Какие автомобили с газовым двигателем

Устройство автомобилей

Система питания двигателя от газобаллонной установки

Газобаллонные автомобили

Газовые двигатели – двигатели, работающие на газообразных топливах, широко применяются на современном автомобильном транспорте. При этом используется сжиженный нефтяной газ (СНГ), состоящий в основном из пропана и бутана, а также сжатый природный газ (СПГ) метан или компримированный природный газ. Запас сжатого или сжиженного газа хранят в специальных баллонах, поэтому и автомобили, работающие на газе, называют газобаллонными.

Двигатели, работающие на газовом топливе, относятся к тепловым двигателям с принудительным воспламенением рабочей смеси, т. е. используют искровое зажигание, как и бензиновые двигатели, поэтому оценивать достоинства и недостатки газообразного топлива объективнее в сравнении с бензином.

Для дизельных двигателей газовое топливо не получило широкого распространения в силу того, что газ физически не может воспламеняться при той температуре, которую имеет сжатый воздух в цилиндрах дизеля с нормальной степенью сжатия. Просто подвести газ к камерам сгорания недостаточно. Газ не воспламенятся сам по себе от сжатия, так как его температура самовозгорания (460. 480 ˚С) примерно в полтора раза выше чем у дизельного топлива (300. 320 ˚С). Поэтому при переводе дизеля на газ даже теоретически невозможно использовать одно только газовое топливо без принудительного его воспламенения.

Тем не менее, эта проблема оказалась преодолимой, и еще во времена СССР было найдено ее техническое решение: впрыскивать в камеру сгорания совместно газ и дизельное топливо. В частности, такое решение применялось для некоторых моделей автомобилей марки «КАМАЗ».
Принцип действия газодизельного двигателя основывался на том, что в цилиндры подается запальная доза дизельного топлива (20%-30%), а остальная порция топлива (70%-80%) замещалась подачей природного газа.
При этом выгоднее подавать в цилиндры сначала газ, чтобы он хорошо перемешался с воздухом, а затем впрыснуть запальную порцию дизельного топлива.

Технически любой дизельный двигатель можно переоборудовать для работы с газобаллонным оборудованием — как на нефтяной пропанобутановой смеси, так и на природном метане, без использования запальной порции дизельного топлива.
Однако, в отличие от перевода бензиновых двигателей на газ, модернизация дизельного двигателя для работы на одном лишь газовом топливе потребует радикальных изменений штатной системы питания дизеля и использования системы зажигания.
Необходимо демонтировать топливную аппаратуру, и вместо нее установить систему зажигания. Форсунки меняются на свечи зажигания, и после этого монтируется газобаллонное оборудование. Газ при помощи дозатора поступает во впускной коллектор и двигатель будет работать на газовом топливе.
Конечно же, после таких переделок многие преимущества дизеля теряются.

Требования, предъявляемые к газообразным топливам

Требования, предъявляемые к газовым топливам мало отличаются от требований к другим видам топлива для двигателей:

• обеспечение хорошего смесеобразования;
• высокая калорийность горючей смеси;
• отсутствие коррозии и коррозионных износов;
• минимальное образование отложений во впускном и выпускном трактах;
• сохранение качества при хранении и транспортировании;
• низкая стоимость производства и транспортирования.

Преимущества использования газообразного топлива

Октановое число газового топлива выше, чем бензина (среднее значение октанового числа – 105), поэтому детонационная стойкость сжиженного газа больше, чем бензина даже самого высшего качества.
Это позволяет добиться большей экономичности использования топлива в двигателе с повышенной степенью сжатия. При этом скорость сгорания газа немного меньше, чем у бензина. В результате снижаются нагрузки на стенки цилиндров, поршневую группу и коленчатый вал, что позволяет двигателю работать ровно и тихо.

Газ легко смешивается с воздухом и равномерней наполняет цилиндры однородной смесью, поэтому двигатель работает ровнее и тише.
Газовая смесь сгорает полностью, поэтому не образуется нагар на поршнях, клапанах и свечах зажигания.

Газовое топливо не смывает масляную пленку со стенок цилиндров, а также не смешивается с маслом в картере, не ухудшая, таким образом, смазочные свойства масла. В результате цилиндры и поршни изнашиваются меньше, а периодичность замены моторного масла увеличивается.

По сравнению с бензином сжиженный газ имеет следующие преимущества:

• в полтора-два раза меньше себестоимость;
• более высокая детонационная стойкость (октановое число 105);
• двигатель на газе работает мягче, а срок его службы увеличивается примерно в полтора раза;
• увеличивается периодичность замены моторного масла в полтора-два раза, поскольку уменьшается срок его старения;
• увеличивается на 40% срок службы свечей зажигания;
• газ практически не содержит серы, которая вызывает коррозию металлов и их изнашивание;
• снижается токсичность отработавших газов (СО в два раза, СН на 50…100%, NOx на 20…30 %);
• в отличие от бензина газовая смесь более однородна по составу;
• не накапливаются смолистые отложения на деталях и приборах системы питания, так как нефтяной газ растворяет их;
• значительно уменьшается нагарообразование на деталях двигателя.

