Принцип работы газодизельный двигатель – ГБО на дизельный двигатель | Можно ли дизель перевести на газ метан или пропан? Принцип работы газодизеля

Содержание

Газодизельная система для работы на газе дизельного двигателя

Дизельные двигатели при переводе для работы на газе в отличие от бензиновых требуют дополнительных условий обеспечения воспламенения газа в камере сгорания. Температура воспламенения метана (680 градусов) значительно превосходит температуру, при которой самостоятельно воспламеняется дизельное топливо в конце такта сжатия (280 градусов). 

Поэтому для работы дизельных двигателей на газе необходим дополнительный источник воспламенения. Рудольф Дизель еще в 1898 году запатентовал способ воспламенения газового топлива дозой запального жидкого топлива, однако применять этот способ стали только с 1930 года, и только для стационарных узкорежимных двигателей.

Газодизельная система питания топливом для работы на газе автомобилей с дизельным двигателем, назначение, устройство, принцип и режимы работы.

Газодизельным процессом является такой способ сгорания дизельного топлива и природного газа одновременно, когда газовоздушная смесь воспламеняется принудительно от небольшой горящей дозы дизельного топлива. Газовоздушная смесь подается в цилиндры двигателя, где сжимается поршнем на такте сжатия, и в нужный момент топливный насос высокого давления (ТНВД) через форсунки впрыскивает запальную дозу дизельного топлива, которая самовоспламеняется и поджигает газовоздушную смесь.

В газодизельном режиме двигатель работает на двойном топливе — дизельном топливе и природном газе. По основному признаку — способу воспламенения газовоздушной смеси — газодизель относится к двигателям с принудительным воспламенением. Газодизельный двигатель имеет две взаимосвязанные системы питания : дизельную и газовую. Общим для этих двух систем является оригинальное газодизельное оборудование.

При переоборудовании дизельных двигателей, имеющих высокую степень сжатия, мощность двигателя остается на уровне базового двигателя. Основными целями переоборудования дизельных двигателей для работы по газодизельному циклу являются :

— Экономия до 75-80% дизельного топлива путем замещения его природным газом.
— Увеличение суммарного запаса хода транспортного средства при использовании обоих видов топлива в 1,5-1,7 раза.
— Снижение дымности отработавших газов дизеля в 2-4 раза.

Минимальное количество запального дизельного топлива определяется энергией, необходимой для воспламенения и полного сгорания газовоздушной смеси. Однако из-за меняющихся во времени режимов работы автомобильных двигателей и необходимости охлаждения форсунок доза запального дизельного топлива превышает теоретически необходимые 5-7 %. Практически запальная доза составляет от 15 до 50 % от полной подачи дизельного топлива.

Принцип работы газодизельной системы питания топливом для работы на газе автомобилей с дизельным двигателем.

Подача дизельного топлива при работе в режиме газодизеля отличается от дизельного режима. Для запуска двигателя и работы на минимальных оборотах холостого хода в камеру сгорания поступает только дизельное топливо. При увеличении частоты вращения и нагрузки в камеру сгорания поступают газовоздушная смесь и запальная доза дизельного топлива. С этого момента двигатель работает по газодизельному циклу.

Газодизельное оборудование предназначено для заправки, хранения, управления подачей и дозирования газа, образования газовоздушной смеси, ограничения цикловой подачи дизельного топлива до уровня запальной дозы и защиты дизеля от внештатных режимов работы. При этом сохраняется возможность быстрого перехода с газодизельного режима на дизельное топливо и обратно.

Устройство газодизельной системы питания топливом для работы на газе автомобилей с дизельным двигателем.

Система заправки, хранения газа и снижения его давления практически имеет одинаковый принцип работы и устройство с системой питания на метане, двухтопливных бензиновых двигателей с газобаллонным оборудованием.

Для заправки баллонов служит заправочный узел, вентиль наполнительный и баллонные вентили. На газовых баллонах установлены тройники баллона и вентили. Крестовина с манометром установлены на кронштейне узла высокого давления. Из баллонов газ по трубопроводам высокого давления подается к электромагнитному клапану, предварительно пройдя очистку в фильтре.

Принципиальная схема газодизельной аппаратуры для работы на газе автомобилей с дизельным двигателем.

После открытия электромагнитного клапана газ подается к редуктору высокого давления и затем к редуктору низкого давления. Для подогрева к редуктору высокого давления подается жидкость от системы охлаждения двигателя.

Редуктор высокого давления оборудован системой коррекции по загрязненности воздушного фильтра, предотвращающей самофорсировку двигателя. В конструкцию системы питания обычного дизельного двигателя добавляются :

— Газовый смеситель.
— Механизм установки запальной дозы дизельного топлива (МУЗД).
— Дозатор газа для управления топливным насосом высокого давления и подачей газа.
— Дополнительное электрооборудование, которое обеспечивает необходимую информативность и защиту дизеля от нештатных режимов работы.

Дизельная система питания состоит из штатных агрегатов, включая топливный насос высокого давления и форсунки. На ТНВД дополнительно имеется механизм ограничения подачи запальной дозы, который обеспечивает впрыск заданного количества дизельного топлива, необходимого для воспламенения газодизельной смеси в камере сгорания, а также переключение на работу в обычном дизельном режиме.

Механизм установки запальной дозы дизельного топлива приводится в действие электромагнитом, а на рычаге управления рейкой ТНВД установлен дополнительный упор. Помимо этого на регуляторе максимальных оборотов ТНВД установлен клапан, отключающий подачу газа. Блокировка одновременного включения полной подачи двух видов топлива осуществляется с помощью концевого выключателя 1 и реле МУЗД и реле клапана моторного тормоза.

В смесителе газ смешивается с воздухом, который подается за счет разрежения, создаваемого во впускном трубопроводе двигателя. Заданный состав смеси газа с воздухом регулируется дозатором, соединенным с педалью привода рейки ТНВД телескопической тягой.

Режимы работы газодизельной системы питания топливом для работы на газе автомобилей с дизельным двигателем.

Начало подачи газа в двигатель осуществляется синхронно с началом нажатия педали привода рейки ТНВД водителем. В этот момент цикловая подача дизельного топлива в цилиндры двигателя равна запальной дозе. Изменение числа оборотов, крутящего момента и мощности двигателя осуществляется преимущественно изменением количества газа, подаваемого в двигатель. При работе двигателя запальная доза дизельного топлива изменяется, незначительно увеличиваясь с повышением частоты вращения кулачкового вала ТНВД.

При снятии ноги водителя с педали привода рейки ТНВД, прекращается подача газа в двигатель, и одновременно цикловая подача дизельного топлива уменьшается с величины запальной дозы до величины подачи холостого хода. Двигатель запускается и прогревается только в дизельном режиме на дизельном топливе.

Перевод двигателя с дизельного режима в газодизельный режим и обратно возможен как во время остановки, так и при движении автомобиля. Для этого необходимо отпустить педаль привода рейки и переключить клавишу выбора режима работы «Дизель» — «Газодизель», расположенную на щитке приборов в кабине водителя.

Отключение подачи газа при пользовании моторным тормозом происходит с помощью реле клапана моторного тормоза и электромагнитного клапана, установленного на входе в редуктор высокого давления. Ограничение подачи газа при достижении двигателем максимальной частоты вращения осуществляется пневмомеханическим клапаном ограничения подачи газа.

Для преобразования напряжения в бортовой сети дизеля в рабочее напряжение 12 Вольт используется тиристорный блок. Отключение подачи газа при неработающем двигателе осуществляется пневмоконтактором. Для предотвращения попадания газа в пневмосистему патрубок отбора воздуха из впускного коллектора перенесен на корпус смесителя газа, а на впускном коллекторе — заглушен.

Газодизельные системы питания топливом устанавливают на дизельные двигатели, оснащенные ТНВД с двухрежимным регулятором. При наличии на ТНВД всережимного регулятора необходимо заменить его двухрежимным.

По материалам книги «Установка и эксплуатация газобаллонного оборудования автомобилей».
Ю.В. Панов.

Похожие Статьи :

auto.kombat.com.ua

Газодизель

Газодизель - всё о нем. Установка!

 

 

Мы производим установку оборудования "Digitronic Dual Fuel ", "BLUE POWER DIZEL", "ElpigazN", "Oscar-N_Diesel", "Zenit PRO Diesel", "STAG DIESEL",  на все типы дизельных двигателей.

 

По вопросам установки газодизельного оборудования вас проконсультируют по телефону:

+7 928 185 41 67 .

 

Газодизель – двигатель внутреннего сгорания на основе дизельного двигателя, топливом которого является газовоздушная смесь (метана или пропан-бутана)  воспламеняемая за счёт подачи дизельного топлива в начале  рабочего такта.

 

Заранее отметим, что соотношение дизельного и газового топлива варьируется в различных типах газодизельных двигателей от  30%/70% до 70%/30% соответственно дизель/газ.  Это соотношение зависит: от формы поршня, головки цилиндра; типа впрыска дизельного топлива; типа газобаллонного оборудования. Так как температура воспламенения от сжатия газовоздушной смеси составляет около 700 °C (дизельное топливо воспламеняется при 320—380 °C) топливный насос высокого давления и форсунки сохраняются, в цилиндры двигателя подаётся «запальная» доза дизельного топлива. Переделанный двигатель также сохраняет возможность работы на дизельном топливе.

 

Существует несколько типов газодизелей по принципу работы:

 

 

- с постоянным составом газовоздушной смеси во всех режимах работы

 

Принцип работы: Во впускной коллектор подаётся газовое топливо, для создания газовоздушной смеси, количество газового топлива поступающего во впускной коллектор определяется механическим дозатором, зафиксированным в одном положении. Объём впрыскиваемого дизельного топлива управляется, как и раньше.

Изменение крутящего момента двигателя происходит за счёт изменения объёма подаваемого дизельного топлива.

 

 

- с изменяемым количеством однородной газовоздушной смеси.

 

Принцип работы: Во впускной коллектор подаётся газовое топливо, для создания газовоздушной смеси, количество газового топлива поступающего во впускной коллектор определяется механическим дозатором, зафиксированным в одном положении, за газовым смесителем устанавливается дроссельная заслонка механически соединенная с педалью газа. Объём впрыскиваемого дизельного топлива постоянен и максимально минимизирован. Изменение крутящего момента двигателя происходит за счёт изменения объёма подаваемой газовоздушной смеси.

 

 

- с изменяемым составом газовоздушной смеси.

 

Принцип работы: Во впускной коллектор подаётся газовое топливо, количество газового топлива поступающего во впускной коллектор определяется механическим дозатором, регулируемым в соответствии с задаваемым режимом работы двигателя.  Объём впрыскиваемого дизельного топлива постоянен и максимально минимизирован. Изменение крутящего момента двигателя происходит за счёт изменения состава подаваемой газовоздушной смеси. Каждый тип газодизельного оборудования имеет право на существование. Какой тип газодизеля использовать определяется самим двигателем и условиями его работы.

 

Наиболее распространено приспособление работы обычного дизеля к работе на смеси солярки и газа. Основная трудность данного процесса - воспламенение газа. При изменении в сторону газодизельного двигателя это достигается следующим образом: в конце такта сжатия в цилиндры подается некоторое количество солярки, которая и поджигает газо-воздушную смесь, поступившую на такте впуска.

 

Существенный плюс такого двигателя - возможность использовать как газ в качестве основного топлива, так и работать на одной солярке. Если газ закончился, движение продолжается, переход на дизтопливо можно заметить только по изменившемуся звуку работы двигателя (который начинает работать громче).

К слову об экологическом значении такой модификации: при работе в режиме газодизель, полностью исчезает характерный «дизельный» черный дым. Главный яд, идущий на выхлоп в обычном дизеле, - 3,4-бензпирен (сильнейший канцероген) практически отсутствует. Так же, как и у всех газифицированных двигателей, возрастают ресурс (из-за уменьшения отложений на деталях цилиндропоршневой группы) и срок службы масла.

 

Современный газодизель

 

Экономия денежных средств, при эксплуатации транспортного средства, это основная задача газодизельного оборудования. Современные газодизельные топливные системы успешно решают эту задачу за счет внедрения электроники в управление газодизельным режимом работы двигателя. Это также позволило снизить затраты на переоборудование дизеля в Газодизель, что очень важно для окупаемости. Установка такого оборудования происходит без вмешательства в устройство топливной системы самого автомобиля.

 

Новое газодизельное оборудование позволяет работать как на пропан-бутановой смеси, так и метане. Пульт управления, устанавливаемый в кабине водителя, указывает количество газового топлива в газовом баллоне. Позволяет переходить с газодизельного режима работы двигателя в дизельный режим, без остановки движения.

 

Температурный датчик, устанавливаемый в выхлопную систему, осуществляет контроль за температурным режимом работы двигателя, при превышении которого происходит автоматический переход в дизельный режим работы. Обеспечивая защиту двигателя от перегрева.

 

Электронный блок управления быстро реагирует на управляющие сигналы водителя (педаль газа), а также изменения нагрузки на двигатель, изменение температуры редуктора, давления редуктора, температуры газа, и вырабатывает управляющий сигнал на газовые форсунки.

Оборудование "Digitronic Dual Fuel ", "BLUE POWER DIZEL", "ElpigazN", "Oscar-N_Diesel","ZenitPRO Diesel", "STAG DIESEL" устанавливается на все типы дизельных двигателей.

 

О них вы можете более подробно узнать в  разделах сайта.

 

Итак, установка газодизельного оборудования на автомобиль представляет собой сложную, но успешно решаемую задачу.

 

Наша организация занимается диагностикой и установкой газодизельного оборудования, работающего как на пропане так и на метане. При этом мы предлагаем сертифицированное в России оборудование.

 

"Digitronic Dual Fuel ", "BLUE POWER DIZEL", "ElpigazN", "STAG DIESEL", "ZenitPRO Diesel", "Oscar-N_Diesel"- оборудование распределенного впрыска газа - совершенные, универсальные системы впрыска газа на рынке.

 

Принцип работы систем основан на использовании современного контроллера, который управляет газовыми форсунками в соответствии с информацией о нагрузке, скорости вращения коленчатого вала, температуры выхлопных газов. Поэтому, системы можно устанавливать и в самых новых автомобилях с электронной педалью газа, с турбонадувом, и атмосферных двигателях.

 

 

Системы предлагаются для:

 

· Легковых

· Малотоннажных грузовичков

· Микроавтобусов

· Тягачей

· Автобусов

· Грузовиков

· Комбайнов

· Тракторов

 

 

Преимущества автомобиля, оснащенного системами "Digitronic Dual Fuel ", "BLUE POWER DIZEL", "ElpigazN", "ZenitPRO Diesel", "Oscar-N_Diesel","STAG DIESEL":

 

· экономия денежных средств;

· отсутствие необходимости переделки мотора, поэтому системы универсальны;

· увеличение мощности и момента вращения"

· более эластичная работа двигателя;

· увеличение срока службы комплектующих в системе питания, прежде всего в системах

Common Rail;

· после установки систем "Digitronic Dual Fuel ", "ZenitPRO Diesel", "BLUE POWER DIZEL", "ElpigazN", "Oscar-N_Diesel", "STAG DIESEL", уменьшается количество СО, СН и твердых частиц в процессе сгорания;

· благодаря применению дополнительного топлива увеличивается запас хода, оборудование позволяет, снизит расход дизельного топлива. Особенно при работы на метане.

 

Практически каждый дизельный мотор может быть модифицирован таким образом. При современных расценках на солярку, такая адаптация двигателя оказывается чрезвычайно выгодной.

 

Примеры наших установок оборудования для работы на пропане и метане вы можете увидеть в разделе "Галерея". Предлагаем познакомиться* с новыми системами и стать еще одним довольным клиентом!

 

Более точную информацию можно узнать связавшись с нами по телефону: +7 928 185 41 67 или перейти в раздел КОНТАКТЫ.

 

 

hello-diesel.ru

Газодизельные двигатели внутреннего сгорания

Для биогазовых генераторов используют серийные газодизельные двигатели внутреннего сгорания, при этом в сжатую смесь из газа и воздуха через сопла вбрызгивания подают небольшое количество пусковой жидкости. Это делают не только при запуске и прогреве двигателя на холостом ходу, а постоянно. В качестве пусковой жидкости как правило используют легкий мазут, количество которого может колебаться в пределах 4-30%, причем большее его содержание соответствует для работы с низкой нагрузкой.

Поскольку пусковая жидкость до последнего времени всегда имела ископаемое происхождение, то для поставляющих электроэнергию компаний иногда возникали проблемы с оплатой электроэнергии, когда процент пусковой жидкости был слишком высоким. Хоть юридически и не требуется, но рекомендуется ограничить потребление пусковой жидкости до уровня 10% от общего потребления топлива (пусковая жидкость и биогаз), поскольку лишь ее содержание в таком количестве акцептируется поставляющими электроэнергию компаниями.

Двигатели преимущественно берут из производства тяговых машин и грузового транспорта, которые изменяют под потребности переработки биогаза в электроэнергию. Двигатели внутреннего сгорания работают по принципу дизельных двигателей, тоесть они самозажигающиеся. Небольшое количество добавляемой пусковой жидкости оказывает охлаждающий эффект на сопла вбрызгивания, что может привести к забиванию и повышенному износу.

Электр. КПД генератора с газожидкостным двигателем внутреннего сгорания достигает уровня 25-40%. Для фермеров перерабатывающих биогаз на электроэнергию,

Таблица 5.7: Преимущества и недостатки двигателей, работающих по газожидкостному принципу и принципу бензинового двигателя

Газожидкостный двигатель

Газовый двигатель

Преимущества

  • 30-40% электр. КПД
  • на 3-4% выше КПД по сравнению с бензиновыми двигателями
  • Бывают мощностью и до 100 кВт
  • Независимы от качества газа
  • Выгодная цена

Преимущества

  • 34-40% электр. КПД, но лишь от 300 кВт
  • Высокие простои (60 000 часов)
  • Полностью соответствуют техническим требованиям по защите чистоты воздуха
  • Небольшие затраты на сервисное обслуживание

Недостатки

  • Потребность в пусковой жидкости
  • Забивание вбрызгивающих сопел
  • Сажа на поверхности теплообменника
  • Большие затраты на техобслуживание
  • Превышают выбросы вредных веществ и граничные показатели по техническим требованиям защиты воздуха
  • Редко встречаются агрегаты более чем на 500 кВт, поэтому требуют модульного построения
  • Небольшие простои 35 000 рабочих часов

Недостатки

  • Редко встречаются агрегаты менее чем на 100 кВт
  • Требования к качеству газа: минимум 45% содержания метана
  • Стоят дороже
  • Низкий электр. КПД, если ниже 300 кВт
  • Не дают ток от аварийного агрегата

Потребление ископаемой пусковой жидкости является необходимой вынужденной мерой, а не долгосрочное решение проблемы. С экономической точки зрения затраты выравниваются при уровне цен на мазут до 0,40 Евро/л (лишь при базовой оплате) или 0,62 Евро/л (включая бонус за возобновляемые источники энергии) от прибыли за дополнительно произведенную электроэнергию.

Таблица 5.8: Граничные показатели эмиссии для двигателей переработки газа в электроэнергию согласно требований технического отдела «Воздушный бассейн».

КПД для газожидкостных и газовых двигателей генератора

 

Для рентабельности биогазовой установки решающим фактором является КПД при выработке электроэнергии. 1% в разнице эффективности для генератора на 100 кВт может влиять на 4000 Евро прибыли или убытков в год. При сравнении эффективности выработки энергии различают такие уровни эффективности:

1. Механический КПД двигателя в генераторе – соотношение между выработанной в двигателе механической энергией и потенциалом энергии использованного горючего. Часто механический и электр. КПД генератора упрощенно приравнивают (среди прочего чтобы получит преимущества перед конкурентами), чего допускать не следует. Механическое КПД

зависит от типа двигателя и его размеров, для газовых и газожидкостных двигателей он составляет до 45%.

2. КПД генератора: в генераторе просходит преобразование механической энергии в электрическую. КПД остальных генераторов с мощностью более 20 кВт составляет 90-96%. Все остальное превращается в тепло генератора.

3. Электрический КПД: чтобы рассчитать электр. КПД генератора, необходимо механичекий КПД умножить на КПД генератора. Пример: 40% механич. КПД и 93% КПД генератора дают электр. КПД 0,40 х 0,93 = 37,2%

4. Термический КПД: кроме механической энергии при переходе энергии от одного вида в другой в двигателе возникает большое количество избыточного тепла, частично в виде отработанных газов, а частично в охлаждающей жидкости, все остальное содержится в тепловом излучении. Термический КПД как правило выше электрического; он достигает в зависимости от типа строения двигателя и размеров, а также температуры используемого отводимого тепла до 55%. Термическому КПД длительное время придавали мало значения. Лишь после вступления в силу нового Законодательства ЕС в 2004 о бонусе для генераторов он приобрел поистине экономического значения (смотр. Раздел 5.5.4: Доплата за объединенную выработку тепловой и электрической энергии).

5. Общий КПД можно рассчитать в виде суммы из электрического и термического КПД:

Пример:

- электрический КПД: 37,2%

- термический КПД: 52,7%

- общий КПД: 89,9%

При оценке КПД газовых и газожидкостных двигателей генераторов следует обратить внимание на следующее:

1. Электрический КПД генератора с газожидкостным двигателем при одинаковой мощности как правило на 3-4% выше чем у генератора с газовым двигателем. Эта разница тем меньше, чем выше сравниваемые мощности.

2. Электрический КПД зависит от размера генератора, но возрастает не линеарно с ним (смотр. Изобр. 5.13).

3. Термический КПД генератора с газожидкостным двигателем почти независим от размеров генератора.

4. Термический КПД генератора с газовым двигателем для небольших установок выше чем у больших.

5. Общий КПД генератора с газовым двигателем выше чем генератора с газожидкостным двигателем.

Границы выбросов для двигателей переработки газа в электроэнергию согласно требований Технического отдела «Воздушный бассейн»

Тепловая мощность при сгорании

Единица измерения

Газовый двигатель менее 3 МВт

Газовый двигатель более 3 МВт

Газожидкостный двигатель

менее 3 МВт

Газожидкостный двигатель

более 3 МВт

СО

мг/м³

1000

650

2000

650

NOx

мг/м³

500

500

1000

500

Диоксид серы

мг/м³

350

350

350

350

Ощее пыли

мг/м³

20

20

20

20

Формальдегид

мг/м³

60

20

60

60

Первые опыты по замене мазута растительным маслом уже начаты. С 1.1.2007 г. для новостроящихся объектов имеющих генераторы с газожидкостными двигателями разрешено применять лишь запальное топливо биогенного происхождения. В этом случае применяют чистое растительное масло или растительное масло-сложный метиловый эфир. С 2007 г. при покупке газожидкостных двигателей следует обращать внимание на совместимость с растительным маслом. Запущенные в работу генераторы с газожидкостными двигателями до этой даты можно и дальше эксплуатировать на ископаемых энергоносителях.

Сопоставление характеристик включая преимущества и недостатки двигателей приводится в Таблице 5.7.

Из нее видно что именно в нижнем диапазоне газожидкостных двигателей по причине их низкой стоимости и высокой эффективности находятся основные преимущества. Для электр. мощности от 300 кВт преимущества имеют газовые двигатели. При покупке генератора кроме этих аспектов необходимо обратить внимание на опыт и обслуживание продающей компании.

К этому также относится, что по близости должно быть хотя бы одно представительство компании-продавца, чтобы можно было быстро решить проблемы на месте. Иначе чего стоит предложение услуг «все включено», если к месту ремонта необходимо ехать целый день, пока обслуживающий персонал окажется на месте поломки. Простои на протяжении многих дней очень плохо сказываются на установке, окружающей среде и рентабельности.

Эмиссии

При сжигании биогаза преимущественно образовывается СО2, О2 и вода. Кроме того еще образовываются вредные газы как то СО, NO и NO2 (сведены в общее понятие NOх), SO2, формальдегид и углеводороды. Для вредных газов СО и NOх существуют граничные показатели, которые различаются между собой в зависимости от принципа работы двигателя и тепловой мощности при сгорании (Таблица 5.8).

Агрегаты более чем на 1 МВт общей тепловой мощности попадают под Федеральное распоряжение о регулировании эмиссий и должны выдерживать заложенные в нем граничные показатели. Для генераторов менее 1 МВт эти нормы не обязательны, но применяются как ориентировочные данные.

Чтобы держать эмиссии на низком уровне, то генераторы должны работать на так называемой объединенной смеси с λ = 1,2 – 1,6. Коэффициент избыточного воздуха лямбда (λ) показывает соотношение между попадающим воздухом и топливом. Для генераторов, работающих на объединенной смеси, мощность и КПД уменьшаются малозначительно.

www.rosbiogas.ru

Газовое оборудование (ГБО) на дизельный двигатель

1617 Просмотров

В последние годы цена на дизтопливо значительно увеличивается, из этого следует, что у владельцев дизельных автомобилей появляется желание экономить и установить ГБО на метане. Как показывает практика, газодизельный двигатель имеет ряд преимуществ с точки зрения экономности. Ни для кого не секрет, что установка ГБО на обычный бензиновый двигатель уже является нормой для большинства автомобилей. У многих людей возникает вопрос: а можно ли установить ГБО на двигатель дизельного типа с использованием метана? На этот вопрос мы постараемся ответить в данной статье, а также расскажем о необходимых изменениях, которые нужно ввести в конструкцию дизельного двигателя при установке ГБО.

Основные преимущества и принципы работы

Конечно же, главным преимуществом установки ГБО на дизельный мотор это, естественно, его экономичность. К сожалению, чтобы перевести дизельный мотор на полное снабжение газом необходимо внести колоссальные изменения во всю конструкцию дизельного мотора, а также подвергнуть его ряду серьезных изменений с точки зрения цилиндропоршневой группы и фаз газораспределения.

Как мы знаем, основная схема работы дизельного агрегата заключается в сжатии дизтоплива до его воспламенения.

К сожалению, метан не способен воспламеняться от высокого давления, поэтому ему нужен посторонний источник воспламенения, например – свеча.

При этом фазы газораспределения не нарушаются и остаются в своих исходных значениях.

Какие необходимо внести коррективы для полной работы дизельного двигателя на метане.

  1. Чтобы силовой агрегат, работающий на ДТ, мог питаться метаном, его необходимо полностью переделать.
  2. Для начала мотор необходимо разобрать и произвести расточку цилиндров для уменьшения компрессии. Газораспределение в этом случае не подвергается изменениям.
  3. Следующей фазой будет развертка головки блока цилиндров для установки свечей зажигания. Также понадобится переделать впускной коллектор под установку форсунок.
  4. После этих манипуляций производится сборка всего агрегата, и настраиваются фазы газораспределения.
  5. На следующей фазе производится установка специальных модулей и датчиков, которые необходимы для точного регулирования впрыска метана. Вместо топливного насоса высокого давления устанавливается специальный механизм газораспределения, который будет дозировать необходимое количество топлива в каждый цилиндр.
  6. Чтобы воспламенять газовоздушную смесь, необходимо установить модуль катушки зажигания, который будет подавать высоковольтную частоту сигнала на каждый цилиндр.
  7. Также производится установка баллона и газовых магистралей, после чего подгоняется вся система под работу данного агрегата на метане. Фазы газораспределения практически не изменяются.

С точки зрения экономичности, такие переделки обходятся в весьма солидную сумму. Но как мы можем отметить, производство таких двигателей является очень надежным решением, так как переделанный дизельный мотор будет работать на газе в несколько раз дольше, нежели его бензиновый собрат.

Наиболее распространенная схема установки ГБО на дизельный силовой агрегат

Ввиду сложности переделок силового агрегата работающего на дизеле для работы на метане, большинство владельцев предпочитают установку совместного типа.

Такое ГБО предусматривает работу дизельного агрегата совместно с газом. В данном случае переделки двигателя сводятся к минимуму, а работа агрегата основывается на одновременном впрыске дизтоплива и газа.

Большинство компаний, занимающихся установкой ГБО, используют именно эту технологию, так как она является наиболее востребованной среди обладателей автомобилей с дизельным агрегатом.

Данная установка оборудования практически не отличается от ее аналога для бензинового двигателя, но имеет ряд некоторых изменений.

Если речь идет о современных автомобилях на солярке и моторах оборудованных системой Common Rail, то оборудование является практически одинаковым как для бензина, так и для дизеля.

В случае, если используется более старый аппаратурный двигатель, вместо ТНВД устанавливается специальный механизм газораспределения, который одновременно впрыскивает как дизтопливо, так и метан. Такое оборудование считается наиболее востребованным.

Как правило, процентное соотношение составляет около 50%. Если двигатель работает на холостых оборотах, процент впрыскиваемой солярки составляет около 70. Когда же двигатель набирает обороты, коэффициент подачи дизельного топлива снижается в несколько раз вплоть до 10%

Заключение

Рассмотрев все фазы установки оборудования, можно сделать выводы, что ставить ГБО на дизельный мотор – более чем рентабельно. Если речь идет о полном переходе на метан, здесь все зависит от конкретных пожеланий и возможностей владельца автомобиля.

portalmashin.ru

Особенности устройства и техническое обслуживание газодизельной системы питания

Строительные машины и оборудование, справочник

Особенности устройства и техническое обслуживание газодизельной системы питания

Категория:

   Техническое обслуживание автомобилей




Особенности устройства и техническое обслуживание газодизельной системы питания

Газодизельная система питания предназначена для работы дизеля на смесн дизельного топлива и природного газа, а также на чистом дизельном топливе.

Принцип работы дизеля на газовоздушной смеси заключается в том, что газовоздушная смесь, поступая в цилиндры, сжимается поршнем и в конце такта сжатия в нее через серийную форсунку впрыскивается небольшое количество (запальная доза) дизельного топлива, которое самовоспламеняется и поджигает сжатую газовоздушную смесь.

Рассмотрим газодизельную систему питания на примере автомобилей КамАЗ. Эта система установлена на бортовом автомобиле КамАЗ-53208 (шасси 53217), тягаче с бортовой платформой КамАЭ-53218 (шасси 53219), на седельном тягаче КамАЗ-54118 и самосвале КамАЗ-55118.


На бортовых автомобилях десять баллонов для сжатого газа размешены под кузовом на продольных брусьях платформы и крепятся к ним кронштейнами и хомутами. На седельном тягаче крепятся восемь баллонов, а на самосвале — шесть баллонов за кабиной в специальных унифицированных держателях (крепятся к раме кронштейнами).

Газовые баллоны снабжены переходниками, соединены между собой трубопроводами и составляют две группы — переднюю и заднюю. Каждая группа баллонов имеет свой вентиль, который трубопроводом соединяется с распределительной крестовиной. На крестовине установлены наполнительный и расходный вентили. Баллоны подвергаются соответствующим испытаниям и клеймению на заводе-изготовителе, а в эксплуатации — периодическому освидетельствованию, как это указано в начале настоящей главы.

Подогреватель сжатого газа подключен к системе охлаждения двигателя; газовые редукторы высокого и низкого давления стандартные, применяемые на газогенераторных автомобилях. Редуктор низкого давления, электромагнитный клапан со сменным войлочным фильтром установлены на впускном трубопроводе двигателя.

Манометр высокого давления — механический, мембранного типа, рассчитан на давление 24 МПа, установлен на первом баллоне; манометр низкого давления – электрический дистанционный, рассчитан на давление 0,8 МПа, установлен на панели приборов в кабине водителя.

Дозатор со смесителем газа установлен между воздухоочистителем и впускным трубопроводом двигателя. Дозатор служит для регулирования необходимого количества газа, поступающего в смеситель из редуктора низкого давления. Состоит он из механизма ограничения подачи газа мембранного типа и дроссельного устройства. Управляется педалью из кабины водителя.

Телескопическая тяга привода управления регулятором топливного насоса высокого давления и дозатором при работе двигателя в газодизельном режиме обеспечивает за счет сжатия пружины тяги после хода рычага топливного насоса высокого давления дальнейшее передвижение педали подачи топлива и изменение положения дроссельной заслонки дозатора газа. В дизельном режиме тяга работает как жесткий элемент, так как ее пружина значительно жестче, чем пружина рычага регулятора.

Привод управления регулятором топливного насоса высокого давления и дозатором газа регулируется при помощи наконечников и тяг с резьбовыми соединениями. Наворачивая или отворачивая наконечники, изменяют длину тяги. Отрегулировать привод следует так, чтобы рычаг управления регулятором занимал крайнее левое положение и упирался в регулировочный болт насоса, а заслонка дозатора газа находилась в крайнем закрытом положении. При этом пружина телескопической тяги должна быть сжата.

Механизм дистанционной установки запальной дозы топлива предназначен для изменения цикловой подачи топлива в цилиндры двигателя при его переводе с дизельного режима работы на газодизельный. Установлен при помощи кронштейна на топливном насосе высокого давления. Принцип действия механизма заключается в том, что при включении электромагнита подвижной упор регулятора топливного насоса перемещается и занимает такое положение, при котором дальнейшее передвижение рычага управления насоса ограничивается. В таком положении рычаг регулятора насоса может перемещаться в пределах, обеспечивающих минимальные частоты вращения коленчатого вала при холостом ходе и подачу в цилиндры запальной дозы топлива. На кронштейне механизма установлен электрический выключатель, который препятствует одновременной подаче газа и неограниченной дозы дизельного топлива. В том случае, когда двигатель работает в режиме дизеля или выходит из строя электромагнит управления подвижным упором рычага регулятора насоса, выключатель блокировки отключает цепь питания электроклапана подачи газа.

На газодизельных автомобилях КамАЗ установлен индивидуальный воздухоочиститель компрессора сухого типа. Он состоит из двух фильтрующих элементов: один для очистки воздуха от крупных механических примесей из нетканого клеенчатого полотна “Сипрон”, другой для тонкой очистки из фильтровального нетканого материала ИФПВД (иглопробивного фильтровального полотна для воздухоочистителей дизелей).

Обслуживание воздухоочистителя компрессора проводится одновременно с обслуживанием воздухоочистителя дизеля.

Дизельная система питания состоит из топливного бака емкостью 175 л, установленного с левой стороны автомобиля под платформой кузова, топливного насоса высокого давления модели 335 с трехрежим-ным регулятором частоты вращения, механизма дистанционной установки запальной дозы на топливном насосе высокого давления с передвижным упором рычага регулятора тягового электромагнита и выключателя блокировки.

При дизельном режиме работы двигателя дизельная аппаратура работает как обычно на дизельном топливе. В это время телескопический механизм, включенный в систему управления топливным насосом, не действует, так как закрыт электромагнитный клапан подачи газа. Однако при каждом нажатии на педаль дроссельная заслонка дозатора открывается и закрывается вхолостую.

Для контроля и регулировки газовой аппаратуры следует пользоваться следующими данными: – максимальное давление в баллонах 20 МПа; – давление газа после редуктора высокого давления 0,90—1,15 МПа; давление, при котором должен срабатывать предохранительный клапан редуктора высокого давления, 14,5—17,0 МПа; – давление, при котором должен срабатывать выключатель контрольной лампы указателя давления газа, 0,45—0,55 МПа; – давление газа, регулируемое в первой ступени редуктора низкого давления, 0,18-0,22 МПа; – избыточное давление газа во второй ступени при давлении в первой ступени 0,18-0,22 МПа; – разрежение в разгрузочном устройстве 1 кПа и заглушённом выходе из редуктора 100—150 Па; – разрежение в разгрузочном устройстве, при котором открывается клапан второй ступени, 700—800 Па; – частота вращения коленчатого вала, при которой срабатывает система синхронного выключения подачи газа при отключении подачи запальной дозы дизельного топлива, 2250—2600 об/мин.

При переводе двигателя с дизельного режима на работу в газодизельном режиме следует выполнять следующие операции: – прогреть двигатель до температуры охлаждающей жидкости 50-60 °С; – проверить наличие газа в баллонах при помощи манометра высокого давления; – открыть вентили на баллонах до упора; – медленно открыть расходный вентиль На крестовине до конца; установить клавишу “газ—дизель” в положение “газ”; убедиться по показаниям манометра низкого давления в открытии электромагнитного клапана, поступлении газа в первую ступень редуктора низкого давления.

Загорание контрольной лампы на щитке приборов в кабине водителя сигнализирует о готовности двигателя к работе в газодизельном режиме.

После выполнения указанных операций и появления световой сигнализации о готовности двигателя к работе в газодизельном режиме при нажатии на педаль подачи топлива рычаг управления регулятором может перемещаться в положение, соответствующее подаче запальной дозы дизельного топлива.

Реклама:


Читать далее: Техническое обслуживание свинцовых аккумуляторных батарей

Категория: - Техническое обслуживание автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум


stroy-technics.ru