Автомобильный газовый редуктор
Чрезмерно сниженное давление газа приведёт к заглоханию двигателя. Каким бы ни было давление газообразного горючего в баллоне, редуктор понизит его до приемлемой отметки. У каждого двигателя авто, работающего на ГБО, присутствует свой диапазон допустимого давления. Несоответствие давления газа этим значениям сразу заметно ухудшит ровную и чёткую работу валов и клапанов в газомоторе.
Что такое редуктор в автомобиле?
Автомобильный редуктор в составе газобаллонного оборудования – устройство, снижающее давление сжатого газа (метана) или сжиженного (пропанобутановых, изобутановых смесей, чистого пропана) газа до определённой отметки, необходимой для нормальной работы двигателя.
Для чего нужен редуктор?
Чтобы было понятней, приведём следующую аналогию. Скачки сетевого напряжения в районе 100-250 вольт могли бы привести к поломке вашего смартфона, если бы в зарядном устройстве отсутствовал стабилизатор выходного напряжения, которое всегда должно равняться 5 вольтам. Ту же функцию выполняет и автомобильный прикуриватель: как бы ни «скакало» напряжение в бортовой сети автомобиля (8…14 В), когда вы только разгоняете стартер, или же прибавляете обороты уже заведённому двигателю, ваш смартфон в любом случае получит свои 5 В для подзаряда батарейки.
Точно так же ведёт себя и редуктор: заправленный почти «под горловину» метаном или пропаном баллон, либо горючего в этой же ёмкости осталось буквально «на донышке» — это не имеет значения. Редуктор, пока давление в баллоне не упадёт, скажем, до всего 1,5 атмосфер, обеспечит ровную и чёткую работу двигателя. Это своеобразный стабилизатор давления – и двигателю «всё равно», сколько атмосфер осталось в баллоне, не важно, 2 или 90. Разумеется, 1000 или 10000 атмосфер входного давления реальный редуктор не выдержит. Но на практике баллоны не заправляют метаном более, чем в 200 атмосфер. У пропана же этот показатель – максимум 16 атмосфер: газ должен быть жидким при температуре до 40 градусов. Чем тяжелее фракция – тем меньшее давление требуется баллону.
Устройство газового редуктора
Для удобства двигатели авто выпускают в основном двухтопливными. Они могут работать как на газе, так и на бензине. В простейшем случае все авто с карбюраторным типом двигателя прекрасно ездили и на пропане. Сегодня на смену карбюраторам пришли инжекторные моторы, к которым производители подключают систему ГБО. Например, отечественная Lada Priora CNG может ездить на газе и бензине. Это значит, что заводить (и прогревать зимой) мотор нужно на бензине. Прогрев двигателя до температуры от нескольких десятков градусов может занять до нескольких минут. А перед тем, как тронуться с места, двигатель переключают на режим подачи газа. Газосмесь при этом уменьшается по давлению до 1…1,5 атмосфер. Количество этапов понижения давления метана со всё тех же 200 до одной атмосферы – 3: например, 200/70/16/1. Но для пропан-бутановой газосмеси могут использоваться 1-2 стадии — 16/4/1, или сразу 16/1. Первое применяют в паре со смесителем, последнее — совместно с форсунками.
Более «продвинутые» версии редуктора обладают разными регулирующими схемами. Также могут применяться схемы работы, в которых возможен спуск газа и холостой ход мотора. Так, редукторы используют электрические импульсы или вакуум. Вакуумные модели редукторов вынуждают проверять перед запуском машины следующие характеристики:
Принцип работы газового редуктора
На самом деле редуктор по своему строению почти не отличается от обычного охладителя. Дальнейшее обмерзание первого приводило бы к негодному его состоянию уже после первых нескольких минут работы. Дело в том, что чрезмерно смещённый клапан стравливает сжиженный (либо сжатый) газ и дальше. Чтобы этого не случилось, механизм редуктора находится поближе к нагревающимся приборам и устройствам машины. Чтобы двигатель переключился к работе на газе, необходима адекватная температура редуктора. Оттого и нельзя зимой (особенно на морозе) сразу же завести машину от газа – вначале нужно дать машине поработать от бензина. Неверный выбор редуктора по его удельной выдаче испаряющегося газа может привести к тому, что газ будет расходоваться быстрее, а само устройство вымерзнет, и та же неисправность повторится.