Сжатый газ также употребляется в качестве горючего, поскольку природные запасы метана колоссальны, и сложно найти более дешевое топливо для автомобильного двигателя.

Сжатый природный газ по сравнению со сжиженным нефтяным газом имеет следующие преимущества:

• бόльшая безопасность, так как он легче воздуха и при утечках улетучивается;
• дешевле;
• большие природные запасы;
• отработавшие газы экологически более чистые.

Недостатки газообразного топлива:

Сжиженный газ обычно используется в системах питания двигателей легковых автомобилей. Переоборудовать автомобиль для работы на сжиженном газе проще и дешевле, чем для работы на сжатом. Кроме того, сжиженный газ находится в баллоне под относительно небольшим давлением (примерно 1,6 МПа), а высокая степень разреженности сжатого газа требует увеличить этот показатель в 12-15 раз.

Поэтому для использования сжатого газа необходимы более громоздкие и тяжелые заправочные баллоны с более толстыми стенками, которые значительно повышают вес автомобиля. И если для грузовых автомобилей и автобусов с этим неприятным фактом еще можно мириться, то для легковых автомобилей, где каждый килограмм веса на учете, использование сжатого газа менее привлекательно. Кроме того, пробег между заправками для автомобиля, работающего на сжиженном газе вдвое больше, чем для работающего на газообразном топливе.
Исходя из этого системы питания с газовым топливом пока не нашли достаточно широкого применения, и используются на автомобилях, совершающих поездки в пределах городов и пригородов, т. е. на небольшие расстояния.

Марки газовых автомобильных топлив

ГОСТ 20448-90 предусматривает выпуск сжиженного газа двух марок: СПБТЗ (смесь пропанобутановая техническая зимняя) и СПБТЛ (смесь пропанобутановая техническая летняя).
Устаревший стандарт (ГОСТ 27578-87) также предусматривал две марки сжиженного газа: зимнюю — ПА (пропан автомобильный) и летнюю — ПБА (пропанобутановая смесь автомобильная).

Основными компонентами сжиженного газового топлива являются пропан (С₃Н₈) и бутан (С₄Н₁₀). В сжиженных газах, поставляемых для автомобильного транспорта, по техническим причинам может содержаться некоторое количество масла, поступающего из компрессоров и насосов.

Зимняя смесь отличается от летней повышенным содержанием пропана и применяется при температуре окружающего воздуха ниже +5 ˚С. Летняя смесь применяется при температуре +5 ˚С и выше.
Пропан остается в жидком состоянии при температуре ниже —42 °С, для бутана эта температура составляет —0,5 °С.
В весенний период времени с целью полной выработки запасов сжиженного газа марки СПБТЗ допускается ее применение при температуре до +10 °С.
Более высокая температура может привести к нежелательному повышению давления в системе подачи газа и ее разгерметизации.

Сжатый природный газ выпускается двух марок: «А» и «Б». Они отличаются содержанием метана и азота. Основные горючие компоненты сжатых газов — метан (СН₄), окись углерода (СО) и водород (Н₂) получают из горючих газов различного происхождения (природных, попутных, нефтяных, коксовых и др.). В попутных газах в зависимости от месторождения нефти содержание метана может находиться в пределах 40-82%.

Источник статьи: http://k-a-t.ru/dvs_pitanie/50-gaz_1/

8 российских автомобилей на заводском ГБО

Современные автомобильные производители большое внимание уделяют таким параметрам, как чистота выхлопа и экономичность. Поэтому все больше появляется машин, которые работают на газе, электричестве. Популярность авто с газобаллонным оборудованием растет и в России. Покупая такие машины, отечественные автолюбители рассчитывают сэкономить в дальнейшем. В рамках экологической акции российские автозаводы все больше предлагают битопливные авто.

Легковые автомобили

Lada Largus

Производство этой модели с аббревиатурой CNG началось 20 февраля 2019 года.

Газобаллонное оборудование устанавливается за перегородкой, отделяющей салон авто от багажного отделения. Им оснащаются все разновидности популярного автомобиля LADA Largus.

В этих моделях устанавливается газовый баллон объемом 90 литров, бензобак емкостью 50 литров. Таким образом, при полной заправке автомобиль может спокойно проехать более 1000 километров.

Метан в качестве топлива позволяет значительно сэкономить, увеличить эксплуатационный ресурс двигателя, улучшить качество выхлопа. Все машины с ГБО проходят процедуру контроля качества на соответствие стандартам Renault-Nissan. Стоимость модели Lada Largus CNG составляет почти 754000 рублей.

Lada Vesta

Данная модель с объемом двигателя 1,6 литра, пятиступенчатой механической коробкой передач имеет четыре модификации с газовым баллоном емкостью 90 литров, который располагается внутри багажника параллельно с бензобаком.

