Обзор популярных систем ГБО 4 поколения. Часть II. Выбор форсунок
II.1 Зачем нужны газовые форсунки?
Для подачи газа в цилиндры двигателя.
Как это уже говорилось в предыдущей части, газовый ЭБУ подаёт управляющие сигналы на открытие и закрытие газовых форсунок в зависимости от управляющих сигналов штатного ЭБУ, подаваемых на бензиновые форсунки.
Однако, между подачей сигнала открытия газовой форсунки и её открытием существует временнАя задержка (лаг), ровно как между подачей сигнала закрытия форсунки и её закрытием.
Наличие лага приводит к задержке (относительно фаз газораспределения) распространения газового фронта и, соответственно, попадания газа в цилиндры. Последнее обстоятельство негативно сказывается на качестве смесеобразования. В конце концов это приводит к снижению мощности двигателя при работе на газе и его повышенному расходу.
II.2 Откуда берутся лаги?
Лаги в работе форсунки обусловлены её конструктивными особенностями.
Для того, чтобы в общих чертах понять принципы работы электромагнитных форсунок, можно посмотреть следующий короткий ролик:
Таким образом, форсунка включает в себя запорное устройство (ЗУ), которое открывается с помощью электромагнита, а закрывается посредством упорной пружины.
Рассмотрим движение ЗУ форсунки в отсутствии газа.
Фаза открытия ЗУ описывается уравнением
m∙x» + k∙x = P, (1)
а фаза закрытия — уравнением
m∙x» + k∙x = 0, (2)
где
x, x» — перемещение и ускорение ЗУ;
m — масса ЗУ;
k — жёсткость пружины;
P = B²S/(2μₒ) = μₒμ²U²w²S/(2ℓ²R²) — сила тяги электромагнита постоянного тока;
μₒ — постоянная магнитная проницаемость;
S — площадь сечения электромагнита;
В = μₒμIw/ℓ — индукция магнитного поля;
μ — относительная магнитная проницаемость сердечника;
w — число витков катушки;
ℓ — длина катушки;
I = U/R — сила тока;
U — напряжение бортовой сети автомобиля;
R — сопротивление катушки.
При наличии газа в уравнения (1) и (2) добавятся вязкие силы c∙x’ в левые части и перепад давления на площади штока ∆p∙A в правые части.
Отсюда видно, что чем меньше масса ЗУ и чем выше сила тяги электромагнита, тем быстрее откроется форсунка, т.е. тем меньше лаг открытия. В свою очередь сила тяги электромагнита обратно пропорциональна квадрату сопротивления катушки, поэтому по сопротивлению форсунок можно косвенным образом судить об их «скорострельности».
Также очевидно, что чем выше жёсткость пружины, тем дольше будет открываться форсунка, зато время её закрытия становится меньше.
II.3 Какой конструкции бывают форсунки?
По своей конструкции газовые форсунки делятся на два типа:
● штоковые (плунжерные), у которых ЗУ является цилиндрическим штоком;
● мембранные (тарельчатые), у которых ЗУ является плоской отгибаемой мембраной.
У штоковых форсунок масса ЗУ выше, чем у мембранных, поэтому последние работают быстрее. Однако, преимущество штоковых форсунок заключается в их надёжности.
Очень наглядно разница между указанными типа форсунок показана в следующем видео:
II.4 Обзор российского рынка газовых форсунок
Как подобрать газовые форсунки 4 поколения
По сути своей, газовая форсунка для автомобиля – это клапан, работающий по электромагнитному принципу. Его назначение – обеспечивать в системе ГБО пропуск газа в двигатель автомобиля, а точнее, в его впускной коллектор. Конструкция этого устройства проста, но если работа элемента перестает быть корректной, то это влияет на многие важные для машины факторы.
Форсунки ГБО 4 поколения: принцип работы и особенности
Газовые форсунки евро 4 для ГБО по принципу своей работы схожи с конструкцией, работающей в бензиновых инжекторах. Но схожесть этой детали не говорит о том, что они одинаково работают.
