С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Принцип работы двигателя авто на газе и бензине

Принцип работы двигателя авто на газе и бензине


Газовый двигатель внутреннего сгорания – устройство, плюсы и минусы + видео

Первый газовый двигатель внутреннего сгорания был разработан немецким изобретателем Н. Отто. Принцип его работы заключался в том, что горючая смесь предварительно подвергалась сильному сжатию в верхней точке положения поршня. На создание экономичного двигателя, КПД которого достигал 15 %, изобретателю потребовалось около 15 лет, он получил название четырехтактного, поскольку рабочий цикл в нем протекал за четыре хода поршня.

Современные двигатели такого рода работают на природном и попутном газах, а также на сжиженном пропан-бутане, доменном газе и других. Преимущество таких двигателей заключается в меньшем износе основных узлов и деталей, что достигается путем создания качественной горючей смеси и ее эффективного сжигания. К тому же, в выхлопах практически отсутствуют вредные примеси.

КПД современных двигателей на таком топливе достигает порядка 42 %. Наиболее широко они применяются в газовой и нефтяной промышленности в качестве приводных устройств на газоперекачивающих установках. В последнее время перестали быть новинкой такие агрегаты и в автомобиле.

В отличие от них первый двигатель Отто был достаточно низкооборотным и обладал большой массой. При увеличении оборотов вала до 180 об/мин происходили перебои в его работе, а также ускоренный износ золотника. В качестве бака для хранения газа использовался большой резервуар, поэтому установка его на автомобили была попросту невозможной, однако его стали широко применять на различных заводах и фабриках.

Система питания газовых двигателей и общая схема устройства

Система питания газовых двигателей внутреннего сгорания, которая устанавливается на автомобилях – это дозирующая система, позволяющая использовать вместо бензина сжиженный газ. В ее комплект входят:

  • топливный баллон, который может иметь различную форму;
  • переключатель вида топлива, вмонтированный в салон автомобиля;
  • редуктор-испаритель, который предназначен для подогрева и испарения сжиженного топлива;
  • газовый клапан (электромагнитный), перекрывающий подачу топлива во время стоянки автомобиля;
  • электромагнитный бензиновый клапан или эмулятор форсунок, служащий для перекрытия подачи бензина во время использования газа;
  • заправочное устройство (выносное);
  • мультиклапан, который предотвращает утечку газа.

Работает такое оборудование практически так же, как и бензиновое. Вначале сжиженный газ по топливной магистрали поступает в клапан-фильтр, где проходит предварительную очистку от различных взвесей и смол. Далее очищенный газ поступает в редуктор-испаритель, в котором его давление понижается до 1 атмосферы, после чего через дозатор подается в смеситель.

В оборудовании для инжекторных двигателей не применяется бензиновый клапан, вместо него устанавливается эмулятор форсунок.

Газовый двигатель своими руками – реально ли это?

В настоящее время на автомобилях применяются две схемы подключения оборудования:

  • классическая – газ подается непосредственно в карбюратор или инжектор;
  • последовательная – топливо поступает в форсунки, которые установлены параллельно с бензиновыми.

Классическая схема считается менее затратной, отличается простотой установки, но имеет существенный недостаток. При переключении режимов образуется смесь низкого качества, в результате чего двигатель быстро изнашивается. На сегодняшний день последовательная система хоть и является более дорогостоящей, но отличается более качественной подачей газа.

Основные достоинства применения такого оборудования:

  1. Возможность легко создать газовый двигатель своими руками, то есть смонтировать установку на автомобиле самостоятельно.
  2. Низкая стоимость топлива.
  3. Высокое октановое число.
  4. Отсутствие вредных выбросов.
  5. Более качественная работа двигателя.
  6. Благодаря применению газа значительно увеличивается ресурс двигателя.

Недостатки:

  1. Снижение динамики разгона автомобиля.
  2. Существенно возрастает нагрузка на клапаны газораспределительного механизма.
  3. Все оборудование занимает слишком много места.
  4. Сложности с использованием оборудования в зимнее время.

Газобаллонное оборудование (ГБО), которое дополнительно может встраиваться своими руками в уже существующую топливную систему автомобиля, приобретается на рынке, каждой модели двигателя соответствует своя модель ГБО. Заправочный баллон с комплектующими (клапан и испаритель) крепится в какой-нибудь нише, чаще всего это место для «запаски».

Следом подсоединяется выносное заправочное устройство, отверстие которого будет выходить на внешнюю сторону кузова. А затем на двигателе устанавливаются клапаны против утечки газа, для перекрывания бензина при включении газа. А в салоне автомобиля располагается переключатель бензин-газ. Если вы сомневаетесь в своих знания о традиционном устройстве мотора, то не рискуйте к нему присоединять ГБО, лучше обратитесь к специалистам.

