Газовая рампа с форсунками

Газовые форсунки ГБО

На сегодняшний день системы газобаллонного оборудования автомобиля становятся достаточно популярными в виду более экономичной стоимости топлива. Начиная с четвертого поколения, в систему входят электромагнитные газовые форсунки. Проведем сравнительный анализ этих элементов ГБО отдельных производителей для понимания какие же форсунки подойдут именно вам.

Общие понятия

Газобаллонное или газовое оборудование (утвержденная аббревиатура — ГБО) – это дополнительное оборудование для автомобиля, назначение которого заключается в хранении и подаче в двигатель внутреннего сгорания топлива в газообразном состоянии.

К такому виду топлива относится метан и смесь бутана с пропаном.
Различают шесть поколений газового оборудования. Разница поколений ГБО в системах подачи и регулировке газа (инжектор, карбюратор).
Форсунки ГБО 4-го поколения – это узел оборудования, который используется в параллельном или распределенном последовательном впрыскивании смеси в двигатель. Его задача осуществлять дозировку топлива.

Принцип действия

За управление работой газовых форсунок отвечает газовый блок, который обрабатывает сигналы бензинового электронного блока для бензиновых форсунок. Объем газа для подачи в ДВС (двигатель внутреннего сгорания) рассчитывается, исходя из температур газа и редуктора, давления газовой смеси и прочих параметров.

Технология впрыскивания с помощью газовой форсунки ГБО пересекается с идеей бензиновых инжекторов. Необходим электромагнит (электромагнитный клапан), который перемещает деталь (шток) для открывания потока топлива от редуктора, испаряющего смесь, до впускного коллектора. Характер топлива влияет на сечение каналов форсунок – для газа сечение больше, потому что объем газовой смеси превышает аналогичную дозу бензина (примерно в 250 раз) и необходима большая пропускная способность.

Для обеспечения таких задач газовая форсунка ГБО имеет сниженное электрическое сопротивление. Бензиновые инжекторы имеют сопротивление 16 – 17 Ом, тогда как для газа это 1 -3 Ом.

Важным является то, что для обеспечения скорости работы газового инжектора нужны электромагнитные катушки большей мощности, чем для бензиновых форсунок.
Есть и другие конструктивные отличия. Открытие бензинового инжектора происходит при импульсе в 12В. Подача такого напряжения в случае газовой смеси выведет из строя открывающийся элемент. Поэтому форсунка ГБО 4-го поколения открывается благодаря действию кратковременного импульса, скорость прерывания которого достаточно высокая. В результате чего обмотка детали не перегревается и не перегорает. Такой способ называется широтно-импульсной модуляцией.

Параметры

Основной характеристикой для газового инжектора является ее производительность, которая измеряется в лошадиных силах на цилиндр. За этот параметр отвечают различные факторы.

В газобаллонном оборудовании 4-го поколения не используются высокоточные распылители. Потому что подача газа на открывающуюся деталь осуществляется уже в испаренном состоянии (газ в жидком виде испаряется на редукторе). По этой причине на выпускной коллектор устанавливается штуцер (элемент, напоминающий втулку, по сути, часть выхлопной трубы) возле бензиновой форсунки.
Штуцер позволяет проводить более тонкую настройку в зависимости от конкретного двигателя. Поэтому очень важно подобрать детали соответствующего размера в комплексе со всеми элементами оборудования.

Так, например, на точность дозы газовой смеси будет сказываться:

• Угол, под которым установлены штуцеры, по отношению к углу движения потока воздуха
• Длина шлангов между подающим штуцером и форсункой ГБО 4-го поколения
• Место, в которое устанавливается штуцер в зависимости от головки блока цилиндров

Следующим фактором, влияющим на производительность является линейность работы конструкции. Это означает, что объем газа, который пропускается через клапан, увеличивается во столько же раз, во сколько увеличилось время открытия элемента в миллисекундах.

