Камаз на метане принцип работы двигателя

Плюсы и минусы метана в качестве топлива для автомобиля

Автомобиль на метане

Метан – газ природного происхождения, который легче воздуха и при утечке зависает в воздухе и легко перемещается дуновением ветра. Именно метан используют в домашних плитах и дачных котлах обогрева.

Поскольку газ метан не обладает свойством сжижаться, его хранят в баллонах под большим давлением в 200 атм. с утолщенными стенками из композитного сырья или из легированной стали. Подобные баллоны тяжелы, что исключает возможность крепления баллонов для метана на днище автомобиля натяжными лентами. Устанавливаются они на особую конструкционную панель, смонтированную к раме машины несколькими точками креплений. Такая непростая процедура и специальные баллоны для хранения метана значительно увеличивают стоимость перевода автомобиля на метан. Ещё одним неприятным моментом будет невозможность поставить баллон в углубление для запасного колеса.

Поскольку баллоны для хранения метана производят толстостенными, вес их начинается с 63 кг на 12,5 куб. метров газа внутри. При таком объеме газа в баллоне на обеспечение максимального пробега при одной заправке понадобится установить на автотранспорт минимум три баллона, содержащих метан.

На легковых автомобилях это условие значительно уменьшает полезное пространство багажного отделения. Отзывы об использовании метана на автомобиле гласят, что удобнее и целесообразнее покупать ГБО, работающее на метане, на грузовой и пассажирский автотранспорт. Единственным недостатком будет уменьшение грузоподъемности.

Измеряется метан в кубических метрах: 1 куб.м. равен 1,2 литра бензина.

Расход метанового топлива на автомобиле в смешанном цикле:

• При бензиновом расходе 10л/100км, расход метана составит 9 куб.м./100км При бензиновом расходе 15л/100км, расход метана составит 15 куб.м./100км

В Европе метановое топливо очень популярно, в частности, за его экологичность. Многие известные европейские автопроизводители предлагают приобрести легковые автомобили, грузовой автотранспорт и пассажирские автобусы на метане с завода. Жителям РФ придётся перегонять такую машину на территорию проживания, поскольку дилеры не продают подобные варианты в центрах. Возможно приобрести подержанный заводской автомобиль на метане. Определяют такие автомобили по добавке в название модели: CNG, NGT, Natural Gas, Eco Fuel, Bi-Fuel. Топливная система в заводских автомобилях на метане двойная: газовая и бензиновая, однако объём бензинового топливного бака в большинстве случаев уменьшают на 10-20 литров для большей вместимости газа.

Принцип работы

Отличие работы двигателей на дизельном топливе от бензиновых моторов заключается в том, что воспламенение горючего осуществляется за счет его сжатия. Эта особенность служит препятствием перехода на использование исключительно газа в качестве топлива, не подвергая силовой агрегат кардинальному переоборудованию без возможности возврата в исходное состояние

Работа системы DUAL FUEL осуществляется по следующему принципу:

• Топливная рампа создает требуемую величину давления, которое стремится быть максимально низкой. Благодаря этому появляется возможность произвести частичную замену дизельного топлива газом, отведя ему роль детонатора.
• Дизельное топливо и газ подаются в камеру сгорания в определенной пропорции. При определенном давлении происходит детонация солярки, которая воспламеняет газовую составляющую смеси. Горение газа происходит с высокой скоростью при повышенных температурах по отношению к аналогичным параметрам дизеля, поэтому система контролирует температурные показатели, чтобы мотор не перегревался. Кроме этого, на основании данных, полученных с соответствующих датчиков, ЭБУ корректирует качественные и количественные показатели топливной смеси, а также зажигание.

Специфика, плюсы и минусы

Автомобили на метане, давно не новинка. Последнее время на КАМАЗе и в целой стране, эта тема обсуждается особенно активно. В рамках этого проекта, автомобильный гигант провел научную конференцию для потребителей газомоторной техники.

Именно там, автомобильные гении делились опытом использования, а покупатели оценивались и выбирали себе наиболее подходящие предложения.

Каждый автомобиль, который работает на метане, экономит 2-4 миллиона рублей в год, а потому, несмотря на более высокую стоимость приобретения, газобаллонные автомобили окупаются гораздо быстрее, чем дизельные.

Выпускаемые автомобили, работающие на компилированном природном газе, соответствуют всем экологическим стандартам, у них значительно снижена шумность и дымность. Следующая цель – переход на сжиженный метан. Компания уже выпускает автомобильные самосвалы, которые уже сегодня работают на сжиженном газе.

