Ресурс двигателя на метане

В условиях постоянного удорожания нефтяного топлива каждый автолюбитель задумывается, как ездить на автомобиле экономнее. Одной из альтернатив бензину и дизельному топливу является газ, а именно — пропан-бутановая смесь или метан.

Несмотря на все преимущества работы автомобиля на газе, среди водителей наблюдается устойчивое мнение, что эксплуатировать машину на газе не стоит, так как это негативно сказывается на ее силовой установке. Поэтому в данной статье рассмотрим, как влияет газ на двигатель автомобиля.

Газ для мотора с положительной стороны

Перечислим основные достоинства использования газового топлива для работы ДВС (с учетом правильной регулировки и эксплуатации машины, а также своевременной замены комплектующих):

• Ресурс двигателя, работающего на газе и бензине, отличается в пользу газового топлива. В среднем продолжительность работы мотора увеличивается на 30%.
• Газовоздушная смесь заполняет цилиндр в отличие от бензина равномернее, и, как результат, происходит более плавное, и полное сгорание смеси, что ведет к снижению детонации и нагрузки на детали цилиндропоршневой группы;
• Газ не имеет в своем составе тяжелых примесей (смолы, сернистые соединения, парафины и свинец), в связи с чем не образуются абразивные вещества, влияющие на износ деталей;
• Температура сгорания выше, чем у бензинового и дизельного топлива, что приводит к удалению нагара;
• В отличие от бензина, газ не смывает масло со стенок цилиндра и не разжижает его;
• Минимальное негативное воздействие на датчик кислорода и каталитический нейтрализатор, так как газ не имеет в своем составе тяжелых примесей.

Вреден ли газ для двигателя?

Противники использования газобаллонного оборудования утверждают, что влияние газа оказывает негативное воздействие на двигатель автомобиля. Быстрее выходят из строя поршневые кольца, клапаны и топливные форсунки, потому что они не рассчитаны для работы в повышенном температурном режиме. Данное утверждение верно лишь отчасти.

Действительно, перечисленные детали могут преждевременно приходить в негодность. Однако связано это не совсем с температурным режимом, а с неправильной регулировкой газораспределительного механизма и неправильной эксплуатацией автомобиля.

Рассмотрим, какой вред ГБО оказывает на двигатель:

1. Небольшое снижение динамики авто является следствием медленного сгорания газового топлива.
2. ГБО требователен к качеству воздушной смеси, поэтому воздушный фильтр придется менять немного чаще.
3. Если вы заметили, что расход газа увеличился, проверьте воздушный фильтр, вероятнее всего, его нужно заменить.
4. Иногда при переходе на газ наблюдается обратный хлопок, но газобаллонное оборудование здесь не причем. Это связано с неисправностями ДВС:

• неправильная регулировка зажигания, в том числе фаз ГРМ;
• неисправности деталей системы зажигания.

Сушка двигателя на газу: вымысел или реальность

Многие водители боятся ставить газовое оборудование, столкнувшись с мнением, о прогаре клапанов после установки ГБО, так как «газ сушит ДВС». Однако сушка двигателя происходит — в результате неправильной подборки оборудования, ввиду отсутствия опыта у установщиков. Кроме того, некоторые «специалисты» считают, что настраивать ничего не нужно, для этого существует автокалибровка. Итогом таких горе-умельцев становятся проблемы с двигателем и разочарование в газовом топливе автовладельцев. Про то как найти грамотного мастера мы писали тут.

Почему горят клапана на газу? Реальные причины

Основной причиной, почему горят впускные и выпускные клапана на газу, является качество газовоздушной смеси.

Богатая смесь оказывает положительное влияние на мотор – помогает очищать детали камеры сгорания от нагара и несгоревшего топлива. Но ведет к увеличенному расходу газа, преждевременному выходу из строя катализатора и возможному прогару коллектора или деталей выпускной системы.

При правильной регулировке ГБО, негативного влияния на катализатор не оказывается.

Бедная смесь повышает риск просадки клапанов и их преждевременного выхода из строя из-за высокой температуры сгорания. Также обедненная смесь ведет к ранней замене свечей зажигания. Поэтому не стоит настраивать систему, в угоду экономии газа.

Качество смеси на ГБО 1 и 2 поколений было очень сложно отрегулировать, ГБО 4 поколения позволяет более точно это сделать.

Кроме этого, клапана сгорают из-за неплотного прилегания к седлу в результате неправильно отрегулированного зазора. На автомобилях, где зазор регулируется гидрокомпенсаторами, такой проблемы нет, так как он устанавливается автоматически.

