36 ошибка клапана корректировки ГАЗа BMW e39
Наверное, не преувеличением будет сказать, что одна из самых сложных дилемм встает перед владельцем автомобиля, когда он решает перевести его на газовое питание. Удастся ли экономить после установки газобаллонного оборудования и через какой пробег оно окупится? Насколько корректно будет работать двигатель и как изменятся его характеристики? С какими моторами совместимо ГБО, особенно в свете самых современных систем — топливных, оптимизирующих горение смеси, повышающих мощность? Попробуем ответить на эти вопросы.
Топливо бедных
Газ как продукт, на котором может работать двигатель внутреннего сгорания, был известен даже раньше бензина. Первые опыты с агрегатами, где горела светильная субстанция — смесь водорода, метана и СО2 — проводились еще в 20-х и 40-х годах XIX века. А уже в 1860-м француз Ленуар получил патент на машинку, работавшую на подобном горючем, причем при использовании электрического искрового зажигания. И не ограничился только патентом — примитивный одноцилиндровый, горизонтально расположенный мотор пошел в серию, в частности, использовался на лодках. Вспомним и об Отто, чьим именем назван принцип работы ДВС. Ведь этот немецкий инженер во второй половине позапрошлого столетия тоже строил двигатели, функционировавшие благодаря горению газа.
К началу XX столетия инженеры пришли к газогенераторному газу, получаемому в установках, где сжигалась древесина либо брикеты из бурого угля, торфа, опилок, даже соломы. При почти массовых уже масштабах производства бензина и дизтоплива такой выбор объяснялся дешевизной этого горючего или недоступностью углеводородов. Что, кстати, видно по странам, наиболее широко использовавшим газогенераторные автомобили. Да, в Германии, не имевшей своих нефтяных ресурсов, и в СССР, в первой половине века испытывавшей нехватку разного рода топлива, позволяли себе мириться со значительными недостатками таких транспортных средств. Ведь смесь из СО2 и Н2, получавшаяся при сжигании твердого топлива, была низкокалорийной, отчего мощность двигателей значительно снижалась. Сокращался запас хода и увеличивалась трудоемкость всех манипуляций с топливом, начиная от «заправки» и заканчивая «пуском». Главное, что сам газогенератор и необходимость в его охлаждении и очистке от золы и различных примесей отнимали полезную площадь и грузоподъемность — до полутонны. Зато топливо буквально валялось под ногами. Надо было лишь слегка его обработать.
И все же газогенераторы — не от хорошей жизни. В тяжелых условиях да при развивающейся экономике сойдут, а вот потом… Считается, что в СССР автомобили с ними в каких-то отдаленных леспромхозах эксплуатировались вплоть до 70-х. И уже в наше время частные энтузиасты строили нечто подобное. Однако примечательно, что в том же конце 30-х советские конструкторы экспериментировали с газобаллонным оборудованием.
Увы, подробная история начала послевоенного применения газобаллонного оборудования неизвестна. Рискнем предположить, что в бережливой Европе к нему пришли в середине–конце 50-х, когда в Италии появились компании, выпускающие системы для перевода двигателей на газ. Кстати, именно эта страна стала и до сих пор является законодателем мод в этой сфере — максимум фирм-производителей и передовые разработки. Кроме итальянского на нашем рынке представлено голландское, польское, литовское, турецкое и даже отечественное оборудование. Причем последнее не исключает следования современным тенденциям, во всяком случае, применительно к российской действительности. Но мы несколько забежали вперед.
Механика и электроника
Зачем вообще переводить двигатель на газ? Сухая теория гласит: пропан-бутан (говорить будем именно о нем, поскольку метан в России используется ограниченно и в основном на грузовиках) имеет октановое число порядка 105, что определяет высокие антидетонационные свойства. «Газовый» выхлоп несколько экологичнее — содержание окиси углерода CO, углеводородов CH и окислов азота NOx в нем чуть меньше. Кроме того, считается, что по сравнению с бензином пропан-бутан сгорает более полно. И хотя это топливо экологически вовсе небезгрешно, в условиях мегаполисов даже некоторый процент автопарка, передвигающегося на горючем почище, буквально глоток свежего воздуха.
Но какое дело обывателю до экологии? Больше важна стоимость. Цена — главный довод в пользу установки ГБО. По стране сжиженный газ дешевле 92-го бензина в 1,7–2,5 раза. А разница с АИ-95 еще больше. При больших пробегах или при долгих сроках эксплуатации вложения в оборудование вполне оправданны. Даже несмотря на то, что на газе расход топлива неизменно вырастает. Тут снова нужно обратиться к теории.