Производство газового двигателя, начали еще три года назад. Производство техники, именно с газовым двигателем, позволит обновить не только стареющий автопарк коммунальной техники, но и существенно улучшит экологическую обстановку. Ведь газовый выхлоп чище, и по своим стандартам соответствует мировым нормам.

К тому же газовый двигатель дешевле к эксплуатации. Собственно производство газовых двигателей не уступает по качеству конкурирующим фирмам, к тому же оно дешевле, что делает его еще более востребованным. Преимуществом еще, является то, что заинтересованные особы будут получать дотации в бюджете при закупке техники на газомоторном топливе. Прочитайте про модель 65115, работающую на газе.

Потребители очень часто спрашивают, что отличает идентичные, на первый взгляд, пропан и бутан? Первый компонент намного тяжелее воздуха.

Он опускается вниз, в случаи утечки, если транспорт находится в зоне ремонта, нижняя часть помещения наполнится газом. Может возникнуть вероятность взрыва.

Наверх же поднимается другой газ, метан, потому, что он легче воздуха. Метан — это природный элемент. По оценкам исследователей, его запасы не закончатся никогда. Развитие газомоторной техники началось именно по этой причине, и техника будущего будет работать исключительно на метане.

Основные плюсы такого транспорта

1. В несколько раз экономятся деньги на топливо;
2. Работа двигателя практически неслышна;
3. Выхлопные газы и токсические вещества больнее не будут загрязнять внешнюю среду;
4. В 4 раза экономится деньги, которые необходимо было бы заплатить за выбросы в окружающий мир;
5. Существенная экономия на дополнительных покупках, дорогие системы катализации и мочевина больше не понадобится;
6. В качестве горючего материала будет использоваться метан. Он позиционирует себя, как самое безопасное топливо для моторов по сравнению с другими, менее экологическими аналогами.

Многие покупатели сомневаются в том, что газовая установка безопасна для их автомобиля. Это главная негативная характеристика, такого оборудования, по мнению заказчиков. Насколько безопасно быть участником автомобильного движения с газовым баллоном вместо дизельного топлива?

Это совершенно неопасно. Баллоны перед монтажом, проходят тщательные испытания на прочность

Во внимание берется рабочее давление каждого баллона и, этот коэффициент, увеличивается в три раза. Кроме того, баллоны подвергаются обстрелу из пистолета, их пытаются сжечь, бросают с высотных зданий

Компании неизвестны случаи, когда с баллоном было бы что-то не так. Внутренний металлический корпус и пластиковые оплетки защищают его от любого вида воздействия.

Вентили находятся на верхней части баллона, они настроены на автоматическое открывание и закрывание при движении автомобиля.

Еще одним минусом принято считать, что газовая установка не будет исправно работать и зимний период. Каждая модель КАМАЗ имеет встроенный предпусковой подогрев, который также работает за счет метана. Кроме того, необходимо учитывать систему центрального смазывания, которая может управляться автономно или механично.

Анализ: как влияет установленный на бензиновый двигатель газ – положительные и отрицательные стороны

Мотор на голубом топливе, как ни странно, самый прожорливый: аппетит на 10-20% выше, чем у аппарата на бензине. И это без наличия дополнительных топливных присадок в последнем. Пресловутая экономия достигается за счет более низкой стоимости газа: 43-45 против 20-22 рублей. В плане расходов получаем превосходный результат, а как дела обстоят в остальных отношениях.

Цена вопроса

Маленькая себестоимость обычной городской поездки, этот несомненно положительный момент настает только после установки газобаллонного оборудования. Прежде чем интересоваться, вреден ли газ для бензинового двигателя, стоит ознакомиться со стоимостью работ по оснащению машины ГБО.

Поскольку тюнинг могут осуществлять только сертифицированные СТО, цена немала. 20 000-45 000 рублей специалисты возьмут за монтаж системы 4 поколения, подходящей для современных моторов с распределенным впрыском. А вот моторы с непосредственной инжекцией горючки сложны в переоборудовании: минимум 200 000 рублей. Окупить можно, но при одном условии – большой годовой пробег.