При отклонении в линейной производительности происходит потеря мощности и нарушение в температурном режиме двигателя, неравномерный расход газа.
Для корректной работы важно, чтобы закрытие клапана форсунки происходила в кратчайшее время после подачи импульса. Точная реакция форсунки на сигнал влияет на качество работы системы в целом.

Материал

Существенным параметров выступает материал изделия.
Функционирование всех объектов оборудования осуществляется в различных температурных колебаниях: от -200C при холодном моторе до +1000C после прогрева.
В самом газовом топливе содержаться примеси (например, парафин или масло), которые приводят к загрязнению деталей.

В этих условиях металл будет деформироваться, что не приемлемо. Например, одним из элементов форсунки является плунжер, который создает давление топлива. Он совершает поступательные движения, при этом длина хода – 0,5 мм. Любое изменение физических размеров будет оказывать влияние на работоспособность системы. Поэтому желательно, чтобы материал имел минимальный коэффициент температурного расширения.

В бюджетных вариантах инжекторов возможно уменьшение хода плунжера до 15-20%. Это сокращает срок службы форсунки, повышая ее износ.

Что такое эмулятор форсунок

Для двигателей внутреннего сгорания на газе 2-го поколения устанавливается электронный прибор для имитации бензиновых инжекторов. Такое устройство называется эмулятор форсунок ГБО. Для 3-го и 4-го поколения он встраивается в электронный газовый блок управления.

Эмуляторы зависят от количества цилиндров двигателя, потому что необходимо считывать сигнал подачи соответствующего топлива на каждый цилиндр с помощью переключателя на приборной панели.
Такое устройство позволяет задавать интервал перехода с бензина на газовую смесь. Можно установить задержку в диапазоне 0-5 секунд.

Задача эмулятора при отключении бензиновых форсунок передавать на блок управления сигналы, которые имитируют работу инжекторов.

Виды по производителям

Какие газовые форсунки ГБО лучше? Выбор за владельцем автомобиля. Есть дешевые варианты, есть более дорогие. У каждой модели есть свои плюсы и минусы.
Инжекторы разных производителей отличаются своими конструкциями. Рассмотрим некоторые из них.

Штоковые газовые форсунки

Самые распространенные и бюджетные – штоковые газовые форсунки. Их представители:

• Rail Type 30,
• Valtek Type 30,
• Rail IG1-IG5-IG9.

Преимущества данной модели:

• Стоимость
• Работают даже при отклонениях в стехиометрическом соотношении газовой смеси
• Подлежат ремонту

Основа изделия – электромагнитный клапан.
Конструкция предполагает подачу газа к штоку через отверстие, расположенное близко к седлу, перпендикулярно запорной части. В результате чего нет возможности продуть шток соленоида, он подвержен температурным нагрузкам и легко может быть закоксован грязью.

При этом штоки относительно тяжелые, что приводит к более быстрому износу отбойников из резины. При этом скорость открытия клапана не менее 2 миллисекунд, что является низкой производительностью.

Такие форсунки нуждаются в ремонте через 20-50 тысяч километров и изнашиваются на 70 тысячах. Есть отдельные случаи более длительной работы, но это не частое явление.

Ремонт

Порядок действий для ремонта штоковых форсунок ГБО несложен:

• Нужно снять и разобрать рампу
• Очистить изнутри
• Заменить элементы (резиновый отбойник, шток)
• Собрать конструкцию
• Провести калибровку хода штока до 0,45 мм с помощью микрометра

Однако рекомендуется осуществлять диагностику на СТО. Не всегда можно сразу определить, что именно нужно ремонтировать в инжекторе. Например, причиной перерасхода газовой смеси может быть как перегрев топлива, влияющий на физические параметры деталей, так и нагар на форсунке.

