Tweet
Здравейте колеги,
Отварям тази тема с цел споделяне на идеи,мисли,опит и постижения при “истинско*”конвертиране на бензинови двигатели за работа с газови горива .
* ( под “истинско” имам в предвид : увеличаване степента на сгъстяване или съответно налягането на пълнене при турбо двигателите,оптимизирани нови карти на ъгъла на изпреварване на запалването, използване на запалителни системи с по-мощна и продължителна искра , впръскване на вода за вътрешно охлаждане на елементите на горивната камера и т.н. всичко това с цел да постигнем максимална икономия, автомобилът ни да върви дори по-добре на газ отколкото на бензин и да се избегнат вредните въздействия на газовите горива върху продължителноста на живот на изспускателните клапани и леглата им)
Осъзнавам опасността темата да бъде повече философска и теоретична отколкото практическа но се надявам все да е полезна за някой
Та , да започнем с философията
Доколкото основната идея и цел на всеки , който конвертира автомобила си за работа с газови горива е да го експлоатира основно на новото за двигателя гориво възникват следните въпроси :
Не е ли по-добре да оптимизираме двигателя за горивото , което ползваме основно и да приемем ограниченията налагащи се при работа на двигателя на бензин (вследствие на оптимизацията), тъй като ползваме бензина основно за подгряване на студения двигател и за добиране до първата газстанция при свършване на газта?
Дали, въобще да не се откажем от бензина и да ползваме автомобила като едногоривен и единствено на новото гориво , тъй като не достатъчното използване на бензина води до проблеми ( запушване на бензиновите инжектори, напразна работа на бензиновата помпа , което и скъсява живота и повишава разхода ни на газ, допълнителна мъртва маса на бензиновата система при всяко ускоряване и спиране и т.н.)
Дали, да не използваме и двете алтернативни горива ( изключваме напълно употребата на бензин) в един и същи автомобил с цел максимална гъвкавост ( при зареждане , метанстанциите са много по-рядко от тези за ПБ ) ,икономия( метанът е по-евтин от ПБ) и екологичност( метана е най-чисто горящото въглеводородно гориво , защото съдържа само един въглероден и максималния възможен брой водородни атоми 4 на един въглероден )?
Тъй като на горните въпроси моят отговор е “да - има смисъл” , следва въпроса : А в какво точно да се състои тази оптимизация?
За да си отговорим на последният въпрос трябва да се обърнем към теорията на горивата , гривовъздушните смеси и ДВГ .
Та тук следва малко теория
Бензина който ползваме обикновено е течност ( при нормални условия) с октаново число 95( за най-масово ползвания) . Впръсква се от инжекторите в течно състояние и за да се смеси с въздуха и да образува способна на стабилно горене горивовъздушната смес трябва първо да се изпари . Изпаряването не е мигновенно , отнема известно време и много топлина от елементите на горивната камера( охлажда вътрешно елементите на горивната камера , което помага на изспускателните клапани и гнездата им да поддържат относително по-ниска температура отколкото при работа на газови горива )
Горивовъздушната смес бензин-въздух гори малко по-бързо от ПБ- та( октаново число обикновено 100-110) и доста по-бързо от метановата( октаново число 130) ( затова и работата на бензинов двигател на ПБ без корекция на картата на ъгъла на изпреварване на запалването се прилага масово ( но въпреки това е неправилно) докато при работа на метан допълнителен вариатор или нова карта в паметта на ЕКУто е задължително !
От друга страна изгарянето на горивовъздушната смес е най-ефективно когато се случва в близка околност на горната мъртва точка ( ГМТ) ( при “постоянен” обем) а за най-добро предаване на силата на газовете от буталото към коляновия вал , пикът на налягане в цилиндъра трябва да се постига между 10 и 15 градуса след (ГМТ).
Искам да обърна внимание и на една важна подробност , която като че ли се пропуска от мнозина !
Бензиново- въздушната смес гори по- бързо от газовъздушните но в условия на сравнително ниска турболенция в горивната камера ( обороти на двигателя под 2500-3500) . Над тази граница поради необходимото време за изпарение на бензиновите капчици и в същото време много бързото,лесно и хомогенно смесване на газ с газ при газо- въздушните смеси, скоростите на горене се обръщат ( по-рано за ПБ и по-късно за метана) следователно и над съответните обороти предваренията в кривите на ъгъла на изпреварване на запалването трябва да преминат в закъснения относно кривите на бензин.
