X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Бензин и дизель являются на данный момент основными видами топлива которые позволяют автомобилю совершать движение благодаря своим хорошо воспламеняющимся свойствам, но не для кого не секрет, что из-за интенсивного использования этих видов топлив их запасы постепенно исчерпываются. Также как и дизель начали использовать как альтернатива бензину, в скором времени начнут использовать газовое топливо как альтернативу бензину и дизелю. Стоит отметить, что газовое топливо не просто придет на замену другим в плане придаче движению автомобиля, но еще благодаря своим способностям смогут уменьшить количество выхлопов, уменьшить износ двигателя и увеличить эксплуатационные свойства.

ГБО приобретают и устанавливают ради того, чтобы сэкономить денежные средства. Известна большая разница в расходах бензинового и газового топлива. Время с которым установка ГБО окупится себя зависит от расхода двигателя. При переводе дизельного или бензинового двигателя на газ необходимо знать, что устанавливать ГБО лучше на автомобилях, которые проходят большие расстояния. Стоит отметить, что добывать газ легче и со временем станет актуальным перевод на него автомобилей со средним ежегодным пробегом.

Газобаллонное оборудование позволяет использовать метановое или пропан-бутановое топливо. Топливо поставляется в баллонах под высоким давлением в сжиженном состоянии. Баллоны присоединяются к остальному оснащению, и газовая смесь поступает в камеру сгорания.

В процессе использования газового топлива появляются много вопросов, связанные как оптимизировать работу системы. Одним из вопросов стоит «Какой вид впрыска лучше всего подходит для газа».

В Основной массе существующих на сегодняшний день автомобилей, двигатели собираются с системой распределенного впрыска, для таких систем подачи топлива лучше всего подходит ГБО четвертого поколения. Что можно сказать о прямом впрыске, для него предназначены ГБО пятого и шестого поколений. Различия этих поколений в следующем

в 4-м поколении газ подается на редуктор под давлением 15-16 атм., где переходит в газовую фазу. С редуктора газ подается на форсунки, установленные перед впускным коллектором;

5-е поколение исключает редуктор. Жидкий газ сразу подается на форсунки благодаря системе из нескольких насосов: два общих (один в баллоне, второй - под капотом) и индивидуальные форсуночные насосы. Форсунки располагаются на рампе;

6-е поколение не предусматривает ни редуктора, ни газовых форсунок - газ подается в цилиндры через родные бензиновые форсунки. [1]

Различие прямого впрыска от распределенного в том, что в прямом впрыске форсунка расположена в самой камере сгорание, это позволяет лучше контролировать время и количество подачи топлива. Почему в ГБО четвертого поколения не рекомендуется устанавливать непосредственный впрыск. В двигателе на форсунку, которая находится в камере сгорания воздействует высокая температура, так как во время работы двигателя на бензиновом топливе охлаждение форсунок производит бензин, а в ГБО четвертого поколения бензиновая форсунка отключается, можно сказать, что газовая форсунка нагреется и перегорит.

В пятом поколении вместе с газовым топливом подается в малом соотношении бензин, примерно около 12% от всей части подаваемого в цилиндр топлива приходится на него, остальные 88% подаются в качестве газового топлива. Соотношение подачи газа и бензина зависит от нагрузки на двигатель. Данная система позволяет достичь оптимальные эксплуатационные характеристики, например позволит добиться максимальной эффективности без потери мощности. [2]

Непосредственный впрыск является более совершенной технологией ГБО использование такой технологии ассоциируется с шестым поколением ГБО. Введение форсунками бензина в камеру сгорания сразу перед зажиганием относительно долго не позволяло перейти на газ машинам с такой технологией подачи топлива. Однако сейчас эта задача решена, и установка ГБО на непосредственный впрыск приобретает всё большую популярность.

Известно, что метан имеет октановое число около 110, это означает что у него высокая детонационная стойкость, эту характеристику можно использовать для поднятия мощности и экономичности двигателя. Непосредственный впрыск может реализовать данную возможность. Проведенные в лаборатории исследования систем впрыска и их сравнение доказали, что система непосредственного впрыска способна увеличить крутящий момент на малых оборотах двигателя на 60%, а токсичные выбросы уменьшить на 17%. Благодаря более точному распределению топлива в цилиндре (например два способа расположения форсунок в непосредственном впрыске направленная струя и аэрозоль струя) и соблюдению более точного соотношения смеси газа-воздуха получаются такие показатели. Из всего этого можно сказать, что непосредственный впрыск повышает динамические характеристики автомобиля. [3]

Проблема всей системы состоит в том, что ее сложно оптимизировать, а именно процесс подачи и сгорания. Шестое поколение является последним и более проработанным на эффективную работу. Интересной особенностью является то, что топливо подается через штатные бензиновые форсунки. Главное преимущество этого поколения заключается в том, что происходит наименьшее вмешательство в двигатель и топливную систему. Поэтому можно без проблем и не отвлекаясь на прочие установки, которые используется в других поколениях, устанавливать непосредственный впрыск. Стоить напомнить, что непосредственный впрыск требует больше времени и имеет более сложный процесс установки в отличии от других систем.

Необходимость обслуживания ГБО 6-го поколения практически отсутствует, так как в системе подачи жидкого газа к форсункам нет необходимости ставить фильтр, очищающий газ от механических примесей и газового конденсата. Последний если и имеется, то сгорает в цилиндрах, а механические частицы не попадают в систему, так как заправляется газ через керамический фильтр. В нашем случае такой фильтр вкручивается в заправочный вентиль и обеспечивает высокое качество очистки для предотвращения механического износа газового насоса. [4]

Еще несколько преимуществ непосредственного впрыска на шестом поколении

1. Экономия топлива. Топливо подается в цилиндры в правильно подобранное время, что позволяет уменьшить потери сжиженных углеводородов.

2. Установка ГБО совместимо с непосредственным впрыском позволить не только совместить бензин и газ, но и полностью отказаться от бензина и использовать только газ.

3. Так как в бензине содержаться более тяжелые углеводороды в зимний период времени они имеют тенденцию густеть, так как метан, этан и пропан конденсируются при температуре не выше нуля – а метан и вовсе при – 162 градусах Цельсия, машину на газу не нужно долго разогревать перед поездкой. [5]

Из всего этого можно сказать, что процесс совершенствования ГБО не стоит на месте. Прямой впрыск является наилучшем решением для выбора системы подачи газового топлива в двигатель. Его использование способно повысить динамические характеристики автомобилей и уменьшить количество токсичных выбросов при работе ДВС.

Список литературы

1. Отличия системы распределенного впрыска от непосредственного [Электронный ресурс]. URL: https://www.autocentre.ua/opyt/poleznye-sovety/realii-gbo-shestogo-pokoleniya-269380.html (дата обращения 05.11.2017)

2. Золотницкий В.А. Автомобильные газовые топливные системы. М.: Изд. АСТ, 2007. 128 с.

3. Заключаев В.А Прямой впрыск для газовых двигателей // Автотранспорт. 2016. №12. С. 26-27.

4. Отличия системы распределенного впрыска от непосредственного впрыска [Электронный ресурс]. URL: http://pride-gas.com/news/183/ (дата обращения 05.11.2017) 5. Установка ГБО на непосредственный впрыск [Электронный ресурс]. URL: http://www.propanavto.ru/services/ustanovka-gbo-na-neposredstvennyy-vprysk (дата обращения 9.11.2017)

Код для цитирования: Скопировать