Устройство газового оборудования 4 поколения для автомобилей

Принцип работы ГБО 4 поколения

В настоящее время большой популярностью пользуется установка ГБО 4 поколения. При детальном рассмотрении принципа работы газового оборудования 4 поколения выясняется, что результатом труда многих инженеров и проектировщиков узлов ГБО стала система, выполняющая функцию подачи топлива во впускной коллектор ДВС практически идентична бензиновой системе автомобиля.

Работа ГБО 4 поколения значительно проще бензиновой системы подачи топлива. Газ хранится в баллоне, который устанавливается в большинстве случаев в отсеке для запасного колеса в багажнике автомобиля. Запуск холодного двигателя осуществляется всегда на бензине, это связано с устройством редуктора газовой системы. Переход с бензина на газ осуществляется автоматически.

Жидкий газ под давлением поступает из баллона в редуктор. Редуктор разогревается жидкостью из системы охлаждения автомобиля. После того как редуктор достиг необходимого температурного порога в 40 градусов ЭБУ (электронный блок управления) газовой системы отключает бензиновые форсунки и приводит в работу газовые форсунки. Важно знать, что образование смеси рассчитывается родным блоком управления автомобиля, а ЭБУ газовой системы, только пересчитывает эти данные в расчете на газ. Для того, чтобы бензиновый ЭБУ работал непрерывно эмулируется работа бензиновых форсунок.

Одной из важнейших функций редуктора ГБО 4 поколения является снижение давления газа. Газ не только испаряется в редукторе, но и подается на газовые форсунки под давлением, значительно меньшим, нежели в баллоне.

В салон автомобиля проводится кнопка переключения режимов – с бензина на газ и наоборот. В ГБО 4 поколения кнопка оснащена индикатором уровня топлива.

Источник

ГБО 4 поколения

Ознакомьтесь с самыми свежими скидками и спецпредложениями

Мы рекомендуем к установке на большинство автомобилей

Безопасно ли ГБО, некоторые работы, промо ролики

Техническое развитие жидкотопливных двигателей не стоит на месте. С появлением новых способов впрыска топлива автомобили стали более мощными, значительно снизился расход топлива. Вместе с тем снизились вредные выбросы в атмосферу.

Однако разработки в области газобаллонного оборудования тоже не стоят на месте. Со времени появилось 4 поколение ГБО, сменившее третье поколение, которое имело много нареканий со стороны автовладельцев. 4 поколение добавило мощности двигателям и стало более экологичным.

В некоторых случаях в систему ГБО 4 встраивают вариатор угла опережения зажигания. Благодаря этому узлу снижается расход газа, продлевается срок эксплуатации двигателя и увеличивается его мощность.

При запуске двигателя, как и при традиционной системе питания, используется бензин, на котором продолжается работа в режиме прогрева. Как только температура охлаждающей жидкости достигает примерно 40 градусов, датчик температуры, устанавливаемый на редукторе, подает сигнал на микрокомпьютер, так называемые “газовые мозги”.

Уровень температуры охлаждающей жидкости, необходимый для нормальной работы двигателя, при котором происходит переключение на газ, задается индивидуально в микрокомпьютере.

При поступлении соответствующего сигнала, ЭБУ (электронный блок управления) перекрывает подачу бензина и подает команду на открытие подачи газа. Эту команду получает газовый клапан, расположенный на мультиклапане, который в свою очередь находится в самом газовом баллоне.

При переходе работы на газ пропан-бутановая смесь, находящаяся в баллоне в жидком состоянии, проходит по расходной магистрали к газовому редуктору-испарителю. Там происходит преобразование жидкой газовой смеси в газообразное состояние. Затем уже готовый к применению газ подается на форсунки.

Газовые форсунки, получив команду от ЭБУ, производят впрыск газовой смеси в камеру сгорания двигателя. Сами по себе форсунки без сигнала от ЭБУ впрыск не производят.

Форсунки имеют калиброванные отверстия, через которые происходит подача необходимой для нормального процесса сгорания порции газа. Электроимпульс, поступающий от микрокомпьютера на газовые форсунки, определяет точное время и продолжительность их срабатывания.

