Automobilio dujų įrangos slėgio reguliavimas ir eksploatacija

Automobilių dujų įranga Lietuvoje išlieka populiarus sprendimas ieškantiems ekonomiškesnės alternatyvos benzinui. Nors elektromobiliai vis garsiau skelbia savo atėjimą, dujų įranga tebėra itin patraukli tiems, kurie nori sumažinti kuro sąnaudas nekeičiant automobilio. Dujų įranga automobiliuose yra populiari ir didėjant benzino kuro kainoms ji tik populiarės. Dujų įrangos privalumai šiais laikais yra gana aiškūs - tai kuras, kuris kainuoja beveik du kartus pigiau nei benzinas.

Dujos turi daug potencialo būti naudojamos kaip automobilių variklių kuras. Suskystintos automobilinės dujos, palyginus su benzinu, yra perpus pigesnės. Dauguma vairuotojų, turinčių dujomis varomus automobilius, jau įvertino šio kuro pranašumus, palyginti su benziną naudojančiais automobiliais. Šiuo metu tarp automobilių vairuotojų vis daugiau dėmesio sulaukia suskystintos naftos dujos (SND) ir šių dujų įrangos montavimas.

Dujų slėgis ir purkštukų veikimas

Dujų įrangos reguliavimas yra kritiškai svarbus dėl kelių priežasčių. Dujų slėgio nustatymas yra esminis faktorius užtikrinant tinkamą dujų įrangos veikimą. Paprastai dujų slėgis po reduktoriaus varikliui dirbant tuščioje eigoje dujomis yra apibrėžiamas. Dauguma reduktorių suprojektuoti maždaug 1.2 bar slėgiui. Esant apkrovai, slėgis krenta. Jei reduktorius per silpnas, slėgis krenta drastiškai ir sistema persijungia į benziną.

Didesnis slėgis, pavyzdžiui 1.5 bar, yra blogai purkštukams, nes jie labiau dėvisi. Daugelio purkštukų maksimalus slėgis yra apie 4 bar. Esmė yra gauti kuo tikslesnį dujų kiekį su kuo mažesne įpurškimo ciklo korekcija. Purkštuko kalibras ir dujų slėgis yra atvirkščiai proporcingi: padidinus kalibrus, norint turėti tą patį dujų kiekį, teks mažinti slėgį.

Niekur nėra tikslesnio slėgio nustatymo turbo varikliams. Vis dėlto, peržiūrėjus galingesnių automobilių aprašymus, galima suprasti, kad niekas slėgio nekelia be proto. Iš patirties žinoma, kad esant 1.4-1.5 bar slėgiui, užboostinus gali prasidėti baisūs traukuliai. Sumažinus slėgį iki 1.28 bar (arba 1.15 bar, priklausomai nuo automobilio), traukuliai gali išnykti arba žymiai sumažėti.

Trūkčiojimas priklauso ne nuo turbinos, o nuo mišinio. Tam reikia stebėti fuel trim'us (įpurškimo laiko korekcijas). Tam tikrais atvejais trūkčiojimai būna ir dėl neteisingos štucerių įgręžimo vietos. Jeigu automobilis netrūkčioja benzinu - neturi trūkčioti ir dujomis.

Dujų purkštukai, tokie kaip Hana, yra geresni nei Valtek, ypač turbo varikliams. Valtek purkštukai nepakelia aukštesnio slėgio ir dažnai turi problemų su platesniu įpurškimo laiko diapazonu. Kai kurių gamintojų reduktorių bazinis slėgis būna 2 bar (+-10%). Trumpi overboostai gali siekti 1.5 bar. Nors ne visiems purkštukams 4 bar yra riba, teisingai sureguliuotas kompiuteris sugeba nuleidinėti slėgį, neleisdamas jam užkilti.

Dujų slėgio reikšmės turbo varikliams

Norint, kad purkštukai purkštų vienodai, slėgių skirtumas visais režimais turi būti vienodas. Tuščioje eigoje slėgis kolektoriuje yra apie -0.5 bar lyginant su atmosfera, o boostinant - apie +1.5 bar. Slėgių skirtumas yra apie 2 bar. Dujų slėgis reduktoriaus išėjime turi būti arba kintamas, arba pastovus, o dujų kompiuteris turi reguliuoti dujų įpurškimą priklausomai nuo slėgio. Tačiau pastovus slėgis negali būti mažesnis už slėgį kolektoriuje.

