Газобаллонное оборудование автомобиля

Газобаллонное оборудование автомобиля

Для работы на газообразных топливах транспортные средства оснащаются газобаллонным оборудованием (ГБО).

Газобаллонное оборудование (газовое оборудование) автомобиля — дополнительное оборудование, позволяющее хранить и подавать в двигатель внутреннего сгорания (ДВС) газообразное топливо.

В зависимости от вида применяемых газообразных топлив и типа двигателей автомобили производятся или переоборудуются в газобаллонные автомобили: однотопливные, двухтопливные с независимым питанием двигателя одним из топлив и двухтопливные с одновременной подачей двух топлив (газодизели).

К газообразным автомобильным топливам относятся:

В зависимости от применяемого газового топлива принципиальные схемы систем питания имеют свои специфические особенности и одновременно общие элементы. Для классификации систем ГБО используют термин «поколения». Хотя, на данный момент, официально утверждённой международной классификации автомобильного ГБО не существует, в профессиональных кругах сложилась определённая градация.

Содержание

История [ править | править код ]

• 1823 г. — англичанин Самуэль Браун построил газовый двигатель внутреннего сгорания на светильном газе.
• 1842 г. — Дрейк (Англия) запатентовал (патент № 562) газовый двигатель с калильным зажиганием.
• 1860 г. — выдан патент Жану Этьену Ленуару, наладившему затем выпуск ДВС на светильном газе.
• 1928 г. — прошла испытания газогенераторная установка конструкции профессора В. С. Наумова на шасси Фиат-15-тер.
• 1935 г. — испытательный пробег газогенераторных автомобилей ЗИС-5 и ГАЗ-АА, оснащённых газовыми двигателями и газогенераторами, по маршруту Москва — Ленинград — Москва. В качестве топлива использовался газ, полученный в газогенераторах из древесных чурок, угольных брикетов, торфа.

Поколения [ править | править код ]

Различается карбюраторное и инжекторное оборудование. Имеет нумерацию поколений: первое, второе, третье, четвёртое, пятое и шестое. Используемый газ: пропан-бутан (сжиженный газ), метан (сжатый).

Конструкционно газобаллонное оборудование состоит из:

1. Заправочное устройство
2. Блок высокого давления
3. Дозатор газа
4. Смеситель газа
5. Электромагнитный бензиновый клапан
6. Блок управления электромагнитными клапанами
7. Переключатель вида топлива высокого давления
8. Трубопроводы и шланги
9. Баллон газовый с арматурой

Принцип работы первого поколения основан на регулировании давления газа, поступающего из редуктора-испарителя, и последующей дозировке количества подаваемого газа механически. Эти системы устанавливали на два типа двигателей: карбюраторные, моновпрысковые. В первом поколении ГБО используются как вакуумные, так и электронные газовые редукторы (без лямбда-зонда). Это — традиционные устройства со смесителем газа.

В комплект газобаллонного оборудования первого поколения входили как вакуумные, так и электрические редукторы с электронным управлением.

Второе поколение ГБО

Системы второго поколения имеет в своём составе электрический редуктор и электронное дозирующее устройство, которое опирается на сигналы датчика содержания кислорода (лямбда-зонд) в выпускном коллекторе двигателя, датчика положения дроссельной заслонки (TPS — Throttle Position Sensor) и датчика частоты вращения коленвала (RPM). Газовый электронный блок управления (лямбда-контроллер) получает сигналы от указанных выше датчиков и поддерживает необходимый (стехиометрический) состав газовоздушной смеси как на установившихся, так и на переходных режимах работы двигателя.

Третье поколение ГБО

В системах газобаллонного оборудования третьего поколения электронный блок вместе с дозатором распределителем обеспечивает распределённый синхронный впрыск газа во впускной коллектор с помощью механических форсунок. Электронный блок опирается на сигналы датчика положения дроссельной заслонки (TPS), датчика содержания кислорода в выпускном коллекторе двигателя (лямбда-зонд), датчик частоты вращения коленвала (RPM), датчика абсолютного давления (MAP) и регулирует режим подачи газа.

Индивидуальная подача газа в каждый конкретный цилиндр осуществляется дозирующим устройством — газовым инжектором. Механические форсунки открываются за счёт избыточного давления в магистрали подачи газа. Электронный блок ГБО третьего поколения создаёт собственные топливные карты и из-за особенностей конструкции шагового дозатора недостаточно оперативно корректирует состав газовоздушной смеси.

Четвёртое поколение ГБО

Данная система, с помощью электромагнитных форсунок, обеспечивает распределённый последовательный или параллельный впрыска газа. Принцип действия этой системы отличается от предыдущих поколений более точной дозировкой топлива, т.к. подача топлива осуществляется рядом с бензиновой форсункой.

