Возможна ли установка газового оборудования на дизельном двигателе

Последнее обновление — 2 апреля 2020 в 13:40

Постоянный рост цен на дизельное топливо заставляет многих автовладельцев задумываться над вопросом о возможности установки ГБО на дизельный двигатель своих автомобилей. Чисто технически это сделать вполне реально, но решение этой задачи наталкивается на два серьёзных сомнения:

1. Будет ли это целесообразно с точки зрения экономии
2. Потребует ли это переоборудование внесения необратимых изменений в конструкцию мотора, насколько оно уменьшит его ресурс и снизит общие технические характеристики автомобиля

Получив ответы на эти вопросы, владельцы авто смогут определиться, стоит ли им переделывать двигатель своего автомобиля с дизеля на газ или лучше и выгоднее оставить всё как есть.

Варианты установки ГБО на дизель

Воспламенение топлива, в дизельном двигателе, происходит в камере сгорания за счёт впрыска его под давлением в сжатый воздух.

Поэтому в настоящее время используется два технических решения, позволяющие поставить обычное газовое оборудование на любой дизельный двигатель. Разница между ними принципиальная:

Полная переделка мотора под систему электрического/искрового зажигания (доработка ЦПГ, ГРМ, ГБЦ, изменение степени сжатия из-за возможной детонации), где газ будет воспламеняться от бензиновых свечей. Технические изменения будут безвозвратными и полностью исключат возможность использования Д/Т. Это очень дорогое изменение, которое потребует не только привлечения высокооплачиваемых профессионалов, но и проведения сложных инженерных расчётов. На частном транспорте такое делается крайне редко.
Наиболее удачные примеры – только заводского производства газовых моторов (КамАЗ, Скания, ЯМЗ, Ивеко), которые работают только на метане.

Также существуют заводские модели газодизелей на метане. Например VOLVO (Вольво) FH/FM и КамАЗ 5490 NEO с силовой установкой Mercedes-Benz. Но такие машины пока не получили широкого применения.

Принцип работы газодизельного двигателя

Переход на газовое топливо осуществляется при помощи переключателя из салона авто после прогрева мотора, либо автоматически. Управляется процесс подачи газа электронным блоком управления ГБО установки.

Газ на дизельный двигатель подаётся дозированно с помощью форсунок во впускной коллектор. Откуда смешиваясь с воздухом, на такте впуска, он поступает в цилиндры через впускные клапаны. Затем в сжатую поршнем газовоздушную смесь (такт сжатия) распыляется дизельное топливо, где из-за давления и температуры происходит взрыв. Д/т здесь выступает как запал, так как температура возгорания газа выше солярки и сам он не может воспламениться.

Виды топлива, которые может потреблять дизель на газу

Переделать мотор на систему двойного топлива можно только под конкретный вид газа. Либо это будет метан, либо – пропан-бутановая смесь.

Сделать дизель на метане дороже, но он будет работать с лучшим экономическим эффектом, чем вариант с пропаном. К тому же метан дешевле. При подаче пропана на дизель вклад в общий расход горючего не будет превышать 30-50%. А вот долю потребления метановой компоненты можно увеличить до 80%. Всё зависит от режима работы ДВС, где учитываются:

• скорость автомобиля;
• время года (лето, зима);
• нагрузка на ТС;
• рельеф местности (горы, равнина);
• давление и температура газа;
• с турбонаддувом дизель или нет.
  

Преимущества и недостатки перевода дизеля на газ

Главным достоинством установки ГБО для метана, или пропан-бутановой смеси на дизельный двигатель является снижение расходов на топливо от 10-50%. Кроме того:

• происходит увеличение КПД, ресурса мотора. При этом мощность и крутящий момент остаются прежними, либо возрастают, в отдельных случаях, на 5-25%;
• повышается срок службы штатной топливной системы в 1,5-2 раза (большой плюс для систем Common Rail);
  снижаются вредные выбросы выхлопа (дымность);
• двигатель на газу работает мягче, снижается его шумность;
• понижение нагара, отложений в цилиндрах, камерах сгорания, сажевых фильтрах;
• сокращаются расходы на замену моторного масла;
• увеличивается пробег ТС при двухтопливном режиме движения;
  не требуются переделки ДВС.

