Что такое газодизель, экономия, принцип работы газодизельного двигателя
- Главная
- База знаний
- О ГБО
Оглавление Что собой представляет газодизельный двигатель и принцип его работы Какую экономию при этом можно получить? Как осуществляется трансформация в газодизель Поменяются ли силовые показатели двигателя после перевода в газодизель? Экологический эффект газодизеля Подробнее про установку ГБО на грузовые автомобили
Что собой представляет газодизельный двигатель и принцип его работы:
Двухтопливным газодизельным двигателем называется силовая установка, на которую дополнительно смонтировано оборудование для работы от газа. Принцип работы такой установки заключается в одновременной подаче в камеру сгорания двух видов топлива. Основным топливом является солярка, а дополнительным газ метан.
Причем дизтопливо подается в значительно меньшем объеме, чем обычно.
Солярка, по сути, является своеобразным “запалом” для газовоздушной смеси. Подача солярки связана с тем, что температура воспламенения у метана выше, чем у солярки. По этой причине в момент сжатия в камере сгорания сам метан воспламениться не может. Для его поджига на такте впуска в камеру сгорания подается некоторое количество солярки.
Газодизельный двухтопливный двигатель сохраняет возможность работать только от солярки, но не способен работать на одном газу.
Какую экономию при этом можно получить?:
Экономия денег от газодизельного режима зависит от того, в каком процентном соотношении происходит замещение дизтоплива газом.
Процент замещения солярки метаном может колебаться в пределах от 50 до 85%. На этот показатель влияет несколько факторов:
- характеристики штатной топливной системы;
- конструкция применяемой газодизельной системы;
- манера вождения.
При запуске двигателя, либо при его работе на малых нагрузках, используется практически только дизтопливо. Связано это с тем, что при данных режимах работы затруднительно определить оптимальные параметры подачи газа.
Далее, с повышением нагрузок, создаются оптимальные условия для перехода в газодизельном режиме. Именно в этот момент замещение может вырастать до 85%. В тоже время, во избежание перегрева форсунок и последующего закоксовывания распылителей, сохраняется подача некоторого объема дизтоплива.
При выходе ДВС на полную мощность велик риск появления детонации и возникновения эффекта калильного зажигания. Система управления газодизелем начинает снижать порцию газа.
Для экономичной, в финансовом плане, эксплуатации важным является показатель, определяющий, сколько кубометров метана будет нужно на 1 литр солярки. На всех режимах дизель работает с избытком воздуха. В связи с этим газ, подаваемый в камеру сгорания, разрежен воздухом. Это, в свою очередь, снижает ступень его возгорания.
В теории для замещения 1 литра дизтоплива требуется не более 0,9 кубометра метана. На практике, по причине несовершенства процесса горения, коэффициент замены может составлять 1,1 — 1,3 кубометра.
| | SCANIA DC13 карьерный самосвал | SCANIA DC13 седельный тягач | Газель Cummins ISF 2.8 |
|---|---|---|---|
| Технология | Подача газа перед турбиной, управление подачей дизельного топлива через эмуляцию сигнала педали газа, управление подачей газа через GPS | Подача газа перед турбиной, управление подачей дизельного топлива через эмуляцию сигнала педали газа, управление подачей газа через GPS | Подача газа перед турбиной, управление подачей дизельного топлива через эмуляцию сигнала педали газа |
| Замещение | 50% | 60% | 70% |
| 1 литр ДИЗ топлива замещается на | 1.1 нм3 | 1.2 нм3 | 1.3 нм3 |
org/Offer»>
Чтобы произвести практические расчеты замещения, за основу берется гарантированный показатель 60%. Эта величина ориентирована на обычные двигатели. Для газового показателя принято учитывать коэффициент 1,2. Отсюда следует, что для замещения 1 литра дизтоплива расходуется 1,2 кубометра метана. При условии соблюдения корректного стиля вождения допустима большая степень замещения. Но гарантий в этом нет.
Чтобы рассчитать экономию, берется сумма затрат на дизельное топливо из расчета расхода на 100 км пробега. Эта сумма должна соответствовать расходам при работе двигателя до перевода на газ. Затем фиксируются затраты на сниженный объем расхода солярки, и прибавляется сумма на приобретение газового топлива.
Как осуществляется трансформация в газодизель:
Для переоборудования в газодизель изменение конструкцию штатного двигателя не требуется.
В систему поступления воздуха, расположенную перед турбиной, производится установка газовых инжекторов. Они, получая импульсы от электронного блока управления, впрыскивают газ.
Подобная схема газоподачи имеет ряд преимуществ:
- высокая степень взрыво — пожаробезопасности. В этом режиме газ разбавляется воздухом, и его предельная концентрация не способна загореться.
- благодаря прохождению через турбину образуется однородная газовоздушная смесь.
- в случае отказа одного или нескольких газоинжекторов происходит обычное снижение тяги двигателя без отрицательных последствий
Подача дизтоплива ограничивается сигналом педали газа или методом эмуляции.
Контроль теплорежимов работы газодизеля осуществляется на основании показаний термопары, которая устанавливается на входе горячей части турбины.
Установка на ДВС газодизельной системы никак не влияет на его работу. Все характеристики дизеля, включая степень сжатия, наддув, компрессию остаются без изменений.
Эти сведения основаны на откликах водителей, что их газодизельная машина прекрасно справляется с перевозкой груза даже на крутых подъемах. При этом была включена передача, на которой обычно они передвигаются на простом дизельном моторе.
Стендовые испытания двигателей также показали неизменность параметров при их работе с газодизельной установкой.
Экологический эффект газодизеля:
Газодизельный ДВС наносит меньший ущерб природе, чем обычный. В тоже время этот показатель меняется в зависимости от режима эксплуатации мотора и степени замещения солярки.
Европейская ассоциация газомоторных ТС заявляет, что даже при 50% замещении солярки достигается значительное
снижение вредных веществ при выхлопе.
Подробнее про установку ГБО на грузовые автомобили:
Индивидуальные условия на установку газодизеля: 8 (495) 532-01-11
Газодизель
ГБО на дизель – Схема-авто – поделки для авто своими руками
Газовое оборудование для питания двигателя, применяется довольно давно, традиционно для этого используются автомобили, работающие на бензине, как на основном виде топлива.
Установка газобаллонного оборудования (ГБО), является привычной практикой не только для владельцев легкового транспорта, но и для коммерческих автомобилей.
Для автолюбителей, владеющих старыми машинами, установка ГБО, – это единственная возможность продлить срок эксплуатации личного транспортного средства и не отправить его на переработку. Ведь расход у таких машин заоблачный, а использование газового оборудования позволяет существенно экономить на заправке.
Но кроме бензиновых агрегатов, газовые установки устанавливают, так же и на дизельные моторы, это идея не нова.
Переоборудование мотора, который изначально рассчитан работать от воспламенения топлива за счет сжатия, началось довольно давно, уже не один десяток лет. Однако переоборудованный под газ дизель (газодизель), пока не получил такой популярности как переоборудованные бензиновые агрегаты.
Принцип работы газодизеля
Принцип работы дизельного мотора на газе, схож с бензиновым мотором, в обоих случаях полезная работа происходит за счет сжигания топлива в камере сгорания.
Но главное отличие заключается в том, что у дизельного двигателя не получится полностью отключить подачу жидкого топлива в процессе работы на газе, так как это происходит при работе на бензине у бензинового агрегата.
Для работы газодизеля в цилиндры необходимо подавать хоть минимальное количество солярки, чтоб происходило воспламенение смеси газа и воздуха. Обычно подается такое его количество, которое используется при работе мотора на холостых оборотах.
По факту газодизель работает одновременно на двух видах топлива, на газообразном и жидком, жидкое работает как воспламенитель, а газ автоматикой подмешивается в необходимой пропорции, которая зависит от оборотов и нагрузки дизельного мотора.
С точки зрения эффективности, экономия от газодизеля, происходит за счет частичной замены жидкого топлива на газ.
Какие дизеля можно переоборудовать под ГБО
На сегодняшний день установить газовое оборудование можно на любой дизельный мотор, даже с насосом с электронным управлением, в том числе с системой Common Rail, и на моторы с турбинами.
Самый простой способ переделки под газодизель, это установка газово оборудования на мотор с механическим насосом прямого управления. В этом случае принцип будет схож с бензиновым мотором, управлять добавлением газового топлива будет механика, за счет незначительного изменения в управлении самого насоса высокого давления.
Лучше всего подойдут для этих целей двигатели старых модификаций, которые устанавливались на грузовики КАМАЗ и МАЗ. С данной модернизацией проблем не должно возникнуть ведь запчасти и другие комплектующие к этим моделям всегда имеются в продаже.
Дизельный мотор, которым управляет электроника, перевести на газ будет сложнее.
Чем современнее агрегат и выше требования к Евро, тем сложнее переоборудовать его под газовое топливо.
Конструктивная особенность современного ГБО для дизельных моторов в том, что оба вида топлива подаются в камеру параллельно, в результате этого, для достижения необходимой мощности, нет необходимости сильно нажимать педаль акселератора. В момент полной нагрузки и при холостых оборотах, электроуправление полностью перекрывает подачу газа, и дизель работает только на жидком топливе.
Выгода от перехода на ГБО
Что касаемо выгоды от переделки, здесь все зависит от вида транспорта и его годового пробега.
Если рассматривать установку ГБО на легковой автомобиль с дизельным двигателем, который за год проезжает от силы 20 тыс. км, то это будет не рентабельно.
Поэтому переделывать под газодизель стоит только коммерческий грузовой транспорт с большим годовым пробегом.
Дизельный двигательи бензиновый двигатель: в чем разница
Если вы думаете о покупке нового автомобиля и не можете выбрать между дизельным и газовым двигателем, вы можете сравнить различия в каждом двигателе.
Знание различий, плюсов и минусов каждого из них поможет вам решить, какой автомобиль подходит именно вам. В течение некоторого времени широко известно, что дизельные двигатели имеют большой пробег, часто обеспечивая более чем на 25% лучшую экономию топлива, чем их бензиновые аналоги. Однако, хотя они могут быть более экономичными, дизель не обеспечивает высокоскоростных характеристик. Дизельные двигатели часто медленнее, мощнее, но и долговечнее.
Оба двигателя работают по одному и тому же принципу, используя впуск, сжатие и мощность, выхлоп и соотношение воздуха и топлива. Здесь мы исследуем их сходства и различия между дизельным и газовым двигателем:
На впуске:
Двигатели, работающие на газе, подают в камеру сгорания и воздух, и топливо, в то время как дизельные двигатели забирают в камеру сгорания только воздух.
Сжатие и мощность:
Хотя оба двигателя сжимают или сжимают воздух в небольшой карман, что приводит к взрыву, то, как происходит взрыв, является основным различием между ними.
В газовых двигателях свеча зажигания используется для воспламенения воздушно-топливной смеси, заставляя поршень опускаться. Для дизеля, когда поршень приближается к верхней части такта сжатия, воздух в камере значительно сжимается, вызывая его сильное нагревание, что приводит к воспламенению дизельного топлива, когда оно вводится топливными форсунками.
Выхлоп:
На обоих двигателях открывается клапан, и поршень выталкивает отработавшие газы из цилиндра через выхлопные системы.
Корпус дроссельной заслонки:
Газовые автомобили оснащены корпусом дроссельной заслонки, а дизельные двигатели — нет. При нажатии на педаль акселератора дроссельная заслонка или дроссельная заслонка, расположенная между впускным воздушным фильтром и впускным коллектором, открывается, позволяя большему количеству воздуха поступать в двигатель. Компьютер автомобиля определяет, что для увеличения скорости и мощности необходимо впрыскивать больше топлива.
В дизельных двигателях нажатие на педаль акселератора напрямую регулирует количество топлива, подаваемого в двигатель.
Соотношение воздух-топливо:
В то время как газовые двигатели ограничены по соотношению воздух-топливо, дизельные двигатели
Общие проблемы, возникающие с дизельными двигателями, и их причины включают:
- Проблемы при запуске — могут быть связаны с плохой компрессией двигателя.
- Синий дым из двигателя. Синий дым из выхлопной трубы указывает на то, что двигатель сжигает собственное масло, вероятно, из-за изношенных цилиндров или переполнения масляной камеры.
- Потеря мощности двигателя — также вызвана плохой компрессией двигателя. Это также может указывать на то, что поршневые кольца, клапаны или прокладки головки блока цилиндров изношены и нуждаются в замене.
- Повышенный расход масла. Если вы обнаружите, что часто доливаете масло в двигатель, вероятно, существует утечка, требующая немедленного устранения. Если утечка связана с неисправными поршневыми кольцами или гильзами цилиндров, игнорирование утечки может привести к дорогостоящему и обширному ремонту.
- Стук в двигателе — со временем из-за загрязнения масла или проблем с синхронизацией двигатель может издавать стук. Это часто вызвано поврежденными уплотнениями, подшипниками или изношенной юбкой поршня.
Если вы решите, что автомобиль с дизельным двигателем вам подходит, вам нужно будет найти сервисный центр, которому вы доверяете, чтобы обеспечить ремонт и плановое техническое обслуживание. Дизельные технологии часто меняются, и EPA продолжает оказывать давление на производителей транспортных средств, чтобы они производили автомобили с низким уровнем выбросов, включая дизельные двигатели.
Важно найти сервисный центр, который разбирается в уникальных аспектах дизельных автомобилей и грузовиков, а также в том, как правильно их обслуживать и ремонтировать. Вот тут-то и приходит на помощь Sun Devil Auto. Наши сервисные центры оснащены самым современным специализированным оборудованием для обеспечения надлежащего обслуживания каждого автомобиля. Наши сертифицированные техники ASE обучены всем тонкостям работы дизельного двигателя, обеспечивая все, от замены масла до капитального ремонта двигателя. У нас есть несколько мест в районе Метро-Феникс, чтобы служить вам. Узнайте больше обо всех услугах, которые мы предлагаем для дизельных двигателей, или свяжитесь с одним из наших многочисленных офисов и поговорите с нашим опытным персоналом.
Бензин и дизель: в чем разница?
На самом базовом уровне современные автомобильные двигатели работают по принципу четырех простых тактов: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Повторяйте этот цикл достаточное количество раз в минуту, и он способен заставить ухмыльнуться любую зубчатую головку.
Независимо от того, работает ли он на дизельном или бензиновом топливе, четыре такта двигателя одинаковы, но есть ключевые различия в том, как они выполняются.
Различия в работе двигателя
В бензиновых двигателях такт впуска обычно включает подачу воздуха и топлива в камеру сгорания. В этот момент дизельный двигатель только втягивает воздух. Далее идет сжатие, когда оба типа двигателей сжимают воздух в небольшой карман. Зажигание регулируется отдельно для каждого вида топлива. Бензиновые двигатели используют свечу зажигания для синхронизации и начала рабочего хода. Эта небольшая электрическая дуга воспламеняет воздушно-топливную смесь, и мощный взрыв толкает поршень вниз, вырабатывая столь желанную мощность. С другой стороны, дизельный двигатель имеет карман, полный горячего воздуха только перед рабочим тактом. Когда поршень приближается к верхней части такта сжатия, воздух становится достаточно горячим из-за того, что его сжимают настолько мало, что при впрыске дизельного топлива он немедленно воспламеняется.
Таким образом, момент зажигания для дизельных двигателей управляется топливными форсунками. Оба типа двигателей работают одинаково для такта выпуска, когда клапан открывается, и поршень вытесняет отработавшие газы из цилиндра.
Различия в эффективности
Несмотря на то, что дизельные двигатели продолжают завоевывать репутацию борцов с выбросами, они на самом деле имеют очень впечатляющие показатели экономии топлива по сравнению с их бензиновыми аналогами. Действительно, дизельные двигатели в большинстве случаев значительно эффективнее, особенно когда педаль газа нажата лишь частично. Во многом это связано с различиями в ходах, описанных выше, в сочетании с температурой самовоспламенения. Температура самовоспламенения — это температура, при которой смесь воздух-топливо сгорает просто от тепла. В бензиновых двигателях критически важно, чтобы температура самовоспламенения никогда не достигалась во время такта сжатия, так как это может привести к воспламенению до того, как загорится свеча зажигания, что может привести к повреждению двигателя.
В результате бензиновые двигатели имеют относительно низкую степень сжатия (количество воздуха и топлива, сжимаемых во время такта сжатия), потому что сжатие вызывает повышение температуры. Поскольку дизельные двигатели не имеют топлива в смеси во время такта впуска, они могут сжимать воздух намного сильнее, превышая температуру самовоспламенения дизельного топлива. Более высокая степень сжатия соответствует более высокой эффективности, поэтому дизельные двигатели используют это преимущество, впрыскивая топливо в воздух после его сжатия.
Еще одним преимуществом эффективности дизельного двигателя является отсутствие корпуса дроссельной заслонки. Когда вы нажимаете педаль акселератора на бензиновом автомобиле, это открывает клапан на впуске вашего двигателя, позволяя большему количеству воздуха поступать в двигатель и, таким образом, создавать больше мощности. Компьютер двигателя понимает, что ему нужно впрыснуть больше топлива для дополнительного воздуха, но в этом случае вы можете думать о педали акселератора как о «воздушной педали».
Для дизельных двигателей дроссельная заслонка не требуется. В этом случае педаль акселератора регулирует количество впрыскиваемого топлива. Корпус дроссельной заслонки, используемый в бензиновых двигателях, действует как ограничитель, особенно когда дроссельная заслонка открыта лишь частично, и это одна из причин, по которой дизельные автомобили имеют лучшую экономию топлива в сценариях с низкой нагрузкой.
Различия в соотношении воздух/топливо
Что позволяет дизельным двигателям работать в зависимости от количества впрыскиваемого топлива? Одной из причин является способность дизелей работать в очень широком диапазоне соотношений воздух/топливо. Бензиновые двигатели обычно работают в диапазоне от 12 до 18 частей воздуха на 1 часть топлива (по массе). Обычно это соотношение остается довольно близким к 14,7:1, так как при этом полностью расходуется все топливо и кислород. Дизельный двигатель, однако, обычно работает в диапазоне от 18:1 до 70:1 и способен работать в очень обедненной смеси.
Когда вы нажимаете педаль акселератора в дизельном двигателе, соотношение воздух/топливо падает. Впрыскивается значительно больше топлива по сравнению с всасываемым воздухом, что увеличивает мощность. Копоть образуется, когда дизельные двигатели работают при низком соотношении воздух/топливо, поэтому вы можете увидеть черный дым от дизельных грузовиков, когда они нажимают на педаль газа. В конечном счете, хотя четыре основных такта одинаковы как для дизельных, так и для бензиновых двигателей, более мелкие детали раскрывают уникальные характеристики каждого типа двигателя.
Наряду с описанными выше различиями существуют также существенные различия в том, как каждый вид топлива способен замедлять транспортное средство, что называется торможением двигателем. Для получения дополнительной информации посмотрите видео ниже.
Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.
Джейсон Фенске — мозг инженера, и он здесь, чтобы убедиться, что вы знаете, как работает ваша машина.