Работа электромагнитных газовых форсунок корректируется при помощи газового блока управления (аналог штатного автомобильного электронного блока управления (ЭБУ) мотором). Газовый блок управления считывает сигналы (сгенерированные бензиновым ЭБУ) идущие на бензиновые форсунки и на их основе производит расчёт сигналов для управления газовыми форсунками. В расчёте порции газа используются данные с датчиков: температура газа, давление газа, температура редуктора, разрежение в коллекторе. Управление впрыском газа фактически осуществляется на основе сигналов штатного ЭБУ. Блокировка подачи бензина осуществляется газовым блоком путём разрыва сигнала на бензиновой форсунке и эмуляции работы бензиновой форсунки, для предотвращения образовании ошибки «Обрыв форсунки».

На сегодняшний день ГБО IV поколения является наиболее распространённым и используемым типом газобаллонного оборудования.

Поколение ГБО IV+

Например, у BRC это оборудование называется Direct Injection. Это оборудование разработано специально для двигателей с непосредственным впрыском топлива. В виду конструктивной особенности двигателя бензин на холостых оборотах подаётся маленькой порцией непосредственно к свече зажигания. Подавать газ на холостых оборотах нецелесообразно. Газовый блок отличается от четвёртого поколения принципом работы. Теперь он управляет и бензиновыми, и газовыми форсунками одновременно. Для защиты бензиновых форсунок подача топлива через них не прекращается, а ограничивается. В итоге — соотношение до 20% бензина и 80% газа.

Пятое поколение ГБО

Отличительной особенностью пятого поколения автомобильного газобаллонного оборудования является то, что газ подаётся в цилиндры двигателя в жидком состоянии. Для этого система дополнительно оснащается газовым насосом, который заставляет циркулировать жидкий газ из баллона через систему топливных магистралей в рампу газовых форсунок и таким образом создаёт необходимое постоянное давление перед форсунками. Через клапан обратного давления газ возвращается в баллон.

Газовые электромагнитные форсунки подают газ в жидком состоянии. В таких системах сложнее всего было преодолеть обмерзание газовых форсунок. Компания Siemens разработала специальные форсунки для впрыскивания жидкой фазы газа во впускной коллектор. В результате отпала необходимость в установке редуктора-испарителя, и мотор теперь можно запускать в любую погоду сразу на газе.

Газовый блок управления использует бензиновые топливные карты, заложенные в штатный ЭБУ, и вносит лишь необходимые поправки для адаптации к газу.

Слабым местом этой системы является газовый насос. Конденсат и плохое качество газа сводят его ресурс на нет, а неоправданно высокая стоимость делает это оборудование экономически невыгодным.

Шестое поколение ГБО

Принципиально другой подход к двигателю с непосредственным впрыском топлива. Как мы видели раньше, у газовой индустрии уже были попытки обуздать двигатели с непосредственным впрыском топлива, это системы 4+. Но было много ограничений, и всё равно во время эксплуатации приходилось использовать бензин. Это решение выглядит более грамотным и законченным. Для тех, кто ездит на двигателе MPI (обычный инжекторый двигатель), это оборудование не подойдёт. Газовое топливо подаётся через насос высокого давления и бензиновые форсунки прямо в камеру сгорания. В обычных инжекторных моторах нет насоса высокого давления. Газ с помощью электрического насоса в баллоне подаётся в блок клапанов и уже из него — через насос высокого давления и бензиновые форсунки в двигатель. Часть оборудования, а именно: ВЗУ, баллон и насос перекочевали из пятого поколения. Новое — это блок клапанов. В блок приходит одновременно 2 топлива: и бензин, и газ, и с помощью системы клапанов подаётся необходимое топливо. Бензин не нужен совсем!

Но не все двигатели можно оснастить таким оборудованием. В список кандидатов не попали моторы с механическим регулятором давления топлива.

И как любая новая технология эта тоже стоит очень недёшево. Цена начинается от 2021 евро.

Внедрение ГБО в России [ править | править код ]

В России государство заинтересовано в переводе автопарка с бензина на газомоторное топливо. Проект социальной программы «Развитие рынка газомоторного топлива» предусматривает систему субсидирования, стимулирующую перевод автомобилей на газ. В первую очередь субсидии будут распространяться на производство и разработку автомобилей на газомоторном топливе, а также на перевод на ГБО таксистов, пассажирских и грузовых перевозчиков. Так, для перевода на газ легкового автомобиля государство оплатит 27 000 рублей, а для грузовиков — до 147 000 рублей. Всего за пять лет на все направления программы будет потрачено 187 миллиардов рублей [1] .

На сегодняшний день газовые машины встречаются на всех дорогах России за исключением Магаданской области, Якутии, а также Чукотки. Автовладельцы газомобилей в принципе довольны своими машинами, но всё же, как правило, оставляют себе возможность ездить на бензине на случай если газа не хватит. Так же стоит заметить, что газ хоть и дешевле бензина, но расходуется намного больше.

ГБО за рубежом [ править | править код ]

Во многих странах мира так же практикуется газификация автомобилей, но в разных странах по разному. Если для США или Китае газомоторная машина — это редкость, то например в Германии это обычное явление. К сожалению, пока что не создано единого стандарта АГНКС, поэтому машина, которая газифицирована в той же Германии, может иметь проблемы с заправкой в той же России, впрочем и наоборот. Но машина даже с заводской газификацией как правило имеет бензобак и может работать на бензине. Как можно заметить по сайту Global Petrol Prices цены на нефтепродукты на этом сайте можно найти практически по всем странам Земного Шара , когда как цены на автомобильный газ можно найти только по Европейским странам включая Россию , Средней Азии , Сахары и Ближнего Востока .

