ГБО: что это такое, как работает, какие поколения? Газобаллонное оборудование автомобиля Принцип работы газового оборудования на автомобилях.

Многие автолюбители, особенно в условиях постоянно растущих цен на топливо, принимают решение о переводе своего автомобиля с бензина на газ. Установка газобаллонного оборудования позволяет существенно экономить денежные средства тем водителям, которые активно эксплуатируют свой автомобиль и имеют солидные пробеги. О преимуществах и недостатках использования ГБО мы поговорим в отдельной статье, а сейчас давайте рассмотрим классификацию подобных решений и принцип работы такого оборудования.

Читайте в этой статье

Устройство газовой системы

Основные компоненты газовых систем:

Редуктор-испаритель. Данное устройство реализует подогрев смеси пропан-бутана, отвечает за испарение и снижает давление до показателя, приближенного к атмосферному. Газовый редуктор отлично подходит для авто с небольшим рабочим объемом , так как это компактное решение не сложно разместить в подкапотном пространстве. Управление устройством может быть как вакуумным, так и электронным при помощи отдельного блока.
Электромагнитный газовый клапан. Осуществляет перекрытие газовой магистрали, что необходимо во время простоя или после переключения работы двигателя на бензин. Имеет также фильтр, который производит очистку топливной смеси.
Электромагнитный бензиновый клапан. В автомобилях с карбюратором прекращает подачу бензина тогда, когда мотор работает на газу. В авто с инжекторным впрыском такую функцию выполняет эмулятор форсунок.
Переключатель между видами топлива. Устройство располагают в салоне автомобиля. Переключатели могут иметь различное исполнение, некоторые из них получают подсветку и шкалу-индикатор остатка газа в баллоне.
Мультиклапан. Данное решение монтируют на горловину баллона. Устройство состоит из заправочного клапана и расходного клапана. Имеется также измеритель уровня газа и заборная трубка. Конструктивно устройство включает в себя еще один клапан (скоростной), который способен предотвратить утечку газа в случае аварийной поломки газовой магистрали.
Венткоробка. Решение также устанавливается на горловине баллона. Внутри коробки размещают названный выше мультиклапан. Главной задачей венткоробки становится отвод паров газа наружу в случае его утечек из баллона в багажном отделении.
Емкость для сжиженного газа (газовый баллон). Баллоны могут быть цилиндрическими и торроидальными. Вторые позволяют осуществить монтаж в нишу для запасного колеса. Баллоны заправляют не более чем на 80% от максимального объема, что делается согласно требованиям техники безопасности в процессе их эксплуатации.

Принцип работы

Стоит отметить, что питание газом и реализация всей системы ГБО ранних поколений заметно проще, чем устройство бензиновой системы подачи топлива. Для наглядности еще раз обратим Ваше внимание на сравнительно небольшой список основных элементов.

Перевод автомобиля на систему питания газом и соответствующее переоборудование выглядит следующим образом. В самом начале в багажнике, грузовом отсеке, на раме или под днищем транспортного средства устанавливают емкость для хранения газа (газовый баллон). В моторном отсеке размещают редуктор-испаритель и устройства, отвечающие за подачу газа в двигатель. Дополнительно устанавливают решения, позволяющие выполнять регулирование смеси.

Газом в баллоне выступает пропан-бутан, который является сжиженным нефтяным газом. Если давление находится на уровне атмосферного, тогда вещество пребывает в газообразном состоянии, но при относительно небольшом повышении давления с легкостью переходит в сжиженное состояние. Полученная жидкость склонна к испарению при бытовых температурах. По этой причине газ помещают в герметичные емкости (баллоны) под давлением от 2-16 атм, где он и хранится в виде жидкости.

Пары газа создают давление, благодаря чему из баллона они попадают в газовую магистраль, которая называется магистралью высокого давления. Расходуется газ из баллона благодаря его проходу через мультиклапан. Как уже говорилось выше, через этот клапан осуществляется также заправка газом. Для заправки используют дополнительное выносное устройство.

Газ в жидком состоянии движется по магистрали и попадает в газовый клапан, оборудованный фильтром. Фильтр предназначен для эффективной очистки газа от примесей и смолистых отложений. Устройство дополнительно отвечает за перекрытие подачи газа в момент выключения зажигания, а также при выборе режима работы мотора на бензине.

После фильтра очищенный сжиженный газ движется по газопроводу и оказывается в редукторе-испарителе. В этом устройстве его давление понижается до показателя, приблизительно равного 1 атм. Понижение давления ведет к тому, что жидкий газ начинает испаряться. При этом происходит активное охлаждение редуктора. По этой причине редуктор присоединяют к системе охлаждения мотора. Разогретая ОЖ, которая циркулирует в системе, предотвращает обмерзание редуктора, а также мембран в устройстве. Основной рекомендацией в холодное время года является предварительный запуск и прогрев мотора на бензине, а потом уже осуществляется перевод двигателя на газ. Это требование подразумевает выход ДВС на рабочую температуру с необходимым нагревом ОЖ.

Из редуктора газ, который уже имеет парообразное состояние, поступает в цилиндры двигателя. За его подачу отвечают дозирующие устройства. Примечательно то, что в устройстве газовой установки отсутствует элемент, который по своим функциям похож на бензонасос. Газ уже находится в баллоне под давлением и поступает в редуктор самостоятельно, а не принудительно. Это значительно упрощает систему ГБО. Способность газа при смене давления и температуры переходить из жидкостной фазы в паровую еще более сокращает число конструктивных элементов в цепи.

Смеситель в ГБО является устройством сложной формы, которое устанавливают перед дроссельной заслонкой. Главной задачей этого решения становится приготовление рабочей смеси газа и воздуха. Дозатор является устройством для регулировки. Перед редуктором устанавливается специальный электромагнитный клапан, который отключает подачу газа.

Переключатель выбора бензина или газа в салоне имеет три положения: «газ», «бензин» и нейтральное положение. Выбор режима перекрывает один или оба клапана. Когда зажигание выключается, тогда все клапаны находятся в закрытом состоянии. ГБО могут иметь также функцию отключения подачи газа в том случае, если отсутствует искра зажигания в ДВС.

