Автор: Игорь67 (---.dsl-home.vsi.ru)
Дата: давно
От сомнений — к мнению
Постоянные читатели знают, что на страницах журнала периодически публикуются материалы, посвященные разным аспектам использования весьма перспективного газового топлива. В одном из них, статье «Если ездит ГАЗ на газе…» (апрель 2000), рассматриваются трудности перевода на газ автомобилей с двигателями, имеющими электронную систему управления зажиганием и топливоподачей.
Ведущие специалисты ООО «НПП ЭЛКАР» и журнала «Автомобиль и Сервис» отмечают, что в этом случае возникают две основные проблемы. Первая обусловлена тем, что при прочих равных условиях газовоздушная смесь горит медленнее смеси воздуха с бензином. Это означает, что при работе на газе требуется устанавливать большие углы опережения зажигания, чем при использовании бензина. Вторая заключается в том, что при определенной конструкции системы управления двигателем возможности применяемой в настоящее время газобаллонной аппаратуры не достаточны для обеспечения точного дозирования газа. Это неполный перечень вопросов, которые нужно учесть при переходе на комбинированное питание, номы ими ограничимся.
Припомним, что представляет собой система управления PGM-Fi, применяющаяся на двигателях Honda. Она управляет зажиганием, топливоподачей и работой двигателя в режиме холостого хода. Значения угла опережения зажигания хранятся в ПЗУ блока в виде трехмерной «карты», представляющей зависимость УОЗ от нагрузки и частоты вращения двигателя. Естественно, параметры зажигания оптимизированы для работы на штатном топливе, бензине. В этом случае корректный переход на топливо с другими свойствами (скоростью горения, октановым числом, теплотворной способностью и т. д.) требует использования иной «карты» зажигания. Это невозможно без серьезного вмешательства в штатную систему управления, которая к тому же такую возможность и не предусматривает.
Система управления PGM-Fi дозирует топливо, определяя цикловое наполнение цилиндра воздухом. Оно рассчитывается по двум параметрам, измеряемым с помощью датчиков системы: абсолютному давлению во впускном коллекторе и частоте вращения коленчатого вала. Посколькугаз, подаваемый во впускной коллектор, замещает часть поступающего в двигатель воздуха, датчик абсолютного давления (МАР-сенсор) при работе на газе будет давать ошибочную исходную информацию для расчета циклового наполнения с вытекающими отсюда последствиями. Будь метод определения циклового наполнения иным [например, по массовому расходу воздуха, измеряемому тонкопленочным расходомером), этой ошибки можно было бы избежать.
Обвинять производителя в том, что конструкция используемой им системы управления не вполне подходит для перевода автомобиля на газовое топливо, все равно, что предъявлять претензии к автомобилю, что он не летает. Двигатели, о которых идет речь, проектировались с учетом того, что в качестве топлива используется именно бензин. К слову сказать, Honda производит и двухтопливные моторы, которые, помимо бензина, могут работать на сжатом природном газе. Они, например, устанавливаются на автомобили Honda Civic, поставляемые в Америку. В них учтены все особенности, сопровождающие переход с одного вида топлива на другой. В частности, кардинальное изменение законов управления двигателем.
Как обычно решаются упомянутые проблемы? На низкофорсированных карбюраторных двигателях чаще всего — никак. Зажигание устанавливают «под бензин», как наиболее склонный к детонации, вручную регулируют дозатор и мирятся с тем, что режим работы на газе отличается от оптимального — все равно дешевле,
В последнее время появляются устройства, позволяющие автоматически изменять установку угла зажигания при переключении вида топлива. Для ряда впрысковых двигателей отечественной разработки по заказу выпускаются специальные блоки управления. В них заносятся две программы управления зажиганием и предусматривается возможность перехода с одной «карты» на другую. Ведутся работы по совершенствованию дозаторов газа. Здесь основное направление — применение электронного управления подачей газа с использованием обратной связи по датчику кислорода. Реализация такого комплекса мер способствует оптимальной и, главное, безопасной для двигателя работе на «втором топливе»,
И все же остается открытым вопрос: почему, несмотря на наличие проблем с установкой зажигания и дозированием топлива, «ГАЗ на газе ездит», a Honda — нет? Если выразиться точнее, почему идентичные проблемы приводят к различным последствиям? Причина, на наш взгляд, в различном типе и степени совершенства двигателей.
Двигатели Honda — принципиально высокооборотные. Это свойство отличает их не только от моторов, которые применяет ГАЗ, но и от продукции прочих мировых производителей. При высокой частоте вращения коленчатого вала оптимальный УОЗ для медленно горящей газовоздушной смеси становится недопустимо большим, так что система управления не в состоянии его отработать, даже если в ней предусмотрена возможность коррекции. Результат — повышение температуры отработавших газов и соответствующее увеличение тепловых нагрузок на элементы камеры сгорания и клапанный механизм. Свой вклад в ухудшение теплового режима двигателя также могут вносить ошибки в дозировании газа, приводящие к обеднению смеси.
Последствия усугубляются тем, что «хондовские» двигатели — высокофорсированные и имеют один из самых высоких показателей удельной мощности. С одной стороны, это свидетельствует об их отменной эффективности как преобразователей тепловой энергии в механическую. Но другой конец этой «палки» — высокая нагруженность всех элементов двигателя, работающих в условиях, близких к предельным. Запасы прочности (во всех смыслах — и механическом, и тепловом) в таких двигателях минимальны. Рабочий процесс в них оптимизирован настолько, что так же малы допустимые отклонения по основным параметрам {зажиганию, дозированию топлива), влияющим на работоспособность и эффективность двигателя.
Низкофорсированные, массивные «тихоходы», напротив, обладают более высоким запасом прочности. Они же более «толстокожи» в смысле допустимого разброса параметров зажигания и топливоподачи, а потому легко «прощают» даже не совсем корректный перевод на комбинированное питание.
О лозунгах
В теоретических отступлениях едва не осталась забытой судьба «Аккорда», «героя» повествования. Она складывалась следующим образом. Увидев метаморфозу, происшедшую с головкой его автомобиля, владелец распорядился газобаллонную установку упразднить. Кстати, при ее демонтаже выяснилось, что она не из самых простых. В аппаратуре было предусмотрено отключение штатных форсунок, а система подачи газа имела электронное управление с коррекцией по датчику кислорода. И тем не менее…
Головка в принципе вполне подлежала восстановлению. Для этого нужно было поменять все седла и на всякий случай — клапаны. Их фаски были изрядно изношены, и после восстановления геометрии кромки тарелок оказались бы слишком тонкими. Это грозило возможностью прогорания при работе на бензине. С учетом того, что и тех и других в многоклапанной ГБЦ числом — аж шестнадцать, вместе с работой выходила далеко «не квадратная» сумма. В целях экономии была приобретена «бэушная», вполне приемлемого качества головка. После небольшого «косметического» ремонта (правка седел, шлифовка фасок, фрезеровка плоскости) она была установлена вместо прежней, оставленной хозяину «на память». Вот и все. Или почти все.
Рассказ о злоключениях «Аккорда» не самоцель, но повод. Повод высказать ряд мыслей, касающихся проблемы «газификации» автотранспорта. Главная беда России — не дураки, не дороги и отнюдь не Чубайс, а всего лишь отсутствие чувства меры. Именно оно (то есть его отсутствие) способно любую, самую здравую идею при ее реализации превратить в полный абсурд. Поэтому, пропагандируя здравую мысль о применении газа в качестве топлива для автотранспорта, хочется предостеречь от возможных призывов к «тотальной газификации всех и вся». Предлагается не забывать об изначальных, основных целях этой акции, а именно — уменьшении количества вредных выбросов в атмосферу и снижении эксплуатационных расходов со стороны владельцев автотранспорта вследствие разницы стоимости двух видов топлива.
Помня об этих «посылах», скажем «ДАЕШЬ ГАЗ!» безусловно:
«прожорливому» пассажирскому и грузовому автотранспорту;
отечественным легковым автомобилям, оборудованным неэкономичными двигателями архаичной конструкции, которые, похоже, никогда не узнают о существовании экологических «евронорм».
В остальных случаях стоит действовать осмотрительно и с разбором, без оглядки на Европу и стремления улучшить и без того хорошее. Судите сами: подавляющее большинство импортных двигателей последнего поколения уже соответствуют требованиям экологического стандарта EURO IV, которые будут приняты к исполнению лишь в 2005 году.
Что касается экономии, то, например, двигатель Honda, о котором шла речь, при мощности в 150 «лошадей» в смешанном ездовом цикле на 100 км пробега потребляет 8,5 л бензина АИ-95. Прикиньте «экономию» и просчитайте ее возможные последствия. Пожалуй, это тот самый случай, когда, на самом деле, «лучшее — враг хорошего».
Глядя на название статьи, чувствуется некая незавершенность и эдакая недосказанность. Попробуем их устранить. Итак… «Коль на газе ездит „Хонда“, … мотористу быть при деньгах!». Ну вот, немного не в рифму, зато по сути верно
Honda Prelude BA8
| |