А как на счет газа?
Когда мотор работает на бензине, седла клапанов испытывают температурные нагрузки равные — 300-350 °С, а “тарелки” и того больше – 800-900 °С. Когда мотор работает на газу, температура сгорания топливной смеси повышается на ~50-70 °С, что, как вы понимаете, частично сказывается на сроке службы и состоянии клапанов. Однако не настолько, чтобы клапан прогорал или разрушался. Значительно больше повышается температура на поверхностях клапанов в случае бедной смеси, в таком случае температура сгорания топливной смеси увеличивается на 200-250 °С, а это уж точно вызовет прогар клапанов и скорое их разрушение. Кроме того, когда сгорает газ, в продуктах сгорания не образуется углеродистых остатков, которые ложатся тонкой пленкой на поверхности и защищают клапан и седло от механических повреждений. Поэтому металлические поверхности работают при высокой температуре в прямом контакте друг с другом. В этих точках соприкосновения металл оплавляется и происходит разрушение поверхности. При этом меняется геометрия детали и теплообмен, нарушается плотность прилегания клапана, это особенно опасно, в случае, когда мотор длительное время работает с большими нагрузками.
Что нужно знать при установке ГБО?
Для начала нужно определить, насколько вы готовы жертвовать определенными нюансами в работе двигателя в вашем автомобиле ради наличия газобалонного оборудования и возможности ездить на альтернативном топливе. Начнем с того, что не нужно ставить газ на двигатели, в которых отсутствуют гидрокомпенсаторы. Либо вам придется выполнять довольно частую и дорогостоящую настройку клапанной системы под газ. При этом на бензине машина будет работать непредсказуемо.
Также нужно знать несколько важных фактов о работе ГБО в автомобиле:
- ресурс двигателя может быть сокращен, но при грамотной установке и качественном топливе разница в ресурсах будет минимальна, это можно не брать в учет;
- возрастные двигатели с большим пробегом лучше оградить от стресса при смене топлива, вы можете создать целый ряд неприятностей для мотора;
- если вам нужна динамика и скорость, это не про установку газа на авто, динамика сократится на 10%, максимальная скорость также потеряет около 15%;
- на моторы с 6 или 8 цилиндрами потребуют довольно много денег для установки качественного газобаллонного оборудования, так что такая затея может не окупиться;
- топливо в виде сжиженного газа плохо контролируется, так что его качество на российских заправках далеко от идеала, и это может стать проблемой.
Если вы планируете экономить при установке газобалонного оборудования на автомобиль, такая затея может оказаться не самой удачной. Нужно все просчитать, узнать срок окупаемости при вашем пробеге в год. Только после этого можно решаться на установку газа в автомобиль
Также обратите внимание на отзывы других владельцев вашей марки и модели авто с таким же двигателем. Стоит узнать, насколько довольны другие автомобилисты от перехода на альтернативное топливо
Упрощенность эксплуатации, пожароопасность
Современное газобаллонное оборудование довольно легко и просто использовать:
- автоматика газового впрыска самостоятельно переходит на нужный вид топлива;
- система проводит самодиагностику, результаты которой сигнализирует водителю, а также контролирует остаток газа в емкости;
- хозяин машины в любой момент может сменить вид топливо с помощью переключателя в салоне автомобиля.
Газобаллонное оборудование обладает самой низкой вероятностью взрыва или пожара: утечка газа не может представлять такой опасности, какую несет утечка бензина. Даже если произошло повреждение баллона или газопровода, газ сразу же начнет охлаждаться.
Например, при уличной температуре +20 градусов по Цельсию температура газа при разгерметизации системы упадет до –130 градусов. После этого содержание баллона трансформируется в газообразное состояние и улетучится.
А если уличная температура окажется ниже нуля, то риске возгорания газа вообще говорить не приходится – он просто аннулируется. Перечисленные свойства газа, которые выгодно отличают его от легковоспламеняющегося бензина, также свидетельствуют о преимуществе двигателей на газовом топливе.
Этот факт подтверждают многочисленные эксперименты как отечественных, так и зарубежных специалистов. Например, немцы (клуб ADAC) неоднократно имитировали мощнейшие испытательные ДТП, в которых машина получала удар именно в ту часть, где находился баллон с газом.
При этом всему газовому оборудованию наносился ущерб в максимальной степени, и после этого поврежденный автомобиль поджигали. Однако результаты этого испытания оказались в пользу газового оборудования.