Как изменяется работа мотора

Кому как не владельцам машин на газу, предельно ясно, в какие плюсы и минусы встает обсуждаемая экономия. Осведомлены и эксперты, которые так трактуют влияние ГБО на двигатель:

• Мощность падает на 10-15%. Эта потеря ощутима даже неопытным водителем. Однако уменьшение тяги не критично: автолюбители отмечают, что в городе ее достаточно для активного перемещения с активированным кондиционером.
• Возрастает плавность функционирования. Из-за более высокого октанового числа (у газа оно составляет 110) силовая установка работает тише и генерирует куда более узкий спектр вибраций.
• Увеличивается ресурс на 20-30%. Скорость термической реакции газа меньше, чем у бензина. Получаем более равномерный цикл работы, что благоприятно сказывается на долговечности поршневой группы.

О минусах

Думать, что денежные затраты ограничиваются стартовым монтажом и заправкой, ошибочно. Обслуживание – также неотъемлемый пункт сметы. В среднем, оно производится каждые 15 000 км и заключается в следующем:

• Регулировка и настройка ключевых узлов.
• Замена фильтров.
• Чистка форсунок.
• Общая диагностика системы.

К сведению. При анализе вопроса, как влияет газ на бензиновый двигатель, не лишним будет проявить интерес к качеству ГБО. Надежными экземплярами считаются Rail, Lovato, Valtek. Осматриваются они реже – раз в 25 000-35 000 км.

Это далеко не последний недостаток владения газобаллонным оборудованием. Вот еще пакет минусов:

1. Необходимость документального оформления проделанных работ в ГИБДД.
2. Уменьшение полезного пространства в багажном отделении в результате размещения емкости для хранения газа.
3. Аннулирование гарантии на транспортное средство, если такой тюнинг не разрешен производителем.

Расположение баллона в багажнике уменьшает погрузочный объем – это факт. Да, можно расположить его под днищем, если позволяет конструкция машины. Но, тогда имеем ухудшение проходимости. Есть и общий недостаток – вне зависимости от способа монтажа дополнительного бака возрастает общий вес автомобиля и, как следствие, появляются дополнительные нагрузки на подвеску.

Технические характеристики

Основные характеристики двигателя семейства КамАЗ-840:

• диаметр цилиндра — 120 мм;
• ход поршня — 130 мм;
• рабочий объем — 11760 см³;
• мощность — 300 л.с. при 1900 об/мин;
• крутящий момент — 1225 Н/м при 1200-1400 об/мин;
• степень сжатия — 12;
• расход топлива — 25-30 м³ газа на 100 км пробега;
• норма токсичности — Евро-4.

На некоторые модификации грузовиком КамАЗ устанавливают импортные дизели, адаптированные для работы на метане. Моторы удовлетворяют нормативам Евро-5. Завод выпускает пробные модели автомобилей с мотором Mercedes Benz, способным работать как на чистом дизельном топливе, так и смеси солярки и метана.

Запас газа располагается в баллонах, размещенных за кабиной (вместимостью по 80 л) и на раме (объем 100 л). Стандартная комплектация предусматривает установку 9 малых и 7 больших емкостей, имеющих вместимость 1420 л. Общий запас метана, сжатого до давления 200 атм, составляет 284 м³.

Силовые установки Евро класса

Основателем двигателей КАМАЗ 740-й серии можно считать модель Евро 0. Это очень надёжный агрегат, имеющий хорошие технические характеристики, высокую надёжность и ресурс. Однако, мотор КАМАЗ не соответствовал классам экологической безопасности и это был основной его минус.

Силовая установка КАМАЗ (Евро 0)

Силовые установки КАМАЗ Евро 2 были более современны и доработаны, по сравнению с предшествующим классом. На то время они соответствовали всем требованиям, предъявляемым агрегатам в плане экологической безопасности. Модификаций моторов было 4, их характеристики следующие:

Силовая установка КАМАЗ (Евро 2)

Силовые установки КАМАЗ Евро 3 были переходным звеном между Евро 2 и Евро 4. Более современными и востребованными моторами являются агрегаты модификации Евро 4. Двигатели КАМАЗ технические характеристики:

Силовые установки КАМАЗ (Евро 4)

Кроме того, на автомобили марки КАМАЗ устанавливались силовые установки зарубежного производства. Они ни чем не уступали по характеристикам нашим двигателям, но имели существенный недостаток в цене — были дороже. Агрегаты зарекомендовали себя как надёжная, долговечная, мощная техника, достойная внимания пользователя.

У всех моторов серии 740 принцип работы похож. К особенностям можно отнести:

• Блок цилиндров является основной деталью двигателя, выполнен по принципу единого блока, все навесное оборудование крепится к нему;
• По центру установки расположен коленчатый вал, имеет значительный сдвиг в нижнюю часть мотора. Под коленчатым валом расположен картер, содержащий масло. Объем масла в двигателе порядка 26 или 28 литров.
• Что касается клапанов — их количество 16, по два клапана на цилиндр.

Ремонт двигателя КАМАЗ 740 необходимо производить в специализированных мастерских. Дело в том, что обслуживание дизельных силовых установок усложнено особенностями самих моторов и является не простой задачей.

Есть ли недостатки?

Если кто-то соблазнился решением перевести свой автомобиль на газовое питание и решает, что лучше метан или пропан на авто, стоит прежде учесть недостатки, которые тоже имеются.

Существенный минус – это вынужденное расставание с пространством багажного отделения, так как именно здесь располагается ГБО. К тому же каждый знает, что газ представляет собой более взрывоопасную смесь, чем бензин или дизельное топливо. Конечно, жидкий состав тоже таит в себе определенные риски, но не настолько. По этой причине необходимо регулярно проводить ТО автомобилей, работающих на газу.

Переход на альтернативный источник энергии таит в себе снижение характеристик автомобиля. Падение динамики и разгона может составлять до 5%, однако это может быть компенсировано за счет длительного расхода. В сравнении с бензином газовое топливо сгорает не так быстро и благодаря этому температура в камере сгорания очень высока.

Поэтому, переведя автомобиль на пропан, нужно пристальнее следить за состоянием поршней, которые чувствительны к повышенным тепловым нагрузкам. Вместе с этим нужно вести наблюдение за работой системы охлаждения.

Помимо того, что нельзя произвести быстрый старт, так еще нельзя выжать всю скорость, на которую способен автомобиль. И все по причине падения мощности, которая варьируется в районе 7-20%.

Газ на дизель (дизельный двигатель). принцип работы и сколько стоит оборудование

Продолжаю раскрывать тему газообразного топлива, мы уже поговорили про метан и пропан, про поколения ГБО, но сегодня еще одна тема, которая только набирает обороты.

Будем говорить про газификацию дизельного двигателя, да-да именно ГАЗ на дизель! Скажите – «это не возможно»! Вы просто не умеете его готовить! Расскажу все, начиная от принципа работы, заканчивая стоимостью оборудования, будет и видео, так что читаем (смотрим), будет интересно …

Собственно устанавливать газобаллонное оборудование (ГБО) или нет, это дело каждого, кстати не всегда это выгодно для личного пользования, легкового автомобиля (подробно здесь).

Но для владельцев коммерческого транспорта, может принести ощутимую пользу.

Ведь метан или пропан намного дешевле бензина или дизеля, примерно в два раза. А современные системы ГБО позволяют расходовать (почти) столько же газа сколько и жидкого топлива, разница в процентах.

Газобаллонная система и дизель

Собственно всегда газ устанавливался на бензиновые двигатели и почти никогда (по крайней мере раньше лично я такого не слышал) не устанавливался на дизельные двигатели. Все дело в том, что бензиновый и дизельный агрегаты очень сильно различаются по принципам воспламенения топлива, а также по степени сжатия.

Бензиновый – поджигает топливо при помощи специальных устройств, свечей зажигания. А степень сжатия у него примерно 10:1 – 12:1

Дизельный – поджигает топливо благодаря большой степени сжатия в цилиндрах, здесь она около 18:1 – 22:1, у него нету свечей зажигания.

Если применение газобаллонного оборудования в бензиновых агрегатах не вызывает сложностей (как с установкой так и с эксплуатацией), газ также поджигается свечами, а его октановое число корректируется собственным ЭБУ (если взять пятое поколение). То дизель это совершенно другая история, здесь смесь загорается от давления, но с газом такой фокус не проходит. И причин здесь масса.

Сложности эксплуатации ГБО на дизеле

Причин всего три:

• Температура самовоспламенения дизеля 380 – 390 градусов Цельсия, а вот газа (будь то метан или пропан), около 700 градусов
• Соответственно газообразное топливо нужно поджигать. Но в дизеле нет свечей!
• Октановое чисто дизеля меньше чем у газа, 50 – 60 против 110 – 120 единиц. Чтобы мотор не пошел в «разнос», нужно снизить либо октановое число, либо степень сжатия

Как видите реализация достаточно сложная, однако на данный момент времени найдено всего два решения которые позволяют использование газа на дизельном агрегате.

Два принципа работы

Полная переделка. Способ спорный и не всегда эффективный как кажется на первый взгляд.

