Поколения ГБО

Многие владельцы автомобилей, которые хоть раз ездили на газовом топливе, или только желают это сделать задавали себе один и тот же вопрос: В чем отличие поколений газобаллонного оборудования.

Официально утвержденной, международной классификации автомобильного газобаллонного оборудования не существует. Разделять оборудование на поколения начали установщики для своего же удобства, в дальнейшем этим стали пользоваться и клиенты. Далеко не каждый установщик ГБО может с легкостью ответить на этот вопрос, так как во всех регионах трактуют по разному, но относительно первого и четвертого поколения все мнения сходятся. Признаки отличий уж очень, существенные.

Первое поколение ГБО - это системы с вакуумным управлением, предназначенные для установки на карбюраторные двигатели.
Жидкий газ, из баллона, по топливной магистрали, проходя через фильтр находящийся в магистральном клапане подается в редуктор испаритель, подогреваемый штатной системой охлаждения двигателя. В редукторе происходит испарение газа и снижение давления до близкого к атмосферному.
Из редуктора через дозатор, представляющий собой клапан с изменяющимся, вручную проходным сечением, газ подается под небольшим избыточным давлением в специальный смеситель, установленный между дроссельной заслонкой и воздушным фильтром.
Смеситель, представляет собой специально спроектированную деталь, в которой используя принцип «эжекции», происходит смесеобразование газо-воздушной смеси, после чего она подается в цилиндры. Точнее говоря, при открытии дроссельной заслонки, двигатель сам засасывает готовую топливовоздушную (газовоздушную) смесь, так же как и в случае с работой карбюратора.
Бензин при работе на газе отсекается с помощью бензинового клапана устанавливаемого в бензиновой магистрали между бензиновым фильтром и карбюратором.
Переключение вида топлива осуществляется в ручную, из салона автомобиля специальным блоком управления (переключателем).
 
система первого поколения (вакуумное оборудование)

По мере того, как газовая отрасль продолжала развиваться, появились  редуктора с встроенным запорным электромагнитным клапаном (часто встречающееся название - электронный редуктор) в комплекте с электронно-карбюраторным блоком управления.


система первого поколения (электронное оборудование)

Время монтажа такой системы занимает в среднем 3-4 часа. Регулировка подачи газа осуществляется в ручную, редко какие установщики при этом используют газоанализатор, в связи с этим возможен как повышенный расход топлива, так и обедненная смесь.

Второе поколение — это всего лишь модернизация первого поколения ГБО, предназначено для использования при переоборудовании для работы на газовом топливе инжекторных двигателей. В данных системах используется только редуктор с встроенным запорным электромагнитным клапаном в комплекте с электронным блоком управления. Переключение при этом происходит как в ручном, так и автоматическом (от настроенного значения оборотов) режимах, в зависимости от модели блока управления.
Во втором поколении ГБО используется другой вид смесителя, совмещенный (разнесенный, в зависимости от модели) с клапаном сброса избыточного давления (антихлоп), он необходим для сброса избыточного давления появляющегося в  коллекторе при взрыве в нем газовоздушной смеси при так называемом «обратном хлопке». Это сделано с целью защиты от  выхода из строя корпусов воздушного фильтра, датчиков массового расхода воздуха а также  других элементов впускной системы.
В системах второго поколения в идеальном случае, используется электромеханический дозатор, управляемый мини-контроллером, на основе показаний датчиков: положения дроссельной заслонки, содержания кислорода (лямбда-зонда), оборотов двигателя и других, в зависимости от модели. Эта система работает по принципу обратной связи с лямбда-зондом, при этом обеспечивает сравнительно нормальную работу инжекторного двигателя на газе. Очень часто можно встретить, что используется  обычный механический дозатор, но в этом случае не всегда получается добиться идеальных показателей в работе системы.

система второго поколения

Для ограничения подачи бензина в инжекторных двигателях, на смену бензиновому клапану пришел, эмулятор форсунок. Это деталь, по сигналу блока управления, разрывает провода на управление, бензиновыми форсунками, при этом, посылает в штатный блок управления двигателем сигнал (сопротивление), что бензиновые форсунки находятся в рабочем состоянии.
Время на монтаж такой системы занимает в среднем 3-4 часа. Регулировка подачи газа осуществляется в ручную.

Третье поколение ГБО появилось на смену второму в небольшой промежуток времени, перед тем, как практически все производители перешли на четвертое и является по сути переходным поколением.
Представляет собой сложный комплекс агрегатов, управляемый отдельным контроллером, для обеспечения синхронного впрыска газа непосредственно перед впускными клапанами двигателя. В чем и заключается основное отличие этих систем от систем предыдущих поколений.

