Вы здесь

История ГБА Версия для печати

 

Что такое ГБА?

     ГБА - газобаллонная аппаратура - комплект оборудования, используемый для хранения запаса природного газа, который используется в качестве топлива для двигателей транспортных средств.

Развитие ГБА

     Первый коммерческий двигатель внутреннего сгорания работал на светильном газе. Затем стали использовать бензин, дизельное топливо и мазут. Прошли годы, и инженеры снова вернулись к идее применять газ – метан (сжатый газ) и пропан-бутановые смеси (сжиженный газ).

     История ГБА, а точнее использования газа как топлива для двигателя внутреннего сгорания берет свое начало еще в XIX веке:                   

1823 г. – англичанин Самуэль Браун построил газовый двигатель внутреннего сгорания на светильном газе.                                                            
1842 г. – Дрейк (Англия) запатентовал газовый двигатель с калильным зажиганием.
1860 г. – выдан патент Жану Этьену Ленуару, позже наладившему выпуск двигатель внутреннего сгорания на светильном газе.
1928 г. – прошла испытания газогенераторная установка конструкции профессора В.С. Наумова на шасси Фиат-15-тер.
1935 г. – испытательный пробег газогенераторных автомобилей ЗИС-5 и ГАЗ-АА, оснащенных газовыми двигателями и газогенераторами, по маршруту Москва–Ленинград–Москва. В качестве топлива использовался газ, полученный в газогенераторах из древесных чурок, угольных брикетов, торфа.    

     Газогенераторные установки были довольно громоздкими и тяжелыми. Их масса колебалась от 400 до 600 кг.                                                        
Розжиг газогенератора занимал 10–14 минут, расход древесных чурок равнялся около 53 кг/100 км пути, а запас хода – 60–70 км.
Конец 30-х. С конвейеров советских автозаводов начали сходить газобаллонные грузовики ЗИС-30 и ГАЗ-44, в двигателях которых применялся газ, вырабатываемый не газогенераторами, а подаваемый из баллонов, заправленных на газонаполнительной станции. Фактически - это начало использования ГБА - газобаллонной аппаратуры.

Топливо для ГБА

     В качестве топлива для двигателей автомобилей с ГБА применяют различные газы естественного и промышленного происхождения, которые хранятся на автомобиле в баллонах в сильно сжатом или сжиженном состоянии.
К сжимаемым газам относятся естественные газы, выделяющиеся из скважин и трещин в земной коре или добываемые из буровых газовых скважин; промысловые газы, выделяющиеся из недр земли вместе с нефтью; крекинг-газ, получаемый в виде отходов при обработке нефти на крекинговых заводах; светильный газ, являющийся продуктом сухой перегонки каменного угля.
К сжижаемым газам относятся этан, пропан, бутан и др. Источником получения этих газов являются предприятия нефтеперерабатывающей промышленности.

ГБА 1-го поколения

     Предназначено для использования в карбюраторных и инжекторных автомобилях без катализатора.

Различают 2 вида ГБА 1 поколения:
• Вакуумное - для карбюраторных автомобилей без катализатора.
• Электронное - для карбюраторных и инжекторных а/м без катализатора.
Принципиальное различие вакуумного редуктора от электронного заключается в запорном элементе разгрузочной камеры.

В вакуумном эту функцию выполняет вакуумная мембрана к которой подаётся разрежение от впускного коллектора:
• двигатель работает - есть вакуум - редуктор открыт;
• двигатель заглушен - вакуума нет - редуктор закрыт.

     В электронном редукторе эту функцию выполняет электромагнитный клапан управляемый от "электронного блока безопасности" который при работающем двигателе открывает его, обеспечивая подачу газа из 1 ступени редуктора во 2-ю. При прекращении работы двигателя, электронный блок безопасности перекрывает подачу газа.

