Установка ГБО на автомобиль

Большинство владельцев автомобилей мечтают сэкономить на обслуживании своего железного коня, при этом не изменяя характера его эксплуатации. Это возможно при установке газобаллонного оборудования (ГБО) на автомобиль. Что это даёт, какие имеются преимущества и недостатки, и как переоборудовать своими руками топливную систему, изложено в статье.

Что такое ГБО

ГБО, или газобаллонное оборудование автомобиля — это дополнительное оборудование, которое даёт возможность хранить и обеспечивать подачу газового топлива в двигатель внутреннего сгорания (ДВС). От вида газового топлива и двигателя зависит тип произведённого или переоборудованного авто. Бывают однотопливные, двухтопливные (питание одним из видов горючего незначительное), двухтопливные (одновременная подача обоих видов топлива). Последними являются газодизели.

Газообразное топливо бывает:

• метаном;
• пропан-бутановой смесью.

Тип применяемого газового горючего определяет классификацию системы ГБО. Системы делят на поколения, хотя это и не официальная классификация. Официальной попросту не существует.

История появления и распространения

Говоря об истории ГБО, пожалуй, следует вначале упомянуть о появлении газового двигателя. Началось всё с того, что в 1799 году француз Филипп Лебон открыл светильный газ (смесь H, CH4 и СО) и получил патент на его использование. Через 60 лет Этьен Ленуар разработал и запатентовал двигатель, который работал на таком газе. Позднее, в 1883 году, англичане смогли объединить газогенераторную установку и двигатель в одном блоке. С этого времени началась эра нового типа автомобиля, ставшего очень популярным в послевоенные годы. Но такое ТС было не очень эффективным. В 30-е годы XX века Англия и Германия, как страны, слабо обеспеченные нефтью и имеющие достаточное количество автомобилей, начали задумываться над поиском альтернативного вида топлива.

Немцы случайно обнаружили, что при сжатии остаточных газов, возникающих после получения дизельного топлива, образуется сжиженный газ. Он конденсировался на стенках, его собирали и продавали в баллонах. Когда возникла необходимость в альтернативном топливе, его попытались использовать в автомобилях. В 1935 году на международной автомобильной выставке были представлены пять моделей авто, работающих на альтернативном топливе (3 дизеля, переделанных под метан, сжиженный нефтяной газ, метанол, и два тепловых). Возникший дефицит традиционного топлива к 1942 году сделал автомобили на альтернативном горючем довольно популярными.

Массово переводить ТС на газовое топливо начали около 50 лет назад. После немцев и англичан эстафету подхватили поляки, турки, китайцы, литовцы, итальянцы, россияне, украинцы, американцы и многие другие. Такой активный переход объясняется тем, что хоть газовый двигатель и работает по тому же циклу, что и бензиновый (цикл Отто), но альтернативное горючее даёт большую степень сжатия — порядка 17, в то время как у бензиновых обычно 10–12, в редких случаях — 16 (бензин АИ–109).

Принципы работы

Машина, оборудованная ГБО, работает на смеси пропана-бутана либо на метане. Они закачаны в баллоны под давлением 16 атмосфер (смесь) и 200 атмосфер (бутан). Располагают их в багажниках, если ТС легковое, либо под полом в салоне автобуса или на его крыше. Баллоны оснащаются мультиклапаном, через который они заправляются и подают топливо в систему. К тому же клапан обеспечивает безопасную работу всей магистрали.

Существующие системы газооборудования по принципу работы можно разделить на традиционные и инжекторные. Первый вариант используется обычно для карбюраторных авто. Воздух, который поступает в двигатель, проходит через специальный смеситель, захватывая нужное количество газа. Здесь всё прямо пропорционально зависит от силы нажатия педали газа (чем сильнее, тем больше газа). В этой системе газ поступает в мотор через форсунки, управляемые электроникой ГБО. Главный принцип работы инжекторной газовой системы — незаметность для заводской электроники авто, т. е. блок управления не должен ощущать, что система работает на альтернативном топливе.