Кстати, физическая прочность газового баллона значительно превышает прочность бензинового бака. Так что если и возникают возгорания машин, оснащенных ГБО — это, как правило, следствие грубых нарушений правил использования газового оборудования.
Трагические последствия подобного рода могут возникнуть при эксплуатации заведомо неисправного ГБО. То же самое происходит и с бензиновыми двигателями при нарушении правил безопасности.
Еще один плюс газового топлива – своевременное ощущение запаха при утечке. Для этого в газ добавляют специальные компоненты (меркаптаны), которые при утечке и распространяют ощутимый запах.
А теперь несколько строгих правил по обращению с газовым топливом:
- Ни в коем случае не загружайте баллоны бытовым газом.
- Соблюдайте максимально допустимое давление в газовой емкости и никогда не нарушайте этого правила.
- Неукоснительно следуйте рекомендациям изготовителя газобаллонного оборудования.
- Ориентируйтесь на требования профессиональных работников по обслуживанию газового оборудования.
Вот основные правила, которые вам остается только соблюдать. Если вы все-таки обнаружили даже ничтожные признаки утечки газа в двигателе или обнаружили запах в багажнике или салоне, немедленно отправляйте машину на проверку герметичности ГБО. Помните: использовать автомобиль с этой проблемой строго запрещено!
Анализ: как влияет установленный на бензиновый двигатель газ – положительные и отрицательные стороны
Мотор на голубом топливе, как ни странно, самый прожорливый: аппетит на 10-20% выше, чем у аппарата на бензине. И это без наличия дополнительных топливных присадок в последнем. Пресловутая экономия достигается за счет более низкой стоимости газа: 43-45 против 20-22 рублей. В плане расходов получаем превосходный результат, а как дела обстоят в остальных отношениях.
Цена вопроса
Маленькая себестоимость обычной городской поездки, этот несомненно положительный момент настает только после установки газобаллонного оборудования. Прежде чем интересоваться, вреден ли газ для бензинового двигателя, стоит ознакомиться со стоимостью работ по оснащению машины ГБО.
Поскольку тюнинг могут осуществлять только сертифицированные СТО, цена немала. 20 000-45 000 рублей специалисты возьмут за монтаж системы 4 поколения, подходящей для современных моторов с распределенным впрыском. А вот моторы с непосредственной инжекцией горючки сложны в переоборудовании: минимум 200 000 рублей. Окупить можно, но при одном условии – большой годовой пробег.
Как изменяется работа мотора
Кому как не владельцам машин на газу, предельно ясно, в какие плюсы и минусы встает обсуждаемая экономия. Осведомлены и эксперты, которые так трактуют влияние ГБО на двигатель:
- Мощность падает на 10-15%. Эта потеря ощутима даже неопытным водителем. Однако уменьшение тяги не критично: автолюбители отмечают, что в городе ее достаточно для активного перемещения с активированным кондиционером.
- Возрастает плавность функционирования. Из-за более высокого октанового числа (у газа оно составляет 110) силовая установка работает тише и генерирует куда более узкий спектр вибраций.
- Увеличивается ресурс на 20-30%. Скорость термической реакции газа меньше, чем у бензина. Получаем более равномерный цикл работы, что благоприятно сказывается на долговечности поршневой группы.
О минусах
Думать, что денежные затраты ограничиваются стартовым монтажом и заправкой, ошибочно. Обслуживание – также неотъемлемый пункт сметы. В среднем, оно производится каждые 15 000 км и заключается в следующем:
- Регулировка и настройка ключевых узлов.
- Замена фильтров.
- Чистка форсунок.
- Общая диагностика системы.
К сведению. При анализе вопроса, как влияет газ на бензиновый двигатель, не лишним будет проявить интерес к качеству ГБО. Надежными экземплярами считаются Rail, Lovato, Valtek. Осматриваются они реже – раз в 25 000-35 000 км.
Это далеко не последний недостаток владения газобаллонным оборудованием. Вот еще пакет минусов:
- Необходимость документального оформления проделанных работ в ГИБДД.
- Уменьшение полезного пространства в багажном отделении в результате размещения емкости для хранения газа.
- Аннулирование гарантии на транспортное средство, если такой тюнинг не разрешен производителем.
Расположение баллона в багажнике уменьшает погрузочный объем – это факт. Да, можно расположить его под днищем, если позволяет конструкция машины. Но, тогда имеем ухудшение проходимости. Есть и общий недостаток – вне зависимости от способа монтажа дополнительного бака возрастает общий вес автомобиля и, как следствие, появляются дополнительные нагрузки на подвеску.