Вопросы безопасности [ править | править код ]

Бытовой газ, как известно, является крайне взрывоопасным веществом, поэтому применяются всяческие меры безопасности. Прежде всего в случае разгерметизации ТА блокируется клапан самого баллона. Также предусмотрен аварийный выпуск газа. Во второй половине 2000-х в программе «Главная Дорога» на НТВ В. Хаппасало проводил эксперименты с бензобаком, пропановым и метановым баллоном, опрокидывая их в костёр с подъёмного крана. Бензобак взорвался как только упал в костёр, баллон с пропаном, прежде чем взорваться, пролежал в костре несколько минут, баллон с наиболее взрывоопасным метаном вообще так и не воспламенился. В реальных же ДТП, даже если баллон находится под кузовом, его прочность позволяет избежать утечки газа. В то же время газовые машины иногда называют челленджерами, поскольку они периодически взрываются.

Перспективы применения вне автомобилей [ править | править код ]

На сегодняшний день создаются проекты ракет, работающих на газе, но до их реализации в металле, а уж тем более пуска ещё довольно далеко.

Мультиклапан в газобаллонном оборудовании

Не существует газового оборудования без запорной арматуры. Во многих сферах применения газового оборудования запорная арматура выполняет небольшое количество функций (закрыть-открыть и т. д.). Но именно в автомобильном гбо мультклапан стал запорной арматурой, сочетающей в себе более 10 функций. За это он и получил свое название.

История возникновения

На заре становления и развития газобаллонного оборудования для автомобилей о мультиклапанах и речи не было. В те славные времена решались следующие первостепенные задачи:

• дозировка газа;
• нагрев топлива;
• подача газа в двигатель.

По этой причине вопрос о запорной арматуре был отложен. До сих пор сохранились старые баллоны, которыми оснащали грузовые автомобили. Если присмотреться, то можно увидеть, что никакого мультиклапана там нет, а вместо него имеется набор штуцеров и клапанов, вваренных прямо в баллон.

Такая ситуация сохранялась до тех пор, пока не были унифицированы горловины емкостей. Только после этого появилась возможность разработать единый стандарт для запорной арматуры. Это, в свою очередь, привело к созданию мультиклапана.

Устройство изделия и его типы

Мультиклапан – это специальный прибор, устанавливаемый на гбо автомобиля в целях предотвращения утечки газа и создания аварийной ситуации. Это специальный блок, состоящий из 4-х систем:

1. Предохранительная;
2. Запорная;
3. Контрольная;
4. Исполнительная.

Существует 2 класса мультиклапанов, которые отличаются мерами обеспечения безопасности:

• Класс А – это устройства имеющие в своем механизме предохранительный клапан;
• Класс В – данный тип не имеет никаких предохранительных клапанов. Именно по этой причине такие приборы устанавливаются только на баллоны, объем которых не превышает 50 литров.

Назначение мультиклапанов для гбо

Установка такого блока арматуры осуществляется на горловину баллона. Он играет роль запорного устройства, что подразумевает следующие аспекты:

• Предотвращает переполнения баллона – арматура отсекает дальнейшую подачу топлива на заправке после того, как баллон на 80% заполняется жидкой фазой газа. Заполняемость на 100% недопустима, потому как у сжиженного газа весьма высокий коэффициент расширения (объемного), так что излишек жидкого газа в баллоне опасен и крайне нежелателен. Расширение происходит при резком изменении температуры (например, когда зимой автомобиль с улицы заезжает в теплый гараж). В подобных ситуациях возможно расширение газа до предельной черты, что провоцирует аварийный сброс его излишков. Как правило, это происходит при достижении показателя давления в 25 атмосфер. Во избежание этого и необходима установка мультиклапана, который попросту не дает заполнять баллон «под завязку», оставляя «про запас» около 15%.
• Ограничение скорости выхода газа – за это отвечает интегрированный в гбо скоростной клапан. Он контролирует скорость подачи газа в моторный отсек и предотвращает его утечку в случае обрыва магистрального трубопровода.
• Защита от возможного разрушения – данная мера безопасности полностью оправдывает себя в случае пожара в автомобиле, оснащенном газобаллонным оборудованием. При значительном нагреве и превышении допустимого давления в емкости, происходит срочный сброс излишков газа, который выводится за пределы машины посредством блока вентиляции. Отвечает за сброс аварийный (предохранительный) клапан.
• Уровень газа – этот датчик позволяет контролировать количество «голубого топлива».
• Обратный клапан – данное приспособление не позволяет газу выходить из баллона во время отсоединения струбцины на заправке.
• 2 запорных вентиля – они установлены для принудительного (ручного) перекрытия заправочного и магистрального трубопроводов.

Мультиклапан Томасетто класса А R-01

Блок вентиляции

Мультиклапан неразрывно связан с венткоробкой, так как схема устройства подразумевает его размещение в т. н. вентиляционной коробке. Из нее наружу (в атмосферу) выходят специальные шланги.

