Какие бывают ГБО, часть №2 ИНЖЕКТОР
Итак в верхней части этой статьи мы вспомнили, что основным отличием инжектора является строгое дозирование топлива, подача топлива осуществляется через форсунки-инжекторы, порция топлива зависит от производительности, времени открытия форсунки и давления газа перед форсункой.
Дабы в последствии не прерываться рассмотрим в начале, что такое лямбдаконтроль. Итак, топливная смесь, поступающая в цилиндры это смесь топлива с воздухом, воздух в этом смысле является носителем кислорда, без которого невозможно горение смеси. Количество воздуха, поступающего в цилиндры, зависит только от оборотов двигателя и положения дроссельной заслонки в карбюраторе или впускном коллекторе
инжекторного двигателя, а вот количеством топлива мы так или иначе пытаемся управлять. По количеству топлива в смеси – смесь может быть обедненная или обогащенная и те же слова с приставками <пере>. Лямбда-зонд (лямбдадатчик, лямбда) устанавливается в выпускном коллекторе и измеряет остаток кислорода в отработавших газах., если под нагрузкой в отработавших газах много кислорода, то смесь обедненная <посмотрев> на датчик положения дроссельной заслонки контроллер может принять решение о том, что двигателю в данный конкретный момент не хватает мощности и увеличить время открытия форсунок и на оборот, если кислорода в отработавших газах почти нет, то смесь может быть переобогощена, что ведет к неполному сгоранию топлива, в этом случае решение контроллера будет обратным – он уменьшит время открытия форсунок.
График, отображающий лямбда-регулирование похож на греческую буква <лямбда>, отсюда и название. Естественно контроллер в своей работе использует не только показания ДПЗД, но в данном случае мне важно описать сам принцип лямбдаконтроля.
Типы впрыска так же отличаются, рассматриваются:
1. Моновпрыск.
Используется одна форсунка, точка подвода топлива находится до разделения впускного коллектора на <рукава> идущие к каждому цилиндру. Моновпрыск еще похож на карбюратор (эжектор), тем, что смесеобразование, как и в карбюраторных моторах, происходит до разделения коллектора по цилиндрам но подача топлива уже строго дозирована и управляема. Для улучшения смесеобразования точку подвода топлива можно вообще сделать до дроссельной заслонки (додроссельный подвод), но обычно этого не делают, т.к. при работе на газе возникает вероятность хлопка. На моновпрыске используется одна точка подвода и соответственно одна форсунка.
Невольно может возникнуть интересный вопрос, особенно актуальный в связи с запретом (пока первичной) регистрации ТС не удовлетворяющим ЕВРО-2, т.е. попросту говоря карбюраторных машин: <А можно ли переделать карбюраторную машину на впрыск газа?> – ответ прост
– да, можно и самым дешевым вариантом как раз и будет газовый моновпрыск.
Но на сегодня одноканальных газовых контроллеров уже не выпускается, поэтому имеет смысл перейти к рассмотрению попарнопараллельного впрыска.
2. Попарнопараллельный впрыск.
Впрыск топлива происходит одновременно в несколько цилиндров, управление форсунками происходит по двум каналам. Бензиновых форсунок всегда по количеству цилиндров, но поскольку впрыск всеравно происходит одновременно в две группы цилиндров, то газовых форсунок может быть всего две, но может быть и по количеству цилиндров, тогда газовые форсунки, по группам, попросту электрически запараллелены. Все бензиновые двигатели с попарно-параллельным впрыском оснащены лямбдоконтролем, а многие еще и катализатором (дожигателем неотработанного топлива), катализаторы <существа> нежные, при дожиге топлива они сильно нагреваются и если катализатор постоянно и много чего-то дожигает – он может попросту
выйти из строя, поэтому использование катализатора без лямбдарегулирования попросту бессмысленно.
С точки зрения ГБА попарнопараллельный впрыск универсален, его можно ставить практически на любые 4х-тактные двигатели, начиная от старых карбюраторных и заканчивая современными двигателями с фазированным впрыском (фазированность конечно потеряется). Но есть и варианты, некоторые комплекты ГБА для попарно-параллельного впрыска могут требовать обязательного наличия лямбда зонда и управляться от бензиновых форсунок, такой комплект на моновпрыск, а тем более на карбовый двигатель не поставишь.
