Автомобиль оборудование природный газ

Автомобиль с двигателем на природном газе

В настоящее время автомобили, работающие на природном газе, считаются самыми экологичными. Содержание углекислого и угарного газов в выхлопе таких автомобилей на 25% и 75% соответственно меньше. Чаще всего, в роли природного газа выступает метан. Он закачивается в баллон под высоким давлением — до 200 бар. На сегодняшний день, более 15 миллионов автомобилей работают на метане.

Вторым преимуществом использования в автомобиле метана, является его доступная стоимость. Она ниже бензина в 2-3 раза.

• Серийные модели — в них газовое оборудование предусмотрено заводом изготовителем;
• Модифицированные авто — имеют доработанную топливную систему, адаптированную к потреблению природного газа.

• В первом случае, имеется специальный переключатель, управляя которым водитель может выбрать желаемое топливо – бензин или газ.
• Во втором случае, автомобиль работает только для работы на газе. В них оптимально настроен уровень потребления топлива и снижено до минимума количество вредных веществ в выхлопных газах.

Для того чтобы имеющийся бензиновый двигатель автомобиля начал работать на газе, производители чаще всего используют модели, оснащенные турбонаддувом. В процессе адаптации турбокомпрессора устанавливается более высокий уровень сжатия и наддува. В результате мощность двигателя и его крутящий момент не снижаются.

Природный газ имеет высокую детонационную стойкость (его октановое число равно 130). Отсутствие смазывающих свойств повышает уровень нагрузки на рабочие органы двигателя. Для того, чтобы двигатель служил максимально долго, многие из элементов дорабатываются. В частности, изменениям подвергаются шатунные вкладыши, поршневые кольца и пальцы, направляющие и седла. В некоторых случаях изменению подвергаются форсунки, увеличивается мощность масляного и водяного насоса.

Многие крупнейшие автомобильные концерны занимаются серийным выпуском автомобилей, работающих на природном газе. Среди них Citroen, Chevrolet, Fiat, Ford, Honda, Audi, BMW, Citroen, Chevrolet и другие.

Продажа таких автомобилей сосредоточена в большей степени в регионах, где сконцентрированы газовые заправки. В России автомобили, работающие на природном газе, пока не выпускаются, но при желании такую машину можно ввести из заграницы.

Автомобили, доработанные установкой газового оборудования

Практически любой автомобиль, двигатель которого работает на бензине, может быть переоснащен под природный газ. Многие центры предоставляют услуги по установке газобаллонного оборудования. В итоге, автомобиль может работать на двух типах топлива. Высокая стоимость оборудования способствует тому, то оно в большей степени устанавливается на коммерческий транспорт, например, на грузовые автомобили, такси и автобусы. На них затраты на переоборудования окупаются достаточно быстро.

Для переоснащения на работу с природным газом можно перевести и дизельные двигатели. Для этого существуют два подхода:

Первый — принудительное воспламенение горючей смеси. Для этого, помимо основного газобаллонного оборудования устанавливается дополнительная система зажигания.

ГБО (газобаллонное оборудование)

Газобаллонное оборудование включает в себя систему управления и питания двигателя газом. Основной состав, входящих в систему узлов и компонентов неизменен. Сюда входят: заправочная горловина, баллоны высокого давления, магистраль, клапаны подачи газа.

Головина для заправки расположена в непосредственной близости с горловиной топливного бака. Через нее производится нагнетание газа в баллоны. В автомобиле может быть установлен один или несколько газовых баллонов. Серийные автомобили имеют газовые баллоны, установленные под днищем. В модифицированных авто, они расположены в багажнике.

Двигаясь из баллонов по магистрали, газ поступает в специальный регулятор давления. Он снижает высокое давление до показателей 7-9 бар. Расширение газа происходит с резким понижением температуры, поэтому корпус регулятора подключается к системе охлаждения авто.

Газ с рабочим давлением поступает в распределительную магистраль, а затем направляется в впускной коллектор. Клапан подачи газа имеет электромагнитный механизм. Работая импульсно, клапан подает в камеру необходимый объем газа, который смешивается с воздухом и образует горючую смесь.

Если питание электрический ток не подается на клапан, то газ в систему не поступает. Система управления газобаллонным оборудованием включает в себя несколько датчиков: датчик давление газа в баллонах и в распределительной магистрали.

Для работы, система управления использует данные, получаемые от датчика частоты вращения коленвала, кислородного датчика и положения дроссельной заслонки.

Встроенный алгоритм позволяет реализовать несколько функций:

• Нормировать количество впрыскиваемого газа в зависимости от оборотов двигателя, давления газа и нагрузки;
• Адаптировать качество газа, исходя из показателей лямбда зонда;
• Производить холодный пуск мотора при температуре окружающего воздуха ниже +10°С. Он производится на бензине, после чего, система переходит на режим потребления газа.
• Производит аварийный пуск двигателя. Если по каким-то причинам в течение нескольких секунд не производится запуск на газе, система переключается на бензин.

Все вышеперечисленные функции выполняются с использованием следующих исполнительных узлов системы: клапана высокого давления, запорных клапанов, установленных на баллоне.

Источник

Что такое автомобиль на природном газу?

В газовых автомобилях природный газ является наиболее экологически чистым ископаемым топливом. Использование природного газа в автомобилях позволяет снизить содержание углекислого газа в выхлопных газах на 25%, окиси углерода на 75%. Основным компонентом природного газа является метан. Природный газ хранится под давлением 200 бар, поэтому его другое название – сжатый природный газ, КПГ. В настоящее время более 15 миллионов автомобилей по всему миру работают на природном газе. Еще одним преимуществом природного газа является его низкая цена. Метан в 2-3 раза дешевле бензина. Недостатки использования природного газа включают снижение мощности автомобиля, до 20% в зависимости от проекта. Повышенный износ клапанов при работе двигателя на газе и высокая стоимость газового оборудования. Отдельно следует сказать о безопасности автомобилей на природном газе.

Изучение авто на газу

Исследования Немецкого автомобильного клуба (ADAC) показывают, что риск возгорания передних и боковых транспортных средств не увеличивается. То есть в случае аварии автомобиль, работающий на природном газе, ведет себя как обычный автомобиль. Существуют следующие виды автомобилей на природном газе. Производство автомобилей, серийно выпускаемых на заводах автопроизводителей. Модифицированные автомобили превращаются в специализированные предприятия. Машины для добычи природного газа доступны в двух версиях. Сдвоенное топливо, газ и бензин используются на равных, можно менять режимы и монотоплив, базовое топливо, есть аварийный бензобак, автоматическое переключение бензина. Монотопливные автомобили больше подходят для природного газа, имеют оптимальный расход топлива и низкие выбросы.

Бензиновые газовые машины

Чтобы превратиться в автомобиль на природном газу, автопроизводители используют существующие бензиновые двигатели. Это двигатели с искровым зажиганием. Двигатели с турбонаддувом лучше всего подходят для конверсии газа. Адаптация работы турбокомпрессора, большее сжатие, дополнительное давление, позволяет достичь одинаковых характеристик мощности и крутящего момента для газа и бензина. Характеристиками сжатого природного газа являются повышенная стойкость к детонации, октановое число 130 и отсутствие смазывающих свойств, что приводит к увеличению нагрузки на двигатель. Чтобы противодействовать этим факторам, в механическую часть двигателя вносятся различные изменения. Повышение прочности отдельных элементов и компонентов, поршневых пальцев и колец, вкладышей шайб, направляющих клапанов и седел.

Серийные газовые машины

При необходимости увеличивается теплопроводность бензиновых форсунок, увеличивается производительность водяных и масляных насосов, заменяются свечи зажигания. Автомобили для производства природного газа предлагаются большинством автопроизводителей, включая Audi, BMW, Citroen, Chevrolet, Fiat, Ford, Honda, Hyundai, Mercedes-Benz, Opel, Peugeot, Seat, Skoda, Toyota, Volkswagen, Volvo. Автомобили продаются в районах, где использование природного газа является наиболее распространенным. Автомобили для добычи природного газа официально не продаются в нашей стране. Серийный автомобиль с природным газом может быть введен в стране. Модифицированные автомобили на природном газе. Теоретически, все автомобили с бензиновым двигателем могут быть переведены на природный газ. Специализированные центры предлагают установку газового оборудования на природный газ разных производителей.

Газовое автомобильное оборудование

В результате вы получаете двухтопливный автомобиль, который может работать на газе и бензине. Из-за высокой стоимости природного газа газовое оборудование устанавливается в основном на коммерческие автомобили, такси, автобусы, грузовики. Где это окупается быстрее и позволяет получить значительные выгоды. Дизельные двигатели также могут быть преобразованы в природный газ. Есть два подхода. Принудительное воспламенение топливовоздушной смеси, для установки системы зажигания с газовым оборудованием. И самовозгорание топливно-воздушной смеси, двигатель для работы на смеси дизеля и природного газа. Из-за высокой цены дизельные двигатели для автобусов и грузовиков превращаются в природный газ.

Система газоснабжения автомобилей

Газовое оборудование. Баллонное оборудование (ГБО) для перемещения на сжатом природном газе объединяется с системой газоснабжения и электронной системой управления. Состав оборудования для производства сжиженного нефтяного газа и модифицированных автомобилей, по существу, одинаков и может иметь различную конструкцию в зависимости от производителя ГБО. Система подачи природного газа включает в себя заправочную дверцу, газовые баллоны, газопровод высокого давления, регулятор давления газа, газораспределительный трубопровод и газовые клапаны. Горловина для заливки газа, сопло для заливки газа, расположена рядом с горловиной для заливки топлива. Газовые баллоны поступают через него при заполнении газа под давлением. В зависимости от размера двигателя, в конструкции автомобиля монтируются один или несколько толстостенных газовых баллонов различной вместимости.

Где установлен газовый баллон газовых машин

В серийных автомобилях цилиндры обычно располагаются под днищем автомобиля, в модифицированных – в багажном отделении. Цилиндры крепятся к кронштейнам кузова. Из баллонов газ поступает в трубопровод высокого давления к регулятору давления газа, который обеспечивает падение давления газа до номинального рабочего давления. В газовом оборудовании используются регуляторы давления диафрагменного или плунжерного типа. Снижение давления газа сопровождается его сильным охлаждением. Для предотвращения замерзания корпус регулятора давления газа включен в систему охлаждения двигателя. Газ с номинальным рабочим давлением поступает в газораспределительную трубу, а затем к клапанам подачи газа во впускной коллектор. Клапан подачи газа, в некоторых источниках – газовое сопло, представляет собой электромагнитный клапан.

Эксплуатация газовой системы

Когда ток подается на электромагнитную катушку, якорь поднимается, и отверстие открывается. Импульсный газ поступает во впускной коллектор и смешивается с воздухом. При отсутствии тока пружина удерживает клапан в закрытом положении. Электронная система управления подачей газа включает входные датчики. Для серийных автомобилей система управления газом является расширением системы управления двигателем. Модифицированные автомобили имеют отдельную систему управления. Входные датчики включают в себя датчик давления в цилиндре и датчик давления в газораспределительной линии. Датчик давления в цилиндре расположен на регуляторе давления. Он определяет подачу газа в баллон по количеству газа, а также по плотности баллона. Датчик давления в газораспределительной трубе определяет давление газа в контуре низкого давления.

Машины на газу

На основании чего определяется продолжительность открытия клапанов подачи газа. Сигналы с датчиков поступают на электронный блок управления. В работе блока управления используется информация из другой системы, датчики для управления двигателем, частота вращения двигателя, положение дроссельной заслонки, датчик кислорода. И другие в соответствии с включенным алгоритмом блока управления рад выполняет функции. Контролировать впрыск газа в зависимости от частоты вращения двигателя, нагрузки, качества и давления газа. Регулирование лямбда-газа, обеспечение работы однородной смеси, качественная адаптация газа. Холодный запуск двигателя, при температуре воздуха 10 ° C под двигателем, запускающим бензин. Аварийный запуск двигателя, если газ выходит, произведенный пробег бензина не выполняется в течение нескольких секунд. Эти функции выполняются с помощью приводных механизмов.

Источник