система третьего поколения

Редуктор по сравнению со вторым поколением претерпел изменение, основным его предназначением было не дозирование, как это в первом и втором поколении, а поддержание заданного давления газа, который позже подается в основной дозирующий элемент – дозатор распределитель.
Дозатор — распределитель представляет собой усовершенствованный дозатор из второго поколения с разводом впрыскиваемого газа по шлангам к трубам коллектора непосредственно к впускным клапанам двигателя через так называемые «форсунки», которые являются всего лишь клапанами нулевого давления препятствующими перетеканию газовоздушной смеси, из одной трубы коллектора в другую.
Контроллер для этих систем специально разработан как самостоятельный, имеет очень небольшую зависимость от блока управления двигателем. Все элементы  этих систем были очень дороги в производстве и сложны в установке. Поэтому широкого распространения в мире они не получили, так как достаточно быстро были вытеснены простыми и дешевыми системами четвертого поколения.

Четвертое поколение ГБО - это поколение газового оборудование, которое  на сегодняшний день, полюбилось, всем без исключения как установщикам, так и владельцам транспортных средств и это не удивительно , так как при относительно низкой стоимости владелец получает действительно качественный комплект оборудования.
Эти системы предназначены для установки на двигатели с распределенным, последовательным и параллельным  впрыском топлива, в индивидуальном порядке возможна установка на двигатели с непосредственным и комбинированным впрыском топлива, они управляются по другому принципу.

По сути четвертое поколение ГБО является почти зеркальным отражением систем впрыска бензина, это последнее, глобальное изменение способа подачи газового топлива в двигатель.
В отличие от предыдущих поколений, основным исполнительным элементом являются электромагнитные клапана – форсунки (инжектора), которых устанавливается столько, сколько и цилиндров в двигателе (в редких исключениях может устанавливаться по две форсунки на цилиндр, в зависимости от типа двигателя).  Форсунки могут быть раздельные, либо собранные в блоки по две, три, четыре и т.д.
Так как газ это не жидкость и его не надо распылять, то газовые форсунки не устанавливаются прямо в коллектор, как это делается с бензиновыми форсунками, а выносятся и устанавливаются в удобном месте рядом, а в коллектор монтируют специальные штуцера (врезки), к ним от форсунок идут шланги (не более 15 см) по которым в коллектор собственно и попадает газ впрыскиваемый форсункой.
Несмотря на то, что всеми основными процессами в работе управляет все таки штатный бензиновый блок управления двигателем, управление впрыском газа осуществляется газовым блоком управления (ЭБУ) двигателем, который считывая информацию с бензиновых форсунок, тахометра, датчиков температуры, разряжения, давления, обрабатывает и выдает сигналы на управления газовыми форсунками. Таким образом, можно сказать, что газовый ЭБУ фактически осуществляет замену топлива, делая это незаметно для штатного бензинового ЭБУ.
Таких систем на рынке появилось великое множество. Они все работают по одному принципу, отличаются только компоновкой.

система четвертого поколения

 Время установки такой системы занимает в среднем 4-6 часов(4 цилиндра) 6-12 часов (6-8цилиндров). Система настраивается в автоматическом режиме, с помощью специального ПО, идущего в комплекте с системой. Установочные центры при монтаже таких систем должны быть обучены, аттестованы и обладать соответствующими знаниями.
Пятое поколение ГБО. Пятым поколением как правило называют системы жидкого впрыска газа ( LPI - Liquid Petroleumgas Injection), под высоким давлением, что ни в одном поколении ранее не делалось.
Данные системы предназначены для использования в любых инжекторных автомобилях,  соответствуют экологическими требованиями Евро-3, Евро-4, Евро-5, совместимы с системами бортовой диагностики OBD II, OBD III и EOBD.
Для того чтобы подача газа в жидкой фазе, с стабильным давлением, стала возможна, в газовый баллон систем 5-го поколения дополнительно устанавливается  топливный насос. Кроме этого в комплектации данных систем исключили наличие газового редуктора, подключенного к системе охлаждения автомобиля (предыдущие поколения), это позволило не только исключить подключение к штатной системе охлаждения, но и убрать лишние детали ГБО, минимизируя, тем самым количество соединений. В системах пятого поколения используются специальные газовые инжектора, работающие на высоком давлении, значительно отличающиеся от инжекторов четвертого поколения, несмотря на то что впрыск газа осуществляется также в впускной коллектор, непосредственно перед клапанами.

система пятого поколения

газовые форсунки пятого поколения в работе

Так как медные магистрали при взаимодействии с газом имеют свойство окислятся и забивать систему, в системах 5 поколения используется специальная пластиковая трубка высокого давления. Для того чтобы давление стабильно поддерживалось в системе, кроме магистрали подачи, дополнительно прокладывается топливная магистраль "обратки"  для сброса лишнего топлива в газовый баллон.
Разработка данных систем позволило максимально приблизить результаты работы на газе к бензиновым показателям.

Системы пятого поколения используют вычислительные мощности и топливные карты, заложенные в штатный контроллер а/м, и вносят лишь необходимые поправки для адаптации газовой системы к бензиновой топливной карте. Фазу и дозировку впрыска определяет штатный бензиновый контроллер а/м.
К преимуществам систем пятого поколения можно отнести отсутствие потери мощности и отсутствие повышенного расхода газа, а также возможность запуска двигателя на газе при любых отрицательных температурах, так как исчезла необходимость испарять газ перед подачей в двигатель.
Однако, и она имеется ряд серьезных недостатков: система очень требовательна к качеству газа, при этом очень дорогое в обслуживании, например стоимость замены вышедшего из строя  насоса в баллоне равноценна со стоимостью установки на автомобиль системы 4-го поколения «под ключ». Эти недостатки практически перечёркивают все её преимущества в условиях эксплуатации в России.

Время монтажа системы занимает в среднем 7-12 часов, при этом обязательным условием при монтаже системы является полный демонтаж впускного коллектора, так как газовые форсунки устанавливаются по направлению.
Важным плюсом систем 3, 4 и 5 поколения является функция автоматического перехода с газового топлива на бензин.

Шестое поколение ГБО
Так же, как и в системе пятого поколения газ подается в жидком виде, с той лишь разницей, что подача газа в двигатель осуществляется через штатные узлы.
Газ подаётся к специальному блоку замещения топлива, с постоянным давлением, вырабатываемого газовым, топливным насосом. Если происходит смена топлива, то бензиновые топливные магистрали перекрываются, это позволяет устранить утечку. Происходит замещённое открытие магистрали с газом. Жидкообразный газ двигаясь по магистрали попадает в насос  высокого давления. В нем происходит выравнивание давления по всем соответствующим требованиям оборудования, после чего подача происходит на форсунки, которые непосредственно выступают в роли газовых. Использование газового топлива позволяет охладить, смазать и устранить всевозможные засорения распылителей форсунки. Это считается необходимым действием, так как форсунки постоянно находятся в рабочем режиме. Если в магистрали остаётся излишек газовой смеси, то это не страшно, она самостоятельно вернётся в баллон с газом. Современные требования обязывают автомобиль иметь штатную систему питания предполагаемой дозировки топлива. Основной задачей электронного блока, встроенного в оборудование автомобиля, является бесперебойное переключение магистралей с топливом.

система шестого поколения

Основные преимущества этой системы 6 поколения осуществление постоянного контроля над подаваемыми дозировками топлива. Систему усовершенствовали до точнейших дозировок. Произошла комбинация некоторых элементов этого оборудования. Точные дозировки позволяют обеспечить автомобиль экономичным расходом топлива, и это влияет на работоспособность и мощность силовой установки. В случае оснащения установки вариатором опережения зажигания, который способствует полному сгоранию топлива (газа), это может привести к значительному повышению показателей мощности силовой установки. Преимуществом является некое различие между первыми четырьмя системами, которое заключается в возможности, исключающей дополнительный прогрев мотора перед движением автомобиля. А происходит это из-за того, что автомобиль является монотопливным, и газ имеет жидкообразную форму. Основным показателем среди всех преимуществ является исключение дополнительных действий, связанных с обслуживанием установленного оборудования. Но стоит отметить, что рекомендуется использовать специальный фильтр, встроенный в переходник, который требуется при заправке, чтобы вредоносные механические примеси из топлива не попадали в систему.

Недостатки ГБО 6 поколения:
Исходя из того, что в эту систему включён блок замещения топлива, переходы топлива выполняются не сразу, на это требуется некоторый промежуток времени. Связано это с тем, что после переключения топлива в магистралях остаются излишки невыработанного бензина или газа. До тех пор, пока выработка не закончится, переключение невозможно. Установка системы шестого поколения обязывает владельца автомобиля использовать в качестве топлива в исключительном порядке только газ пропан-бутан. К тому же он должен быть только в жидком состоянии. Также не исключено, что в летний период времени будет происходить испарение, и за счёт этого будут образовываться газовые пробки в подающих магистралях топлива, эта проблема была частично устранена за счёт автоматического включения насоса в момент открытия двери транспортного средства.
Основной недостаток системы шестого поколения заключается в высокой стоимости этого оборудования, а с введением новых разработок стоимость системы возрастает.
Если в Европе системы 6 поколения пользуются ограниченным спросом, то в России скорого массового появления этих систем ожидать не стоит.
Время монтажа системы занимает в среднем 12 часов.

Вывод:
установка газобаллонного оборудования относится к технически сложным работам и требует особенных знаний, навыков и наличие специального инструмента, особенно это касается сложных систем 4,5,6 поколений. Так как технический прогресс не стоит на месте, все системы постоянно модернизируются, необходимо обучение, в связи с чем установщиками постоянно проводятся обучающие семинары и тренинги.
Доверяйте работу профессионалам, так как не грамотная установка не только не поможет правильно эксплуатировать автомобиль, с ощутимой экономией, но и может привести к возникновению повреждений как в самом двигателе, так  и его системах.