Из серьёзных недостатков:

• высокая стоимость переоборудования;
• увеличение времени и затрат на обслуживание, настройку, ремонт системы;
• поиск мест крепления баллонов, сокращение полезного объёма из-за них;
• повышение веса транспортного средства.

При ненадлежащем соблюдении технологии переоборудования, (например, неправильная установка или отсутствие датчика температуры на выпускном коллекторе) может ощутимо возрасти износ силовой установки. Так как в камере сгорания и выпускной системе при взрыве газовоздушной смеси и дизтоплива начинает образовываться высокая температура.

Дизельные транспортные средства, которые можно переоборудовать под газодизель

Любой двигатель на дизтопливе можно переделать под использование газа в качестве дополнительной составляющей. Не имеет значение, какой тип топливной системы применяется базово, механический топливный насос высокого давления (ТНВД), насос-форсунки или рампа/рейка «Коммон рейл». Также с бортовой сетью 12/24 V. С турбиной или атмосферный.

При этом расходы на модернизацию легкового автомобиля будут значительно меньше затрат на переделку мотора грузового автомобиля, из-за количества устанавливаемых баллонов, крепежа и мультиклапанов к ним или вентилей в случае с метаном. Также для двигателей с большим объёмом применяют 2 газовых редуктора.

Разной у них будет и окупаемость. Чем выше расход солярки, тем ощутимее экономия от использования газа. Для легковых машин с небольшим ежедневным пробегом окупаемость затрат на установку ГБО растягивается на долгие годы. В этом смысле больше выигрывает коммерческий автотранспорт, совершающий длительные регулярные рейсы. Период окупаемости таких машин 3-12 месяцев.

Также ответ на вопрос о том, выгодно ли переводить на альтернативный вид топлива или лучше и экономичнее оставить «чистый» дизель, зависит от характера эксплуатации автотранспорта.

Газовое оборудование на дизельный двигатель установленное на заводе

Заводская установка метанового оборудования – наиболее надёжный вариант, поскольку учитывает характеристики мотора. Но есть и ряд недостатков:

1. ограниченный круг моделей, у которых такая опция предусмотрена;
2. высокая цена заводской модификации.

Крупные автопроизводители создают подобную продукцию, полностью учитывая принципы работы современного дизельного двигателя на газу:

• монтируется надёжная система электронного управления, как правило, применяются премиальные производители;
• сеть датчиков (коленвала, синхронизации, детонации, температуры газового редуктора и выхлопа, давления газа, педали акселератора).

Заводской газодизель обеспечивает наиболее высокую экономию горючего при полном сохранении технических параметров ТС.

Отличие комплектаций ГБО для дизельного и бензинового моторов

В целом, основное отличие установки ГБО на дизельный мотор от бензинового мотора – применение специального блока электронного управления (ЭБУ для дизтоплива) и размещение температурных датчиков на выпускном коллекторе, для контроля и исключения перегрева деталей мотора.

Кроме того на ТС где используется ТНВД механического типа, устанавливается электромеханический актуатор, который ограничивает подачу дизельного топлива. В современных системах эта функция реализовывается эмуляцией сигналов электронной педали газа.

Установка ГБО на дизель в автосервисе

Не все компании, специализирующиеся на установке автомобильного газобаллонного оборудования, берутся за подобные заказы. Соглашаются лишь те, у кого имеются определённые знания, опыт в данном направлении и технические возможности на переоборудование. А если вопрос касается тяжёлой техники, грамотных специалистов ещё меньше.

О том как правильно выбрать установщика мы рассказали тут.

Но независимо нужно ли ставить ГБО на дизельные грузовики, легковой транспорт или сельхоз технику (тракторы и прочее), при должном подходе экономический эффект будет очевиден.

Можно ли дизель перевести на газ своими руками

Поставить самому все дополнительные устройства на дизельный силовой агрегат невозможно без наличия серьёзной инструментальной базы в личном подсобном хозяйстве, или гараже. Наиболее трудоёмкими операциями являются:

• Подключение газового оборудования.
• Адаптация/синхронизация штатной топливной системы.
• Установка контрольно-измерительной аппаратуры и электроники.

К тому же потребуется специальное программное обеспечение для настройки и регулировки системы. Но при наличии большого желания, переоборудование возможно.