Как отрегулировать газовый редуктор?
Регулировка газового редуктора прежде всего нужна при его замене, либо после ремонта. Новый редуктор, даже если он был настроен заводом, всё равно необходимо проверить – верно ли он работает, выдаёт ли нужное для стабильной работы двигателя давление. Если нет – необходима его настройка. Необходимость повторной регулировки также возникает после значительного пробега – в десятки и сотни тысяч километров: мембраны, клапаны и прокладки со временем теряют свои свойства.
При регулировке необходимо учесть поколение ГБО и редуктора, количество его регуляторов, разновидность жидкостного топлива, используемого для прогрева двигателя перед дорогой (бензин или ДТ). Пропановый редуктор использует иногда пару регуляторов – а вот у метанового регулятор единственный. Верхний из регуляторов в пропановом редукторе выставляет давление газа для работы двигателя в режиме стоянки авто. Нижний – настраивает чувствительность мембраны, прижимая её. Для правильной регулировки следуйте приведённым ниже инструкциям.
Регулировка газового редуктора
В электронных моделях редукторов вначале настраивают чувствительность, а затем – работу на холостом ходу. Вначале заведите мотор на бензине и выставьте обороты на уровне около 1000 оборотов в минуту. После прогрева до +50 выключите подачу бензина и выжгите его остаток. Мотор остановится. Чтобы подготовить машину для настройки редуктора, сделайте следующее:
В итоге стартер в режиме стоянки авто не должен выходить за пределы 1100-1200 оборотов в минуту. Если это произошло снова – повторите все действия сначала. Перед тем, как тронуться, вновь опустите вращение стартерного вала чуть ниже 1000 об/мин.
Чувствительность редуктора настраивается проще – раскручивайте винт, пока обороты стартера не стали меняться. Затем завинтите его в среднем на один виток. Нажмите резко на педаль газа – двигатель усилит обороты, но не рывком, а быстро, но плавно.
Вакуумные редукторы регулируются похожим методом — но применяется и раздельная настройка холостого хода и чувствительности.
Чем промыть редуктор?
Промывание деталей редуктора производится при помощи практически любых летучих, лёгких и текучих растворителей – начиная от 646-го и заканчивая высококачественным бензином, почти не оставляющим следов после испарения. Лучший эффект даёт технический этанол. Ни в коем случае не промывайте водкой – в её состав входит сахар, образующий впоследствии липкий слой, затрудняющий движение мембран. Цель – смыть смолу и иные тяжёлые фракции, образующиеся при расслоении, разложении бензина или дизеля, особенно плохо очищенного.
Гудит газовый редуктор
Гудение газового редуктора проявляется при ряде причин:
В любом случае, произведите регулировку по вышеприведённой инструкции. Если гудение продолжается – потребуется разборка редуктора и замена клапанов, мембран или других его деталей, не менее важных для его чёткой и точной работы.
Газовый редуктор покрылся инеем
Газовый редуктор вымерзает и покрывается инеем чаще всего из-за отказа его электроподогрева (в электрических моделях), при неправильной регулировке или износе клапанов (в вакуумных), несвоевременном доливании охлаждающей жидкости в системе охлаждения авто. К последней из причин относят и подтекание, протечка этой самой жидкости, появление воздушных пузырей в ней. Вымораживание редуктора случается и тогда, когда прогрев рядом с работающим двигателем недостаточный, а также ломается помпа в системе циркуляции охладительной жидкости. Прогрев от двигателя также выходит из строя, когда радиатор перестанет штатно работать. При этом мотор перегреется и закипит, отчего подогрев от печки также пострадает.