Следователно , за да повишим ефективността на преобразуване на енергията на газовите горива в механична , трябва да ускорим по някакъв начин скоростта на горене на смесите им с въздуха в диапазона
800-3500 оборота/минута , който е и най-ползвания.
Ще ви изброя няколко начина за постигане на целта във възходящ ред , като трудност и цена за реализация и съответно ниво на постигнатия ефект.
1. Използване на иридиеви свещи без индексирането им ( най-добре Дензо от серията ТТ защото имат най-тънкия възможен централен електрод и това води до максимално снижаване на пробивното напрежение в искровата междина) с леко повишено между електродно разстояние над предписаното за вашия двигател. Колко точно , може да определите с помощта на автомобилен осцилоскоп , подбирате междините така ,че пробивното напрежение да си остане същото както при обикновените ви свещи с препоръчаната ви от производителя на автомобила искрова хлабина. При тези условия постигате по-дълга искра(по-голям обем на контакт между искрата и горивовъздушната смес ) което значително ускорява горенето ,като в същото време не натоварва по напрежение високоволтовата част на запалителната си система.
Това което може да очаквате е забележимо по-лесно палене при ниски температури и по-стабилни обороти на празен ход, много по-трудно забележимо подобряване на ускорението и икономия на гориво.
Цената на 4 иридиеви свещи е около 115-120лв.А за постигане на оптималната искрова хлабина и ако нямате собствен осцилоскоп , колкото ви вземат в сервиза , предполагам като за диагностика.
Ииридиевите свещи имат много дълъг живот, над 100 000 км и искровата им междина е достатъчно стабилна в продължение на този период , че да не изисква допълнително регулиране.
2. Горното по точка 1 но с допълнително индексиране на свещите. Индексирането се състои в подбиране на конкретна свещ за всеки конкретен цилиндър ( резбите на свещите и главите на двигателите са навити разнообразно)така,че при затегнато положение на свещите с предписания въртящ момент откритата част в искровата междина да гледа към вътрешноста на горивната камера ( а не към стената и -за двуклапанните глави ) и всичките свещи да са ориентирани колкото е възможно по-еднообразно.
За целта обаче ви трябват средно статистически 3 комплекта свещи за да изберете един от тях отговарящ на целта ни. Ако имате приятели със същия автомобил и същото желание за индексиране на свещите му цената на удоволствието става по-поносима .
Това което може да очаквате допълнително, над постигнатото по точка 1 е разликите във ускорението на автомобила ви изненадва приятно , положението на педала на газта (при равни други условия) необходимо за поддържане на желаната скорост изисква по-малък но отчетливо забележим ъгъл на натискане, разхода на гориво забележимо намалява и особено отчетливо на режими близки до максимална мощност ( при мен с около 2 литра ПБ/100 км. Максималната скорост ( предполагам максималната мощност също) нараства .
Цената е както вече обясних по-горе плюс необходимото ви време от около 1 час работа.
3. Подобрения по запалителната система . Тук всичко е много индивидуално доколкото разнообразието от запалителни системи е огромно и дори много съвременни от тях може да покриват критериите за работа на газ без никакво изменение. Аз ще говоря само за най-доброто възможно решение .
Първо параметри на искровия разряд : развивано напрежение във високоволтовите вериги без пробой на искровата междина 40-50КВ , енергия на разряда 80-120mJ , продължителност на искровия разряд 1.8-2.5ms.
Най-добре е на всеки цилиндър да се ползва отделна бубина но тези които се монтират директно върху свеща поради ограничените си размери обикновено не са в състояние да осигурят енергия на разряда в гореописания порядък.
Тунерите на ДВГ използват тъй наречените “truck coils” AC Delco D585 които оригинално се монтират на някой модели пикапи и СУВита на GM ( от там и названието им)
тези бубини съдържат и вграден комутатор така че интегрирането им в нова система е сравнително лесно и компактно.
Относно цената , могат да се купят за около 100-150 $ 8 броя използвани такива или по 50- 100 $ за брой нови .
Резултатът от това за мен е все още неизвестен но очакванията са големи според прочетеното в нета. Бубините са закупени , интерфейсната електроника е в груб идеен стадий.
