Вреден ли газ для двигателя автомобиля

Содержание

Минусы применения газобаллонного оборудования

Вес транспорта изменится в большую сторону после установки газового оборудования.
Необходимо затратить средства на установку оборудования. Этот недостаток существенен, если машина используется редко, то есть её пробег менее 10000 километров в год. Чтобы окупить затраченные средства понадобится от 3 до 5 лет. При более интенсивном использовании стоимость оборудования будет компенсирована после 15-25 тысяч километров пробега.
Недолив во время заправки из-за использования различного оборудования. Подача газа прекращается после срабатывания датчика давления, а они на АГЗС останавливают заправку в разное время.
ГБО занимает место, которого и так не много в легковой машине. Соответственно уменьшается грузоподъёмность. Выходом из положения может стать установка тороидального баллона в отсек для запасного колеса, но как же без него? Преимущество имеют внедорожники с альтернативным расположением «запаски» и большим объёмом багажника, на который габариты газового баллона не окажут особого влияния.
Газ взрывоопасен! Оборудование требует периодического осмотра, а его монтаж лучше производить в сертифицированном сервисном центре.
Динамика разгона, как и максимальная скорость, снижается, что обуславливается медленным сгоранием газа. Также необходима регулировка зажигания по другое топливо.
Воздушный фильтр придётся менять чаще.
Газовые АЗС не так широко распространены, как бензиновые и дизельные.
Установка ГБО является достаточно серьёзным вмешательством в конструкцию транспортного средства. Велика вероятность лишения гарантии официальным дилером, продавшего машину, даже при предоставлении разрешающих документов установщиков оборудования.

Газовый двигатель внутреннего сгорания – общее описание агрегата

Современные двигатели такого рода работают на природном и попутном газах, а также на сжиженном пропан-бутане, доменном газе и других. Преимущество таких двигателей заключается в меньшем износе основных узлов и деталей, что достигается путем создания качественной горючей смеси и ее эффективного сжигания. К тому же, в выхлопах практически отсутствуют вредные примеси.

КПД современных двигателей на таком топливе достигает порядка 42 %. Наиболее широко они применяются в газовой и нефтяной промышленности в качестве приводных устройств на газоперекачивающих установках. В последнее время перестали быть новинкой такие агрегаты и в автомобиле.

В отличие от них первый двигатель Отто был достаточно низкооборотным и обладал большой массой. При увеличении оборотов вала до 180 об/мин происходили перебои в его работе, а также ускоренный износ золотника. В качестве бака для хранения газа использовался большой резервуар, поэтому установка его на автомобили была попросту невозможной, однако его стали широко применять на различных заводах и фабриках.

Устройство и принцип работы газобаллонного автомобиля

Газозаправочная аппаратура на автомобиле

Карбюратор-смеситель Автомобиль, оснащённый газобаллонным оборудованием (ГБО), использует в качестве топлива сжиженный нефтяной газ (смесь газов «пропан-бутан») или сжатый природный газ (метан).

На автомобиле сжиженная пропан-бутановая смесь находится в баллонах, установленных на раме, под полом салона автобуса или в багажнике легкового автомобиля. Сжиженный газ находится в баллоне под давлением 16 атмосфер (баллон рассчитан на максимальное давление 25 атмосфер).

На баллоны для сжиженного газа устанавливается специальный мультиклапан, через который производится заправка баллона и отбор газа в топливную систему двигателя. Мультиклапан является важным компонентом газобаллонного оборудования, обеспечивающим его безопасное использование. Он включает в себя:

Заправочный и расходный вентиль
Указатель уровня газа в баллоне. Представляет собой поплавок на рычаге, находящийся внутри баллона, и связанный с ним стрелочный индикатор либо электронную схему, передающую информацию о положении поплавка на индикатор внутри салона автомобиля
Обратный клапан в заправочной магистрали, предотвращающий вытекание газа через неё
Скоростной клапан в расходной магистрали, перекрывающий подачу газа при превышении его расходом некоторого порогового значения. Порог подобран так, чтобы клапан закрывался только при разрыве расходной магистрали (предотвращая, таким образом, сильную утечку газа), и оставался открытым при обычном уровне расхода газа.
Стопорный клапан, предотвращающий наполнение баллона газом более чем на 80-90 %%. Клапан находится в заправочной магистрали и закрывается при достижении указанной степени заполнения баллона. Ограничение максимального наполнения баллона необходимо для предотвращения чрезмерного повышения давления в нём в случае нагрева (например, на солнце в жаркую погоду)

Мультиклапан также может содержать в себе предохранительный клапан (стравливает газ при высоком давлении, например при перегреве баллона), пробку из легкоплавкого сплава (не допустить взрыва баллона при пожаре, сбросить газ в атмосферу, чтобы он просто сгорел) и дополнительный вентиль для отбора в двигатель паровой фазы при запуске холодного двигателя. Однако, наличие данных компонентов в мультиклапане не обязательно.

Баллоны для сжатого природного газа находятся на раме, под полом салона автобуса или на его крыше. Сжатый метан находится под давлением до 200 атмосфер. Несколько баллонов объединены в общую магистраль, имеется общий заправочный вентиль, каждый баллон также имеет собственный вентиль.

Газ из общей магистрали поступает в испаритель (подогреватель) — теплообменник, включён в систему жидкостного охлаждения, после прогрева двигателя газ подогревается (сжиженный газ испаряется) до температуры ≈75 . Далее газ проходит через магистральный фильтр.

Затем газ поступает в двухступенчатый газовый редуктор, где его давление снижается до рабочего. Современные газовые редукторы обычно совмещают эти два устройства (испаритель и собственно редуктор) в едином устройстве.

Далее, газ поступает в смеситель (или в карбюратор-смеситель или в смесительную проставку под штатным карбюратором, определяется конструкцией топливной аппаратуры). В силу того, что в смесителе происходит смешивание двух газов, их конструкция существенно проще чем конструкция бензиновых карбюраторов, в которых происходит смешивание двух разных фаз — жидкой (бензин) и газообразной (воздух), из-за чего в конструкции карбюратора имеются довольно сложные системы для поддержания постоянного состава смеси при разных расходах.

Двигатели разделяются на:

специальные (или модифицированные), предназначенные только для работы на газе, бензин используется краткосрочно при неисправности газовой аппаратуры, когда нет возможности произвести ремонт на месте;
универсальные, рассчитанные на длительную работу как на газе, так и на бензине.

Бензобак и топливный насос на автомобилях с газовыми двигателями сохраняются.

В холодное время года запуск двигателя, работающего на сжиженном газе производится путём отбора паровой фазы, после прогрева испарителя происходит переключение на жидкую фазу. Однако, для бензиновых двигателей, переоборудованных для работе на газе, крайне рекомендуется пуск двигателя осуществлять на бензине, а на газ двигатель переключать после прогрева до температуры 40-50 °C.

Почему горят клапана на газу — реальные причины

Причины прогорания клапанов бывают разными. Чтобы разобраться во влиянии ГБО на двигатель, перечислим их:

Кусочки нагара могут попадать в зазор клапана, мешать его движению, отчего он быстрее обгорает.
Неправильно настроенная работа газораспределительного механизма. Это приводит к перегреву клапана.
Обеднённая смесь с малым содержанием топлива и большим воздуха. Избыточное количество кислорода в цилиндре окисляет металл клапанов.
Слишком высокая температура отработанных газов, а также догорание смеси в выпускном тракте, приводит к перегреву клапанов.
Детонация и другие нарушения воспламенения смеси в камере сгорания.

Все эти причины имеют слабое отношения к собственно газу, и такие проблемы могут случаться с любым видом топлива. Первая вообще неактуальна, так как газ при сгорании не образует нагара. Другие же рассмотрим подробнее.

Неправильные настройки ГРМ могут приводить к проблемам с любым топливом. Это зона ответственности мастера, проводившего регулировку. Он должен обязательно отрегулировать температурный зазор клапанов в том числе, так как при большей температуре металл расширяется сильнее, и зазор надо увеличить на 0.05 мм.

К обеднённой смеси газ также отношения не имеет. Здесь требуется проверка топливной системы в целом. Некоторые автолюбители умышленно используют обеднённую смесь ради экономии топлива — в таком случае винить в проблемах остаётся только себя.

