Газобаллонное оборудование ВАЗ 2103 / ВАЗ 2106

1. Общие сведения

Газовое топливо – это один из альтернативных источников питания автомобилей, преимущества которого в настоящее время становятся все более очевидными в условиях постоянного роста цен на бензин. Все больше автолюбителей устанавливают на свои автомобили оборудование для работы двигателя на сжиженном нефтяном и сжатом природном газе.

Существует два типа газового топлива – пропан и метан. Пропан – это сжиженный углеводородный газ (транспортируется под давлением 10-15 атмосфер). Метан – это природный газ (транспортируется под давлением 200-250 атмосфер). Из-за такой разницы в давлении этим двум видам топлива требуются разные баллоны. Для пропана достаточно металлического баллона с толщиной стенок 4-5 мм, а для метана нужны баллоны со стенками гораздо большей толщины. Это накладывает ограничения на использование метана в легковых автомобилях. Для метана требуются прочные баллоны, способные выдержать такое давление. Чтобы облегчить массу баллонов, их делают металлопластиковыми.

В стандартный (50-литровый) пропановый баллон входит 40 л сжиженного газа, расход пропана чуть выше (максимум на 10%) расхода бензина. Метан измеряется не в литрах, а в кубометрах. Кроме того, у метановых установок гораздо более высокие требования к безопасности. Исходя из этого, чаще всего на легковые автомобили ставят пропановое оборудование.

Пропан-бутан

Сжиженные углеводородные газы (СУГ) (по-английски – Liquified Petroleum Gas, LPG) – это смесь двух газов. Пропан-бутан получают из нефти и сконденсированных нефтяных попутных газов. Чтобы эта смесь оставалась жидкой, ее хранят и перевозят под давлением в 1,6 МПа (16 атмосфер). Процесс заправки машин пропан-бутаном внешне очень похож на заправку бензином.

Химический состав смеси пропан-бутан

• Пропан - С₃Н_8.
• Бутан - С₄Н_10.

В топливной смеси бутан выступает как топливо, а пропан создаёт давление.

Газовая смесь пропан-бутан в 2 раза тяжелее воздуха.

По сути, газ не имеет запаха, поэтому в его состав добавляется специальное пахучее вещество (одорант) – этилмеркоптал.

Антидетонационное (октановое) число газовой смеси пропан-бутан составляет 110 единиц – в этом её преимущество перед бензином, максимальное октановое число которого – 98 единиц.

Пропан-бутан легче, чем бензин и дизельное топливо:

1 л пропан-бутана – 0,6 кг;

1 л бензина – 0,73 кг;

1 л дизеля – 0,82 кг.

Процентное соотношение пропана и бутана в смеси регламентируется государственными службами и зависит от климатических условий. Например, в зимний период количество пропана должно быть не менее 70-80%, тогда как летом – всего 40%.

Одним из наиболее важных свойств пропана и бутана является образование (при наличии свободной поверхности над жидкой фазой) двухфазной системы «жидкость-пар». Система «жидкость-пар» образуется вследствие возникновения давления насыщенного пара, т. е. давления пара в присутствии жидкой фазы в баллоне. В процессе наполнения баллона первые порции сжиженного газа быстро испаряются и заполняют весь его объем, создавая в нем определенное давление. При уменьшении давления, газ мгновенно испаряется. Испарение сжиженного газа в баллоне продолжается до тех пор, пока образовавшиеся пары сжиженного газа не достигнут насыщения.

Это свойство пропана и бутана позволяет хранить газ в небольших объемах, что очень важно.

Рассмотрим пример: давление насыщенного пара бутана составляет 0,1 МПа при 0 °С и 0,17 МПа при 15 °С, а давление насыщенного пара пропан-бутана при этих же температурах - 0,59 и 0,9 МПа соответственно. Это различие приводит к значительной разнице в давлении смеси при изменении соотношения пропана и бутана. Давление растет при увеличении температуры, что приводит к значительным изменениям объема сжиженного газа, находящегося в жидком состоянии. Следовательно, если сжиженный газ в жидком состоянии полностью заполняет баллон и температура продолжает увеличиваться, то давление будет быстро расти, что может привести к разрушению баллона.

Внимание:
Никогда не заполняйте баллон сжиженным газом полностью, обязательно оставляйте паровую подушку, объем которой равен 10% от полной емкости баллона.

Описание ГБО

Газовое оборудование автомобиля размещают в трех местах: в моторном отсеке, салоне и багажнике.

В моторном отсеке автомобиля находятся: редуктор-испаритель газа; смеситель; электромагнитный газовый клапан; электромагнитный бензиновый клапан; предохранитель.

Газовый баллон размещают в багажнике автомобиля. На нем имеется вентиляционная коробка с герметически закрывающейся крышкой. Под крышкой находятся заправочный и расходный вентили, шкала со стрелкой, показывающей уровень газа в баллоне (помимо электронных указателей уровня), заправочная чашка (если нет дистанционной заправки).

Внимание:
При парковке автомобиля в закрытом помещении (гараж, станция обслуживания и т. д.) следует обязательно закрыть оба вентиля – заправочный и расходный на газовом баллоне.

Управление режимами работы двигателя производится с помощью переключателя «газ-бензин», расположенного в салоне автомобиля с карбюраторной системой питания в удобном для водителя месте на приборной панели.

При переключении с бензина на газ необходимо выработать остаток бензина из поплавковой камеры карбюратора. Для этого, при работе двигателя на бензине, переключить клавишу «газ-бензин» из положения «бензин» в нейтральное положение и подождать 15-20 сек., пока двигатель не начнет работать с перебоями. Только после этого можно переключиться на газ. Переключение с газа на бензин можно осуществлять, минуя нейтральное положение клавиши.

Вышеуказанные операции следует проводить на стоящем автомобиле при работающем двигателе и на ходу. На некоторых моделях отечественных газотопливных систем устанавливались переключатели с рукояткой, имевшей четыре фиксированных положения, которые выполняли роль кнопки для запуска впрыска газа в карбюратор для обогащения смеси.

Этим приемом еще пользуются перед пуском холодного двигателя на газе или после длительной стоянки, если двигатель не запускается с первого раза. Продолжительность нажатия на кнопку составляет 1-2 сек., число нажатий перед пуском: 2-3 раза.

Внимание:
Переключать двигатель в режим «Газ» в холодное время года (при температуре воздуха от -5 °С и ниже) можно только после прогрева двигателя на бензине до 40-50 °С. В холодное время года перед продолжительной парковкой автомобиля, за 150-200 м до остановки следует переключать двигатель на бензин.

Использование карбюраторного комплекта ГБО является базовым, самым простым и самым надежным способом подачи газа в двигатель, но при этом дозирование подачи газа оставляет желать лучшего. Его составные части условно можно разделить на две группы.

1. Баллон.
2. Мультиклапан.
3. Выносное заправочное устройство.
4. Пульт управления.
5. Предохранитель.
6. Газовый электромагнитный клапан в сборе с фильтром.
7. Газовый редуктор.
8. Дозатор подачи газа.
9. Смеситель.
10. Бензиновый электроклапан.

Первая группа оборудования (на схеме №1, 2, 3) отвечает за хранение, заправку и подачу газа в подкапотное пространство, она абсолютно одинакова для всех вариантов ГБО и включает в себя:

• баллон, закрытый мультиклапаном, с системой вентиляции;
• выносное заправочное устройство (ВЗУ);
• систему медных (для пропана) магистралей; заправочная – диаметром 8 мм, расходная – диаметром 6 мм.

Вторая группа оборудования (на схеме № 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) отвечает за выбор топлива (газ/бензин), дозировку и непосредственную подачу газа в двигатель, она включает в себя:

• пульт управления газ/бензин (вакуумный или электронный), соответствующий установленному газовому редуктору, с индикацией. Данный переключатель предназначен для управления переходом с бензина на газ и наоборот. Это устройство аналогового типа. Индикация работы устройства обеспечивается полосовыми индикаторами на передней панели;
• газовый редуктор для карбюратора, как правило, вакуумный, но бывают и электронные варианты;
• газовый электромагнитный клапан в сборе с фильтром;
• бензиновый электроклапан;
• смеситель, который необходимо подбирать по каталогу, в зависимости от модели карбюратора;
• систему армированных шлангов подвода охлаждающей жидкости к редуктору и подачи газа от редуктора к смесителю;
• предохранитель, который защищает от выхода из строя электромагнитные клапаны. Он находится в держателе, установленном в проводе электропитания.
• дозатор подачи газа, одно- или двухканальный, в зависимости от модели смесителя. Он находится на трубопроводе низкого давления, соединяющем редуктор и смеситель, и предназначен для подводки газа к обеим камерам карбюратора. На вилке имеются один или два винта, которые служат для регулировки количества газа, поступающего в двигатель через смеситель (винты) мощности. Для увеличения мощности винты следует вращать против часовой стрелки, для уменьшения мощности и сокращения расхода газа – по часовой стрелке.

Запуск в холодную погоду

По ГОСТу на ГБО, мотор может быть запущен на газе при температуре +5 C. Большая часть доступного газового оборудования позволяет заводиться и при более низкой температуре, хотя это может отрицательно сказаться на долговечности оборудования. Кроме того, если совсем не пользоваться бензином, могут стать непригодными резиновые части карбюратора. Поэтому в холодную погоду лучше всего заводиться на бензине, а потом переходить на газ.

Как часто менять воздушный фильтр при езде на газе

Любое ГБО очень чувствительно к чистоте воздушного фильтра. Поэтому необходимо менять воздушный фильтр чуть чаще, чем при езде на бензине (примерно раз в 10 000-12 000 км, а не раз в 15 000 км). Если расход газа Вашего автомобиля увеличился, то попробуйте осмотреть воздушный фильтр. Если есть сомнения относительно его чистоты, лучше его сразу поменять.

Меры безопасности при обслуживании и эксплуатации ГБО

Внимание:
Запрещается:
- Отсоединять трубопроводы, находящиеся под давлением.
- Ремонтировать и демонтировать газовый редуктор-испаритель и газовый электромагнитный клапан при наличии в них газа.
- Демонтировать газовый баллон при наличии в нем сжиженного газа или паров газа.
- Подвергать газовый баллон длительному воздействию прямых солнечных лучей (не держать открытый багажник на солнце).
- Проводить сварочные и другие виды работ, связанные с выделением большого количества тепла (сушка автомобиля в сушильной камере и т. п.).

При обнаружении сильного, резкого запаха газа водитель обязан:

1. Немедленно остановиться, выключить зажигание, перекрыть оба вентиля на газовом баллоне.
2. По возможности, определить визуально место утечки (характерно обморожение, покрытие инеем места утечки).
3. После устранения утечки (когда перестанет пахнуть газом) переключатель следует поставить в положение «Бензин», включить зажигание, подкачать бензин в карбюратор, запустить двигатель и продолжать движение только на бензине до устранения неисправности. Соблюдение данной инструкции обеспечит безопасную работу газового оборудования.