Важно не забывать об обязательной регистрации дополнительной топливной установки, что является не быстрой процедурой. Где также потребуются соответствующие документы от СТО.

Стоимость переоборудования для грузовых и легковых автомобилей

Средние цены на полный комплект оборудования с учётом стоимости топливных баллонов для легковых машин начинается от 50 тысяч рублей, а для грузовых и пассажирских ТС – ГБО может стоить от 100 до 500 тыс. руб.! (подбирается всё индивидуально). Монтаж оборудования в специализированной компании стоит от 15-30 тыс. руб. В конечную цену нужно также включить расходы на легализацию сделанных изменений.

ГАЗ-3309 (дизель): технические характеристики

Представитель 4-го поколения среднетоннажных грузовиков ГАЗ

ГАЗ-3309 относится к четвёртому поколению среднетоннажных грузовиков Горьковского автомобильного завода. Это дизельная версия запущенных в 1990 году в серийное производство автомобилей ГАЗ-3307. Внешнее отличие ГАЗ-3309 от базовой 3307-й модели состоит в наличии у этого дизельного грузовика шнорхеля-воздухозаборника, расположенного со стороны водителя. Появившись на отечественном рынке в середине 90-х, данная автомашина и в XXI веке продолжает занимать довольно прочное место как в работе многих организаций и хозяйств, так и в модельном ряде завода.

Грузовик ГАЗ-3307 разрабатывался конструкторским бюро предприятия ещё в первой половине 80-х годов ХХ века, когда цены на бензин были в разы ниже, да и вся экономика в целом была совершенно другой. А в новых экономических реалиях бензиновый мотор ЗМЗ-511.10 оказался слишком «прожорливым» и неэкономичным. Не помогло и введение нового карбюратора К-135, с инерционным воздушно-масляным фильтром.

Поэтому озаботиться заменой бензинового карбюраторного двигателя на дизельный заводу пришлось уже в 1994-м году. Так появился ГАЗ-3309. Первые эксперименты с установкой на грузовики ГАЗ-3307 дизельных моторов были связаны с единичным выпуском совсем небольшой партии автомашин, оснащённых японским 136-сильным дизелем «Хино». Однако в дальнейшем Горьковский автозавод (совершенно оправданно) сделал основную ставку на двигатели отечественного производства.

ГАЗ-3309: варианты и модификации

Первоначально это был 4-х цилиндровый турбированный дизельный двигатель ГАЗ-5441.10 собственной разработки, мощностью в 122 л.с. и рабочим объёмом в 4,75 л. Впрочем, опыт его производства, продолжавшегося три года, в 1995-1997 гг. был признан в целом неудачным. Поэтому ГАЗ-5441.10 сменил на 3309-й модели ГАЗовских грузовиков мотор минский – Д-245.7, также 4-х цилиндровый, с турбонаддувом, объёмом в 4,75 л., но мощностью в 117 л.с.

Ограниченные партии грузовиков (с индексом ГАЗ-33096) выходили также с китайскими дизелями Камминз – Cummins ISF 3.8L (рабочий объём – 3,76 л, а номинальная мощность – 152,3 л.с.). Некоторая (вовсе несущественная) часть машин была укомплектована 6-ти цилиндровыми дизельными двигателями ГАЗ-562.10. Они представляли собой лицензионную копию австрийских моторов Steyr M-16.

Что же касается модификаций семейства дизельных грузовиков «ГАЗ-3309», то их полный список таков:

• ГАЗ-33090 – базовое шасси с турбодизелем ММЗ Д-245.7 (Евро-2);
• ГАЗ-33091 – удлинённая на 1,4 метра вариация с тем же мотором;
• ГАЗ-33092 – версия с двойной кабиной, позволяющей «взять на борт» одновременно семь человек. Модель также комплектовалась турбодизелем ММЗ Д-245.7 (Евро-2) и используется для установки на шасси разнообразных специальных надстроек, в том числе: пожарных машин, передвижных ремонтных мастерских и тому подобного;
• ГАЗ-33094 – удлинённый вариант, который был использован в качестве базы для автобуса КАвЗ-397650;
• ГАЗ-33096 – бортовое шасси с импортным мотором Cummins-ISF 3.8L;
• ГАЗ-33098 – бортовое шасси с новым турбодизелем ЯМЗ-53442-10.
• ГАЗ-САЗ-35071– самосвал с трёхсторонней разгрузкой на шасси ГАЗ-3309, с грузоподъёмностью 4,13 т и объёмом кузова в 5 кубометров (в 10 кубометров – с надставными бортами).
• ГАЗ-САЗ-35072-10 – самосвал с трёхсторонней разгрузкой на шасси ГАЗ-3309, с с грузоподъёмностью 4,13 т и несколько меньшим объёмом кузова – 4,5 метров кубических.
• ГАЗ-3309 «Добрыня» – удлинённая до 7,9 метров версия, с кабиной, которая была оснащена спальным местом, пластиковым аэродинамическим оперением и спойлерами.

