Міфи: прогари клапанів і шкоду газу для двигуна

Напевно кожна людина, що розглядає так чи інакше питання про переведення свого автомобіля на газове паливо, чув від друзів, знайомих чи просто читав в інтернеті безліч міфів про шкоду блакитного палива для двигуна, клапанів, лямбда-зонда, каталізатора і т. д. Дійсно, серед людей ходять чутки про те, що газ "сушить" двигун, клапана на газу "прогарают", датчики кисню і каталізатор швидко виходять з ладу, в машині постійно пахне газом і т. п. Звідки пішли ці чутки? По-перше, через неграмотність людей говорять про це, за незнання ними принципів роботи двигуна внутрішнього згорання, процесу згоряння паливно-повітряної суміші. Погоджуся, звичайній людині, ніяк не пов'язаного з автомобілями це знати не належить і такі питання можна йому пробачити. Але стає дійсно смішно і водночас сумно, коли про "сушці" двигуна каже майстер по ремонту автомобілів в дилерському авто-центрі. По-друге, звичайно, в цьому винні неграмотні установники газобалонного обладнання, які ставлять на автомобілі неякісне або не підходящий для конкретного автомобіля газобалонне обладнання. Або просто не доводять до пуття і не налаштовують належним чином. Чи доводилося вам зустрічатися з тим, що установники роблять автокалибровку і відпускають клієнта зі словами: "Ми ж встановили вам Італійську газову систему, автокалібрування для неї досить, всі і так буде відмінно працювати". Класичний приклад такого випадку. Ось за таких установників люди надалі стикаються з проблемами. Але винна в цих проблемах не газове обладнання, а всього лише його неправильна установка. У цій статті я спробую розглянути основні міфи про шкоду газу для двигуна, розповісти про те, звідки пішов той чи інший міф і про те, як уникнути проблем при використанні газового палива. Почнемо з клапанів. Клапана в двигуні бувають впускні і випускні. Завдання впускних клапанів наповнити в потрібний момент паливоповітряної суміші циліндри двигуна, завдання випускних – звільнити в потрібний момент камеру згоряння від відпрацьованих газів після згоряння палива. В ідеалі, клапан у закритому положенні має дуже щільно сидіти в "сідлі клапана". Для цього необхідно, щоб на шток клапана не було взагалі ніякого тиску. Штовхач має лише торкатися кінчика штока. Але в реальності реалізувати це неможливо, і тому між штоком клапана і клапанним важелем (штовхачем) залишається невеликий простір, що називається клапанним зазором. На деяких двигунах клапанний зазор регулюється вручну, механічно, але більшість сучасних двигунів оснащені гидрокомпенсаторами або гидротолкателями. Чим менше клапанний зазор, тим краще. Великий клапанний зазор небезпечний нестійкою, гучною роботою двигуна (особливо при великих навантаженнях), вібрацією. При цьому можна почути звуки, схожі на скрекіт під капотом. Крім того, якщо зазор клапана настільки великий, що клапан не може повністю закритися, то відпрацьовані гази проходять через подпускающий клапан і в кінцевому підсумку«пропалюють» сідло або клапан. Після цього власник автомобіля "потрапляє" наремонт головки блоку циліндрів, який коштує від 2,5 до 8 тисяч грн в залежності від марки автомобіля. Особливо схильні до ризику прогоряння випускні клапани, так як саме вони мають найбільш високі температурні навантаження. Відвернемося ненадовго від клапанів і поговоримо про склад паливної суміші. Без розуміння цієї теорії подальша розмова про прогарах клапанів буде безглуздим. Паливна суміш, якою наповнюється камера згорання складається з повітря і палива. Ідеальним вважається суміш, в якій на 1 кг палива припадає 14,7 кг повітря (λ=1). Це означає, що для повного згоряння 1 кг палива потрібно 14,7 кг повітря. Суміш може бути "багатим". Це означає, що палива надходить більше ніж потрібно (λ1). При роботі двигуна на збіднених сумішах досягається найбільший ККД і найменший витрата палива, проте норми контролю складу вихлопних газів ЄВРО-4, ЄВРО-5 вимагають від автомобіля, обладнаного каталітичним нейтралізатором роботи двигуна саме на гомогенної (λ=1) суміші. Справа в тому, що робота на бідній суміші призводить до підвищеного утворення оксидів азоту, вміст яких в ОГ строго регламентується. Повернемося до клапанів. Саме робота на бідній суміші небезпечна для випускних клапанів. При багатій суміші частина термічного навантаження "знімає" незгоріле паливо, завдяки чому температура ОГ залишається відносно низькою і нешкідливою для клапанів. При бідній же суміші існує досить великий ризик просідання сідел клапанів. Це пов'язано з дуже високою температурою згоряння. Зауважте, мова поки йде тільки про використання в якості палива бензину. Як бачите, ризик прогару клапанів є і на бензині при несправності паливної системи. Тепер подивимося, що відбувається при використанні газового палива. При роботі на бензині сідла клапанів працюють при температурі 300-350 °С, "тарілки" клапанів – при 800-900 °С. При використанні газу температура згоряння підвищується на 50-70 °С, що незначно, і не впливає на термін служби клапанів. Однак, якщо при роботі на газі суміш буде бідною, то температура згоряння підвищується відразу на 200-250 °С, що значно і призведе до прогорання клапанів. До того ж при згорянні газу не утворюються вуглецеві залишки, що захищають тонкою плівкою клапан і сідло. Металеві поверхні працюють у прямому контакті при підвищеній температурі. В точках микроконтакта відбувається плавлення металу з подальшим вириваючи мікрочастинок поверхні. Відбувається поступова зміна геометрії, змінюється теплообмін, клапан прилягає все гірше і гірше. Особливо це небезпечно, якщо двигун довгий час працює при підвищеному навантаженні. Як бачите, саме по собі газове паливо не несе ніякої небезпеки для двигуна. Небезпечна лише робота двигуна на бідних сумішах (як на бензині, так і на газі). Просто якщо на бензині в більшості випадків склад суміші може вирівняти датчик кисню (лямбда-зонд), то на газі не все залежить від нього. Розберемося в причинах такого збіднення газової суміші. 1. Неточна налаштування обладнання або взагалі відсутність налаштування. Міф про те, що для налаштування досить провести автокалибровку – нахабна брехня ледачих установників. Автокалібровка дозволяє лише привести в порядок суміш на холостому ходу. А хто перевірить її складу на навантаженні??? Щоб уникнути проблем, завжди вимагайте від устанощика налаштування авто в русі. 2. Використання неточних газових форсунок. Як правило, пропонуючи установку ГБО за 3,5 тисяч грн, установники використовують форсунки з низькою точністю дозування газу. До того ж у цих форсунках присутній розкид в дозуванні газу між циліндрами. Із за цього двигун працює нерівно, а системи контролю не можуть зрозуміти, що відбувається, так як контролюють тільки загальний склад вихлопу. Адже в бензиновий "мозок" закладено, що інжектора мають дуже високу точність та швидкість роботи. Використання таких дешевих газових інжекторів можливо на двигунах ЄВРО-3, ЄВРО-4 або ЄВРО-5 вони вже не "витягують". Через деякий час починаються проблеми: періодично починає спалахувати лампочка «check engine», підвищений перевитрата газу, провали на малих обертах, нестабільний холостий хід. Для сучасних двигунів існує ряд більш точних і якісних газових інжекторів , які забезпечують стабільну подачу газу у всьому діапазоні своєї роботи і у всі циліндри, тим самим забезпечуючи довговічну, стабільну, надійну роботу двигуна з хорошими показниками економічності. Природно, ціна цих інжекторів в 1,5-3 рази вище, але воно того варто. Найбільшою точністю можуть похвалитися інжектора в 5 поколінні. Працюючи з рідкою фазою газу, вони мають показники бензинових інжекторів. Системи "low cost (низька вартість)" досить дешеві і тим самим привабливі, а фраза установника про те , що це система четвертого покоління вже достатня для того, щоб непідготовлений замовник прийняв позитивне рішення у бік монтажу. Адже він не розуміє, що ця "додаткова економія" не коштує тих проблем, яких він може уникнути встановивши комплект подорожче. 3. Використання неякісних редукторів в системах 4 покоління. Ця проблема знову ж таки йде від використання дешевих комплектів, які комплектуються дешевими редукторами. Як же на суміш може вплинути редуктор, запитаєте ви. А ось як. При навантаженнях, неякісний редуктор не може видавати стабільного тиску, необхідного для того, щоб потрібну кількість газу пройшло через форсунку в певний час. 4. Несправності у бензиновій системі. Наприклад, якщо в автомобілі не працює датчик кисню, точна настройка ГБО стає неможливою. Як наслідок – бідна суміш. А до чого призводить бідна суміш, ви вже знаєте. Тому перед установкою ГБО я б рекомендував робити комплексну діагностику двигуна з перевіркою показань всіх датчиків. Крім проблем з клапанами, бідна суміш несе за собою такі проблеми, як пропуски займання, спалахи у впускний і випускний системі. Як бачите, сам по собі газ для двигуна не представляє ніякої небезпеки. Небезпека представляє неякісна установка, настройка, неправильний підбір комплектуючих, несправність паливної системи. По всій видимості, слух про прогарах клапанів йде ще з часів масового поширення газових систем 1, 2 поколінь, де точно відрегулювати подачу газу було неможливо. Зараз же поширені газові системи 4 і 5 поколінь, де при використанні якісних комплектуючих можна домогтися точності дозування газу подібної бензиновим показниками. Для предотвращения проблем с клапанами (как при использовании газа так и при использовании бензина в качестве топлива) мы бы рекомендовали: • Своевременно (как это предписывает производитель автомобиля) проверять зазоры клапанов и при необходимости регулировать. • Не злоупотреблять долгой ездой на повышенных скоростях на трассе(обгоны и динамичные разгоны не в счет. Речь идет о часах езды на скоростях 150 и выше). Дотримуйтесь ці прості рекомендації, і ваш автомобіль прослужить вам довго без зайвих ремонтів. А перевівши автомобіль на газ ви зможете витрачати в 2 рази менше коштів на утримання свого залізного коня.