Если сравнивать 4 поколение с предшествующими версиями, то можно выделить целый ряд преимуществ:

Недостатки 4 поколения ГБО и как с ними справиться:

Самым распространенным недостатком в 4 поколении считается принудительный запуск от бензина. Поскольку в этой версии газобаллонного оборудования имеется блок электронного управления, то вручную переключить тип подаваемого в двигатель топлива невозможно.

Многих водителей этот технический момент приводит в замешательство, когда заканчивается бензин или выходит из строя бензонасос. В этой ситуации кажется, что запустить двигатель невозможно. При этом газовый баллон будет полон топлива. Часто автовладельцы начинают звонить своим друзьям с просьбой привезти им немного бензина или отбуксировать к месту ремонта.

Тем не менее, задача запуска двигателя с 4 поколением от газа вполне решаема.

Для этого необходимо при выключенном зажигании нажать и удерживать кнопку переключения с бензина на газ. Затем, продолжая удерживать кнопку, пытаться запустить двигатель ключом зажигания.

Автомобиль должен без проблем запуститься. Затем, дав поработать двигателю некоторое время, можно отпустить кнопку переключения топлива. Данный способ позволяет в экстренной ситуации запустить двигатель от газа.

Как утверждают изготовители ГБО, не стоит злоупотреблять подобным способом запуска. К нему следует прибегать только в экстренных случаях. Бытует мнение, что количество запусков от газа может быть не более 10 раз. После этого необходимо вмешательство в микрокомпьютер для сброса этого показателя.

Также среди недостатков газобаллонного оборудования наблюдается быстрый износ седел выпускных клапанов. Хотя такой же недостаток имеется и в более ранних версиях ГБО.

Постараться снизить износ деталей двигателя можно более щадящим режимом эксплуатации. Достаточно не делать резких перегазовок и не спешить разгонять сильно нагруженный автомобиль.

В целом соблюдение этих простых рекомендаций позволит долгое время эксплуатировать автомобиль и не вспоминать об этом недостатке.

Газобаллонное оборудование 4 поколения считается наиболее оптимальным вариантом, обеспечивающим автомобиль такими эксплуатационными характеристиками как оптимальная мощность и экономичность.

Источник

Как устроено ГБО четвертого поколения для автомобилей и его составные части

Доступным языком рассказываем об основных составляющих и как устроено ГБО автомобиля. В качестве моторного топлива он использует сжиженный газ пропан-бутан.

Этот комплект поможет разобраться, как устроено ГБО четвертого поколения

Здесь не ставится задача после ознакомления с материалом стать специалистом и научиться монтировать ГБО самому. Однако при переводе автомобиля на газ вы сможете общаться с исполнителями и проконтролировать их работу.

Как устроено ГБО автомобиля

Отследим устройство ГБО от места закачки газа в баллон и до его сжигания в двигателе. Итак, газ поступает из заправочного шланга через ВЗУ (внешнее заправочное устройство) и мультиклапан в баллон.

Размещение элементов ГБО на автомобиле

Далее по магистрали высокого давления под днищем автомобиля доставляется в подкапотное пространство к электромагнитному клапану. Очистившись в нем от крупных загрязнений, топливо поступает в редуктор. На этом этапе происходит его испарение и снижение давления.

После редуктора, пройдя фильтр тонкой очистки, газ попадает на форсунки. Через них дозированными порциями и в нужные моменты времени он поступает в цилиндры двигателя. Там сгорает. Всем этим управляет специальная газовая электроника.

Основные компоненты ГБО и процесс его работы

Рассмотрим их каждый в отдельности. Это в итоге составит единую картину функционирования двигателя автомобиля, переведенного на газообразное топливо.

ВЗУ и газовые магистрали

Внешнее заправочное устройство — это узел, через который производится подключение заправочного шланга к ГБО автомобиля.

ВЗУ в бампере автомобиля

Оно, как правило, размещается снаружи автомобиля. Может монтироваться тремя способами по выбору владельца автомобиля. Во-первых, под задним бампером. Во-вторых, врезаться в тело бампера. В-третьих, располагаться под заправочным лючком, рядом с бензиновой заправочной горловиной.

Разбираясь, как устроено ГБО, нужно знать, что магистрали — это трубопроводы из специальной резины или пластика. По ним газ высокого и низкого давления перемещается между компонентами газобаллонной установки.

Поскольку давление разное, то и требования к ним так же отличаются. Для высокого давления требования по прочности выше, и наоборот.

От ВЗУ газ под высоким давлением через мультиклапан поступает в баллон.

Баллон

Это емкость для хранения запаса газа, представляющего в данном случае смесь пропана и бутана. Она находится в баллоне в естественном сжиженном состоянии под давлением около 16 атмосфер.

Тороидальный баллон с мультиклапаном

Разбираясь, как устроено ГБО, следует знать, что баллоны для хранения газа бывают двух видов. Они отличаются по форме — цилиндрические и тороидальные (в виде «бублика»). Какой из них применить, решается исходя из возможностей места для его размещения и желания владельца.

Мультиклапан

Этот узел вкручивается на резьбе в горловину баллона. Основным его назначением является обеспечение безопасности при наполнении и расходовании газа.

Для этого в конструкции предусмотрены следующие основные элементы:

1) поплавок, который контролирует уровень заполнения баллона. По мере процесса поступления газа он приподнимается. Когда количество топлива достигает 80% объема баллона, поплавок воздействует на ограничитель, останавливающий процесс заправки.

Мультиклапан

Изучая, как устроено ГБО, на этом этапе нужно знать важный момент. Оставшиеся 20% в баллоне необходимы для создания безопасного расширения газа во время его естественного испарения. При расходе газа поплавок отражает его остаток двумя возможными способами.

Первый — через стрелку, соединенную с ним, и размещаемую под пластиковой крышкой на мультиклапане. Второй — через специальный датчик, который передает информацию по проводам на индикатор в салоне;

2) аварийный клапан, назначением которого является сброс излишнего давления газа из баллона. Это происходит если оно по какой-то причине превысило допустимые пределы. Для этого сбросное устройство подвергается специальной настройке;

3) скоростной расходный клапан. Изучая, как устроено ГБО, нужно помнить, что он предназначен для срочного прекращения подачи газа (отсечки) из магистрали высокого давления (от баллона до редуктора). Это происходит в случае внезапного повреждения самой магистрали или мест ее присоединения.

Его принцип работы основан на том, что при обрыве начинается резкий выход газа в большом количестве. Клапан мгновенно реагирует на это и прекращает подачу газа, обеспечивая безопасность.

Отбор газа

На мультиклапане предусмотрены два штуцера. Входной, по которому газ поступает в баллон. Выходной, через который топливо из баллона уходит к редуктору. К выходному штуцеру топливо подается через заборную трубку, нижний срез которой располагается на уровне днища баллона.

Полное и быстрое перекрытие мультиклапана осуществляется вентилем. Разбираясь, как устроено ГБО, помните, что именно мультиклапан является одним из самых важных элементов системы.

От этого места газ под высоким давлением поступает по магистрали, размещенной под днищем автомобиля в подкапотное пространство. Далее на его пути оказывается электромагнитный клапан.

Электромагнитный клапан

Он выполняет две функции. Во-первых, прекращает подачу газа, когда мотор работает на бензине (это делается автоматически). Во-вторых, производит очистку газа, находящегося еще в сжиженном состоянии.

Электромагнитный клапан

Это делается через фильтр, входящий в состав его конструкции. От электромагнитного клапана по магистрали высокого давления приходит к редуктору.

Редуктор

Изучая, как устроено ГБО, нужно представлять, что этот узел является ключевым. В редукторе газ высокого давления за счет обогрева испаряется. Давление преобразуется из высокого (примерно 15 атмосфер) в низкое (около одной атмосферы).

Обогрев редуктора осуществляется за счет подключения его к системе охлаждения двигателя. Через два специальных штуцера на корпусе он врезается в магистраль системы охлаждения автомобиля. Горячий тосол, проходя через полости в редукторе, нагревает газ, и он испаряется.

Как устроено ГБО — газовый редуктор

Редуктор способен изменять свою производительность в предусмотренных для него пределах. Все происходит автоматически в зависимости от разряжения во впускном коллекторе. Этот узел мотора соединяется с редуктором через вакуумную трубку. Запомним такой важный момент для понимания как устроено ГБО.

Проходя через специальные клапаны в редукторе, газ изменяет свое давление в сторону снижения. Далее в подогретом состоянии поступает в фильтр паровой фазы газа и форсунки.

Фильтр и форсунки

К фильтру газ поступает по магистрали низкого давления. Здесь происходит его окончательная (тонкая) очистка теперь уже в газообразном состоянии.

Фильтры тонкой очистки газа

Далее топливо подается к форсункам. Они могут представлять собой, как одиночные детали, так и смонтированные в блок по числу цилиндров. Все должно быть жестко закреплено на надежной основе.

Форсунки подключаются к мотору при помощи специальных штуцеров. Для этого в его коллекторе сверлятся отверстия, нарезается резьба и в нее вкручиваются эти изделия. Форсунки и штуцера соединяются между собой при помощи гибких шлангов, надежно закрепленных качественными хомутами.

Форсунки с присоединительными штуцерами

Далее через форсунки газ строго дозированными порциями поступает в цилиндры двигателя. Там сгорает, приводя мотор в работу. Управление дозированием выполняет электронный блок управление (ЭБУ). Он представляет собой еще одну существенную составляющую для понимания, как устроено ГБО.

Электронный блок управления

Он снимает данные по впрыску с бензиновых форсунок и пересчитывает их на газ. После этого подает необходимые импульсы на газовые форсунки. Мотор начинает работать на газе так же успешно, как и на бензине.

Как устроено ГБО — электронный блок управления

ЭБУ подключается к системе электроники автомобиля и работает совместно с ней. Поддерживаются все заложенные производителем автомобиля регулировочные параметры. Это обеспечивает необходимые технические характеристики машины. Водитель практически не ощущает разницы в используемом топливе.

Что в итоге

Все составляющие ГБО, особенно редуктор и форсунки, должны подбираться в зависимости от мощности мотора. В противном случае получить нормальную отдачу от установленного газового оборудования не получится.

Кроме этого для достижения хорошего результата необходим качественный монтаж ГБО и его квалифицированная настройка.

Автор: Сергей Морозов

Внимание! Эта статья защищается законом об авторском праве в цифровую эпоху (DMCA). Запрещается любое копирование без моего разрешения.

Источник

Обзор популярных систем ГБО 4 поколения. Часть I. Выбор ЭБУ

В современной экономической ситуации установка газобаллонного оборудования (ГБО) является весьма актуальной, поскольку окупается примерно через 20 тыс.км пробега, после чего наступает режим экономии.

ГБО бывает двух видов:
● на основе пропан-бутановой смеси, попутного нефтяного газа (ПНГ), который также называют сжиженным углеводородным газом (СУГ), а по-английски это LPG;
● на основе метана, сжиженного (сейчас модно говорить «компримированного») природного газа (СПГ или КПГ соответсвенно), а по-английски это CNG.

Чем отличается пропановое ГБО от метанового?
Основное отличие заключается в рабочем давлении баллона. Если для пропан-бутана это 20 атм (с давлением на испытаниях 30 атм), то для метана это все 200-250 атм (с давлением на испытаниях 300 атм). Также имеется отличие и в октановом числе: для пропан-бутана это 105, а для метана — 110.

Здесь есть два важных замечания.
1. Пропан-бутановые системы ГБО заметно дешевле, чем метановые, в основном из-за стоимости баллона.
2. Число пропановых АГЗС намного больше, чем метановых (например, в Петербурге пропановые АГЗС измеряются десятками, в то время как метановых АГЗС всего 7).

Далее мы будем рассматривать только пропановые системы ГБО 4 поколения (для автомобилей с последовательным распределённым впрыском), хотя по комплектации их отличие от метановых систем невелико.

Все системы ГБО 4 поколения включают в себя следующие компоненты:
1. электронный блок управления (ЭБУ, по-английски ECU);
2. газовые форсунки (по-английски injector), бывают в составе рампы;
3. датчик температуры газа (ДТГ);
4. датчик абсолютного давления газа (ДАД газа, по-английски MAP sensor);
5. фильтр паровой фазы газа (фильтр тонкой очистки);
6. редуктор-испаритель;
7. электромагнитный клапан (ЭМК) подачи газа в редуктор;
8. фильтр жидкой фазы газа (фильтр грубой очистки), обычно идёт в составе редуктора;
9. газовый баллон (цилиндрический или тороидальный);
10. мультиклапан баллона;
11. выносное заправочное устройство (ВЗУ);
12. магистраль трубопровода;
13. кнопка-переключатель газ/бензин.

По каждой позиции есть свои нюансы, однако при правильном монтаже ГБО на качество его работы больше всего влияют:
I. ЭБУ (настройки, калибровки и возможности адаптации);
II. форсунки (скорость открытия и закрытия);
III. редуктор (производительность, стабильность температуры и давления).
Это три главных составляющих успешной работы системы ГБО.

Сводный обзор рынка ГБО

На российском рынке ГБО наибольшее распространение получили следующие компании:

Польские компании
● STAG и местами подозрительно похожий на него Digitronic
● ALEX и немного похожий на него Poletron
● KME, выпускающая оборудование для OMVL

Российская тёмная лошадка
● Alpha

I.1 Зачем вообще нужен ЭБУ?
Для определения момента времени подачи топлива, количества подаваемого топлива и момента зажигания. Иными словами, штатный ЭБУ решает:
1) в какой момент времени подать импульс на топливные форсунки (когда открыть кран?) — это фаза впрыска
2) на какой промежуток времени подать импульс (сколько лить?) — это состав смеси
3) в какой момент времени подать импульс на свечи (когда поджигать?) — это угол опережения зажигания
Казалось бы, это такие простые вопросы, однако для ответа на них штатный ЭБУ делает огромное количество вычислений, принимая во внимание показания от большого числа датчиков.
И самое главное, штатный ЭБУ знает правильные ответы.

I.2 Что делает газовый ЭБУ?
Его задача состоит в том, чтобы грамотно воспользоваться командами штатного ЭБУ. Ведь теперь мы делаем подмену, заставляя штатный ЭБУ думать, что он открывает бензиновые форсунки, в то время как газовый ЭБУ подаёт газ.
У последнего остаются две задачи:

I.2.1 В какой момент открывать газовые форсунки?
Ответ на этот вопрос относительно прост. Опорными точками являются импульсы штатного ЭБУ на бензиновые форсунки. Однако, необходимо учесть два нюанса:
1) время, необходимое для открытия газовой форсунки, заметно больше, чем время открытия бензиновой форсунки;
2) чем длиннее шланги от газовых форсунок до врезок во впускной коллектор, тем больше промежуток времени, необходимый для распространения газового фронта (т.е. тем дольше газ поступает в цилиндры).
Поэтому в газовом ЭБУ внесены соответствующие поправки.

I.2.2 Как долго держать газовые форсунки открытыми?
Ответ на этот вопрос заметно сложнее и требует длительных процедур калибровки, включающих в себя не только сбор бензиновых и газовых карт, но и подбор диаметров жиклёров газовых форсунок, а также давления в газовом редукторе. Если последние две операции в любом случае выполняются мастером исходя из его опыта и получаемых от газового ЭБУ данных, то процедуры калибровки топливных карт могут происходить как в автоматизированном (полуавтоматическом), так и в автоматическом режимах, что зависит от возможностей ПО газового ЭБУ.
Также необходимо отметить, что помимо процедуры калибровки топливных карт существует процедура их адаптации.

I.2.2.1 Что такое калибровка топливных карт?
Это процесс подбора корректирующих множителей (калибровочных коэффициентов), связывающих время впрыска газа с временем впрыска бензина.
Когда двигатель работает на бензине, штатный ЭБУ открывает бензиновые форсунки на определённое время в зависимости от нагрузки на двигатель (грубо говоря, в зависимости от разряжения во впускном коллекторе). При переходе на газ штатный ЭБУ видит изменения в показаниях датчиков и поэтому меняет время открытия бензиновых форсунок (хотя реально они НЕ открываются, т.к. газовый ЭБУ уже перевёл систему на газ). Задача газового ЭБУ состоит в том, чтобы подобрать калибровочный коэффициент для времени открытия газовых форсунок так, чтобы время открытия бензиновых форсунок при работе на газе равнялось бы времени открытия бензиновых форсунок при работе на бензине.
Этот калибровочный коэффициент зависит от нагрузки на двигатель, т.е. от разряжения во впускном коллекторе. Также можно вводить поправки калибровочного коэффициента на обороты двигателя, на температуру и давление газа в рампе.
Калибровка производится как на холостом ходу (это обязательно), так и при движении автомобиля в различных режимах (некоторые установщики этим пренебрегают). После сбора бензиновой и газовой карт производится подбор (ручной либо автоматический) калибровочных коэффициентов, которые записываются в память газового ЭБУ и до следующей калибровки больше не меняются (последующая калибровка может происходить и в автоматическом режиме, например, через каждые 50 моточасов).
Таким образом, калибровка — это дискретный процесс, выполняемый командами оператора (либо ЭБУ при наличии планировщика задач) на основании собранных за определённый промежуток времени данных.
Необходимо помнить, что калибровка газового ЭБУ обязательна.

I.2.2.2 Что такое адаптация топливных карт?
Это непрерывный процесс коррекции времени впрыска газовых форсунок, выполняемый газовым ЭБУ в зависимости от информации, поступающей по различным каналам.
Существуют два вида адаптации:
● универсальная OBD адаптация, при которой время впрыска газовых форсунок корректируется в зависимости от краткосрочной (STFT) и долгосрочной (LTFT) топливных поправок, получаемых от бензинового ЭБУ по CAN или K-Line шине;
● разработанная компанией STAG адаптация ISA (на текущий момент времени существует уже версия ISA3), при которой газовый ЭБУ корректирует дозу газа на основании предварительно собранной примерной карты времени впрыска бензина.
Отметим, что адаптация является необязательным (но желательным) дополнением калибровки.

I.2.2.3 Зачем нужны калибровка и адаптация топливных карт?
Калибровка нужна для того, чтобы автомобиль мог ехать на газе без нанесения повреждений двигателю. Как уже было сказано, калибровка на ХХ обязательна.
Что делать с остальными режимами движения? Здесь два варианта:
1) использование калибровочных коэффициентов ХХ во всех режимах работы двигателя;
2) подбор индивидуальных калибровочных коэффициентов для каждого конкретного режима работы двигателя.
В первом варианте не надо тратить много времени на настройку оборудования, всё делается буквально в течение 15 минут. Недостатком такого подхода является повышенный расход топлива и возможные ошибки двигателя, если для топливных поправок не хватит 25%-коридора.
Во втором варианте придётся потратить час-другой на сбор топливных карт, покрывающих как можно больше режимов работы двигателя. Однако платой за труды является более низкий расход топлива по сравнению с первым вариантом.
Адаптация же нужна для учёта текущих особенностей состояния двигателя и его узлов, а также качества топлива. Когда мы делали калибровку — у нас были новое масло, фильтры и свечи, качественный газ. С тех пор мы проехали уже 10 тыс.км, забыли поменять масло и фильтры, да ещё и газ отвратительный попался. Так вот, чтобы нам заново не калибровать газовый ЭБУ, он может автоматически вносить текущие поправки. Естественно, расход с автоадаптацией будет меньше, чем без неё.

I.3 Обзор рынка газовой электроники

I.3.1 Группа компаний WFS
Все компании этой группы производят свои современные блоки на заводе M.T.M. S.r.l. (который принадлежит BRC?). Поэтому на рынке имеются следующие блоки-близнецы:
— BRC Sequent 32 DE817020 c OBD, DE817030 без OBD (это старший брат-близнец);
— GFi EZ Jet DE817030 без OBD;
— OMVL New Dream DE817075, бывает с OBD и без;
— Zavoli Bora S32 DE817075 с OBD, DE817085 без OBD.
Функционал у данных 32-пиновых блоков одинаковый, отличаются они лишь программным обеспечением (ПО), а точнее — его кривизной и возможностями.

У компании OMVL также имеются альтернативные блоки, выпускаемые на заводе KME:
— Saver 714 без OBD, 734 с OBD.

Не могу не привести отличные обзоры от Электроник Авто на указанные комплекты:

Источник