Вообще, в 2000-х годах ГАЗ-3309 стал весьма активно использоваться многими компаниями и организациями в качестве базы для создания разнообразных версий с удлинённой рамой.

Такие длинные фургоны, автомобили-эвакуаторы, краны-манипуляторы, грузовые платформы широкого назначения обладают той же грузоподъёмностью – четыре тонны, но вот возможности перевозки объёмных, нестандартных или длинномерных грузов у них значительно возрастают.

Совсем не лишним является также и спальное место в кабине (если автомобиль используется для междугородних грузоперевозок).

Среднетоннажные грузовые машины ГАЗ-3309 широко и успешно применяются для перевозки самых разнообразных грузов по дорогам всех технических категорий и видов покрытий (в том числе и по грунтовым), и имеют очень хорошее соотношение «цена / качество».

На основе базового шасси уже сам производитель предлагает внушительный ассортимент спецтранспорта – самосвалов, автофургонов обычных и изотермических, автоцистерн, манипуляторов, топливозаправщиков, мусоровозов и т.д. В базовом же варианте использована грузовая платформа с металлическими бортами. Задний и оба боковые – откидные, с дерево-металлическим основанием.

Технические характеристики ГАЗ-3309

Те, кто имел опыт работы на базовой модели – ГАЗ-3307, сразу же почувствовали, что дизельный ГАЗ-3309 – это внешне та же, но по факту совершенно другая автомашина. Дизельный «Газон» проблем везёт груз по 4 и немногим более 4-х тонн; тяговит, едет плавно и, самое главное – обеспечивает гораздо более приемлемый расход топлива.

Двигатели грузовика ГАЗ-3309

Все эти, далеко не лишние, качества придал автомобилю дизельный двигатель. Вовремя поняв неудачность дизеля собственной разработки, Горьковский автозавод не стал зацикливаться на тестировании моторов импортного производства, а остановился на минском движке Д-245.7.

Этот, созданный на основе используемых, в том числе, на тракторах «Беларус» проверенных дизелях, мотор хорошо зарекомендовал себя и в качестве силового агрегата грузовика. А ЯМЗ-53442-10 стал ещё более экономичным, производительным и малошумным двигателем. О технических характеристиках и особенностях основных двигателей ГАЗ-3309.

ММЗ Д-245.7

• Тип: Дизельный, 4х-тактный, с турбонаддувом, с охлаждением наддувочного воздуха, жидкостного охлаждения.
• Число и расположение цилиндров: 4, вертикальное в ряд.
• Порядок рaботы цилиндров: 1-3-4-2.
• Направление вращения коленчатого вала: правое.
• Диаметр цилиндра и ход поршня: 110 х 125 мм.
• Степень сжатия: 17.
• Рабочий объём: 4,75 л.
• Номинальная мощность нетто, не менее: 87,5(119) кВт (л.с.).
• Максимальный крутящий момент: 413(42) Нм (кгс/м).
• Система вентиляции: закрытая.
• Топливный насос высокого давления (ТНВД): СРЗ (CRS-Bosch) или рядный 4-плунжерный 833.1111005.01 (ЯЗДА) с подкачивающим насосом.
• Система наддува: Газотурбинная, с одним трубокомпрессором С14-179-01 или ТКР 6.1., с радиальной центростремительной турбиной, центробежным компрессором и воздушным охладителем наддувочного воздуха трубчато-пластинчатого типа.

