Эволюция ГБО: от 1-го поколения по 6-е
ГБО или газобаллонное оборудование – это система, позволяющая хранить и подавать в двигатель внутреннего сгорания газообразное топливо: метан или пропан-бутан. На данный момент насчитывается шесть условных поколений систем ГБО. Рассмотрим же историю его появления.
Первое поколение ГБО
Первое поколение газобаллонного оборудования самое примитивное и предназначается для карбюраторных и моноинжекторных моторов. В целом такая система имеет следующую суть: газ, хранящийся в баллоне в жидком состоянии под давлением поступает по газовой магистрали в испаритель, который доводит газ до состояния пара, а потом следует в редуктор, в котором давление газа снижается с 16 до 1 атмосферы. Чтобы не заморозить редуктор, его подключают к системе охлаждения двигателя. Под действием разряжения газ проходит в карбюратор. Редуктор и испаритель впоследствии соединили в один блок.
Второе и третье поколение
Второе поколение ГБО несильно отличается в первого. В нем решили модернизировать запорный клапан редуктора. Он стал не вакуумным, а электромагнитным, что позволило водителям переключаться между бензином и газом, не выходя из салона: раньше это можно было сделать только вручную на самом оборудовании. В третьем поколении появляется контроллер, который считывает показания кислорода в выпускном коллекторе, за счет чего происходит корректировка подачи газа в мотор автомобиля.
Четвертое поколение
В четвертом поколении ГБО появляется распределенный газовый впрыск. Система остается по сути той же, за исключением появления газовых форсунок по одной на каждый цилиндр. На каждую форсунку подходит свой шлейф от контроллера.
Четвертое поколение
Пятое поколение
Пятое поколение систем ГБО принципиально отличается от предыдущих тем, что в ней газ подается в ДВС в жидком состоянии, а не в газообразном как в система с перового по четвертое поколение. Это дает массу преимуществ: легкий пуск на газовой смеси, двигатель не нужно прогревать на бензине, снижение расхода газа примерно на 20%, нет редуктора – нет вмешательства в систему охлаждения, увеличение мощности на газу, отсутствие запаха газа в салоне автомобиля, который мог появляться на система предыдущих поколений с течением времени из-за износа газовых шлангов. Пятое поколение лучше и эффективнее, но прим этом оно сложнее, а значит – дороже и по установке, и по обслуживанию.
Пятое поколение
Шестое поколение
Шестое поколение ГБО уже разработано, но еще не получило широкого распространения. Эта система работает с непосредственным впрыском, она лишена газовых форсунок, а впрыск газа осуществляется через стандартные бензиновые форсунки.
Вся правда о поколениях ГБО от 1 до 6
Каждый водитель ощутил постоянный рост бензина в цене на своем кошельке. В начале 2018 года были одни цифры, сегодня уже на несколько копеек выше. Плюсов от ситуации ноль: качество бензина осталось на прежнем уровне, а повышение зарплат не происходит. Задавая вопрос автовладельцам, как вы решаете эту проблему, многие отвечают – мы устанавливаем ГБО.
Отличное решение сложившейся ситуации, но не все установки подойдут к конкретному автомобилю. Многие не знают различия поколений ГБО? Маркетологи очень смело объявляют о новом оборудовании, но нигде нет четкой информации, разграничивающей поколения ГБО.
Чего мы не знаем о поколениях ГБО?
Если не вдаваться в подробности, то их три. Только они имеют веские отличительные особенности. Между ними есть ответвленные версии.
У автомобилей система питания бензиновая. При установке ГБО ее модифицируют – меняют принцип подачи горючего.
У ДВС подача бывает трех видов:
- карбюраторная;
- инжекторная;
- непосредственная подача.
От этого и зависят три поколения газового оборудования.
ГБО 1 поколения
В ГБО 1 поколения пропан-бутан или метан хранится в баллонах, находящихся в багажнике, под ним (если позволяет клиренс) или в салоне.
Газ из емкости попадает в испаритель, где переходит в пар. Затем поступает в редуктор, дозирующий впрыск. После газ идет в коллектор. Как видно, это не самая идеальная система, так как газ проходит немалое расстояние, из-за которого могут возникнуть неполадки (например, сложный запуск).
Система устанавливается только на карбюраторные двигатели, а поэтому минусов предостаточно. Один из них, это разгерметизация баллона, сопровождающаяся хлопками при запуске.
ГБО 2 поколения
В ГБО 2 поколения изменили запорный клапан с вакуумного на электромагнитный. Это позволяет выбирать бензин или газ, нажав на кнопку в салоне. Преимущество – это «холодный старт», где перед запуском подается газ, облегчающий запуск холодного мотора.
Это ГБО работает уже на инжекторе.
ГБО 3 поколения
ГБО 3 поколения позволят автоматом корректировать подачу газа. Контроллер берет показания уровня кислорода и устанавливает количество входящей смеси. Он не позволяет пользоваться ГБО, пока редуктор не становится необходимой температуры.
Данная установка отвечаем стандарту Евро-2. Начиная с этого, последующие поколения работают только на инжекторе.
ГБО 4 поколения
ГБО 4 поколения продвинулось до распределенного поступления газа в цилиндры. Он находится под постоянным давлением и не впрыскивается в коллектор. От контроллера идет шлейф к форсункам, выпускающим подачу газового горючего.
ГБО 5 поколения
Здесь используется пропан-бутан в жидком виде. Внутри баллона расположен насос, создающий давление. Сегодня это наверно самое лучшее поколение ГБО. Его плюсы:
- Легкий запуск;
- нет редуктора;
- сниженный расход;
- увеличение мощности.
Система оправданно хороша, однако уже на пороге 6 тип.
ГБО 6 поколения
Приобрести такое оборудование сложно даже европейцам. Система является штатной, т.е. различие идет в баках (бензиновый и газовый), а подача идет по единому топливопроводу. захотели ехать на ГБО — нажали соответствующую кнопку, и наоборот. Совместная работа дает много плюсов:
- Мощность;
- экологичность;
- низкий расход;
- простое обслуживание.
В каком году появится ГБО 6 поколения в РФ пока неизвестно.
С уверенностью можно отметить одно — газ завоевывает сердца автовладельцев. Он вдвое дешевле бензина и безвреден для окружающей среды. Зная все плюсы и минусы различных поколений ГБО, можно выбрать подходящее своему авто. Сеть газовых заправок преумножается почти каждый месяц, поскольку это отвечает программе развития газомоторного топлива по стране.
Эволюция поколений ГБО с первого по шестое
Как развивались поколения, что в них нового и чем отличаются друг от друга.
Разделения на поколения условны и иногда вызваны небольшой доработкой существующей конструкции газового оборудования. Выделяют три изменения в конструкции бензинового двигателя, которые повлияли на эволюцию подачи топлива. Эти изменения отразились на газовом оборудовании, которое замещая бензин должно было соответствовать новым требованиям.
Объяснение отличий в принипах работы газового автомобильного оборудования с 1 по 6 поколения со схемами приципов работы разных поколений
Применение поколений по типу двигателя
Модификация топливной системы бензинового двигателя прошла три важных этапа. На каждом этапе конструкторы улучшали процесс подачи топлива в камеры сгорания цилиндров. Долгие годы использовалась карбюраторная система, основанная на механическом управлении подачи бензина в двигатель. На старые карбюраторные двигатели ставятся газовые установки с первого по третье поколение.
Развитие моторостроения выявило недостатки карбюраторной подачи топлива, поскольку невозможно было достичь желаемых параметров мощности. Для модернизации карбюраторной топливной системы инженеры разработали инжекторный распределительный механизм, что позволило увеличить мощность двигателя и получить экономию бензина за счет электронного управления подачей топлива. Газовое оборудование пришлось переработать, добавив электронные блоки управления. На инжекторные двигатели устанавливаются системы со второго по четвертое поколения.
Помимо распределенного впрыска в инжекторах используется непосредственный впрыск топлива в камеры сгорания. Такой подход в подаче топлива позволяет повысить экономичность расхода и мощность двигателя. Использование непосредственного впрыска топлива вызвало очередную волну перестройки питания газового оборудования. С такими двигателями используется шестое поколение ГБО.
Первое поколение
ГБО 1 поколения (ГБО-1) — самая простая система газовых установок. В работе использует метан или пропан. Газ на заправках закачивается в баллоны, которые при монтаже размещаются как правило в багажнике. Топливная магистраль соединена с запорным устройством. Проходя через неё газ поступет в испарительную камеру, подключенную к системе охлаждения автомобиля. Подогретая газовая смесь попадает в редукторное дозирующее устройство.
Изначально редуктор и испаритель выступали как самостоятельные узлы, но вскоре их соединили в одном блоке.
Схема ГБО первого поколения: 1 баллон, 2 мультиклапан, 3 запорный газовый клапан, 4 редуктор-испаритель, 5 смеситель, 6 бензоклапан, 7 выносное заправочное устройство
Что представлял собой редуктор. Редуктор для 1-го поколения существует двух типов — вакуумный и электронный. Первые редукторы называли вакуумными узлами. В структуру изделий помещали специальный клапан, открывавшийся, когда впускная система начинала функционировать при пониженном давлении. От редуктора до камеры сгорания газ проходил долгий путь. Сначала попадал в отсек подогрева, затем в карбюратор, потом в камеру сгорания.
Если считать расстояние от баллона, то это был долгий путь, создающий при холодном двигателе проблемы с его запуском. Для решения использовали специальный подсос, который подводил газ напрямую и с полным отключением подачи бензина.
У метановых версий дополнительно распологался блок понижения давления с 230 до 15 бар.
Комплект ГБО первого поколения бренда Lovato
Минусы. Минусов было много, но к основным можно отнести длиннный путь газа до камеры сгорания, из-за чего разгерметизация была более вероятной и приводила к появлению запаха в салоне.
Плюсы. Основной плюс всех газовых систем в виде дешевого топлива способствовал развитию газового оборудования, особенно в среде коммерческого использования автомобилей с большим ежедневным пробегом.
Второе поколение
ГБО два не слишком отличается от своего предыдущего собрата. Модернизировали редуктор, а именно запорный клапан. Он стал электромагнитным, а не вакуумным как было прежде, что стало прорывом. Данная модернизация позволила не выходить из салона, а использовать специальную кнопку для выбора топлива. Автоматически запирается или газ, или бензин, что крайне удобно и экономит время.
Комплект второго поколения газобаллонного оборудования бренда BRC
Ещё одно достоинство состоит в том, что появился холодный старт. Новинка заключается в том, что перед запуском в систему выпускает малое количество газа. Это обеспечивает лёгкий пуск холодного двигателя.
Начиная с этого поколения появилась возможность применять газовую систему на двигателях инжекторного типа первых поколений распределенного впрыска или моновпрыска.
Третье поколение
Специалисты продолжали совершенствовать газобаллонное оборудование. Появилась электронная корректировка подачи газа в камеру сгорания.
Напоминает чем-то инжектор. Контроллер снимает данные с кислородного датчика. По этим показаниям контроллер с помощью шагового мотора регулирует получаемое двигателем количество газа. На редукторе расположен температурный датчик, который контролирует минимальную температуру. Когда редуктор разогревается выше минимальной температуры контроллер включает подачу газа.
Газобаллонное оборудование третьего поколения соответствует нормативам ЕВРО-2. Это свершилось благодаря считыванию данных с кислородного датчика и электронным корректировкам подачи топлива.
Третье поколение применяется на карбюраторных и инжекторных двигателях. Начиная с четвертого поколения ГБО карбюраторные двигатели не поддерживаются.
Четвертое поколение
Подача топлива изменилась. Появились газовые форсунки, каждая на свой цилиндр. Форсунки стали осуществлять распределенный впрыск газа в цилиндры, что стало очередным прорывом.
Редуктор лишился функции впрыскивания топлива в коллектор. В нем всегда неизменное газовое давление, которое снимают газовые форсунки. Одна форсунка на один цилиндр. На все форсунки подходят свои шлейфы, направленные от контроллера. Контроллер отдаёт команды впрыска топлива каждой форсунке в определённый период времени.
У метановых версий четвертого поколения изменен редуктор и используются специальные толстостенные баллоны, чтобы соответствовать высокому давлению метана.
Пятое поколение
Произошли существенные изменения в устройстве подачи топлива. В предыдущих поколениях в камеру сгорания подавался газ в газообразном состоянии. В пятом поколении пропан подаётся в камеру в жидком состоянии. В баллоне помещается насос топлива, который нагнетает стабильное давление в системе.
Процесс подачи жидкого пропана в камеру сгорания по разработке «Виалле» 1995 года
Достоинства пятого поколения:
- возможен старт двигателя сразу на газе без необходимости прогрева даже при отрицательных температурах;
- нет редуктора;
- в систему охлаждения автомобиля не происходит вмешательства;
- газовый расход снижен и приближен к бензиновому;
- в топливных магистралях применяют трубки повышенного давления пластикового вида, количество шлангов сведено к минимуму;
- мощность на газе заметно выросла.
В пятом поколении применяется только пропан-бутан. Применение метана невозможно, так как газ поступает в жидкой форме, а для сжижения метана нужны пониженные температуры ниже -160°С.
К минусам можно отнести завышенную цену.
Шестое поколение
ГБО новейшего шестого поколения предназначено для моторов с непосредственным впрыском топлива. Разработано данное оборудование в Европе, но пока не получило широкого распостранения. Здесь уже нет разграничения на газовые и бензиновые инжектора. Система подачи газа врезается в штатную систему подачи бензина. Если упростить, то можно сказать, что различие только в баке. Есть бензиновый и газовый, но один топливопровод и одни форсунки, которые впрыскивают топливо.
- такая же мощность;
- такой же расход;
- лучшая экология;
- минимум оборудования;
- легкость обслуживания.
Итоги
Можно с уверенностью сказать, что газ — привлекательный источник альтернативного топлива, ведь ездить на нем в два раза дешевле. Тогда зачем платить больше, если не будет видно разницы.
Заместитель главы Министерства энергетики России Кирилл Молодцов в интервью ТАСС рассказал о том, что к 2020 году количество газомоторных автомобилей в стране должно вырасти вдвое.
Сертифицированный мультибрендовый центр по установке, обслуживанию и ремонту газового оборудования: