Как увеличить мощность двигателя работающего на метане

Как увеличить мощность двигателя работающего на метане

Как увеличить мощность двигателя работающего на метане

Дорогие комрады!
Давно вынашиваю идею о переводе своего УМЗ 421 на газ. Делается это сугубо по финансовым побуждениям. Цены на бензин АИ-92 и природный газ ни для кого не секрет, поэтому подробно останавливаться на этом вопросе не буду. Так же слегка напрягает «качество» нашего бензина. Всё ж, надеюсь, подмешивать свои чудо присадки в газ производители пока не торопятся. Что, возможно, благотворно скажется на работе двигателя.
Итак, немного предыстории. Имеется УМЗ 421 в карбюраторной версии. Собственноручно мной переведённый на Аи-92. И система микропроцессорного зажигания «майя». Вещь, конечно, интересная, но с характером. Основным её преимуществом является возможность изменения калибровок, что называется «на лету» и хранения в памяти 4 наборов калибровок: две на газ и две на бензин. Переключаются наборы либо тумблерами, либо датчиком на газовом клапане. Но не в этом суть. Главное что с переходом на газ перенастроить зажигание для меня не составит никакой проблемы.
Переход на 92 бензин лично у меня никаких технических проблем не вызвал и в целом произведёнными переделками я доволен.
Теперь вот встаёт такой вопрос. Октановое число природного газа в разных источниках заявляется примерно 100 – 105. И возникает мысль этим воспользоваться. Увеличить степень сжатия до 11 – 12 единиц.
В своих дальнейших рассуждениях я буду опираться на данную статью:
http://icarbio.ru/articles/vlijanie-stepeni-szhatija.html .

Если верить вышеприведённой статье, при увеличении степени сжатия можно добиться некоторой экономии топлива. За счёт повышения КПД двигателя.
При простом переходе на газ (без увеличения степени сжатия) газо – воздушная смесь горит медленнее бензо – воздушной. Значит больший по времени процесс горения частично приходиться на так сжатия, где он не производит никакой полезной работы и частично на такт расширения, где собственно и производиться полезная работа. Обладатели газифицированных машин часто жалуются на прогоревшие клапана. Мне кажется, что это так же является следствием слишком долгого горения смеси, при котором выделившаяся тепловая энергия не может полностью преобразоваться в механическую и просто выбрасывается через выпускной клапан.
Опять же ссылаясь на статью:
«Зависимость КПД η теоретического цикла от соотношения долей топлива, сгоревшего при постоянном объёме V и давлении p, показана на рис. 3. Если сгорает 100 % топлива при постоянном объёме, то достигается максимальное значение КПД. Если 100 % топлива сгорает при постоянном давлении, то этот КПД минимален, так как топливо, которое догорает в процессе продолжительного расширения, для совершения работы имеет в своем распоряжении только малую часть пути, проходимого поршнем. Падение КПД особенно заметно, если при постоянном объеме сгорает менее 60 % топлива.»
Нам, получается, невыгодно «размазывать» процесс горения по времени. А куда как выгоднее уместить его в период, когда поршень наиболее близок в ВМТ. В это время горение будет происходить при условно постоянном объёме. Именно увеличение степени сжатия (а значит давления и температуры) должно привести к ускорению химической реакции, коей и является горение топлива.

Следующий момент, дросселирование воздуха во впускном трубопроводе бензинового двигателя при частичной нагрузке приводит к тому, что давление конца сжатия в цилиндре значительно снижается. Это хорошо показано на рис.4, приведённом в статье. В левой его части представлена зависимость для двигателя со степенью сжатия 8,5, а в правой с 12,5.
«При большом дросселировании заряда во впускном трубопроводе значение реальной степени сжатия падает до ε = 3,5 [для двигателя с ε = 8,5] … При малой нагрузке [в двигателе с ε = 12,5] реальная степень сжатия повышается на 2,5 единицы [относительно двигателя с ε = 8,5], что соответствует улучшению КПД на 10 %.»
Получается в двигателе, с большей степенью сжатия при одинаковом дросселировании, горение смеси происходит быстрее и соответственно большая часть тепловой энергии переходит в механическую. Что в свою очередь снижает расход топлива на малых и средних нагрузках.
Ну и третье. В двигателях используют смесь близкую к стехеометрической. С лямбда около 0,9. Это обуславливается не только качеством сгорания смеси, но и тем что слишком обеднённую смесь намного труднее поджигать. Не помню первоисточник, где приходилось читать, но в нём утверждалось, что с увеличением давления можно очень сильно обеднять смесь без потери её свойств к воспламенению и горению. Если другим языком, то увеличивая степень сжатия можно уменьшать лямбду смеси. Особенно в области режимов полного открытия дросселя. Что, по идее, должно ещё сэкономить нам немного топлива.

Предвидя Ваши вопросы, уточню, что подачей газа в моём двигателе при установке ГБО будет не карбюратор, а отдельный контроллер с обратной связью по лямбда-зонду. Что позволит варьировать состав смеси по моему желанию.
А для запусков и прогревов двигателя можно раскошелиться и на 95 – 98 бензин, благо ездить на нём не планируется и расходы не должны сильно увеличиться.

Вот собственно и вопрос: прав я, собираясь стачивать ещё немного ГБЦ приближая степень сжатия к 11 – 12 единицам, или ну его нафиг?
Затратами на работы можно пренебречь, благо есть где и когда сделать всё самому. По технологии, методам измерений объёмов камеры сгорания и расчётов толщины снимаемого слоя с ГБЦ у меня то же вопросов нет.
Заморачиваться или нет? — вот в чём вопрос! :confused: Может там такие подводные камни, что я потом за новой стандартной ГБЦ пойду, чтоб вернуть всё как было.

ГБО и мощность двигателя. Минимизируем потерю мощности от установки ГБО

ГБО и мощность двигателя. Минимизируем потерю мощности от установки ГБО

Вопрос ставить ГБО или нет, волнует многих автомобилистов, причем каждого из тех, кто лишь думает об экономии, которое обеспечивает газобаллонное оборудование, останавливает та или иная причина. Среди таких причин можно выделить основные, среди которых: проблемы с мотором в случае некорректной установки, цена вопроса, а также панический страх того, что газовое оборудование взорвется.

Есть еще немало причин, которые останавливают автомобилистов от перехода с бензина на газ, однако сегодня мы поговорим о такой проблеме как снижение мощности двигателя после установки ГБО. В этой статье я попытаюсь разобраться почему падает мощность двигателя при работе на газе и каким образом можно минимизировать эти самые потери.

Не секрет, что на газе машина едет «не так как на бензине», я имею ввиду набор скорости, то есть проще говоря мощность. Резкие ускорения становятся не такими резкими, особенно если мотор имеет небольшой объем. Все знают о такой особенности ГБО, однако почему это происходит и как с этим бороться знает далеко не каждый. Большинство установщиков настолько свыклись с этой особенностью работы двигателя на газе, что после установки практически не уделяют никакого внимания настройке и регулировке ГБО. В результате вместо 5-10% падения мощности клиент может получить все 15%, а то и больше, но предъявить ничего не сможет, т. к. установщики сразу же все спишут на то, что это газ и падение мощности после установки — это норма.

Итак, давайте же разберемся на что необходимо обратить внимание при установке газобаллонного оборудования для того, чтобы минимизировать потерю мощности двигателя.

  1. Неправильный подбор газобаллонного оборудования, а также установка. Из-за несоответствия газовой аппаратуры тому или иному двигателю, вы можете получить неприемлемый результат, который также будет предусматривать побочный эффект в виде снижения мощности двигателя во время работы на газе. Важную роль играет все начиная шлангами и заканчивая форсунками и «мозгами». Несовместимость оборудования друг с другом может подавлять потенциал конфликтующих между собой узлов, в результате вы получите снижение мощности и нестабильную работу мотора. Установщики должны уметь собрать не только самый выгодный с точки зрения цены комплект, но и самый эффективный, тот с которым ваш двигатель сможет демонстрировать максимальную эффективность и производительность. Установка ГБО не менее важна, поскольку даже неправильная врезка штуцеров во впускной коллектор, которой, как правило, никто не уделяет особого внимания, может доставить в процессе эксплуатации немало хлопот.

  1. Воздушный фильтр. Обязательно проверьте состояние воздушного фильтра, регулярная замена фильтра позволит избежать потерь мощности и исключит вероятность попадания в цилиндры какой-либо грязи и пыли, которая накапливается если долго не менять фильтрующий элемент.

  1. Зажигание. В автомобилях с автоматическим зажиганием сложно что-либо изменить в настройках зажигания, но все же при желании можно все. Задача настройщика установить момент зажигания на несколько градусов раньше, это примерно 3-5°. Такая настройка необходима для того, чтобы нивелировать более длительный процесс сгорания пропан-бутановой смеси. Если все оставить как есть остатки газовой смеси будут догорать во выпускном коллекторе, что так или иначе нарушит работу мотора и вызовет снижение мощности и перерасход топлива.

  1. Свечи зажигания. Первое, что необходимо проверить, это подходят ли ваши свечи для работы с пропан-бутановой смесью. Лучше будет если вы купите специальные газовые свечи, которые адаптированы для работы с газом. Выбирать необходимо более холодные свечи зажигания, то есть с большим калильным числом. Из-за особенности газового топлива, которое сгорая выделяет гораздо больше температуры (

  1. ВВ-провода. Состояние высоковольтных проводов не менее важно нежели свечи зажигания. Любые пробои или разрывы приведут к нестабильной искре и в результате нарушат нормальное искрообразование. В итоге вы получите нестабильную работу двигателя, падение мощности, а также перерасход топлива.

    Подогрев воздуха и горючей смеси. Чтобы процесс смесеобразования бензиновой смеси происходил без нарушений, необходимы определенные условия. Так, к примеру, воздух должен быть определенной температуры (

  1. Качество топлива. Низкое качество газового топлива имеет самое прямое отношение к падению мощности двигателя во время работы на газе. Из-за различных примесей, газ разбавляется и мотор кроме допустимой мощности теряет еще больше только потому, что автовладельцы пытаются экономить даже на газе, заправляясь на дешевых частных АГЗС.

При правильном подходе и соблюдении всех вышеперечисленных правил можно добиться минимального снижения мощности двигателя при работе на газе. Более того, существует немало способов повысить мощность за счет более кардинальных доработок, например, таких как фрезеровка ГБЦ, которая позволяет не только повысить степень сжатия, но и получить неплохую прибавку мощности при работе на газовом топливе.

У меня все, напишите в комментариях о каких способах увеличения мощности вам известно и насколько снизилась мощность двигателя после установки ГБО у вас. Всем спасибо за внимание, желаю удачи и мира, до скорых встреч на ГБОшнике. Пока!

ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ:

4 Комментарий(ев) к статье: “ ГБО и мощность двигателя. Минимизируем потерю мощности от установки ГБО ”

но мне все же интересны истоки теории о «подогреве горючей смеси» 🙂 Все инженеры ДВС пытаются как можно больше впихнуть кислорода в цилиндр за такт, городят интеркулеры, шноркили, прочие способы завести холодный воздух… а у вас «впускной коллектор обогревается антифризом»… вот как так? не может и я чего не знаю…

К сожалению, да, вы чего-то не знаете… Ссылку с объяснением того как происходит обогрев впускного коллектора сбросил на почту! Всего доброго!

3. Зажигание. — тут уместно было бы упомянуть «вариаторы зажигания»
6. Подогрев воздуха и горючей смеси… Все описанное в этом разделе — техническая ересь.

в целом самая идея статьи не раскрыта. Цитата: Не секрет, что на газе машина едет «не так как на бензине». По факту машина на СНГ может ехать не хуже, а даже и лучше, если конструктивно она может подстроиться под использование высокооктанового топлива. Современный двигатель рассчитанный на 95+ бензин оборудованный датчиком детонации и возможностью само регулировки угла опережения зажигания свыше +/- 15* уже работают «не отличить от бензина» (при грамотном монтаже). Двигатели рассчитанные на 98 бензин (да еще с турбиной) будет уже лучше работать на пропане (от части потому, что 98 бензин чаще сомнительного качества). Так же низко оборотистые много литровые двигатели (типа v8 5.7 на LC200 c пиком крутящего момента в районе 3000 оборотов/мин) будут заметно лучше воспринимать газовое топливо, нежели средне оборотные малолитражки. На высоко оборотистых двигателей типа КИО Рио 1.6 (где пик тяги смещен в район 6000 оборотов/мин) при попытки устроить агрессивную езду разница будет в пользу бензина, так как из-за чуть меньшей скорости сгорания пропан-бутана, часть топлива будет не успевать сгорать в столь быстрых циклах. Это вообще может привести к перегреву выхлопных клапанов. Поэтому ЕСЛИ вы любитель класть стрелку тахометра в красную зону — вам рекомендуется на оборотах выше 4500-5000 добавлять к СНГ бензин или вообще настроить ЭБУ на автоматический переход бензина в экстремальных режимах.

Александр, спасибо за хороший комментарий и конструктивную критику. На счет выражения «не так как на бензине»… Согласен, что можно многого добиться и машина может будет ехать даже лучше чем на бензине, но в том то и суть, что она будет ехать как угодно, но не так как на бензине! По сути идея статьи в том и заключалась, чтобы дать понять установившим ГБО, что мириться с падением мощности не стоит и, что если оно существенное, то что-то не так с настройкой или самим мотором. Придраться можно и к столбу, но зачем? Лучше просто дополнить то, что было упущено автором, что вы собственно и сделали, за что Вам большое спасибо.

ГБО на метане Bosch и улучшенные показатели мотора автомобиля

Автомобиль с газовым оборудованием на метане

Bosch выпускает двухтопливные системы питания автомобилей с отдельными контурами на бензине и сжатом природном газе (СПГ), который представляет собой экономичный и экологически чистый вид моторного топлива.

ГБО на метане Bosch

Двигатель, оснащенный ГБО Bosch, может использовать во время движения либо газ, либо бензин. Когда заканчивается запас газа, система автоматически переключается на бензин.

Из чего состоит

Система питания двигателя внутреннего сгорания природным газом Bosch состоит их следующих основных элементов:

Клапанная форсунка Bosch

Клапанная форсунка Bosch

  • блок управления Matronic, объединяющий в себе систему электронного зажигания и систему электронного впрыска двигателя;
  • топливная рампа для СПГ;
  • форсунки под природный газ типа NGI2;
  • датчик среднего давления и температуры СПГ;
  • редуктор высокого давления.

Каждый узел строго выполняет свои функции, что в целом обеспечивает надежную работу всей системы.

Как работает

Во время движения природный газ поступает по трубопроводу из баллона, где он находится под высоким давлением к регулятору давления. Датчик высокого давления Bosch постоянно контролирует давление в системе. В регуляторе высокое давление газа снижается с 200 бар до 10 бар. Далее через рампу газ поступает к инжекторному клапану.

Универсальная система питания Bosch

Универсальная система питания Bosch «бензин — газ» используемую в ГБО на метане

На рампе ГБО на метане находится датчик среднего давления и температуры газа. Он измеряет, соответственно, давление и его температуру в рампе.

Блок управления Matronic

Блок управления Matronic

Подготовленный к сжиганию газ через форсунки NGI2 впрыскивается строго дозированными порциями во впускной коллектор. Там смесь природного газа и воздуха поджигается свечой зажигания.

Блок управления Matronic под природный газ постоянно управляет процессами, происходящими в двигателе. Во время езды двухтопливная система Bosch переключается с газа на бензин без потерь для крутящего момента.

Система питания двигателя Bosch отличается высокой точностью работы. Она имеет небольшие размеры, надежна и долговечна, поскольку рассчитана не менее, чем на 240 тысяч километров пробега.

Преимущества ГБО Bosch

Использование такого ГБО на метане обеспечивает следующие преимущества:

    в плане экономичности автомобили, работающие на природном газе, позволяют уменьшить расходы на топливо, ведь этот газ существенно дешевле бензина. Экономичности способствует и пониженный расход горючего;

ГБО на метане Bosch обеспечивает хороший старт мотора зимой

ГБО на метане Bosch обеспечивает хороший старт мотора зимой

Такие особенности создают возможность преимущественного выбора применения этого оборудования для автомобилей при решении вопроса о переводе их на альтернативный вид топлива.

Где может использоваться

Система питания двигателя Bosch природным газом соответствует стандартам автозавода. Она может быть адаптирована требованиям, характерным для разных марок автомобилей. Также в номенклатуре ГБО Bosch на метане есть и бюджетные варианты, которые соответствуют особым требованиям для недорогих автомобилей.

Перспективы ГБО Bosch

Современные разработки ГБО на метане Bosch в области систем питания сжатым природным газом уже производятся с учетом требований к моторам в соответствии с такими концепциями, как снижение размеров и применение турбонаддува.

Автор: Сергей Морозов

Внимание! Это статья защищена законом об авторском праве в цифровую эпоху (DMCA). Запрещено любое копирование без моего разрешения.

Что нужно знать о ГБО на метане в 2021 году

Перед установкой газобаллонного оборудования (ГБО) у большинства автомобилистов возникают вопросы, какую же установку себе поставить, на каком топливе, какое поколение подойдет больше и что будет выгоднее. Постараемся разобраться, насколько целесообразна установка ГБО на метане, рассмотрим все типы совместимых с данным газом установок и выделим их плюсы и минусы.

Представление о газовой установке на авто

ГБО на метане

Учитывая тот факт, что для двигателя внутреннего сгорания подходит не только жидкое топливо, были придуманы установки, использующие в качестве горючего газ. Придуманы они были прежде всего для экономии денег на заправке, так как газ дешевле, хотя есть мнение, что жидкие горючие смеси все же немного “полезнее” для мотора. Тем не менее ГБО обрело большую популярность и, по мнению многих специалистов, совсем не вредит двигателю, а ,наоборот, увеличивает его ресурс.

Сейчас есть шесть поколений такого оборудования, и четыре из них могут работать на разных газах. Несмотря на все разнообразие, общий принцип работы у них один. Из баллона газ под высоким давлением по магистрали поступает в клапан-фильтр, где очищается от примесей. Затем идет в редуктор, давление приходит в рабочую норму, после чего через регулировочный клапан топливо попадает в смеситель, а затем – в двигатель. Но это общая схема, которая не учитывает много важных компонентов, а лишь показывает принцип работы установки.

Варианты топлива для ГБО

Существует всего два вида топлива, которое можно использовать в газовых установках, – метан и пропан. Причем последний чаще всего встречается с примесью бутана в разных пропорциях. Устанавливаемое оборудование имеет поправки в конструкции в зависимости от заправляемого топлива, поэтому заправлять одно и то же ГБО различными газами невозможно. Так как характеристики у газов разные, вам нужно будет подобрать наиболее подходящий вариант для своих целей.

Узнайте, что лучше выбрать для своего автомобиля – метан или пропан.

Поколения ГБО, работающие на метане

Данный газ используется начиная с самых первых поколений ГБО. Более того, для ранних версий установок он подходит даже лучше. Объясняется это тем, что оборудование на метане в основном используется на грузовых автомобилях, многие из которых имеют карбюраторные или моноинжекторные моторы. Для них подходит ГБО 1 или 2 поколения соответственно.

Начиная с третьего поколения, газовое оборудование автомобиля на метане получило существенный прирост электроники и немного автоматизировалось. На системах такого типа впрыск газа осуществляется под управлением электронного блока. Это позволяет более точно настроить подачу топлива через дозатор-распределитель. Кроме того, существенным отличием стал эмулятор форсунок, который заменил бензоклапан. Такое решение позволит прекратить подачу бензина, создавая лишь видимость работы бензиновых форсунок, чтобы бортовой компьютер не дал сбой.

ГБО на метане 4-го поколения

Четвертое поколение ГБО для авто на метане стало еще более совершенным. В нем появились специальные газовые форсунки и более совершенный электронный блок управления. В системах такого типа газ уже подается немного другим образом: поступает сразу в коллектор через электромагнитные форсунки. Но агрегатное состояние газа не меняется, лишь давление. Поэтому такие установки все еще могут работать на метане.

Начиная с пятого поколения оборудования, принцип подачи газа кардинально меняется. Теперь топливо из баллона в коллектор должно поступать не в газообразном состоянии, как раньше, а в жидком. Это противоречит физике метана, который ни при каких давлениях свыше -80 градусов жидким быть не может. Соответственно, установки 5 версии и выше могут работать лишь на пропане.

Особенности метановых установок

Как и любой другой вид горючего, метан имеет свои отличительные черты. Это природный газ, который почти не требует фильтрации. При сгорании он не выделяет почти никаких вредных веществ и считается экологически чистым. Установки с использованием данного газа почти во всем идентичны пропановым, за исключением некоторых деталей:

Есть и особенности относительно того, как авто на метане будет вести себя на дороге. Обычно прослеживается спад мощности мотора и увеличения веса, что, соответственно, скажется на разгоне, маневренности и торможении. Уменьшится и полезное пространство в багажнике, если речь идет не о грузовом автомобиле или минивэне, конечно. Это уже произойдет из-за особенностей баллонов.

Читайте также  Ремонт двигателя nexia своими руками

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector