Газовое оборудование на инжекторный двигатель схема
Сайт о внедорожниках УАЗ, ГАЗ, SUV, CUV, кроссоверах, вездеходах
Газовые системы подачи газового топлива в ГБО автомобилей могут оснащаться так называемыми инжекторными системами подачи газа. В отличие от энжекционных устройств — редукторов низкого давления, которыми газ подается при давлении, близком к атмосферному, в полость карбюратора над дроссельной заслонкой инжекторные устройства подают газ во впускной коллектор под значительно большим давлением (0,1-0,2 МПа).
Инжекторные системы подачи газового топлива в ГБО автомобилей, устройство и принцип работы.
Дозирование газа осуществляется за счет изменения времени возвратно-поступательного движения специального газового клапана — инжектора. По принципу управления подачей газа инжекторные системы подачи газа в ГБО аналогичны системам впрыска бензина. Инжекторные системы могут устанавливаться как на карбюраторные, так и на инжекторные бензиновые автомобили.
Газовым инжектором управляет сигнал, поступающий от электронного блока. В свою очередь электронный блок получает информацию о работе двигателя (о частоте вращения двигателя — от катушки зажигания, о составе смеси — от зонда). Помимо этого информация о нагрузке на двигатель поступает на дифференциальный редуктор в виде разрежения во впускном коллекторе.
Разрежение также косвенно дает информацию о расходе воздуха, поступающего в двигатель. Таким образом, дифференциальный редуктор совместно с инжектором также участвует в управлении подачей газа в двигатель. Газ из баллона поступает сначала в испаритель и затем в дифференциальный редуктор.
Схема инжекторной системы дозирования газового топлива в ГБО автомобилей.
Мембрана дифференциального редуктора выполнена из резинометаллического материала. Работой редуктора управляет разрежение из впускного коллектора двигателя, поступающее в штуцер для отвода разряжения. Изменения разрежения во впускном коллекторе автоматически отслеживается дифференциальным редуктором, который, в свою очередь, корректирует подачу топлива.
Газ поступает в редуктор через штуцер. Давление газа регулируется за счет перемещения клапана на втулке. Втулка находится под воздействием разрежения, передаваемого на мембрану, усилия пружины и, с другой стороны — давления газа, которое оказывает усилие на мембрану.
Давление газа понижается до заданного уровня (0,1-0,2 МПа) в полости низкого давления, после чего газ поступает к инжектору через штуцер. Регулировка давления выполняется вращением заглушки с которой предварительно снимают колпачок.
Газовый инжектор в инжекторных системах подачи газового топлива в ГБО автомобилей.
Газовый инжектор это быстродействующий электромагнитный клапан, который по сигналу от электронного блока открывается, и через него проходит доза топлива (газа). Открытие и закрытие клапана происходит синхронно с вращением коленчатого вала за счет воздействия магнитных сил сердечника на якорь. Электромагнитный инжектор обеспечивает открытие отверстия для прохода топлива за 0,6 мс и закрытие за 2,0 мс и позволяет работать с частотой до 250 Гц.
Подача газа из инжектора производится непосредственно во впускной коллектор, что препятствует загрязнению карбюратора, улучшает наполнение цилиндров, снижает риск «обратного хлопка» в инжекторных автомобилях. Электронный блок управляет системой таким образом, что при остановке двигателя немедленно прекращается подача газа.
При включении зажигания газовый клапан кратковременно открывается, выдавая необходимую для запуска порцию газового топлива. При неработающем двигателе и включенном зажигании газовый клапан закрыт.
Электронный блок управления в инжекторных системах подачи газового топлива в ГБО автомобилей.
Электронный блок управления предназначен для обработки сигналов, поступающих с датчиков оборотов (катушки), температуры и зонда, и управления работой газового клапана и газового инжектора. В электронном блоке размещены электронные схемы управления инжектором, газовым и бензиновым клапанами. При настройке электронного блока управления на автомобиле используется специальный тестер. Электронный блок управления устанавливается в салоне автомобиля.
Пульт управления и переключения режимов «Бензин» — «Газ».
Пульт управления предназначен для переключения режимов «Бензин» — «Газ» и регулировки длительности открытия форсунки. На переднюю панель блока выведены ручка потенциометра «тонкой» подстройки, переключатель «Бензин» — «Газ» и обеспечен доступ к разъему тестера и потенциометрам установки времени открытия инжектора.
Испаритель в инжекторных системах подачи газового топлива в ГБО автомобилей.
Испаритель предназначен для подогрева газа с помощью охлаждающей жидкости двигателя и испарения жидкой фазы пропан-бутановой смеси. Его подсоединение аналогично подсоединению редуктора низкого давления.
По материалам книги «Установка и эксплуатация газобаллонного оборудования автомобилей».
Ю.В. Панов.
Инструкция пользования
В отличии от ГБО на карбюраторе, на инжекторе отключение бензина происходит в считанные секунды, поэтому переключение с бензина на газ производится без всяких ожиданий. Обычно переключатель вида топлива для инжекторных моторов оснащен тремя положениями:
- Бензин (работа на бензине);
- Газ (работа на газу);
- Автоматический режим. Служит для удобства, двигатель заводится на бензине, а при достижении определенных оборотов (устанавливается на переключателе) переходит на газ.
Третий режим удобен тем, что во время эксплуатации, практически не требуется вмешательства человека в управление. Допустим, когда двигатель холодный, в автоматическом режиме заводится мотор на бензине, стоя на месте ждем небольшого (примерно 35-40 градусов Цельсия) прогрева и начинаем движение, при подъеме оборотов авто переходит на газ. Более никаких действий не требуется, авто эксплуатируется в штатном режиме. Что касается перехода на бензин перед длительной стоянкой, то этого на инжекторе не требуется.
ГБО 4 поколения
ГБО 4 поколения наиболее распространено и популярно в настоящее время. Подходит, практически, ко всем бензиновым современным инжекторным автомобилям, достаточно просто по своей идеологии, но вместе с тем обеспечивает весьма хорошие характеристики.
Главное отличие ГБО 4 поколения от третьего было то, что производители газобаллонного оборудования решили не брать всё управление подачей топлива на себя и решили оставить эту функцию бензиновому штатному контроллеру автомобиля.
Бензиновый блок управления получает все данные от датчиков автомобиля и управляет подачей топлива, т.е. управляет открытием бензиновых форсунок. Когда автомобиль переходит на газ, то компьютер газовой системы отключает подачу бензина прерывая сигнал, идущий к бензиновым форсункам. Перехваченные выходные сигналы бензинового контроллера, направленные к бензиновым форсункам, модифицируются исходя из свойств газа (температуры и давления) и отправляются на газовые форсунки. Тем самым была достигнута большая универсальность ГБО 4 поколения, и, в тоже время, была достигнута очень хорошая точность подачи топлива.
Данное решение было прорывом в газобаллонном оборудовании, и только с появлением четвертого поколения ГБО инжекторные газовые системы начали активно вытеснять газовое карбюраторное оборудование первого и второго поколений. На сегодняшний день 70% газобаллонного оборудования, продающегося в России – 4-е поколение ГБО.
ГБО 4-го поколения, практически, всех производителей идентичны в своей идеологии, и различаются только исполнительные механизмы, форсунки и редукторы, а также некоторые сервисные функции газовых контроллеров.
Со временем газовые системы научились обмениваться информацией с бензиновыми, используя протоколы обмена данными, что позволило ещё больше улучшить точность подачи газа в двигатель автомобиля. В современной продукции Ловато к системам ГБО 4-го поколения относятся SMART ExR, C-OBD II и E-Go.
А теперь поговорим о том, что вызывает наибольшие споры — что же такое системы 5-го, 6-го, а некоторые даже придумали 7-е и 8-е поколения ГБО. На самом деле нет систем, получивших широкое распространение после систем 4-го поколения ГБО. Давайте применим классификацию, которые мы используем внутри нашей компании.
ГБО 5 поколения
Мы называем ГБО 5 поколения системы для автомобилей с прямым впрыском бензина, так называемый Direct Injection. Отличие данных автомобилей от простых инжекторных автомобилей заключается в том, что бензиновые форсунки установлены непосредственно в камере сгорания, а не во впускном коллекторе, как на большинстве современных бензиновых автомобилей.
ГБО 4 поколения полностью отключает бензин и подает газ, примерно, в то же самое место в которое подается бензин. Когда открывается впускной клапан двигателя смесь бензина и воздуха или — если мы используем газ — газа и воздуха поступает в двигатель. Автомобили с прямым впрыском бензина не предоставляют нам такой возможности. Газовые системы Direct injection вынуждены постоянно подавать небольшое количество бензина, чтобы обеспечивать охлаждение бензиновых форсунок.
Газовая часть системы принципиально идентична оборудованию 4 поколения. ГБО 5 поколения немного более сложны и требуют калибровки в заводских условиях, что сужает круг их использования. То есть, если производитель газобаллонного оборудования не предоставляет прошивки под конкретный автомобиль — это делает невозможно в условиях вторичного рынка создать калибровку, гарантирующую безопасность использования ГБО 5-го поколения для бензинового двигателя.
Производители современных автомобилей активно внедряют системы Direct Injection, и все большее количество производителей выпускают газовое оборудование для автомобилей с прямым впрыском бензина, и, соответственно, всё больше и больше моделей попадают в списки автомобилей, которые можно конвертировать на газ.
С экономической точки зрения ГБО 5 поколения уступает 4-му, так как они немного дороже, и из-за необходимости постоянной подачи небольшого количества бензина, экономический эффект использования данных систем несколько хуже. Но производители автомобилей не оставляют нам выбора и газовое оборудование пятого поколения потихоньку набирают силу.
Что же у нас осталось…
ГБО 6 поколения
Что же можно назвать системами ГБО 6 поколения. Мы называем — это системы жидкого впрыска газа. Отличие ГБО шестого поколения состоит в том, что в них нет, как такового, редуктора, и жидкий газ (пропан) доходит до — ВНИМАНИЕ! — либо газовых, либо бензиновых форсунок и через них поступает в двигатель.
С одной стороны, использование данных систем имеет явное преимущество — отсутствует такая сложная деталь как редуктор и нет надобности подключаться к системе охлаждения автомобиля, что на первый взгляд говорит о том, что системы ГБО 6 поколения должны быть более надежные и простые.
Но, к сожалению, это не так. Данная система очень требовательна к качеству газа, и в реалиях российского газа не может долго устойчиво существовать. Качество очистки нашего газа настолько низко, что ГБО 6 поколения быстро забивается и выходит из строя.
Первые автомобили с жидким впрыском газа приходили к нам из Голландии. К сожалению, существовали такие газовые автомобили в России не больше двух-трех заправок газа, после чего системы забивались и выходили из строя. Также к минусам ГБО 6-го поколения относится наличие насоса в газовом баллоне, устройства, достаточно, дорогого и сложного, которое также быстро выходит из строя из-за качества нашего газа. В настоящий момент ГБО 6 поколения не получило никакого распространения в России.
ГБО 7 и 8 поколений
Если Вам предлагают ГБО 7-го или даже 8-го, а может и 101-го поколения, то это просто одна из систем, описанных выше, а у предлагающих ее Вам просто лучше развита фантазия, чем у автора этой статьи.
Обращаем Ваше внимание еще раз — в настоящий момент системы 1-го, 2-го и 4-го поколений ГБО составляют 99,5% всего газобаллонного оборудования, используемого в России. Оставшиеся пол процента — это система прямого впрыска, т.е. 5-е поколение ГБО.
Надеюсь, что эти пояснения позволят Вам лучше ориентироваться в рекламных проспектах продавцов газового оборудования и помогут не попадаться на их уловки.
Газобаллонное оборудование. Схема ГБО автомобиля
Классификация газобаллонного оборудования
ГБО 1 поколения
Механические системы с вакуумным управлением, которые устанавливают на бензиновые карбюраторные автомобили.
ГБО 2 поколения
Механические системы, дополненные электронным дозирующим устройством, работающим по принципу обратной связи с датчиком содержания кислорода (лямбда-зонд). Они устанавливаются на автомобили, оснащенные инжекторным двигателем и катализатором.
ГБО 3 поколения
Системы, обеспечивающие распределенный синхронный впрыск газа с дозатором-распределителем, который управляется электронным блоком. Газ подается во впускной коллектор с помощью механических форсунок, которые открываются за счет избыточного давления в магистрали подачи газа.
ГБО 4 поколения
Системы распределенного последовательного впрыска газа с электромагнитными форсунками, которые управляются более совершенным электронным блоком. Как и в системе предыдущего поколения, газовые форсунки устанавливаются на коллекторе непосредственно у впускного клапана каждого цилиндра.
Системы первого и второго поколений не отвечают действующим нормам. Токсичность таких систем находится на уровне норм ЕВРО-1. В связи с этим производители ГБО разработали системы третьего и четвертого поколений, которые находят большее распространение.
Основные компоненты газобаллонного оборудования
 | Редуктор-испаритель служит для подогрева смеси пропан-бутана, ее испарения и снижения давления до величины, близкой к атмосферному давлению. |
 | Газовый редуктор разработан для малолитражных автомобилей с объемом двигателя до 1,6 л. Благодаря своей компактности легко помещается в подкапотном пространстве автомобиля. Может иметь вакуумное либо электронное управление. |
 | Электромагнитный газовый клапан служит для перекрытия газовой магистрали при стоянке или работе двигателя на бензине. Снабжен фильтром для очистки топливной смеси. |
 | Электромагнитный бензиновый клапан в карбюраторных автомобилях отсекает подачу бензина при работе двигателя на газу. В инжекторных автомобилях его функции выполняет эмулятор форсунок. |
 | Переключатель видов топлива — устанавливается в салоне автомобиля. Встречаются переключатели, на которых с помощью светодиодов показывается уровень газа в баллоне. |
 | Мультиклапан монтируется на горловину баллона. Включает в себя заправочный и расходный клапана, указатель уровня газа и заборную трубку. Специальный скоростной клапан перекрывает утечку газа при аварийном повреждении газовой магистрали. |
 | Венткоробка крепится на горловину баллона. Внутри нее помещается мультиклапан. В случае утечки газа из баллона венткоробка отводит его пары из багажного отделения наружу. |
 | Емкость для сжиженного нефтяного газа. Встречаются баллоны цилиндрические и торроидальные (для ниши под ‘запаску’). По правилам техники безопасности заполняются не более, чем на 80% от полного объема. |
Как работает и схема ГБО
Схема ГБО 3 поколения: 1 — баллон 2 — мультиклапан 3 — газовая магистраль высокого давления 4 — выносное заправочное устройство 5 — газовый клапан 6 — редуктор-испаритель 7 — дозатор 8 — смеситель воздуха и газа 9 — бензиновый клапан 10 — переключатель видов топлива 
Сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан) под давлением поступает из баллона (1) в газовую магистраль высокого давления (3). Расход газа из баллона происходит посредством мультиклапана (2), через который также осуществляется заправка с помощью выносного заправочного устройства (4). По магистрали газ в жидкой фазе попадает в газовый клапан-фильтр (5), который очищает газ от взвесей и смолистых отложений и перекрывает подачу газа при выключении зажигания или при переходе на бензин.
Далее очищенный газ по трубопроводу поступает в редуктор-испаритель (6), где давление газа понижается с шестнадцати атмосфер до одной. Интенсивно испаряясь, газ охлаждает редуктор, поэтому последний присоединяется к системе водяного охлаждения двигателя. Циркуляция тосола позволяет избежать обмерзания редуктора и его мембран. Под действием разряжения, создаваемого во впускном коллекторе работающего двигателя, газ из редуктора по шлангу низкого давления через дозатор (7) поступает в смеситель (8), установленный между воздушным фильтром и дроссельными заслонками карбюратора. Иногда вместо установки смесителя производится непосредственная врезка газовых штуцеров в карбюратор.
Управление режимами работы осуществляется с помощью переключателя видов топлива (10), установленного на панели приборов. При выборе позиции ‘ГАЗ’ переключатель открывает электромагнитный газовый клапан (5) и отключает электромагнитный бензиновый клапан (9). И, наоборот, при переходе с газа на бензин, переключатель закрывает газовый клапан и открывает бензиновый. С помощью светодиодов переключатель позволяет контролировать, какое топливо используется в данный момент.
Установка ГБО третьего поколения на инжекторные автомобили отличается тем, что вместо бензоклапана для отсечения подачи бензина используется эмулятор форсунок. Когда подается газ, этот эмулятор имитирует работу бензиновых форсунок, чтобы штатный компьютер не перешел в аварийный режим. По этой же причине нужно устанавливать эмулятор лямбда-зонда.
ГБО четвертого поколения отличаются тем, что газ подается непосредственно во впускной коллектор через специальные газовые форсунки. Они управляются собственным электронным блоком управления, который синхронизирует свою работу со штатным контроллером и одновременно выполняет функции эмулятора.
Особенности установки и работы с ГБО
Перед установкой ГБО, у вас должна быть абсолютно исправна система зажигания — свечи, высоковольтные провода, наконечники свечей, катушки зажигания. После установки ГБО должна быть проведена регулировка редуктора и подачи газа по специальным приборам.
Если у вас инжекторный автомобиль, то обязательно должна быть произведена коррекция угла опережения зажигания. Следует знать, что для бензина и газа разные кривые угла опережения зажигания, и просто поднятие его не даст необходимого эффекта. Для этого необходимо в контроллер управления системой зажигания устанавливать программу, в которой все это учтено, ну а самым правильным вариантом будет установка двухрежимной программы ‘газ-бензин’, автоматически переключающейся в зависимости от того, на чем работает двигатель.
При постоянной работе на газе закоксовываются топливные форсунки, в результате работа на бензине становится отвратительной. Так что необходимо периодически производить промывку форсунок инжектора.
Принцип работы
Необходимо отметить, питание газовой смесью, исполнение всей газобаллонной системы предыдущих поколений значительно проще, чем конструкция бензиновой системы подачи топливной смеси.
Перевод транспортного средства для работы на газобаллонном оборудовании, его соответствующее переустройство выглядит таким образом. Предварительно в багажном, грузовом отделении, под днищем машины, на раме монтируют специальную емкость, предназначенную для заполнения газом. В двигательном отсеке (подкапотное пространство) устанавливают редуктор-испаритель, дополнительные устройства, функции которых связаны с подачей в мотор газовой смеси, и механизмы регулировки топлива.
Баллоны заправляются жидкой смесью пропана-бутана. Если давление соответствует атмосферному, топливо имеет газообразное состояние. Если давление выше атмосферного, газ преобразуется в жидкое топливо, которое при бытовых температурах может испаряться. Поэтому под сжиженный газ используются только герметичные емкости. Давление в них может составлять 2-16 атмосфер.
Газовые пары формируют давление, благодаря которому они подаются в газовый трубопровод повышенного давления. Заправка газового баллона и подача из него топлива в магистраль производится через мультиклапан. Для выполнения заправки дополнительно применяется специальное выносное приспособление.
Сжиженная газовая смесь направляется по трубопроводу и проходит через газовый клапан с фильтровальным элементом. Такая дополнительная фильтрация позволяет эффективнее очищать топливо от смолистых соединений, прочих примесей. Это устройство также предназначено для блокировки подачи газовой смеси при отключении зажигания, переключении рабочего режима двигателя на автомобильный бензин.
После фильтрации топливная смесь направляется в редуктор. Здесь давление газовой смеси падает до показателя, составляющего примерно 1 атмосферу. Снижение давления способствует испарению жидкой газовой смеси. При прохождении данного процесса редуктор активно охлаждается. Именно по данной причине его соединяют с системой охлаждения автомобильного двигателя. Подогретая охлаждающая жидкость в результате циркуляции по системе не дает редуктору обмерзать. В холодный период года рекомендуется производить запуск автомобильным бензином, а уже после предварительного прогрева двигателя стоит переводить его рабочий режим на газобаллонное оборудование. Данное требование предполагает выход мотора на рабочий температурный режим, а также подогрев охлаждающей жидкости до необходимой температуры.
После редуктора уже парообразный газ направляется в цилиндры мотора. В ГБ системе отсутствует деталь, схожая функционально с бензонасосом. Газовая смесь содержится в баллоне под определенным давлением, и поступает в редуктор автономно, дополнительная подкачка для этого не требуется. Благодаря этому система ГБО по конструкции значительно проще. А способность газа преобразовываться из жидкости в пар при изменении показателей температуры, давления еще больше сокращает количество элементов конструкции ГБО установок.
