Эволюция газовых систем

Первое поколение ГБО

Первое поколение ГБО представляет собой не что иное как газовый карбюратор. Жидкий газ через фильтр находящийся в магистральном клапане подается в редуктор испаритель, подогреваемый тосолом из системы охлаждения двигателя. В нем происходит испарение газа и двухступенчатое снижение давления до близкого к атмосферному.

Из редуктора через дозатор, представляющий собой клапан с изменяющимся вручную проходным сечением, газ подается под небольшим избыточным давлением в смеситель, устанавливаемый между дроссельным узлом и воздушным фильтром.

Смеситель представляет собой специально спроектированный агрегат, в котором с использованием принципов «эжекции» и «трубки вентури», происходит приготовление газо-воздушной смеси подаваемой после в цилиндры. Грубо говоря двигатель сам засасывает топливовоздушную смесь, как и в случае с карбюратором.

Бензин при работе на газе отсекается с помощью бензинового клапана устанавливаемого в бензиновой магистрали между бензиновым фильтром и карбюратором

Второе поколение ГБО

Второе поколение — это всего лишь модернизация первого поколения ГБО для использования при переоборудовании для работы на газовом топливе инжекторных двигателей.

Во втором поколении ГБО смеситель несколько видоизменен. В него добавлен обратный клапан сброса избыточного давления в коллекторе появляющегося при взрыве в нем топливовоздушной смеси при так называемом «обратном хлопке». Сделано это во избежание выхода из строя воздушных фильтров, датчиков расхода воздуха и других элементов впускной системы.

Механический дозатор заменен на электромеханический, управляемый мини-контроллером, на основе датчиков: положения дроссельной заслонки, свободного кислорода (лямбда-зонда), оборотов двигателя, давления во впускном коллекторе и некоторых других. Эта система работает по принципу обратной связи по датчику кислорода и обеспечивает сравнительно нормальную работу инжекторного ДВС на газе.

Добавлен эмулятор форсунок отключающий форсунки и создающий обманный сигнал в блок управления двигателем он пришел на замену бензиновому клапану.

Третье поколение ГБО

Третье поколение ГБО появилось на смену второму в небольшой промежуток перед тем как практически все производители перешли на четвертое и является по сути переходным поколением.

Представляет собой сложный комплекс агрегатов, управляемых вполне самостоятельным контроллером, для обеспечения синхронного впрыска газа непосредственно в пространство перед впускными клапанами ДВС. В чем и заключается основное отличие этих систем от систем предыдущих поколений.

Редуктор по сравнению со вторым поколением изменен и предназначается не для дозирования как это отчасти сделано в первом и втором, а для поддержания заданного давления газа, который подается в основной дозирующий элемент – дозатор распределитель.

Дозатор — распределитель представляет собой усовершенствованный дозатор из второго поколения с разводом впрыскиваемого газа по шлангам к трубам коллектора непосредственно ко впускным клапанам ДВС через так называемые «форсунки», которые строго говоря являются всего лишь клапанами нулевого давления препятствующими перетеканию топливного заряда из одной трубы коллектора в другую.

Контроллер для этих систем разработан вполне самостоятельный имеющий очень небольшую зависимость от блока управления двигателем. Все элементы тоже невероятно прецизионны, вследствие чего эти системы были очень дороги в производстве и сложны в установке. Поэтому широкого распространения в мире они не получили, так как достаточно быстро вытиснились простыми и дешевыми системами четвертого поколения.

Четвертое поколение ГБО

Четвертое поколение ГБО это последнее, на сегодняшний день, глобальное изменение подачи газового топлива в ДВС. По сути четвертое поколение ГБО является почти зеркальным отражением систем впрыска бензина.

Основным исполнительным элементом в отличие от предыдущих систем являются электромагнитные клапана – форсунки, коих устанавливается ровно столько сколько и цилиндров в двигателе на каждый цилиндр по форсунке. Они бывают раздельные, собранные в блоки по паре, тройке и четверке. На фотографии вы видите две рампы по две форсунки. Так как газ это не жидкость и его не надо распылять, то газовые форсунки не монтируются прямо в коллектор как это делается с бензиновыми форсунками, а выносятся и монтируются в удобном месте рядом, а в коллектор всверливаются штуцера и к ним от форсунок идут шланги по которым в коллектор собственно и попадает газ впрыскиваемый форсункой.

Сигнал на форсунки выдает газовый блок управления, который по сути не является независимой управляющей единицей, а всего лишь пересчитывающим время и, в некоторых случаях, момент впрыска топлива, выдаваемый блоком управления двигателем.

В сущности и бензиновыми и газовыми форсунками управляет блок управления двигателей, а газовый блок вводит просто коэффициент коррекции впрыска для газового топлива, это и есть кардинальное отличие четвертого поколения от всех предыдущих, которое позволяет работать на газовом топливе практически всем инжекторным двигателям, не теряя характеристик.

Остальные элементы это: одноступенчатый редуктор-испаритель, поддерживающий заданное давление перед форсунками, фильтр сухого газа со встроенными в него датчиками температуры и давления испаренного газа перед форсунками, и оставшийся практически без изменений магистральный клапан со встроенным фильтром жидкого газа.

Таких систем на рынке появилось совсем недавно великое множество. Они могут все построены на одном принципе, и отличаются только компоновкой.

Пятое поколение ГБО

Пятое поколение ГБО предназначено для использования в любых инжекторных автомобилях и совместимо с экологическими требованиями Евро-3, Евро-4 а так же системами бортовой диагностики OBD II, OBD III и EOBD. ГБО 5 поколения называют: "LPI - Liquid Petroleumgas Injection" или "Жидкий фазированный распределённый впрыск".

В отличии от ГБО 4 поколения, в ГБО 5 поколения газ поступает в цилиндры в жидкой фазе. Для этого в баллоне находится "газонасос", который обеспечивает циркуляцию жидкой фазы газа из баллона через рампу газовых форсунок с клапаном обратного давления обратно в баллон.

ГБО 5 поколения используют вычислительные мощности и топливные карты, заложенные в штатный контроллер а/м, и вносят лишь необходимые поправки для адаптации газовой системы к бензиновой топливной карте. 5 поколение характеризует наличие отдельных электромагнитных форсунок впрыска газа в каждый цилиндр т. е. полностью аналогично бензиновой системе. Фазу и дозировку впрыска определяет штатный бензиновый контроллер а/м.

Важным плюсом систем 3, 4 и 5 поколения является функция автоматического перехода с газового топлива на бензиновое.

К преимуществу ГБО 5 поколения можно отнести отсутствие потери мощности и отсутствие повышенного расхода газа, а также возможность запуска двигателя на газе при любых отрицательных температурах, так как исчезла необходимость испарять газ перед подачей в двигатель. К недостаткам системы можно отнести её высокую чувствительность к грязному газу, низкую ремонтопригодность и высокую сложность. Три этих недостатка практически перечёркивают все её преимущества в условиях эксплуатации в России.