  • Автор: Михаил
  • Распечатать

Принцип работы газового двигателя

Первый газовый двигатель внутреннего сгорания был разработан немецким изобретателем Н. Отто. Принцип его работы заключался в том, что горючая смесь предварительно подвергалась сильному сжатию в верхней точке положения поршня. На создание экономичного двигателя, КПД которого достигал 15 %, изобретателю потребовалось около 15 лет, он получил название четырехтактного, поскольку рабочий цикл в нем протекал за четыре хода поршня.

Газовый двигатель внутреннего сгорания – общее описание агрегата

Современные двигатели такого рода работают на природном и попутном газах, а также на сжиженном пропан-бутане, доменном газе и других. Преимущество таких двигателей заключается в меньшем износе основных узлов и деталей, что достигается путем создания качественной горючей смеси и ее эффективного сжигания. К тому же, в выхлопах практически отсутствуют вредные примеси.

КПД современных двигателей на таком топливе достигает порядка 42 %. Наиболее широко они применяются в газовой и нефтяной промышленности в качестве приводных устройств на газоперекачивающих установках. В последнее время перестали быть новинкой такие агрегаты и в автомобиле.

В отличие от них первый двигатель Отто был достаточно низкооборотным и обладал большой массой. При увеличении оборотов вала до 180 об/мин происходили перебои в его работе, а также ускоренный износ золотника. В качестве бака для хранения газа использовался большой резервуар, поэтому установка его на автомобили была попросту невозможной, однако его стали широко применять на различных заводах и фабриках.

Система питания газовых двигателей и общая схема устройства

Система питания газовых двигателей внутреннего сгорания, которая устанавливается на автомобилях – это дозирующая система, позволяющая использовать вместо бензина сжиженный газ. В ее комплект входят:

  • топливный баллон, который может иметь различную форму;
  • переключатель вида топлива, вмонтированный в салон автомобиля;
  • редуктор-испаритель, который предназначен для подогрева и испарения сжиженного топлива;
  • газовый клапан (электромагнитный), перекрывающий подачу топлива во время стоянки автомобиля;
  • электромагнитный бензиновый клапан или эмулятор форсунок, служащий для перекрытия подачи бензина во время использования газа;
  • заправочное устройство (выносное);
  • мультиклапан, который предотвращает утечку газа.

Работает такое оборудование практически так же, как и бензиновое. Вначале сжиженный газ по топливной магистрали поступает в клапан-фильтр, где проходит предварительную очистку от различных взвесей и смол. Далее очищенный газ поступает в редуктор-испаритель, в котором его давление понижается до 1 атмосферы, после чего через дозатор подается в смеситель.

В оборудовании для инжекторных двигателей не применяется бензиновый клапан, вместо него устанавливается эмулятор форсунок.

Газовый двигатель своими руками – реально ли это?

В настоящее время на автомобилях применяются две схемы подключения оборудования:

  • классическая – газ подается непосредственно в карбюратор или инжектор;
  • последовательная – топливо поступает в форсунки, которые установлены параллельно с бензиновыми.

Классическая схема считается менее затратной, отличается простотой установки, но имеет существенный недостаток. При переключении режимов образуется смесь низкого качества, в результате чего двигатель быстро изнашивается. На сегодняшний день последовательная система хоть и является более дорогостоящей, но отличается более качественной подачей газа.

Основные достоинства применения такого оборудования:

  1. Возможность легко создать газовый двигатель своими руками, то есть смонтировать установку на автомобиле самостоятельно.
  2. Низкая стоимость топлива.
  3. Высокое октановое число.
  4. Отсутствие вредных выбросов.
  5. Более качественная работа двигателя.
  6. Благодаря применению газа значительно увеличивается ресурс двигателя.

Недостатки:

  1. Снижение динамики разгона автомобиля.
  2. Существенно возрастает нагрузка на клапаны газораспределительного механизма.
  3. Все оборудование занимает слишком много места.
  4. Сложности с использованием оборудования в зимнее время.

Газобаллонное оборудование (ГБО), которое дополнительно может встраиваться своими руками в уже существующую топливную систему автомобиля, приобретается на рынке, каждой модели двигателя соответствует своя модель ГБО. Заправочный баллон с комплектующими (клапан и испаритель) крепится в какой-нибудь нише, чаще всего это место для «запаски».

Следом подсоединяется выносное заправочное устройство, отверстие которого будет выходить на внешнюю сторону кузова. А затем на двигателе устанавливаются клапаны против утечки газа, для перекрывания бензина при включении газа.

А в салоне автомобиля располагается переключатель бензин-газ. Если вы сомневаетесь в своих знания о традиционном устройстве мотора, то не рискуйте к нему присоединять ГБО, лучше обратитесь к специалистам.

Работа двигателя на сжатом природном газе

Ввиду повсеместных усилий, направленных на снижение выбросов СO2, природный газ приобретает все большую важность в ка­честве альтернативного вида топлива для автомобилей. Сжатый природный газ (СПГ), который не следует путать со сжиженным нефтяным газом (СНГ), в основном состоит из метана. Сжиженный нефтяной газ в основ­ном состоит из пропана и бутана. Работа двигателя на сжатом природном газе несколько отличается. Вот о том как происходит работа двигателя на природном газе, мы и поговорим в этой статье.

Применение сжатого природного газа на автомобилях

По сравнению с бензином, при сгорании сжатого природного газа образуется приблизительно на 25% меньше СO2. Таким образом, сжатый природный газ дает наи­меньшее количество выбросов СO2 из всех видов ископаемого топлива. Применение в качестве топлива биогаза позволит в еще большей степени снизить глобальные вы­бросы парниковых газов. В связи с более низким содержанием СO2 в отработавших га­зах, транспортный налог на автомобили, ра­ботающие на сжатом природном газе, во многих странах снижен.

Тем временем различные производители начали предлагать варианты автомобилей, оборудованных для работы на сжатом при­родном газе. При этом баллоны для СПГ большего объема размещаются более удобно и эффективно, без потерь полезного объема багажного отделения, практически неизбеж­ных при доделке автомобилей.

Последнюю информацию о количестве автомобилей, которые могут работать на СПГ, и сети заправочных станций сжатого природного газа в Гер­мании можно найти в Интернете (см. [1] и [2]). Такие автомобили, как правило, явля­ются двухтопливными, т.е. водитель может переключаться с бензина на газ и обратно. Существуют также варианты, получившие название «Monovalent plus», в которых дви­гатель оптимизирован для работы на природ­ном газе с целью как можно более полного использования его преимуществ по сравне­нию с бензином (более высокая стойкость к детонации, меньшее количество выбросов СO2 и токсичных веществ). На автомобилях варианта «Monovalent plus», тем не менее, предусмотрен небольшой бензобак (

Преимущества и недостатки езды на газе. Эксплуатация автомобиля на газу

Достоинство, недостатки, проблемы возникающие при эксплуатации и решение проблем связанных с эксплуатацией на газе.

Преимущества автомобиля с двигателем работающем на газе

Я эксплуатирую свой автомобиль ваз-21099 1997 года выпуска на сжиженном нефтяном газе (ГБО и СНГ далее по тексту) с 2003 года т.е уже 6 лет. К достоинством эксплуатации на СНГ несомненно относиться его низкая цена топлива приблизительно составляющая половину стоимости бензина АИ-93, также к достоинствам можно отнести увеличение моторесурса двигателя, пробега между заменой моторного масла, поскольку СНГ при сгорание выделяет намного меньше копоти, смолистых отложений и кокса, моторное масло более длительный срок не темнеет, не разжижается, поэтому увеличивается интервал замены масла. При эксплуатации на газе, двигатель работает мягче, благодаря лучшему смесеобразованию газа с воздухом (по сравнению с бензином) и более равномерному распределению газовой смеси по цилиндру. Газ сгорает медленнее, и давление в цилиндрах нарастает не так быстро - в результате ударные нагрузки на детали двигателя меньше, что приводит к увеличению его моторесурса. Это также дает снижение шумности работы двигателя в 2 раза (на 3-8 Дб). Достаточно хорошо тянет на низких оборотах, это обуславливается тем, что октановое число газа несколько выше чем бензина, приблизительно ровно 105-110. И ещё что очень приятно, увеличивается пробег автомобиля без дозаправки, примерно 600 км, т.е в общим на использование бензина и газа без дозаправки, возможно будет проезжать до 1300 км. Благодаря использованию СНГ, на поршнях, свечах и стенках цилиндра не образуется нагара. Газ более экологическое топливо, поскольку содержит меньше вредных выбросов такие как окиси углерода (СО) снижается в 2-3 раза, окиси азота (NO) - в 1,2 раза, углеводородов (СН) - в 1,3-1,9 раза.

Недостатки использования газа

  1. ухудшение динамики разгона и потеря мощности двигателя при работе на газе обуславливается тем, что скорость горения газа меньше скорости горения бензина.
  2. Соотношение расхода воздуха для газа и бензина различно: для бензина - 14,7:1. для пропана (сжиженный газ), 15,5:1. Т.е при работе на газе на одну часть газа необходимо 15,5 частей воздуха, т.к двигатель больше сжимает воздуха в камере сгорания, и из-за этого может показаться что понижается ненамного расход топлива, но при сгорание одного кг газа выделяется меньше тепла(энергии - ккал), чем при сгорании одного кг бензина, и из-за этого газа требуется несколько больше, чтобы была соответствующая тяга двигателя как на бензине.
  3. При эксплуатации на газе необходимо увеличивать зазор клапанов против заводского на 30%(для того чтобы клапана не прогорали), поскольку газ горит медленнее – нагрев клапанов увеличивается.
  4. Также нежелательно эксплуатировать двигатель на оборотах выше 5000 об. В мин. Поскольку возможен прогар клапанов.
  5. Также необходимо корректировать угол установки опережения зажигания, для эксплуатации на газе он должен быть увеличен на 5-8 градусов против заводского.
  6. Приблизительно за год эксплуатации на СНГ, клапана и седла клапанов дают усадку приблизительно равную 0,05 мм.
  7. Установка баллона в багажнике не доставляет удовольствия, поскольку отнимает свободное пространство в багажнике и при заполненном баке увеличивает массу нагрузки на заднюю ось что делает управление автомобиля менее комфортным, хотя в принципе это практически незаметно.
  8. Поскольку газовый редуктор имеет изделие из резины (диафрагмы, прокладки и т.п.) нежелательно заводить двигатель в холодную погоду при температуре окружающего воздуха ниже +5(резина дубеет на морозе и может лопнуть и газовый редуктор станет не пригодным для эксплуатации)
  9. необходимо чаще менять воздушный фильтр. Забитый воздушный фильтр пропускает меньше воздуха, а СНГ очень чувствительно к изменению его концентрации, потому что для горения газа необходима большая концентрация воздуха, чем для горения бензина.
  10. В отличие от бензина, СНГ визуальный контроль здесь затруднен. Надо помнить, что баллон можно заправить только на 80% его полного объема. Т.е., если у вас баллон 50 л, то зайдет в него 40-42 л в зависимости от температуры окружающей среды. Но, если вы не отказались от отсекателя-погремушки во время установки, то бояться нечего, он автоматически ограничит литраж, а лишние литры вам вернут, благо теперь все электронное.

Проблемы возникающие при эксплуатации на газе

Самая первая и очень не приятная проблема, это то что когда эксплуатируешь машину на газе, привыкаешь к ценам на газ и в один прекрасный день приезжаешь на заправку и видишь объявления что «газа нет», а ездить то нужно и скрепя сердцем едешь заправляться бензином и через 2-3 дня езды на бензине, начинаешь ощущать некоторый дискомфорт в связи с быстрым убыванием наличных. Не даром говорят что, к хорошему привыкаешь быстро.

За весь опыт применения газа, особых проблем с эксплуатацией газового оборудования не возникало. 2 раза меняли рем. комплект в редукторе, 2 раза за лето меняли воздушный фильтр, а зимой один раз. Каждой осенью я сливаю конденсат с редуктора и проверяю газовую систему на утечку, но пока практически утечек не обнаруживалось не разу. И вообще лично я очень доволен эксплуатацией на газе, хотя конечно удручает падение мощности и приемистости процентов на 10-15, но зато стабильная работа на низких оборотах не раз меня выручала при езде по грязи. Для улучшения динамики разгона, я установил дополнительный электромагнитный клапан, который открывает дополнительную подачу газа в момент полного открытия дроссельной заслонки, это некоторым образом улучшает разгон. По моему мнению применение газа на автомобилях с рабочим объемом больше 2,5 литров делает менее заметным разницу при езде на бензине и газе. Все таки что не говори объем 1,5 литра на ваз-21099 маловат, но в принципе эксплуатация возможна. Ещё довольно неприятно то, что стоя в пробках при температуре окружающего воздуха +32 и выше, в газовом редукторе иногда образуются паровые пробки, которые влияют на работу двигателя(попросту говоря двигатель перестает тянуть, хотя при движении это быстро проходить, но в момент трогания с места предоставляет некоторые неудобства). Хочется отметить также что лучше всего устанавливать оборудование итальянского производства, поскольку вся Италия ездит на газе. Другими словами у итальянцев накоплен достаточно большой опыт в данной сфере. Такие фирмы как ловато, томасетте и т.д. конкурируют между собой, стараясь предоставить потребителю более качественную высокотехнологичную продукцию и по моему мнению необходимо устанавливать именно итальянское оборудование, хотя на сегодняшний день газовые редукторы производит Турция и «братский» Китай. Турецкие и китайские изделия скопированы с итальянских аналогов и работают практически также как итальянские, можно сказать не чуть не хуже, хотя эксплуатационный срок у них короче в 1,5-2 раза.

Автор: ZOVcobra 5

Еще записи по теме

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости