Как работает ГБО современного автомобиля

ГБО: что это такое, как работает, какие поколения?

ГБО — это газобаллонное оборудование, устанавливаемое на автомобили для обеспечения возможности работать не только на классическом топливе как бензин, но и на газу. Тем более сейчас, когда цены на традиционное топливо (бензин или дизель) поднимаются чуть ли не ежедневно, популярность установки будет расти. Даже несмотря на то, что двигатель на газу на 100 км потребляет немного больше, чем бензин, дизель, за счет цен на газ, в конечном итоге затраты меньше. Даже если сейчас сравнить расценки на заправках, то за литр бензина приходится отдавать в среднем от 40 до 45 руб., за литр «солярки» минимум 43 руб.

Тогда же стоимость литра пропан-бутан или метана в среднем 18-20 руб. Как видим, получается экономия практически в 50%, с учетом немного больше расхода получается где-то 40-45% можно сэкономить на том же отрезке пути. Для дизеля экономия, безусловно, чуть меньше, почему читайте ниже. Но все равно в среднем можно сэкономить где-то до 25-30%.

Поэтому разберемся с тем, как работает ГБО, какие разновидности есть, в чем их основное отличие? Кстати, много вопросов касательно того, а можно ли устанавливать ГБО на дизель? А почему нельзя? Оборудование то же самое. Единственно исключение это то, что для воспламенения солярки необходимо давление, а газ в таких случаях не горит. Поэтому ДВС будет работать постоянно на двух видах топлива, только в зависимости от разновидности оборудования и вида самого газа, пропорция может отличаться. К примеру, для запуска всегда используется порция дизеля, потом уже добавляется газ. Как правило, соотношение не превышает 50/50%, если работает на пропане. У метана больше возможностей, тогда же доля может увеличиться до 75%.

В целом, система достаточно сложная, как для дизеля, так и для бензина и представляет собой россыпь всевозможных деталей, включая механические (в зависимости от поколения) и электронные блоки. Все оборудование в конечном итоге подключается к ЭБУ, в простонародье «мозгам». Кстати, отличие дизельного ГБО от бензинового, в том, что в первом случае в комплект деталей прибавляется устройство для регулировки соотношения дизеля/газа.

Состоит газовое оборудование из следующих компонентов:

• Редуктор-испаритель, предназначен для подогрева горючей смеси и испарения.

• Газовый редуктор обеспечивает понижение давления газа при его «транспортировке» из баллона.

• Электромагнитый газовый и бензиновый клапан-фильтр, два устройства устанавливаемые для перекрытия газовой магистрали в первом случае, при неработающем моторе. Второй устанавливается только на ДВС оснащенные карбюратором, где необходимо отсекать бензиновую магистраль при работе на газу. В инжекторах за это отвечает эмулятор форсунок.

• Дозатора, а также смесителя.

• Мультиклапан. Устройство по сути включающие в себя несколько клапанов и датчиков. Состоит из заправочного, расходного клапана, датчика уровня.

• Венткоробка. В этом «агрегате» помещается мультиклапан, а сам короб при утечке газа, отводит испарения на улицу.

• Емкости под топливо. Различают несколько разновидностей баллонов, в зависимости от используемого материала:

Кстати, используемый материал говорит о том или ином поколении ГБО. По внешнему виду, бывают как «таблетки», то есть в виде запаски и монтируемые в соответствующую нишу, а также цилиндрические.

• Фильтр грубой и тонкой очистки.

• Датчики давления и разряжения газа (МАП-сенсор).

Как работает ГБО?

Из бака под давлением газ «транспортируется» по топливоканалам. Распределение и проход газа производится через мультиклапан, через него также производится и заправка емкости с газом. Далее газ, в жидкой форме двигаясь по «трубопроводу», попадает в клапан фильтр, где очищается от примесей и прочих смолистых отложений.

Пройдя через фильтр, газ направляется в редуктор испаритель, откуда уже под меньшим давлением (с былых 16 атмосфер, до единицы) направляется дальше. Во время испарения, газ охлаждает редуктор. Кстати, для того чтобы редуктор не перемерзал и не перегревался, он соединяется с системой охлаждения ДВС.

После понижения давления, топливо из редуктора по магистрали низкого давления направляется к дозатору и смесителю. Последний устанавливается зачастую между воздушным фильтром и дросселем. Имейте виду, что данный принцип работы характерен только для первого и второго поколения ГБО.

Работа ГБО на более ранних поколениях несколько отличается. Из баллона газ движется к редуктору, далее к фильтру первой очистки (грубой). Затем редуктор нагревает и понижает давление газа. Дальше топливо проходит через второй фильтр и попадает на рампу форсунок. Какую именно порцию газа подать на форсунки, определяет ЭБУ согласно полученных данных с датчиков. Для принятия «решений», принимаются к сведению показания: ДПДЗ, ДПКВ, лямба-зонд. Газовый блок управления направляет импульсы, по которым форсунки открываются в определенной последовательности или по времени. Таким образом, фазируя впрыск и порции газа. Из форсунок газ попадает к впускному коллектору.

Виды и поколения ГБО

Газобаллонное оборудование, как известно, отличается поколениями, всего их насчитывается на текущий момент шесть. Итак, поколения ГБО:

1. I-поколение. Наиболее старое, здесь газ подается за счет разряжения в коллекторе. Подобные системы монтируются на карбюраторные ДВС, где за управление подачей газа отвечает вакуумный редуктор. Принцип работы в том, что при запуске двигателя в коллекторе создается разряжение, после чего в движение приходит мембрана на вакуумном редукторе и газ направляется к коллектору, через карбюратор.

Чуть позже появились электромагнитные клапаны, за счет чего редуктор начинал «гнать» газ раньше, не дожидаясь сигналов с самого коллектора. Сигналы изначально приходили с зажигания.

2. II-поколение. Ознаменовалось появлением инжекторов. Впервые был разработан и применен газовый смеситель, который размещается перед впускным коллектором. Применяются электронные дозаторы и редукторы, управляемые за счет сигналов с лямбо-зонда, ДПДЗ и ДПКВ.

3. III-поколение. Впрыск производится уже с помощью механических форсунок. Количество смеси формируется за счет показания датчиков, перечисленных выше, однако в этой версии к ним добавился датчик давления газа. Предусмотрели индивидуальную подачу газовой смеси в цилиндр, за счет дозирующих газовых инжекторов.

4. IV-поколение. Более совершенно, подача производится последовательно, параллельно, за счет установки электромагнитных форсунок. Их работа регулируется ЭБУ. Кроме того, при формировании «порции» газа учитываются показания давления газа, температуры топлива и редуктора, уровня разряжения в коллекторе. Таким образом, управление происходит за счет полученных данных со штатного ЭБУ. При этом блокируется подача бензина путем обрыва сигнала газовым ЭБУ на бензиновые форсунки.

Не стоит также забывать и о поколении 4+, где управление и работа, как газовых, так и бензиновых форсунок одновременна. В таких случаях, подача на бензиновые форсунки не прекращается, а только сокращается. Как правило, пропорция составляет 20/80%, где 80% соответственно газ.

5. V-поколение. Особенность в том, что горючка подается в жидком виде. Специально установлен газовый насос, нагнетающий и циркулирующий топливо по трубопроводу к форсункам под давлением. Отпала необходимость в охлаждении, а соответственно в редукторе-испарителе, так как были созданы специальные форсунки, позволяющие подавать жидкий газ в коллектор. То есть теперь, возможно запускать ДВС в любую погоду, непосредственно с газа.

6. VI-поколение. Последняя ныне версия подойдет не для каждого ДВС, а только для тем, где инжектор оснащается насосом высокого давления (ТНВД), то есть это ДВС с непосредственным впрыском.

Принцип работы частично отличается, так как добавлено еще звено в роли блока клапанов. Сначала насос «гонит» топливо из баллона в блок клапанов, естественно минуя все необходимые системы очистки. Далее через ТНВД горючка подается на форсунки и оттуда уже в коллектор. За счет того, что в блок приходит две магистрали (бензин и газ), использования бензина не обязательное.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели, что такое ГБО, как оно работает, а также его разновидности. В следующей статье разберемся с тем, действительно ли газ «убивает» мотор, а также рассмотрим другие возможные плюсы и минусы установки оборудования, как долго будет окупаться и кому лучше не ставить ГБО?