Стоит ли устанавливать ГБО

Установка ГБО на автомобиль — спорный вопрос. Одни считают, что это бессмысленно, другие, наоборот, уверены, что оно окупится быстро и позволит сэкономить значительные средства на покупке горючего.

Плюсы и минусы

К плюсам оборудования можно отнести:

• экономичность;
• двигатель работает более плавно;
• ресурс ДВС возрастает из-за уменьшения нагрузки на его основные составляющие;
• увеличивается запас хода (если газ закончился, можно доехать на бензине);
• сокращаются выбросы вредных веществ.

Видео: Газ на автомобиль, плюсы и минусы

Среди минусов отмечаются:

• стоимость ГБО немаленькая, выделить такую сумму из бюджета не каждый сможет;
• баллоны с газом сократят объём багажника либо вытеснят запаску;
• нужно постоянно проводить ТО, поскольку газ может вытекать, что может привести к взрыву;
• из-за того, что метан сжат под высоким давлением, в случае его взрыва, от машины ничего не останется.

Цена и окупаемость

Установка оборудования на ТС для смеси пропан-бутан будет стоить порядка 20000 руб, для метана — 50000 руб. Конечно, можно найти и дешевле, но не факт, что оно будет качественное.

Анализ окупаемости установки позволит понять, насколько будут разумными такие затраты. К примеру, на обычных автомобилях последних лет выпуска средний расход бензина по городу составляет 8 л/100 км. Предположим, что за месяц водитель проезжает 1500 км, на что он тратит 120 л горючего. Возьмём среднюю стоимость топлива в 35 руб./л. Тогда вы потратите в месяц на заправку 4200 рублей. Смесь пропан-бутан стоит 16 руб./л. В месяц расход будет порядка 130 л, т. е. 2080 руб. При таких данных экономия составляет 2120 руб. в месяц. Но нужно учесть, что был вклад в оборудование — 20 тыс. руб. Оно окупится за год, с учётом ещё и затрат на ТО. Получается, вроде и неплохая экономия, но только если вы в месяц проезжаете свыше 1000 км. Это значит, что ставить ГБО выгодно тем, у кого машина — способ заработать.

Экономичность и экологичность

Многие считают, что если установить ГБО, то сразу же происходит ощутимая потеря мощности авто. На самом деле скорость распространения фронта горения у бензина составляет 0,85 м/с, у метана — 0,8 м/с, а у пропана — 0,81 м/с. Как видим, разница не существенная, какие-то сотые доли, поэтому ощутить её невозможно, особенно это касается современных поколений авто. Теплота сгорания бензина также не сильно отличается от этой характеристики для газа.

Потери составляют 5–7%, поэтому если владельцы авто устанавливают газовое оборудование, то потери в мощности им будут практически не заметны, а вот экономия будет значительная, поскольку хоть и расход газа на пару литров больше, чем бензина, но стоимость его ниже. Автогаз обладает также высоким октановым числом, из-за чего антидетонационное сопротивление его выше, тепло он поглощает лучше, из-за охлаждения и параллельного испарения после впрыска. Это всё делает работу мотора более эффективной.

Сжиженный газ в своём составе не имеет химических компонентов, способных взаимодействовать с моторным маслом, которое защищает двигатель от быстрого износа. Соответственно, двигатель, работающий на альтернативном топливе, прослужит дольше, и у вас будет меньше затрат на его обслуживание. Конечно, регулярную техническую проверку никто не отменял, ведь при нарушении подачи газа может начаться выгорание и интенсивное окисление моторного масла.

Выигрывает голубое горючее перед бензином и дизелем и по экологичности. При его сгорании в атмосферу практически ничего не выделяется, а те углеводороды, которые остаются, менее токсичны для окружающей среды. Всё это из-за того, что при производстве сжиженного газа не используются присадки и аромавещества.

Какое ГБО лучше

Чтобы понять, какое газобаллонное оборудование лучше, необходимо сначала изучить его существующие разновидности.

Как упоминалось в начале статьи, существует несколько поколений ГБО:

1. Первое поколение — это самые первые газовые системы для карбюраторных авто. Они имели редуктор, смеситель и простейший переключатель между горючим. Незамысловатая система эффективно обеспечивала работу мотора такого типа. Несмотря на то, что карбюраторные ТС уже давно не выпускаются, система первого поколения продолжает использоваться.
2. Второе поколение — представляло собой предыдущую систему, приспособленную для инжекторных машин. При установке её задача была превратить инжекторный бензиновый автомобиль в газовый карбюраторный, когда в мотор подаётся альтернативное топливо. Спустя время в систему был добавлен электронный дозатор горючего. Роль его играл шаговый электромотор, корректирующий состояние газовой смеси (обогащённая или обеднённая), опираясь на показатели датчика кислорода в машине. Такая система не отличалась точностью дозирования топлива, а работа мотора сопровождалась звуком хлопка. Это заставило производителей оборудования модифицировать своё детище.
3. Третье поколение — уже имело довольно сложную конструкцию, мозговой частью которой был компьютер, регулирующий подачу горючего. Новое ГБО могло также собирать данные с различных датчиков ТС, анализировать их и, базируясь на полученных данных, формировать газовую смесь (в нужный момент и на определённый промежуток времени открывать/закрывать форсунки). У этой системы был важный плюс — она могла быть установлена на те модели машин, для которых не подходила вышедшая позднее ГБО-4 (Audi 80 и 100). Был и существенный недостаток — система не всегда могла обработать сигналы со всех датчиков автомобиля. Такое ограничение и немалая цена стали причиной того, что это поколение не смогло стать популярным.
4. Четвёртое поколение — универсальная система, подходящая к большей части бензиновых современных автомобилей. Проанализировав ошибки, производители решили, что подачу топлива должен регулировать автомобильный бензиновый контроллер. Блок управления собирает данные с датчиков и регулирует подачу топлива (открытие бензиновых форсунок). При переходе машины на альтернативное горючее компьютер газовой системы отключает подачу бензина, прерывая сигнал, идущий к бензиновым форсункам. Перехваченный выходной сигнал бензинового контроллера, идущего к форсункам, преобразовывается с учётом свойств газа (температуры, давления) и отправляется на форсунки, но уже газовые. Таким образом, получилась универсальная система с хорошей точностью подачи горючего. Спустя время газовые системы получили возможность обмениваться данными с бензиновыми, что увеличило ещё большую точность подачи топлива.
5. Пятое поколение — разработано для ТС с прямым впрыском бензина. Они отличаются от обычных расположением форсунок (прямо в камере сгорания, а не во впускном коллекторе), поэтому газовая система должна постоянно подавать немного бензина, чтобы охлаждались форсунки. В новом поколении газовая часть системы взята у предшественника, но нуждается в калибровке. Для каждого автомобиля нужна своя прошивка системы, поэтому если производитель ГБО не предоставит её, то нормально установить систему на вторичном рынке не представляется возможным (будет отсутствовать калибровка, обеспечивающая безопасную работу оборудования).
6. Шестое поколение — представляет собой системы жидкого впрыска газа. В них отсутствует редуктор, поэтому сжиженный газ напрямую попадает в форсунки, бензиновые или газовые. При отсутствии данной детали отпадает необходимость в подключении системы охлаждения. Казалось бы, это делает последнее поколение самым надёжным и простым. Увы, система чувствительно реагирует на качество газа, т. е. это будет значить, что если в топливе много примесей, то она быстро забьётся и выйдет из строя.