Очистить форсунку можно только на стенде в специальной среде под давлением. При промывании непосредственно в подкапотном пространстве есть высокий риск, что все загрязнение останется на цилиндрах и прочих деталях.
Корректировка хода штока происходит вместе с диагностикой всех узлов оборудования.
Проверка результатов ремонта осуществляется на стенде. При этом фиксируется работа каждого узла.
Более продвинутой моделью является OMVL. Облегчение конструкции произведено за счет использования композитного пластика. Шток лучше реагирует на магнитные импульсы за счет специального сплава. Это позволила более точно дозировать впрыск топлива. Срок службы таких форсунок достигает 100 тысячи километров.

Игольчатые форсунки

Еще один тип игольчатые газовые форсунки. Такие элементы, например, производят в Японии Keihin, в Корее Hana, в Польше Barracuda.
Эти форсунки дорогие и не подлежат ремонту. На их износостойкость влияет своевременная замена фильтров фазы для парообразного состояния газов (примерно через каждые 10000 километров).

Конструкция предполагает возможность продува форсунки самостоятельно. В некоторых случаях допустимо промыть инжектор на бензиновом стенде.
Игольчатые инжекторы работают длительный период. Износ наступает после 150 – 200 тысяч километров. Двигатели с использованием деталей Hana проходили более 300 тысяч километров.

Torelli Rapido производят форсунки с неразборной конструкцией типа «поршень». Благодаря подводу газа сверху, инжектор самоочищается. Помимо этих особенностей, добавлены планки, с помощью которых можно соединить 3-4 форсунки вместе.

Материал изделия – нержавеющий металл. В этом случае при подаче маленького тока на выходе будет увеличение магнитной индукции. Как результат – хорошее время отклика. Такая форсунка откроет клапан за 1,9 миллисекунд. Закрывается она на протяжении 1,2 миллисекунды.
Гарантия от производителя составляет 100 тысяч километров пробега.

Мембранные газовые форсунки

Следующий тип инжекторов – мембранные. Производитель – BRC. Такие изделия не подлежат ремонту и дорогостоящие. Мембрана повреждается при проникновении внутрь агрессивной среды.

Но конструктивная идея разделять электромагнитную часть от запорного механизма мембраной приводит к более длительному сроку службы (до 200 тысяч километров). Эта особенность не позволяет попадающей грязи заклинивать детали и слипаться.

Монтаж

Установка форсунок ГБО имеет большое влияние на стабильность работы системы.
Положение в пространстве зависит от конкретной модели. Связано это с тем, с какой стороны подается газ к штоку. При неправильном креплении форсунки будет скапливаться грязь, что приведет к потере работоспособности.

Еще один нюанс – на что крепить сам инжектор. Некоторые специалисты допускают крепление на пластиковые стяжки. Это не соответствует стандартам. Металлические кронштейны более предпочтительны. Важно установить форсунку так, чтобы ее рампа избегала излишней вибрации при соприкосновении с различными деталями в подкапотном пространстве. Пластиковые стяжки могут быстрее деформироваться, что будет влиять на качество работы форсунки.

Как было сказано выше о неремонтопригодных инжекторах, необходимым элементом в сохранении производительности являются фильтры паровой фазы.
Фильтры бывают различных типов и изготовлены из разных материалов. Наиболее удобные – это сепараторные фильтры. В отстойниках таких фильтров есть специальные каналы, в которых газ движется по спирали. Возникает эффект центрифуги, благодаря чему отделяются тяжелые фракции газа и остаются на дне конструкции.

Итоги

Газовые форсунки подразделяются, по сути, на дешевый пригодный ремонту вариант и дорогостоящий, без ремонта, но с более длительным сроком службы. Важно правильное крепление, материал деталей и использование фильтров. Последние необходимо менять для продолжения срока службы инжектора.
Помимо этого время от времени необходимо проводить диагностику ГБО для калибровки форсунок или очистки их ультразвуком.

Источник

Выбор форсунок ГБО на автомобиль с оборудованием 4-го поколения

Последнее обновление — 28 мая 2020 в 10:40

Начиная с третьей версии газобаллонного оборудования, функцию подачи топлива (метан, пропан-бутановая смесь) в камеры сгорания двигателя стали выполнять специальные инжекторы механического типа. Газовые форсунки ГБО 4 поколения – совершенно иной уровень. Благодаря электронному управлению и тонким настройкам, появилась возможность более эффективного применения газовых систем на авто.