Как работает ГБО современного автомобиля

ГБО – означает газобаллонное оборудование. Из этой аббревиатуры следует, что в него входит газ (как моторное топливо), баллон для его хранения и другое сопутствующее оборудование.

Установка ГБО является дополнительным оснащением бензинового двигателя. Это дает возможность при необходимости пользоваться двумя видами топлива — газом и бензином. Тем самым существенно повышается такой параметр автомобиля, как дальность пробега на одной заправке.

Как работает ГБО на бензиновом двигателе

Стразу следует отметить, что такие моторы не являются абсолютно подготовленными для использования сжиженного газа пропан-бутана. Поэтому, если на новый бензиновый двигатель сразу устанавливается ГБО, то гарантия на мотор не распространяется. Только за выпущенный с завода автомобиль на пропан-бутане производитель будет нести все гарантийные обязательства.

Как устроено ГБО автомобиля

Тем не менее огромное количество бензиновых двигателей автомобилей сжигают в своих цилиндрах газ. При этом с ними не происходит никаких негативных процессов. Наоборот, владелец такого авто получает несколько существенных преимуществ, хотя есть и некоторые «минусы».

Газобаллонная аппаратура

Разбираясь, как работает ГБО, важно понимать, что его нормальное функционирование и сохранность бензинового мотора достигается за счет качественного оборудования. Сегодня существует много производителей ГБО с мировым именем и серьезным авторитетом.

Многообразие компаний, выпускающих качественное газовое оборудование для автомобилей

Приобретая и устанавливая их системы, можно не опасаться проблем. Однако неотъемлемым условием успеха являются и сервисы по подбору и монтажу газового оборудования. При удачном сочетании этих двух моментов можно получить вполне качественный результат перевода автомобиля на газ.

Далее рассматриваем вопрос на примере ГБО четвертого поколения. Кроме него есть и еще более современные системы пятого и шестого поколений.

Очень важно правильно выполнить подбор комплекта газового оборудования с учетом всех силовых характеристик бензинового двигателя. Это должен сделать высококвалифицированный специалист.

Топливо

Изучая, как работает ГБО, следует помнить, что сжиженный газ пропан-бутан имеет несколько существенных отличий от бензина. Во-первых, его октановое число выше. Если для бензина оно равно 98 единицам, то для пропан-бутана – 108. Поэтому в условиях высокого давления стойкость к детонации у газа выше. Это положительно влияет на эксплуатацию мотора.

Современная заправка пропан-бутаном

Во-вторых, пропан-бутан хранится в специальном баллоне в двух состояниях (сжиженном и парообразном) под давлением до 16 атмосфер. Первоначальная реакция на это у людей, которые впервые разбираются в этом вопросе — негативная. Возникает мнение, что это очень опасно. Разобравшись, как работает ГБО, становится понятно, что при правильной эксплуатации все не страшнее, чем при использовании бензина.

В-третьих, пропан-бутан имеет природное свойство при сжимании переходить в сжиженное состояние и наоборот. При снижении давления он становится газообразным. При увеличении температуры газ также интенсивно испаряется.

Наконец, пропан-бутан имеет еще несколько свойств, которые следует знать, чтобы адекватно относиться к этому виду топлива при использовании его в автомобиле.

Процесс работы мотора на сжиженном газе

На первом этапе пропан-бутан через выносное заправочное устройство закачивается в баллон. Все происходит аналогично бензину. Отличие в скорости заправки. Для газа она несколько больше.

Как работает ГБО — подключение заправочного шланга к ВЗУ, врезанному в бампер автомобиля

Пропан-бутан поступает в емкость через специальное устройство – мультиклапан. Это очень важный узел ГБО, смонтированный на горловине баллона. Он отвечает за допустимый уровень наполнения, подачу газа из емкости в топливную систему и выполняет еще целый ряд защитных функций. Разбираясь, как работает ГБО, понятно, что такого узла как мультиклапан, в бензиновой системе нет. В этом состоит существенное отличие.

Через мультиклапан газ из баллона под давлением по трубке подается на электромагнитный клапан (ЭМК). В бензиновой схеме давление создается бензонасосом. Здесь такой необходимости нет, и это упрощает устройство.

