Автомобили на газ

Природният газ е най-екологосъобразното изкопаемо гориво. Използването на природен газ в автомобилите може да намали съдържанието на въглероден диоксид в отработените газове с 25%, въглероден оксид с 75%. Основният компонент на природния газ е метан. Природният газ се съхранява при налягане от 200 бара, така че другото му име е компресиран природен газ (CNG). Понастоящем над 15 милиона автомобила по света работят с природен газ.

Друго предимство на природния газ е ниската му цена (метанът е 2-3 пъти по-евтин от бензина). Недостатъците на използването на природен газ включват спад в мощността на автомобила (до 20% в зависимост от проекта), неразвита мрежа от бензиностанции в Русия, увеличено износване на вентили, когато двигателят работи на газ, и високата цена на газовото оборудване.

Отделно, трябва да се каже за безопасността на автомобилите на природен газ. Проучванията на Германския автомобилен клуб (ADAC) показват, че рискът от пожар в предно и странично превозно средство не се увеличава. Тоест, в случай на инцидент, автомобил, който работи с природен газ, се държи като нормална кола.

Съществуват следните видове автомобили на природен газ:

производствени автомобили (серийно произвеждани в заводите на производителите на автомобили);
модифицирани автомобили (преобразувани в специализирани предприятия).
Автомобили за производство на природен газ
Автомобил с природен газ
Автомобилите за производство на природен газ се предлагат в две версии: двойно гориво (газ и бензин се използват на равна нога, възможно е да се сменят режимите) и моно гориво (основно гориво за гориво, има авариен резервоар за газ, автоматично превключване на бензин). Автомобилите с моно-гориво са по-подходящи за работа с природен газ, имат оптимален разход на гориво и ниски емисии.

За да се превърнат в природен газ, автомобилопроизводителите използват съществуващи бензинови двигатели (двигатели с искрово запалване). Двигателите с турбокомпресор са най-подходящи за превръщане в газ . Адаптацията на работата на турбокомпресора (по-голяма компресия, допълнително налягане) дава възможност за постигане на същите характеристики на мощност и въртящ момент за газ и бензин.

Характеристиките на сгъстения природен газ са повишената устойчивост на детонация (октаново число 130) и отсъствието на смазочни свойства, което води до повишени натоварвания на двигателя. За да се противодейства на тези фактори, се правят различни промени в механичната част на двигателя, увеличавайки якостта на отделните елементи и компоненти (бутални щифтове и пръстени, вложки на шайбите, водачи на клапаните и седалки). Ако е необходимо, увеличава топлопроводимостта на бензиновите дюзи, увеличава производителността на водните и маслени помпи, заменя свещите.

Производствените автомобили на природен газ се предлагат от повечето автопроизводители, включително Audi, BMW, Citroen, Chevrolet, Fiat, Ford, Honda, Hyundai, Mercedes-Benz, Opel, Peugeot, Seat, Skoda, Toyota, Volkswagen, Volvo. Автомобилите се продават в райони, където използването на природен газ е най-често срещано. В нашата страна не се продават официално автомобили за производство на природен газ. Серийна кола с природен газ може да бъде въведена в страната.

Модифицирани автомобили на природен газ
Теоретично, всички автомобили с бензинов двигател могат да бъдат преобразувани за работа с природен газ. Специализирани центрове предлагат инсталирането на газово оборудване на природен газ от различни производители. В резултат на това получавате автомобил с двойно гориво, който може да работи с газ и бензин. Поради високата цена на газовото оборудване на природен газ се инсталира главно на търговски превозни средства (таксита, автобуси, камиони), където се изплаща по-бързо и ви позволява да получите значителни ползи.

Дизеловите двигатели могат също да бъдат преобразувани в природен газ. Има реализирани два подхода : принудителното запалването на гориво-въздушната смес (за монтиране на системата за запалване с газова апаратура); самозапалване на гориво-въздушната смес (двигателят да работи на смес от дизелово гориво и природен газ). Поради високата цена, дизеловите двигатели за автобуси и камиони се превръщат в природен газ.

Газово оборудване
Цилиндър оборудване (HBO), за да се движат по компресиран природен газ комбинира със система за доставка на газ и електронна система за контрол. Съставът на пропан-бутан оборудване за производство и модифицирани автомобили по същество е еднакъв и може да има различен дизайн в зависимост от производителя на HBO.

Системата за снабдяване с природен газ включва пълнеща врата, газови бутилки, газопровод за високо налягане, регулатор на налягането на газа, газоразпределителен тръбопровод и газови вентили.

Гърловината за пълнене на газ (дюзата за пълнене на газ) се намира в непосредствена близост до гърловината на резервоара за гориво. Чрез него при пълнене на газ под налягане влизат газовите бутилки. В зависимост от размера на двигателя, конструкцията на превозното средство са монтирани един или няколко дебелостенни газови бутилки с различен капацитет. В производствените автомобили цилиндрите обикновено се намират под дъното на автомобила, в модифицираните автомобили – в багажното отделение. Цилиндрите са прикрепени към скобите на каросерията.

От цилиндрите газът влиза в тръбопровода за високо налягане до регулатора на налягането на газа, което гарантира, че налягането на газа пада до номиналното работно налягане (7-9 бара). В газовото оборудване са използвани регулатори на налягането диафрагмен или плунжерен тип. Намаляването на налягането (разширяването) на газа е съпроводено с неговото силно охлаждане. За да се предотврати замръзване, корпусът на регулатора на налягането на газа е включен в охладителната система на двигателя .

Газът от номиналното работно налягане навлиза в газоразпределителния тръбопровод и след това към клапаните за подаване на газ в смукателния колектор. Клапанът за подаване на газ (в някои източници – газовата дюза) е електромагнитен клапан. При подаване на ток към намотката на електромагнита, котвата се повдига и отварящият отвор се отваря. Импулсният газ влиза в смукателния колектор и се смесва с въздуха. При липса на ток, пружината задържа клапана в затворено положение.

Електронната система за контрол на подаването на газ включва входни сензори, контролен блок и изпълнителни механизми. За производствените автомобили системата за управление на газа е разширение на системата за управление на двигателя . Модифицираните автомобили имат отделна система за управление.

Входните сензори включват датчик за налягане на цилиндъра и датчик за налягане в газоразпределителната линия. Датчикът за налягане на бутилката е разположен на регулатора на налягането. Той определя подаването на газ в цилиндъра (цилиндрите) на количеството на пълнене на газ, както и плътността на цилиндъра (цилиндрите). Сензорът за налягане в газоразпределителния тръбопровод определя налягането на газа в веригата за ниско налягане, въз основа на което се определя продължителността на отваряне на клапаните за подаване на газ.

Сигналите от сензорите се доставят на електронния блок за управление. В работата блок за управление използва информация от друга система сензори за управление на двигателя: обороти на двигателя , газта позиция , сензор за кислород . И други в съответствие с включен алгоритъм контролната единица рад изпълнява функции:

контрол впръскване на газ (в зависимост от скоростта на двигателя, натоварване, качество и налягането на газа);
ламбда регулиране на газ (предоставяне работа за хомогенната смес, качество адаптация газ);
студен старт на двигателя (при температура на въздуха от 10 ° С под двигател изходен бензин);
старт аварийно на двигателя (ако е пуснат газ, произведен пробег на бензин не е направено в рамките на няколко секунди).
Тези функции се изпълняват с помощта на задвижващи механизми: клапани за подаване на газ, спирателни клапани на цилиндри, клапан за високо налягане в регулатора на налягането.