Некоторые системы 3го поколения (например система 3DLS представленая в прайсе, которая также может ставиться на карбюраторные и автомобили с механическим впрыском) настраиваются без применения газоанализаторов, при помощи компьютера – зачем газоанализатор, если есть рабочий лямбда-датчик?
И моно и попарно-параллельный впрыск газа – это аппаратура 3-го поколения, т.е. впрысковая ГБА начинается с третьего поколения.
3. ГазоБаллонная Аппаратура 4го поколения, или фазированный впрыск.
Фазированный впрыск – это N независимых каналов, т.е. форсунка каждого цилиндра управляется независимо от остальных. Я не буду углубляться в дебри фазированного впрыска и разбираться здесь почему фазы впрыска топлива отличаются от газораспределительных фаз, причем каждый цилиндр может иметь свой собственный угол сдвига, просто примем это как факт.
Контроллер ГБА 4го поколения довольно сложная штука, хотя фактически является
надстройкой над штатным ECU, он не рассчитывает фазы впрыска топлива, он использует сигналы управления от штатного ECU, идущие на бензиновые форсунки, пересчитывает эти сигналы для работы на газе и : управляет
газовыми форсунками. Идеально настроенная система 4-го поколения, это система, при которой штатный ECU, при работе на газе выдает на бензофорсунки те же значения, что и при работе на бензине практически
на всех режимах работы двигателя.
Идеально настроить систему таким образом на некоторых система ГБА достаточно тяжело, тяжело потому, что газовые контроллеры и их алгоритмы на некоторых ГБА несовершенны и универсальны и, тяжело и потому, что используемые форсунки так же универсальны и регулируются довольно в узких пределах (в отличие скажем от систем BRC Sequent и Plug&Drive у которых скорострельность форсунок позволяет отказаться от регулировок и которые являются необслуживаемыми). Но настроить близко к работе на бензине вполне реально, именно поэтому у 4го поколения незаметна потеря динамики и расход минимальный, при работе исправного двигателя. Аппаратура 4-го поколения наиболее дорогая, монтаж аппаратуры гораздо сложнее, потому, что в своей работе контроллер использует не только сигналы управления форсунок и лямбды, но и множество других сигналов от различных датчиков + требует установки нескольких собственных датчиков. Поэтому не удивительно, что стоимость установки аппаратуры 4-го поколения может в более чем 2 раза превышать стоимость установки эжекторной системы.
Лирическое отступление по п.2. В настоящее время в автомобилях используют двигатели 4х, 6ти и 8ми
цилиндовые. 4х канальный контроллер на фазированный впрыск – не проблема, 6ти канальный – можно найти за
деньги, а вот о 8ми канальных я и не слышал, а если они и есть в природе, то наверняка стоят очень не дешево. Хозяева таких машин далеко не всегда носят фамилию Рокфеллер и не состоят даже в родстве с олигархами, а кушают такие моторы ой как не мало, а такие машины часто являются насущной необходимостью. Выход достаточно прост – 2х канальная аппаратура 3го поколения. 2 или 4 форсунки (пусть даже с потерей
фазированности) даст очень неплохой результат.
4. ГБА 5го поколения.
Это новшество до России пока не доехало, да и на западе пока не получило
распространения, скорее даже можно сказать, что 5е поколение находится на стадии между разработкой и экспериментальным внедрением.
Особенностей сказать не могу. Коренным отличием от 4-го поколения является то, что впрыск газа в цилиндры происходит не в паровой фазе, а в разогретой жидкой фазе.
Преимущества газового впрыска в том,
что он лишен недостатков эжекторных систем, т.е. подача топлива дозируется и не зависит от воздушного потока, системы с инжектированием газа не хлопают, т.к. в подавляющем большинстве случаев подача газа в
коллектор осуществляется непосредственно перед цилиндром, т.е. после разделения коллектора на рукава, коллектор не заполнен газовоздушной смесью все время, соответственно вероятность поджига смеси в коллекторе стремится к минимуму и такие системы безболезненно можно ставить на двигатели с пластиковым впускным коллектором. Системы попарно-параллельного и фазированного впрыска не теряют своих динамических характеристик, потому, что управляются от бортового бензинового контроллера. Имея систему лямбда-регулирования не происходит лишнего переобогащения смеси, что то же положительно сказывается на
расходе. Поскольку подача газа строго дозируется, то (при правильно настроенном оборудовании) сильно снижается вероятность прогорания клапанов. Забыл описать этот недостаток в первой части, поэтому опишу
здесь. Газ горит медленнее бензина, кроме этого газ в цилиндре уже испарен. Поэтому в случаях недозированной подачи газа и случаях явного переобогащения (к примеру под большой нагрузкой и интенсивных
разгонах) газ может догарать уже при открытом выпускном клапане и закончить свое горение уже где-то в выхлопной. Не контачащий с седлом клапан очень быстро нагревается и не успевает остыть до следующего
открытия, в итоге перегрева металл клапана теряет свои свойства, деформируется, деформирует седло и : клапан прогорел. Наиболее сильно от прогара клапанов страдают некоторые Хондовские моторы.
О соотношении расхода бензин/газ :
Автор приводит пример расчета:
Дано:
Пропан.
Теплотворная способность 11961 ккал/кг
Плотность 0.51 кг/л.
11961*0.51=6100 ккал/л.
Бутан.
Теплотворная способность 11783 ккал/кг.
Плотность 0.58 кг/л.
11783*0.58=6834 ккал/л.
Бензин.
Теплотворная способность 10572 ккал/кг.
Плотность 0.73 кг/л.
10572*0.73=7718 ккал/л.
Пропано-бутановая смесь бывает зимняя и летняя, летняя смесь – 50/50, т.е. имеем смесь плотностью (0.51+0.58)/2=0.545 кг/л. и теплотворной способностью (11961+11783)/2=11872 ккал/кг или 6470 ккал/л.
Пропано-бутановая смесь зимняя, соотношение 90% пропан и 10% бутан.
11961*0.9+11783*0.1=11943 ккал/кг, при плотности 0.51*0.9+0.58*0.1=0.517 кг/л. Соответственно 11961*0.517=6184 ккал/л.
7718/6470=1.1929
7718/6184=1.2480
Итого чисто теоретически имеем, что расход газа, в зависимости от соотношения должен быть больше расхода бензина в 1,2-1,25 раза. Кроме этого стоит учитывать изменеие массы ТС и нюансы адаптивности двигателя. Вобщем при той же отдаваемой мощности расход газа всегда будет выше расхода бензина. Вот такие пироги.
Я ни на что в данном случае не претендую и догадываюсь, что сейчас будет куча откликов типа “У меня
расход 1х1 и никакой потери мощи!”, на это отвечу, что я выложил только свои расчеты и смею лишь предположить, что расходы близкие к бензиновым всетаки происходят с незначительной потерей мощности, которую вы в обычном стиле попросту не ощущаете, наверное именно по этому лучшего расхода удается добиться на свежих двигателях.
Заповеди установки газового эжектора и другое:
1. минимальная длинна подачи газа от редуктора к эжектору
2. для ВАГ автопрома и Сенсов обязателен эмулятор форсунок и лямбды если лямбда есть,
3. ланосам эмулятор форсунок необязателен, но желателен .
4. фордам почемуто все пофик , но с девайсами немного лучше работает , так что в крайнем случае можно сэкономить.
5. внимательно контролируйте как вам сделали вентиляцию балона, багажника и т.д. не делайте из машины бомбу…
6. если есть возможность увеличивайте опережение зажигания на газу на 4-5 градусов …
7. не крутите двигатель на газу выше чем 70% от макс оборотов , пустая трата газа т.к. он просто вылетает недогорая … ( желающие могут посмотреть СН на таких оборотах, зажигание поправить это не дает ,
лямбды страдают в корчах )
8. постарайтесь установить редуктор так, чтобы на нем была минимальная вибрация это продлит его жизнь (ну понятно что он должен стоять вертикально вдоль направления движения машины), хотя от провалов и подгазовываний в поворотах вы не будете застрахованы …
9. незабывайте что делая подогрев редуктора вы можете испортить циркуляцию ОЖ в двигателе или в системе отопления
10. Убедитесь, что газовый баллон ОЧЕНЬ надёжно закреплён. С расчётом перегрузок при возможном ДТП.
Для справки.