Баллон с мультиклапаном в багажнике автомобиля

ЭМК имеет несложную конструкцию. Одна его задача состоит в автоматическом прекращении подачи газа, когда зажигание выключено или двигатель переведен на работу на бензине. Другая – в очистке потока сжиженного газа. Для этого ЭМК оснащен специальным фильтром.

Второй этап

От электромагнитного клапана газ по трубке высокого давления прокачивается на редуктор. Он выполняет несколько задач. Во-первых, здесь газ снижает давление примерно до одной атмосферы. Это приводит к переходу его из сжиженного состояния в газообразное.

Газовый редуктор компании Tomasetto

Для понимания, как работает ГБО, следует знать, что испарение увеличивается также за счет обогрева специальных внутренних полостей редуктора нагретых охлаждающей жидкостью двигателя. Для этого он подключается шлангами к системе охлаждения. Это также не позволяет редуктору покрываться снежной шубой и замерзать.

На выходе редуктора газ через трубку низкого давления поступает в полость фильтра паровой фазы. Здесь происходит окончательная его очистка перед подачей на форсунки и затем в двигатель.

Форсунки – это устройства, дозирующие газ в нужном количестве и подающие его в цилиндры. Они монтируются на впускном коллекторе мотора при помощи специальных штуцеров, врезанных в стенки коллектора.

Как работает ГБО — высокоскоростные форсунки Barracuda

Это одно из самых существенных вмешательств в конструкцию бензинового двигателя. От правильной установки форсунок в значительной степени зависит качество отдачи ГБО.

Как управляется ГБО

Для этого предусмотрен электронный блок управления (ЭБУ). Без него невозможно понять, как работает ГБО. Это специальное устройство, заключенное в герметичную оболочку для исключения попадания влаги. Чтобы ГБО работало нормально, с полной отдачей и автомобиль не потерял мощностные характеристики, он решает несколько задач.

Электронный блок управления ГБО

Во-первых, ЭБУ снимает заводские данные впрыска бензиновых форсунок. Во-вторых, на их основании рассчитывает параметры подачи газа. В-третьих, отдает управляющий сигнал (импульс) на газовые форсунки для того, чтобы через них произошел впрыск газа. В итоге это обеспечивает исполнение тех силовых возможностей двигателя, которые предусмотрены заводом.

Поэтому правильно подобранное и настроенное газовое оборудование практически не снижает мощность и динамику мотора современного автомобиля.

Как работает ГБО — что в итоге

Из изложенного понятно, что работа газового оборудования проще бензиновой схемы. Выпускаемое сегодня ГБО надежно и не требует сложного обслуживания. Важно это делать вовремя. Тогда владелец автомобиля на газе в полной мере ощутит все его достоинства.

Автор: Сергей Морозов

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

Как работает ГБО?

Топливные системы автомобилей отличаются между собой принципом подачи топлива в двигатель. Поскольку газобаллонное оборудование взаимодействует именно с топливной системой, оно тоже делится на виды. Каждый вид ГБО отличается компонентами и комплектацией. Для простоты понимания в обществе принято делить газобаллонное оборудование на поколения (1-е, 2-е, 3-е, 4-е поколения).

«OMVL» выпускает оборудование всех поколений. Правда автомобилей работающих на газовом оборудовании 2-го и 3-го поколения ежегодно становится все меньше. Поэтому в России популярно ГБО именно четвертого поколения (упрощенные названия: «ГБО 4 поколения» и «ГБО 4»).

Принцип работы ГБО 4 поколения схож с принципом работы бензиновой топливной системы. Как и в любой инжекторной системе, топливо во впускной коллектор подается через форсунки под давлением. В бензиновой системе давление создает электрический бензонасос, расположенный в бензобаке. Газовое топливо хранится в баллоне изначально под избыточным давлением, поэтому в комплекте газобаллонного оборудования используется редуктор, который понижает давление до нужного уровня перед подачей в двигатель.

Процесс понижения давления сопровождается поглощением значительного количества тепла, поэтому, как и в ранних системах, газовый редуктор в ГБО 4 подключается к системе охлаждения двигателя.

