Мотор для подачи газа

Газовый двигатель внутреннего сгорания – меняет ли топливо принцип действия?

Давайте посмотрим, что из себя представляет этот движок внутреннего сгорания.

Что же такое газовый двигатель внутреннего сгорания

Существует несколько типов газовых двигателей с внутренним сгоранием:

монотопливный. Этот агрегат использует газ только в качестве одного источника питания. У подобных устройств экокласс равен Евро 5, а производительность увеличена в несколько раз по сравнению с другими видами моторов. Однако, некоторые транспортные средства с этим мотором оптимизированы под работу на бензине. Водителям рекомендуется ездить на короткие дистанции на бензиновом топливе, так как агрегат может быстро выйти из строя, если постоянно использовать бензин вместо газа;
двухтопливный. Разница между первым и двухтопливным двигателе в том, что последний работает как на бензине, так и на газе. Кроме того, автовладельцу нужно постоянно иметь немного бензина в баке, если он ездит на транспортном средстве с этим агрегатом. Потому что для успешного запуска газовый двигатель использует небольшое количество бензина;
газодизельный агрегат. В этих моторах используется смесь газа и дизеля. Поджигается газ специальных дизельным «пилотом». Как это происходит: горючее впрыскивается в камеру сгорания, газовая смесь попадает в воздухозаборник, посредством впрыска. Если газовый двигатель работает под большими нагрузками, то соответственно использование дизеля будет больше, чем газа. Если же агрегат не нагружается и работает в спокойном режиме, то максимальное количество газовой смеси, которое используется для работы агрегата, равняется 80 процентам;
трехтопливный. Это разработка уже современного типа. В устройстве, работающем на природном газе, используются следующие виды топлива: бензин, метан и этанол. Первая модификация агрегата появилась в 2005 году в Бразилии;
HPDI. Эти газовые двигатели оснащены прямым впрыском высокого давления. Впрыск происходит посредством форсунки с двойной концентрической иглой. Смесь попадает в камеру сгорания в конце такта сжатия. Для облегчения воспламенения в камеру впрыскивается небольшое количество дизельного топлива.

Похожая статья Технические характеристики 4216 двигателя УМЗ
Познакомиться с системой питания в двигателях на природном газе можно в следующем блоке.

Модернизация ГАЗ-АА в 1938 году

В 1938 году автомобиль ГАЗ-АА был серьёзно модернизирован. Главным нововведением стал новый двигатель ГАЗ-ММ. Новый мотор был значительно мощнее, что позволило увеличить максимальную скорость машины. Кроме мотора, модернизированная «полуторка» получила более надёжный и современный рулевой механизм и кардан на игольчатых подшипниках.

Машина до войны широко использовалась в различных отраслях сельского хозяйства. На то время грузоподъёмность в 1,5 тонны считалась оптимальной, так как более мощных грузовиков просто не было в Советском Союзе. Впрочем, во многих отраслях сельского хозяйства быстро придумали, как увеличить грузоподъёмность машины. Для этого размеры кузова просто увеличивали путём наращивания бортов.

Система питания двигателя от газобаллонной установки

На транспортных средствах газовая смесь в сжатом виде находится в баллонах. На этих устройствах устанавливается специальный мультиклапан, который позволяет заправлять баллон, и дозировать поступление смеси в газовый двигатель внутреннего сгорания.

Мультиклапан включает в себя:

заправочный и расходный вентиль;
указатель уровня газа, который в виде поплавка находится внутри баллона;
обратный клапан;
скоростной клапан;
стопорный.

Сжиженная смесь поступает по газовой магистрали в клапан, с установленным фильтрующим устройством. Здесь газ проходит очистку от твердых частиц и смол, которые могут находиться в нем. Затем смесь поступает в газовый испаритель. Давление газа понижается до 1 атмосферы.

Смесь попадает в дозатор и передается в смеситель. В этом приборе смешивается и поступает в камеру сгорания.

Газобаллонные автомобили

Машины с газовым мотором:

Камаз 820.60;
Камаз 820.70;
трактор «Агромаш ТК85 метан»;
автомобиль «Урал Next».

Внимание! Российские компании сотрудничают с западными автомобильными концернами и совместно выпускают гибридные транспортные средства. Например, Ярославский автомобильный завод вместе с Westport создали серию газовых двигателей модели ЯМЗ 530.

Требования, предъявляемые к газообразным топливам

Требования, предъявляемые к двигателям, работающим на природном газе:

агрегат должен обеспечивать хорошее смесеобразование;
поступающее топливо должно быть высококалорийным;
не должно происходить коррозии или коррозийного износа во время работы мотора на природном газе.

