Дизельный двигатель грузового и легкового автомобиля можно переоборудовать для работы с газобаллонным оборудованием как на пропан-бутане, так и на метане. Однако, в отличие от перевода бензиновых двигателей, модернизация дизельного двигателя потребует серьёзных изменений штатной системы питания дизеля.
Работа дизельного мотора начинается с зажигания. Однако
просто подвести газ к камерам сгорания недостаточно. Газ не воспламенятся сам
по себе от сжатия, так как его температура самовозгорания гораздо выше чем у
солярки: 700 градусов у газа против 320-380 у дизельного топлива. Поэтому при
переводе дизеля на газ даже теоретически невозможно использовать только один
вид топлива. В этом случае в цилиндрах температуры сжатого воздуха будет
недостаточно. Для решения данной проблемы разработано два типа модернизации:
переоборудование дизеля в газовый двигатель, а также совместное использование
дизтоплива и газа.
Газовый двигатель
Этот метод более простой в эксплуатации, но требует
радикальных переделок в конструкции движка. Необходимо демонтировать топливную аппаратуру,
вместо которой устанавливают новую систему зажигания. Форсунки снимаются,
вместо них устанавливают свечи зажигания. Затем монтируется газобаллонное
оборудование. Газ при помощи дозатора поступает во впускной коллектор.
Но этого для долгосрочной работы мотора недостаточно. Та степень
сжатия, которая используется для возгорания дизельного топлива, слишком высока
для метана с октановым числом 120. При эксплуатации мотора без дальнейших улучшений
будет возникать детонация, которая приведёт со временем к поломке двигателя.
Для долговременной службы мотора степень сжатия надо
сократить до 12-14. Делается это увеличением внутреннего объёма камеры
сгорания. Можно расточить или днища поршней, или камеры сгорания головки блока.
Необходимо учитывать, что можно снять лишь небольшой слой металла, чтобы
конструкция не разорвалась во время воспламенения. Если расточки металла
недостаточно для увеличения объёма камеры, под ГБЦ дополнительно устанавливают
прокладки.
В результате переделок от дизеля мало чего остаётся, поэтому
модернизированный двигатель называют газовым. По техническим характеристикам переделанный
дизельный двигатель будет сопоставим с переведённым на газ бензиновым мотором
(если будет соблюдена степень сжатия 12-14). В результате повышается его
экономичность, меньше вредных выбросов, существенно увеличивается ресурс
двигателя. Для работы газового двигателя потребуется заправляться только газом.
Газодизель
Двигатель данного типа получается адаптацией обычного
дизельного мотора для работы на смеси метана
и солярки без радикальных переделок конструкции. Однако как всегда возникает
проблема воспламенения газа. В газодизеле используется следующая схема: в
цилиндры движка в конце такта сжатия нагнетается немного дизтоплива, которое поджигает
газовоздушную смесь, поданную на такте впуска.
На газодизель можно перевести любой дизельный движок. Кроме монтажа
газовой системы необходимо установить для подачи запальных (небольших) порций
солярки насос высокого давления.
Важным преимуществом газодизельных моторов является их универсальность. При наличии газа можно существенно экономить на поездках. Но если судьба забросила в Тьмутаракань, где ближайшая газозаправочная станция находится в 200 км, можно ехать только на солярке. Из других плюсов отметим:
- Благодаря уменьшению налёта гари на деталях цилиндропоршневой группы увеличивается срок службы мотора.
- Масло можно менять реже.
- Содержание СН (углеводорода) в выхлопных газах увеличивается, но экология страдает меньше. В выхлопах просто больше несгоревшего метана, зато почти отсутствует самый ядовитый элемент дизелей - бензопирен.
- При работе газодизеля в режиме 20% дизтоплива и 80% газа исчезает характерный для дизелей чёрный дым.
Экономическая целесообразность
Газовое оборудование устанавливают не ради экспериментов, а
чтобы сэкономить лишнюю копейку. Прослеживается прямая зависимость между
разницей в стоимости дизтопливо-газ и расходом горючего. То есть, сроки окупаемости
ГБО зависят от прожорливости движка. Дизеля достаточно экономичны, поэтому при переводе
дизельного двигателя на газ необходимо чётко понимать, что экономическая выгода
для легковых автомобилей будет ощутима только при больших пробегах. Для грузовой
техники выгода от установки ГБО более очевидна вследствие большого расхода
топлива.
В будущем дизтопливо будет дорожать быстрее газа, так как
запасов последнего гораздо больше. И добывать его легче. Поэтому со временем
станет актуальным перевод на газ легковушек со средним ежегодным пробегом. Добавим
расширяющуюся сеть АГЗС. А также нарабатываемый опыт специалистами по
квалифицированной установке, обслуживанию и ремонту газобаллонного оборудования
(ГБО).