ЯМЗ-53442-10

• Тип: Дизельный, 4х-тактный, L-образный, с турбонаддувом, с охлаждением наддувочного воздуха, жидкостного охлаждения, стандарт «Евро-4».
• Число и расположение цилиндров: 4, L-образное.
• Мощность, кВт (л.с.): 100 (136).
• Максимальный крутящий момент, Нм (кгс/м): 422 (43),
• Мин. уд. расход топлива, г/кВт.ч (г/л.с.ч): 197(145).
• Рабочий объём: 4,43 л.
• Номинальная мощность: 99 (134,5) кВт (л.с.).
• Степень сжатия: 17,5.

Топливный бак вмещает 105 литров солярки. Заявленный производителем расход топлива (со следующей оговоркой: «не является нормой, а служит лишь для определения технического состояния автомобиля») определён как 14,5 литров на 100 километров – при движении со скоростью 60 км/ч и 19,3 литров – на скорости 80 км/ч. Наибольшая же скорость с полной нагрузкой, без прицепа, на горизонтальных участках ровного шоссе, установлена производителем как 95 км/ч.

Трансмиссия ГАЗ-3309

Оба указанных основных двигателя агрегируются с безальтернативной 5ти-ступенчатой полностью синхронизированной механической коробкой передач, с постоянным зацеплением шестерён. КПП оснащена синхронизаторами на каждой передаче. Главная передача – коническая, гипоидного типа. Передаточное число главной передачи КПП равно 4,556.

Сцепление однодисковое, сухое, фрикционное, с демпфером крутильных колебаний на ведомом диске; с диафрагменной нажимной пружиной. Привод механизма сцепления – гидравлического типа.

Карданная передача – это два вала открытого типа с промежуточной опорой, три карданных шарнира на игольчатых подшипниках. Дифференциал конический, шестерёнчатый. Полуоси установлены полностью разгруженные.

Ходовая часть ГАЗ-3309

Рама на грузовике штампованная, клёпаная. Колёса устанавливаются дисковые, с ободом 152Б-508 (6,0Б 20); с разрезным бортовым кольцом. Шины – пневматические, радиальные, размером 8,25 R20(240R508). Ведущий задний мост снабжен коническим шестеренчатым дифференциалом. Элементы подвески следующие:

• Четыре продольные полуэллиптические рессоры, с дополнительными рессорами в задней подвеске.
• Гидравлические, телескопические амортизаторы двустороннего действия. Установлены амортизаторы на передней оси грузового автомобиля.

Показатель угла свеса (с полной нагрузкой), в градусах составляет: 38 градусов – передний, и 25 градусов – задний. Наибольший угол преодолеваемого автомобилем подъема с полной нагрузкой составляет 25 процентов, или 14 градусов.

Рулевое управление

Рулевой механизм оборудован гидравлическим, с раздельным расположением силового цилиндра и распределителя, гидроусилителем руля. Также рулевое управление имеет клапанную коробку насоса ГУР для ограничения максимального давления. Тип рулевого механизма: винт/шариковая гайка. Усилитель рулевого привода: гидравлический, с раздельным расположением силового цилиндра и распределителя. Насос гидроусилителя руля – шестерёнчатый, с переливным клапаном.

Тормозное управление

Рабочая тормозная система с пневмогидравлическим приводом. Тормозные механизмы — колодочные, барабанного типа, с вакуумным насосом и автоматической регулировкой зазора между накладкой и барабаном. Запасная тормозная система – каждый контур рабочей тормозной системы. Стояночная тормозная система – с механическим тросовым приводом к задним колесным тормозным механизмам.

Электрооборудование автомобиля ГАЗ-3309

В грузовике использована однопроводная система проводки, отрицательные выводы соединены с корпусом автомобиля. Номинальное напряжение в сети составляет 24 Вольта. Используется генератор переменного тока со встроенным регулятором напряжения и выпрямительным блоком, с регулировкой «Зима /Лето» (марка 51.3701-01 или ГГ273В1-3). Аккумуляторная батарея – марки 6СТ-55А либо 6СТ-55АЗ (четыре штуки).

Габаритные размеры, масса, грузоподъёмность

• Длина: 6,436 м; Ширина (по зеркалам): 2,700 м; Высота (по кабине без нагрузки): 2,350 м; Высота (по тенту без нагрузки): 2,905 м.
• База: 3,770 м; Колея передних колёс: 1,630 м; Колея задних колес (между серединами двойных скатов): 1,690 м.
• Дорожный просвет автомобиля с полной нагрузкой: 265 мм.
• Радиус поворота автомобиля по оси следа переднего внешнего колеса: 8 метров.
• Погрузочная высота платформы: 1,365 м.
• Длина и ширина погрузочной платформы (по внутренним сторонам): 3,490 и 2,170 м. Высота бортов платформы – 0,51 м.
• Масса автомобиля в снаряженном состоянии: 3,530 тонны – без тента и 3,680 тонны – с платформой и тентом.
• Грузоподъёмность автомобиля: 4,5 тонны.
• Полная масса автомобиля: 8,180 тонны.

Кабина грузовика ГАЗ-3309

Кабина у автомобиля ГАЗ-3309 является такой же, как и у всех прочих моделей среднетоннажного семейства Горьковского автозавода. Она цельнометаллическая, двухместная, с простым и лаконичным дизайном как внешнего вида, так и интерьера. Во внутреннем и внешнем облике определяющими являются прямые контуры с резкими гранями.

Кабина снабжена дверями с широким проёмом, крупным остеклением с высокой обзорностью; двумя большими боковыми зеркалами заднего вида с ручной регулировкой. Капот крупный, аллигаторного типа, обеспечивающий удобный доступ в моторный отсек с трёх сторон.

Сиденья водителя и пассажира – раздельные, удобные, с высокой спинкой, имитацией боковой поддержки и регулировкой в горизонтальном и вертикальном направлениях (у водительского). Оба кресла оборудованы трёхточечными ремнями безопасности. В кабине предусмотрены специальные крючки для одежды. У ГАЗ-3309 достаточно мощный отопитель (жидкостный, с радиатором, включённым в систему охлаждения двигателя).

Отзывы владельцев и водителей о ГАЗ-3309

Плюсы:

В целом, этот грузовик признан большинством его владельцев и водителей достаточно выносливым, неприхотливым и функциональным. Немаловажным плюсом является то, что ГАЗ-3309 чрезвычайно прост в обслуживании и эксплуатации, имеет оптимальные технические характеристики, весьма надёжные двигатель и коробку передач.

Ходовые качества отлично подходят для отечественных дорог, в том числе и для достаточно суровых. В кабине тепло, обзорность хорошая, панель приборов содержит всю необходимую информацию.

Минусы:

Из недостатков отмечается избыточная шумность и вибрация минского двигателя, и связанная с этим недостаточная шумоизоляция кабины и капота. («Когда движешься с ускорением, из-за шума мотора с трудом слышно пассажира; а когда стоишь, движок молотит, как тракторный»).

Кабину многие утепляют и шумоизолируют вибропластом и толстым линолеумом. Нередко наблюдаются случаи откровенно плохой и небрежной заводской сборки, приводящие к мелким, но досадным поломкам и проблемам. Другие последствия плохой сборки – посторонние скрипы и дребезжание при движении.

Нарекания вызывает и морально устаревший дизайн образца 80-х годов прошлого века. Есть немало сигналов о низком качестве заводской «жестянки» и в целом небрежной заводской обработке. («Кабина ржавеет очень быстро, и поэтому лучше сразу же после покупки заняться её обработкой»).

Расходы на содержание грузовика небольшие, а потому и прибыль при использовании в коммерческих целях ГАЗ-3309 начинает приносить достаточно быстро и регулярно, окупившись гораздо скорее любой «иномарки». Всегда в наличии можно найти дешёвые запчасти, и всякий, кто хоть немного разбирается в устройстве автомобилей, сможет в достаточно короткий срок исправить поломку самостоятельно.

Цены на ГАЗ-3309 на отечественном рынке

Стоимость нового грузовика ГАЗ-3309 у официальных дилеров Горьковского автозавода начинается с 1 миллиона 200 тысяч рублей (бортовой). Вместе с тем, на рынке имеется огромное количество объявлений о продаже подержанных грузовиков данной модели и разнообразной спецтехники на его основе. Цены варьируются, в зависимости от года выпуска и технического состояния конкретной машины, а также её оснащения техникой специализированного назначения, от 150-ти до 950-ти тысяч рублей.