Инжектор и ГБО

 Информация ахривная, 2003 г. Касается эжекторных ГБО первых поколений. 

 

Многие автолюбители устанавливают, либо желают установить на свой автомобиль газобаллонное оборудование (ГБО) для использования в качестве топлива сжиженный природный газ. Резоны понятны – газ существенно дешевле бензина и является панацеей для тех кто много ездит. А те, кто очень много ездят даже окупают установку и обслуживание ГБО. Неплохо зарекомендовавшие себя с карбюраторными системами ГБО пытаются адаптировать и на инжекторные системы. Но здесь желающих установить ГБО поджидает довольно много чисто технических проблем. Проблема первая – самая простая: что делать с форсунками и бензонасосом? Форсунки нужно отключать. Грамотно (неграмотные способы описывать нет смысла) сделать это можно двумя способами:

• программно, то есть предполагается использование двухрежимной прошивки бензин/газ, в которой при работе с ГБО форсунки не работают.
• отключать форсунки с помощью специального реле и эмулятора форсунок.

Относительно бензонасоса (далее – БН) мнения специалистов разделяются. Одни считают, что БН нужно отключать, что бы он не работал вхолостую, другие утверждают, что БН должен работать, охлаждая тем самым рампу форсунок. И в том и другом случае есть свой резон, мне кажется этот вопрос непринципиальным. В системах впрыска Январь 5.xx сделать это довольно легко на программном уровне: двухрежимная прошивка для работы с ГБО состоит из двух половинок – одна стандартная, бензиновая, другая газовая, с отключенными драйверами форсунок и БН и коррекцией зажигания для корректной работы на газе. В Bosch M1.5.4 тоже можно реализовать два режима, но, так как в этом случае работает одно ПО, используя два набора калибровок, отключение форсунок программно невозможно, поэтому необходимо применять прямое отключение и эмулятор форсунок. Схему простейшего эмулятора вы видите на рисунке. Более сложные эмуляторы могут содержать полевые ключи для обеспечения безразрывного отключения.

Немного более сложный вариант, но работающий совершенно правильно:

 

Переключение прошивок может быть реализовано автоматически, при включении газового клапана должна включиться газовая прошивка. Следует не забывать тот факт, что переключении прошивок на ВАЗ происходит замыканием на «землю» 52-го контакта ЭБУ, а на ГАЗ (ЭБУ «Микас 7») – подачей +12V на выбранный контакт ЭБУ. Вторая проблема – обеспечение правильной подачи газа. Особенно в переходных режимах, регулировка которых в системах с ГБО просто не предусмотрена. Например, при длительном движении накатом и последующем открытии дросселя могут, если не принимать соответствующих мер возникать «хлопки» – при ПХХ отключается МЗ, а газ продолжает поступать и при возобновлении искрообразования происходит взрыв смеси в ресивера. Хлопки могут вывести из строя ДМРВ (редкий ДМРВ живет больше 3 – 5 сильных хлопков), поэтому установщики ГБО устанавливают на входе в ресивер «хлопушки». Спасает это или нет, честно говоря, неясно, т.к хлопки все равно, полностью не исключаются и «хлопушка» очень сильно влияет (не в лучшую, естественно, сторону) на динамику автомобиля на бензине, т.к сильно сужает проходное сечение на входе ресивера. К тому же спонтанные взрывы могут легко разрушить саму хлопушку и даже больше. Посмотрите на фотографию последствий одного такого хлопка. На «вражеских» системах с ГБО для предотвращения этого явления часто используются два синхронных дросселя – на воздух и на газ раздельно.

С целью решения проблем с ГБО с пассивной подачей газа в ресивер в России была разработана система инжекторной подачи газа – ГИГ-III с запатентованной газовой форсункой. По сути своей ГИГ является газовым моновпрыском, где подача газа осуществляется специальной форсункой по сигналам собственного блока управления. Теоретически все выглядит довольно технично и логично, но из 3‑х приобретенных комплектов мы не смогли заставить работать ни один (2 – Газель, 1 – 2107). Проблема у всех одинакова – самопроизвольно меняющаяся производительность форсунки. Все три комплекта после продолжительной и изнурительной «борьбы» были заменены по гарантии на «Ловато». И, напоследок, совет. Если Вы установили ГБО на свой автомобиль, продавайте его после 70 – 80 т. км. что бы избежать довольно сложного ремонта ГБЦ. Октановая пропасть между Пробан-Бутаном и 95‑м бензином больше, чем между 80‑м и 95‑м бензином (76 и 84 ед по ОЧМ), но почему-то никому в голову не приходит заливать в двигатель предназначенный для 76-го 95‑й и ездить на нем много и долго. Все в курсе, что если не форсировать («зажать», то есть увеличить СЖ) двигатель – горят клапана. В случае с газом, где собственно, происходит тоже самое (вы используете высокооктановое топливо в моторе, рассчитанном на более низкое октановое число), об этом почему-то никто всерьез не задумывается.Для эффективной работы рассчитанного на бензин ДВС необходима степень сжатия не менее 12. В этом случае давление и температура топливного заряда в конце такта сжатия достаточно для быстрого сгорания смеси и с наименьшими потерями на тепло. На стандартных же ДВС со степенью сжатия 8 – 10 топливная смесь «недожимается» и горит медленно и для ее полного и относительно нормального сгорания необходимо поджигать раньше, на 3 – 12 грд. в разных режимах. Следовательно, смесь горит не только медленно, но и долго, с большим выделением тепла. В современных ДВС, особенно 16-кл, все настолько мало и компактно, что теплу этому некуда деваться. Весь тепловой удар принимает на себя ГБЦ, и, в первую очередь, страдают клапана и седла клапанов. Основное охлаждение клапанов происходит в результате теплоотдачи при контакте тарелки клапана с седлом (+ бензин распыляясь, охлаждает клапана). Бензин содержит маслянистые примеси углеводородов и присадки, формирующие тонкую пленку на поверхностях соприкосновения клапана с седлом и защищают их от износа. Впрыск бензина так же вносит вклад в охлаждение клапана. На газу, при прямом контакте металлических поверхностей и более высокой температуре происходит микроплавление на соприкасающихся поверхностях с последующим окислением продуктов плавления и образованием абразивной поверхности, в результате наблюдается значительный износ поверхностей и нарушается теплообмен. Через некоторое время рабочая зона клапана и седла клапана при увеличении похожа на губку.Другим немаловажным моментом является то, что через некоторое время работы на газе бензиновые компоненты – форсунки, бензонасос, РДТ неизбежно выходят их строя – автомобиль уже не способен нормально работать и на бензине. 

Документация по теме: Фирменная инструкция ГБО «Ловато» (10 Mb, pdf) ГОСТ Р 17.2.02.06 – 99 – Нормы и методы измерения содержания оксида углерода и углеводородов в отработавших газах газобаллонных автомобилей. DIGITRONIC DGI – инструкция по подключению и настройке

Почему стоит ставить ГБО на автомобиль.

1. Более дешевое и экологическое топливо.
2. Газ не смывает со стенок цилиндра масло, сл-но блок цилиндров изнашивается меньше. Сл-но меньше продуктов сгорания в масле. 

Почему не стоит ставить ГБО на автомобиль.

1. Экономия на разнице в топливе с лихвой покроется последующим ремонтом.
2. Несколько технических аспектов работы ДВС на газе:

а) Бензин распылясь, охлаждает клапана. При работе на газе этого не происходит.
b) Пропан-бутан имеет ОЧ около 105 – 110, поэтому требует более высокой степени сжатия, «недожатый» газ сгорает медленнее (для этого зажигание корректируют в более раннюю сторону и как следствие – смесь горит дольше) и с более высокой температурой, вызывая перегрев клапанов и седел. Как следствие – сгорание клапана и седла клапана..
.
.