баллон (1)
мультиклапан (2)
газовая магистраль высокого давления (3)
выносное заправочное устройство (4)
газовый клапан (5)
редуктор-испаритель (6)
дозатор (7)
смеситель воздуха и газа (8)
бензиновый клапан (9)
переключатель видов топлива (10)

По принципу подачи газа в двигатель ГБО условно принято делить на поколения. В качестве наглядного примера возьмем ранние системы и проследим за алгоритмом их работы. Нефтяной газ (пропан-бутан), который находится в сжиженном состоянии и под давлением, поступает из баллона (1). Газ идет по магистрали высокого давления (3). За контроль расхода газа отвечает мультиклапан (2). Посредством этого же клапана осуществляется заправка при помощи выносного заправочного устройства (4). В жидкой фазе по магистрали газ проникает в газовый клапан-фильтр (5). Там происходит его очистка от взвесей и смолистых отложений, а также фильтр перекрывает подачу газа в момент отключения зажигания или при выборе режима работы на бензине.

Очищенный в фильтре газ идет по трубопроводу и оказывается в редукторе-испарителе (6). Давление газа понижается там до уровня атмосферного. Начинается интенсивное испарение газа. Разряжение во впускном коллекторе запущенного ДВС позволяет газу из редуктора пройти по шлангу низкого давления. Далее газ проникает в дозатор (7) и оказывается в смесителе (8). Смеситель установлен между воздушным фильтром и дроссельной заслонкой. На крбюраторных авто вместо смесителя может быть осуществлена врезка газовых штуцеров прямо в карбюратор.

Режимы работы ДВС на бензине или газе выбираются при помощи переключателя видов топлива (10), который ставят на приборной панели. Когда выбран режим «газ», переключатель инициирует открытие электромагнитного газового клапана (5) и происходит отключение электромагнитного бензинового клапана (9). Если имеет место переход с газа на бензин, тогда переключатель осуществляет закрытие газового клапана и позволяет открываться бензиновому. Подсветка на переключателе позволяет определить, какой вид топлива задействован в тот или иной момент.

В процессе эволюции сложилась устоявшаяся практика деления установок на поколения. В СНГ с классификацией ГБО возникли определенные сложности. Дело в том, что третье поколение после его появления на рынке не получило широкого распространения и после исчезло, а первое и второе по этой причине стали ошибочно называть вторым и третьим.

Еще большую путаницу вносят многочисленные установщики, которые в ряде случаев ошибочно присваивают системам ГБО с функцией OBD-коррекции, а также системам BRC Sequent Direct Injection для моторов с непосредственным впрыском топлива, статус пятого поколения. Для максимальной ясности системы стоит делить по способу подачи газа в ДВС:

оборудование эжекторного типа, к которому относят ГБО первых поколений. Решение является аналогом бензинового карбюраторного и ранних образцов инжекторного впрыска;
распределенный газовый впрыск, относящийся к четвертому поколению систем;
жидкий впрыск, который представляет собой ГБО пятого поколения;
непосредственный впрыск жидкого газа, являющийся шестым поколением газового оборудования;

Поколения ГБО и конструктивные особенности

I поколение

К этому поколению относятся механические системы, которые выше были частично описаны в виде схематичного примера. Решения получили вакуумное управление, а также оснащаются механическим дозатором газа. Такие системы устанавливаются на бензиновые агрегаты, конструктивно имеющие карбюратор или простой инжектор. ГБО первого поколения получили также смеситель газа.

Регулирование подачи газа в смеситель для таких систем реализуется вручную. Для этого используется дозатор. Дозатор представляет собой патрубок, который позволяет изменять проходное сечение посредством вкручивания регулировочного винта, который вставлен в патрубок. Под регулировкой дозатора понимают такое положение винта, которое позволяет мотору устойчиво работать на газе в различных режимах. Положение винта в процессе эксплуатации авто изредка может потребовать коррекции, особенно при засорении воздушного фильтра. Переключатель выбора топлива в таких ГБО может дополнительно иметь указатель уровня газа в баллоне. Функция реализуется при наличии сенсора уровня топлива в конструкции мультиклапана.

Первое поколение ГБО для автомобилей с инжектором конструктивно отличается тем, что бензиновый клапан для прекращения подачи бензина заменен на устройство, которое называется эмулятор форсунок. В процессе подачи газа элемент имитирует работу штатных бензиновых форсунок, чтобы не переходил в аварийный режим работы. Аналогичное решение в виде эмулятора лямбда-зонда позволило решить проблему касательно ошибок ЭБУ инжекторного двигателя.

II поколениe

Механическая система дополнилась электронным дозирующим устройством, работа которого основывалась на обратной связи с лямбда-зондом (датчик содержания кислорода). Такое решение устанавливается на инжекторные двигатели с катализатором. ГБО второго поколения избавили от ручного дозатора. Его место занял электронный дозатор, который регулирует подачу газа при помощи электродвигателя шагового типа.

Дозатор управляется электронным блоком, который опирается на сигналы штатного лямбда-зонда. Это позволяет обеспечить поддержание оптимального состава газо-воздушной рабочей смеси. Электронный блок дополнительно принимает сигналы от датчика положения дроссельной заслонки и датчика оборотов двигателя, что необходимо для оптимизации смеси на переходных режимах работы силового агрегата. Настройку ГБО этого типа производят при помощи ПК.

Такие системы устанавливались на автомобили с электронными карбюраторами или инжекторами, которые оборудованы лямбда-зондом и катализатором, имеют в конструкции датчик положения дроссельной заслонки. Эти поколения ГБО являются системами переходного типа. Сегодня такие решения практически не используются.

Причиной послужило то, что ранние поколения ГБО не соответствуют действующим требованиям по вопросу токсичности, находясь на уровне норм ЕВРО-1. С учетом этих требований производители создали системы третьего и четвертого поколений, которые намного более распространены.

III поколениe

Такие системы способны обеспечить распределенный синхронный впрыск газа. Конструктивно имеют дозатор-распределитель с управлением от электронного блока. Подача газа во впускной коллектор реализована посредством механических форсунок. Форсунки открываются за счет избытка давления в газовой магистрали высокого давления. Электронно-механический дозатор-распределитель шагового типа находится между редуктором, который подаёт избыточное давление, и штуцерами-клапанами, которые установлены во впускном коллекторе двигателя. Элемент отвечает за оптимальную дозировку газового потока во впуск. Переключение режимов и создание оптимальной газо-воздушной рабочей смеси возложено на электронный блок управления, который получает сигналы от штатных датчиков двигателя (МАР-сенсор, лямбда-зонд, ДПДЗ и т.д.).

