Установка газобаллоного оборудования

 Переходя с бензина на газ, надо ли заодно менять свечи? Газ (пропан-бутан) воспламеняют Михаил Колодочкин (ЗаРулем) и доцент кафедры ДВС Санкт-Петербургского политехнического университета Александр Шабанов. Менять свечи, конечно же, надо. Хотя бы потому, что все публикации в журнале "За Рулем" неизменно вылавливали разницу в поведении бензиновых моторов после замены любого из «зажигательных» элементов – от свечей до проводов. А тут – смена топлива: газ и горит иначе, и смесь беднее.Надо ли менять свечи при переходе на газ 

Скорость сгорания меньше, температуры выше – но сгорает чище, следовательно, отложений меньше. А ведь это как раз те параметры, которые влияют на выбор как минимум калильного числа свечей! Так можно ли там использовать обычные свечи, как для бензинового мотора? И есть ли вообще в природе специальные, «газовые»? 

Германию представляет комплект платиновых свечей Bosch Platinum WR7DP, Чехию – Brisk LPG LR15YS Silver. Честь Японии в конкурсе будут защищать два комплекта разных фирм – иридиевые NGK LPG LaserLine N2 и Denso IW20. От братьев-славян выступает украинский Plazmоfor Super GAZ. Критерий отбора беспроигрышный: все эти комплекты рекомендуют для использования на газовых двигателях сами фирмы-производители на своих сайтах. А в качестве «нулевого меридиана» для отсчета возьмем заведомо хорошие свечи BERU 14R-7DU из Франции, которые, однако, ориентированы только на бензин и не снабжены четкой рекомендацией к использованию на «голубом» топливе. 

Испытания подогнали под принцип битопливности – газ/бензин. Сначала прогнали нашу обычную программу, обкатанную в предыдущих свечных экспертизах, на двигателе ВАЗ-21083 в обычном, бензиновом варианте. А затем повторили ее на том же двигателе, предварительно оснастив его итальянской газовой аппаратурой. Принцип обычный: в одних и тех же режимах – от минимальных оборотов холостого хода до больших нагрузок – с каждым комплектом свечей замеряли мощность, расход топлива, токсичность. Кроме того, измеряли температуру отработавших газов: главная страшилка противников газа – перегрев мотора! 

Все замеры проводили дважды – при нормальном напряжении питания бортовой сети и при пониженном (9 В). Тем самым моделировались как аварийная ситуация (генератор помер, а ехать надо), так и сильная изношенность свечей, когда интенсивность искрообразования резко понижена. 

Даже на бензине разница между свечами есть, и заметная. Причем по сравнению с классическими одноэлектродками экзотика с электродами из металлов группы платиновых (к ним относится и иридий) выигрывает по всем статьям. Лидерами, как и ожидалось, стали «японцы». Мощности добавили мотору немного – до 2%, зато бензина сэкономили около 5%. 

svechi_graphТемпературные модели свечей BERU 14R-7DU и Denso IW20 при частоте вращения коленчатого вала 2000 об/мин (внешняя скоростная характеристика, двигатель ВАЗ-21083). Так растет температура в выпускной трубе двигателя при переходе на газ. 

На газе преимущества этих свечей проявились еще ярче. Тут заметнее и прирост мощности – до 6%, и экономия топлива – аж до 7,5%. Но самое интересное произошло с токсичностью. Существенное улучшение качества сгорания, давшее снижение СО и СН, было компенсировано увеличением содержания оксидов азота NOх. Все ясно: интенсивность, а с ней и температура сгорания растут, вот выход этой дряни и увеличивается. И аварийный цикл лишь усугубил картину. 

Изменение показателей двигателя, % относительно параметров полученных на комплекте свеч BERU Мощность Расход топлива CO CH NOx
На бензине
Denso IW20 1,87 -5,68 -6,04 -7,92 -3,03
NGK LPG LaserLine N2 2,33 -5,72 -8,07 -6,81 2,52
Bosch Platinum WR7DP 0,75 -3,03 -3,30 -8,34 -2,69
Brisk LPG LR15YS Silver 0,84 -2,58 -5,31 -3,40 -1,93
Plazmоfor Super GAZ -0,99 0,84 -0,28 3,23 -5,43
На газе
Denso IW20 6,00 -7,81 -13,97 -19,67 10,80
NGK LPG LaserLine N2 5,84 -7,43 -15,24 -13,73 5,80
Bosch Platinum WR7DP 3,46 -6,00 -5,78 -21,33 6,18
Brisk LPG LR15YS Silver 4,50 -5,10 -11,26 -8,53 -0,88
Plazmоfor Super GAZ -0,35 1,09 5,21 -2,11 -15,16
Аварийный режим, на газе
Denso IW20 12,11 -12,39 -24,56 -13,49 29,24
NGK LPG LaserLine N2 10,57 -10,41 -23,48 -17,73 25,62
Bosch Platinum WR7DP 10,29 -10,41 -21,33 -20,75 22,18
Brisk LPG LR15YS Silver 7,81 -7,57 -17,23 -13,28 28,07
Plazmоfor Super GAZ -1,25 1,63 16,45 -3,53 -6,71

 

Почему? Потому, что скорость сгорания газового топлива значительно ниже, чем у бензина. А чем более вялое горение в цилиндрах, тем важнее интенсивность поджога газовоздушной смеси. Потому-то платиновые и иридиевые свечи с их тонкими электродами и большой интенсивностью разряда, им присущей, разгоняют фронт пламени в цилиндрах куда веселее, чем обычные. 

Вы видели, как раскаляется выпуск при хороших нагрузочных режимах? Нелегко приходится стендовому мотору! При работе на бензине подобная картина наблюдается при раскрутке выше 4800 об/мин, а вот на газе – уже с 4000 об/мин. Меньшая скорость сгорания заставляет смесь полыхать практически до открытия выпускных клапанов. Температуры деталей двигателя растут, а вместе с ними и температуры свечей зажигания. 

Наложение друг на друга температурных графиков для одного и того же комплекта свечей при работе на газе и на бензине показывает, что газовое топливо добавляет и без того горячей трубе до 60 градусов. А свечи к температуре очень чувствительны! Слишком малые градусы им противопоказаны: начинают зарастать отложениями – продуктами неполного сгорания топлива и масла. Высокие температуры выжигают эти отложения, но способны привести к калильному воспламенению топлива. Напоминаем: это когда горение начинается не от искры, а от контакта с горячей деталью. А самая горячая деталь в цилиндре – изолятор свечи. 

Надо ли менять свечи при переходе на газ 

Вот здесь-то в очередной раз проявляются преимущества свечей с тонкими иридиевыми электродами. Измерить их температуры трудновато – на сей случай придуманы расчетные методы моделирования. Так вот, температура центрального электрода иридиевой свечи с тонким электродом на 60–80 градусов ниже, чем для обычной свечи. Почему? Площадь нагрева тонкого электрода намного меньше, а теплопроводность иридиевого сплава значительно выше, чем у стали обычного электрода. Добавим, что термостойкость металлов платиновой группы также выше. 

Внимательный читатель тут же скажет, что холодные свечи хуже очищаются. Это верно, но газ горит значительно «чище» бензина. К тому же холоднее становится только центральный электрод, а корпус и изолятор, то есть те места, где обычно нарастают отложения, своей температуры по сравнению с обычной свечой практически не снижают. 

Место Свечи Описание Плюсы-минусы
1 Denso IW20 Победитель по всем статьям, который заодно на корпус обошел серебряного приизера по привлекательности цены. Абсолютный рекордсмен в миниатюризации центрального электрода - всего 0,4 мм. Эффект сразу виден. Стабильный интенсивный разряд одинаково хорошо разгоняет и бензиновое и газовое пламя. А благодаря тугоплавкости электродов свечи и сам мотор переживут. + Лучшие по всем параметрам – Дороговато Цена комплекта: ~2700 руб
 
2 NGK LPG Laserline N2 Самые дорогие в нашей экспертизе. Иридий на центральном электроде, платиновая нашлепка на боковом - драгметаллы стоят денег. Проявляются преимущества новых технологий - свечи экономичны, экологичны, добавляют мощности, причем и на бензине и на газе. + Высокие технико-экономические и экологические показатели, оценочно - высокий ресурс. – Цена, однако... Цена комплекта: ~3300 руб
 
3 Bosch Platinum WR7DP Свечи самой оригинальной конструкции. Центральный электрод, тоненький-тоненький, полностью утоплен в изолятор. В остальном - классический Бош с его тремя полосками на керамике изолятора. Битопливно, солидно, надежно! Лидерам, правда уступают, но зато дешевле их. + Хорошие свечи за приемлемую цену. – Уступили лидерам в базовых моторных циклах. Цена комплекта: ~2400 руб
 
4 Brisk LPG LR15YS Silver Свечи с четкой ориентацией на газовые двигатели. Серебряный центральный электрод хотя и уменьшенной толщины, но все же существенно толще, чем у платиновых и иридиевых свечей. Отсюда и результат: лучше, чем у обычных свечей, но не дотягивает до показателей дорогущих лидеров экспертизы. + Самые дешевые из свечей с электродами из драгметаллов. Сбалансированное соотношение цена/качество. – Сравнительно невысокий экологический эффект. Цена комплекта: ~1200 руб
 
5 Plazmofor SuperGAZ Украинские свечи самые дешевые, но сделаны аккуратно. На тестах не блистали, однако показали себя не хуже великого BERU. А их газовую ориентацию должны подтвердить длительные ресурсные тесты. Впрочем, если ресурс окажется поменьше, чем у других, не страшно: за такие деньги и поменять не жалко. + Приличное качество при невысокой цене. – Заметно ухудшаются показатели при усложненных условиях эксплуатации. Цена комплекта: ~500 руб
 
BERU Ultra 14R-7DU Свечи выступали как нулевая отметка для сравнения. Прямых рекомендаций для использования на газовом топливе для них нет, но они честно отработали всю программу не хуже многих участников конкурса с четкой "газовой" ориентацией. Цена комплекта: ~1000 руб
 



А что все-таки будет, если при переводе на газ оставить обычные свечи? Да ничего страшного! Об этом говорит сопоставление обычных свечей BERU и специально «заточенных» под газовое топливо украинских Plazmofor. Но ресурс обычной свечи на «голубом» топливе будет, очевидно, ниже. Впрочем, простая свечка заведомо дешевле иридиево-платиновой экзотики… 

Резюме: Используя специальные свечи зажигания для газа (LPG — пропан/бутан и CNG — метан), вы получите:Прирост мощности – до 6%Экономию топлива – до 7.5%Существенное улучшение качества сгорания, дающее снижение СО и СН. 

Для работы на газовом топливе лучше выбирать тонко-электродные свечи, рекомендованные производителем.



При расходе газа 15 литров и стоимости 15 рублей литр за 40 тысяч км расходы на топливо составят 90000 рублей. Т.о. при 7% экономии на топливе согласно тестам мы получим 6300 рублей экономии

14.08.2015