z) При работе на инжекторных системах ОБЯЗАТЕЛЬНА корректировка угла зажигания.(источник – http://www.metrinch.ru/statya.shtml). Установка газового оборудования на автомобиль, особенно оснащенный системой впрыска топлива (инжектор), а также его эксплуатация имеет очень много нюансов.Начнем с самого начала, т.е. с его установки. Если подходить к этому вопросу скрупулезно, то, та установка ГБО, которую почти везде производят, в корне не правильна, т.к. газ, также как и бензин, должен точно дозироваться под потребность двигателя, а на самом деле мы имеем принудительную подачу газа. Далее, устанавливая внутри (или как переходник) дроссельного патрубка устройство подачи газа (рассекатель), уменьшается больше чем в два раза проходное сечение канала забора воздуха, и естественно, о нормальной динамике и расходе топлива на бензине придется забыть. Также свое влияние оказывает на это и хлопушка, устанавливаемая перед ДМРВ. (Мне как-то пытались установщики ГБО на одном известном СТО доказать, что все это ерунда, и мол, знаменитые фирмы разрабатывали это, и этого быть не может). Все это элементарно проверить, проехав на этом автомобиле со снятым устройством подачи газа. Комментарии будут излишни. Принудительно обрывая топливные форсунки и бензонасос при работе на газе, в блок управления заносится неправильная информация, вследствие чего он также начинает работать в «неправильном» режиме. Для автомобилей, оснащенных системой впрыска топлива под нормы токсичности Евро‑3, (контроллер Бош-МП7) после переключения с газа на бензин для нормальной работы необходимо производить сброс неправильных данных из памяти с помощью специального диагностического оборудования. Так же, перед установкой ГБО, у вас должна быть абсолютно исправна система зажигания – свечи, высоковольтные провода, наконечники свечей, катушки зажигания.После установки ГБО должна быть проведена регулировка редуктора и подачи газа по специальным приборам. На самом деле мы имеем классический вариант ответа установщика – «Я вам приблизительно выставил, а дальше регулируйте под себя» (фраза «Под себя» вызывает несколько другие ассоциации). Представьте, что вы приехали на ремонт карбюратора, вам его разобрали – собрали, на глаз поставили жиклеры, винт качества, и сказали «А дальше сами крутите, как вам нравится», не забыв при этом взять денег за «ремонт». Но на этом установка газа совсем не закончена. Если у вас инжекторный автомобиль, то обязательно должна быть произведена коррекция угла опережения зажигания. Хоть какую-то минимальную коррекцию можно провести на контроллерах ГАЗ «Микас», для автомобилей ВАЗ без специального оборудования этого сделать нельзя. Следует знать, что для бензина и газа разные кривые угла опережения зажигания, и просто поднятие его не даст необходимого эффекта. Для этого необходимо в контроллер управления системой зажигания устанавливать программу, в которой все это учтено, ну а самым правильным вариантом будет установка двухрежимной программы Газ-Бензин, автоматически переключающейся в зависимости от того, на чем работает двигатель. Если пренебречь всем (или частично всем) вышеописанным, то самое минимальное, что вы получите – это плохую тягу и большой расход на газе и бензине, затрудненный пуск двигателя в холодное время и еще много чего. При постоянной работе на газе закоксовываются топливные форсунки, в результате работа на бензине (с учетом всех «прелестей» установки ГБО) становится просто отвратительной. Не стоит забывать и о том, что «на газе» нужно гораздо чаще заглядывать в клапанный механизм с целью его регулировки. При неудачном стечении обстоятельств, при резком нажатии педали акселератора при работе на газе, произойдет хлопок во впускной коллектор. Последствия его самые разнообразные – от вышедшего из строя датчика массового расхода воздуха (или МАР-датчика на ГАЗели), до разорванного в клочья корпуса воздушного фильтра вместе с гофрой и ДМРВ. Последствия могут быть и тяжелее… (Нам приходилось снимать ГБЦ для ремонта, после попадания туда частей от хлопушки ). Один раз хлопнет, вы заплатите 50 – 250$, второй раз хлопнет… Где будет так желаемая экономия на топливе, и не появится ли желание снять ГБО? И в добавок к этому, претензии предъявить-то и некому… 

Далее – частный случай хлопка, который, правда, может возникать как на газе, так и на бензине – при включении зажигания. Но так как газ подается в ресивер практически постоянно, на нем этот хлопок возникает практически постоянно. Возникновение искры при включении зажигания связано с тем, что при подаче питания на Модуль Зажигания управляющий выход на некоторых системах впрыска находится в состоянии, разрешающем возникновение искры. Что бы «побороть» данную проблему необходимо устанавливать реле задержки подачи питания на модуль зажигания, широко известный в узких кругах как «антипух». На рисунке – схема реализации на обычном автомобильном реле. Третья проблема – ЭБУ Bosch MP7.0 и M7.9.7. (М7.9.7+) и новые, М7.3 и Микас-11 Эти системы, разработанные для норм токсичности EURO-II и EURO-III при расчетах топливоподачи используют математическую модель двигателя, постоянно изменяя ее в зависимости от условий и режимов эксплуатации, так называемое «самообучение». Именно этот факт не позволяет переключаться с бензина на газ произвольно – для работы на другом топливе необходимо осуществлять программный сброс ЭБУ – очищение памяти самообучения. Если этого не делать, автомобиль толком не будет нормально работать ни в одном из режимов. Именно эта преграда стоит на пути установки ГБО на инжекторные «Нивы», на которые в данное время серийно устанавливают Bosch MP7.0. Если Bosch MP7.0 практически «побежден» тюнерами, то с M7.9.7 все еще сложнее – кроме адаптации по зажиганию, эта система имеет еще адаптацию по моменту и более сложную модель, при значительном несовпадении реальной модели с расчетной система может даже войти в режим «Limp to Home» («Добраться до дома»). Эта проблема успешно решается – как калибровкой базовых прошивок, так и изготовлением двухрежимных вариантов. Для самых современных систем М7.3 (ВАЗ) и Микас-11 (ГАЗ) успешно изготавливаются двухрежимные варианты, позволяющие в «газовой» половине отключать форсунки, бензонасос, диагностику пропусков регулирования и лямбда-регулирование. Прошивки доступны в коммерческих вариантах, как «заготовки» (базовая прошивка и карты калибровок для ChipTuning Pro), так и готовые к использованию калиброванные прошивки.В настоящее время вы можете приорести готовые прошивки для работы с любыми контроллерами впрыска (от GM до Bosch ME17.9.7, M75, M74.5 и Микас-12) и различными системами подачи газа (пропан-бутановая смесь или метан) любого поколения. В них полностью учтены все особенности работы на альтернативном виде топлива.