Газовый комплект для монтажа на машину часто собирается из набора деталей разных производителей. Какие форсунки лучше поставить и как их выбрать, а также правильно установить расскажем в данной статье.

Виды и устройство

Разновидность форсунок по техническим характеристикам, а также по производителям велика. Существуют экземпляры с редким устройством (к примеру, «лепестковые» инжектор фирмы Matrix), но основных типа два:

мембранного (тарельчатые), популярные представители AEB (АЕБ) ECO/EVO, Landi Renzo (Лэнди Рензо) GIRS 12;

штоковые – Valtak (Вальтек) type 30 и множество им подобных, например Rail (Реил). В этом же ряду такие образцы как Barracuda (Барракуда).

Принцип работы газовых инжекторов по сути один и тот же, сигналы (кратковременные электрические импульсы) от ЭБУ оборудования поступают на катушку электромагнита. В ходе чего прорезиненный сердечник/поршень в штоке или тарелка внутри форсунки, перемещается, открывая отверстие седла для выхода газа. Закрытие происходит под воздействием возвратной пружины.

Так как топливо на выходе из редуктора находится уже в испарённом состоянии, его распыление, как в бензиновом варианте, не требуется. Объём подаваемого газа кратно превышает количество бензина (около 200 раз). Для этого сечение дозирующих отверстий газовых инжекторов сделано намного больше, а также в отличии от бензиновых форсунок сопротивление катушки, у газовой детали 1-3 Ом, т.к. процесс управления происходит в результате широтно-импульсной модуляции (ШИМ). У бензиновой 15-16 Ом.

Характеристики для подбора форсунок

Основные параметры, по которым нужно выбирать газовые форсунки:

• Производительность. Данный показатель, как правило, на многих форсунках, возможно скорректировать в ту или иную сторону, подобрав диаметр жиклёров (часто идут в комплектах) или рассверлив их. Размеры дюз/сопел по мощности на один цилиндр двигателя в л/с, обычно прилагаются производителем в документации.
• Скорость срабатывания инжектора (открытие/закрытие клапана дозировки). Отлично если известно время впрыска бензиновой системы, чем ближе этот показатель к газовым форсункам, тем точнее будет работать оборудование. Скорострельные форсунки считаются — Keihin (Кейхин), Barracuda (Барракуда), BRC (БРС), Hana (Хана), Poletron (политрон).

• Ремонтопригодность. Вышеуказанные модели вообще неразборные и не имеют регулировочных винтов, а вот, например бюджетные «Вальтеки» или их клоны, а также АЕБ, Ленди Рензо ремонтируются достаточно просто. В продаже имеются множество вариантов ремкомплектов, от качественных оригинальных (с плунжерами/диафрагмами или только одними уплотнителями), до откровенных подделок, но не всегда плохого качества.

Здесь стоит отметить, что ресурс популярных форсунок ГБО Барракуда и им подобных (в этом же ряду мембранные), производители заявляют куда выше, нежели их оппоненты. Что и подтверждается многочисленными отзывами водителей. Но Valtek всегда берёт ценой, хоть их срок службы редко превышает 60 тыс. км.

• Неравномерность работы и необходимость частой калибровки. Производительность всей рампы должна быть равномерной. Не редко после покупки штоковых форсунок, якобы откалиброванных на заводе, из-за нестабильности работы, приходится регулировать их заново. Вдобавок детали такого вида инжекторов, особенно дешёвых, подвержены температурной деформации, относительно скорому износу металлических и уплотнительных элементов из-за веса сердечника. К тому же их разработчики рекомендуют настройку каждые 20 тысяч км. пробега авто.
• Варианты установки. Для удобства монтажа и необходимости соблюдения норм при установке оборудования в подкапотном пространстве (например, V-образные или оппозитные ДВС), у модели Барракуда предусмотрены различные варианты конструирования: рейка/рампа, сборка в общую гребёнку («расчёску»), с разнесением друг от друга при помощи монтажных уголков и тройников. Мембранные и штоковые системы не имеют такой возможности.