Специальный переключатель, установленный в автомобильном салоне, позволяет переключаться с бензина на газ и обратно. После выключения зажигания переключатель занимает нейтральное положение. Газобаллонное оборудование может быть наделено дополнительно функцией отключения подачи газовой смеси, если в автомобильном двигателе отсутствует искра.
Зачем тогда в России кто-то ставит 5ое поколение?
Если вопрос про установщиков, то надо признать, что почти все они если и ставят, то в рамках экспериментов. замеряют сколько реально на практике живут насосы. Ну и по большому счету — есть спрос, есть и предложение. Установщика ведь не должно волновать что будет с этим вашим оборудованием после 100тысяч гарантийного пробега? Сдохнет и ладно, мы предупреждали, то что вся эта затея и у вас вышла в 0, или принесла такую экономию, что и смысла лезть особо не было — ну это ваши проблемы. Вот кстати мнение нашего главного мастера об этом самом 5ом поколении(на начало 2021 года оно не изменилось):
Ну а зачем сами автовладельцы в это влезают сказать трудно. осознание того, что ты на газу гоняешь на всех своих лошадках? При том, что почувствовать это практически нельзя? Ну допустим. А скорее всего это просто те, кто не задумывался про окупаемость и не читал вот эту статью, например. Тема нетривиальная, сходу можно и не въехать, а так «цифра» поколения больше, значит оно вроде как новее и лучше. так обычно люди и думают.
Преимущества «OMVL» перед системами других брендов
Редукторы «OMVL»
Редуктора «OMVL» отличаются стабильностью во всех режимах работы двигателя: при малых, средних и максимальных нагрузках. Все редукторы «OMVL» оснащены запатентованной системой управления давлением разряжения, что позволяет добиться устойчивой работы даже в самых агрессивных погодных условиях. Продолжают превосходно работать даже при температуре ниже −25°C, в отличие от редукторов других производителей.
Доступность и ремонтопригодность также являются неоспоримыми преимуществами редукторов «OMVL» перед другими брендами. Каждый этап производства жестко контролируется на соответствие всем действующим стандартам. Каждый редуктор «OMVL» проходит проверку инертным газом, что исключает малейшие утечки газа при эксплуатации на транспортном средстве.
Нельзя не отметить, что все редукторы «OMVL» производятся исключительно в Италии.
Инжекторы «OMVL»
Особенной популярностью среди многих производителей электроники газобаллонного оборудования пользуются именно скоростные инжектора «OMVL», которые обеспечивают точное дозирование газа на протяжении длительного периода эксплуатации. Только инжектора «OMVL» могут отвечать требованиям даже самых изысканных потребителей при этом имея низкую стоимость. Минимальное стабильное время впрыска, которое обеспечивают инжектора «OMVL» GEMINI — 1,7 мс, «OMVL» FAST LIGHT — 2,5мс. Такой показатель имеют далеко не все производители ГБО премиум — класса. Инжектора «OMVL» имеют уникальную конфигурацию, позволяющую производить монтаж в различных положениях.
Во всем мире ценится высокое качество и относительно низкая стоимость запасных частей инжекторов «OMVL». Ремонтопригодность также является преимуществом данных инжекторов: в случае выхода из строя рампы форсунок нет необходимости менять ее целиком, достаточно сменить только неисправную деталь. Рампы большинства других производителей вы сможете поменять лишь целиком, что увеличит стоимость обслуживания газобаллонного оборудования.
Электронный блок управления «OMVL»
ЭБУ «OMVL» идеально работает на современных автомобилях благодаря огромному количеству различных стратегий и адаптаций, включая адаптацию, основанную на системе бортовой диагностики автомобиля OBD. Качество и надежность подтверждено гарантийными обязательствами — три года, без ограничений по пробегу, редко какой производитель может себе это позволить.
Все настройки производятся в автоматическом режиме, приводя к минимуму вмешательства в настройку со стороны мастера
по установке ГБО.