Влияние на ресурс двигателя
Приносит ли вред двигателю работа на газе? Нет, не приносит. В большинстве случаев те, кто считает, что газовое топливо наносит вред двигателю, не могут даже объяснить, с чем связана такая точка зрения. Вредит, и все. Но давайте обратимся к мнению специалистов в области двигателей внутреннего сгорания. Оказывается газовое топливо не только не портит двигатель, а даже наоборот – оказывает на него положительное влияние. В результате продолжительных наблюдений выявлено, что использование газа повышает ресурс двигателя, значительно продляя срок его эксплуатации. Это объясняется следующими причинами:
- Более мягкие характеристики горения. Газ представляет собой менее агрессивную среду, чем бензин. Поэтому двигатель работает мягче, эластичнее, он менее подвержен ударным нагрузкам при увеличении мощности. Газ лучше смешивается с воздухом, равномерно распределяясь по цилиндру.
- Все это непосредственно влияет на увеличение срока службы цилиндропоршневой группы.
- Моторное масло дольше сохраняет свои характеристики. Попадая в цилиндры двигателя в парообразном состоянии, газ не разжижает масло и не смешивается с ним в отличие бензина. Соответственно оно дольше остается чистым и служит в течение более длительного периода.
- Высокое октановое число. Показатель октанового числа, которое у газовой смеси составляет 103-110, практически исключает детонацию двигателя, т.е. вероятность воспламенения топлива при чрезмерном сжатии. Для сравнения, октановое число бензина колеблется от 84 до 100.
- Газ не содержит тяжелых примесей. В его составе нет ни серы, ни свинца, ни парафина, которые в большом количестве присутствуют в бензине. А это значит, что продляется срок службы катализатора и элементов камеры сгорания. Кроме того, подтверждается, что двигатель, работающий на газовом топливе, не имеет нагара и отложений.
Нюансы настройки ГБО
Если же все в порядке, то программа сообщит что автокалибровка завершена успешно.
Это будет означать, что блок управления газовым оборудованием произвел первичную установку и подстроился под показатели работы штатного блока управления. Но для полноценного функционирования он еще не готов.
Далее нужно будет совершить поездку на авто в режиме использования в качестве топлива бензин.
Нужно произвести поезду на расстояние до 30 км, причем желательно, чтобы она совершалась с большим количеством смены режимов движения – резкое ускорение, движение «внатяжку» для двигателя, спокойное движение и ускорение.
Нужно это все для того, чтобы блок управления газового оборудования на основе сигналов, поступающих от штатного блока к бензиновым форсункам, по максимуму адаптировался к его работе и смог обеспечить правильную регулировку подачи газа в разных режимах – создает так называемую топливную карту. Как она выглядит, смотрите ниже.
После этого можно подключать автоматический режим работы газовой установки.
Дополнительно при помощи ноутбука можно задать определенные параметры работы газовой установки.
К примеру, можно задать, при каких минимальных и максимальных оборотах производится переход с бензина на газ и обратно.
Актуально делать настройку перехода на бензин при высоких оборотах. Дело в том, что скорость горения газа несколько ниже, чем бензина, поэтому на высоких оборотах использование газа чревато возможности обгорания выпускных клапанов.
В случае неисправности газового оборудования или отсутствии газа происходит переключение на использование бензина, при этом на блоке управления в салоне загорается сигнальная лампа.
В итоге получается, что силовая установка запускается на бензиновой смеси, но после достижения оптимальных параметров для включения газового оборудования, переходит на работу на газе. Причем переход производится настолько аккуратно, что его при движении незаметно.
Использование в работе ГБО 4 поколения этих двух систем оправдано, поскольку неиспользование бензиновых форсунок, а также отсутствие бензина в баке приведет к выходу из строя бензонасоса и форсунок.
Вследствие чего произойдет переход в аварийный режим работы штатного блока управления системой питания, а газовый блок управления без сигналов от штатного функционировать не будет.
Все дополнительные настройки с указанием оптимальных параметров работы силовой установки во время использования газа можно увидеть в виде графика на ноутбуке, который и именуется «топливной картой».
Еще один вид такой карты.
Имея на руках шнур для подключения к блоку управления газовым оборудованием, а также программное обеспечение, можно всегда продиагностировать работу газового оборудования, а также произвести настройку его под определенные параметры.
Наличие шнура и программы также позволит произвести калибровку и настройку работы газобаллонного оборудования, если оно было перенесено с одного автомобиля на другой.
Была рассмотрена полная схема, включая все нюансы, подключения газовой установки 4 поколения на инжекторный автомобиль, с последующей полной проверкой и настройкой ее работы, и описанием особенностей его функционирования.
Как работает турбированный двигатель на газу
Как видно, поставить газ на турбомотор не является проблемой. Главное, чтобы оборудование было правильно подобрано применительно к конкретному типу мотора. Дело в том, что разные типы газовых установок отличаются реализацией схемы управления подачей топлива, а также имеют некоторые отличия в способе самого впрыска газа.
Основной задачей разработчиков газобаллонного оборудования является максимально деликатная и функциональная интеграция подачи газа параллельно штатным системам управления и питания двигателя.
Дальнейшее развитие системы подачи газа в виде ГБО 5-го поколения позволило полностью объединить такую установку со штатным оборудованием. ЭБУ автомобиля не воспринимает газовую систему как стороннюю, то есть не возникает конфликтов устройств и различных ошибок. Более того, газ подается в двигатель не в испаренном, а уже в сжиженном виде.
Следует добавить, что октановое число газа больше по сравнению с бензином. Контроллер сразу учитывает такие изменения, автоматически корректируя настройки и параметры работы ДВС. Получается, происходит динамическая адаптация системы питания под сжиженный газ.
Такая особенность позволяет турбокомпрессору работать в штатном режиме, плавно, без провалов. Установка этой системы позволяет даже запускать холодный мотор на газу, а не на бензине. При этом значительно снижаются риски причинения ущерба ДВС и сокращения его ресурса.
Также для справки добавим, что с появлением указанных систем также стало возможным поставить газ на дизельный двигатель. Турбодизель на газу часто называется газодизелем, предполагая наличие ГБО на дизельном двигателе.
Сразу отметим, такая установка является сложным решением, для реализации которого нужны серьезные переделки, конструктивные доработки и настройки дизельного ДВС. Однако при наличии ГБО на дизеле водитель получает возможность одновременного комбинированного использования как более дорогой солярки, так и дешевого газа. Среднее соотношение получается около 70% газа на 30% дизтоплива.
В двух словах, для воспламенения газа нужна более высокая температура. По этой причине в цилиндры сначала впрыскивается немного дизельного топлива, которое воспламеняется и далее поджигает газ. Результатом работы такой схемы питания становится ощутимая экономия дизельного топлива, которое попросту замещается дешевым газом.
Переоборудовать можно любой дизельный двигатель, даже с системой Common Rail Euro-4. При этом, как правило, для гражданских легковых и небольших коммерческих авто устанавливать подобное оборудование нецелесообразно по причине высокой стоимости проекта. Дело в том, что дизельные двигатели изначально отличаются высокими показателями топливной экономичности.
Однако газодизель полностью оправдывает вложения в том случае, когда пробеги коммерческого транспорта очень большие. Простыми словами, указанное решение хорошо подходит для тяжелых турбодизельных грузовиков, которые регулярно перевозят грузы на большие расстояния.
Сложные формы волны
Обратите внимание, что красные формы волны, приведенные выше, являются фактическими формами сигналов, видимыми нагрузкой, из-за гармонического содержания, добавляемого к основной частоте. Основной сигнал также можно назвать сигналом 1й гармоники. Поэтому вторая гармоника имеет частоту, в два раза превышающую частоту основной, третья гармоника имеет частоту, в три раза превышающую основную, а четвертая гармоника имеет частоту, в четыре раза превышающую основную, как показано в левом столбце. Основной сигнал также можно назвать сигналом 1й гармоники. Поэтому вторая гармоника имеет частоту, в два раза превышающую частоту основной, третья гармоника имеет частоту, в три раза превышающую основную, а четвертая гармоника имеет частоту, в четыре раза превышающую основную, как показано в левом столбце
Основной сигнал также можно назвать сигналом 1й гармоники. Поэтому вторая гармоника имеет частоту, в два раза превышающую частоту основной, третья гармоника имеет частоту, в три раза превышающую основную, а четвертая гармоника имеет частоту, в четыре раза превышающую основную, как показано в левом столбце.
Правый столбец показывает сложную форму волны, сгенерированную в результате эффекта между добавлением основной формы волны и форм гармонических колебаний на разных частотах гармоник
Обратите внимание, что форма результирующего сложного сигнала будет зависеть не только от количества и амплитуды присутствующих частот гармоник, но также и от соотношения фаз между основной или базовой частотой и отдельными частотами гармоник
Мы можем видеть, что сложная волна состоит из основной формы волны плюс гармоники, каждая из которых имеет свое пиковое значение и фазовый угол. Например, если основная частота задана как: E = V MAX (2πƒt) или V MAX (ωt) , значения гармоник будут заданы:
Для второй гармоники:
Е 2 = V 2max (2 * 2πƒt) = V 2max (4πƒt) = V 2max (2ωt)
Для третьей гармоники:
E 3 = V 3max (3 * 2πƒt) = V 3max (6πƒt), = V 3max (3ωt)
Для четвертой гармоники:
E 4 = V 4max (4 * 2πƒt) = V 4max (8πƒt), = V 4max (4ωt)
и так далее.
Тогда уравнение, данное для значения сложной формы волны, будет иметь вид:
Гармоники обычно классифицируются по их названию и частоте, например, 2- й гармонике основной частоты при 100 Гц, а также по их последовательности. Гармоническая последовательность относится к векторному вращению гармонических напряжений и токов по отношению к основной форме волны в сбалансированной 3-фазной 4-проводной системе.
Гармоника прямой последовательности (4-й, 7-й, 10-й,…) будет вращаться в том же направлении (вперед), что и основная частота. Тогда как гармоника обратной последовательности (2-й, 5-й, 8-й,…) вращается в противоположном направлении (обратном направлении) основной частоты.
Как правило, гармоники прямой последовательности нежелательны, поскольку они ответственны за перегрев проводников, линий электропередач и трансформаторов из-за добавления сигналов.
С другой стороны, гармоники обратной последовательности циркулируют между фазами, создавая дополнительные проблемы с двигателями, поскольку противоположное вращение вектора ослабляет вращательное магнитное поле, необходимое для двигателей, и особенно асинхронных двигателей, заставляя их создавать меньший механический крутящий момент.
Другой набор специальных гармоник, называемых «тройками» (кратными трем), имеют нулевую последовательность вращения. Тройки — это кратные третьей гармоники (3-й, 6-й, 9-й, …) и т.д., отсюда и их название, и поэтому они смещены на ноль градусов. Гармоники нулевой последовательности циркулируют между фазой и нейтралью или землей.
В отличие от гармонических токов прямой и обратной последовательностей, которые взаимно компенсируют друг друга, гармоники третьего порядка не компенсируются. Вместо этого сложите арифметически в общем нейтральном проводе, который подвергается воздействию токов всех трех фаз.
В результате амплитуда тока в нейтральном проводе из-за этих тройных гармоник может быть в 3 раза больше амплитуды фазового тока на основной частоте, что делает его менее эффективным и перегретым.
Затем мы можем суммировать эффекты последовательности, кратные основной частоте 50 Гц:
| Название | Основная | Вторая | Третья | Четвертая | Пятая | Шестая | Седьмая | Восьмая | Девятая |
| Частота, Гц | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 |
| Последовательность | + | — | + | — | + | — |
Обратите внимание, что та же самая гармоническая последовательность также применяется к основным сигналам 60 Гц
| Последовательность | Вращение | Гармонический эффект |
| + | Вперед | Чрезмерный эффект нагрева |
| — | Обратный ход | Проблемы с крутящим моментом двигателя |
| Нет | Добавляет напряжения и / или токи в нейтральный провод, вызывая нагрев |
Первая помощь
Первое, что нужно сделать при отравлении выхлопными газами, — это вывести пострадавшего на свежий воздух или увести подальше от места скопления автомобилей.
Затем его нужно уложить на горизонтальную поверхность, обязательно подложив что-то под голову и грудь, — это необходимо для облегчения дыхания. Допустимо и полусидячее положение, если человеку так легче.
При развитии обморочного состояния нужно постараться привести пострадавшего в чувство с помощью вдыхания паров нашатырного спирта.
При появлении симптомов начинающегося отека легких (нарастающей одышки и кашля) на все конечности пациента накладывают жгуты, чтобы замедлить поступление в легкие токсичных веществ, растворенных в крови.
Важно! Если человек отравился автомобильными газами, обязательно обращение за медицинской помощью, так как существует риск развития отека легких. Эту опасную патологию легко не заметить в домашних условиях, а справиться с ней можно только в стационарах со специальным оборудованием и медикаментами. Если вы подозреваете, что человек отравился не только выхлопными парами, но и парами бензина, алгоритм оказания первой помощи остается таким же
Если вы подозреваете, что человек отравился не только выхлопными парами, но и парами бензина, алгоритм оказания первой помощи остается таким же.
Улучшить самочувствие пострадавшего поможет теплое одеяло, чай или любой другой горячий напиток.