Помимо прочих у газа есть еще два ключевых качества. Во-первых, по сравнению с бензином он обладает меньшей калорийностью или теплотворной способностью. То есть количество выделяемого тепла или энергии при сгорании килограмма либо литра топлива у пропан-бутана ниже. Поэтому без потери мощности двигатель будет потреблять больше газа, нежели бензина. Впрочем, к этому мы еще вернемся.
Во-вторых, и скорость сгорания пропан-бутана ниже, чем у бензина. Газовая смесь еще горит, когда открываются выпускные клапаны. Отсюда происходит их прогар (на что, кстати, приверженцам ГБО часто указывают их оппоненты). И калильное зажигание с последующей детонацией — от нагретых элементов в камере сгорания, тех же клапанов, свечей. Исключить это можно повышением степени сжатия — на 2–3 единицы (хотя современные двигатели уже имеют высокую степень сжатия). Либо ранним воспламенением смеси, когда ей «дается» больше времени на полное сгорание. Само собой, степень сжатия при монтаже оборудования никто не изменяет. Однако, как показывает практика, и установки угла опережения зажигания пораньше вполне хватает для того, чтобы двигатель работал так же, как на бензине, клапаны оставались целыми, и не происходило детонации. Осуществляется это двумя способами.
ГБО 1, 2 и 3 поколения
На первых трех поколениях ГБО угол мог корректировать вариатор, дополнительно устанавливаемый при монтаже оборудования. Начиная с четвертого, этим занимается электроника. Давайте пройдемся по поколениям поподробнее. В первом редуктор, понижающий давление газа до атмосферного, располагался отдельного от испарителя, который переводил пропан-бутан из жидкого состояния в парообразное, и отсутствовал фильтр. Во втором испаритель и редуктор объединили, появился фильтр, очищающий газ в жидкой фазе. В третьем поколении подача газа осуществлялась электронным дозатором, в своей работе отталкивавшемся от показаний лямбда-зонда. Встречается информация, что были системы, завязанные еще на датчики положения дроссельной заслонки и оборотов коленвала.
ГБО 4 поколения
Четвертое поколение — полностью электронное. В нем уже нет смесителя, превращающего воздух и газ в горючую смесь, этим занимаются форсунки. Есть свой ЭБУ, датчики температуры редуктора, газа, давления. После пуска блок управления газовой системы их опрашивает и с ростом температуры редуктора переходит на альтернативное топливо. Газовые форсунки при этом получают информацию от штатного «мозга» с корректировками, внесенными газовым ЭБУ, врезанным в цепь бензиновых инжекторов. В конце концов, на оборудовании четвертого поколения нет необходимости сливать конденсат, поскольку его улавливанием занимается фильтр паровой фазы.
ГБО 5 и 6 поколения
Пятое поколение, можно сказать, переходное. В нем реализован впрыск пропан-бутана в жидком виде. Здесь предусмотрен погружной насос в баллоне и по-прежнему присутствуют газовые форсунки. Это поколение — переходное к шестому, где последних уже нет. Газ подается через бензиновые инжекторы. Цель — перевод на сжиженное топливо моторов с непосредственным впрыском. У них, как известно, форсунки расположены в камерах сгорания и оставить их без горючей жидкости, работающей в данном случае еще и как охлаждающая, нельзя — от перегрева выйдут из строя. Пока такое ГБО из разряда экзотики. Как, между прочим, и пятое — дорого то и другое (100–150 тыс. руб.). А поскольку экономический эффект в этом случае первичен, ожидать его массового применения в обозримом будущем не стоит.
То же самое с оборудованием на дизели. Оно недешевое (от 80 тыс. руб.), при этом экономическая целесообразность замены солярки пропан-бутаном под вопросом. Дело в том, что газ в дизеле, лишенном свечей зажигания, не может вспыхивать сам по себе, то есть от сжатия. Для этого нужна запальная доза дизтоплива — на каждом такте сжатия. В результате соотношение расхода солярка/газ может доходить до 50/50. А иные специалисты заявляют, что при рваной городской езде потребление тяжелого топлива способно подниматься до 80%. «Газодизель» на языке профессионалов логичен на «дальнобое», где велики пробеги и равномерное движение при сравнительно невысоких оборотах, когда расход солярки может снизиться до 15-20%.
Возвращаясь к ГБО для «бензинок», надо отметить, что первое поколение — в прошлом. Второе (от 18 тыс. руб.) — еще в ходу. Рассчитанное больше на карбюраторные двигатели, оно становится выбором тех владельцев, которые готовы экономить на всем. Даже с учетом возможных проблем с двигателем. Суть в том, что, будучи полностью «механическим», оно не исключает появления хлопков — взрывов топливно-воздушного «коктейля» во впускном коллекторе, разрушающих его, корпус фильтра, расходомер. На газе при неисправном зажигании, подсосе воздуха или обедненной смеси риск их возникновения на самом деле выше, чем на бензине.
Третье поколение на рынке как-то не прижилось. А вот четвертое — оптимальный вариант. Цены здесь менее гуманные — от 28–30 тыс. руб. за оборудование на рядный четырехцилиндровый мотор и от 40–80 тыс. руб. к «шестерке»-«восьмерке». Зато исключена вероятность повреждения впускного тракта (хлопков нет), и двигатель максимально приближен к работе на бензине. Это ГБО можно настроить предельно точно, отчего не будет потери мощности, и расход топлива вырастет всего на 10–15% (на первых трех поколениях — от 20%).
Настройка, безусловно, ключевой элемент адаптации газобаллонной аппаратуры к двигателю. Честные установщики через тысячу–две км пробега предлагают бесплатную электронную корректировку смонтированной у них системы. И это показатель, на который стоит обращать внимание! Ну а далее нужно не забывать обслуживать ГБО. Возможно, для кого-то, особенно в свете последних тенденций с увеличением межсервисных интервалов, это покажется лишним обременением. Однако при ближайшем рассмотрении эксплуатация оборудования не выглядит хлопотной и дорогой. Наиболее частая операция — замена обоих фильтров не реже чем через 20 тыс. км (некоторые ремонтники советуют менять их у паровой фазы вдвое чаще). Это вполне доступно для владельца, а цены на фильтрующие элементы для разного оборудования лежат в пределах 130–700 руб. С такой же периодичностью сервисмены предложат протяжку всех соединений и шлангов, калибровку системы, проверку топливной карты.
Через 70 тыс. км у четвертого поколения и спустя 150 тыс. км у второго, вероятно, понадобится замена ремкомплекта редуктора. Цифры неточные, мембрана, как основной элемент, дольше живет при постоянной работе двигателя, без частых пусков. Хотя и стоит ремкомплект всего ничего — можно уложиться в 2000 руб. Форсунки бывают и подороже, до 2300 руб., но ресурс их «начинается» где-то от 60 тыс. км, а верхнюю планку возьмет не каждый владелец — 300 тыс. км. Что же до остальных нюансов и выбора марки оборудования, то давайте предоставим слово профессионалам.
Александр Сосновский, директор отделения по установке ГБО компании «Транснефтегаз», стаж по специальности более 5 лет
Подбор оборудования — почти творческая задача, корректируемая финансовыми возможностями клиента. Иногда можно установить все элементы от одного производителя. В других случаях система набирается из разных брендов. При этом существуют определенные точки отсчета. Например, объем двигателя, исходя из чего подбирается редуктор. Или время работы бензиновых форсунок, к которому привязываются их газовые аналоги. Или тип зажигания.
Не открою Америки, если скажу, что лучшее оборудование — итальянское. Разумеется, и оно имеет свои нюансы. Так, на партии форсунок Tomasetto разбухала резинка и они переставали подавать топливо. Одно время слишком рано, через 15 тыс. км, выходили из строя форсунки Lovato. У BRC они же, бывало, начинали подавать газ не в «терапевтических» дозах. Но все это не более чем эпизоды, корректируемые, кстати, по гарантии. А вот с турецким связываться не хочется — помню, на втором поколении из строя выходили даже редукторы.
Установить ГБО можно почти на все автомобили с распределенным впрыском. Проще всего с «японцами». Правда, их увлечение пластиковыми впускными коллекторами делает использование второго поколения порой затратным. При хлопках разрушения получаются глобальными. С «американцами» есть сложности. Вспоминается TrailBlazer, от установки ГБО на который мы отказались. Причина в очень длинном впускном коллекторе и, как следствие, невозможности правильной установки газовых форсунок. И Hummer H2, в багажник которого установили аж три 50-литровых баллона. Зато есть пример монтажа ГБО на маздовский ротор.
Александр Усолкин, технический директор компании «Mobiss Auto», стаж по специальности более 5 лет
А по итальянскому ГБО расклад такой. Сам я занимаюсь установкой аппаратуры OMVL, но и в отношении других брендов могу с уверенностью сказать — и Lovato, и Tomasetto, и BRC, как наиболее популярные в нашей стране марки, зарекомендовали себя исключительно хорошо. Да, бывают какие-то недостатки, например, у Lovato наблюдается тяга к экспериментам, не всегда положительным в эксплуатации. Тем не менее устраняются они быстро и больше не повторяются. Надо сказать, что очень быстро на одну ступень по качеству с итальянскими брендами встал и польский производитель газового оборудования Digitronic, искоренивший все изъяны своих систем. Дело тут в другом. Отдавая предпочтение какому-то производителю, стоит уточнить, насколько широко он представлен в вашем регионе и в тех краях/областях, где вы собираетесь побывать на автомобиле. Информация не праздная. Знаю, что, к примеру, аппаратуру BRC, очень популярную на западе России, обслужат и отремонтируют далеко не в каждом крупном городе Сибири и Дальнего Востока. Обидно ведь, если на середине какого-нибудь увлекательного и не обременительного по топливу путешествия придется отказаться от газа и перейти на бензин — всего лишь из-за копеечной резинки.
По этой же причине (невозможно обслужить/отремонтировать) как-то приходилось менять ГБО на «корейце». Владелец привык к газу, а когда пришло время «обновить» аппаратуру, не смогли ее идентифицировать и, само собой, подобрать ремкомплект. Отметили только два момента. Оборудование было имплантировано очень грамотно и качественно, судя по всему, при заводе. И был отключен штатный бензиновый насос. В России так не делают. Во-первых, опасно, если газ закончится и мотор заглохнет. Во-вторых, на оборотах выше 4000, считаю, двигатель должен работать на бензине. Газ для экономии, бензин — для отдачи! Из других любопытных эксплуатационных наблюдений отмечу реакцию медных топливных магистралей и пропан-бутана. Много грязи в фильтре жидкой фазы именно из-за окислов меди. Нельзя не сказать и о процессе заправки. Да, газ невозможно разбавить подобно бензину, что исключает его несоответствие заявленному октановому числу. Но обманывают на АГЗС часто. Как известно, в баллон не может войти больше 80–85% его полного объема. Управляет этим мультиклапан, расположенный на емкости. Сделано для того, чтобы при жаре за бортом газ, нагреваясь, не обеспечил критического внутреннего давления. Так вот наши заправщики умудряются в 50-литровый бак вливать эти самые 50 литров, в 60-литровый — 60, и так далее.
Сергей Воронцов, мастер по установке ГБО компании «Лидер Автогаз», стаж по специальности более 5 лет
Из производителей, конечно, стоит выбирать итальянских. Их оборудование за редким исключением не преподнесет сюрпризов, его хорошо настраивать. Неплохое и Digitronic, и Tamona из Литвы. Хотя последнее на V8, бывает, подтормаживает по процессору.
Если говорить о монтаже оборудования, то все проблемы с ним решаемы. Здесь вопрос только стоимости. Приведу пример. Приезжает Toyota Alphard с V6 под своим коротким капотом. Упаковать ГБО под него, разумеется, можно, однако это потребует вдвое-втрое больше времени. На многих Mercedes или Porsche Cayenne трудности вызывает уже установка баллона. Куда всовывать, чем жертвовать, как обойти иные конструктивные решения? У того же Cayenne в заднем свесе расположены элементы пневмосистемы. Оборудование на него монтировали неделю…
От себя добавим пару слов о безопасности, поскольку она — еще один камень преткновения. Если говорить о качествах топлива, то с одной стороны диапазон пределов воспламеняемости у пропан-бутана шире. С другой — нижний предел или минимальная концентрация вещества, при которой возможно распространение пламени, у газа выше. Иными словами, бензин способен воспламеняться при меньшей концентрации. А как же повышенное давление в баллоне? Необходимо отдавать себе отчет в том, что газовая емкость, выполнена она в виде тора или цилиндра, прочнее бензобака, который также часто располагается в местах, легко повреждаемых при аварии. И мультиклапан нужно выбирать тот, который может стравливать газ наружу. В таком случае даже при возгорании, избыточном давлении внутри и атмосферном снаружи, пропан-бутан без взрыва просто выгорит тугим факелом. В конце концов, статистика о том, что чаще горит, при каких условиях и с какой долей «кривой» установки, отсутствует. Причем, как мы знаем, «охотно» возгораются и бензиновые, и дизельные автомобили.
В общем, экономическая составляющая тут первична. После хотя бы приблизительного обсчета у установщиков (при условии отсутствия экономии на мелочах) стоит сесть за калькулятор и прикинуть пробег, разницу в стоимости, словом, срок окупаемости вложенных денег. Теория теорией, а нынешние экономические реалии могут быть сильнее физики, химии, механики и электроники.
Чтобы не быть голословными, мы обратились к одному из наших специалистов с просьбой подобрать систему и рассчитать стоимость на конкретные автомобили — Lada Granta и Toyota Land Cruiser Prado в 150-м кузове с четырехлитровым 1GR-FE. Вот что получилось.
Lada Granta
Toyota Land Cruiser Prado