Также, вальтекоподобные устройства необходимо монтировать строго вертикально, для предотвращения скапливания отложений находящихся в газе и дальнейшего залипания клапана, или его износа. Расположение Барракуды и подобных им, допускается размещать практически горизонтально.

Существуют ещё встраиваемые непосредственно во впускной коллектор одиночные форсунки ГБО, такие как GFI. Этот вариант был бы идеален (если бы не их цена), так как известно, что чем короче длинна шланга от инжектора до коллектора, тем лучше. К слову допустимая длинна трубки не более 20 см.

На вопрос, какие газовые форсунки лучше выбрать для газового оборудования того или иного автомобиля, нет однозначного ответа. Рынок наполнен компонентами самой различной стоимости и с разбросом параметров. Покупать желательно оригинальные детали с отличительными знаками и маркировкой, у официальных поставщиков. Также целесообразно прибегнуть к помощи опытного специалиста-установщика.

Стоит заметить, что такие сравнительно дешёвые модели как Вальтек, хоть не являются самыми быстрыми и точными, также могут послужить очень достойно при должном своевременном обслуживании и правильном монтаже. Ко всему прочему они разборные, а выполнить их ремонт сможет даже самый не подготовленный водитель.

Краткий обзор популярных моделей газовых форсунок для ГБО

OMVL GEMINI

Материал рейки: пластик
Максимальное рабочее давление: 4,5 bar
Рабочая температура: -40 +120 C
Минимальное время открытия: 1.7 мс
Время закрытия: 0.9 мс
Тип топлива: метан/пропан (CNG/LPG)
Максимальная мощность на 1 цилиндр: метан 38 л/с, пропан 47 л/с
Напряжение: 8/16 Вольт
Ресурс: до 170 тыс. км.
Возможность замены рем/комплекта: есть
Регулировка: отсутствует
Вход: 12 мм
Диаметр выходного сопла: 6 мм
Сопротивление катушки: 1,8 Ом
Диаметр жиклёров/дюз: от 1,5-3,5 мм с шагом 0,25
Комплектация: на 2, 3, 4 цилиндра

Недостатки: нет.

Преимущества : достаточно скоростные, высокая надёжность, ремонтопригодность, доступность ремкомплекта, работают с газом низкого качества, относительно низкая стоимость. На текущий момент данные инжектора являются лидером в своём сегменте по основным характеристикам. Купить форсунки ОМВЛ Джемини можно в нашем интернет магазине.

Valtek/Rail тип 30

Материал рейки: алюминий
Максимальное давление/рабочее: 4,5 бар/0,5-2 бар
Рабочая температура: -45 +120 C
Минимальное время открытия: 3,6 мс
Время закрытия: 2,2 мс
Максимальная мощность на 1 цилиндр: 40 л/с
Регулировочная высота подъёма штока: 0,45 мм
Ток потребления (2/3 Ом): 4/6 Ампер
Ресурс: 40 тыс. км.
Замена рем/комплекта: 20 тыс. км
Вход: 10/12 мм
Винт регулировки: 4 мм под шестигранник
Диаметр выходного сопла: 5/6 мм
Сопротивление катушки (красного цвета): 3 Ом
Диаметр жиклёров/дюз: от 1,5-3,5 мм с шагом 0,25
Комплектация: на 2-4 цилиндра
Вид газа: CNG/LPG

Преимущества : высокая ремонтопригодность, доступность запасных частей; работают с газом низкого качества; низкая стоимость.
Недостатки: требуется частая регулировка; относительно не большой ресурс; не точная дозировка в сравнении с аналогичными конкурентами.