Догорание в выпускном тракте для газа возможно. Но, опять же, это характерно для метана, а пропан-бутановая смесь такой проблемы не вызывает, если ГБО настроено правильно.

У газа октановое число более 100, против 95 у бензина. Он воспламеняется при большей температуре, поэтому могут быть проблемы с зажиганием, которое надо отрегулировать. Но детонации в бензиновом двигателе, приспособленном под газ, не бывает. А страдать клапана могут из-за детонации, поэтому данный вид топлива в этом плане вообще не имеет недостатков.

Таким образом, газобалонное оборудование само по себе не влияет на двигатель негативно. Все проблемы – от неправильной настройки всех систем при неквалифицированной установке.

Состав выхлопных газов дизельных двигателей

Выхлопные газы дизельных двигателей представляют собой сложную смесь газообразных и твердых частиц, образующихся при сгорании дизельного топлива. Количество выбросов и состав выхлопных газов зависят, например, от типа, состояния и наличия технического обслуживания двигателя, состава и свойств топлива, а также применяемых методов последующей обработки выхлопных газов. Основными газообразными компонентами отработанных газов дизельного топлива являются диоксид углерода, кислород, азот, водяной пар, окиси азота и окись углерода. Кроме того, в газовой фазе могут выделяться диоксид серы и различные органические соединения, такие как низкомолекулярные карбонилы, карбоновые кислоты, алканы, алкены и ароматические вещества.

Помимо газов и паров, выхлопные газы содержат мельчайшие частицы, которые образуются в процессе сгорания и последующей конденсации соединений газовой фазы. Эти частицы состоят из элементарного углерода, адсорбированных органических соединений, сульфатов, нитратов и следов других элементов. Выхлопные частицы дизельного топлива легко вдыхаются. Благодаря небольшому размеру частицы могут достигать легочных альвеол, чувствительной газообменной области легких.

Известно, что использование биодизеля вместо или в смеси с ископаемым топливом может умеренно снизить выбросы частиц, суммарных углеводородов и окиси углерода, но в то же время выбросы оксидов азота часто увеличиваются. В целом, выхлопные газы биодизеля содержат меньше генотоксичных полициклических ароматических углеводородов, но больше раздражающих альдегидов и кетонов.

Сравнительная характеристика метана и пропана

Между этими газами существуют весомые различия, причем в отношении вопросов не только хранения, но и использования. Чтобы хранить метан, требуются тяжелые баллоны в силу высокого давления. Для сравнения – баллон емкостью 65 литров будет весить около 70 кг.

А чтобы обеспечить автомобилю хороший запас хода на одной заправке, необходим баллон как минимум на 100 литров. В качестве прочих различий можно перечислить следующие признаки:

Мощность. Если пропан понижает мощность двигателя незначительно – всего на 3-5%, то потеря от метана может достигать около 20%.
Экология. С точки зрения экологичности выигрывают авто на газе метан, поскольку он намного чище пропана. В последнем много разных примесей, за счет чего невозможно его считать в полной мере безопасным.
Риски. Как выше было упомянуто, пропан более взрывоопасен, чем его оппонент.
Стоимость ГБО. Произвести монтаж пропановой установки намного дешевле, чем установка ГБО на метане. Разница в цене может составить до 70%.
Заправка. Метановые пункты в этом плане – это, скорее, редкость, чего нельзя сказать в отношении пропана.

Как можно заметить, оба вида альтернативного топлива имеют свои преимущества и недостатки, что вызывает определенные трудности при выборе какой-либо стороны.

Негативные последствия

Воздействие автомобильного транспорта на окружающую среду крайне негативно. И стоит рассмотреть несколько основных угроз.

Парниковый эффект

О нём говорят все экологи, и последствия такого глобального явления уже начинают проявляться. Возникающие в процессе эксплуатации автомобилей компоненты отработанных выхлопных газов проникают в атмосферу, повышают плотность её нижних слоёв и создают эффект парника. В итоге солнечные лучи попадают на поверхность Земли и нагревают её, но тепло не может уходить обратно в космос (примерно такие процессы наблюдаются в теплицах).

Парниковый эффект – это реальная угроза. К его возможным последствиям относятся повышение уровня мирового океана, глобальное потепление, таяние ледников, природные катаклизмы, хозяйственный кризис, губительное влияние на фауну и флору.

