Принцип работы газодизеля

Принцип работы газодизеля

газодизель

Сегодня газодизель можно установить двумя способами – полностью переоборудовать двигатель на питание газом, либо организовать систему комбинированного питания двигателя.

  1. Первый способ подразумевает основательную модернизацию двигателя, так как октановое число метана всего 120 – штатная степень сжатия дизеля для него высока, что создает риск детонации. В этом случае степень детонации снижается до 12:1 или 14:1. Помимо этого, температура воспламенения газа 700 градусов, а у дизеля лишь 380 градусов – газ не сможет воспламениться, поэтому нуждается в системе зажигания искрой (как в бензиновых двигателях). Уже модернизированный двигатель нельзя будет обратно перевести на дизельное топливо.
  2. Второй способ проще и дешевле – основным будет дизельное топливо, но его часть заменится газом (метан или пропан). В таком случае дизельное топливо выполняет роль поджигающего смесь топлива и воздуха, что создает заряд для воспламенения газа. В зависимости от нагрузки на топливную аппаратуру и двигатель определяется степень замещения основного топлива дополнительным. Сегодня можно добиться уровня замещения в 50 и более процентов у метана, а также в 30 и более у пропана.

В чем плюс газодизеля?

  1. Простота установки – комплект оборудования универсален, поэтому подойдет для любых дизельных двигателей (включая современные модели). Установка не требует разборки двигателя и его модификаций, а вернуться обратно на дизель можно в любой момент – достаточно активировать переключатель в кабине.
  2. КПД и ресурс двигателя возрастает – газ повышает мощность и крутящий момент (с турбонаддувом показатели возрастают на 30%). Двигатель начинает работать плавно и тихо, снижается нагрузка на систему подачи дизельного топлива, что продлевает ее срок службы.
  3. Экономичность и экологичность – при помощи замещения дизельного топлива газом, вы сможете снизить стоимость эксплуатации ТС на 20 процентов, а также снизить количество отработавших газов – это повышает экологические показатели двигателя.

Трудности полного перехода с дизеля на газ

Мы уже перечислили трудности выше, поэтому приведем их более кратко:

  • Температура воспламенения ДТ и газа разная.
  • Степени сжатия в дизельном двигателе не хватит для разогрева смеси газа – нужны сторонние свечи.
  • Октановое число газа и ДТ разное – нужна коррекция степени сжатия, либо снижение октанового числа в газе.

Система Dual Fuel и как она работает?

Комбинированная система подачи топлива является максимально доступным и простым в установке вариантом – воспламенение метана или пропана происходит за счет ДТ, а основными составляющими системы являются газовый редуктор, шланги и магистрали, а также баллоны для хранения. При организации такой системы двигатель запускается на ДТ, а затем подключается редуктор газа – он подает смесь в камеру сгорания по впускному клапану. Смесь газа с кислородом смешивается с небольшой дозой дизеля, которая воспламеняется и поджигает метан или пропан. Это позволяет получить неизменный КПД двигателя при сниженной порции ДТ.

К установке в дизельные двигатели допускается как пропановая, так и метановая система, однако есть некоторые трудности. Процент содержания пропана в смеси не превышает 50%, а в случае с метаном 60% - это снижает порцию подачи ДТ в камеру сгорания, что положительно сказывается на экономичности. Однако, полностью убрать подачу ДТ невозможно, так как смесь не будет воспламеняться.

Насколько это выгодно?

Благодаря переводу двигателя на газовое топливо, можно снизить затраты на топливо в два раза. Благоприятные условия эксплуатации позволяют полностью окупить установку ГБО на дизельный двигатель за 70-100 тысяч километров, а затем уже начать экономить. Именно поэтому подобные системы более распространены на грузовых автомобилях, нежели на легковых.

Требования к газообразному топливу

  • Возможность обеспечить хорошее образование смеси.
  • Способность создать высококалорийную горючую смесь.
  • Отсутствие появления коррозии.
  • Минимальный уровень образования отложений на выпускном и впускном тракте.
  • Возможность сохранять свое качество при перевозке и хранении.
  • Доступная цена на производство и перевозку.

Газ как топливо и его преимущества

Высокое октановое число газа позволяет добиться большей устойчивости к детонации, чем у самого качественного бензина. Двигатели с повышенной степенью сжатия могут получить гораздо большую экономичность, а более низкая скорость сгорания газа позволяет снизить нагрузку на стенки цилиндров, коленвал и поршневую группу. Газ легко перемешивается с воздухом, поэтому равномерно заполняет цилиндры – двигатель начинает работать тише, а полное сгорание газа не оставляет нагара на поршнях, клапанах и свечах. Использование газового топлива помогает остановить смывание масляной пленки на стенках цилиндра, что никак не ухудшает смазочных свойств масел – износ поршней и цилиндров становится меньше, а масло можно дольше не менять.

Если сравнивать природный газ и бензин, то у газа будут следующие преимущества:

  1. Меньшая себестоимость.
  2. Высокая устойчивость к детонации.
  3. Увеличение срока службы свечей и периодичности замены масла.
  4. Практически полное отсутствие серы, вызывающей коррозию.
  5. Снижение токсичности отработанных газов.
  6. Более однородный состав.
  7. Отсутствие накопления смолистых отложений.
  8. Уменьшение образования нагара.

Сравнивая природный газ и нефтяной газ, можно говорить о следующих преимуществах первого:

  1. Повышенная безопасность – улетучивается при протечках.
  2. Доступная стоимость.
  3. Огромные запасы в природе.
  4. Более чистые отработанные газы.

Однако, природный газ также имеет и некоторые недостатки:

  1. Снижение мощности ДВС за счет уменьшенной скорости сгорания.
  2. Затруднительный запуск при отрицательных температурах.
  3. Увеличение металлоемкости автомобиля.
  4. Увеличение стоимости автомобиля за счет применения дорогостоящего оборудования.
  5. Более высокий расход.
  6. Необходимость проводить периодическое освидетельствование баллонов для хранения.
  7. Более трудный процесс техобслуживания и ремонта двигателя.
  8. Дальность поездки на одной заправке не более 250 километров.
  9. Повышенные требования к безопасности при использовании ГБО.

 (С) 2020 ООО "ЧЕЛАВТОТРАНС"