Газобаллонное оборудование авто оснащено данным блоком с целью предотвращения утечки газа в салон машины, в случае разгерметизации самого мультиклапана.

На данный момент существуют 3 схемы исполнения вентиляционной системы, монтируемой на баллоны цилиндрической формы:

1. Цилиндр – это металлический прибор, приваренный прямо к корпусу емкости. Оснащается стальной крышкой (съемной);
2. Корпус и пластмассовая (прозрачная) крышка – кроме этого, в комплект входят 2 фланца с вентиляционными шлангами;
3. Силиконовый колпак.

Что же касается тороидальных баллонов, то в данном случае возможны схемы с монтажом силиконового или же пластмассового блоков.

Защитный силиконовый чехол для мультиклапана

По той причине, что внутренняя горловина тороидальной емкости имеет стальной колпак, который закрывает все внутреннее пространство баллона, в роли вентиляции выступает отверстие в кузове. Именно через него расходная и заправочная трубки подходят к мультиклапану.

Заключение

Мультиклапан является одним из важнейших элементов всей конструкции газобаллонного оборудования, так что при установке гбо на него стоит обратить особое внимание. Оптимальным вариантом будет монтаж и регулировка мультиклапана класса А.

Как регулировать мультиклапан на гбо

Так ли страшен газ на автомобиле, как его малюют?

Эта статья предназначена в основном для Диагностов, которым приходится брать в работу автомобили, оборудованные ГБО — как минимум, по неисправностям ЭСУД и бензиновой части. Так как уровень «прикручивальщиков» газобаллонного оборудования по стране пугающе низок, и в случаях неудовлетворительной работы двигателя они, как правило, умывают руки и отправляют к Диагностам.
Надеюсь, она поможет избежать печальных последствий при работе с автомобилем после горе-монтажников ГБО.
Хоть и работаем в относительно северной глуши, но есть очень много опыта и практики с различными установками ГБО со всей России. Нередко автовладельцы возвращаются с ГБО после отпусков, поскольку там немного дешевле. Да и в регионе зачастую руководствуются, к сожалению, только ценой при выборе исполнителя для установки ГБО.

Про настройки блока управления ГБО интернет завален и роликами, и статьями.
Но о грамотном подборе комплектующих ГБО, правильности монтажа электронной, подкапотной части, и самой вроде бы, на первый взгляд, простой, но влияющей на безопасность эксплуатации — баллонной части — практически ничего нет.

Рассмотрим очень опасные «сюрпризы», которые может преподнести неквалифицированный монтаж ГБО (LPG — Liquified Petroleum Gas — сжиженный газ (пропан-бутан)), что далеко не редкость!

Основной элемент, прямо влияющий на безопасность эксплуатации ГБО — это мультиклапан, который стоит на горловине баллона.

Существуют три вида:
— Класс «В». Без аварийного клапана сброса давления (фото 2) Запрещён к эксплуатации в России более 6 лет! Но нередко встречается — из-за цены.
— Класс «А». С аварийным клапаном сброса. Разрешён в России. Встречается чаще всех.
— Класс «Евро». Тот же класс А, дополнительно стоит электроклапан. Обязателен для Европы и, возможно, в ближайшее время будет обязателен в России (фото 1).

Клапан сброса давления необходим: в случае пожара баллон не разрывает, а происходит сброс порций газа по мере нагрева, при достижении давления более 27 атм. Но некоторые «умники», чтобы понизить себестоимость, продолжают покупать и устанавливать класс В.

Поплавок и регулировка.

Для понимания — на какой объём увеличивается жидкая фаза пропан/бутана при разнице в температуре и как повышается давление — при 80% и 90% заправки. При полной заправке расширяться некуда вообще! (рис 4)

Некоторые индивидуумы идут ещё дальше — убирают и вторую защиту, поплавок (рис 3).
Зачастую, не имея в наличии нужного типоразмера мультиклапана под определённый размер и тип баллона, и не имея стенда для настройки и проверки мультиклапана, поставив много раз и не угадав с отсечкой заправки баллона на 80% (20% пустоты должно оставаться для расширения жидкой фазы при перепадах температуры!), и наслушавшись от клиента «а почему мало влазит. «, не находят ничего умнее, как откусить или привязать поплавок в нижнем положении. Это, естественно, приводит к полной заправке баллона, что категорически ЗАПРЕЩЕНО и опасно!

В случае, если ещё и мультиклапан класса В (без аварийного клапана сброса давления), то когда автомобиль с полным баллоном:
— оставили на солнце (баллон внутри авто, под действием эффекта парника)
— заправили на морозе (-20-30) и загнали в тёплый бокс (+20)
Неминуемо произойдёт разрыв баллона, утечка и, при случайной искре — взрыв большого количества газа!

Встречаются ещё более «талантливые»: поставив мультиклапан класса А, но привязав поплавок, они с удивлением обнаруживают, что при полной заправке и перепаде температуры происходит сброс газа. И… не находят ничего умнее, как затянуть клапан сброса давления до упора, что опять же, при стечении обстоятельств, приведёт к разрыву баллона.

Специалист с большой долей вероятности визуально может определить какой мультиклапан, А или В, но невозможно догадаться без демонтажа и осмотра мультиклапана, что кому-то взбрело в голову затянуть клапан сброса.

Стенд для проверки. Разработка и исполнение Дмитрия Студеникова.

Есть ещё поле, где проявиться «гениям» (да, их немало и при установках ГБО под капотом, но они менее опасны).
На мультиклапане есть ещё и клапан скорости потока (скоростник). При аварии, в случае обрыва магистрали высокого давления от баллона к редуктору (которая устанавливается, как правило, под днищем), при потоке газа, превышающем рабочее происходит срабатывание клапана и запор потока. Конструктивно — пружина с шариком.
Когда чудо-мастера, не подумав, устанавливают мультиклапан с выходом 6 мм на мощный ДВС и при большом расходе на мощностных режимах клапан срабатывает, то они вместо замены мультиклапана на 8 мм (экономисты, блин), убирают клапан (ещё одну защиту). Естественно, в случае повреждения магистрали сработать будет нечему. Но их это не волнует, для них главное конкурентоспособная цена для привлечения клиента.

Очень много случаев, когда после первого осмотра, разъяснив клиенту все недочёты по монтажу, подбору и, главное, по грубым ошибкам монтажа, влияющих на безопасность, слышишь: «А меня даже не предупредили, про сколько заправлять, про перепады температур и прочее». Хотя он об этом и не должен думать, заправка до 80% при правильном монтаже происходит автоматически. Большинство просят о переделке и исправлении, но находятся и экстремалы/пофигисты, уезжающие со словами «ну как-то же я ездил 3 года».

Многие моменты коллегам-Диагностам, которые не работали с ГБО, незнакомы, поэтому опишу основные косвенные моменты, которые помогут избежать трагедии:

1. Выяснить у автовладельца общую вместимость баллона (сверить по табличке).
2. Выяснить, сколько обычно в него входит, когда и сколько заправил — то есть, насколько баллон заполнен. Если максимально полный объём — лучше не рисковать, особенно при существенной разнице температур на улице и в боксе.
3. Не особо верим тому, что сказал владелец. Сами знаете, некоторые путают следы, как дети-двоечники.
4. Визуально посмотрите на баллон и указатель уровня газа. Если заявлено, что в баллоне треть, половина или более, а уровень на 0, то поплавок явно зафиксирован (испорчен).
5. Если баллон выглядит раздутым или краска местами шелушится, это тоже один из признаков перезаправки и воздействия запредельного давления (фото 7.)

6. Через некоторое время после нахождения в тёплом боксе после мороза, по инею или конденсату на стенках баллона можно визуально определить, насколько баллон заполнен и можно ли оставлять его дальше в работе или на ночь в тёплом боксе (фото 8)

Читая курс «Диагностика, ремонт и обслуживание различных марок ГБО 4-го поколения на сжиженном нефтяном газе (пропан / LPG)» на VI конференции «Технологии авторемонта» от «Легион-Автодата», освещали и эти проблемы, и наивно полагали, что вопросы по «железу» быстренько проскочим и успеем про вроде бы сложное — диагностика, настройки. Зависли на вопросах по «железу».

Надеемся, что данная статья поможет коллегам лучше сориентироваться в возможных «сюрпризах» от прикручивальщиков ГБО и избежать возможных печальных последствий при работе.

Что такое мультиклапан ГБО

Мультиклапаном называют специальное устройство в газобаллонном оборудовании автомобиля, которое обеспечивает безопасность. Это запорная арматура, которая выполняет множество задач, а именно — предотвращает утечку газа и создания аварийных ситуаций. Кроме того, с его помощью из баллона поступает газ в подкапотную часть автомобиля.

Мультиклапан ГБО – это блок, который состоит из предохранительной, запорной, контрольной и исполнительной систем. Устройство является циферблатом, на котором видно остаток топлива, в зависимости от положения поплавка.

Такой блок арматуры устанавливают на горловину баллона. Он выступает как запорное устройство и отвечает за выполнение следующих функций:

— Не позволяет баллону переполнятся – после наполнения баллона на 80% останавливается подача топлива, остальные 20% занимает паровая подушка, которая поддерживает необходимое давление в баллоне. Полное заполнение запрещено, поскольку сжижений газ имеет большой коэффициент расширения, так что избыточный жидкий газ в баллоне крайне опасен и нежелателен.

— Регулирует скорость вышедшего топлива с помощью скоростного клапана. При разрыве магистрального трубопровода может произойти утечка, но клапан регулирует с какой скоростью попадает газ в моторный отсек и предотвращает ее.

— Защищает при возможности разрушения – при значительном повышении температуры и давления излишний газ выбрасывается из автомобиля с помощью системы вентиляции.

— Уровень газа – с помощью этого датчика можно контролировать количество топлива.

— Обратный клапан – при отсоединении струбцины на заправке благодаря данной технологии газ не вытекает за пределы баллона.

Различия по классам. Мультиклапаны ГБО делятся на классы:

Мультиклапан Класс «В»

В состав Мультиклапана входят следующие элементы:

штуцер для присоединения трубки от внешнего заправочного узла;

штуцер для присоединения расходной трубки;

вентиль, перекрывающий расходный канал;

автоматический запорный клапан;

клапан отсечки с поплавком, не позволяющий наполнить баллон более чем на 80%;

магнитная система индикации уровня газа;

скоростной клапан, который вмонтирован в расходный канал мультиклапана и перекрывает расходный канал при достижении максимальной скорости выхода газа из баллона (например, при обрыве расходной трубки магистрали).

Мультиклапан Класс «А»

Следующим шагом развития стали Мультиклапаны класса «А» Помимо вышеперечисленных элементов, добавлен:

пружинный клапан аварийного сброса, срабатывающий, если давление в баллоне превышает допустимое. По итогу повышения давления мультиклапан сбрасывает избыток газа в вентилируемую полость до того момента, пока давления не понизится до необходимого значения.

Мультиклапан Класс «EURO»

Последней модификацией является класс EURO. Дополнениями к уже знакомой конструкции стали:

предохранительная плавкая вставка (противопожарный клапан)

Мультиклапан класса EURO занимает лидирующую позицию, т.к. он обеспечивает безопасную эксплуатацию газового оборудования и удобство при обслужвивании в сервисном центре.

Обзор мультиклапанов от основных производителей

Все известные основные производители ГБО занимаются выпуском различно укомплектованной продукции. Все компании предоставляют гарантию и возможность технического обслуживания. Самыми востребованными являются изделия таких фирм:

1) Tomasetto (Томасетто).

Мультиклапан Томасетто изготовляет итальянская компания. Они отличаются безопасностью, надежностью и простотой в обслуживании.

Компания выпускает клапаны трех видов.

— Tomasetto AT₀₀ состоит из клапана с поплавком для выброса газа, вентилей, чтобы перекрывать заправочный и расходный каналы и штуцеров. Его относят к классу «В».

— Tomasetto AT₀₁ имеет пружинные и скоростные клапаны, относится к классу «А».

— Tomasetto AT₀₂ — современное устройство, которое имеет электроклапан, встроенный в изделие. Отличается наличием пожарного клапана.

Весь ассортимент клапанов от Tomasetto различают согласно вида баллона (тороидальный, цилиндрический), угла установки (0⁰, 30⁰, 90⁰), типа работы (электрический, механический), размера.

В тоже время существуют разные комплектации: с/без контрольной стрелки, наличие катушки, наличие заправочного устройства и т.д.

Производитель дает гарантию на 12 месяцев.

2) Lovato (Ловато).

Мультиклапан Ловато – достаточно бюджетный вариант, который легко настроить. Передняя часть состоит из отверстий, через которые входит и выходит газ, индикаторной стрелки и вентиля для перекрытия расходного и заправочного каналов.

Задняя панель состоит из топливнозапорной трубки, резинового уплотнительного кольца, привода датчика уровня, заглушенного технологического отверстия под клапан сброса паровой фазы, скоростного клапана и механизма для отсекания газовой смеси.

Из-за распространённости мультиклапанов Lovato, их часто подделывают. Поэтому безопаснее установить сразу всю систему газового оборудования, в которой все детали подобраны друг под друга.

3) BRC (БРС).

Мультиклапан БРС является частью элитных и дорогих систем газобаллонного оборудования.

Фирма выпускает в основном системы четвертого поколения ГБО. Компания является новатором и постоянно внедряет новые технологии при производстве своих изделий, поэтому занимает лидирующие позиции на мировом рынке газобаллонного оборудования.

Производитель «BRC» зачастую пользуется системами 4 видов:

— BRC Sequent Alba

— BRC Sequent Plug and Drive

— BRC Sequent Direct Injection

4) Atiker (Атикер)

Мультиклапан Атикер – многофункциональный электромагнитный клапан последней модификации. Мультиклапаны Atiker имеют предохранительный клапан, что является основным их отличием среди других типичных товаров. Наличие этого клапана способствует перекрытию газа если обнаружена его утечка, которая может произойти через обрыв газовой трубки под днищем автомобиля или под капотом.

Гарантия от компании Atiker будет действовать на весь товарный ассортимент в течении 2 лет.

Мультиклапан ГБО – очень важный элемент в конструкции газобаллонного оборудования, благодаря которой обеспечивается безопасность как автомобиля, так и водителя. Поэтому стоит выбирать только качественные и надежные клапаны от проверенных производителей. На сегодняшний день лучшим вариантом будет установка мультиклапана «EURO» класса.

Элементы ГБО

Заправка газа (пропан-бутан) в баллон происходит под давлением 1,0-1,6 МПа через выносное заправочное устройство.

Выносное заправочное устройство

(ВЗУ) – оснащено предохранительным заправочным клапаном.

Заправка заканчивается автоматически, когда баллон заполнен на 80%. Роль блокировки играет специальный поплавок, который, поднимаясь до максимально возможного положения, закрывает мультиклапан.