4.Всичко по точки 1 ,2 и3 плюс увеличаване степента на сгъстяване или повишаване налягането на пълнене при турбо двигателите.От тук нататък ще пиша само за атмосферните двигатели защото аз нямам турбо но при турбо автомобилите целта може да се постигне много по-лесно евтино и бързо.
За атмосферен двигател повишаването степента на сгъстяване се постига най-лесно с фрезоване на уплътняващата повърхнина на цилиндровата глава с цел постигане на степен на сгъстяване 11-11.5:1.
колко точно да се фрезова трябва да се смята но е обикновено някъде помежду 1 и 2 мм.
По време на тази операция е препоръчително и да замените леглата на изспускателните клапани с металокерамични( в работилниците за глави знаят за какво става въпрос) и изпускателните клапани с нови ако е необходимо . Съответно комплект нови гумички за клапани семеринги за разпределителния вал и т.н.
Цената на тази операция е много по-висока и в зависимост от броя на клапаните лесно може да достигне и надхвърли 1000 лв а и нов комплект гарнитури глава също ще трябва да добавите.
Не мога да кажа какъв ще е резултата защото още не съм поставил и тествал главата ,която е вече готова .
Трябваше по план да го свърша тази зима но ме тръшна грип , после и майка ми и вместо експерименти трябваше да се грижа за нея и т.н.
5. Впръскваното на вода ( водна мъгла получена чрез обработка на водата с ултразвук) в режими близки към максимална мощност и натоварване с цел поддържане на елементите на горивната камера в по- нормален температурен режим, снижаване на нивото на азотни окиси , възможност за работа на ДВГ с обединени газовъздушни смеси.Самопочистване от нагар на целия тракт. И забавяне скоростта на горене на сместа при максимални обороти.
Тук съм в процес на проучвания все още и нямам нищо черно на бяло но от това което съм прочел до момента могат да се очакват добри резултати също.
Ами това е за сега , ще се опитам да публикувам по-късно някой снимки и линкове към свързани материали .
Интересно ще е да ви чуя мнението а и ако някой има подобен опит с удоволствие ще го “изслушам” а също някакви допълнителни предложения и “трикове” свързани с темата са добре дошли!
Извинявам за твърде дългия и обстоен пост
К.Тонев
Отварям тази тема с цел споделяне на идеи,мисли,опит и постижения при “истинско*”конвертиране на бензинови двигатели за работа с газови горива .
* ( под “истинско” имам в предвид : увеличаване степента на сгъстяване или съответно налягането на пълнене при турбо двигателите,оптимизирани нови карти на ъгъла на изпреварване на запалването, използване на запалителни системи с по-мощна и продължителна искра , впръскване на вода за вътрешно охлаждане на елементите на горивната камера и т.н. всичко това с цел да постигнем максимална икономия, автомобилът ни да върви дори по-добре на газ отколкото на бензин и да се избегнат вредните въздействия на газовите горива върху продължителноста на живот на изспускателните клапани и леглата им)
Осъзнавам опасността темата да бъде повече философска и теоретична отколкото практическа но се надявам все да е полезна за някой
Та , да започнем с философията
Доколкото основната идея и цел на всеки , който конвертира автомобила си за работа с газови горива е да го експлоатира основно на новото за двигателя гориво възникват следните въпроси :
Не е ли по-добре да оптимизираме двигателя за горивото , което ползваме основно и да приемем ограниченията налагащи се при работа на двигателя на бензин (вследствие на оптимизацията), тъй като ползваме бензина основно за подгряване на студения двигател и за добиране до първата газстанция при свършване на газта?
Дали, въобще да не се откажем от бензина и да ползваме автомобила като едногоривен и единствено на новото гориво , тъй като не достатъчното използване на бензина води до проблеми ( запушване на бензиновите инжектори, напразна работа на бензиновата помпа , което и скъсява живота и повишава разхода ни на газ, допълнителна мъртва маса на бензиновата система при всяко ускоряване и спиране и т.н.)
Дали, да не използваме и двете алтернативни горива ( изключваме напълно употребата на бензин) в един и същи автомобил с цел максимална гъвкавост ( при зареждане , метанстанциите са много по-рядко от тези за ПБ ) ,икономия( метанът е по-евтин от ПБ) и екологичност( метана е най-чисто горящото въглеводородно гориво , защото съдържа само един въглероден и максималния възможен брой водородни атоми 4 на един въглероден )?
