Как переделать дизель на газ

Газовый двигатель Ricardo с завода

Для многих клиентов не секрет, что российские и большинство мировых двигательных заводов не выпускают газовые двигатели для генераторов. ЯМЗ и КАМАЗ выпустили газовые модели, но они разработаны для грузовиков и не очень подходят для задач выработки электроэнергии. Как же получается, что российские производители ГПУ предлагают генераторы на двигателях ЯМЗ, КАМАЗ, ТМЗ и многих других известных и не очень брендов, никогда не выпускавших газовых двигателей для генераторов?

Все очень просто. Существуют две основных технологии переделки дизельных двигателей для работы на газе для установки на ГПУ. Обе из них предполагают снятие дизельной топливной аппаратуры и рассверливание "головы" двигателя таким образом, чтобы можно было установить свечи. В первом случае, дабы добиться нужных показаний компрессии, которые требуются для работы на газе, расстачиваются цилиндры. Во втором между головой и корпусом двигателя ставится прокладка. Если все рассчитано правильно, если не образовалось трещин и микротрещин при подготовке колодцев для свеч, если прокладка не протекает и стенка цилиндра не стала слишком тонкой, бывший дизельный генератор начинает работать на газе.

Плюсы этой идеи. Можно взять относительно дешевый двигатель и используя одну из двух технологий за относительно короткий срок получить двигатель, работающий на газе.

А какие же минусы? Давайте сравним эти две технологии и технологии, которые используют известные производители газовых двигателей, скажем немецкий Man или японская Kubota. Обе этих компании производят как газовые, так и дизельные двигатели. Так в чем же разница между ними? За основу газового двигателя берется дизельная модель (дизельные двигатели делаются в значительно бОльшем количестве, чем газовые). Помимо литья "головы" двигателя со штатными местами под свечи в заводских условиях (что исключает появление трещин и микротрещин, появление которых вполне возможно при рассверливании головы дизельного двигателя), материал у данной части двигателя делается из другого металла. Температурные режимы горения газа и дизельного топлива сильно отличаются, так что это важный момент для надежной и долговременной работы газопоршневой установки.

В первой технологии по переделке, цилиндры обычно расстачиваются равномерно снимая металл с рабочей поверхности цилиндра. В случае газового двигателя с завода цилиндр после литья уже позволяет не только добиться нужной компрессии, но и имеет нужную форму для эффективного и полного сгорания газовой смеси. А это положительно сказывается на расходе газа у такого генератора при работе. Если учесть, что часто такие генераторы работают в постоянном режиме, то даже на несколько процентов меньший расход топлива позволяет экономить большие суммы и ускоряет окупаемость ГПУ, порой весьма существенно. Это не говоря о том, что растачивая цилиндры толщина их стенок становится заведомо меньше заводской, что значительно повышает риски прогорания цилиндров. А это, в свою очередь, может привести к неработоспособности станции с большим объемом восстановительных работ.

Вторая технология так же обладает существенными минусами по сравнению с газовыми двигателями собранными на заводе. Самое слабое её место это прокладка. Она должна быть и достаточно мягкой, чтобы заполнить все полости между головой и корпусом двигателя, но при этом обладать значительными огнеупорными свойствами, так как температура двигателя при работе на газе значительно выше, чем при работе на дизельном топливе. Чаще всего, при использовании такой технологии, через некоторое время работы такая прокладка начинает течь. Падает компрессия и помимо того, что расход масла взлетает до невообразимых высот, мощность двигателя, а значит, в конечном итоге, и мощность выдаваемая генератором, значительно падает. В одном случае у одного клиента нашего дилера ГПУ на 200 кВт изготовленная по такой технологии через полгода работы смогла выдавать максимум 100 кВт.

Другие два случая. Два крупнейших наших дилера поставили синхронизированные группы по 2 ГПУ на двигателях ЯМЗ разных производителей своим клиентам. В первом случае в Ульяновске, во втором в Санкт-Петербурге. Итог: после нескольких месяцев попыток ввеcти их в эксплуатацию оба клиента возвращают эти станции производителям (один по суду, другому удалось договориться без разбирательств) и заказывают вместо них более дорогие, но значительно более современные и надежные ГПУ Gazvolt. По оценке дилеров имеющих богатый опыт реализации ГПУ с российскими двигателями доля проблемных станций на самых популярных для переделки под газ двигателях ЯМЗ достигает 70-80%.

Подведем итоги. У переделки дизелей под газ есть главное преимущество относительно газового двигателя с завода — это скорость переделки. Чтобы привезти газовый двигатель для генератора с завода может потребоваться около 50 рабочих дней, тогда как переделка дизеля для работы на газе обычно занимает не больше 30. Минусы же — нестабильное качество, бОльший расход газа, более длительная окупаемость, меньшая надежность и более дорогой ремонт.

Именно поэтому имея опыт переделки двигателей и сравнивая их с заводскими газовыми мы отказались от незаводского вмешательства и теперь используем только заводские газовые двигатели для наших генераторов. Выше надежность, ниже расход, больше пользы для клиентов.

Хочу купить. Перезвоните!

Бесплатно по России:
8 (800) 333-71-79
info@gazvolt.ru

© 1992 — 2019 «Газвольт». Газовые генераторы. Сделано в Санкт-Петербурге
Мы в Google+

Постоянный рост цен на дизельное топливо заставляет многих автовладельцев задумываться над вопросом о возможности установки ГБО на дизельный двигатель своих автомобилей. Чисто технически это сделать вполне реально, но решение этой задачи наталкивается на два серьёзных сомнения:

1. Будет ли это целесообразно с точки зрения экономии?
2. Потребует ли это переоборудование внесения необратимых изменений в конструкцию мотора, насколько оно уменьшит его ресурс и снизит общие технические характеристики автомобиля?

Получив ответы на эти вопросы, владельцы авто смогут определиться, стоит ли им переделывать двигатель своего автомобиля с дизеля на газ или лучше и выгоднее оставить всё как есть.

Варианты установки ГБО на дизель

Воспламенение топлива, в дизельном двигателе, происходит в камере сгорания за счёт впрыска его под давлением в сжатый воздух.

Поэтому в настоящее время используется два технических решения, позволяющие поставить обычное газовое оборудование на любой дизельный двигатель. Разница между ними принципиальная:

Полная переделка мотора под систему электрического/искрового зажигания (доработка ЦПГ, ГРМ, ГБЦ, изменение степени сжатия из-за возможной детонации), где газ будет воспламеняться от бензиновых свечей. Технические изменения будут безвозвратными и полностью исключат возможность использования Д/Т. Это очень дорогое изменение, которое потребует не только привлечения высокооплачиваемых профессионалов, но и проведения сложных инженерных расчётов. На частном транспорте такое делается крайне редко.
Наиболее удачные примеры – только заводского производства газовых моторов (КамАЗ, Скания, ЯМЗ, Ивеко), которые работают только на метане.

Также существуют заводские модели газодизелей на метане. Например VOLVO (Вольво) FH/FM и КамАЗ 5490 NEO с силовой установкой Mercedes-Benz. Но такие машины пока не получили широкого применения.

Принцип работы газодизельного двигателя

Переход на газовое топливо осуществляется при помощи переключателя из салона авто после прогрева мотора, либо автоматически. Управляется процесс подачи газа электронным блоком управления ГБО установки.

Газ на дизельный двигатель подаётся дозированно с помощью форсунок во впускной коллектор. Откуда смешиваясь с воздухом, на такте впуска, он поступает в цилиндры через впускные клапаны. Затем в сжатую поршнем газовоздушную смесь (такт сжатия) распыляется дизельное топливо, где из-за давления и температуры происходит взрыв. Д/т здесь выступает как запал, так как температура возгорания газа выше солярки и сам он не может воспламениться.

