Шесть поколений газобаллонного оборудования
С момента своего появления на рынке, газобаллонное оборудование прошло довольно долгий путь развития, который принято делить на несколько важных этапов, связанных с появлением в конструкции ГБО тех или иных важных технических усовершенствований. Основываясь на данном критерии, все существующие на сегодняшний день системы питания принято делить на пять поколений:
Первое поколение ГБО относятся механические системы, для которых характерна вакуумное управление подачей газа. На практике это означает, что для того, чтобы топливо попало в двигатель, он должен создавать разряжение (зону с пониженным давлением), куда устремляется газ. Для этого также используется впускной, или воздушный, коллектор.
Несмотря на их кажущуюся «отсталость» систем ГБО первого поколения, производители не спешат снимать их с производства. Причин тому несколько, однако наиболее существенной является простота конструкции, которая обеспечивает стабильную и надежную работу даже в неблагоприятных условиях. Еще одним существенным преимуществом является вполне приемлемая цена, особенно если сравнивать ее с более совершенными версиями ГБО.
Второе поколение ГБО
Второе поколение ГБО представлено механическими системами, в которых так же, как ив первом случае, подача газа в двигатель осуществляется посредством создания им разряжения (через впускной коллектор). Важным шагом вперед является наличие дополненного электронного устройства, осуществляющего дозировку топлива. Принцип его работы основан на поддержании обратной связи с датчиком, измеряющим содержание кислорода в газо-воздушной смеси (так называемым лямбда-зондом).
В качестве переходного варианта можно было системы второго поколения, которые имеют ряд несомненных преимуществ по сравнению с ГБО первого поколения: больше стабильности при работе двигателя в различных режимах и особенно - на холостом ходу, которая достигается за счет оптимизации состава газо-воздушной смеси, а также более точная дозировка топлива, позволяющая снизить его расход. Эти достоинства обеспечиваются за счет включения в конструкцию электронных управляющих устройств на базе микропроцессоров.
Третье поколение ГБО
Системы ГБО, входящие в третье поколение, имеют в своей конструкции специальный электронный блок, который осуществляет управление дозатором-распределителем. Благодаря этому удается обеспечить распределенный синхронный, или, как говорят профессионалы, нефазированный впрыск газа. Для его подачи во впускной коллектор используются механические форсунки (их открывание осуществляется автоматически за счет того избыточного давления, которое возникает в магистрали подачи газа).
ГБО третьего поколения, для которого характерно наличие дозатора-распределителя и синхронный впрыск газа, представляет собой еще один существенный шаг вперед. От систем, которые относятся ко второму поколению, их отличает то, что впрыск газа осуществляется в непосредственной близости от впускных клапанов двигателя (точнее прямо перед ними). Для этого предназначены отдельные форсунки, работающие по принципу моновпрыска. Данная техническая особенность позволяет добиться существенной экономии топлива и улучшения динамических характеристик двигателя.
Четвертое поколение ГБО
Для системы ГБО четвертого поколения характерен распределенный последовательный (фазированный) впрыск газа, а также наличие электромагнитных форсунок. Для регулировки их работы предназначен усовершенствованный электронный блок управления. Как и в системах ГБО, относящихся к предыдущему поколению, установка газовых форсунок на воздушный коллектор производится непосредственно в том месте, где находится впускной клапан каждого отдельного цилиндра. Однако блок ЭБУ управляет каждой из них в отдельности. Это становится возможным благодаря тому, что он получает информацию не только от бензинового контроллера, но и от дополнительных датчиков, измеряющих давление воздуха и газа во впускном коллекторе. Эта информация помогает рассчитать длительность впрыска газо-воздушной смеси, добиваясь тем самым идеальной точности ее состава.
Пятое поколение ГБО
Наиболее «продвинутыми» по праву считаются системы ГБО, принадлежащие к пятому поколению. Помимо фазированного впрыска сжиженного газа и электромагнитных форсунок они имеют в своей конструкции самообучающийся электронный блок, отвечающий за управление подачей газа. Благодаря этой технической особенности удается оптимизировать расход топлива, а также улучшить динамические характеристики двигателя.
Их основным отличием от предшественников считается принцип работы, основанный на распределенном фазированном впрыске жидкого газа (в данном случае это роль играет пропан-бутановая смесь в жидкой фазе, находящаяся в системе под высоким давлением).
Благодаря этому удается отказаться от наиболее уязвимого узла, которым традиционно является редуктор-распределитель. Во всем остальном ГБО пятого поколения аналогично предыдущим системам.
Внутри ГБО пятого поколения происходит постоянная циркуляция сжатой пропанобутановой смеси, которая находится в своей жидкой фазе. Она поступает через рампу газовых форсунок, имеющую для безопасности клапан обратного давления, а затем возвращается в баллон, что позволяет избежать образования так называемых «паровых пробок». Чтобы обеспечить непрерывность данного процесса, газовый баллон оснащен специальным насосом, который и отвечает за поддержание давления на необходимом уровне.
Шестое поколение ГБО
ГБО новейшего, шестого поколения предназначено для моторов с непосредственным впрыском топлива. Производитель такого оборудования обещает не только экономию, но и прирост мощности.
На первом этапе появления бензиновых моторов с непосредственным впрыском топлива в камеру сгорания (у VW AG – TSI, FSI, TFSI) стало ясно, что установить на них ГБО 4-го поколения уже невозможно. Дело в том, что в данных двигателях распылители бензиновых форсунок в камере сгорания не могли долго бездействовать, так как из-за отсутствия охлаждающего и смазывающего потока «жидкости» эти узлы перегревались, а отверстия их распылителей закоксовывались (в моторах с распределенным впрыском форсунки во впускном коллекторе, поэтому они напрямую не «контактируют» с процессом сгорания). Но безвыходных ситуаций не бывает. И разработчики ГБО предложили несколько вариантов выхода из тупика. Так появилось два типа ГБО для моторов с непосредственным впрыском топлива.
Раньше всего мы услышали об итальянском оборудовании, в котором газовые форсунки устанавливались аналогично ГБО четвертого поколения – во впускном коллекторе. Проблемы с бензиновыми форсунками исключались благодаря тому, что они продолжали подавать бензин и при работе на газе, но только порции были очень маленькими.
Конструктивно ГБО LPdi отличается от оборудования LPI только тем, что в нем нет газовых форсунок и появился модуль согласования FSU (fuel selection unit), к которому поступает бензин и газ и который подает требуемое топливо к бензиновым форсункам. Газ закачивается из баллона газовым насосом в жидком состоянии под давлением 7-25 Бар. Благодаря такой конструкции автомобиль может быть монотопливным, так как на газе он не только может работать, но и запускаться, чего нет ни в одной другой современной системе (исключая системы с аварийным запуском на газе). Как и в случае с фольксвагеновской бензиновой системой питания, газовый насос включается при открывании водительской двери, что позволяет поднять давление в системе, исключив «паровые» пробки, появляющиеся в газовых магистралях из-за воздействия тепла от двигателя.следние размещаются во впускном коллекторе так, чтобы направленность струи распыла газа была очень точной. Но в случае с ГБО LPdi (Liquid Propane direct ingection), которое по праву можно назвать шестым поколением, инженеры сделали еще более революционный шаг – газ в цилиндры двигателя решили подавать прямо через бензиновые форсунки.
Интересно то, что необходимость обслуживания ГБО 6-го поколения практически отсутствует, так как в системе подачи жидкого газа к форсункам нет необходимости ставить фильтр, очищающий газ от механических примесей и газового конденсата. Последний если и имеется, то сгорает в цилиндрах, а механические частицы не попадают в систему, так как заправляется газ через керамический фильтр. В нашем случае такой фильтр вкручивается в заправочный вентиль и обеспечивает высокое качество очистки для предотвращения механического износа газового насоса.