Система ГБО 4 обеспечивает постоянный контроль качества поступающей в двигатель топливной смеси, поэтому минимизируются случаи выхода из строя клапанно-поршневой группы двигателя и, что немаловажно, сохраняются динамические характеристики, близкие к «бензиновым». А принцип фазированной подачи газа в область близкую к впускному клапану препятствует возможности воспламенения смеси и появлению «хлопков» во впускном коллекторе.

Компоненты газобаллонного оборудования

Схема установки газобаллонного оборудования

1. Газовый баллон.
2. Мультиклапан / Вентиль баллонный.
3. Выносное заправочное устройство (ВЗУ).
4. Регулятор давления (редуктор-испаритель).
5. Фильтр газа.
6. Рампа газовых инжекторов.
7. Электронный блок управления (ЭБУ) системой ГБО.
8. Датчик давления и разряжения газа.

Заправка

Существует два различных газовых топлива: сжиженный нефтяной газ — пропан-бутан и компримированный природный газ — метан. Для простоты понимания используют сокращенные названия пропан и метан. Профессионалы иногда используют аббревиатуры СНГ и КПГ .

Газ закачивается в баллон (1) под давлением посредством заправочного пистолета, который крепится к выносному заправочному устройству ( ВЗУ — 3). ВЗУ можно врезать в люк, где находится отверстие для заправки бензина, можно в бампер, а можно оставить в багажнике. ВЗУ оснащено предохранительным заправочным клапаном. Заправка заканчивается автоматически, когда баллон заполнен на 80%. Роль блокировки играет специальный поплавок, который, подгибаясь до максимально возможного положения, закрывает мультиклапан (2). Мультиклапан — это и есть первая система безопасности ГБО. В зависимости от типа системы предохранения мультиклапаны разделяют на классы А и Б. Первый имеет дополнительный клапан, который сбрасывает давление при достижении 25 атмосфер.

Принцип работы газобаллонного оборудования

Из баллона по трубкам высокого давления газ поступает в редуктор-испаритель (4), где давление понижается до 1 атмосферы. В газовом фильтре (5) пропан-бутан очищается от взвешенных частиц. Для метана фильтр не используется. Метан сразу подается в камеру сгорания двигателя, через газовые инжекторы (6). К каждому цилиндру двигателя газ подается через отдельную форсунку. Таким образом, на четырехцилиндровый мотор устанавливаются газовые инжекторы с четырьмя форсунками. Производительность газовых инжекторов изменяется вворачиванием в выходные сопла ввертышей с различным проходным сечением, обеспечивая безупречную работу системы, как на малолитражках, так и на объемных двигателях.

Вся система контролируется блоком управления (7). В ГБО 4-го поколения используется электронный блок управления (ЭБУ), который считывает сигнал времени открытия бензиновых форсунок от блока управления бензиновой системой и определяет оптимальное время открытия форсунок газовых инжекторов. Блок управления ГБО позволяет переключать сигнал с бензиновых на газовые инжекторы, блокируя подачу бензина. В салоне автомобиля устанавливается сенсорная кнопка-переключатель режимов газ и бензин. В любое время, как на ходу, так и на холостых оборотах, вы можете переключиться с бензина на газ и обратно.

Комплекты ГБО 4-го поколения комплектуются дополнительным датчиком (8). Датчик давления и разряжения (8) измеряет разницу между разряжением во впускном коллекторе и давлением газа в рампе инжекторов. Другое распространенное название этого датчика — МАП-сенсор.

Преимущества ГБО перед бензиновой топливной системой

Экономь! — Пропан стоит в два раза дешевле бензина, метан — почти в три.

• ГБО необходимо для бизнеса. Владельцы грузовиков, фургонов и такси давно научились сокращать издержки за счет экономии на топливе.
• ГБО незаменимо для объемных двигателей. Владельцы внедорожников предпочитают газ бензину.
• Рекомендуем ГБО для оптимизации семейного бюджета. Кто откажется платить за топливо на 10–15 тыс. руб. меньше ежемесячно.

Цени качество! — Пропан и метан — это высококачественное автомобильное топливо с высоким октановым числом (100–105) и минимальным количеством вредных примесей.

• Бензин имеет большее количество вредных примесей в соотношении с теми же примесями в пропан-бутане. Метан — это природный газ, в котором подобные примеси отсутствуют.
• Отложения, связанные с наличием примесей в бензине, вызывают нагар на внутренних стенках камеры сгорания двигателя, на поршнях и клапанах. Именно поэтому подержанные автомобили, работающие исключительно на бензине чаще нуждаются в капитальном ремонте двигателя, чем такие же автомобили, изначально использующие газовое топливо.

Путешествуй! — Установка ГБО способствует увеличению автономного хода автомобиля как минимум в 2 раза.

• Газовое оборудование никак не сказывается на работе бензинового. Обе системы существуют параллельно и в любой момент могут быть взаимозаменяемы.
• Использование газового топлива при поездках за рубеж позволит значительно сократить расходы.

Заботься о природе! — Выхлоп от газового топлива менее токсичен, чем от бензинового.

• Более полное сгорание и небольшое количество примесей в газовом топливе снижает вредный выброс в выхлопных газах на 30–50%.
• Отсутствие соединений свинца продлевает жизнь каталитических нейтрализаторов, что крайне важно для ограничения токсичности выхлопа.

Будь спокоен! — ГБО и газ безопасны.

• Газовый баллон намного прочнее бензобака и имеет несколько уровней защиты. При аварийном столкновении газовый баллон выдерживает нагрузки в 10 раз превышающие запас прочности бензобака.
• Газовое топливо ничем не опасней бензина, а его пары тяжелее воздуха, что исключает возможность их скопления под потолком гаража или в салоне автомобиля.

Преимущества «OMVL» перед системами других брендов

Редукторы «OMVL»

Редуктора «OMVL» отличаются стабильностью во всех режимах работы двигателя: при малых, средних и максимальных нагрузках. Все редукторы «OMVL» оснащены запатентованной системой управления давлением разряжения, что позволяет добиться устойчивой работы даже в самых агрессивных погодных условиях. Продолжают превосходно работать даже при температуре ниже −25°C, в отличие от редукторов других производителей.

Доступность и ремонтопригодность также являются неоспоримыми преимуществами редукторов «OMVL» перед другими брендами. Каждый этап производства жестко контролируется на соответствие всем действующим стандартам. Каждый редуктор «OMVL» проходит проверку инертным газом, что исключает малейшие утечки газа при эксплуатации на транспортном средстве.

Нельзя не отметить, что все редукторы «OMVL» производятся исключительно в Италии.

Инжекторы «OMVL»

Особенной популярностью среди многих производителей электроники газобаллонного оборудования пользуются именно скоростные инжектора «OMVL», которые обеспечивают точное дозирование газа на протяжении длительного периода эксплуатации. Только инжектора «OMVL» могут отвечать требованиям даже самых изысканных потребителей при этом имея низкую стоимость. Минимальное стабильное время впрыска, которое обеспечивают инжектора «OMVL» GEMINI — 1,7 мс, «OMVL» FAST LIGHT — 2,5мс. Такой показатель имеют далеко не все производители ГБО премиум — класса. Инжектора «OMVL» имеют уникальную конфигурацию, позволяющую производить монтаж в различных положениях.

Во всем мире ценится высокое качество и относительно низкая стоимость запасных частей инжекторов «OMVL». Ремонтопригодность также является преимуществом данных инжекторов: в случае выхода из строя рампы форсунок нет необходимости менять ее целиком, достаточно сменить только неисправную деталь. Рампы большинства других производителей вы сможете поменять лишь целиком, что увеличит стоимость обслуживания газобаллонного оборудования.

Электронный блок управления «OMVL»

ЭБУ «OMVL» идеально работает на современных автомобилях благодаря огромному количеству различных стратегий и адаптаций, включая адаптацию, основанную на системе бортовой диагностики автомобиля OBD. Качество и надежность подтверждено гарантийными обязательствами — три года, без ограничений по пробегу, редко какой производитель может себе это позволить.

Все настройки производятся в автоматическом режиме, приводя к минимуму вмешательства в настройку со стороны мастера
по установке ГБО.

Источник https://avtoexperts.ru/article/gbo-chto-e-to-takoe-kak-rabotaet-kakie-pokoleniya/

Источник https://electrocars.top/2022/06/10/kak-rabotaet-gbo/

Источник https://omvlgbo.ru/works/