированных автомобилей. Сейчас она теряет актуальность: газом в автомобиле уже никого не удивишь. Однако то, что многие автослесари из-за недостатка знаний и боязни работать с газом были противниками установки ГБО, не хотели ремонтировать автомобили на газе, объясняя это тем, что двигатель от газа портится, – факт.

Таким образом, все проблемы, ошибки и заблуждения возникают от незнания. А истина в том, что газ предохраняет двигатель автомобиля от возможных поломок. Газовоздушная смесь обладает более плавными характеристиками горения, в результате чего двигатель на газе работает мягче, чем на бензине. Отсутствуют ударные нагрузки при резком возрастании оборотов. Газ поступает в цилиндр в испаренном состоянии, а следовательно, большая часть примесей и вредных веществ не попадает в двигатель. В газифицированных автомобилях моторное масло не разжижается, в результате чего оно дольше сохраняет свои свойства.

Так что установка газового оборудования – дело выгодное.

Газ и клапаны, причины прогорания.

Установка на автомобиль газобаллонного оборудования (ГБО) в последние годы стала едва ли не «вопросом номер один» для тех, чьи расходы на транспортное средство нельзя назвать безграничными. Оно и понятно: цены на топливо постоянно растут, а доходы — нет. Как следствие, автомобилисты ищут возможности сэкономить, и ГБО в этом отношении видится отличным и логичным решением. Но, в то же время, вокруг газобаллонного оборудования образовалось столько баек и мифов, что отличить их от правды бывает нелегко. Одна из таких баек звучит так: «На двигателях, переоборудованных для работы на газе, прогорают выпускные клапана». Неужели, установив газ на авто, следует ждать именно такого исхода?

Для того, дабы разобраться что к чему, я решил расставить все точки над «и». Раз и навсегда выяснить, по каким же причинам происходит прогар клапанов и их чрезмерный износ.

Возможные варианты прогорания клапанов:

• Нагар, кусочки которого, попадая в зазор клапана, приводят к его прогоранию.
• Неправильная работа газораспределительного механизма, приводящая к нарушению фаз газораспределения или к прорыву газов во время такта рабочего хода. В результате чего клапан перегревается и подвергается повышенному износу.
• Чрезмерно обедненная топливо-воздушная смесь. При работе на которой в выхлопе присутствует лишний кислород, который и окисляет поверхность клапанов сверх расчётной меры.
• Высокая температура отработанных газов, догорание в выпускном тракте, влекущие за собой перегрев клапанов, со всеми вытекающими отсюда последствиями.
• Отсутствие нормальных условий для воспламенения горючей смеси, детонация.

При сгорании газа, в отличие от бензина, нагара не образовывается. Потому, за исключением некоторых «но», которые от газа как от топлива напрямую не зависят, у газа перед бензином имеется неоспоримое преимущество.

Нарушения в работе ГРМ зависят только от качества технического обслуживания автомобиля. Неправильно установленный ремень или цепь ГРМ, а так же несвоевременная регулировка температурного зазора – причины, на которые ни бензин, ни тем более газ никакого влияния не имеют.

При прогорании клапанов по причине обеднённой топливной смеси, вид топлива значения не имеет. Здесь скорее причина в некорректной работе топливной системы, или порой в банальном желании сэкономить на топливе путём обеднения смеси. Немалое участие в этом имеет так называемый «чип тюнинг». И ещё раз повторюсь. Клапана пострадают вне зависимости от вида топлива. Газ установленный на авто, в этом случае, решающей роли не играет.

При неполном сгорании топливной смеси клапана действительно греются больше нормы, и у газа здесь есть небольшой грешок. Ведь двигатель всё таки заточен под работу на бензине. И на некоторых режимах газ действительно не успевает сгорать, догорая в выпускном тракте. Но это в основном проблема метана. Пропан-бутановая смесь при правильной настройке оборудования полноценно сгорает в цилиндрах подавляющего большинства двигателей.

Газ более требовательный к условиям воспламенения чем бензин. У газа более высокая температура воспламенения чем у бензина. Потому, при плохом состоянии системы зажигания или при недостаточной компрессии, возможны пропуски воспламенения. Но клапана ведь страдают от детонации. А при работе бензинового двигателя оборудованного газом детонация невозможна. Ведь у газа октановое число 103 – 115, в отличие от бензина, у которого этот показатель максимум 95. Потому по этой причине смерть клапанов у газохода невозможна.

Из своего опыта, могу добавить, что клапана прогорают и на бензиновых двигателях, и на дизелях. И за годы работы с автомобилями я не встретил, ни единого двигателя с прогоревшими клапанами, где можно было бы смело утверждать, что клапана прогорели именно по той причине, что двигатель работал на газе.

Зачастую имеет место целый комплекс причин, который я постараюсь разложить по полочкам в «Трактате о сгоревшем клапане», вступлением к которому является эта статья.
Из вышеизложенного можно сделать вывод что газ, установленный на автомобиль, при правильной настройке системы питания и удовлетворительном состоянии двигателя, на продолжительность жизни клапанов пагубного влияния не оказывает.

Работа двигателя во время езды на газу. Технические решения для снижения рисков прогара клапанов.

Что такое газ и что происходит во время горения газа? Сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан) является производной нефти и по параметрам горения очень похож с бензином. Основное отличие газа и бензина – его плотность: 1 литр пропан-бутана имеет удельный вес около 0,5 кг, 1 литр бензина около 0,75 кг. Из-за этого на нормально работающей системе расход газа на 10-20 % выше бензинового.

Есть мнение, что газ «сушит», приводит к ускоренному износу двигателя. Эта «страшилка» не соответствует действительности и идет со времен, когда использовалось еще простое газовое оборудование. В карбюраторе находились резиновые уплотнители, которые при подаче газа рассыхались, так как газ более агрессивно действует на резину, чем бензин. В современных двигателях с инжекторной системой подачи топлива резиновых уплотнителей, с которыми газ вступал бы в прямой контакт – нет. Поэтому современный двигатель газ – не “сушит”.

В последние годы газобаллонное оборудование абсолютно нормально работает на всех двигателях и при нормальной эксплуатации ресурс двигателя зачастую выше. И можно смело заявлять о возможности установки газового оборудования на любой двигатель внутреннего сгорания.
Скорость горения пропан-бутана почти равна бензиновой, однако есть одна очень важная характеристика газа… Жидкий бензин, попадая на впускные клапана, на стенки цилиндра и поршень, испаряется, а также поглощает температуру.

При повышенных нагрузках на двигатель это свойство часто используется автомобильными конструкторами, чтобы снять температурную нагрузку с двигателя (при этом растет расход бензина пропорционально скорости). В отличии от бензина, газ попадает в камеру сгорания в испаренном виде (начиная с 5 поколения ГБО он испаряется во впускном коллекторе). Поэтому при повышенных нагрузках газ не способен так же хорошо снимать термо нагрузку в двигателе. И это может привести к более быстрому износу клапанов и седел в головке блока цилиндра.

На практике это происходит так: Вы часами едете на скоростях свыше 150 км в час, при этом кратковременные обгоны не в счет. Двигатель работает в режиме повышенной нагрузки в котором, на бензине, подается топливо в излишке (богатая смесь) чтобы “охладить” поршневую группу. Газ на это не способен и металл начинает нагреваться до более высоких температур.

Это приводит к тому, что процесс износа металла ускоряется, и он становиться менее прочным. У автомобилей, которые ездят на трассе быстро и без наблюдения при плановом обслуживании ГБО могут появиться определенные сложности уже через 70-100 тыс. км пробега в виде тяжелого запуска двигателя/вибраций на холостом ходе и впоследствии прогара клапанов. У городских автомобилей таких проблем практически нет.

ПРИ РЕШЕНИИ УСТАНОВИТЬ ГБО ГЛАВНОЕ ЗАПОМНИТЬ ВАЖНЫЙ МОМЕНТ: Газовое оборудование ставится, чтобы экономить. Для спортивной езды (как стиля вождения) газ не подходит. Чтобы избежать прогара клапанов при езде на газе, необходимо избегать повышенных скоростей.

• Повышенные скорости для бюджетных и среднего класса автомобилей – это 135+ кмчас.
• Повышенные скорости для автомобилей премиум класса 150-170 кмчас.
• Для автомобилей немецкой автомобильной промышленности 190-220 кмчас.

Какие возможные технические решения для снижения рисков прогара клапанов при езде на газе?

Решение №1 Исключение механических и электронных погрешностей ГБО.

В газобаллонном оборудовании BRC, благодаря тому, что все компоненты были разработаны одним производителем, возможно использование очень сложных и тонких алгоритмов, которые позволяют избежать проблем с клапанами, а именно:
1. Высокоточная электроника точно и быстро производит расчет необходимой порции газа для каждого отдельного цилиндра
2. Газовый редуктор точно и стабильно обеспечивает подачу подогретого должным образом газа при постоянном давлении.
3. Газовые форсунки не подвержены загрязнению и тем самым сохраняют свои первоначальные параметры многие годы (но помните, что нужно раз в 10 тысяч км производить плановую замену фильтров). Так как в газовом блоке управления содержится информация о параметрах производительности форсунки, возможно применение очень интересного алгоритма сохранения клапанов (головки блока цилиндра)

Решение №2 Внедрение специальных алгоритмов в газовой электронике.

Это очень интересный момент, который раньше практиковался в ручном режиме с меньшей точностью из-за того, что использовались постоянно разные комплектующие, с разбросом характеристик.

В электронике ГБО BRC было применено два очень точных и продуманных алгоритма.
Алгоритм №1 VSR – Valve Seat Recession ( дословно “усадка седел клапанов”). Суть данного алгоритма в том, что установщик выставляет (если знает что и как делать) порог оборотов и нагрузки двигателя, после которых газовый блок управления ГБО начинает замещать часть газа и подавать вместо него порцию бензина.
Внимание: двигатель не переходит на бензин выше определенных оборотов…вместо этого происходит подача микро доз бензина и только при достижении определенной нагрузки. Этот алгоритм возможно реализовать только, если вы знаете точную дозировку газовой форсунки, характеристики редуктора. С ГБО BRC это возможно. Так же благодаря этому режиму возможна установка ГБО на скоростные/спортивные автомобиля без ущерба ресурсу.

Алгоритм №2 Leaning in open loop strategy (дословно “обеднение смеси при разорванной петле” лямбда регулирования). Подавая в избыточном количестве бензин, он будет отбирать тепло с мест, где слишком жарко(во время испарения). На газе этого сделать эффективно не удастся (на 6 поколении ГБО это возможно), так как в камеру сгорания он попадает уже испаренным. При этом в прямом смысле газ при повышенных нагрузках вылетает в выхлопную трубу и нагружает катализатор (который должен дожечь избыточное топливо). Суть данного алгоритма в том, что установщик может убрать излишки газа в режимах повышенных нагрузок, а газовая электроника это сможет четко реализовать. На некоторых автомобилях речь идет о 20, а иногда и о 30% уменьшения расхода на газе на режимах разгона и повышенной нагрузке. Именно поэтому на ГБО BRC, возможно очень точно настроить параметры расхода газа.