КамАЗ на метане: принцип работы газодизельного двигателя, расход топлива и масла, отзывы владельцев грузовиков на газу

Как работает

Из-за повышенного октанового числа газового топлива использование стандартного мотора недопустимо. Для эксплуатации на чистом метане необходим новый двигатель, что увеличивает стоимость автомобиля. Поэтому газовый КамАЗ оснащается специально доработанной стандартной силовой установкой. На моторах установлена головка блока с иной конструкцией, обеспечивающая снижение степени сжатия до 12. Изменениям подвергается поршневая группа и клапаны, поскольку температура горения газовой смеси выше.

Принцип работы двигателя основан на воспламенении смеси газа и воздуха искрой от свечи зажигания, которая установлена вместо форсунки впрыска топлива. Подача газа выполняется многоточечной системой впрыска во впускной коллектор. Форсунки расположены рядом с впускными каналами цилиндров, что обеспечивает однородность смеси и позволяет снизить токсичность выхлопа. Управление подачей топлива и воспламенением ведется электронным контроллером.

Альтернативный вариант основан на смешивании жидкого дизельного топлива с газом в необходимой пропорции.

Пуск силовой установки возможен только на дизельном топливе. Затем газ подается через специальный редуктор, понижающий давление. После этого газ попадал в смеситель, формировавший рабочую смесь. В конструкции узла имелся регулятор частоты вращения, а также устанавливался ограничитель объема подаваемой горючей смеси.

Рабочая смесь сжималась в цилиндре. Для воспламенения используется малая доза дизельного топлива. Момент подачи дозы рассчитан таким образом, что она воспламенится раньше объема газа. После вспышки дизельного топлива начинается горение смеси метана и воздуха. Такая схема газового двигателя позволяла работать на жидком и газообразном горючем. Но развития конструкция не получила.

Ранние и экспериментальные версии машин оснащались баллонной установкой, размещенной за кабиной или на раме. Затем появилась схема монтажа 8 баллонов параллельно лонжеронам рамы. Емкости установлены симметрично продольной оси автомобиля на специальных защитных ложементах. Встречается комбинированная схема: часть емкостей смонтирована за кабиной, а часть — под грузовой платформой или самосвальным кузовом. Все баллоны соединены между собой магистралями с предохранительными клапанами и вентилями.

Эксплуатация и основные неисправности

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.

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.

Конечно если вы скажем водитель на маршрутном такси, либо ездите с фургоном морозильником, накатываете по 300 – 600 километров в день для вас ГБО окупится уже после трех — четырех месяцев работы, а дальше только будет приносить прибыль.

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.

Стоит отметить, что можно применять как 4 поколение с метановым оборудованием, так и 5 с пропановым.

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

Нормы расхода топлива фургонов

По сравнению с нынешними системами, использующими многоточечный впрыск газа в коллектор, перспективная система непосредственного впрыска способна на 60 увеличить крутящий момент на низких оборотах, то есть ликвидировать слабое место газового двигателя. Отсутствие металлосодержащих примесей в газовом топливе сохранили боковой электрод и изолятор в девственном состоянии ни красноватого налёта, ни признаков пробоя, ни закопчённой ввёртной части, зато налицо выгорание и износ центрального электрода.

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)

Модель силовой установки	740-210	740-260
Мощность, лс	210	260
Коленчатый вал, частота вращения	2600
Крутящий момент, Нм	667	765
Цилиндры, штук, расположение	8, V
Цилиндр, Ø/Поршень, ход, мм	120/120
Двигатель, объём, л.	10,85
Топливная смесь, степень сжатия	17	16,5
Цилиндры, работа	1,5,4,2,6,3,7,8
Коленчатый вал, направление вращения	правое
Двигатель, вес, брутто, кг.	750	780
Система смазки, л.	26	28
Система охлаждения, л.	18

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)

Модель силовой установки	740.31-240	740.30-260	740.51-320	740.50-360
Мощность, лс	240	260	320	360
Коленчатый вал, частота вращения	2200
Крутящий момент, Нм	980	1078	1020	1147
Цилиндры, штук, расположение	8, V
Цилиндр, Ø/Поршень, ход, мм	120/120	120/130
Двигатель, объём, л.	10,85	10,85	11,76	11,76
Топливная смесь, степень сжатия	16	16,5	16,5	16,5
Цилиндры, работа	1,5,4,2,6,3,7,8
Коленчатый вал, вращение	правое
Двигатель, вес, брутто, кг.	760	885	885	885
Система смазки, л.	26	28	28	28
Система охлаждения, л.	18

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)

Модель установки	740.70-280	740.71.320	740.72-360	740.73-400	740.74-420	740.75-440
Цилиндры, штук, расположение	8, V
Цилиндр, Ø /Поршень, ход, мм	120/130
Двс, объём, л.	11.76
Степень сжатия	16.8
Мощность, лс	280	280	320	360	400	420/440
Коленчатый вал, частота вращения	1900
Момент, Нм	1177	1177	1373	1570	1766	1864/2060
ДВС, вес, нетто, кг.	870
Размер: дxшxв, мм.	1260×930×1045

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.

Единственное, что можно сделать своими руками не причиняя значительного вреда отсутствием специальных видов инструментов — это поменять масло и охлаждающую жидкость.

Плюсы и минусы Камазов на метане

Основные плюсы камаза на метане:

• маленький расход денег на топливо;
• бесшумная работа движка;
• экологичный вид топлива;
• сокращаются выбросы углекислого газа в окружающую среду;
• на газомоторном оборудовании меньше расходов на запчасти;
• в качестве топлива используется метан, это самый безопасный вид горючего.

Основные минусы камаза на метане:

• возможные сбои в работе в холодное время года;
• небезопасность оборудования в аварийных ситуациях.

Правила эксплуатации автомобилей с ГБО

Руководство запуска ГБО на Камазе:

• включить зажигание, двигатель сначала начнет работать на бензине;
• на переключателе cng мигает красный фонарик, это значит, что автомобиль работает на бензине;
• в холодное время двигатель нужно прогреть до 35 градусов, если это не сделать, то газовое оборудование может выйти из строя;
• переключить работу двигателя на газовое оборудование.

Техника безопасности:

1. Тогда, когда у вас возникают проблемы с работой газового оборудования, не стоит пытаться самостоятельно его починить. Необходимо сразу обратиться в сервисный центр.
2. Нельзя эксплуатировать автомобиль, когда газа в баке осталось меньше 10%.
3. Воздушный фильтр нужно заменять каждые 5000 километров.
4. В ГБО необходимо регулярно сливать скопившейся конденсат. Это нужно делать каждые 3000 километров.
5. Если наблюдается сбой в работе оборудования, то нужно переключиться на бензиновый ход и обратиться в СТО.
6. Нельзя использовать автомобиль, когда в бензиновом баке нет топлива.

Точно также работают автомобили на пропане.

Требования, предъявляемые к газообразным топливам

Главные требования, которым должен соответствовать СПГ:

• газ должен обладать высокой смешиваемостью с воздухом, чтобы вырабатывалась горючая смесь;
• смесь должна иметь высокий уровень калорийности;
• при сгорании сжатого газа в двигатели не должно быть детонации;
• минимальное содержание в газе примесей;
• возможность хранения своих свойств долгое время;
• невысокая стоимость.

Основные неисправности и ремонт

Проведение ремонта и ТО Камаза на ГБО имеет целый ряд особенностей. Если при ремонте будет оказываться тепловое воздействие на автомобиль, например, сварка, необходимо выполнить следующие действия:

• выпустить из баллонов весь газ;
• перевести весь остававшийся газ при работающем двигателе;
• продуть баллоны азотом;
• плотно закрыть все клапаны;
• как только ремонт будет завершен, нужно проверить газовое оборудование на повреждения.

Возможные неисправности в газовом оборудовании представлены ниже.

Машина не заводиться:

• плотно закрыть клапан ГБО;
• остановить подачу газа;
• проверить систему охлаждения двигателя;
• проверить клапан редуктора.

При появление запаха газа нужно проверить соединения внутри газового оборудования.

Бензиновый расход топлива серьезно повышается после переключения с ГБО, тогда необходимо проверить герметичность электромагнитного клапана.

Работа двигателя с ростом пробега сильно ухудшается. Это может быть связано с износом запчастей.

Прогретый двигатель запускается не сразу:

• смещение регулировочного винта;
• перепады давления внутри баллонов;
• баллоны пропускают газ.

Слишком большой расход газа может быть связан с не герметичностью топливного шланга или с засорением воздушного фильтра баллонов.

Система работы грузовой техники на метане

Метан в баллонах

Метан, который необходим для работы транспортного средства, находится в специальных бесшовных, стальных баллонах. Они установлены на раме и спрятаны в специально отведенном месте. Давление в баллоне не должно превышать 25 атмосфер.

На баллонах крепится дополнительный клапан, который необходим для заправки транспорта и отбора метана в топливную систему. Клапан является главной деталью газобаллонного транспорта, он обеспечивает его безопасность во время использования.

Клапан также может быть дополнительно оборудован предохранительным клапаном (уничтожает метан при высоком давлении, например, во время повышения допустимой температуры), пробкой из легкоплавкого металла (не позволит баллону взорваться, выпустил газ в атмосферу при пожаре). Однако наличие этих элементов может быть установлено при желании заказчиков.

Из общей магистрали газ поступает в теплообменный аппарат, который включён в систему охлаждения жидкости, после прогрева мотора метан начинает греться до температуры ≈75 °C. Далее метан поступает в магистральный фильтр, затем в двухступенчатый газовый редуктор. Там давление метана снижается до рабочего.

Затем, метан доходит до смесителя. Смешивание двух газов происходит в именно там (воздух и метан). Строение газовых смесителей гораздо проще, чем строение дизельных моделей, где происходит соединение разных элементов.

На автомобилях с газовыми двигателями сохраняются бензобак и топливный насос.

Среди популярных моделей на метане выделют Камаз 65116 седельный тягач.

Транспортировка грузов, длина или габариты которых превышают длину транспорта, перевозка материалов для строительства, продуктов питания между компаниями, что находятся в городах миллионщиках, могут быть выполнены этой газобаллонной моделью.

Вместительность баллона: 1020 литров. Он уместит 204 м3 КПГ при силе 200 атм.