При работе на газе снижается мощность, крутящий момент. Lada Vesta может ездить на двух видах топлива, поэтому здесь используется универсальный электронный блок управления, который контролирует расход газа и бензина.

Эта машина наиболее востребована среди работников государственных специальных служб и таксистов. С другой стороны, объемы выпуска данного универсального автомобиля достаточно скромные. Количество выпускаемых за год машин не превышает 2000 штук.

УАЗ Патриот

Этот внедорожник, работающий на сжиженном газе под давлением, позволяет снизить эксплуатационные расходы почти на 40 процентов.

С другой стороны, силовой агрегат на ГБО теряет в мощности 24 лошадки. Кроме того, снижается его крутящий момент.

Автомобили, использующие метан как топливо, проходят технические испытания в Почте России, поскольку данная компания собирается формировать свой парк из этих автомобилей.

На установленное в заводских условиях ГБО распространяется гарантия завода-изготовителя, который обеспечивает плановое ТО. Таким образом, эксплуатация авто при таких условиях является выгодным решением.

Коммерческий транспорт

ГАЗель Бизнес

Автомобильный завод ГАЗ все больше оснащает свои автомобили гибридным топливным оборудованием, позволяющим эксплуатировать автомобиль на бензине и сжиженном газе.

Газель с удлиненным шасси использует дополнительный газовый баллон емкостью 120 литров. Это позволяет увеличить пробег на 450 километров.

Такое решение является настоящим выходом для профессиональных водителей, которым данный автомобиль служит настоящей «рабочей лошадкой». Заводское газобаллонное оборудование, установленное на заводе, идеально вписывается в конструкцию автомобиля.

Сами емкости располагаются под задним обвесом, запасное колесо перемещается внутрь кузова. Основные запасные части и ЭБУ, которые используются на авто Газель, поставляются из Италии. Таким образом, ГБО соответствует нормативам Евро-4. Кроме того, производитель дает двухлетнюю гарантию на установленное оборудование.

ГАЗель NEXT

Эта машина получила два вида газобаллонного оборудования: LPG (пропан) или CNG (природный газ – метан). Газовые емкости работают попеременно с бензобаком.

Двигатель объемом 2.7 литра при работе на газе развивает мощность 104 лошадей, а на бензине – 106 лошадиных сил. Кроме того, показатели крутящего момента также практически не отличаются.

Емкость газового баллона составляет 100 литров. Расход разных видов топлива также отличается незначительно. В зависимости от вида кузова, стоимость автомобиля Газель составляет 1 165 000-1 635 000 рублей.

УАЗ Профи

На автомобиль этой легендарной советской марки параллельно с бензобаком устанавливается ГБО известной итальянской фирмы Lovato. При этом все оборудование имеет полную сертификацию, гарантию от производителя 4 года или 200000 километров пробега.

Газовый баллон емкостью 93 литра значительно увеличивает запас хода. Его суммарное значение составляет 750 километров.

УАЗ Профи представляет собой легкий коммерческий автомобиль грузоподъемностью полторы тонны. Его преимуществами является традиционно высокая проходимость, комфортабельность, топливная эффективность и экономичность.

Данную модель китайской разработки собирает Ульяновский завод («БАУ-РУС Мотор Корпорэйшн»). С 2015 года был запущен серийный выпуск грузовиков BAW, который используют в качестве топлива сжиженный газ.

При этом данный автомобиль оснащается отечественным силовым агрегатом, это значительно снижает его стоимость.

Новая машина с газовым топливом соответствует высоким экологическим требованиям Евро-5. Кроме того, использование газа позволяет значительно удешевить эксплуатацию машины.

КАМАЗ

Этот грузовик получил газобаллонное оборудование, начиная с конца 80-х годов прошлого века.

Особого внимания заслуживают современные модели:

1. Битопливный КАМАЗ-5490 DDF оснащен 400-литровым баком для дизтоплива и 4 баллонами по 80 л для метана. Нужно учесть, что ГБО рассчитано не на постоянное использование, а на частичную экономию (55% дизель + 45% газ), т.к. возможности ездить на одном газе, когда дизельный бак пустой, — нет.
2. Еще отдельно стоит вспомнить о гоночном газовом КАМАЗе. При поддержке ВТБ банка и ОАО «Газпром» в 2013 году для команды «Камаз-мастер» создали гоночный автомобиль с 18,5-литровым двигателем, который использует в качестве топлива сжиженный природный газ.

Машина с таким силовым агрегатом приняла участие в нескольких гонках. Заправленный газовый баллон обеспечивает запас хода до 400 километров.

Таки образом, российские автомобильные производители не остаются в стороне от мировых тенденций. Используя газобаллонное оборудование, отечественные автомобильные компании повышают экономичность, экологическую чистоту своей продукции.

Источник статьи: http://lada-xray2.ru/novosti-otechestvennogo-avtoproma/8-rossiyskikh-avto-na-zavodskom-gbo-legkovoy-i-gruzovoy-transport