Мультиклапан

Класс Б обеспечивает отсечку дальнейшей заправки при 80% заполнении баллона жидкой фазой газа – защита от переполнения баллона.

Запорная арматура класса Б не соответствует требованиям Е67-R1 и представляет реальную опасность при эксплуатации (ввиду отсутствия сбросного клапана). Уважающие своё имя продавцы ГБО не торгуют подобными изделиями, но они по-прежнему проникают на наш рынок так как стоят дешевле остальных.

Дело в том, что сжиженный газ имеет высокий коэффициент объемного расширения, поэтому опасно переполнение баллона жидким газом. В этом случае при большом перепаде температуры (от -30°С на улице при заправке до +20°С в теплом боксе) возможно возрастание давления в баллоне до критического.

Класс А в дополнении к отсекателю, оснащен сбросным клапаном, если превышение давления в баллоне все-таки произошло (например, в случае пожара в автомобиле, при заправке баллона более 80%), мультиклапан снабжен предохранительным (аварийным) клапаном, который при превышении допустимого значения давления (25 атм.) сбрасывает его излишек за пределы автомобиля через блок вентиляции.

имеет встроенный скоростной клапан (на выходе газа из баллона в моторный отсек), ограничивающий выход газа при обрыве магистрального трубопровода – защита от утечек

имеет обратный клапан (на входе газа от ВЗУ в баллон), предотвращающий выброс газа из баллона при отсоединении заправочной струбцины

имеет два запорных вентиля, при помощи которых, вручную можно перекрыть магистральный и заправочный трубопроводы.

имеет механический указатель уровня топлива (для индикации уровня топлива на кнопке переключения газ-бензин, мультиклапан дополнительно может быть укомплектован электронным уровнем топлива в баллоне).

Класс Европа, помимо всех предохранительных клапанов запорной арматуры класса А, имеет дополнительный электромагнитный клапан, перекрывающий подачу газа от баллона при выключении зажигания и при работе автомобиля на бензине.

Особенности мильтиклапана класса Европа:

имеет встроенный электронный уровень топлива в баллоне

из баллона по трубкам высокого давления газ, минуя газовый клапан, поступает в редуктор-испаритель

трубки высокого давления изготавливают из меди, алюминия, нержавейки и термопластика. Диаметр магистрали подбирается исходя из мощности автомобиля.

Устройство ГБО с мультиклапаном класса Европа:

1. Газовый клапан перекрывает подачу газа от баллона до редуктора при переключении на бензин и при выключении зажигания. В большинстве случаев газовый клапан объединен в одном корпусе с фильтром жидкой фазы. Так же часто встречаются газовые клапаны интегрированные в редуктор испаритель.
2. Редуктор испаритель – предназначен для перевода газа из жидкого состояния в газообразное; понижения давления до ≈ 1 атм., а так же для поддержания постоянного давления в зависимости от абсолютного давления во впускном коллекторе. Редуктор подбирается по мощности двигателя.
3. После редуктора пропан-бутан, очищаясь от взвешенных частиц проходя через фильтр паровой фазы (фильтр тонкой очистки), попадает в двигатель через газовые инжекторы.
4. Газовые инжекторы различаются по быстродействию, пропускной способности, ресурсу и ремонтопригодности. Подбираются по мощности двигателя, исходя из особенностей автомобиля. Для эксплуатации автомобиля с ГБО в условиях более низких температур, рекомендуется использование газовых инжекторов в пластиковом корпусе, или в алюминиевом корпусе с подогревом форсунок.
5. К каждому цилиндру двигателя газ подается через отдельную форсунку. Таким образом, на четырехцилиндровый мотор устанавливаются газовые инжекторы с четырьмя форсунками. Производительность газовых инжекторов изменяется вворачиванием в выходные сопла жиклеров с различным проходным сечением, обеспечивая безупречную работу системы, как на малолитражках, так и на объемных двигателях.
6. Вся система контролируется блоком управления. В ГБО 4-го поколения используется электронный блок управления (ЭБУ), который считывает сигнал времени открытия бензиновых форсунок от блока управления бензиновой системой и определяет оптимальное время открытия форсунок газовых инжекторов. Блок управления ГБО позволяет переключать сигнал с бензиновых на газовые инжекторы, блокируя подачу бензина. Бензонасос при этом не отключается, бензин циркулирует через обратную магистраль.
7. В салоне автомобиля устанавливается сенсорная кнопка-переключатель режимов газ и бензин. Переход на газ происходит автоматически при прогреве редуктора до 40 °C В любое время, как на ходу, так и на холостых оборотах, вы можете переключиться с бензина на газ и обратно.
8. Комплекты ГБО 4-го поколения комплектуются дополнительным датчиком. Датчик давления и разряжения измеряет разницу между разряжением во впускном коллекторе и давлением газа в рампе инжекторов.

Дополнительное оборудование и жидкости:

Защитная жидкость для клапанов – концентрированная, заменяющая свинец добавка разработанная для минимизирования проседания клапанных седел в автомобилях работающих на пропане и метане, и должен впрыскиваться через лубрикатор. Добавка очищает и смазывает верхнюю часть цилиндров, и создает защитный барьер между клапанами и клапанными седлами, сохраняя клапана и седла охлажденными.

