Статьи >> ГБО и чип тюнинг

В связи с продолжающейся тенденцией роста цен на нефть на мировом рынке, стоимость бензина в Украине постоянно растет. В целях снижения затрат на топливо, многие владельцы устанавливают на свои автомобили газобаллонное оборудование (ГБО). На первый взгляд при цене на бензин и газ почти 2:1 –экономия значительна. Но в действительности это не совсем так. ГБО стоит недешево, и требует постоянного обслуживания. Кроме того, автомобиль, работающий на газу, теряет мощность до 15% и расходует топлива на 15-20% больше, чем на бензине. Почему так происходит и как минимизировать эти потери, продлить ресурс двигателя и добиться быстрой окупаемости газового оборудования и дальнейшей экономии - пойдет речь в этой статье.

Бензиновые двигатели разработаны и настроены для работы на жидком топливе (бензине), основным показателем которого является октановое число: 87,92,95,98. Оно характеризует антидетонационное качество бензина и определяет максимально допустимую степень сжатия двигателя. Газовое топливо, в частности пропанобутановая смесь по своим основным характеристикам близка к бензину. Но при его использовании, как альтернативного топлива в бензиновом двигателе, нужно учитывать некоторые особенности. Физико-химические свойства газа и бензина различны.

Сжиженный Нефтяной Газ (СНГ) по-английски Liquid Petroleum Gas (LPG)-является побочным продуктом при добыче нефти. В качестве газового топлива используется пропанобутановая смесь, и ее процентное соотношение зависит от времени года. Она хранится в жидком состоянии в специальных баллонах под давлением 16 атмосфер. Теплотворная способность чистого газа превышает бензин, но в смеси с воздухом его энергетические показатели снижаются.

Основные отличия бензина от газового топлива это:

  • высокое октановое число(105ед.) газа обеспечивает ему более высокую детонационную стойкость, что предусматривает его использование в двигателях с высокой степенью сжатия.
  • стехиометрический состав воздушно-топливной смеси обеспечивающий полное сгорание и устойчивую работу двигателя-газа -16:1 ,бензина -14,7:1.
  • бензиново-воздушная смесь представляет собой мелкодисперсную смесь капель бензина и воздуха; а газовая –гомогенную смесь парообразной фазы газа и воздуха, что существенно влияет на наполнение, скорость и качество горения в цилиндре двигателя.

Поэтому учитывая эти и другие свойства газа, его использование в качестве топлива без изменений в конструкции двигателя (увеличение степени сжатия, изменения фаз газораспределения), а также состава смеси и угла опережения зажигания (УОЗ) приводит к потере мощности на 5-15% и увеличению расхода топлива на 20-25%.

Изменять конструкцию двигателя - очень дорогое удовольствие. Но все, же снизить эти потери и продлить ресурс двигателя при эксплуатации на газовом топливе можно более доступными методами. В первую очередь эффективность работы двигателя на газовом топливе будет максимальной при полной исправности его механики, что обеспечит полноценное наполнение цилиндров газо-воздушной смесью. Во-вторых, нужно адаптировать работу бензинового двигателя на газовом топливе, путем изменения настроек программного обеспечения электронного блока управления (ЭБУ). Что и зачем нужно менять?

От правильности установленного УОЗ и состава смеси зависит КПД двигателя, его мощностные и экономичные характеристики. Эффективность работы цилиндра считается максимальной, когда положение точки максимального давления лежит в области 12-17гр. после ВМТ (точка 2 на графике), и во многом зависит от точки начала воспламенения смеси (точка 1 на графике) ,т.е. оптимального УОЗ. Позднее зажигание снижает максимальное давление в цилиндре и смещает его в сторону выпуска.

ЗАВИСИМОСТЬ ДАВЛЕНИЯ В ЦИЛИНДРЕ ОТ ПОЛОЖЕНИЯКОЛЕНВАЛА И УОЗ

В силу своих свойств, газо-воздушная смесь в цилиндре горит дольше по времени, чем бензиновая. По этому УОЗ(точка начала воспламенения), оптимальный для бензина, для газового топлива будет поздним и в результате из-за снижения и смещения максимального давления(как на графике),теряется энергия, действующей на поршень. При этом газо-воздушная смесь продолжает догорать уже в выпускном коллекторе, вызывая перегрев выпускных клапанов, приводящий со временем к их прогару. В связи с этим газ нужно поджигать раньше. Т.е. добиться такого оптимального (при любом режиме работы двигателя) УОЗ, который обеспечит такое положение точки максимального давления в цилиндре, при котором работа, производимая данным цилиндром в такте сгорания топлива будет максимальной, и при котором газо-воздушная смесь будет сгорать своевременно и полностью,. Величина на которую нужно изменить УОЗ зависит от конструкции двигателя, степени сжатия, оборотов и нагрузки, и определяется опытным путем в результате испытаний. Для этого и существует чип тюнинг, т.е. изменение в программе ЭБУ различных калибровочных данных, в том числе и УОЗ, оптимизируя работу двигателя на газовом топливе. Одним из инструментов создания тюнинговых прошивок является редактор - программа для изменения и сохранения области калибровок (данные , по которым ЭБУ управляет двигателем).

После коррекции УОЗ газовая топливная система нуждается в точной настройке состава газо-воздушной смеси, что также играет не маловажную роль в экономичных и мощностных показателях двигателя. Даже незначительные отклонения в сторону обогащения или обеднения сказываются на его работе и сокращают ресурс.

Эти процедуры являются конечным элементом процесса установки ГБО на автомобиль, и в дальнейшем экономически оправдают все затраты, кроме того позволят значительно уменьшить потерю мощности, продлить срок службы бензинового двигателя на газовом топливе.