Не так страшно что рванёт газ (такие случаи крайне редко встречаются-лично мне реально достоверных не известно), как то, что в результате ДТП баллон сорвётся с крепления и продолжит свой путь ломая всё на своём пути:
11. Весьма желательно установить редуктор так, чтобы верхняя часть редуктора была НИЖЕ минимального уровня охлаждающей жидкости в расширительном бачке.
Не забывайте, что время от времени из редуктора придется сливать конденсат, поэтому сразу же при установке редуктора потренируйтесь в этой несложной процедуре.
Часто это влечёт изменение первоначальной установки редуктора, или замену заводской пробки-заглушки на свою приспособу.
12. Актуально для карбюраторных авто.
Найдите на бензопроводе установленный газовщиками электроклапан, а на нём аварийный <флажок> или соответствующий болтик.
Обязательно разберитесь как, когда и зачем им нужно пользоваться.
В последующем это поможет Вам сэкономить массу времени, нервов и немало денег.
13. Актуально для карбюраторных авто.
Научитесь в движении переходить с газа на бензин и обратно.
Заезжайте на ночную парковку только на бензине, стартуйте утром только на бензине
– серьёзно продлите жизнь карбюратору и не пропустите момента, когда окончательно забьется фильтр тонкой очистки топлива.
Это правило строго обязательно в осенний период при похолодании до +5 и ниже.
14. Записывайте расход топлива. Повышение расхода топлива на 10-15% без видимых на то причин (без заметной потери мощности и динамики) – сигнал к проверке чистоты воздушного фильтра.
Не экономьте на воздушных фильтрах – прогадаете на расходе топлива.
15. Не отказывайте себе в возможности сэкономить на частоте замены моторного масла.
На газу моторное масло действительно ходит в полтора – два раза дольше.
Так же как и свечи зажигания.
к пункту 13 для инжекторных авто:
Возможна ситуация, когда после езды на газе, двигатель не может нормально работать на бензине – это мозг на газу набрался поправок от лямбда-зонда, который фактически на газу правильно не работает с точки зрения контроллера впрыска. Для эжектора нет коррекции по составу смеси со стороны контроллера , поэтому накапливая средние значения по лямбда зонду контроллер насчитывает поправку в сторону богатой или бедной смеси. При переходе после этого на бензин получаем или богатую или бедную смесь ( скорее всего бедную ) поэтому и не едет. По мере езды контроллер получив возможность корректировать смесь поастепенно доводит длительность впрыска форсунок до праильной и оно начинает “переть”.
Да и для газового инжектора обработка лямбды должна быть несколько другая чем для бензинового.
в зависимости от контроллера таких поправок может быть до трех
1- коротка 30-60 сек движения в постоянном режиме
2- средняя 5-10 мин движения в постоянном режиме
3- до 30 минут постоянного режима
Каждая из них определяет свой весовой коэффициент в управлении форсунками…
Для более быстрого перехода на нормальную работу на бензине после газа при таких траблах рекомендую проехать стабильно: 5-7 минут на оборотах ок 3000 и не пытаться сразу прогазовкой и т.д. заставить ее ехать, это только затормозит адаптацию контроллера.
Дело в том что при оборотах выше 50-60% от максимальных лямбда почти всегда на газу увидит богатую смесь и мозг начнет корректировать управление “зажимая” форсунки.
Быстрый способ – “сбросить” мозг отключив аккумулятор, но потом правда ему все равно надо самообучиться … Длительность процесса зависит от софта
заложенного в мозг.
Например для фордовских мозгов это прогрев на холостых до раб температуры, 20 мин на хх прогретому, 3-5 минут на оборотах 3000 … вот тогда он сразу едет , иначе самообучение до
200-300 км , сначала он начинает ехать , потом у него приходит в норму расход бензина
Пробовал лить промывку – промывка что-то там промыла, но что до нее что после тяга на бензине не изменилась, если её
уже “пробило” то прет как танк толькорождённый.
Эмулятор лямбды помогает немного решить этот вопрос, т.к. работая на газу машина считает что смесь ок ( вместо лямбды работает генератор который мозгу всегда показываетчто смесь в норме ) и мозг не забивает себя ненужными орехами, после переключения на бензин коэффициенты находятся в тех значениях что и при переходе на газ после бензина, посему нормальная работа восстанавливается очень быстро.