Jei reduktoriaus slėgis kintamas ir tuščioje eigoje (-0.5 bar) jo slėgis nustatytas 1.3 bar, užpūtus iki 1.5 bar, slėgių skirtumas bus 2 bar. Vadinasi, reduktoriaus išėjime turi būti 1.3 + 2 = 3.3 bar. Dujų kompiuteris turėtų reguliuoti dujų įpurškimą priklausomai nuo slėgio. Mūsų nuomone, turbo varikliams niekada nestatome mažiau nei 1.6 bar slėgio.

Degimas ir žvakės

Aukšta įtampa dujomis yra 15-20% didesnė nei benzinu. Esant šiltam varikliui ir nedidelėms apkrovoms su dujomis, ji siekia 10-15 kV. DI ričių izoliacija atlaiko 40 kV. Rekomenduojama sumažinti žvakių tarpelius, pavyzdžiui, iki 1 mm, kad būtų užtikrintas geresnis degimas ir sumažėtų įtampos poreikis.

Trūkčiojimai gali atsirasti ir dėl neteisingų korekcijų. Jei variklis netrūkčioja benzinu, jis neturėtų trūkčioti ir dujomis. Svarbiausia - gauti gerą kuro/oro santykį. Stebėtina, kad dirbant benzinu ir dujomis prie tų pačių apkrovų benzino įpurškimo ciklas nesikeistų. Tam naudojami dujiniai ir benzininiai taškai, ir tos kreivės turi sutapti. Didinant slėgį, pagrindinę kreivę teks nuleidinėti, mažinant - atvirkščiai.

Dujų įrangos tipai ir reguliavimas

Yra keletas pagrindinių auto dujų įrangos tipų, kurių kiekvienas turi savų reguliavimo ypatumų:

• Pirmos kartos dujų įranga (vakuuminė)

  Tai seniausia ir paprasčiausia ADI sistema. Ji naudoja vakuumą, kad reguliuotų dujų tiekimą į variklį. Šios sistemos reguliavimas yra gana paprastas, tačiau reikalauja patirties ir atidumo. Reguliavimas paprastai atliekamas rankiniu būdu, reguliuojant reduktoriaus ir dozatoriaus sraigtus. Šio tipo įrangą rekomenduojama reguliuoti dažnai, ypač keičiantis sezonams ir temperatūroms, taip pat po oro filtro keitimo. Jos praktiškai neįmanoma sureguliuoti „universaliai“, kad ji gerai dirbtų įvairiomis sąlygomis.

  Ši įranga labai priklausoma nuo automobilio elektrinės dalies (laidų, žvakių). Jei elektros sistema netvarkinga, dujų įranga pradeda „šaudyti“ (įvyksta atbulinis smūgis). Įvykus šūviui, gali trūkti guminės žarnelės, lūžti oro filtro dėžė, sulinkti oro srauto matuoklė. Dažnu atveju, po šūvio automobilis negali važiuoti nei benzinu, nei dujomis. Todėl ši įranga rekomenduojama tik seniems automobiliams (be tiesioginio įpurškimo sistemos). Montuojant dujų įrangą būtina pakeisti automobilio žvakes bei žvakių laidus.

• Antros kartos dujų įranga (elektroninė)

  Ši sistema naudoja elektroninį valdiklį, kad reguliuotų dujų tiekimą. Ji yra tikslesnė nei pirma karta, tačiau vis dar reikalauja reguliavimo. Reguliavimas atliekamas naudojant specialią programinę įrangą ir diagnostikos įrangą. Ši įranga dujas reguliuoja lambda zondu, tad ją montuoti galima tik į tuos automobilius, kurie turi lambda zondus. Vietoje varžto, naudojamo pirmosios kartos sistemoje, čia dujų padavimą reguliuoja mažas variklis, esantis dujų padavimo žarnoje. Jis užtikrina optimalų dujų padavimą (nepriklausomai nuo automobilio greičio). Šio varikliuko pagalba mišinys riebinamas arba „liesinamas“, kol pasiekiamas optimalus variantas.

  Tokia dujų įranga, naudojanti optimalų mišinį, mažiau kenkia varikliui ir labiau tausoja aplinką (degimo kamera neišsausėja, ilgėja katalizatoriaus bei išmetimo sistemos tarnavimo laikas). Šios dujų įrangos nereikia taip dažnai reguliuoti, kaip pirmosios kartos. Tačiau esminis trūkumas išlieka - tai atbulinių šūvių (sprogimų) grėsmė.