     Многие электронные редукторы, в отличии от вакуумных, имеют двойную регулировку "холостого хода" - динамическую и статическую, что позволяет точнее отрегулировать и более стабильно удерживать холостой ход. Для инжектроных а/м применяют защитный клапан обратного хлопка.

ГБА 2 поколения

     Предназначено для использования в инжекторных автомобилях с каталитическими нейтрализаторами (катализаторами). Состоит из электронного оборудования 1 поколения и электро-механической системы контроля подачи и регулировки потока газа, предназначенной для достижения точного состава топливно-воздушной смеси, которая необходима для правильной работы нейтрализатора (система "Лямбда-Контроля").
     Для поддержания правильного состава газо-воздушной смеси, Лямбда-контроллеры используют сигнал от штатного Лямбда-зонда автомобиля, а так же сигнал положения дроссельной заслонки и датчика оборотов двигателя, для оптимизации топливно-воздушной смеси на переходных режимах работы двигателя.

     ГБА 2 поколения гарантирует поддержание экологических требований Евро 1. Некоторые системы Лямбда-контроля, с двумя регулировками (на холостом ходу и на оборотах) поддерживают экологические требования Евро 2.

     ГБА 1 и 2 поколений имеют ряд недостатков и не отвечают действующим в настоящее время стандартам ЕЭК ООН. Токсичность отработавших газов автомобилей, оснащенных такими системами, как правило, находится на уровне норм ЕВРО-1, которые действовали в Европе до 1996 года, и лишь в отдельных случаях приближаются к нормам ЕВРО-2.
В связи с этим производители газового оборудования разработали системы третьего и четвертого поколений, которые находят все большее распространение.

ГБА 3 поколения

     Предназначено для использования в а/м с экологическими требованиями не выше Евро 2. ГБА 3 поколения принципиально отличаются от ГБА 1 и 2 поколения и называются системами параллельного впрыска газа.

     Газ в таких системах подаётся во впускной коллектор в непосредственной близости к впускному клапану каждого цилиндра. Между редуктором, который подаёт избыточное давление и штуцерами-клапанами установленными во впускном коллекторе, находится электронно-механический шаговый дозатор - распределитель, который обеспечивает правильную дозировку потока газа во впускной коллектор.

     Управление переключением режимов и поддержанием правильной подачи газо-воздушной смеси занимается электронный блок управления, на который поступают необходимые сигналы со штатных датчиков двигателя (TPS, Лямбда-зонд, MAP, RPM).
     ГБА 3 поколения не используют вычислительных мощностей и топливных карт заложенных в штатных бензиновых контроллерах, они попросту работают в "параллельном" режиме, т. е. создают собственные топливные карты.
     Скорость реакции на корректировку смеси у ГБА 3 поколения не высокая и обусловлена скоростью работы шагового дозатора - распределителя. Поэтому с появлением экологических требований Евро-3 и систем бортовой диагностики 2 поколения OBD II и EOBD, спрос на ГБА 3 поколения упал, а учитывая их довольно высокую стоимость и появление ГБА 4 поколения практически исчез.

ГБА 4 поколения

     Предназначено для использования в любых инжекторных автомобилях и совместимо с экологическими требованиями Евро-3, а так же системами бортовой диагностики OBD II и EOBD. Системы ГБА 4 поколения называют "Фазированный распределённый впрыск". Они 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.

     ГБА 4 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 ГБА 3 и 4 поколения является функция автоматического перехода с газового топлива на бензиновое, по окончании газа или при невозможности использования газа на некоторых мощностных режимах. Как и в системе предыдущего поколения, газовые форсунки устанавливаются на коллекторе непосредственно у впускного клапана каждого цилиндра.

ГБА 5 поколения

     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. ГБА 5 поколения называют: "LPI - Liquid Petroleumgas Injection" или "Жидкий фазированный распределённый впрыск".

     В отличии от ГБА 4 поколения, в ГБА 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.

     ГБА 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 ГБА 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 эксплуатации в странах СНГ.