Подобные моторы не образуют отложений на впускных и выпускных компонентах. Топливо должно сохранять свои качества при транспортировке. А также стоимость на подобное горючее не должна превышать допустимые цены государством.

Преимущества использования газообразного топлива

В использовании природной газомоторной смеси есть положительные стороны. Вот некоторые из них:

Похожая статья Двигатель 1AZFE: ресурс, характеристики и проблемы

малая себестоимость, а значит и цена на подобное горючее будет меньше, чем у бензина или дизеля;
стойкость к детонации. Так как октановое число газа равно 105;
жизненный ресурс мотора увеличивается в 2 раза, а сам агрегат работает мягко и тихо;
в половину увеличивается срок службы свечей зажигания;
не образует нагар на стенках цилиндров и клапанах;
не образуются смолистые отложения на элементах мотора.

В отличие от бензиновых моторов, токсичность сгоревших газов снижена в этом случае на 80 процентов. Газовая смесь имеет однородный состав по сравнению с бензином. Ее нельзя разбавить более худшим топливом.

Технические характеристики ГАЗ-АА

Советский заднеприводный грузовик ГАЗ-АА имел классическую переднемоторную компоновку и следующие технические характеристики:

Длина машины – 5 335 мм;
Ширина – 2 030 мм;
Высота – 1 870 мм;
Снаряженная масса – 1 810 кг;
Двигатель устанавливался на машины до 1938 года. Имел рабочий объём 3 285 куб/см и мог развивать максимальную мощность в 40 л/с;
Система охлаждения двигателя работала на воде;
Трансмиссия была механической;
КПП четырехскоростная.

После 1938 года ГАЗ-АА был переименован в ГАЗ-ММ. Во время Великой Отечественной войны грузовики ГАЗ-ММ было решено упростить, поэтому кабины начали изготавливать из дерева. Металл нужен был для строительства танков.

Недостатки газообразного топлива

Но есть и недостатки у подобного горючего. К примеру:

снижение мощности газового двигателя из-замедленного сгорания газа;
возникновение трудностей с зажиганием во время понижения температур ниже минус двадцати градусов;
увеличение веса авто. Например, при работе на сжиженном газе вес увеличивается до 50 кг и на сжатом – 800 кг;
увеличивается цена на транспортное средство из-за использования дорогостоящего оборудования;
сложность технического обслуживания;

А также заправки с газом должны находится на расстоянии 250 км. Больше авто на газе не проедет. Водитель должен соблюдать правила безопасности при использовании топлива с газом в машине. Баллоны с газом должны проходить освидетельствование в ГИБДД,

А есть ли явные минусы?

Недостатки установки ГБО на легковой автомобиль можно перечислить по пунктам:

высокая стоимость установки;
увеличение общей массы автомобиля;
потеря полезного пространства багажника;
снижение динамики разгона и скорости, необходимость дополнительной регулировки зажигания;
недостаточное количество газовых заправок;
неполная заправка из-за особенностей оборудования.

6 самых неудачных двигателей и автомобили, в которые их поставили

Каждый водитель самостоятельно определяет для себя целесообразность ГБО. Важно доверить данную работу исключительно профессионалам, а в процессе эксплуатации проводить регулярное ТО.

Автор: Баранов Виталий Петрович

Образование: среднее специальное. Специальность: автослесарь. Профессиональная диагностика, ремонт, ТО легковых авто зарубежного производства 2000-2015 г.в. Большой опыт работы с Японскими и Немецкими авто.

максим says:
Поставил себе ГБО на тентованную Газель, было выгоднее, сейчас цены на газ также задирают, так что особой выгоды в цене уже не заметно.
Николай says:
Про прогоревшие клапана слышал от каждого второго, кто на газу. Свечи – просто как расходники. В целом, оно того не стоит.

Кому выгоден двигатель на газе

Сейчас ДВС с газомоторной смесью устанавливают на автобусы, спецтехнику. То есть на транспортные средства, которые сжирают много топлива и работают ежедневно, чтобы уменьшить затраты на бензин или дизель.

Однако появилось много легкового транспорта, работающего на гибридных двигателях. Считается, что газовые двигатели пока еще молодое направление. Оно не достигло технической зрелости.