Виды топлива, которые может потреблять дизель на газу

Переделать мотор на систему двойного топлива можно только под конкретный вид газа. Либо это будет метан, либо – пропан-бутановая смесь.

Сделать дизель на метане дороже, но он будет работать с лучшим экономическим эффектом, чем вариант с пропаном. К тому же метан дешевле. При подаче пропана на дизель вклад в общий расход горючего не будет превышать 30-50%. А вот долю потребления метановой компоненты можно увеличить до 80%. Всё зависит от режима работы ДВС, где учитываются:

• скорость автомобиля;
• время года (лето, зима);
• нагрузка на ТС;
• рельеф местности (горы, равнина);
• давление и температура газа;
• с турбонаддувом дизель или нет.
  

Преимущества и недостатки перевода дизеля на газ

Главным достоинством установки ГБО для метана, или пропан-бутановой смеси на дизельный двигатель является снижение расходов на топливо от 10-50%. Кроме того:

• происходит увеличение КПД, ресурса мотора. При этом мощность и крутящий момент остаются прежними, либо возрастают, в отдельных случаях, на 5-25%;
• повышается срок службы штатной топливной системы в 1,5-2 раза (большой плюс для систем Common Rail);
  снижаются вредные выбросы выхлопа (дымность);
• двигатель на газу работает мягче, снижается его шумность;
• понижение нагара, отложений в цилиндрах, камерах сгорания, сажевых фильтрах;
• сокращаются расходы на замену моторного масла;
• увеличивается пробег ТС при двухтопливном режиме движения;
  не требуются переделки ДВС.

Из серьёзных недостатков:

• высокая стоимость переоборудования;
• увеличение времени и затрат на обслуживание, настройку, ремонт системы;
• поиск мест крепления баллонов, сокращение полезного объёма из-за них;
• повышение веса транспортного средства.

При ненадлежащем соблюдении технологии переоборудования, (например, неправильная установка или отсутствие датчика температуры на выпускном коллекторе) может ощутимо возрасти износ силовой установки. Так как в камере сгорания и выпускной системе при взрыве газовоздушной смеси и дизтоплива начинает образовываться высокая температура.

Дизельные транспортные средства, которые можно переоборудовать под газодизель

Любой двигатель на дизтопливе можно переделать под использование газа в качестве дополнительной составляющей. Не имеет значение, какой тип топливной системы применяется базово, механический топливный насос высокого давления (ТНВД), насос-форсунки или рампа/рейка «Коммон рейл». Также с бортовой сетью 12/24 V. С турбиной или атмосферный.

При этом расходы на модернизацию легкового автомобиля будут значительно меньше затрат на переделку мотора грузового автомобиля, из-за количества устанавливаемых баллонов, крепежа и мультиклапанов к ним или вентилей в случае с метаном. Также для двигателей с большим объёмом применяют 2 газовых редуктора.

Разной у них будет и окупаемость. Чем выше расход солярки, тем ощутимее экономия от использования газа. Для легковых машин с небольшим ежедневным пробегом окупаемость затрат на установку ГБО растягивается на долгие годы. В этом смысле больше выигрывает коммерческий автотранспорт, совершающий длительные регулярные рейсы. Период окупаемости таких машин 3-12 месяцев.

Также ответ на вопрос о том, выгодно ли переводить на альтернативный вид топлива или лучше и экономичнее оставить «чистый» дизель, зависит от характера эксплуатации автотранспорта.

Газовое оборудование на дизельный двигатель установленное на заводе

Заводская установка метанового оборудования – наиболее надёжный вариант, поскольку учитывает характеристики мотора. Но есть и ряд недостатков:

1. ограниченный круг моделей, у которых такая опция предусмотрена;
2. высокая цена заводской модификации.

Крупные автопроизводители создают подобную продукцию, полностью учитывая принципы работы современного дизельного двигателя на газу:

• монтируется надёжная система электронного управления, как правило, применяются премиальные производители;
• сеть датчиков (коленвала, синхронизации, детонации, температуры газового редуктора и выхлопа, давления газа, педали акселератора).

Заводской газодизель обеспечивает наиболее высокую экономию горючего при полном сохранении технических параметров ТС.

Отличие комплектаций ГБО для дизельного и бензинового моторов

В целом, основное отличие установки ГБО на дизельный мотор от бензинового мотора – применение специального блока электронного управления (ЭБУ для дизтоплива) и размещение температурных датчиков на выпускном коллекторе, для контроля и исключения перегрева деталей мотора.

Кроме того на ТС где используется ТНВД механического типа, устанавливается электромеханический актуатор, который ограничивает подачу дизельного топлива. В современных системах эта функция реализовывается эмуляцией сигналов электронной педали газа.

Установка ГБО на дизель в автосервисе

Не все компании, специализирующиеся на установке автомобильного газобаллонного оборудования, берутся за подобные заказы. Соглашаются лишь те, у кого имеются определённые знания, опыт в данном направлении и технические возможности на переоборудование. А если вопрос касается тяжёлой техники, грамотных специалистов ещё меньше.

О том как правильно выбрать установщика мы рассказали тут.

Но независимо нужно ли ставить ГБО на дизельные грузовики, легковой транспорт или сельхоз технику (тракторы и прочее), при должном подходе экономический эффект будет очевиден.

Можно ли дизель перевести на газ своими руками?

Поставить самому все дополнительные устройства на дизельный силовой агрегат невозможно без наличия серьёзной инструментальной базы в личном подсобном хозяйстве, или гараже. Наиболее трудоёмкими операциями являются:

• Подключение газового оборудования.
• Адаптация/синхронизация штатной топливной системы.
• Установка контрольно-измерительной аппаратуры и электроники.

К тому же потребуется специальное программное обеспечение для настройки и регулировки системы. Но при наличии большого желания, переоборудование возможно.

Важно не забывать об обязательной регистрации дополнительной топливной установки, что является не быстрой процедурой. Где также потребуются соответствующие документы от СТО.

Стоимость переоборудования для грузовых и легковых автомобилей

Средние цены на полный комплект оборудования с учётом стоимости топливных баллонов для легковых машин начинается от 50 тысяч рублей, а для грузовых и пассажирских ТС – ГБО может стоить от 100 до 500 тыс. руб.! (подбирается всё индивидуально). Монтаж оборудования в специализированной компании стоит от 15-30 тыс. руб. В конечную цену нужно также включить расходы на легализацию сделанных изменений.

Как понятно из названия, речь – о системах питания газом двигателей, работающих на дизельном топливе.
Действительно, переоборудовать для работы на газовом топливе, неважно, метане или пропане, можно не только бензиновый, но и дизельный двигатель как грузового, так и легкового автомобиля.

Цены на установку газа на дизель*

Марка газовой системы	Тип двигателя			Типы бензинового впрыска, совместимые с данной системой впрыска газа
4-цил	6-цил	8-цил
STAG Diesel LPG	Контроллер STAG Diesel – это альтернативный метод питания дизельных двигателей от 2 до 16 цилиндров. Позволяет замещать дизель как пропаном, так и метаном

* Цены примерные, обновлены 11.02.2019. В связи с нестабильным курсом евро уточняйте точные цены у менеджеров.

** — для автомобилей свыше 3.5 тонн коэффициент 1.5

Предложение по газодизелю для корпоративных клиентов

Наши примеры установки ГБО на дизель

Установка газового оборудования (метан) на дизельные автомобили.

Переоборудование дизеля на метан (свап двигателя)

Конвертация грузовиков и тягачей на газ

Программы поддержки ИП и юрлиц от Газмпром ГМТ и Элитгаз

Видео

Видеообзор переоборудованного на газодизель Mitsubishi L200/Triton
)

Теория газодизеля

На сегодняшний день существует два принципиальных способа установки газового оборудования (ГБО) на дизель.