Что делают – полностью переделывается дизельный двигатель на газ, ОГРОМНЫМ минусом такого переоборудования является невозможность использования дизеля — ТОЛЬКО ГАЗ!

Агрегат модернизируют, чтобы он не пошел в разнос, степень сжатия снижают до 12:1 – 14:1 делается это для того чтобы можно было переварить октановое число в 110 – 120 единиц.

Устанавливается система поджога смеси, аналогично бензиновым агрегатам, то есть устанавливаются свечи. Такой мотор уже никогда не вернется к дизельному топливу. Еще одним БОЛЬШИМ минусом является цена такой переделки, она действительно велика.

Комбинированный принцип работыили так называемый Dual Fuel.

Это самый правильный и самый легкореализуемый вариант, стоит отметить — что он еще и достаточно дешев.

Однако здесь нет полного отказа от дизельного топлива, в цилиндры двигателя подается как дизель так и газ, можно сказать попеременно.

Для того чтобы газ поджегся, используется дизельное топливо, ведь свечей здесь просто нет.

Принцип работы здесь такой

• Двигатель запускается только на дизельном топливе и больше никак
• Далее активируется газовая система, дизель сжимается — воспламеняется и именно в момент воспламенения в цилиндр подается газ, который загорается от уже воспламененного топлива
• Далее открываются клапана и сгоревшая смесь отводится
• Цикл повторяется

Стоит отметить, что такая система может работать и на пропане – бутане, а также на метане.

Вариант на пропане менее эффективный, можно заменить от 40 до 50% топливной смеси, в случае с метаном около 50 – 60%, однако оборудование немного дороже из-за высокого давления в баке.

Как становится понятно дизель здесь также расходуется, но на 50 – 60% меньше от заявленного производителем.

Сравнение метана и пропана

Общие преимущества газов в топливе

Оба газа имеют общие преимущества относительно бензина, что позволяет год от года расширять их применение в двигательных установках.

• Более низкая цена относительно бензина;
• Экологическая безопасность, меньшее влияние на здоровье человека;
• Увеличение срока езды без заправки за счет большего объема топлива, которое можно запасти;
• В комплексе замедление износа деталей автомобиля, особенно при использовании изначально приспособленного двигателя.

Общие недостатки газов в топливе

Существует также несколько оснований, по которым бензин все еще сохраняет лидирующее положение как автомобильное топливо.

• Меньшая доступность газов для потребителя (количество заправок, а также центров обслуживания автомобилей с газовыми установками);
• Падение мощности автомобиля при использовании газового топлива;
• Повышенный износ некоторых особо чувствительных участков двигателя (например, клапанов) с учетом специфики «сухого горения» газового топлива.

Основные различия метана и пропана

Метан и пропан существенно отличаются друг от друга как по специфике хранения, так и по специфике использования в качестве топлива, каждый имеет свои преимущества и недостатки.

• По ГБО – дополнение двигателя автомобиля пропановой установкой существенно (до 70%) дешевле, чем установка метанового ГБО;
• По стоимости – в перспективе, после того, как окупится установка ГБО, метан дает высокую экономию средств на топливо относительно пропана;
• Снижение мощности – пропан, относительно бензина, дает незначительное снижение мощности до 3-5% двигателя, и то при развитии скорости выше 140 километров в час. Метан «ослабляет машину» до 20%. Но стоит учитывать, что данное обстоятельство было почти нивелировано в современных специализированных установках;
• Экологическая чистота – пропан имеет примеси и не считается полностью безопасным для человека и экологии. Метан – самое чистое топливо на планете, по своей безопасности превосходящий электрические двигатели и солнечные батареи, находящийся на одном уровне со спиртовыми установками;
• Вес баллонов и объем топлива – пропан, сжимаемый под невысоким давлением вместе со своим резервуаром, весит в несколько раз легче, чем баллон сжатого метана. При этом пропана можно запасти на путь втрое более долгий, чем метана;
• Взрывоопасность – метан вдвое менее взрывоопасен, чем пропан, а с учетом рассеивания считается максимально безопасным относительно почти всех других видов топлива. Стоит также отметить, что баллоны метана при аварии повреждаются и деформируются существенно меньше, чем баллоны пропана. Таким образом, доставка пропана становится в перспективе более опасной;
• Доступность заправок – метановые заправки являются редкостью, их приходится специально искать, заправки с пропаном почти также часты, как бензиновые. При этом оборудование для сжимания, очистки и заправки метана существенно менее сложное, чем пропановое.