Вопрос о том, какое газобаллонное оборудование лучше, конечно, сугубо индивидуальный, поскольку зависит от вашего автомобиля, но если рассматривать из существующих вариантов, то только 4-е и 5-е поколение достойны внимания.

Они современны, оборудованы хорошей защитой и подходят под нынешние ТС. Если рассматривать 4-е поколение, то здесь системы у всех производителей идентичны по своей идеологии, разнятся только механизмы, запускающие всё в действие, и некоторые сервисные функции. Пятое поколение, конечно, уступает в экономичности своему предшественнику, но поскольку производители ТС постоянно модернизируют их, то популярность такой системы возрастает.

Автомобили с жидким впрыском газа в Россию могла поставлять Голландия, но после заправки российским газом системы быстро выходили из строя, поэтому 6-е поколение пока рано рассматривать. Отличаются ГБО ещё и производителями. Лидерами являются польские и итальянские системы, поскольку они сочетают в себе хорошее качество и доступную цену. Польское оборудование уступает в функционале.

Расход газа

Если авто переводится на газ, то водителями предполагается, что расход его будет больше. Действительно, раз теплота сгорания голубого топлива ниже, чем бензина или дизеля, то это будет означать, что расход его больше, но незначительно, из-за мизерной разницы в показателях. Конечно, на это ещё будет влиять и поколение оборудования. У ГБО-2, где подача регулируется механически, разница может составлять максимум 20%. Оптимизированное ГБО-4 сокращает разницу в расходе до 12–15%, а новые итальянские системы гарантируют сокращение до 8–10%. При таком раскладе можно сэкономить порядка 2000 руб./100 км. Оборудование 5-го поколения свело разницу в расходе топлива к 5%.

Процесс установки на автомобиль своими руками

От качества монтажа зависит, насколько будет эффективно и безопасно работать вся система. Если вы уверены, что самостоятельно сможете всё установить, то вот несколько подсказок для вас.

Монтаж баллона, ВЗУ и газовых магистралей

Удобнее всего устанавливать баллоны, имеющие тороидальную форму. Они ложатся на место запасного колеса и не отнимают у багажника объём. В днище необходимо проделать дренажное отверстие, через которое будет улетучиваться газ в случае его протечки, и стекать конденсат. Нужны также два отверстия для трубок подачи и заправки газа. Некоторые баллоны идут с вентиляционными стаканами в комплекте, через которые можно пропустить трубки. Тогда нужно большое отверстие под стакан и два маленьких по бокам, для его крепления. После установки баллона монтируется выносное заправочное устройство (ВЗУ). Отверстие под него лучше всего делать в люке бензобака. Перед высверливанием отверстия и установкой ВЗУ необходимо снять колесо и подкрылок, чтобы удобно было прикручивать его изнутри. Обычно в комплекте с ВЗУ идёт само устройство с уплотнительной резинкой, переходник на него, крышка с верёвкой, гайка с понкой и саморезы. Последние лучше заменить на болты, чтобы надёжнее зафиксировать и при необходимости можно было выкрутить.

Видео: Установка ГБО своими руками, монтаж баллона, ВЗУ и газовых магистралей

Затем устанавливается магистральная система. В качестве неё используется термопластиковая трубка со штуцером (8 мм) на конце. Заправочная магистраль должна выходить из баллона под низ багажника и тянуться до бака. Трубку необходимо обязательно зафиксировать под днищем, чтобы она не болталась. По возможности следует использовать минимум саморезов. Где возможно, лучше крепить стяжками. Отмеряется необходимая длина трубки и на её концы крепятся штуцеры. Сначала надевается гайка, затем понка и вставляется сам штуцер в трубку. На ней он фиксируется гайкой. Затянуть её нужно хорошо, чтобы раздавить бронзовую понку, которая уплотняет систему. Возвращаются на место колесо и подкрылок, после протягивается магистраль подачи топлива. Она проходит под днищем возле штатных тормозных трубок. На концах у неё также находятся штуцеры (6 мм). Теперь протягивается магистраль от баллона к редуктору.

Баллон может иметь мультиклапан, оборудованный дополнительным электроклапаном. Он подсоединяется с помощью клемм. При отключении зажигания этот клапан перекрывает подачу газа на редукторе и из баллона на выход. Это позволяет избежать утечки газа при стоянке или аварийной ситуации.

Подкапотные работы

Поэтапность подкапотных работ при монтаже ГБО:

• выбор места под блок управления;
• выбор места под редуктор;
• подключение системы к редуктору;
• подключение редуктора к тосольной магистрали;
• засверловка под форсунки во впускной коллектор;
• выбор места под установку форсунок;
• выбор места под фильтр тонкой очистки;
• укладка проводки в гофру и подключение;
• установка кнопки переключения газ-бензин.

Блок управления должен быть жёстко зафиксирован на статичных деталях кузова так, чтобы он не соприкасался с другими элементами подкапотного пространства и не мешал их обслуживанию. Редуктор должен устанавливаться по тому же принципу. Для его крепления нужен металлический кронштейн. Заранее нужно продумать разводку проводки от блока управления. Подключение редуктора к системе охлаждения осуществляется в месте вывода тосольных шлангов на печку. Нужно разрезать их и соединить шланги от редуктора с тосольными, идущими на печку через тройники.

Видео: Установка ГБО своими руками, подкапотные работы

В выпускном коллекторе нужно просверлить отверстия и нарезать в них резьбу. Прежде чем вкручивать в них штуцеры, резьбу нужно промазать высокотемпературным герметиком. Форсунки должны располагаться как можно ближе к штуцерам коллектора. Их нужно устанавливать под углом в 45° по ходу движения топливной смеси и фиксировать жёстко, желательно на кронштейне. Шланги, соединяющие штуцеры с форсунками, не должны быть длиннее 30 см.

Во впускном коллекторе необходимо ещё отверстие и под вакуумный редуктор. Оно также должно быть с резьбой. Вакуумный рукав, тянущийся от коллектора к редуктору, предназначен для управления мембраной в редукторе. Когда нажимается педаль газа в выпускном коллекторе, создаётся вакуум, оттягивающий мембрану в редукторе. Это обеспечивает больший объём подачи газа в двигатель.

Фильтр с отстойником не должен мешать обслуживанию деталей в подкапотном пространстве. Его необходимо жёстко фиксировать на кронштейне. Желательно, чтобы он имел датчика температуры и давления газа. Проведите газовую магистраль от редуктора к форсункам через фильтр. Упакуйте проводку от блока управления в гофру и проложите её по штатным заводским магистралям. Наметьте место для кнопки переключения топлива и подтяните к ней провод от блока управления через отверстие между подкапотным пространством и салоном. Просверлите отверстие и вмонтируйте переключатель.

Меры безопасности

Безопасность в установке оборудования превыше всего. Любая топливная система ТС пожароопасна, а особенно газовая, поэтому баллон должен иметь мультиклапан с дополнительным электроклапаном, который будет выступать гарантией того, что в любой непредвиденной ситуации и даже при остановке авто будет автоматически перекрыта подача газа, если зажигание выключено.

Устанавливая самостоятельно газовую систему, нужно избегать использования баллонов, которые уже были в употреблении. Их срок эксплуатации ограничен 12 годами, поскольку далее в них начинаются коррозионные процессы, истончающие стенки сосуда. Соответственно, возрастает риск разгерметизации. Это может быть опасно тем, что баллон внезапно разорвётся, когда возрастёт в нём давление.

В целом, современные газовые системы делают надёжными и защищёнными от подтекания топлива, поэтому, если вы колеблетесь, устанавливать ли вам ГБО на автомобиль по причине небезопасности системы, то можете не сомневаться. Главное: установить ГБО по всем правилам.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.