Изменение экосистемы

Из-за загрязнения окружающей среды транспортом страдает практически всё живое на земле. Выхлопные газы вдыхают животные, из-за чего ухудшается функционирование их дыхательной системы. В результате нарушения дыхания и нехватки кислорода страдают другие органы.

Животные испытывают стресс, из-за которого могут вести себя неестественно. Также заметно снижаются темпы размножения, в результате чего одни виды становятся малочисленными, а другие начинают относиться к редким и вымирающим. Сильно страдает и флора, ведь отработанные газы автомобильного транспорта практически сразу попадают на растения, образуя на них плотный налёт и нарушая процессы естественного дыхания.

Кроме того, вредные соединения проникают в почву и из неё всасываются корнями, что также негативно сказывается на состоянии и росте представителей флоры. Связанные с негативным влиянием автотранспорта перемены с каждым годом становятся всё более масштабными и глобальными, а со временем они могут привести к краху существующей на планете Земля экосистемы, что повлияет на жизнь человечества, воздух, атмосферу.

Экологические проблемы из-за автотранспорта

Экологические проблемы автотранспорта — актуальные вопросы. Активная и повсеместная эксплуатация автомобилей сильно ухудшает экологию, загрязняет воздух, водоёмы, осадки, атмосферу. И такая ситуация может привести к многочисленным проблемам со здоровьем.

Так, сильно страдает дыхательная система, ведь вредные вещества выхлопных газов практически сразу попадают в неё, раздражают слизистые оболочки, засоряют лёгкие и бронхи. Из-за нарушения дыхания возникает дефицит кислорода во всех тканях человеческого организма. Кроме того, опасные выбрасываемые автомобильным транспортом соединения разносятся с кровью и оседают в различных органах, и последствия такого загрязнения могут проявляться спустя годы в виде хронических или даже онкологических заболеваний.

Кислотные дожди

Ещё одна опасность активного использования автомобильного транспорта – кислотные дожди, возникающие из-за воздействия выхлопных газов и загрязнения атмосферы. Они влияют на растительный мир и здоровье людей, меняют состав почвы, разрушают здания и памятники, а также сильно загрязняют водоёмы и делают их воду непригодной для использования и проживания.

Несколько дельных советов

После интеграции ГБО на свой автомобиль, во избежание проблем с клапанами, регулярно следите за правильностью зазоров и за состоянием самих клапанов, при необходимости производите регулировку или замену неисправных клапанов.
Избегайте длительных поездок на предельных скоростях (свыше 160 км/час). Нет, вы безусловно можете «выстреливать» время от времени с такой скоростью для совершения обгона или других потребностей. Речь о движении на высокой скорости, на протяжении нескольких часов в течение нескольких дней или месяцев. Вы должны четко понимать, что мотор вашей машинки все-таки бензиновый и не совсем адаптирован, что бы там не говорили, для езды на газу на больших скоростях. Да и к тому же не логично «наваливать», когда главной задачей является экономия топлива.

Как-то так..

На этом у меня все, спасибо за внимание, благодарю тех, кто осилил статью до конца. Простите, что не в двух словах, краткость — сестра таланта, видимо мою сестру зовут иначе (-; Всем добра и Мира, до новых встреч на ГБОшнике

Тем, кто посчитает, что статья не полная или тема раскрыта не до конца или просто захочет подискутировать, может сделать это, используя форму комментариев. С удовольствием выслушаю ваше мнение на этот счет. Пока!

Турбированный двигатель и ГБО — возможно ли это?

Мировой автопром не стоит на месте, ведущие автопроизводители регулярно предлагают потребителю все более сложные и совершенные автомобили, оборудованные по последнему слову техники. Автомобили оснащены современнейшими топливными системами, управляемыми бортовыми компьютерами, а также – турбо- и компрессорными нагнетателями, позволяющими «выжимать» из скромного, на первый взгляд, двигателя, целые «табуны лошадей». Производители ГБО стараются не отставать от автопрома, поэтому на вопрос: успевают ли они за высокотехнологичными автогигантами? Можно смело ответить — однозначно, да!