Стоит отметить, что ГБО 3-го поколения не задействуют ЭБУ автомобиля и не опираются на топливные карты, которые зашиты в штатный блок управления ДВС. Системы подачи газа работают параллельно и имеют собственные топливные карты. Корректировка состава смеси в таких ГБО не самая качественная, что напрямую зависит от скорости работы шагового дозатора-распределителя. После введения норм ЕВРО-3, а также появления систем OBD II и EOBD (бортовая диагностика второго поколения), газовые системы 3-го поколения утратили популярность. Выход систем ГБО 4-го поколения вытеснил предыдущее 3-е с рынка окончательно.

IV поколениe

ГБО этого поколения получило название распределенного газового впрыска (также встречается определение фазированного распределённого впрыска газа). Поколение систем распределенного последовательного впрыска газа с электромагнитными форсунками имеет управление от более совершенного электронного блока. Подобно системам 3-го поколения, газовые форсунки монтируются на впускном коллекторе. Установка подразумевает непосредственную близость сопла форсунки и впускного клапана каждого отдельного цилиндра. Это поколение ГБО задействует мощности ЭБУ и , которые заложены в штатную программу контроллера автомобиля. В 4-ом поколении вносятся только необходимые поправки для того, чтобы адаптировать газовую систему применительно к топливной карте в ЭБУ, рассчитанной на бензин.

В этом поколении систем газ из редуктора-испарителя проходит через фильтр тонкой очистки газа. Далее он поступает в специальную рампу газовых форсунок. Эти форсунки устанавливаются на впускном коллекторе, а местом их установки становится пространство около бензиновых штатных инжекторов. Газовые форсунки в основе имеют тарированные жиклеры, через которые и осуществляется подача газа в область нахождения впускного клапана силового агрегата.

Управляет газовыми форсунками отдельный блок управления. Блок использует те сигналы, которые идут от штатного бортового компьютера в автомобиле и предназначены для бензиновых форсунок. Газовый блок преобразует эти сигналы и направляет на газовые форсунки. Бензиновые форсунки в этот момент отключаются этим же блоком.

Необходимое количество газа, которое распределяется по впускному коллектору, рассчитывается на основе времени впрыска, которое определяет штатный ЭБУ. Блок управления газовыми форсунками корректирует это время для газа, так как необходимо учитывать его давление и температуру. Результатом становится то, что газ своевременно и в точно определенном количестве попадает в каждый цилиндр ДВС.

Настраивается ГБО 4-го поколения при помощи персонального компьютера и соответствующих программ. Софт должен быть совместим с поколением ГБО. Отдельным плюсом таких систем выступает функция перехода в автоматическом режиме с бензина на газ при прогреве двигателя. Если же в баллоне газ закончился, тогда также произойдет автоматический переход на бензин. Возможность ручного выбора топлива при помощи переключателя в салоне осталась неизменной. Сегодня ГБО 4-го поколения является наиболее популярным и оптимальным оборудованием для инжекторных автомобилей.

ГБО IV и непосредственный впрыск

Отдельно стоит отметить ГБО 4-го поколения для таких автомобилей, в которых система топливоподачи устроена по принципу непосредственного топливного впрыска. Некоторые компании по установке ГБО относят этот тип системы к пятому поколению, но детальное изучение вопроса выявляет ошибочность такого определения. На самом деле, система остается оборудованием 4-го поколения, которое доработано и адаптировано применительно к конкретному типу ДВС.

Еще не так давно установка ГБО на автомобили с непосредственным впрыском топлива в цилиндры была попросту невозможной. К таким авто можно отнести Mitsubishi с линейкой моторов GDI, VW, Skoda и Audi с агрегатами FSI, отдельные модели Toyotа, Nissan и т.д. Главной проблемой являлось то, что бензиновые форсунки в таких моторах осуществляют топливный впрыск не во впускной коллектор, а подают топливо напрямую в камеру сгорания. Установить газовые форсунки для прямой подачи газа в камеру сгорания было невозможно. Обычное ГБО 4-го поколения с газовыми форсунками на впускном коллекторе также не подходило, так как сильно страдала бензиновая система питания этих ДВС и за короткий срок выходила из строя.

Система LPi (Liquid Propane Injection) является впрыском сжиженного газа. Такая система стала детищем компании из Голландии Vialle. Специалисты бренда разработали и первыми представили системы впрыска газа, который находится в жидком состоянии, еще в далеком 1995 году. Главным отличием этой системы от других систем ГБО с распределенным впрыском является то, что газ впрыскивается во впускной коллектор ДВС не в испаренной фазе, а в жидком виде. Данное поколение газовой системы имеет также ряд отличий по составным компонентам. Большинство элементов системы LPi отличаются от тех привычных решений, которые используются в конструкции привычных предыдущих систем ГБО.

В газовом баллоне присутствует газовый насос. Указанный насос позволяет обеспечить подачу газа именно в жидком состоянии. В таком виде газ поступает к газовым форсункам. Необходимость испарять газ во впускном коллекторе отпала, что автоматически исключает из системы редуктор-испаритель. Вместо данного элемента присутствует регулятор давления. Задачей устройства становится поддержание постоянного рабочего давление в системе подачи газа. Показатель находится на такой отметке, чтобы выходное давление было минимум на 5 бар выше давления в газовом баллоне. Такое давление не позволяет газу перейти в паровую фазу в трубках по причине нагрева работающего двигателя. Необходимость подогревать элементы ГБО под капотом путем их интеграции в систему охлаждения ДВС для циркуляции разогретой ОЖ теперь утратила актуальность. Регулятор давления заключен в специальный блок, в котором имеется электроклапан безопасности. Этот клапан открыт при работе ДВС на газе, закрывается устройство при переводе мотора на бензин.

Остатки неизрасходованного газа из форсунок поступают через регулятор давления обратно в баллон, что напоминает принцип «обратки» в бензиновых агрегатах. Видоизменилась и топливная магистраль. В ранних поколениях ГБО присутствовала трубка, материалом изготовления которой в большинстве случаев выступала рафинированная медь. Трубка использовалась для подачи газа из баллона к редуктору-испарителю. В системе 5-го поколения её заменили на одиночные магистрали, материалом для которых послужил армированный пластик.

Если внимательно изучить систему LPi, тогда вполне очевидно значительное сходство с бензиновой инжекторной системой питания ДВС. Жидкий впрыск позволяет целиком заменить бензиновую систему питания. Южнокорейские автопроизводители оценили такую возможность, наладив для своего внутреннего рынка выпуск монотопливных газовых авто.

Основным преимуществом ГБО 5 выступает высокая точность впрыска, отсутствие подключения к системе охлаждения ДВС, независимость от уровня давления газа в баллоне и т.д. Более того, за счет эффекта охлаждения при испарении газа, мотор при работе на некоторых режимах выдает чуть более высокую мощность.

Запустить ДВС в условиях низких температур становится проще, так как в холода в LPi сжиженный газ имеет лучшую характеристику испарения сравнительно с бензином, что позволяет не заливать свечи. К недостаткам системы можно отнести высокую конечную стоимость и небольшой опыт обслуживания данных решений специалистами на территории стран СНГ.

Если за системой не ухаживать должным образом, тогда срок эксплуатации без поломок ГБО 5-го поколения сокращается в разы. Для примера, газовый насос старого образца для своей безотказной работы требовал периодической смазки. Не все специалисты знали о такой необходимости. Отсюда и возникли мифы о быстром выходе газовых насосов из строя, которые списывались на низкое качество газа в СНГ, конструктивные недоработки системы и т.п.

Правильное же обслуживание, даже с учетом реалий и посредственного качества газа, способно обеспечить минимальный ресурс Vialle LPi даже с насосом старого типа около 200-300 тыс. км. В современных системах применен еще более совершенный насос турбинного типа, что и вовсе исключает необходимость дополнительной смазки и других манипуляций для ухода за системой.

VI поколениe

Система Liquid Propane Direct Injection представляет собой решение для непосредственного впрыска жидкого газа. Параллельно с системой LPi, компания из Голландии Vialle создала систему LPdi. Это решение предназначено для моторов с непосредственным впрыском горючего в цилиндры.

Данная система занимает условный статус шестого поколения ГБО, повторяя ситуацию с 4-м поколением и системой Sequent Direct Injection (SDI). Решение имеет схожую конструкцию с ГБО 5-го поколения. Главным отличием является то, что жидкий газ подается через штатные бензиновые форсунки силового агрегата. В системе используется все тот же баллон с газовым насосом высокого давления. Этот насос подает сжиженный газ к специальному устройству, которое называется селектором топлива. Именно в этом устройстве и происходит переключение между подачей бензина или газа.

Вполне очевидно, что основой данной системы ГБО выступает указанный селектор топлива. Это устройство является запатентованным блоком клапанов. В процессе работы блока бензин, находящийся перед топливным насосом высокого давления, подменяется жидким газом. Оставаясь в сжиженном состоянии, газ подается в . Указанный
поднимает давление до 100 бар и выше, подавая газ на топливные форсунки-инжекторы.

Использование такой системы ГБО позволяет в полной мере сохранить все плюсы от использования ДВС с непосредственным впрыском топлива. Обеспечено максимально точное дозирование горючего, двигатель уверенно работает на обедненной рабочей смеси, нет проблем на переходных режимах. Мало того, но использование сжиженного газа позволяет дополнительно снизить токсичность выхлопа.

Еще одним положительным моментом от использования ГБО 6-го поколения является возможность не только сохранить ту мощность мотора, которую инженеры заложили в него на заводе, но и превысить этот показатель. Производитель приводит пример, что после установки такой системы ГБО на Volkswagen Passat 1.8 TSI, паспортная мощность которого на бензине 160 л.с, мощностная характеристика на газе выросла до 169 л. с. Производить установку системы Vialle LPdi возможно только на отдельные модели автомобилей с соответствующим типом силового агрегата.

ГБО - это газобаллонное оборудование, устанавливаемое на автомобили для обеспечения возможности работать не только на классическом топливе как бензин, но и на газу. Тем более сейчас, когда цены на традиционное топливо (бензин или дизель) поднимаются чуть ли не ежедневно, популярность установки будет расти. Даже несмотря на то, что двигатель на газу на 100 км потребляет немного больше, чем бензин, дизель, за счет цен на газ, в конечном итоге затраты меньше. Даже если сейчас сравнить расценки на заправках, то за литр бензина приходится отдавать в среднем от 40 до 45 руб., за литр «солярки» минимум 43 руб.

Тогда же стоимость литра пропан-бутан или метана в среднем 18-20 руб. Как видим, получается экономия практически в 50%, с учетом немного больше расхода получается где-то 40-45% можно сэкономить на том же отрезке пути. Для дизеля экономия, безусловно, чуть меньше, почему читайте ниже. Но все равно в среднем можно сэкономить где-то до 25-30%.

Поэтому разберемся с тем, как работает ГБО, какие разновидности есть, в чем их основное отличие? Кстати, много вопросов касательно того, а можно ли устанавливать ГБО на дизель ? А почему нельзя? Оборудование то же самое. Единственно исключение это то, что для воспламенения солярки необходимо давление, а газ в таких случаях не горит. Поэтому ДВС будет работать постоянно на двух видах топлива, только в зависимости от разновидности оборудования и вида самого газа, пропорция может отличаться. К примеру, для запуска всегда используется порция дизеля, потом уже добавляется газ. Как правило, соотношение не превышает 50/50%, если работает на пропане. У метана больше возможностей, тогда же доля может увеличиться до 75%.

В целом, система достаточно сложная, как для дизеля, так и для бензина и представляет собой россыпь всевозможных деталей, включая механические (в зависимости от поколения) и электронные блоки. Все оборудование в конечном итоге подключается к ЭБУ, в простонародье «мозгам». Кстати, отличие дизельного ГБО от бензинового, в том, что в первом случае в комплект деталей прибавляется устройство для регулировки соотношения дизеля/газа.

Состоит газовое оборудование из следующих компонентов :

Редуктор-испаритель, предназначен для подогрева горючей смеси и испарения.

Газовый редуктор обеспечивает понижение давления газа при его «транспортировке» из баллона.

Электромагнитый газовый и бензиновый клапан-фильтр, два устройства устанавливаемые для перекрытия газовой магистрали в первом случае, при неработающем моторе. Второй устанавливается только на ДВС оснащенные карбюратором, где необходимо отсекать бензиновую магистраль при работе на газу. В инжекторах за это отвечает эмулятор форсунок.

Дозатора, а также смесителя.

Мультиклапан. Устройство по сути включающие в себя несколько клапанов и датчиков. Состоит из заправочного, расходного клапана, датчика уровня.

Венткоробка. В этом «агрегате» помещается мультиклапан, а сам короб при утечке газа, отводит испарения на улицу.

Переключатель топлива.

Емкости под топливо. Различают несколько разновидностей баллонов, в зависимости от используемого материала:

Стальные;

Легилированые;

Алюминиевые;

Композитные.

Виды баллонов под ГБО: сверху циллиндрической формы, снизу в виде таблетки

Кстати, используемый материал говорит о том или ином поколении ГБО. По внешнему виду, бывают как «таблетки», то есть в виде запаски и монтируемые в соответствующую нишу, а также цилиндрические.

Топливная магистраль.

Фильтр грубой и тонкой очистки.

Датчики давления и разряжения газа (МАП-сенсор).

Стрелкой отмечен MAP сенсор на Lovato 4-го поколения

Заправочное устройство.

Как работает ГБО?

Из бака под давлением газ «транспортируется» по топливоканалам. Распределение и проход газа производится через мультиклапан, через него также производится и заправка емкости с газом. Далее газ, в жидкой форме двигаясь по «трубопроводу», попадает в клапан фильтр, где очищается от примесей и прочих смолистых отложений.

Пройдя через фильтр, газ направляется в редуктор испаритель, откуда уже под меньшим давлением (с былых 16 атмосфер, до единицы) направляется дальше. Во время испарения, газ охлаждает редуктор. Кстати, для того чтобы редуктор не перемерзал и не перегревался, он соединяется с системой охлаждения ДВС.

Как работает ГБО

После понижения давления, топливо из редуктора по магистрали низкого давления направляется к дозатору и смесителю. Последний устанавливается зачастую между воздушным фильтром и дросселем. Имейте виду, что данный принцип работы характерен только для первого и второго поколения ГБО.

Работа ГБО на более ранних поколениях несколько отличается. Из баллона газ движется к редуктору, далее к фильтру первой очистки (грубой). Затем редуктор нагревает и понижает давление газа. Дальше топливо проходит через второй фильтр и попадает на рампу форсунок. Какую именно порцию газа подать на форсунки, определяет ЭБУ согласно полученных данных с датчиков. Для принятия «решений», принимаются к сведению показания: , . Газовый блок управления направляет импульсы, по которым форсунки открываются в определенной последовательности или по времени. Таким образом, фазируя впрыск и порции газа. Из форсунок газ попадает к впускному коллектору.

Виды и поколения ГБО

Газобаллонное оборудование, как известно, отличается поколениями, всего их насчитывается на текущий момент шесть. Итак, поколения ГБО:

1. I-поколение. Наиболее старое, здесь газ подается за счет разряжения в коллекторе. Подобные системы монтируются на карбюраторные ДВС, где за управление подачей газа отвечает вакуумный редуктор. Принцип работы в том, что при запуске двигателя в коллекторе создается разряжение, после чего в движение приходит мембрана на вакуумном редукторе и газ направляется к коллектору, через карбюратор.

Чуть позже появились электромагнитные клапаны, за счет чего редуктор начинал «гнать» газ раньше, не дожидаясь сигналов с самого коллектора. Сигналы изначально приходили с зажигания.

2. II-поколение. Ознаменовалось появлением инжекторов. Впервые был разработан и применен газовый смеситель, который размещается перед впускным коллектором. Применяются электронные дозаторы и редукторы, управляемые за счет сигналов с лямбо-зонда, ДПДЗ и ДПКВ.

3. III-поколение. Впрыск производится уже с помощью механических форсунок. Количество смеси формируется за счет показания датчиков, перечисленных выше, однако в этой версии к ним добавился датчик давления газа. Предусмотрели индивидуальную подачу газовой смеси в цилиндр, за счет дозирующих газовых инжекторов.

4. IV-поколение. Более совершенно, подача производится последовательно, параллельно, за счет установки электромагнитных форсунок. Их работа регулируется ЭБУ. Кроме того, при формировании «порции» газа учитываются показания давления газа, температуры топлива и редуктора, уровня разряжения в коллекторе. Таким образом, управление происходит за счет полученных данных со штатного ЭБУ. При этом блокируется подача бензина путем обрыва сигнала газовым ЭБУ на бензиновые форсунки.

Не стоит также забывать и о поколении 4+, где управление и работа, как газовых, так и бензиновых одновременна. В таких случаях, подача на бензиновые форсунки не прекращается, а только сокращается. Как правило, пропорция составляет 20/80%, где 80% соответственно газ.

5. V-поколение. Особенность в том, что горючка подается в жидком виде. Специально установлен газовый насос, нагнетающий и циркулирующий топливо по трубопроводу к форсункам под давлением. Отпала необходимость в охлаждении, а соответственно в редукторе-испарителе, так как были созданы специальные форсунки, позволяющие подавать жидкий газ в коллектор. То есть теперь, возможно запускать ДВС в любую погоду, непосредственно с газа.

6. VI-поколение. Последняя ныне версия подойдет не для каждого ДВС, а только для тем, где инжектор оснащается насосом высокого давления (ТНВД), то есть это ДВС с непосредственным впрыском.

ГБО 6

Принцип работы частично отличается, так как добавлено еще звено в роли блока клапанов. Сначала насос «гонит» топливо из баллона в блок клапанов, естественно минуя все необходимые системы очистки. Далее через ТНВД горючка подается на форсунки и оттуда уже в коллектор. За счет того, что в блок приходит две магистрали (бензин и газ), использования бензина не обязательное.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели, что такое ГБО, как оно работает, а также его разновидности. В следующей разберемся с тем, действительно ли газ «убивает» мотор, а также рассмотрим другие возможные плюсы и минусы установки оборудования, как долго будет окупаться и кому лучше не ставить ГБО?

Самые новые модели газовых котлов характеризуются высокой мощностью и скоростью нагрева. Однако цены на них, мягко говоря, кусаются. Можно попробовать воспользоваться более экономным вариантом и поставить на старый котел новую автоматику либо исправить старую. Принцип работы и устройство автоматики газовых котлов отопления старого образца объясним в данной статье.

Котлы старого образца были произведены в соответствии с параметрами газа и особенностями системы отопления, которые были в ходу несколько десятков лет назад. Это, например, модели КЧМ, АОГВ. При этом их прочность дает возможность их эксплуатации еще долгие годы. А вот с автоматикой беда, довольно часто она выходит из строя. В такой ситуации есть три варианта:

продиагностировать уже имеющуюся автоматику и заменить необходимые детали;
оснастить надежный и качественный агрегат современной автоматической системой;
приобрести новый котел.

Разница, разумеется, в цене вопроса, усилиях и времени владельца.

Рассмотрим наиболее дешевый вариант – устранение неполадок газовой автоматики на старый котел. Однако для начала разберемся, для чего вообще предусмотрена автоматическая система в теплоносителе.

Газовая автоматика позволяет регулировать и поддерживать необходимый уровень температуры теплоносителя, а также служит для автоматического прекращения подачи газа в нештатной ситуации. Установка автоматики на старый газовый котел позволит быть уверенным, что если пламя горелки погаснет, то через короткое время система сработает на то, чтобы прекратить подачу газа без вашего участия.

Внимание!
Автоматика, кроме регулирования и поддержания температуры на заданном уровне, обеспечивает безопасность использования отопительного прибора и позволяет экономить на расходе тепла.

Если вы захотите сменить автоматику, то учитывайте, что отечественные изготовители выпускают модели, которые подходят практически на любой старый теплоноситель. Импортную автоматику можно установить не на все. К тому же при установке зарубежной автоматики на газовые котлы старого образца могут работать не все ее функции – не позволят конструктивные особенности котла.

На заметку!
Выбор автоматики для газовых котлов разнообразен. Наиболее популярной является система от итальянских производителей, например, SIT. Второе место по популярности удерживает американская автоматика (Honeywell). Велик выбор российских (САБК, «Орион») и украинских производителей («Факел», «Искра», «Пламя», АПОК-1).

Принцип работы автоматики на газовых котлах старого образца

Нередкими проблемами при отоплении помещения газовыми котлами являются затухание пламени в горелке и загазованность помещения. Происходит это по нескольким причинам:

недостаточная тяга в дымоходе;
слишком высокое либо слишком низкое давление в трубопроводе, по которому подается газ;
угасание пламени на запальнике;
негерметичность импульсной системы.

При возникновении данных ситуаций автоматика срабатывает на прекращение подачи газа и не допускает загазованности комнаты. Поэтому установка качественной автоматики на старый газовый котел – это элементарные правила безопасности при использовании его для обогрева помещения и подогрева воды.

Вся автоматика любой марки и любого производителя имеет один принцип работы и основные элементы. Отличаться будут лишь их конструкции. Старые автоматики «Пламя», «Арбат», САБК, АГУК и другие работают по следующему принципу. В том случае, когда теплоноситель остывает ниже установленной пользователем температуры, срабатывает датчик подачи газа. Горелка начинает подогрев воды. После достижения на датчике заданной пользователем температуры происходит автоматическое отключение датчика газа.

На заметку!
При использовании современной автоматики удается экономить тепло до 30 %.
Автоматика старого образца энергонезависима, не нуждается в электроэнергии. Ее регулировка, подключение и отключение производятся человеком. Команды передаются с помощью электромагнитных импульсов.

Видео рассказывает как работает автоматика газовых котлов АОГВ, КСТГ.

Основные элементы автоматики

Основными элементами автоматики для газового котла являются:

терморегулятор;
клапан-отсекатель;
датчик тяги;
датчик пламени;
трубка запальника;
запальник;
горелки.

Попробуем доступно объяснить, как работает автоматика для газового котла, разобрав его на основные элементы и рассказав об их функциях.

Газ проходит через газоочистной фильтр. Далее поступает на электромагнитный клапан, регулирующий подачу топлива на горелку. Рядом с клапаном расположены датчики температуры и тяги, контролирующие показатели и сигнализирующие о выходе их за допустимые нормы. Также в комплект автоматики для газовых котлов входит терморегулятор с сильфоном и штоком, предназначенный для настройки желаемой температуры. Для регулирования показателей используется специальная кнопка. При нагревании воды до заданной пользователем температуры срабатывает терморегулятор, подача газа к горелке прекращается, при этом запальник работу продолжает. При остывании воды на 10-15 градусов подача газа возобновляется. Горелка загорается от запальника. Запускается автоматика в работу ручным способом.

Датчики пламени и тяги

Датчики пламени и тяги работают по такому принципу. Датчик тяги реагирует на ухудшение дымовой тяги и передает импульс в систему контроля. Он расположен в дымовом колпаке. Оснащен пластиной из сплава двух металлов: железа и никеля. При ухудшении тяги дымовые газы накапливаются и разогревают пластину. Она деформируется, контакты при этом размыкаются, останавливается приток топлива в камеру сгорания. Когда температура уменьшается, пластина возвращается в свое обычное состояние.

По такому же принципу работает и датчик температуры. При нагреве воды в котле выше установленной температуры срабатывает рычажной механизм, и клапан регулятора температуры закрывается. Поступление газа прекращается, горелки гаснут.

При остывании воды сильфон датчика сжимается, срабатывает рычажной механизм, клапан регулятора температуры открывается, газ начинает поступать, и загораются горелки.

Наиболее частые неисправности автоматики и методы их устранения

Перед тем как настроить автоматику на котле, необходимо провести ее диагностику. Как правило, случаются серьезные неисправности, которые потребуют вмешательства специалиста. Регулировку также можно доверить газовых дел мастеру. Либо можно произвести ее собственноручно, ознакомившись с инструкцией по эксплуатации.

Внимание!
Перед каждой сезонной эксплуатацией необходимо проверять работу датчиков безопасности.

Чаще всего засоряется фильтр, возникают проблемы с клапанами, из-за скачков напряжения перегорают датчики, обнаруживается утечка газа. Правильную очистку фильтра должен делать мастер. Замену электронных элементов можно попробовать произвести самостоятельно, внимательно изучив инструкцию по эксплуатации вашего котла.

Для того чтобы заменить датчик температуры, необходимо отключить газовый котел и остудить воду до температуры 40 градусов. Перекрыть поступление теплоносителя, снять ручку управления посредством откручивания винта. Далее демонтировать винт настройки РТВ. Вынуть сильфон датчика с опорной шайбой. Отвернуть накидную гайку термобаллона датчика. Установить термобаллон исправного датчика в рубашку котла и герметично закрутить. Установить сильфон датчика в гнездо трубы, установить опорную шайбу на сильфон, установить винт настройки РТВ и произвести настройку температуры.

Если же возникают проблемы с розжигом запальника, то одной из возможных ее причин является неисправность датчика тяги. В таком случае его необходимо демонтировать, продиагностировать, поверить контакты, прочистить, при необходимости заменить на новый.

Также частыми причинами, почему не зажигается запальник, могут быть:

неисправность газового крана;
засорение отверстия в форсунке запальника (прочистить его возможно проволокой);
сильная тяга воздуха;
низкое давление газа на входе.

При отключении подачи газа необходимо проверить дымоход (он может быть засорен), электромагнит, давление газа на входе в газовый котел.

Внимание!
Для диагностики и ремонта автоматики газового котла необходимо приглашать специалиста. Неумелые действия могут усугубить проблему и повлечь нежелательные последствия.

Для автоматики систем АГУК, АГУ-Т-М, АГУ-П наиболее частой проблемой является перегорание биметаллической пластины, которая используется в качестве чувствительного элемента.

В «Арбате» и «Орионе» заменить можно лишь термопару и датчик тяги, а также электромагнитный клапан (редко). Блок автоматики ремонту практически не подлежит. В «Арбате» часто ломается кнопка отключения системы.

Характерными проблемами для автоматики САБК являются повреждение мембран главного клапана, высыхание сальниковой набивки терморегулятора, в результате чего происходит утечка газа. Контролю подлежат импульсные трубки, биметаллические пластины, шариковые клапаны.

В заключение хочется еще раз подчеркнуть, что автоматика предназначена для поддержания работы отопительного оборудования в безопасном режиме. Поэтому она просто необходима владельцам газовых котлов.

В этом видео показано устранение неисправности автоматики котла АОГВ, пошаговый процесс сборки и тестирование результата.

Все чаще для отопления и горячего водоснабжения в домах используются котлы. Они компактны, мощны, удобны в эксплуатации. Газ на сегодняшний день обходится дешевле, чем другие виды топлива. Если вы задумываетесь об установке такого оборудования у себя дома, важно понять, как работает газовый котел. Это поможет вам быстрее разобраться в управлении техникой и успешно ее эксплуатировать.

Как устроен газовый котел

Из чего состоит техника? Ответ на этот вопрос важно знать каждому пользователю, потому что при работе могут возникать разные ситуации. Кроме того, знания об устройстве газового котла и его составляющих помогут выбрать ту модель, которая подходит именно для вашего помещения.

Основные узлы

Горелка . Прямоугольная конструкция оборудована форсунками. Через них газ попадает в горелку и распределяется. Так поверхность радиатора равномерно прогревается по всей поверхности.

Существует две разновидности горелки:

Атмосферная . Устанавливается возле дымохода. Принцип работы прост: воздух для поддержания пламени забирается из помещения. В этом случае обязательно наличие окна и нормальной вентиляции. Преимущество атмосферного типа - независимость от электроэнергии. Чаще встречается в моделях напольного типа.

Турбированная . Работа такого котла не зависит от наличия тяги в дымоходе и вентиляции, так как встроенный вентилятор принудительно выводит продукты сгорания через коаксиальный дымоход. Вывод может быть сделан в стене. Встречается в котлах настенного размещения. Основной недостаток – энергозависимость.

Теплообменник представляет собой короб, внутри которого расположены трубки. По ним циркулирует вода. Узел может состоять из разных сплавов, что сказывается на сроке его эксплуатации. Двухконтурный прибор оснащен двумя радиаторами, одноконтурный - одним. Разновидности:

Стальной . Самый простой и дешевый вариант. Материал устойчив к перепадам температур, однако обладает низкой теплопроводностью и недолговечностью.

Медный . Это стойкий к коррозии и перепадам температур сплав. Медь в семь раз лучше стали проводит тепло, поэтому радиатор обходится дороже. Имеет ограниченную температуру нагрева.

Чугунный . Устойчив к коррозии и высоким температурам. Хорошо проводит тепло, но обладает большим весом. Поэтому чаще используется для напольных котлов в виде разборной конструкции.

Циркуляционный насос создает давление в системе для постоянной циркуляции воды. Не во всех моделях есть насос. Но если вы выбираете технику для газового отопления, он должен присутствовать в конструкции.

Расширительный бак . При нагреве теплоноситель расширяется, поэтому бак принимает его излишки во избежание аварийной ситуации.

Дымоотвод . В атмосферных моделях труба соединяется с патрубком корпуса и выводится к дымоходу. В турбированных типах котлов создается коаксиальный дымоотвод, другой конец которого присоединяется к отверстию в стене.

Электроника и модуль управления включает датчики, проводки, схемы: все, что позволяет устройству стабильно функционировать.

Автоматика безопасности. Это сенсоры, которые защищают прибор от таких неполадок:

отсутствие тяги;
перегрев;
отсутствие пламени в горелке.

Если система дает сбой, датчики посылают сигнал модулю управления и работа изделия прекращается.

Принцип работы

По магистрали в систему поступает холодная вода. Через насос циркуляции она подается в теплообменник. Открывается газовый клапан, и в горелку через форсунки поступает топливо. Срабатывает электрод розжига, от чего газ загорается.

Котел работает на отопление или обеспечение горячего водоснабжения (ГВС). Переключение происходит с помощью трехходового клапана. В процессе работы продукты сгорания выводятся через дымоход. При достижении установленной температуры пламя гаснет. Некоторые модели имеют наружный термостат, поэтому при понижении температуры сразу включают нагрев.

Ниже представлена схема работы:

Как должен работать котел? Это зависит от его разновидности.

По способу установки техника делится на два типа:

Настенные. Небольшие приборы малой и средней мощности. Часто устанавливаются в квартирах и домах с небольшой площадью. Размещение на стене экономит свободное пространство.
Напольные . Габаритные конструкции, для размещения которых понадобится много места. Зато они способны одновременно отапливать и обеспечивать ГВС большие площади.

По строению дымоотвода, типу отвода продуктов сгорания:

атмосферные;
турбированные.

Режимы их работы мы описывали выше.

По функциональности:

Одноконтурные . Обеспечивают оптимальную работу на отопление.
Двухконтурные . Оснащены двумя радиаторами, поэтому могут обеспечивать систему отопления и наполнять краны горячей водой.

Разновидности горелки:

Модулируемая . Плавная автоматическая регулировка силы пламени.
Обычная . Без какой-либо регулировки.

По типу поджига:

Пьезорозжиг . Запуск проводится путем нажатия кнопки и деформации пьезоэлемента. Преимущества розжига в энергонезависимости. Недостатки: постоянный ручной запуск, большой расход топлива.
Электронный . Срабатывает встроенный трансформатор, который управляется автоматикой.

По принципу работы:

Конвекционные . Обычная схема, по которой тепло при сгорании переходит к теплоносителю (воде).
Конденсационные . Кроме обычного нагрева устройство использует тепло водяного пара. Конденсат скапливается в дополнительном теплообменнике. Поэтому модели Аристон Class Premium Evo обладают высоким КПД.

Обычные котлы энергозависимы, но встречаются устройства, которые работают по другому принципу. Они устанавливаются в помещениях с наличием дымохода и обладают открытой камерой сгорания. Зажигание происходит при помощи пьезоэлемента. Некоторые из них (например, «Конорд») имеют чугунный радиатор.

Техника может работать на природном и сжиженном газе, а крепится на стену или устанавливается на пол. Существует вариант парапетной установки - газовый котел крепится на внешней стене, обладает закрытой камерой сгорания и подключается к коаксиальной трубе.

Рассмотрев устройство и особенности водонагревательной техники, вы сможете выбрать оптимальный вариант для своего жилища. Видео поможет вам лучше разобраться в теме:

Редуктор ГБО осуществляет преобразование газа из жидкого состояния в газообразное, а также поддерживает необходимое выходное давление. В редукторе ГБО имеется датчик температуры охлаждающей жидкости и газовый фильтр. Для преобразования газа из жидкого состояния в газообразное редуктор подключается к системе охлаждения двигателя. Редуктор впрысковой газовой системы меняет выходное давление газа в зависимости от давления во впускном коллекторе двигателя автомобиля.

Фильтр ГБО очищает газ от посторонних примесей. Стоит отметить, что фильтр ГБО нужно менять вовремя, т.к. от этого во многом зависит срок эксплуатации газобаллонного оборудования. Также, фильтр Ловато совмещает в себе датчики давления и температуры газа.

Форсунки ГБО предназначены для впрыска газа в двигатель. Современные газовые форсунки – это высоко точные и быстрые устройства, специально разработанные для подачи газообразного топлива в двигатель автомобиля. Чем быстрее форсунки ГБО, тем точнее подача топлива. Вот почему в линейке газовых форсунок Lovato имеются несколько классов форсунок ГБО, подходящих ко всем типам автомобильных двигателей.

Переключатель типа топлива необходим для переключения с газа на бензин и наоборот. К тому же, он отображает остаточное количество газового топлива при помощи световой индикации.

Электронный блок управления (ЭБУ) – это мозг всей газовой системы. Он собирает всю необходимую информацию с различных датчиков и определяет количество подачи газа в двигатель. ЭБУ подключается к штатному блоку управления подачей бензина в автомобиле. Анализируя полученную информацию от штатного блока и газовых датчиков ЭБУ формирует сигналы для управления газовыми форсунками.

Заправочное устройство предназначено для заправки баллона газом и содержит обратный клапан, предотвращающий выход газа. Есть несколько вариантов установки ВЗУ: При установке газобаллонного оборудования на автомобиль самым распространенным способом является установка ВЗУ в лючек бензобака, рядом с горловиной бензобака. Таким образом, сохраняется традиционное место заправки, ВЗУ защищено от внешних факторов и визуально скрыто. Еще один способ – установка врезного ВЗУ в бампер или в крыло автомобиля. Такой метод используется по желанию владельца авто или при отсутствии возможности установить ВЗУ в лючек бензобака. Третий вариант – подвесное ВЗУ. Такой вариант используется при размещении ВЗУ, например, рядом с фаркопом, либо при установке на грузовые автомобили.

Мультиклапан ГБО устанавливается в горловину баллона и является важнейшим элементом безопасности ГБО. Он содержит в себе несколько компонентов, отвечающих за безопасность газового оборудования, и выполняет следующие функции: - предотвращает обратный выход газа из баллона; - контролирует уровень подачи газа, и, в аварийной ситуации, прекращает подачу газа, например, если произошел обрыв газовой магистрали; - не позволяет заполнить газом баллон до предела, в связи с тем, что при нагреве газ имеет свойство расширяться; - предотвращает повышение давления внутри баллона выше допустимого значения; - при условии, что мультиклапан оборудован электромагнитным клапаном (электоклапан ГБО), перекрывает подачу газа при работе автомобиля на бензине, когда автомобиль находится в выключенном состоянии или двигатель остановлен; - информирует об оставшемся количестве газа.

Баллон ГБО служит для хранения газового топлива. Существует 2 основных типа баллонов – тороидальные и цилиндрические. Тороидальные (тор) бывают внутреннего и внешнего исполнения. Внутренний вариант устанавливается вместо запасного колеса в багажник, а внешний ставится под днище автомобиля, тоже вместо «запаски». Стоит отметить, что тороидальные баллоны ГБО являются наиболее популярными, т.к. их использование не сокращает багажного пространства. Отсутствие, же, запасного колеса легко решается, к примеру, с помощью аэрозолей для ремонта проколов колес. Цилиндрические баллоны ГБО используют, чаще всего, для большей вместимости объема газа, т.к. если сопоставить одинаковые по цене тороидальный и цилиндрический, то второй будет больше по объему. При использовании цилиндрического баллона приходится жертвовать пространством багажного отделения. Цилиндрический варианты являются основными для грузовых автомобилей. Что касается безопасности ГБО, то оба типа газобаллонов исполнены из прочного металла, толщиной до 4-х мм и способны выдерживать давление, в несколько раз превышающее состояние баллона во время полной заправки. Каждое изделие проходит испытания на заводе изготовителе. По-праву, можно сказать, что баллон ГБО является самым крепким элементом Вашего автомобиля.