Газовый двигатель – это мотор, который использует в качестве горючего пропано-бутановую смесь или природный газ метан. Дал жизнь подобному агрегату немецкий ученый Отто. У него ушло около пятнадцати лет на разработку подобного двигателя. Износ подобных агрегатов сведен на нет, благодаря применению чистого природного газа, который не имеет твердых частиц. Соответственно снижаются расходы на уход и ремонт устройства.
Давайте посмотрим, что из себя представляет этот движок внутреннего сгорания.
Что же такое газовый двигатель внутреннего сгорания
Существует несколько типов газовых двигателей с внутренним сгоранием:
- монотопливный. Этот агрегат использует газ только в качестве одного источника питания. У подобных устройств экокласс равен Евро 5, а производительность увеличена в несколько раз по сравнению с другими видами моторов. Однако, некоторые транспортные средства с этим мотором оптимизированы под работу на бензине. Водителям рекомендуется ездить на короткие дистанции на бензиновом топливе, так как агрегат может быстро выйти из строя, если постоянно использовать бензин вместо газа;
- двухтопливный. Разница между первым и двухтопливным двигателе в том, что последний работает как на бензине, так и на газе. Кроме того, автовладельцу нужно постоянно иметь немного бензина в баке, если он ездит на транспортном средстве с этим агрегатом. Потому что для успешного запуска газовый двигатель использует небольшое количество бензина;
- газодизельный агрегат. В этих моторах используется смесь газа и дизеля. Поджигается газ специальных дизельным «пилотом». Как это происходит: горючее впрыскивается в камеру сгорания, газовая смесь попадает в воздухозаборник, посредством впрыска. Если газовый двигатель работает под большими нагрузками, то соответственно использование дизеля будет больше, чем газа. Если же агрегат не нагружается и работает в спокойном режиме, то максимальное количество газовой смеси, которое используется для работы агрегата, равняется 80 процентам;
- трехтопливный. Это разработка уже современного типа. В устройстве, работающем на природном газе, используются следующие виды топлива: бензин, метан и этанол. Первая модификация агрегата появилась в 2005 году в Бразилии;
- HPDI. Эти газовые двигатели оснащены прямым впрыском высокого давления. Впрыск происходит посредством форсунки с двойной концентрической иглой. Смесь попадает в камеру сгорания в конце такта сжатия. Для облегчения воспламенения в камеру впрыскивается небольшое количество дизельного топлива.
Познакомиться с системой питания в двигателях на природном газе можно в следующем блоке.
Система питания двигателя от газобаллонной установки
На транспортных средствах газовая смесь в сжатом виде находится в баллонах. На этих устройствах устанавливается специальный мультиклапан, который позволяет заправлять баллон, и дозировать поступление смеси в газовый двигатель внутреннего сгорания.
Мультиклапан включает в себя:
- заправочный и расходный вентиль;
- указатель уровня газа, который в виде поплавка находится внутри баллона;
- обратный клапан;
- скоростной клапан;
- стопорный.
Сжиженная смесь поступает по газовой магистрали в клапан, с установленным фильтрующим устройством. Здесь газ проходит очистку от твердых частиц и смол, которые могут находиться в нем. Затем смесь поступает в газовый испаритель. Давление газа понижается до 1 атмосферы.
Смесь попадает в дозатор и передается в смеситель. В этом приборе смешивается и поступает в камеру сгорания.
Газобаллонные автомобили
Машины с газовым мотором:
- Камаз 820.60;
- Камаз 820.70;
- трактор «Агромаш ТК85 метан»;
- автомобиль «Урал Next».
Внимание! Российские компании сотрудничают с западными автомобильными концернами и совместно выпускают гибридные транспортные средства. Например, Ярославский автомобильный завод вместе с Westport создали серию газовых двигателей модели ЯМЗ 530.
Требования, предъявляемые к газообразным топливам
Требования, предъявляемые к двигателям, работающим на природном газе:
- агрегат должен обеспечивать хорошее смесеобразование;
- поступающее топливо должно быть высококалорийным;
- не должно происходить коррозии или коррозийного износа во время работы мотора на природном газе.
Подобные моторы не образуют отложений на впускных и выпускных компонентах. Топливо должно сохранять свои качества при транспортировке. А также стоимость на подобное горючее не должна превышать допустимые цены государством.
Преимущества использования газообразного топлива
В использовании природной газомоторной смеси есть положительные стороны. Вот некоторые из них:
- малая себестоимость, а значит и цена на подобное горючее будет меньше, чем у бензина или дизеля;
- стойкость к детонации. Так как октановое число газа равно 105;
- жизненный ресурс мотора увеличивается в 2 раза, а сам агрегат работает мягко и тихо;
- в половину увеличивается срок службы свечей зажигания;
- не образует нагар на стенках цилиндров и клапанах;
- не образуются смолистые отложения на элементах мотора.
В отличие от бензиновых моторов, токсичность сгоревших газов снижена в этом случае на 80 процентов. Газовая смесь имеет однородный состав по сравнению с бензином. Ее нельзя разбавить более худшим топливом.
Недостатки газообразного топлива
Но есть и недостатки у подобного горючего. К примеру:
- снижение мощности газового двигателя из-замедленного сгорания газа;
- возникновение трудностей с зажиганием во время понижения температур ниже минус двадцати градусов;
- увеличение веса авто. Например, при работе на сжиженном газе вес увеличивается до 50 кг и на сжатом – 800 кг;
- увеличивается цена на транспортное средство из-за использования дорогостоящего оборудования;
- сложность технического обслуживания;
А также заправки с газом должны находится на расстоянии 250 км. Больше авто на газе не проедет. Водитель должен соблюдать правила безопасности при использовании топлива с газом в машине. Баллоны с газом должны проходить освидетельствование в ГИБДД,
Кому выгоден двигатель на газе
Сейчас ДВС с газомоторной смесью устанавливают на автобусы, спецтехнику. То есть на транспортные средства, которые сжирают много топлива и работают ежедневно, чтобы уменьшить затраты на бензин или дизель.
Однако появилось много легкового транспорта, работающего на гибридных двигателях. Считается, что газовые двигатели пока еще молодое направление. Оно не достигло технической зрелости.
Заключение
Так или иначе газовые двигатели входят в нашу жизнь. В будущем возможно полное замещение природным газом бензина и дизеля.
