Рессгаз - навіщо регулювати клапана і запалювання під газ

Газ як паливо для автомобільного двигуна його найбільш цікава особливість полягає в тому, що він має набагато вищу детонационную стійкість, ніж бензин - більше 100 одиниць. Це, природно, привертає до нього увагу автомобільних інженерів. А власників автомобілів цікавить, само собою, інший аспект - більш низька ціна цього палива в порівнянні з традиційними - бензином і «соляркою». Разом узяті два ці якості постійно знову і знову змушують звертатися до газу і намагатися його використати в якості альтернативного палива. Особливо активні ці спроби в періоди криз, коли ціни на паливо ростуть. Між іншим, через свою високу детонаційної стійкості газ прекрасно підходить для будь-якого сучасного двигуна з найвищим ступенем стиснення - не треба нічого придумувати, не треба здорожувати паливо всякого роду дорогущими присадками, що збільшують октанове число.

Здавалося б, маючи настільки цінною якістю, газ повинен був давним давно витіснити бензин і стати монополістом. Не тут то було. Виявляється, є у нього ще одна якість, про який або мало хто знає, або свідомо замовчують: він повільно горить. Ні, в побутовому сенсі він горить дуже навіть здорово - он як шумить в пальнику на кухні! Але в сучасних двигунах процеси так швидкоплинні, що швидкість поширення полум'я в 50-60 метрів в секунду - а саме така вона у газу - стає недостатньою. Час, відведений для згоряння паливної суміші, обчислюється мікросекундами. І якщо бензоповітряна суміш, у якій швидкість поширення фронту полум'я майже в два рази вище, за цей короткий мить згоріти встигає, то газо повітряна - ніяк. І тоді відбувається? Правильно: вона продовжує горіти після відкриття випускного клапана, вже у випускному тракті і глушнику. При цьому температура випускного клапана, і без того погано охолоджується, що працює у важких умовах, різко підвищується. І на критичних режимах він не витримує і просто сам починає горіти. Прогорають випускні клапани, їх сідла, випускні труби і глушники. На бензині теж горить ... але на газі небезпека прогара вище.

Після чого слід зовсім не простий і не дешевий ремонт. Нерідко - аж до заміни головки блоку циліндрів.

Чи можна цих неприємностей уникнути?

Відповімо - можна при деяких умовах ...

Лежить на поверхні: треба при переході на газ відразу ж збільшувати початковий кут випередження запалювання приблизно, як показує практика, на 5-7 градусів. Це дає газоповітряної суміші хоч якийсь шанс встигнути згоріти. Ну да, - скаже досвідчений механік, - це добре було років тридцять тому тим, хто мав справу з двигунами старих «волг» і «моквічей»: послабив один гвинт, посунув трамблер в потрібну сторону - і поїхав далі. (Тільки, скажемо по секрету, оскільки на всьому цьому їздили - ніхто і тоді цього не робив!). А адже на сучасному двигуні ні трамблера, ні міток на маховику немає - як немає і інших способів з гайковим ключем або викруткою втрутитися в роботу системи запалювання. Електроніка, блін! І цим все сказано!

Значить, залишається що? Залишається просити розумних конструкторів, що б вони придумали таке хитре, знову ж таки - електронне, звичайно, пристрій, - яке не залежно від нашої волі включалося б в роботу відразу при переході на газ і постійно відстежував і регулювала кут випередження запалювання залежно від частоти обертання колінчастого вала, навантаження, температури відпрацьованих газів і т. д. і т. п. і, уявіть собі - до них зверталися. І вони придумали такі пристрої. Сучасні мікропроцесорні системи управління двигунами можуть самостійно і в реальному часі коректувати кут випередження запалювання грунтуючись на показаннях датчика детонації. Є на бензині детонація - кут «підріжуть», немає детонації - піднімуть. АЛЕ це відбувається в певних рамках (діапазонах) розрахованих на бензин, тому при переході на газове паливо необхідно звернутися на СТО для перепрограмування бензинового контролера під «газові» кути запалювання. Вони відрізняються на 5-7 градусів.

Друге рішення теж просте.

Треба збільшити тепловий зазор в клапанному механізмі. Для чого?

Почнемо з клапанів. Клапана в двигуні бувають впускні і випускні. Завдання впускних клапанів наповнити в потрібний момент паливо-повітряної сумішшю циліндри двигуна, завдання випускних - звільнити в потрібний момент камеру згоряння від відпрацьованих газів після згоряння палива.
В ідеалі, клапан в закритому положенні повинен дуже щільно сидіти в "сідлі клапана".

Для цього необхідно, щоб на шток клапана не було взагалі ніякого тиску. Штовхач повинен лише стосуватися кінчика штока. Але в реальності реалізувати це неможливо, і тому між штоком клапана і клапанним важелем (штовхачем) залишається невеликий простір, яке називається тепловим клапанним зазором. На деяких двигунах клапанний зазор регулюється вручну, механічно,

але більшість сучасних двигунів оснащені гідрокомпенсаторами або гідроштовхачами.

Чим менше клапанний зазор, тим краще. Великий клапанний зазор небезпечний нестійкою, гучної роботою двигуна (особливо при великих навантаженнях), вібрацією. При цьому можна почути звуки, схожі на скрекіт під капотом. Якщо зазор клапана малий, то клапан не може повністю закритися і відпрацьовані гази проходять через щілину між тарілкою клапана і сідлом клапана і в кінцевому підсумку «пропалюють» і сідло і клапан. Після цього власник автомобіля "попадає" на ремонт головки блоку циліндрів. який коштує від 10 до 30 неоподатковуваних мінімумів доходів громадян в залежності від марки автомобіля.

Особливо схильні до ризику прогорання випускні клапани, так як саме вони відчувають найбільш високі температурні навантаження.
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 має незначний вплив на подовження стрижня клапана і температуру тарілки. Однак, якщо при роботі на газі суміш буде бідною або обороти високими (більше 4000). то температура тарілки клапана підвищується відразу на 200-250 ° С, що вже значно і призведе до прогорання клапанів. До того ж при згорянні газу не утворюються вуглецеві і свинцеві залишки як на бензині, що захищають тонкою плівкою клапан і сідло. Металеві поверхні працюють в прямому контакті при підвищеній температурі і при надлишку кисню. У точках мікроконтакта відбувається плавлення металу з подальшим видаленням 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.

Коли власнику СУБАРУ починаєш пояснювати що не варто йому ставити газ він не розуміє ... .Спочатку ... а потім десь через 70-80 тис пробігу приїхавши з прогоріла головкою блоку розводить руками мовляв регулювати клапана на оппозитном моторі дуже дорого ... а мотор ремонтувати. Ще дорожче! Від обов'язку регулювати клапана «під газ» не звільняються навіть власники
«100 крузака».

Третє рішення - найпростіше.