Основные модификации на базе ГАЗ-АА и ГАЗ-ММ

На шасси ГАЗ-АА и его усовершенствованной модификации ГАЗ-ММ выпускались следующие модели грузовиков:

ГАЗ-ААА – интересный образец грузового автомобиля повышенной проходимости. Имел три оси и колёсную формулу 6х4. Данный оригинальный грузовик был создан на базе американского грузовика «Форд-Тимкен». Машина была способна перевозить грузы до 2 тонн весом. Но в связи со сложностью конструкции данный грузовик выпускался очень незначительным тиражом. Трехосные грузовики данной модификации выпускались с 1934 по 1943 годы. В 1937 году машина получила двигатель от ГАЗ-ММ;
БА-10 — небольшая партия броневиков на шасси ГАЗ-мм. Так как осенью 1941 года на Ижорском заводе осталась небольшая партия бронекорпусов, было решено установить их на шасси ГАЗ-ММ. Готовые бронеавтомобили были собраны к весне 1942 года, и поставлялись только на Ленинградский фронт;
ГАЗ-410. Самосвал на шасси ГАЗ-АА. Выпускался с 1934 по 1946 годы. Имел грузоподъёмность в 1,2 тонны. Данные грузовики были очень востребованы в строительной сфере, так как не нуждались в специальном персонале для разгрузки;
ГАЗ-42. Интересная модификация, работающая на дровах. Выпускалась с 1938 по 1950 годы. Мощность данной модификации равнялась 35 л/с, а грузоподъёмность была около тонны. В реальности грузоподъёмность была около 800 кг, так как с собой постоянно возился запас дров, весом около 200 кг;
ГАЗ-43 – такая же газогенераторная модель, как и ГАЗ-42, только работала эта модификация на угле. Газогенераторная установка была более миниатюрной, чем у ГАЗ-42;
ГАЗ-44 – данная модификация работала на газе;
НАТИ-3 – полугусеничная модификация. Серийно не выпускалась;
ГАЗ-60 – полугусеничная модификация;
ГАЗ-03-30. Самый известный советский автобус 1930-1940-х годов. Отличался 17-местным кузовом, который был сделан из дерева и обшит металлом;
ГАЗ-55 – специальная модификация, представляющая собой санитарный автомобиль.

Кроме того, с 1932 по 1941 годы выпускался пожарный автомобиль ПМГ-1.

Советский грузовик ГАЗ-АА навсегда останется в памяти людей, так как он постоянно мелькает в военных хрониках. Именно эти грузовики внесли свой весомый вклад в победу над фашистской Германией.

Устройство и схема работы ГБО

Описание и назначение основных элементов. Принцип работы устройства и схема газобаллонной установки.

Схема газобаллонного оборудования наиболее распостраненного четвертого поколения

Основные элементы

Редуктор-испаритель. Элемент системы, предназначенный для подогрева пропанобутановой смеси. Он контролирует испарение, уменьшает давление до атмосферного. Конструкционно газовый редуктор представляет собой механизм, состоящий из нескольких последовательно соединенных камер. Друг от друга они разделены клапанами.

Клапан электромагнитный для газа. Механизм предназначен для блокировки топливного трубопровода. Это нужно в период простоя двигателя, после его переключения на автомобильный бензин. Клапан дополнительно оснащен фильтром очистки топлива.

Клапан электромагнитный для бензина. Этот механизм прекращает подачу автомобильного бензина в карбюраторных моторах, когда они функционируют на газовой смеси. Газовый блок управления исполняет аналогичную задачу в инжекторах.

Переключатель автомобильного топлива. Этот механизм обустраивают в салоне транспортного средства. Переключатели могут отличаться конструктивно. Некоторые варианты имеют подсветку, индикаторную шкалу, которая показывает, сколько в баллоне осталось газовой смеси.

Мультиклапан. Механизм располагается на горловине баллона. В его конструкции предусмотрены следующие клапана: скоростной, расходный, заправочный. Дополнительно мультиклапан оснащен заборной трубкой, измерителем уровня топливной смеси. Клапан скоростной при поломке трубопровода предупреждает газовую течь.

Венткамера. Этот компонент системы также расположен на горловине баллона. В коробку помещают мультиклапан. Основная функция этого элемента – отвод наружу газовых паров при возникновении в багажнике газовой течи.

Газовый баллон (специальная емкость для содержания сжиженного газа). Он может иметь торроидальную или цилиндрическую форму. Первый вариант предоставляет возможность размещать емкость с газом в нише, предназначенной для хранения запасного колеса. Согласно правилам техники безопасности при эксплуатации баллонов с газом емкость заполняется газовой смесью всего на 80% от ее максимальной вместимости.

Разбор деталей комплекта газобаллонного оборудования четвертого поколения: как выглядят детали устройства, зачем они нужны и как все работает

Принцип работы

Необходимо отметить, питание газовой смесью, исполнение всей газобаллонной системы предыдущих поколений значительно проще, чем конструкция бензиновой системы подачи топливной смеси.