Если вы надумали установить ГБО свой автомобиль, оснащенный турбиной, то вам необходимо обратить внимание на газовые установки последних поколений – 4-го, но лучше 5-го. Они отличаются по способу управления, т.е

по работе «электронных мозгов», и по способу впрыска топлива.

Эволюция газобаллонного оборудования всегда движется в сторону максимальной унификации с традиционными «бензиновыми» технологиями, а значит, каждое следующее поколение все ближе к совершенству. Если в 4-ом поколении ГБО импульсы бортового компьютера автомобиля «перехватываются» дополнительным процессором и интерпретируются, чтобы «обмануть» системы управления впрыском топлива, ведь подается все-таки не жидкое топливо, а газ, то ГБО 5-го поколения не воспринимается автомобильным компьютером как нечто инородное, потому что газ подается в сжиженном состоянии. Как известно, октановое число у газа выше и компьютер мгновенно «принимает меры», меняя настройки, приспосабливая системы впрыска к данному топливу. При этом турбина работает штатно, как и в случае с бензином. С ГБО 5-го поколения возможен даже холодный пуск, без ущерба для двигателя!

Это, если «человеческим языком». На деле все, конечно, сложнее и технологичнее. К слову, за рубежом нет градации газового оборудования по поколениям – это делается для нашего рынка, на котором присутствуют и до сих пор производятся, как допотопные, так и совершенные, с точки зрения последних технологий, автомобили.

Говоря о турбированных ДВС, работающих на тяжелом топливе, отметим так же, два, принципиально отличающихся способа работы на газу: первый – газодизель, а второй – газотурбина. Второй способ предполагает серьезное вмешательство в конструкцию и настройки двигателя автомобиля. С этим лучше всего справляются в заводских условиях, и потом – это билет в один конец: работа переоборудованного агрегата на дизтопливе потом невозможна.

Что же касается газодизеля, то это наиболее распространенный способ газификации турбодизеля. Его ещё называют — комбинированный. Т.е., впрыскивается и дизель, и газ, а так как температура воспламенения газа выше, то дизтопливо здесь служит как «поджигатель». В результате мы имеем существенную экономию расхода дизеля, из-за частичного его замещения более дешевым газом. Экономический эффект от этого небольшой, ведь дизельные двигатели и без того отличаются экономичностью, но на больших пробегах такое переоборудование имеет смысл.

Октановое число и момент зажигания

Октановое число бензина показывает стойкость топливовоздушной смеси к детонации, т.е. неконтролируемому воспламенению, с этой стороны газ несравнимо лучше любого бензина. Однако большее октановое число означает и другое – дольше время горения. Топливо не взрывается в цилиндрах, как многие думают, оно именно сгорает, будучи воспламененным свечой зажигания. Момент этого поджига очень важен – смесь, конечно, горит быстро, но и двигатель вращается с огромной скоростью. Чтобы смесь успела хорошо разгореться в цилиндре, полностью сгореть и выделить максимум энергии, ее поджигают немного раньше, чем поршень дойдет до верхней мертвой точки – это называется опережением зажигания. Для газа момент зажигания необходимо выставлять значительно раньше, чем для бензина, и дело не только в потере мощности от неполного сгорания – может так получиться, что при открытии выпускных клапанов смесь будет еще продолжать горение и иметь высокую температуру – именно это и вызывает перегрев и последующее прогорание клапанов, и выжигание масляной пленки на стенках цилиндров.

Проблема в том, что если выставить идеальный момент зажигания для газа, на бензине вовсе можно не запустить двигатель. А запуск на бензине необходим – двигатель необходимо прогреть, чтобы от его системы охлаждения нагрелся испаритель газа. Пренебречь этим можно разве что в жаркий летний день, в иных случаях двигатель необходимо прогреть на бензине минимум до 50 градусов. Поэтому при установке ГБО 2 и 3 поколений зажигание выставляется компромиссно – чтобы и на бензине можно было запустить, и на газе стабильно работало. Такой компромисс и вызывает многим известные проблемы.

Между тем, ГБО 4 поколения лишено этого недостатка. Предназначенное для современных двигателей с распределенным впрыском топлива и полностью электронным управлением зажиганием, оборудование имеет свой собственный электронный блок управления, который связывается с основным блоком и программируется индивидуально под каждый двигатель. В результате электроника самостоятельно выбирает оптимальный момент зажигания для газа или бензина, устраняя негативные эффекты длительного горения газа и уменьшая потерю мощности, при этом работа двигателя на бензине остается такой же, как обычно.