Тъй като на горните въпроси моят отговор е “да - има смисъл” , следва въпроса : А в какво точно да се състои тази оптимизация?
За да си отговорим на последният въпрос трябва да се обърнем към теорията на горивата , гривовъздушните смеси и ДВГ .
Та тук следва малко теория
Бензина който ползваме обикновено е течност ( при нормални условия) с октаново число 95( за най-масово ползвания) . Впръсква се от инжекторите в течно състояние и за да се смеси с въздуха и да образува способна на стабилно горене горивовъздушната смес трябва първо да се изпари . Изпаряването не е мигновенно , отнема известно време и много топлина от елементите на горивната камера( охлажда вътрешно елементите на горивната камера , което помага на изспускателните клапани и гнездата им да поддържат относително по-ниска температура отколкото при работа на газови горива )
Горивовъздушната смес бензин-въздух гори малко по-бързо от ПБ- та( октаново число обикновено 100-110) и доста по-бързо от метановата( октаново число 130) ( затова и работата на бензинов двигател на ПБ без корекция на картата на ъгъла на изпреварване на запалването се прилага масово ( но въпреки това е неправилно) докато при работа на метан допълнителен вариатор или нова карта в паметта на ЕКУто е задължително !
От друга страна изгарянето на горивовъздушната смес е най-ефективно когато се случва в близка околност на горната мъртва точка ( ГМТ) ( при “постоянен” обем) а за най-добро предаване на силата на газовете от буталото към коляновия вал , пикът на налягане в цилиндъра трябва да се постига между 10 и 15 градуса след (ГМТ).
Искам да обърна внимание и на една важна подробност , която като че ли се пропуска от мнозина !
Бензиново- въздушната смес гори по- бързо от газовъздушните но в условия на сравнително ниска турболенция в горивната камера ( обороти на двигателя под 2500-3500) . Над тази граница поради необходимото време за изпарение на бензиновите капчици и в същото време много бързото,лесно и хомогенно смесване на газ с газ при газо- въздушните смеси, скоростите на горене се обръщат ( по-рано за ПБ и по-късно за метана) следователно и над съответните обороти предваренията в кривите на ъгъла на изпреварване на запалването трябва да преминат в закъснения относно кривите на бензин.
Следователно , за да повишим ефективността на преобразуване на енергията на газовите горива в механична , трябва да ускорим по някакъв начин скоростта на горене на смесите им с въздуха в диапазона
800-3500 оборота/минута , който е и най-ползвания.
Ще ви изброя няколко начина за постигане на целта във възходящ ред , като трудност и цена за реализация и съответно ниво на постигнатия ефект.
1. Използване на иридиеви свещи без индексирането им ( най-добре Дензо от серията ТТ защото имат най-тънкия възможен централен електрод и това води до максимално снижаване на пробивното напрежение в искровата междина) с леко повишено между електродно разстояние над предписаното за вашия двигател. Колко точно , може да определите с помощта на автомобилен осцилоскоп , подбирате междините така ,че пробивното напрежение да си остане същото както при обикновените ви свещи с препоръчаната ви от производителя на автомобила искрова хлабина. При тези условия постигате по-дълга искра(по-голям обем на контакт между искрата и горивовъздушната смес ) което значително ускорява горенето ,като в същото време не натоварва по напрежение високоволтовата част на запалителната си система.
Това което може да очаквате е забележимо по-лесно палене при ниски температури и по-стабилни обороти на празен ход, много по-трудно забележимо подобряване на ускорението и икономия на гориво.
Цената на 4 иридиеви свещи е около 115-120лв.А за постигане на оптималната искрова хлабина и ако нямате собствен осцилоскоп , колкото ви вземат в сервиза , предполагам като за диагностика.
Ииридиевите свещи имат много дълъг живот, над 100 000 км и искровата им междина е достатъчно стабилна в продължение на този период , че да не изисква допълнително регулиране.
2. Горното по точка 1 но с допълнително индексиране на свещите. Индексирането се състои в подбиране на конкретна свещ за всеки конкретен цилиндър ( резбите на свещите и главите на двигателите са навити разнообразно)така,че при затегнато положение на свещите с предписания въртящ момент откритата част в искровата междина да гледа към вътрешноста на горивната камера ( а не към стената и -за двуклапанните глави ) и всичките свещи да са ориентирани колкото е възможно по-еднообразно.