Как избежать вредного влияния ГБО на ДВС

Рассмотрев положительное и отрицательное воздействие газа как топлива, сохранить ресурс и избежать вреда для двигателя автомобиля можно, но при условии правильной настройки и выполнении следующих рекомендаций:

1. Установку и настройку газобаллонного оборудования необходимо проводить в сервисе, где работают обученные и квалифицированные специалисты;
2. Внимательно подбирать оборудование для вашего транспортного средства;
3. Своевременно проводить работы, связанные с техническим обслуживанием двигателя и заменой расходных материалов;
4. Контролировать правильную настройку зажигания и качество газовой смеси;
5. Периодически проверять герметичность соединений газобаллонного оборудования.

Подведём итоги

В целом использование газа для ДВС является более предпочтительным, а убивает двигатель неправильная регулировка. Если при установке газобаллонного оборудования все работы были проведены качественно, настройка оборудования сделана правильно, а эксплуатация автомобиля осуществляется в соответствии с рекомендациями, то можно не беспокоиться за состояние двигателя.

Видео на тему: «Как влияет газ на двигатель автомобиля».

Не удивительно, что на фоне глобального удорожания нефтепродуктов огромное число автолюбителей пытается любым доступным способом снизить расход топлива. Сразу отметим, что в развитых странах проблему решили, но далеко не «бюджетно».

Простыми словами, более экономичный современный дизельный двигатель в Европе уверенно вытесняет бензиновые аналоги. Для этого созданы условия в виде доступного кредитования, уменьшенного налогообложения на ТС с дизельным мотором и т.д.

Однако на территории СНГ по понятным причинам далеко не каждый может позволить себе новую или «свежую» двух или трехлетнюю дизельную машину б/у за наличные или даже в кредит. Получается, основной доступной альтернативой является перевод уже имеющегося бензинового автомобиля на газ, то есть установка ГБО.

Параллельно с этим ответственные водители часто интересуются, вреден ли газ для двигателя автомобиля. В этой статье мы поговорим о том, как газ влияет на двигатель, а также рассмотрим основные особенности работы бензинового ДВС на газо-воздушной смеси.

Читайте в этой статье

Влияние газа на мотор и его ресурс

Хорошо известно, что с учетом большой популярности и востребованности газового оборудования данное решение имеет как сторонников, так и противников. Сразу отметим, в этой статье мы не будем детально рассматривать все плюсы и минусы ГБО, а также особенности эксплуатации, установки оборудования и т.п. Заострим наше внимание исключительно на силовом агрегате.

• Прежде всего, для нормальной работы мотора на газу как ГБО, так и сам двигатель должны быть правильно настроены. Другими словами, заниматься установкой и настройкой должен только квалифицированный специалист. Что касается владельца автомобиля, от него также требуется полностью придерживаться всех предписаний и рекомендаций касательно эксплуатации и обслуживания газового оборудования.

Игнорирование этих правил привело к распространенному мнению о том, что газ портит двигатель. Одним из аргументов является тот факт, что у газа более высокий показатель октанового числа по сравнению с бензином (92-98 у бензина, тогда как у газа около 110 и более). Многие водители утверждают, что более высокое октановое число приводит к тому, что мотор работает в нештатных режимах, газ «сушит» двигатель, происходит прогар клапанов и т.п.

Действительно, газ имеет разницу по октановому числу и несколько отличается от бензина по характеристикам сгорания, однако при грамотных настройках значительного влияния на состояние ДВС, ЦПГ, клапанов и других элементов оказать не может. Еще раз повторимся, для этого настройка должны быть выполнена правильно.

Богатая смесь выводит из строя катализаторы, может возникнуть прогар в выпускной системе, мотор работает с перебоями, возможно появление ошибок и загорание «чека». Что касается бедной смеси, когда массовой части топлива (бензина или газа) в составе меньше, чем воздуха, тогда последствия от езды для мотора будут намного более серьезными.

Обеднение приводит к тому, что смесь горит в камере сгорания дольше, также увеличивается и температура сгорания. В результате прогорают клапана и седла клапанов, значительно сокращается срок службы свечей зажигания, возникают локальные перегревы.

Далее проблемы прогрессируют, так как неправильная работа свечей и другие факторы становятся причиной обратных хлопков. Если коротко, имеет место серьезное нарушение процесса сгорания топлива в цилиндрах. Еще нужно добавить к этому некомпетентность многих мастеров в различных кустарных сервисах по установке ГБО, а также стремление самих автовладельцев максимально экономить. Понятно, что причины многих проблем с мотором после монтажа газового оборудования очевидны.

Например, в газовом оборудовании, которое относится к начальным поколениям (ГБО-1 и ГБО-2) регулировки качества смеси представляют собой простой винт, которым можно только увеличить или уменьшить подачу газа. Другими словами, при помощи болта можно обогатить или обеднить смесь. Как правило, многие делали это просто «на глазок», лишь бы двигатель устойчиво работал.

При этом далеко не все водители в то время знали, что для правильных регулировок в сервисе должен был присутствовать специальный и не самый дешевый прибор (многокомпонентный газоанализатор). Более того, чтобы экономить газ, сами владельцы часто занимались регулировками, закручивая регулировочный винт и тем самым сильно обедняя смесь.

Машина нормально работала, расход газа падал, причем мощность ДВС также немного уменьшалась. Но спустя немного времени все заканчивалось, как минимум, прогоревшими клапанами. Так вот, становится понятно, что клапана прогорели не из-за того, что мотор работал на газу.

• Разобравшись со смесью, давайте также поговорим о хлопках, которые выделяют в списке частых проблем газового оборудования. Обратные хлопки на машинах с ГБО фактически являются неконтролируемым самопроизвольным возгоранием бензиново-воздушной или газо-воздушной смеси во впускном коллекторе.

Как правило, такие хлопки можно услышать на машинах, которые оборудованы все теми же устаревшими ГБО 1-3 поколения, которые являются установками эжекторного типа. Указанный хлопок-взрыв возникает в результате проблем с системой зажигания, неправильно выставленного УОЗ или фаз газораспределения ГРМ, прогара клапанов и по целому ряду других причин.

Отметим, появление хлопков в коллекторе происходит не по причине перехода на газ, а в результате возникновения поломок самого ДВС и его систем. Другими словами, прострелы во впускном коллекторе могут возникнуть на машине и без газовой установки.

Еще добавим, что с выходом ГБО-4, которое является оборудованием впрыскового, а не эжекторного типа, такие хлопки практически полностью отсутствуют. Дело в том, что горючее в таких установках подается в небольших количествах на каждый цилиндр. Даже если в моторе имеются неисправности, роста количества хлопков из-за газа в коллекторе не наблюдается.

Моторное масло для двигателей на газу

Необходимо отметить, что специалисты после перехода на газ рекомендуют дополнительно подобрать подходящее моторное масло для автомобилей с ГБО. Дело в том, что во время работы на смеси газа и воздуха температура в камере сгорания выше.

Для смазочного материала такая разница весьма значительна, некоторые бензиновые и универсальные масла попросту не справляются с такой повышенной температурой. В результате ухудшается защита деталей и узлов мотора. Также обычное масло при работе на газу может стать причиной усиленного коксования двигателя, так как смазка от нагрева «горит», после чего создается много нагара и отложений.

В результате двигатель коксуется, увеличивается расход масла на угар и т.п. Получается, после смены типа топлива, еще нужно отдельно подойти к вопросу подбора масла. Оптимально использовать масла, которые соответствуют требованиям и рекомендациям производителя ДВС по допускам, но также возможно их использование в газовых двигателях.

Сегодня выбор таких продуктов достаточно большой, так что с подбором моторного масла для двигателя на газу не возникает особых проблем. Такие смазки предлагают ведущие бренды Shell, Motul, отечественный Лукойл и другие известные производители.

Что в итоге

Как видно, любые проблемы с двигателем (как на газу, так и без газового оборудования) требуют комплексного подхода для их решения. Речь идет о развернутой компьютерной диагностике мотора, а также о диагностике ГБО и проверке его настроек.

Если ГБО правильно установлено на атмосфеный или турбомотор, после чего настроено должным образом, тогда можно даже сказать о том, что газ благодаря некоторым особенностям лучше бензина по отношению к ресурсу ДВС. Дело в том, что в норме смесь воздуха и газа сгорает в цилиндрах «мягче». В результате ударные нагрузки уменьшаются, особенно при резком ускорении, а также снижается риск детонации.

Сам газ изначально чище бензина (тем более на территории СНГ бензин содержит много примесей и добавок). Получается, во время работы на газу в моторе скапливается меньше грязи, нагара и отложений. В результате внутри такой двигатель чище.

Еще газ отличается тем, что не имеет свойства попадать в картер ДВС и разжижать масло, что особенно актуально для изношенных моторов с пробегом. Это дает возможность не так часто менять смазку, снижаются потери разжиженного масла на угар и т.д.

Преимущества и недостатки использования газобалонного оборудования. Обслуживание и эксплуатация ГБО, польза и вред газа для двигателя и штатных систем.

Принцип работы и отличительные особенности газовых форсунок. Основные парметры при выборе форсунок для ГБО 4. Какие газовые форсунки лучше купить.

Причины, по кторым после нажатия на педаль газа возникают провалы и двигатель начинает захлебываться. Провалы мотора с ГБО при переходе с бензина на газ.

Особенности установки ГБО на мотор с турбонаддувом. Какое газобалонное оборудование лучше ставить на двигатели с турбиной. Советы и рекомендации.

Газобалонное оборудование. Классификация, принципы работы и конструкция. Различные поколения газовых систем, ГБО для моторов с непосредственным впрыском.

Основные причины, кторые приводят к обеднению рабочей смеси. Бедная смесь на карбюраторных и инжекторных ДВС, а также на моторах с ГБО. Диагностика, ремонт.

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.

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).