Существует 2 типа лубрикаторов для газового топлива:

1. Вакуумный – подача жидкости осуществляется за счет разряжения во впускном коллекторе.
2. Электронный – подачу осуществляет блок управления системой смазки на основании сигнала с газовой форсунки

Работа электронного блока управления зависит от инжектора газа, чтобы передавать импульсы к насосу жидкости Flashlube.

Расход: 1 мл жидкости на 1 литр топлива.

Различные примеси

В нашем газе, кроме пропана и бутана содержится много примесей – почти пол таблицы Менделеева, в том числе и более тяжелые фракции нефти, образующие маслянистую пленку. При замене газовых фильтров можно эту пленку увидеть – все внутри покрыто маслянистой жидкостью. Учтите еще штатную систему смазки двигателя – вентиляцию картера, которая предусматривает подвод картерных газов (в основном «масляный туман») во впускной коллектор. Поэтому дополнительная смазка не нужна.

В лабораториях BRC проводились испытания дополнительной системы смазки клапанов наподобие «Flash lube». По результатам замеров разница в износе деталей двигателя с капельницей и без, была в пределах погрешности измерений, следовательно, на ресурс клапанов смазка не влияет. А вот показатели токсичности отработавших газов со смазкой были намного хуже. Несгоревшие частицы смазки догорали на сотах катализатора, перегревая его, а образовавшийся нагар значительно снизил его эффективность и ресурс. Поскольку в Европе экологии уделяют особое внимание, было решено отказаться от дополнительной системы смазки.

Вариатор опережения зажигания

Не секрет, что октановое число у газа выше, чем у самого высокооктанового бензина: у пропан-бутана (сжиженного нефтяного газа, СНГ) оно составляет 102-105, а у метана (компримированного природного газа) так и вовсе доходит до 120. Потому газ сгорает в цилиндре двигателя медленнее бензина, и потому при одинаковом угле опережения зажигания, проще – моменте воспламенения топлива, при работе ДВС на бензине и газе расход последнего превышает норму, а тягово-мощностные характеристики мотора, напротив, падают.

Плюс, температура отработанных газов в этом случае выше расчетного «бензинового» показателя – ведь в момент открытия выпускных клапанов заряд газо-воздушной смеси в цилиндре фактически еще продолжает гореть; в итоге выше температурная нагрузка на клапана и их седла.

Вариатор УОЗ – отличный универсальный способ оптимизировать угол опережения зажигания при работе автомобиля на газе, как пропан-бутан, так и метан.

Всем известно, что в двигателе внутреннего сгорания, работающем по четырехтактному циклу, воспламенение горючей смеси искровым разрядом свечи происходит на границе тактов сжатия и рабочего хода, за несколько градусов по положению коленчатого вала до достижения поршнем верхней точки движения. Вариатор угла опережения зажигания (Time Advance Processor, Spark Advance Processor) – это электронный модуль, при переходе двигателя на работу на газовом топливе автоматически сдвигает эту точку вперед на оптимальную величину, чтобы газ, воспламеняясь чуть раньше, успевал сгореть полностью, раскрывая потенциал.

Что важно в отличие от популярных называемых прошивок «под газ» которые не всегда имеют понятное происхождение и неизвестно какие углы опережения там зашиты, то вариатор опережения угла зажигания имеет индивидуальные прошивки под конкретные модели автомобилей и опробованы и обкатаны на стендах производителей оборудования, которые все время пополняют список моделей автомобилей на которые сделаны прошивки. Также возможна оперативная коррекция угла под индивидуальные требования.

Недаром установка вариатора является практически обязательной частью перевода автомобиля на метан. Да и в случае с пропаном такая коррекция пойдет на пользу любому ДВС, переведенному на би-топливный (бензин/газ) режим работы. Особенно заметна прибавка на малых и средних, наиболее часто используемых оборотах двигателя.

Зажигание же в любом случае регулирует штатная электроника двигателя, которая в принципе не понимает, что мотор работает на замещающем топливе, а потому регуляция эта происходит без какой-либо поправки на его свойства.

Подогрев форсунок

Это устройство может решить проблемы прилипания и облегчает внутреннее движение плунжера инжектора, когда поршень инжектора загрязнен или в газовом конденсате, особенно под воздействием низких температур.
Обогреватель крепиться на корпус инжектора, электронный контроллер автоматически контролирует включение и выключение прогрева от датчика температуры. Обогрев рейки происходит в месте соприкосновения рейки форсунок с нагревателем. Нагреватель управляется датчиком температуры и электронным контроллером (идет в комплекте).

Контроллер включает систему подогрева форсунок, только если это требуется, чтобы избежать чрезмерного потребления энергии аккумулятора. Комплект подогрева газовой рейки легко монтируется и демонтируется и не требует технического обслуживания.

Реле сброса памяти

Дополнительная установка реле очистки памяти BRC NP-01 решает проблему плохого запуска прогретого двигателя на автомобиле Kia Sorento 2.4.