• Trečiosios kartos dujų sistema

  Siekdami apsaugoti automobilius nuo žalos, patiriamos dėl atbulinių smūgių, automobilių dujų sistemų kūrėjai įrangą tobulino. Taigi, trečiosios kartos dujų sistema nuo pirmos ir antros skiriasi tuo, kad dujos yra paduodamos tiesiai į kolektorių prieš įsiurbimo vožtuvus. Toks dujų padavimas leidžia praleisti tą etapą, kai dujos iš maišytuvo maišosi kartu su oru ir oro paėmimo žarna bei kolektoriumi keliauja į variklį. Todėl dujų šūvių tikimybė išnyksta. Toks dujų padavimas yra saugesnis, o dėl įmontuoto dujų maišytuvo sumažėja ir paimamo oro kiekis.

  Trečia dujų sistemos karta neprigijo tik todėl, kad atsirado naujesnė - ketvirtosios kartos dujų įranga. Be to, trečiosios kartos sistemų minusas buvo tas, kad jos netiko „Euro4“ varikliams.

• Ketvirtos kartos dujų įranga (sekvencinis įpurškimas)

  Tai moderniausia ir tiksliausia ADI sistema. Ji įpurškia dujas atskirai į kiekvieną cilindrą, sinchronizuojant su benzino purkštukų veikimu. Tai užtikrina optimalų kuro mišinio paruošimą ir didžiausią variklio efektyvumą. Ketvirtos kartos dujų įranga yra galingai kompiuterizuota ir pati gali reguliuoti kuro mišinį iki 20-25%. Po sumontavimo į automobilį būtinas kalibravimas ir derinimas.

  Populiariausia ir dažniausiai montuojama į automobilius. Ji tinka daugeliui automobilių su skirtingais varikliais, galingumu ir komplektacija. Šiai įrangai naudojamas kompiuteris, kuris pajungiamas prie konkretaus variklio ir nuskaito reikšmes bei prie jų adaptuoja dujų purkštukus (taip, kaip kompiuteris valdo benzino purkštukus). Pašilus varikliui, dujų įranga pati automatiškai persijungia iš benzino režimo į dujų. Persijungimas yra nejuntamas, nesukelia jokių trūkčiojimų. Dujoms pasibaigus, kompiuteris automatiškai apie tai įspėja vairuotoją ir perjungia sistemą į benzino režimą.

• Penktos kartos dujų įranga (skysto įpurškimo)

  Ši sistema įpurškia suskystintas dujas tiesiai į cilindrus. Tai užtikrina dar geresnį kuro mišinio paruošimą ir didesnį variklio efektyvumą, tačiau yra sudėtingesnė ir brangesnė nei kitos sistemos.

Dujų įrangos reguliavimo procesas ir parametrai

Dujų įrangos reguliavimo procesas priklauso nuo ADI tipo, tačiau paprastai apima šiuos žingsnius: diagnostika, duomenų surinkimas, programavimas (jei taikoma), reguliavimas ir testavimas. Reguliuojant dujų įrangą, svarbu atkreipti dėmesį į šiuos pagrindinius parametrus:

• Dujų slėgis: turi būti tinkamas, kad užtikrintų pakankamą dujų tiekimą į variklį.
• Kuro mišinys: turi būti optimalus, kad užtikrintų efektyvų degimą ir sumažintų išmetamųjų dujų kiekį.
• Įpurškimo laikas (jei taikoma): turi būti sinchronizuotas su benzino purkštukų veikimu, kad užtikrintų sklandų perėjimą tarp kuro tipų.
• Tuščios eigos apsisukimai: turi būti stabilūs ir atitikti gamintojo rekomendacijas.

Pirmos kartos dujų įranga reguliuojama gan dažnai, keičiantis temperatūroms ir sezonams, keičiant oro filtrą. Antra ir ketvirta dujų kartos reguliuojamos jau sudėtingiau, reikalingas tiek kompiuteris, tiek perėjimas, kurio dėka būtų galima sujungti įrangą bei programos, kurių dėka galima reguliuoti dujų įrangą.

Dažniausios problemos ir jų šalinimas

Reguliuojant dujų įrangą, gali iškilti įvairių problemų. Štai keletas dažniausių ir jų šalinimo būdai:

• Variklis netolygiai dirba: gali būti dėl netinkamo kuro mišinio, užsikimšusių purkštukų arba kitų problemų. Reikia patikrinti kuro mišinį, išvalyti purkštukus ir patikrinti kitus komponentus.
• Padidėjusios degalų sąnaudos: gali būti dėl netinkamo kuro mišinio, netinkamo slėgio arba kitų problemų. Reikia patikrinti kuro mišinį, slėgį ir kitus parametrus.
• Sunkus variklio užvedimas: gali būti dėl netinkamo kuro mišinio, užsikimšusių purkštukų arba kitų problemų. Reikia patikrinti kuro mišinį, išvalyti purkštukus ir patikrinti kitus komponentus.
• Variklio perkaitimas: gali būti dėl netinkamo kuro mišinio, užsikimšusio reduktoriaus arba kitų problemų. Reikia patikrinti kuro mišinį, reduktorių ir patikrinti kitus komponentus.

Dviguba degalų sistema „DEGAmix“

Pristatyta naujiena „DEGAmix“ - tai dviguba degalų sistema, kuri leidžia automobiliui vienu metu naudoti ir dyzeliną, ir LPG dujas. Jos veikimo principas yra toks: į variklio degimo kamerą vienu metu su dyzelinu įpurškiamos ir LPG dujos, kurios pakeisdamos dalį dyzelino (apie 20-30 proc.) apie trečdaliu sumažina degalų sąnaudas. „DEGAmix“ galima panaudoti dyzeliniuose lengvuosiuose bei komerciniuose automobiliuose, sunkvežimiuose, autobusuose, statyboms ar žemės ūkiui naudojamoms transporto priemonėms, jų pagaminimo metai neturi reikšmės.

Šios sistemos įrengimas greičiausiai atsiperka naudojantis sunkiuoju transportu. Lengvuosiuose automobiliuose įmontuoti „DEGAmix“ kainuoja apie 3 500 Lt. Įrangos montuotojai tvirtina, kad komerciniuose automobiliuose sistema atsiperka nuvažiavus apie 50 000 km, o lengvuosiuose automobiliuose - nuvažiavus apie 50-100 000 km. Esą viskas priklauso nuo esamų degalų sąnaudų: kuo variklis senesnis ir kuo daugiau jis „ryja“ dyzelino, tuo greičiau atsipirks.

„DEGAmix“ pranašumas yra tas, kad papildomai tiekiamos LPG dujos padidina variklio sukimo momentą ir todėl variklis reikiamą greitį pasiekia greičiau negu būtų varomas tik dyzelinu. Todėl greičio pedalą galima spausti švelniau ir taip taupyti degalus. Sistema netiekia dujų varikliui veikiant tuščią eiga, stabdymo metu arba esant aukštiems sūkiams. O pasibaigus dujoms, automobilis be problemų važiuoja naudojant tik dyzeliną.

Įrangos aptarnavimas esą yra paprastas ir gana pigus: po 50 000 km pakeičiamas dujų filtras, o po 100 000 km be dujų filtro dar keičiami ir LPG reduktorius bei purkštukai, o tai padaroma už kelis šimtus litų.

Dujų įrangos eksploatavimas ir priežiūra

Automobilis, turintis dujų įrangą, negali nevažiuoti benzinu. Jei automobilis nevažiuoja ar nesikuria benzinu, reikia tvarkyti dujų įrangą arba kitas automobilio problemas. Kurti automobilį visuomet labai patartina tik benzinu. Dujas įjungti patartina bent jau pradėjus šilti varikliui, kai temperatūros rodyklė pajuda iš mirties taško.

Kuriant ar jungiant dujas per anksti, visuomet yra rizika sukelti atbulinį smūgį, arba kitaip liaudyje vadinamą „šūvį“. Tokio šūvio metu automobiliuose su oro srauto matuoklėmis yra rizika sugadinti oro srauto matuoklę, paprastai trūksta oro srauto paėmimo žarna arba oro filtro dėžė. Dujų įrangai, jei ji sumontuota tinkamai, priklausomai nuo dujų įrangos komplektacijos ar dujų įrangos kartos, priežiūros didelės nereikia. Reikia nepamiršti, kad dujų reduktorius turi baigtinį resursą, taip pat reikia kas du metus bent jau patikrinti ir reikalui esant pakeisti dujų įrangos filtrą, kuris yra magnetiniame vožtuve prieš reduktorių.

Techninės apžiūros reikalavimai

Vykstant į techninę apžiūrą, automobilis turi būti su ne mažiau kaip iki pusės užpildytu dujų balionu. Jei automobilis Lietuvoje registruotas nuo 2006 m. lapkričio 1 d., registracijos liudijimo grafoje turi būti nurodyta degalų rūšis, t. y. „benzinas/dujos“ arba „dujos“. Dujų balionas turi būti patikrintas ir ne vėliau kaip 10 metų po jo pagaminimo. Šie ir kiti duomenys turi būti nurodomi dujų baliono identifikacinėje lentelėje, pritvirtintoje matomoje vietoje. Pats dujų balionas turi būti pritvirtintas numatytais tvirtinimo elementais. Variklis privalo dirbti su abiem kuro rūšimis, o užpildymo įrenginys turi būti automobilio išorėje ir nesisukinėti.

Dujinės įrangos sandarumas tikrinamas purškikliais bei jutikliais, su kuriais apžiūrimos visos siūlės, ertmė po variklio gaubtu ir bagažinė, ir kurie reaguoja į dujų kvapą. Automobilyje sumontuoto dujų baliono žemasis apatinis taškas neturi būti žemiau kaip per 200 mm nuo važiuojamosios dalies paviršiaus. Balionas negali būti sumontuotas variklio skyriuje, o visi įrangos komponentai privalo būti patikimai pritvirtinti bei apsaugoti nuo pažeidimų, galimų dėl judančių variklio elementų, išorės poveikio arba galimo vežamo krovinio pasislinkimo. Dujų įrangos komponentai negali išsikišti už automobilio gabaritų daugiau kaip 20 mm. Žinotina, jog išmetamųjų dujų teršalų normatyvai yra tokie patys, kaip ir benzininiams varikliams. Jeigu yra keli dujų balionai, jų negalima montuoti nuosekliai. Transporto priemonėje esanti alternatyvaus kuro sistema bus pripažįstama tvarkinga tik tuo atveju, jeigu bus sumontuoti visi dujinės įrangos elementai. Kitu atveju bus traktuojama kaip rimtas (didelis) trūkumas.

Išmetamųjų dujų teršalų normatyvai

Anglies monoksido kiekis negali viršyti gamintojo nurodyto kiekio. Tuo atveju, jeigu gamintojo nurodytas leistina maksimali norma nežinoma ar nenurodoma, laikomasi šių normų:

• Automobiliams, pagamintiems iki 1986 m. gruodžio 31 d. - 4 procentai.
• Pagamintiems nuo 1987 m. sausio 1 d. - 3 procentai.
• Automobiliams, turintiems 3 komponentų išmetamųjų dujų neutralizavimo sistemas: 0.5 proc. esant minimalioms apsukoms ir 0.3 proc. esant ne mažesnėms kaip 2000 aps./min.
• Automobiliams, įregistruotiems po 2002 m. liepos 1 d. atitinkamai 0.3 ir 0.2 proc.

Varikliui veikiant ne mažesniu kaip 2000 aps./min. dažniu, privalomas lambda vertės matavimas turi būti lygus 1 plius/minus 0.03 arba atitikti gamintojo nurodytą. Angliavandenilių (CH) kiekiai neturi viršyti 1200 ppm automobiliams, pagamintiems iki 1986 m. sausio 31 d. ir 600 ppm automobiliams, pagamintiems nuo 1987 m. sausio 1 d., išskyrus krovininius ir autobusus, kurių bendroji masė didesnė kaip 3.5 tonos. Automobiliams su trijų komponentų išmetamųjų dujų neutralizavimo sistemomis - 100 ppm.

Krovininių automobilių ir autobusų, kurių bendroji masė viršija 3.5 t, angliavandenilių kiekis išmetamosiose dujose neturi būti didesnis kaip 1200 ppm keturis ar mažiau cilindrų turinčiuose varikliuose ir 3000 ppm didesniuose kaip 4 cilindrų varikliuose. Šių reikalavimų neatitikimas techninės apžiūros metu yra traktuojamas kaip didelis trūkumas.

tags: #duju #vamzdeliai #automobiliui