OMVL (ОМВЛ) REG FAST

Материал рейки: пластик
Рабочее давление: 0,6-4,5 бар
Рабочая температура: -40 +120 C
Время открытия: 2,8 мс
Максимальная мощность на 1 цилиндр: 42 л/с
Материал сердечника электроклапана: ферросплав
Вход: 12 мм
Сопротивление катушки: 3 Ом
Диаметр жиклёров/дюз: 2/2,3/2,5 мм
Комплектация: на 2-4 цилиндра
Вид газа: CNG/LPG

Преимущества: высокая ремонтопригодность, доступность запасных частей; работают с газом низкого качества; низкая стоимость; более быстрая работа и повышенная надёжность клапанов (в сравнении с Вальтек). Ресурс 70-100 тыс. км. при должном обслуживании.
Недостатки: не выявлено.

Keihin (Кейхин) ими комплектуется премиального класса газовое оборудование Prins

Материал рейки: пластик/металл
Рабочее давление: 0,2-4,2 бар
Рабочая температура: -20 +120 C
Максимальная мощность на 1 цилиндр: 50 л/с
Время открытия: 1,6 мс
Время закрытия: 1,2 мс
Сопротивление катушки: 1,25 Ом
Вид газа: CNG/LPG
Срок службы: более 200 тыс. км

Преимущества: надёжность; быстродействие; не нуждаются в калибровке; не требовательны к качеству газа; большой ресурс; абсолютная линейность работы и качество изготовления (практически «неубиваемые»).
Недостатки: высокая цена.

Barracuda (Барракуда) они же digitronic (диджитроник)

Материал рейки: пластик/металл
Рабочее давление: 0,2-4,2 бар
Рабочая температура: -20 +120 C
Максимальная мощность на 1 цилиндр: 50 л/с
Время открытия: 1,9 мс
Время закрытия: 1,2 мс
Гарантия: 100 тыс. км.
Максимальный диаметр жиклёра: 2,8 мм
Сопротивление катушки: 1,9 Ом
Максимальная амплитуда тока: 4 Ампер
Вид газа: CNG/LPG
Срок службы: более 500 миллионов циклов

Преимущества: надёжность; быстродействие; не нуждаются в калибровке.
Недостатки: высокая цена; чувствительны к качеству топлива.

Hana (Хана)

Материал рейки: пластик/металл
Рабочее давление: 0,2-4,2 бар
Рабочая температура: -20 +120 C
Максимальная мощность на 1 цилиндр в л/с:

• Черные — 20-30
• Красные — 26-39
• Зеленые — 33-50
• Синие — до 60

Время открытия: от 2,3-2,8 мс
Время закрытия: 1,2 мс
Гарантийный срок службы: 100 тыс. км.
Сопротивление катушки: 1,9 Ом
Вход: 12 мм
Диаметр выходного сопла: 5 мм
Максимальная амплитуда тока: 4 Ампер
Вид газа: CNG/LPG
Срок службы: более 500 миллионов циклов

Преимущества: надёжность; быстродействие; точность работы.
Недостатки: высокая цена; чувствительны к качеству топлива.

AEB (АЕБ)

Материал рейки: полимер
Рабочая температура: -20 +120 C
Минимальное время открытия: 2,6 мс
Срок службы: более 1 миллиона циклов или 100 тыс. км
Вход: 10/12/14 мм
Диаметр выходного сопла: 5 мм
Сопротивление катушки: 2 Ом
Диаметр жиклёров/дюз: 1,6 – красные (стандарт), 1,8 – жёлтые, 2 — зелёные, 2,2 – чёрные, 2,4 – белые, 2,6 – серые
Мощность на один цилиндр в л/с: свыше 34
Комплектация: на 2,3,4 цилиндра
Вид газа: CNG/LPG

Преимущества: надёжность; быстродействие; способность работы с некачественным газом.
Недостатки: высокая цена.

Рейтинг по скорости срабатывания (отклика) газовых форсунок (видео):

Источник