Иногда виновником вымерзания редуктора является нарушение дозировки пропана и бутана в газосмеси. Из-за этого минусовая температура испарения газосмеси становится ещё ниже, и редуктор не успевает прогреться. В результате намерзает ледяной слой. Цель – проверить наличие всех вышеперечисленных дестабилизирующих факторов.
Слив конденсата из редуктора ГБО 2-го поколения
Конденсат – жидкие фракции топлива, не сгоревшие вовремя и в полном объёме вместе с газом. На ГБО 2-го поколения этот жидкий остаток сливается раз в полгода. Несвоевременный слив газоконденсата из редуктора приводит к посторонней вибрации и дрожанию авто при работе, заглоханию и «троению» двигателя, а также произвольному изменению числа его оборотов в минуту.
Для разбора редуктора потребуются шестигранные ключи и отвёртка. Сделайте следующее:
За 10000 км пути может вылиться 10 и более миллилитров конденсата. Но рекомендуемая периодичность регулировки – раз в 5000 км пробега
Газобаллонное оборудование. Схема ГБО автомобиля. Часть первая.
Делитесь со всеми, жмите Нравится и Рекомендую.
Сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан) под давлением поступает из баллона (1) в газовую магистраль высокого давления (3). Расход газа из баллона происходит посредством мультиклапана (2), через который также осуществляется заправка с помощью выносного заправочного устройства (4). По магистрали газ в жидкой фазе попадает в газовый клапан-фильтр (5), который очищает газ от взвесей и смолистых отложений и перекрывает подачу газа при выключении зажигания или при переходе на бензин.
Далее очищенный газ по трубопроводу поступает в редуктор-испаритель (6), где давление газа понижается с шестнадцати атмосфер до одной. Интенсивно испаряясь, газ охлаждает редуктор, поэтому последний присоединяется к системе водяного охлаждения двигателя. Циркуляция тосола позволяет избежать обмерзания редуктора и его мембран. Под действием разряжения, создаваемого во впускном коллекторе работающего двигателя, газ из редуктора по шлангу низкого давления через дозатор (7) поступает в смеситель (8), установленный между воздушным фильтром и дроссельными заслонками карбюратора. Иногда вместо установки смесителя производится непосредственная врезка газовых штуцеров в карбюратор.
Управление режимами работы (на газе или на бензине) осуществляется с помощью переключателя видов топлива (10), установленного на панели приборов. При выборе позиции «ГАЗ» переключатель открывает электромагнитный газовый клапан (5) и отключает электромагнитный бензиновый клапан (9). И, наоборот, при переходе с газа на бензин, переключатель закрывает газовый клапан и открывает бензиновый. С помощью светодиодов переключатель позволяет контролировать, какое топливо используется в данный момент. Переключатель может быть оснащен указателем уровня топлива в баллоне (для этого мультиклапан должен быть оснащен сенсором уровня топлива).
Установка ГБО третьего поколения на инжекторные автомобили отличается тем, что вместо бензоклапана для отсечения подачи бензина используется эмулятор форсунок. Когда подается газ, этот эмулятор имитирует работу бензиновых форсунок, чтобы штатный компьютер не перешел в аварийный режим. По этой же причине нужно устанавливать эмулятор лямбда-зонда. Системы газобаллонного оборудования четвертого поколения отличаются тем, что газ подается непосредственно во впускной коллектор через специальные газовые форсунки. Они управляются собственным электронным блоком управления, который синхронизирует свою работу со штатным контроллером и одновременно выполняет функции эмулятора.
Газ вместо бензина
Что меняется в конструкции автомобиля при установке газобаллонного оборудования (ГБО)?
Почти ничего. Только в разрыв топливной магистрали вставляется электромагнитный клапан для отключения подачи бензина. Остальные штатные узлы и детали изменениям не подвергаются, газовая аппаратура является дополнением, которое можно в любой момент отвинтить и выбросить. После установки ГБО автомобиль сможет ездить на двух видах топлива — газе и бензине.
Какие плюсы у газового топлива по сравнению с бензином?
Не только цена, из-за которой обычно ГБО устанавливается:
— при работе на газе не бывает детонации (октановое число больше 100),
— цилиндро-поршневая группа двигателя служит больше (газ не смывает масло со стенок цилиндров и лучше перемешивается с воздухом, что способствует более равномерному сгоранию),
— масло можно менять реже, поскольку оно медленней теряет свои свойства,
— гораздо меньше образуется нагара,
— менее вредный выхлоп.
— необходимость время от времени сливать конденсат из редуктора,
— баллон в багажнике занимает место, есть тороидальные баллоны, устанавливаемые в нишу запаски, но они довольно дороги,
— ГБО утяжеляет автомобиль на 20-40 кг,
— невозможность завести двигатель в мороз на газе,
— необходимость втрое чаще менять воздушный фильтр,
— очереди на заправках.
Как устроено и работает ГБО?
Гораздо проще, чем бензиновая система питания. Газ хранится в герметичном баллоне, установленном в багажнике. Устройство, аналогичное бензонасосу отсутствует по причине ненужности, газ под давлением поступает в редуктор. Редуктор подогревается охлаждающей жидкостью из системы охлаждения, в нем газ испаряется и уже в газообразном виде (так называемая паровая фаза) идет в смеситель через дозатор. Смеситель — это такая железка хитрой формы, устанавливаемая перед дроссельными заслонками и, как следует из названия, занимается перемешиванием газа с воздухом, то есть, приготовлением рабочей смеси или смесеобразованием. Дозатор — регулировочное устройство. Перед редуктором стоит электромагнитный клапан для отключения подачи газа. Переключатель газ-бензин выводится в салон, обычно ставится на штатное место и фиксируется в трех положениях «газ», «бензин» и «ничего», перекрывая один или два клапана. При выключенном зажигании оба клапана закрыты. Некоторые системы выключают подачу газа, если пропала искра.
Как правильно эксплуатировать автомобиль на газе?
Заводиться надо на бензине. Двигатель заведется и на газе, но мембраны редуктора выйдут из строя быстрее. Переключаться на газ проще всего на ходу по такой схеме: на участке дороги без светофоров, пробок и перебегающих дорогу собак переводите переключатель в нейтральное положение, ждете, когда выработается бензин из поплавковой камеры карбюратора и двигатель попытается заглохнуть, переключаетесь в положение «газ». Перед ночной или просто длительной стоянкой переключитесь на бензин, используя тот же алгоритм. Периодически (раз в две-три заправки, что соответствует примерно 1000 км пробега) сливайте конденсат из редуктора. Операция проста и заключается в отворачивании гайки/винта/другой какой-нибудь штучки с последующим заворачиванием ее обратно после слива. Где именно на вашем редукторе находится штучка/винт/гайка, выясните у установщиков, у них же спросите, как регулировать систему.
Что и как регулировать?
Холостой ход регулируется винтом на редукторе, а качество/количество смеси на дозаторе (это который перед смесителем стоит, как мы помним), возможны и другие схемы, однако в любом случае если вы умеете регулировать холостой ход на карбюраторе, бояться вам нечего, регулировки ГБО проще. ХХ лучше выставить процентов на 20 выше положенного, связано это с высокой чувствительностью двигателя к погодным условиям (влажность, давление) при работе на газе. Регулировки карбюратора можно оставить в покое. Угол опережения зажигания можно не трогать, можно поставить пораньше. К сожалению, невозможно добиться, чтобы он был правильным на всех режимах работы двигателя, разработанного для работы на бензине. Не забывайте, что, сделав зажигание слишком ранним, можно получить детонацию, переключившись на бензин.
Может. Только перед этим вонять будет так, что только мертвый не заметит. При появлении запаха газа немедленно останавливайтесь, перекрывайте вентили на баллоне и катайтесь на бензине до выяснения и устранения причин.
Что обычно ломается?
Ломаться почти нечему, в основном электрическая часть, то есть клапаны, следующие на очереди диафрагмы в редукторе и резиновые детали, обычно они служат 3-4 года.