Первый – полное переоборудование на стопроцентное питание газом, для чего двигатель подвергается основательной модернизации. Так как октановое число метана, к примеру, достигает 120, то штатная степень сжатия дизельного двигателя для него слишком высока, и чтобы избежать детонации и, как следствие, быстрого разрушения агрегата, ее необходимо снизить до 12:1-14:1. Кроме того, температура самовоспламенения газа составляет около 700 °С против 320-380°С у дизтоплива, потому воспламеняться от сжатия он не может и для его поджига цилиндры необходимо оснастить системой искрового зажигания, как на бензиновых моторах: Пример – газомоторная техника компании “РариТЭК” из Набережных Челнов на базе моделей КамАЗ.
Разумеется, обратной переделке под дизтопливо такой агрегат не подлежит.

Но есть и более простой и дешевый вариант установки ГБО на дизель, основанный на комбинированном режиме питания, собственно газодизель. Коротко о самом принципе работы на двойном топливе Dual Fuel, использовавшемся в свое время еще создателем дизельных двигателей Рудольфом Дизелем: основным здесь по-прежнему является дизельное, однако часть его замещается газом – метаном или пропаном. Дизельное топливо при этом выполняет функцию поджига топливовоздушной смеси – ведь для воспламенения газа, напомним, необходим искровой или запальный разряд. Степень же замещения основного топлива дополнительным зависит от нагрузки на двигатель и, собственно, самой топливной аппаратуры – оригинальной дизельной и устанавливаемой газовой. В настоящее время системы ведущих мировых производителей позволяют замещать до 50% дизтоплива в случае с метаном и до 30% – в случае с пропаном.

В остальном газодизельные системы мало отличаются от ГБО 4 поколения для бензиновых моторов. Отсюда и их основные преимущества.

Преимущества газодизельных систем

1) Простота монтажа: комплекты оборудования универсальны, подходят для всех типов дизельных двигателей с электрооборудованием как 12V, так и 24V, включая самые современные, и не требуют разборки и модификации силового агрегата, а переход на исходный дизельный режим возможен в любой момент времени простым нажатием на кнопку переключателя в кабине водителя.

2) Увеличение КПД и ресурса. Добавка дозы газа повышает мощность и крутящий момент двигателя – с турбонаддувом рост показателей может достигать 30%. При этом двигатель работает заметно тише и эластичнее, а благодаря снижению нагрузки на систему подачи дизельного топлива увеличивается срок службы ее элементов, особенно в случае с непосредственным впрыском Common Rail, работающим с переменным высоким давлением в зависимости как раз от нагрузки.

3) Экономика и экология. Замещение части дизтоплива газом позволяет до 20% снизить стоимость эксплуатации автомобиля по отношению к стоимости эксплуатации его только на дизельном топливе. А изменение состава и существенное снижение объема отработавших газов улучшает экологические показатели двигателей, уменьшает токсичность и дымность выхлопа и содержание в нем твердых частиц (сажи) настолько, что позволяет отказаться от использования раствора мочевины на агрегатах, отвечающих нормам Евро-4 и Евро-5.

Выводы

Таким образом, модификация дизельного двигателя в газодизель позволяет одновременно решить следующие задачи:
1. снизить расходы на 10-30%;
2. увеличить мощность и крутящий момент на 20-30%;
3. увеличить срок службы элементов системы подачи топлива (прежде всего систем Common Rail) и ресурс двигателя в целом;
4. снизить содержание СО, СН и твердых частиц в выхлопе.

И если для легковых дизелей с их небольшим аппетитом и относительно умеренными суточными и годовыми пробегами тема газодизеля – это скорее чисто академический интерес, то для интенсивно эксплуатирующихся грузовых автомобилей и магистральных тягачей, ежедневно покрывающих внушительные расстояния, установка газодизельного ГБО более чем оправдана с любой точки зрения. И с ростом цен на дизтопливо будет лишь прибавлять в актуальности.