Особенность работы этой детали в том, что после того, как топливо испаряется в редукторе, на устройство газовой форсунки ГБО 4 поколения газа подается в 250 раз больше, чем это было бы в случае с бензином. Это говорит о том, что проходное сечение отверстий намного больше – это нужно для того, чтобы пропускная способность была лучше.
Еще одна особенность – это сниженное сопротивление в электроцепях:
Это продиктовано тем, что деталям элемента необходимо за короткий срок пропустить несравнимо больший объем пропана или метана в отличие от бензина.
Поэтому реализация управления форсунками в ГБО устроена иначе. В случае с бензином деталь совершает открытие, если импульс равен 12 В, но если пустить такое напряжение на газовую деталь, то она выйдет из строя, а попросту, перегорит.
После того, как происходит первая подача импульса, осуществляется открытие, и импульс сразу прерывается, но затем, через краткий перерыв, возобновляется. Прерывание снимает сильную нагрузку с обмотки, и она не успевает перегорать, но перерыв такой короткий, что она не успевает закрыться.
В этом и состоит особенность работы.
Чем руководствоваться при выборе газовых форсунок
Газовые форсунки 4 поколения, прежде всего, отличает цена. Но также есть многие другие технические характеристики, на которые стоит обращать внимание.
Итак, прежде чем решить, какие лучше газовые форсунки 4 поколения, стоит посмотреть на обзор и рейтинги этих деталей.
Рейтинг газовых форсунок
На нашем сайте есть статьи про газовые форсунки фирм:
Удобство также состоит в том, что по цвету элемента можно определить его мощность.
При выборе этой детали для ГБО необходимо также ознакомиться со следующими вопросами, реализация которых на практике может отличаться, в зависимости от фирмы производителя.
Форсунки ГБО какие выбрать
В данной статье мы выясним, что такое форсунки ГБО, какие газовые инжекторы бывают и в чем их отличия.
Форсунки газовые – это устройства в ГБО 4 поколения. Задача форсунки ГБО 4 поколения состоит в том, чтобы распределять газ (метан или пропан) по цилиндрам, поступающий из редуктора. Они отвечают за количество смеси, поступающей в двигатель и за период, в который происходит впрыск в систему впускного коллектора.
Какие газовые форсунки бывают
На сегодняшний день выделяются 6 поколений ГБО форсунок. Отличия между поколениями состоят из таких факторов как:
Выделяются следующие виды газовых форсунок ГБО:
т.е. существует 2 группы форсунок, те которые:
Устройства обеих групп делят на:
Также выделяют форсунки, которые располагаются в планку и одиночные, их делят по мощности мотора.
Отличие скоростных форсунок от обычных
Выбирая газовую форсунку ГБО, следует, обратить внимание на скорость функционирования этих устройств. Т.к. инжекторы различаются скоростью закрытия и открытия штока. Также, отличаются сопротивлением катушки электрического клапана, типами штоков, внешним видом и разъемом. Именно, от двигателя и его объема будет зависеть, какая именно форсунка необходима для машины: скоростная или обычная.
Стоит отметить, что характеристики мощности ГБО, а также экономия пропана или метана будет зависеть от скорости срабатывания форсунок ГБО и от того, насколько точным будет впрыск газа в систему двигателя. К примеру, на машину, которая имеет мощный двигатель, следует устанавливать скоростные инжекторы (например, АЕВ или Hana). А если объем двигателя составляет 1,5 л, то устанавливают форсунки обычные (например, RAIL).
У скоростных форсунок сопротивление катушки составляет 1,9 Ом, а скорость срабатывания инжектора – 2мс, давление максимальное – 4,5 bar.
При этом, у обычных инжекторов сопротивление катушки составляет – 3 Ом, производительность – 15-35 л.с./цил., давление максимальное – 3,0 bar, давление рабочее – от 0,5 bar до 2,0 bar.
Форсунки ГБО 4 поколения, какие лучше
На сегодняшний день достаточно много фирм и брендов могут представить владельцу автомобиля большой выбор инжекторов для газобаллонного оборудования. На рынке выделяются товары фирм BRC, Poletron, Matrix, Hana, OMVL, Barracuda, Keihin, ROMANI, Valtek или RAIL. Какие именно форсунки ГБО 4 поколения выбрать автовладельцу, это будет зависеть от бюджета и его машины.
Какиефорсунки ГБО лучше:
Газовые форсунки Poletron F-1.8) выполнены в металлическом корпусе. Игольчатый клапан (шток) обеспечивает очень точную дозировку газа. По исполнению форсунки Poletron F-1.8 бывают для одиночного монтажа, а также для монтажа в планку. Это безусловно одни из лучших форсунок из тех, что мы имеем сейчас на рынке. По мощности к форсункам подбираются жиклеры. Плунжера и втулка имеют специальное защитное покрытие от трения по всей поверхности. Время срабатывания — 1,8 мс.
3. АЕВ – это инжекторы итальянского бренда, их можно устанавливать в ГБО любого поколения. Они разборные, скоростные – 1,9 мс. Корпус конструктора инжектора – композитный. Срок функционирования в нормальном режиме достигает 200 000 км. Именно, форсунки этого бренда рекомендуется устанавливать на ГБО 4 поколения.
4. Hana – это неразборные инжекторы, которые очень популярны среди автовладельцев. Срок эксплуатации может достигать 200 000 километров. Скорость срабатывания – 1,9 мс. Корпус конструкции инжектора – цельный металлический. Рекомендуется проводить работы по их очистке через 35-55 тыс. км, чтоб повысить срок службы. Но, стоит отметить, что необходимо с особым подходом выбирать газ, т.к. форсунки Хана слишком капризные к качеству газа.
5. Keihin – самыми лучшими в списке, относительно времени срабатывания считается именно этот японский бренд. Сопротивление составляет – 1,25 Ом. Высокая стоимость.
7. Romani – это оригинальные форсунки турецкого производства. Это новый бренд, но пререканий к качеству их функционирования еще не выявлено.
Менее популярные форсунки ГБО, которые показывают себя не с плохой стороны:
2. Matrix – эти устройства долго выключаются, поэтому качество регулирования количества газа, сильно уступает производителю Barracuda.
3. Valtek – имеют приемлемую цену, могут прослужить от 60 000 до 80 000 километров пройденных.
4. OMVL – данный бренд можно отнести на одну ступень с Valtek и Matrix.
Рекомендуется своевременно делать диагностику своего автомобиля, а именно – каждые 10 000 км, необходимо проводить плановое тех. обслуживание ГБО и выполнять замену фильтров, очищать газовые инжекторы (очистка делается при помощи ультразвука и др. способами). В некоторых случаях, необходимо выполнять калибровку форсунок газовых.
Эти простые действия помогут продлить срок службы инжекторов для газа.
Выбор форсунок ГБО на автомобиль с оборудованием 4-го поколения
Начиная с третьей версии газобаллонного оборудования, функцию подачи топлива (метан, пропан-бутановая смесь) в камеры сгорания двигателя стали выполнять специальные инжекторы механического типа. Газовые форсунки ГБО 4 поколения – совершенно иной уровень. Благодаря электронному управлению и тонким настройкам, появилась возможность более эффективного применения газовых систем на авто.
Газовый комплект для монтажа на машину часто собирается из набора деталей разных производителей. Какие форсунки лучше поставить и как их выбрать, а также правильно установить расскажем в данной статье.
Виды и устройство
Разновидность форсунок по техническим характеристикам, а также по производителям велика. Существуют экземпляры с редким устройством (к примеру, «лепестковые» инжектор фирмы Matrix), но основных типа два:
мембранного (тарельчатые), популярные представители AEB (АЕБ) ECO/EVO, Landi Renzo (Лэнди Рензо) GIRS 12;
штоковые – Valtak (Вальтек) type 30 и множество им подобных, например Rail (Реил). В этом же ряду такие образцы как Barracuda (Барракуда).
Принцип работы газовых инжекторов по сути один и тот же, сигналы (кратковременные электрические импульсы) от ЭБУ оборудования поступают на катушку электромагнита. В ходе чего прорезиненный сердечник/поршень в штоке или тарелка внутри форсунки, перемещается, открывая отверстие седла для выхода газа. Закрытие происходит под воздействием возвратной пружины.
Так как топливо на выходе из редуктора находится уже в испарённом состоянии, его распыление, как в бензиновом варианте, не требуется. Объём подаваемого газа кратно превышает количество бензина (около 200 раз). Для этого сечение дозирующих отверстий газовых инжекторов сделано намного больше, а также в отличии от бензиновых форсунок сопротивление катушки, у газовой детали 1-3 Ом, т.к. процесс управления происходит в результате широтно-импульсной модуляции (ШИМ). У бензиновой 15-16 Ом.
Характеристики для подбора форсунок
Основные параметры, по которым нужно выбирать газовые форсунки:
Здесь стоит отметить, что ресурс популярных форсунок ГБО Барракуда и им подобных (в этом же ряду мембранные), производители заявляют куда выше, нежели их оппоненты. Что и подтверждается многочисленными отзывами водителей. Но Valtek всегда берёт ценой, хоть их срок службы редко превышает 60 тыс. км.
Также, вальтекоподобные устройства необходимо монтировать строго вертикально, для предотвращения скапливания отложений находящихся в газе и дальнейшего залипания клапана, или его износа. Расположение Барракуды и подобных им, допускается размещать практически горизонтально.
Существуют ещё встраиваемые непосредственно во впускной коллектор одиночные форсунки ГБО, такие как GFI. Этот вариант был бы идеален (если бы не их цена), так как известно, что чем короче длинна шланга от инжектора до коллектора, тем лучше. К слову допустимая длинна трубки не более 20 см.
На вопрос, какие газовые форсунки лучше выбрать для газового оборудования того или иного автомобиля, нет однозначного ответа. Рынок наполнен компонентами самой различной стоимости и с разбросом параметров. Покупать желательно оригинальные детали с отличительными знаками и маркировкой, у официальных поставщиков. Также целесообразно прибегнуть к помощи опытного специалиста-установщика.
Стоит заметить, что такие сравнительно дешёвые модели как Вальтек, хоть не являются самыми быстрыми и точными, также могут послужить очень достойно при должном своевременном обслуживании и правильном монтаже. Ко всему прочему они разборные, а выполнить их ремонт сможет даже самый не подготовленный водитель.
Краткий обзор популярных моделей газовых форсунок для ГБО
OMVL GEMINI
Недостатки: нет.
Преимущества : достаточно скоростные, высокая надёжность, ремонтопригодность, доступность ремкомплекта, работают с газом низкого качества, относительно низкая стоимость. На текущий момент данные инжектора являются лидером в своём сегменте по основным характеристикам. Купить форсунки ОМВЛ Джемини можно в нашем интернет магазине.
Valtek/Rail тип 30
Преимущества : высокая ремонтопригодность, доступность запасных частей; работают с газом низкого качества; низкая стоимость.
Недостатки: требуется частая регулировка; относительно не большой ресурс; не точная дозировка в сравнении с аналогичными конкурентами.
OMVL (ОМВЛ) REG FAST
Преимущества: высокая ремонтопригодность, доступность запасных частей; работают с газом низкого качества; низкая стоимость; более быстрая работа и повышенная надёжность клапанов (в сравнении с Вальтек). Ресурс 70-100 тыс. км. при должном обслуживании.
Недостатки: не выявлено.
Keihin (Кейхин) ими комплектуется премиального класса газовое оборудование Prins
Преимущества: надёжность; быстродействие; не нуждаются в калибровке; не требовательны к качеству газа; большой ресурс; абсолютная линейность работы и качество изготовления (практически «неубиваемые»).
Недостатки: высокая цена.
Barracuda (Барракуда) они же digitronic (диджитроник)
Преимущества: надёжность; быстродействие; не нуждаются в калибровке.
Недостатки: высокая цена; чувствительны к качеству топлива.
Hana (Хана)
Время открытия: от 2,3-2,8 мс
Время закрытия: 1,2 мс
Гарантийный срок службы: 100 тыс. км.
Сопротивление катушки: 1,9 Ом
Вход: 12 мм
Диаметр выходного сопла: 5 мм
Максимальная амплитуда тока: 4 Ампер
Вид газа: CNG/LPG
Срок службы: более 500 миллионов циклов
Преимущества: надёжность; быстродействие; точность работы.
Недостатки: высокая цена; чувствительны к качеству топлива.
AEB (АЕБ)
Преимущества: надёжность; быстродействие; способность работы с некачественным газом.
Недостатки: высокая цена.
Рейтинг по скорости срабатывания (отклика) газовых форсунок (видео):
Как почистить и отрегулировать штоковые газовые форсунки 4 поколения ГБО типа Valtek
Эксплуатируя автомобили на газовом топливе, водители часто сталкиваются с некорректной работой или поломками ГБО. Эффективность работы данного оборудования во многом зависит от исправности газовых инжекторов. Их эксплуатация проходит в условиях воздействия высоких температур, а иногда и некачественного топлива.
Владельцам транспортных средств, работающих на газе рекомендуется знать, как проводится ремонт, чистка и регулировка газовых форсунок ГБО 4 поколения своими руками. Это поможет в некоторых ситуациях и сбережет материальные средства.
Общие сведения
Газовые форсунки – это специальные узлы ГБО, которые отвечают за дозировку горючего, по сути, являясь скоростными клапанами. Благодаря их исправной работе, обеспечивается необходимое соотношение газо-воздушной смеси в ДВС. Такие механизмы начали применять в 4 поколении ГБО.
Одними из самых популярных являются штоковые модели от компаний Valtek (Вальтек), Rail (Реил), Digitronic (Диджитроник), OMVL (ОМВЛ), Lovato (Ловато). Несомненный плюс их в том, что они легко поддаются ремонту, который заключается в промывке, замене ремкомплекта и регулировке, в отличии от неразборных инжекторов как BRC (БРС), Barracuda (Барракуда) и им подобных.
Признаки и возможные причины неисправностей
Симптомами неисправности одного или нескольких инжекторов могут являться:
Причинами этому могут быть:
Все перечисленные причины могут появиться естественным путём или из-за некачественных деталей, несвоевременности ТО газового оборудования, нарушения правил установки инжекторов. Так, например, не заменив вовремя фильтры ГБО, газовый конденсат (маслянистая жидкость, вода, грязь) могут попасть в форсунки, что может вызвать их подклинивание или ускоренный износ.
Также горизонтальное положение при установке, влияет на неравномерный износ (эллипсом) корпуса гильзы и штока. Да и банальное несоблюдение правил монтажа проводов (скрутки вместо пайки, перепутывание, ненадлежащее крепление), со временем может вызвать проблемы.
Так или иначе, но форсунки такого типа редко доживают до 70 тыс. км. пробега без ремонта (смены ремкомплекта). Всё зависит от условий их эксплуатации.
Как проверить работоспособность форсунок ГБО
Детально проверить газовые форсунки (время впрыска/открытия, пропускную способность) возможно лишь при подключении диагностического оборудования, а также после демонтажа всей рампы и проверке её на специальном стенде в условиях автосервиса. Либо собрать самодельный стенд.
Самостоятельно выявить какая форсунка не работает и наличие утечек (герметичность), возможно только путём поочерёдного отключения разъёмов/фишек и снятием шлангов с выходных штуцеров. Применять такие методы крайне не рекомендуется!
Пошаговый ремонт газовых форсунок ГБО своими руками
Чтобы отремонтировать форсунки ГБО 4 поколения тип Valtek или OMVL, для этого потребуется снять всю рейку в сборе:
Разборка и промывка
Для того чтобы разобрать и промыть форсунку (рассмотрим на примере Вальтек type 30), нужно:
Далее нужно проверить на предмет износа: резиновые детали, сёдла клапанов и штоки с гильзами.
Важно! Если предполагается только чистка газовых форсунок, без замены деталей, собирать все элементы нужно обязательно на свои места не перепутав их. Также, в таком случае продлить жизнь форсункам поможет — если перевернуть просаженные запорные резинки на штоках.
Провести дефектовку деталей. Выявить продавленные резиновые кольца отбойники и уплотнители, также проверить на износ цилиндрики и якоря. На резинке клапана не должно быть больших углублений от седла. Седло тоже имеет свойство усадки со временем. Непригодные части отбраковать.
Затем почистить детали форсунок от грязевых отложений, сделать это удобно с помощью ветоши, ватных палочек. Применив очиститель карбюратора (карбоклинер), ацетон, бензин или другие подобные средства.
Резиновые изделия (если принято решение не менять), нужно снять, мыть их агрессивными веществами нельзя. Резина может разбухнуть от таких составов. По этой же причине чистить/промывать форсунки (неразборные) такие, как Hana (Хана), Barracuda (Барракуда), Brc (БРС) не желательно, хватает эффекта от такой очистки ненадолго, если вообще они будут работать после этого.
Выбор и замена ремкомплекта
Ремкомплект газовых форсунок, как правило, комплектуется только резинотехническими изделиями (РТИ), шток и пружина, на один инжектор или всю рампу. Также можно купить полный состав деталей (штоки с корпусами сердечников и возвратными пружинами в сборе). Бывает всё по отдельности. В среднем цена стандартного ремкомплекта на одну рейку составит около 500 рублей.
Основываясь на многочисленных отзывах водителей, для форсунок Valtek, а это и LPG Tech, GREEN GAS (Грин газ), Atiker (Атикер), WentGas (вентгаз), Tomasetto (томасетто), Yota (йота), Digitronic (Диджитроник) даже Lovato (Ловато), лучше всего подходят оригинальные ремкомплекты фирмы RAIL (Рейл).
Особенность р/к в том, что их поршень имеет отверстие в корпусе, данное решение снижает эффект шприца. Если выбор пал на другого производителя, стоит обратить внимание на отсутствие магнитных свойств металла деталей (такого быть не должно), размеры, вес.
Весь процесс замены заключается в сборке блока механизмов в обратном порядке:
Все уплотнители рекомендуется использовать один раз. Выпускные калибровочные дюзы/штуцеры на этом этапе устанавливать не нужно.
Как отрегулировать газовые форсунки
Регулировка газовых форсунок ГБО 4 поколения типа Valtek сводится к настройке хода штока для равномерного дозирования топлива.
Существует вариант тарирования, с помощью заводского или самодельного стенда для проверки и калибровки газовых инжекторов, такое оборудование имеется даже далеко не всех СТО.
Своими руками калибровка газовых форсунок выполняется прибором микрометр с насадкой/втулкой удлинителем и резьбой на ней соответствующей резьбе дозировочной дюзы, он же индикатор часового типа со шкалой деления 0,01 мм (комплектуется с глубиномерами, нутромерами).
Также потребуется источник питания 4-12 V (например, аккумулятор или блок питания), кусок провода с разъёмом к форсунке и кнопка для кратковременной подачи импульса, чтобы катушка инжектора не перегорела (помним, что сопротивление соленоида 1-3 Ом).
Ниже представлена таблица калибровки хода якоря газовых форсунок Valtek, в зависимости от мощности силового агрегата:
| Мощность 4-х цилиндрового двигателя, л/с | Мощность мотора на один цилиндр, л/с | Диаметр дюзы, мм | Ход якоря, мм |
|---|---|---|---|
| От 72 до 96 | От 18 до 24 | 1.75 | 0,45-0,5 |
| От 96 до 112 | От 24 до 28 | 2 | 0,45-0,5 |
| От 112 до 136 | От 28 до 34 | 2.25 | 0.6 |
| От 136 до 168 | От 34 до 42 | 2.5 | 0.6 |
Выполнив регулировку, нужно повторно провести тест (измерения). Если потребуется – перенастроить для получения одинаковой работы инжекторов.
Затем снять прибор, установить регулировочные жиклеры. Поставить форсунки на автомобиль, подключить и проверить их на герметичность.
Видео на тему: как почистить газовые форсунки 4 поколения