За целта обаче ви трябват средно статистически 3 комплекта свещи за да изберете един от тях отговарящ на целта ни. Ако имате приятели със същия автомобил и същото желание за индексиране на свещите му цената на удоволствието става по-поносима .
Това което може да очаквате допълнително, над постигнатото по точка 1 е разликите във ускорението на автомобила ви изненадва приятно , положението на педала на газта (при равни други условия) необходимо за поддържане на желаната скорост изисква по-малък но отчетливо забележим ъгъл на натискане, разхода на гориво забележимо намалява и особено отчетливо на режими близки до максимална мощност ( при мен с около 2 литра ПБ/100 км. Максималната скорост ( предполагам максималната мощност също) нараства .
Цената е както вече обясних по-горе плюс необходимото ви време от около 1 час работа.
3. Подобрения по запалителната система . Тук всичко е много индивидуално доколкото разнообразието от запалителни системи е огромно и дори много съвременни от тях може да покриват критериите за работа на газ без никакво изменение. Аз ще говоря само за най-доброто възможно решение .
Първо параметри на искровия разряд : развивано напрежение във високоволтовите вериги без пробой на искровата междина 40-50КВ , енергия на разряда 80-120mJ , продължителност на искровия разряд 1.8-2.5ms.
Най-добре е на всеки цилиндър да се ползва отделна бубина но тези които се монтират директно върху свеща поради ограничените си размери обикновено не са в състояние да осигурят енергия на разряда в гореописания порядък.
Тунерите на ДВГ използват тъй наречените “truck coils” AC Delco D585 които оригинално се монтират на някой модели пикапи и СУВита на GM ( от там и названието им)
тези бубини съдържат и вграден комутатор така че интегрирането им в нова система е сравнително лесно и компактно.
Относно цената , могат да се купят за около 100-150 $ 8 броя използвани такива или по 50- 100 $ за брой нови .
Резултатът от това за мен е все още неизвестен но очакванията са големи според прочетеното в нета. Бубините са закупени , интерфейсната електроника е в груб идеен стадий.
4.Всичко по точки 1 ,2 и3 плюс увеличаване степента на сгъстяване или повишаване налягането на пълнене при турбо двигателите.От тук нататък ще пиша само за атмосферните двигатели защото аз нямам турбо но при турбо автомобилите целта може да се постигне много по-лесно евтино и бързо.
За атмосферен двигател повишаването степента на сгъстяване се постига най-лесно с фрезоване на уплътняващата повърхнина на цилиндровата глава с цел постигане на степен на сгъстяване 11-11.5:1.
колко точно да се фрезова трябва да се смята но е обикновено някъде помежду 1 и 2 мм.
По време на тази операция е препоръчително и да замените леглата на изспускателните клапани с металокерамични( в работилниците за глави знаят за какво става въпрос) и изпускателните клапани с нови ако е необходимо . Съответно комплект нови гумички за клапани семеринги за разпределителния вал и т.н.
Цената на тази операция е много по-висока и в зависимост от броя на клапаните лесно може да достигне и надхвърли 1000 лв а и нов комплект гарнитури глава също ще трябва да добавите.
Не мога да кажа какъв ще е резултата защото още не съм поставил и тествал главата ,която е вече готова .
Трябваше по план да го свърша тази зима но ме тръшна грип , после и майка ми и вместо експерименти трябваше да се грижа за нея и т.н.
5. Впръскваното на вода ( водна мъгла получена чрез обработка на водата с ултразвук) в режими близки към максимална мощност и натоварване с цел поддържане на елементите на горивната камера в по- нормален температурен режим, снижаване на нивото на азотни окиси , възможност за работа на ДВГ с обединени газовъздушни смеси.Самопочистване от нагар на целия тракт. И забавяне скоростта на горене на сместа при максимални обороти.
Тук съм в процес на проучвания все още и нямам нищо черно на бяло но от това което съм прочел до момента могат да се очакват добри резултати също.
Ами това е за сега , ще се опитам да публикувам по-късно някой снимки и линкове към свързани материали .
Интересно ще е да ви чуя мнението а и ако някой има подобен опит с удоволствие ще го “изслушам” а също някакви допълнителни предложения и “трикове” свързани с темата са добре дошли!
Извинявам за твърде дългия и обстоен пост
К.Тонев
Коментар