Но у всего есть свои недостатки и для ГБО 4 поколения это – цена. Но только вам решать, что вам дороже и что дешевле – тратиться на бензин, ремонтировать двигатель после устаревшего ГБО или потратиться на установку современного.

И вновь о старом: вреден ли газ?

«Очень интересует вопрос: вредно ли газовое оборудование для двигателя? И если да, то чем? Какие плюсы и минусы использования газового оборудования? Желательно приложить какие-то дополнительные ссылки на компетентные и незаинтересованные источники. Спасибо большое за ответ». К сожалению, автор письма не указывает, какой именно газ его интересует, хотя можно предположить, что все же имеется в виду пропан-бутан, он же сжиженный нефтяной газ СНГ, или LPG. Но в любом случае, будь то пропан-бутан или природный метан, по поводу использования газа в качестве моторного топлива и возможных последствий, а к ним в первую очередь относят риск прогара клапанов, действительно идут ожесточенные споры как в среде профессионалов, так и между обывателями. Однако в конечном счете вся аргументация обычно сводится к теоретическим предпосылкам, а практическая и доказательная части — к частным случаям, чего явно недостаточно для формирования объективного вывода. Например, серьезных и независимых исследований по данной проблеме, включающих в том числе и ресурсные испытания, видеть не доводилось, а посему ссылок на «компетентные и незаинтересованные источники» давать не будем. Что же касается сути вопроса, то прежде всего следует понимать, что двигатели, изначально созданные для работы на бензине, строго говоря, не рассчитаны на газ. Вовсе не случайно автопроизводители, предлагая заводские газовые версии, дорабатывают двигатели с учетом физических качеств газа, в том числе используя иные детали и материалы, изменяя степень сжатия и т.д. Однако это не означает, что использование газа недопустимо или непременно несет вред. На проблему следует смотреть по-другому. Установка ГБО является доработкой, которая усложняет конструкцию, вносит свои коррективы в эксплуатацию и накладывает свои требования на установку и настройку системы. Если комплект ГБО подобран и установлен правильно, настроен корректно, вредного воздействия на двигатель газ оказывать не будет. А вот отхождения от «регламента» чреваты последствиями. Так, в силу физических качеств расход пропан-бутана на 10-15% больше, нежели бензина. Но ведь автовладельцы устанавливают ГБО, чтобы экономить! Поэтому не так уж редки попытки обеднить смесь — к топливной экономии такая настройка не приводит, а вот нанести вред двигателю может. Некорректная подача топлива может наблюдаться и в других случаях, начиная с неправильного подбора газового редуктора и заканчивая «кривой» настройкой системы. Опять же далеко не все автовладельцы утруждают себя плановым техобслуживанием ГБО, а ведь в зависимости от системы может требоваться слив конденсата или замена фильтра, возможно, корректировка настроек и т.д. Ну и в который раз можно вспомнить о том, что при переводе на газ система зажигания должна работать без замечаний, важен правильный подбор свечей по калильному числу и зазору, необходима регулировка тепловых зазоров клапанов (если предусмотрена) и выставление более раннего зажигания (если предусмотрено). «Стойкость» мотора также будет зависеть от его конструктивных особенностей и материалов, из которых изготовлены наиболее «уязвимые» детали (ГБЦ, клапаны). Показательно, что даже сами установщики ГБО признают, что некоторые двигатели Honda, Toyota, Renault и ряда других марок чувствительнее к последствиям неправильной установки, регулировки или обслуживания газового оборудования. Наиболее важные преимущества использования ГБО: — экономия на стоимости топлива. Однако следует учитывать, что расход пропан-бутана на 10-15% больше, чем бензина, а в последнее время разница в цене между газом и бензином сокращается; — экологичность, особенно если автомобиль работает на метане; — в силу более высокого октанового числа двигатель работает мягче, снижается риск детонации; — при использовании газа снижается смывание масляной пленки со стенок цилиндров, что продлевает жизнь цилиндро-поршневой группы;