Перевод транспортного средства для работы на газобаллонном оборудовании, его соответствующее переустройство выглядит таким образом. Предварительно в багажном, грузовом отделении, под днищем машины, на раме монтируют специальную емкость, предназначенную для заполнения газом. В двигательном отсеке (подкапотное пространство) устанавливают редуктор-испаритель, дополнительные устройства, функции которых связаны с подачей в мотор газовой смеси, и механизмы регулировки топлива.

Баллоны заправляются жидкой смесью пропана-бутана. Если давление соответствует атмосферному, топливо имеет газообразное состояние. Если давление выше атмосферного, газ преобразуется в жидкое топливо, которое при бытовых температурах может испаряться. Поэтому под сжиженный газ используются только герметичные емкости. Давление в них может составлять 2-16 атмосфер.

Газовые пары формируют давление, благодаря которому они подаются в газовый трубопровод повышенного давления. Заправка газового баллона и подача из него топлива в магистраль производится через мультиклапан. Для выполнения заправки дополнительно применяется специальное выносное приспособление.

Сжиженная газовая смесь направляется по трубопроводу и проходит через газовый клапан с фильтровальным элементом. Такая дополнительная фильтрация позволяет эффективнее очищать топливо от смолистых соединений, прочих примесей. Это устройство также предназначено для блокировки подачи газовой смеси при отключении зажигания, переключении рабочего режима двигателя на автомобильный бензин.

После фильтрации топливная смесь направляется в редуктор. Здесь давление газовой смеси падает до показателя, составляющего примерно 1 атмосферу. Снижение давления способствует испарению жидкой газовой смеси. При прохождении данного процесса редуктор активно охлаждается. Именно по данной причине его соединяют с системой охлаждения автомобильного двигателя. Подогретая охлаждающая жидкость в результате циркуляции по системе не дает редуктору обмерзать. В холодный период года рекомендуется производить запуск автомобильным бензином, а уже после предварительного прогрева двигателя стоит переводить его рабочий режим на газобаллонное оборудование. Данное требование предполагает выход мотора на рабочий температурный режим, а также подогрев охлаждающей жидкости до необходимой температуры.

После редуктора уже парообразный газ направляется в цилиндры мотора. В ГБ системе отсутствует деталь, схожая функционально с бензонасосом. Газовая смесь содержится в баллоне под определенным давлением, и поступает в редуктор автономно, дополнительная подкачка для этого не требуется. Благодаря этому система ГБО по конструкции значительно проще. А способность газа преобразовываться из жидкости в пар при изменении показателей температуры, давления еще больше сокращает количество элементов конструкции ГБО установок.

Специальный переключатель, установленный в автомобильном салоне, позволяет переключаться с бензина на газ и обратно. После выключения зажигания переключатель занимает нейтральное положение. Газобаллонное оборудование может быть наделено дополнительно функцией отключения подачи газовой смеси, если в автомобильном двигателе отсутствует искра.

Схема установки

Емкость с газом (баллон)
Мультиклапан
Топливный трубопровод высокого давления
Заправочное выносное приспособление
Клапан для газа
Редуктор-испаритель
Дозатор топливной смеси
Клапан для бензина
Топливный переключатель

По схеме подачи топлива ГБ оборудование условно подразделяется на поколения. Например, рассмотрим ранние системы, проанализируем их рабочий алгоритм. Пропанобутановая смесь в сжиженном состоянии, содержащаяся под определенным давлением в специализированной емкости, подается в трубопровод повышенного давления через специальный мультиклапан, фиксирующий расход топлива. С помощью этого клапана и выносного заправочного приспособления производится заправка. Далее сжиженный газ по трубопроводу проходит через газовый клапан, дополнительно оснащенный фильтрующим элементом, где осуществляется его очистка от различных примесей, смолистых соединений. Этот механизм системы при выключенном зажигании, переключении рабочего режима двигателя на автобензин перекрывает подачу газовой смеси.

Далее по трубопроводу чистый газ перемещается на редуктор, где его давление уменьшается до атмосферного. В результате этой процедуры газовая смесь начинает интенсивно испаряться. В коллекторе работающего мотора образуется разряжение, что предоставляет возможность газовой смеси пройти по рукаву пониженного давления. Дальше газ направляется через дозатор в топливный смеситель, который размещен между дросселем, воздушным фильтром. На карбюраторных моторах может использоваться газовый штуцер.

Нужный вид топлива для работы двигателя включается топливным переключателем из автомобильного салона, который размещен на панели. При включении режима «газ» переключатель активизирует открытие газового клапана, одновременно перекрывается бензиновый клапан. При переключении рабочего режима автомобильного двигателя на бензин, соответственно перекрывается газовый клапан. Благодаря предусмотренной для переключателя подсветке всегда можно посмотреть, на каком топливе работает мотор.

Сертифицированный мультибрендовый центр по установке, обслуживанию и ремонту газового оборудования: