Gaznaauto Сайт про автомобили
Сегодня мы продолжим наше знакомство с альтернативными видами топлива LPG, рассмотрев конкретные типы переоборудования и то, как они работают в принципе. Мы побеседуем о конверсиях, которые применялись в прошлом, а еще о тех, которые только появляются на рынке.
В первой части нашей серии статей о сжиженном нефтяном газе мы посмотрели, что такое сжиженный нефтяной газ и каковы его общие плюсы и минусы. Сегодня мы будем рассматривать разные типы конверсий, остановимся на очень часто используемых системах и посмотрим, что нас ждет в перспективе.
Старые системы сжиженного нефтяного газа
Одной из старейших систем, до сих пор применяемых на автомобилях без управляющей электроники и каталитического нейтрализатора, считается центральный смеситель с вакуумным приводом. Управление выполняется при помощи вакуума в шланге, соединенном с впускным коллектором с одной стороны и редуктором с другой. В отличие от более сегодняшних систем, тип топлива переключается водителем вручную. Сегодня данная система как правило не применяется. Это преобразование больше не имеет экономического смысла для старых карбюраторных автомобилей, так как такие автомобили как правило не используются каждый день с большими пробегами. Кроме того, вряд ли кто-нибудь будет изменить таким образом дорогой раритетный автомобиль для нерегулярных поездок. Поэтому на старых автомобилях системы обычно просто снашиваются.
В старых автомобилях, еще не оборудованных управляющей электроникой, применялся центральный смеситель с вакуумным приводом. Сегодня, однако, система такого типа как правило не применяется, поскольку нет смысла воссоздавать старые автомобили
Позднее данная система была модифицирована в центральный смеситель, управляемый лямбда-зондом. Как и предыдущая система, данный тип подойдет для старых автомобилей как с одноточечным, так и с многоточечным впрыском. Он уже работает с электронным выходом от лямбда-зонда, а количество подаваемого газа находится под контролем шаговым двигателем. Это была одна из первых газобаллонных систем с электронным управлением, и сейчас она также обычно не применяется, поскольку, как и карбюраторные автомобили, машины такого типа нечасто встречаются в обыкновенной эксплуатации.
Сейчас в автомобилях применяются и остальные системы, поэтому необходимо рассмотреть современные конверсии LPG или заводские конверсии.
Методичное впрыскивание сжиженного газа в газовую фазу
Это, наверное, наиболее широко применяемая в настоящее время система, рабочий принцип которой состоит в преобразовании жидкого СУГ в газообразное топливо при помощи нагретого редуктора, при этом регулируя его системное давление, что считается важнейшей функцией кроме самой "газификации". Потом он подает топливо к газовым форсункам, размещенным во впускных каналах каждого цилиндра. Конечно, важно, как будет выполняться конверсия. Но в теории, при добросовестном выполнении такая перестройка уже не может привести к заметному уменьшению производительности.
На данный момент наиболее часто применяемой системой считается методичный впрыск газовой фазы во впуск. Но качество и надежность отдельных преобразований существенно отличаются, и даже таже самая система одного и того же производителя будет работать абсолютно неодинаково в самых разных приложениях разного качества
Данный тип считается многофункциональным для всех современных двигателей с электронным управлением и многоточечным впрыском. Он тоже применяется в двигателях с прямым впрыском, однако они не обходятся без дополнительного впрыска бензина с целью защиты форсунок прямого впрыска, поэтому срок окупаемости инвестиций в переоборудование чуть дольше.
Данная система также очень часто встречается в автомобилях, переоборудованных на сжиженный газ с завода. Сжиженный газ в новых автомобилях возникает очень часто вместе с КПГ, и его можно найти, например, в новых Dacias — в конце концов, вы можете прочесть тест Duster с заводской конверсией сжиженного газа прямо здесь.
Вот как выглядит под капотом Dacia Duster с заводским переоборудованием для работы на сжиженном газе
Многоточечная закачка газа в жидкую фазу
Понемногу на рынок выходят и более сложные системы, работающие с впрыском СУГ в жидкой фазе. Это уже не такая уж простая система, которая не нуждается в традиционном редукторе, но снова же должна иметь мощный насос, другие форсунки (однако некоторые конверсии работают и с необычными бензиновыми распылителями) и линии возврата LPG в резервуар. В теории, однако, можно достичь более большой мощности, поскольку при впрыске сжиженного газа впускная смесь охлаждается, что делает меньше ее объем (двигатель может всасывать больше воздуха и, поэтому, больше топлива). Сжиженный газ также имеет более большое октановое число (обычно 100, при высоком качестве топлива даже 106).
Дополнительным плюсом системы впрыска жидкофазного СУГ считается возможность срочного запуска и работы на газе. Это также ликвидирует необходимость применения фильтров газовой фазы, которые могут забиваться мусором парафином. В результате хорошее преобразование может быть менее трудоемким в обслуживании. Однако перестройка очень требовательна к качеству элементов и правильной регулировке. Не все конвертеры хотят за это приниматься.
Прямой впрыск газа в цилиндр в жидкой фазе
Сейчас на рынке также появляются конверсии цилиндров прямого впрыска жидкой фазы сжиженного газа для двигателей на бензине с прямым впрыском. По собственной природе это чрезвычайно не простое решение, но все возможно, если вы этого захотите. Данная система также решает проблематику долговечности (защиты) бензиновых форсунок в двигателе с прямым впрыском.
Как упоминалось ранее, когда двигатель с прямым впрыском (такой как TSI, GDI и т.д.) переоборудуется для косвенного впрыска газовой фазы СНГ во впускной коллектор, в двигатель приходится добавлять немного бензина, чтобы защитить необычные бензиновые форсунки от перегревания и разрушения. Таким образом, через необычные форсунки регулярно впрыскивается определенное количество бензина для их охлаждения. Обычно соотношение бензина и сжиженного газа может составлять от 15 до 20% топлива, что, разумеется, расширяет всю окупаемость инвестиций.
Двигатель на бензине с прямым впрыском также может быть переоборудован для работы на сжиженном газе. Но если применяется система, впрыскивающая газ LPG во впуск, двигатель должен впрыскивать бензин, чтобы оригинальные бензиновые форсунки не расплавились. Альтернативой считается впрыск жидкой фазы сжиженного газа конкретно в баллон (детальнее см. текст), что ликвидирует риск расплавления струнного насоса.
Однако прямой впрыск жидкого сжиженного газа конкретно в цилиндр решает именно данную проблему. Как и при непрямом впрыске сжиженного газа, нужен очень мощный насос и линия возврата топлива в бак. Необходимость охлаждения форсунок отпадает, и двигатель в теории может достичь более больших характеристик (более невысокая температура смеси и более большое октановое число сжиженного газа). Некоторые модификаторы применяют необычные бензиновые форсунки, другие — свои газовые форсунки.
Двигатель сразу запускается и будет работать на газе, в теории бензин вообще не требуется. Но очень трудное — это выяснить размеры поставок двух видов топлива. Такая конверсия технологически чрезвычайно трудна благодаря необходимости регулярно поддерживать топливо LPG в жидкой фазе. Однако результаты (производительность, потребление, надежность, окупаемость инвестиций) хорошо сделанных преобразований очень удовлетворительны.
Я уверен, что кто то спросит, как решается проблема расщепления топлива, когда это две системы, работающие под большим давлением. Разграничение топлива на бензин и газ происходит в бензонасосе большого давления, где жидкий сжиженный газ подается конкретно к форсункам через топливный делитель. Система поддерживает нужное давление, чтобы фаза LPG всегда оставалась жидкой.
Если сжиженный газ завершается, двигатель сам переключается на бензин, в другом случае он запускается и всегда работает на газе. Разумеется, мы можем побеседовать о том, почему кто-то полностью осушает баллон с сжиженным газом. В традиционном автомобиле вы также следите за уровнем топлива в баке и каждый раз заправляетесь.
Сжиженный нефтяной газ для дизельных двигателей
"Подождите! Что за чушь, ведь LPG — это топливо для двигателей на бензине", — говорите вы себе. Но подобные системы существуют. В принципе, это очень легко, поскольку автомобиль продолжает работать на дизеле все время, а сжиженный газ впрыскивается только в газообразной фазе. В зависимости от типа двигателя объем сжиженного газа составляет приблизительно 20-30% от объема топлива.
Использование сжиженного нефтяного газа для дизельных двигателей есть смысл, прежде всего, для операторов парков грузовиков или автобусов с длительным пробегом, которые имеют большой расход, а получаемая экономия по большей части выражается в сэкономленных акцизах или дорожном налоге. Для легковых автомобилей это не имеет особенного смысла
Двигатель работает также, как и любой дизельный: смесь сжимается и в нее впрыскивается ДТ. Однако газ в сжатой смеси функционирует как катализатор горения, давая возможность дизелю легче сгорать и лучше прогорать. В частности, уменьшаются выбросы твёрдых частиц и достигается более большое давление в цилиндре и, поэтому, мощность. В данном случае автомобиль потребляет меньше ДТ, что будет заметно на автомобилях с высоким расходом топлива. Однако в реальности такое преобразование есть смысл, тем более для грузовиков или коммерческих автомобилей, которые применяются каждый день и имеют обычный расход ДТ около 30 литров на сто километров. Таким образом, грузоперевозчики могут добиться экономии, например, на акцизных сборах. Даже одна крона, сэкономленная на каждом километре пробега, имеет большое значение для всей цены и пробега грузовика или автобуса в конце отчетного периода. Для оператора может быть выгодно, что если служебный срок автомобиля с длительным пробегом заканчивается, его можно переоборудовать в другой, новый автомобиль.
Все таки, мы посмотрели самые популярные типы переоборудования LPG, и в следующей части мы будем рассматривать, что следует приготовить для нормальной работы переоборудования, и где в действительности прячется разница между хорошим и некачественным переоборудованием LPG.