Сколько стоит оборудование?
Цены меняются, а срок окупаемости (вас ведь это интересует?) лежит в пределах 15000.30000 км пробега. В общем, перед тем, как устанавливать оборудование, решите для себя два главных вопроса: готовы ли вы расстаться с частью багажника и есть ли у вас время стоять в очередях, остальное мелочи.
Классификация газовых систем питания
По принципу работы, применяемые в настоящее время газовые системы, можно разделить на четыре поколения:
Механические системы с вакуумным управлением, которые устанавливают на бензиновые карбюраторные автомобили.
Механические системы, дополненные электронным дозирующим устройством, работающим по принципу обратной связи с датчиком содержания кислорода (лямбда-зонд). Они устанавливаются на автомобили, оснащенные инжекторным двигателем и каталитическим нейтрализатором отработавших газов.
Системы, обеспечивающие распределенный синхронный впрыск газа с дозатором-распределителем, который управляется электронным блоком. Газ подается во впускной коллектор с помощью механических форсунок, которые открываются за счет избыточного давления в магистрали подачи газа.
Системы распределенного последовательного впрыска газа с электромагнитными форсунками, которые управляются более совершенным электронным блоком. Как и в системе предыдущего поколения, газовые форсунки устанавливаются на коллекторе непосредственно у впускного клапана каждого цилиндра.
Системы первого и второго поколений имеют ряд недостатков, и не отвечают действующим в настоящее время стандартам ЕЭК ООН. Токсичность отработавших газов (ОГ) автомобилей, оснащенных такими системами, как правило, находится на уровне норм ЕВРО-1, которые действовали в Европе до 1996 года, и лишь в отдельных случаях приближаются к нормам ЕВРО-2. В связи с этим производители газового оборудования разработали системы третьего и четвертого поколений, которые находят все большее распространение.
Газовые системы в Европе
Системы с распределенным впрыском газа конструктивно сложнее, а значит дороже. Вместе с этим, по сравнению с механическими системами они имеют ряд преимуществ:
— точное дозирование подачи газа;
— меньший расход топлива;
— снижение мощности двигателя только на 2-3% (у систем 1-2 поколений — 5-7%);
— снижение токсичности отработавших газов до норм ЕВРО-3 и ЕВРО-4;
— отсутствие режимов обеднения смеси, которые приводят к резкому повышению температуры впускных и выпускных клапанов и выходу их из строя;
— исключение «хлопков» — эффект возникающий при воспламенении топливной смеси во впускном коллекторе, разрушающий датчики массового расхода воздуха, корпуса воздушных фильтров и другие элементы.
Как устроен редуктор газобаллонного оборудования и как его подобрать для автомобиля
Одним из основных узлов газобаллонной системы на автомобиле является редуктор ГБО. От его выбора, а также дальнейшей эксплуатации зависит правильная и стабильная работа двигателя авто, с наименьшими показателями расхода газа.
Устройство редуктора ГБО
Оборудование разделяют на следующие виды:
Металлический корпус механизма состоит из нескольких ступеней (камер) с каналами, их количество зависит от производителя, а также модификации оборудования. Чаще всего данные устройства выполнены в двухступенчатом или одноступенчатом варианте, бывают с тремя ступенями. Работают с пропан-бутановой смесью или метаном.
Так вакуумный двухкамерный редуктор ГБО 2 поколения (он же 1 поколения) содержит:
Электронный редуктор ГБО 4 поколения (как 2-го и 3-го) состоит:
Принцип работы
Основной функцией редуктора-испарителя (вариант с пропановым топливом) является понижение давления газовой смеси, поступающей из баллона в сжиженной фазе под давлением 16 атм., до рабочего (1-2 атм.). Её перевод в газообразное состояние путём подогрева от охлаждающей жидкости ДВС и подачу/дозировку к камерам сгорания мотора.
Ключевая причина, по которой устройство выходит из строя – износ мембран. Поэтому, прежде чем переводить работу мотора на газ, его сначала прогревают на бензине.
Работа вакуумного редуктора-испарителя
Сжиженный газ, поступая из баллона через мультиклапан к редуктору, преодолевает усилие клапана, на который давит пружина мембраны первой ступени. Далее газовая смесь расширяется, нагреваясь от циркуляции тосола/антифриза в теплообменной полости, чем воздействует на мембрану, которая перемещает коромысло, прижимая резиновый клапан, к седлу перекрывая подачу топлива.
Затем газ в парообразном состоянии следует во вторую камеру, отпирая клапан, откуда поступает к двигателю. Этот цикл осуществляется на заведённом моторе, из-за разряжения в подающей на карбюратор магистрали, способом эжекции (высасывания) газа. В случае прекращения работы ДВС, по аналогии с первой ступенью, газовая смесь, заполняя пространство, давит на диафрагму, запирая клапан, прекращает поступление топлива.
Принудительная подача газа происходит для обогащения топливной смеси при пуске двигателя, из салона авто, нажатием кнопки управления газовым оборудованием.
Для обеспечения пожарной безопасности при заглушенном ДВС, срабатывает разгрузочное устройство, которое состоит из пружины с толкателем, подпирающим коромысло клапана второй ступени, отсекая подачу газа. При пуске двигателя диафрагма устройства, под действием разряжения от впускного коллектора через трубку и штуцер на редукторе, пересиливает упругость пружины, тем самым прекращает препятствовать перемещению коромысла клапана.
Работа электронного механизма
Такие устройства наиболее эффективны и экономичны. Кардинальных отличий в принципе действия газового испарителя ГБО 2 поколения с электроуправлением и вакуумного 1 поколения нет. За исключением того, что в первом варианте подача газа осуществляется с участием электромагнитного клапана.
А вот принцип работы редуктора ГБО 4 поколения, а также его управление во многом отличаются из-за отсутствия второй камеры. В машинах с таким оборудованием подача газового топлива происходит распределённым впрыском на каждый цилиндр. Такой подход требует поддержания стабильного давления в редукторе ГБО 4 поколения (1-1.4 атмосфер зависит от ДВС авто). Управляется механизм контроллером газовой системы, который принимает сигналы от ряда датчиков.
При достижении рабочей температуры редуктора ГБО 40-60°C (настраивается с помощью программного обеспечения), сигнал с температурного датчика устройства поступает на ЭБУ оборудования. На основании чего блок управления автоматически переводит топливную систему с бензина на газовую смесь, путём подачи импульса к катушке электроклапана, который дозирует жидкую фазу газа в полость, где при нагреве она переходит в парообразную форму, далее поступая к форсункам.
Для регулировки оборудования на холостом ходу и аварийного сброса топлива во всасывающий коллектор, к штуцеру механизма подводится вакуумная трубка от впускного тракта двигателя.
Как правильно выбрать редуктор ГБО
Автомобильный рынок предлагает газовое оборудование различных производителей. При выборе подходящей модели редуктора необходимо уделять внимание не только цене и внешнему виду изделия. Большое значение имеют технические, эксплуатационные характеристики продукции.
Какое лучше устройство подобрать под конкретную машину, может посоветовать только опытный установщик, но он не всегда даст правильную рекомендацию в погоне за наживой.
Стоит лишь помнить, что основными критериями решения вопроса, какой редуктор ГБО 4 или 2 поколения лучше поставить для эксплуатации на метане либо пропан-бутане, являются:
Кроме того существуют модели в конструкцию которых входят штоковые клапаны, их преимущество — надёжность и долговечность против коромысловых. Но у них есть один большой минус, при эксплуатации на некачественном газе, загрязняясь, появляются скачки давления топливной системы.
Важно знать, что срок службы редуктора ГБО во многом зависит от соблюдения автовладельцем правил эксплуатации. Также подбор оборудования лучше всего делать у официальных представителей заводов производителей. Ограничившись от многочисленных подделок!
Список популярных редукторов на ГБО 1,2,3,4 поколений с основными характеристиками: