КАМАЗ-54901 в газодизельном исполнении

КАМАЗ-54901 в газодизельном исполнении

На «КАМАЗе» собрали первые опытные образцы магистрального тягача КАМАЗ-54901, работающего в двухтопливном режиме.

Газодизельный автомобиль КАМАЗ-54901 стал продолжением линейки магистральных тягачей поколения К5. В новой модификации автомобиля применён двухтопливный режим работы двигателя на смеси дизеля и компримированного природного газа (КПГ) в пропорциях 60/40, соответственно. Это позволяет значительно экономить на дизтопливе при эксплуатации автомобиля.

На сегодня собрано два таких автомобиля – один в Научно-техническом центре «КАМАЗа», другой – на главном сборочном конвейере автомобильного завода. По своим техническим характеристикам они не отличаются от своей дизельной версии, различие лишь в системе подачи топлива. Подсборка газового оборудования происходит в газовом корпусе.

На участке подсборки газобаллонного оборудования (ГБО) собирается кассета для автомобиля КАМАЗ-54901. Она состоит из четырёх баллонов по сто литров каждый (для работы на КПГ) с вентилями, трубками, манометром, заправочными устройствами и фитингами фирмы Swagelok. Кассета собирается в определенной последовательности, согласно конструкторской документации.

Собранная кассета перемещается в специальный бокс опрессовки ГБО, где производится опрессовка кассеты воздухом до 20 Мпа (200 атмосфер), что позволяем выявить все скрытые дефекты до установки кассеты на автомобиль. Результаты опрессовки фиксируются в журнале, где указывается дата опрессовки, номера баллонов и ответственный по опрессовке.

Далее кассета перемещается на участок установки ГБО, где производится её установка с правой стороны на раму автомобиля. Здесь же производится установка оборудования ф. Prinz для работы автомобиля КАМАЗ-540901 в двухтопливном режиме. В комплект этого оборудования входит электронный блок управления, жгут для подключения, конвертор напряжения с 24В до12В, редуктор, фильтр газа, газопроводы, рукава для системы охлаждающей жидкости, кнопка переключения системы и комплект кронштейнов для крепежа оборудования на автомобиле. Собранный автомобиль перемещается в бокс опрессовки автомобилей, где производится окончательная опрессовка магистральных газопроводов ГБО. Полученные результаты также фиксируются документально.

После окончания опрессовки ГБО автомобиль перемещается в зону заправки, где осуществляется первая заправка кассеты КПГ от передвижного автомобильного газового заправщика на компримированном природном газе. Затем автомобиль отправляется на трек, где производится обкатка и проверка работоспособности автомобиля в двухтопливном режиме.

Изначально автомобиль работает и прогревается на дизельном топливе. При достижении температуры двигателя 40 градусов можно переходить в двухтопливный режим работы. Для выбора режима достаточно нажать кнопку системы газодизель на панели приборов, и автомобиль перейдет в двухтопливный режим работы двигателя, кнопка индикации загорится зелёным цветом, отображая уровень топлива в баллонах. Повторное нажатие кнопки приведёт к отключению этой системы. Индикатор загорится белым цветом, что будет означать переход системы в режим ожидания.

«По окончанию проведения дорожных испытаний на треке автомобиль КАМАЗ-54901 возвращается в газовый корпус для установки защитных кожухов и предъявления отделу технического контроля. После этого на автомобиль оформляются необходимые документы, сертификаты на ГБО и прикладываются паспорта баллонов ГБО. Затем товарный автомобиль КАМАЗ-54901 перемещается в АО «ТФК «КАМАЗ» для последующей передачи потребителю», – пояснил начальник бюро ОАЭСП Руслан Арслангараев.

Применение в автомобилях двухтопливной системы питания двигателя позволит повысить экономический эффект использования автомобиля: экономия дизельного топлива за счёт замещения газом позволит увеличить запас хода и снизит затраты на топливо за счёт разницы в цене между газом и дизельным топливом. Кроме того, применение в автомобилях двухтопливной системы питания двигателя позволит уменьшить загрязнение окружающей среды за счёт отсутствия выброса твёрдых частиц при сгорании газа. Кроме того, меньшее отложение продуктов сгорания на поршневой группе повысит ресурс двигателя с сохранением всех его мощностных характеристик. При отключении подачи газа автомобиль КАМАЗ-54901 полностью сохраняет свою работоспособность в дизельном режиме – характеристики не отличаются от обычных дизельных аналогов.

На данный момент автомобиль прошёл сертификацию одобрения типа транспортного средства (ОТТС). В ближайшее время один из образцов будет передан в подконтрольную эксплуатацию для получения обратной связи по работе этой версии автомобиля. Согласно производственному плану, уже в августе газодизельная версия магистрального тягача КАМАЗ-54901 должна быть запущена в серийное производство.

Двухтопливные двигатели (Dual Fuel)

Как уже отмечалось, рядом фирм были разработаны и промышленно освоены двигатели, работающие на природном газе по циклу Отто. Однако, на судах они не могли использоваться в силу ряда объективных причин. Главной из которых являлись их взрыво- и пожароопасность. Особое место в ряду судовых двигателей занимает двигатель L32DF (Dual — Fuel), представляющий двухтопливный вариант двигателя Вяртсиля L32, работающий по дизельному циклу с использованием как дизельного топлива (MDO), так и газообразного топлива с эффективным кпд 44%. Переход двигателя с одного вида топлива на другой осуществляется автоматически и, практически, мгновенно, вне зависимости от режима, на котором он работает. Важной особенностью двигателя является то, что он работает на бедных газовых смесях, воздуха в цилиндре ориентировочно в два раза больше, чем требуется для полного сгорания (Рис.16.7). Поэтому большое количество тепла расходуется на нагрев воздуха, а это, естественно, способствует существенному снижению пиковых значений температур сгорания и резкому уменьшению образования NOx. Главная же задача — избежать взрывного сгорания (детонации), которое происходит при богатых смесях (малых асг).

В то же самое время, излишне большие асг, как видно из рисунка, приводят к характерному для газовых двигателей пропуску вспышек в цилиндрах. Поэтому при всех нагрузках и скоростных режимах значения коэффициента избытка воздуха должны лежать в относительно узком диапазоне. Регулировка соотношения воздух-газ осуществляется автоматически на всех режимах путем изменения производительности турбо-компрессора посредством байпасирования выхлопных газов, часть их направляется минуя ГТК.

Перед двигателем газ фильтруется, сжимается в зависимости от нагрузки двигателя до давлений (3,5 бар на полной нагрузке), величина которых зависит от режима двигателя. Далее газ направляется к главному впускному клапану, устанавливаемому на крышке каждого цилиндра. Управляющие импульсы на клапаны подаются от электронного блока управления, который, в свою очередь, получает информацию от датчиков оборотов, нагрузки, давления и температуры наддувочного воздуха и датчика контроля сгорания в каждом цилиндре (см. рис. 16.8).

Главный газовый клапан открывается и закрывается в заданные моменты времени и подает требуемое количество газа во впускной патрубок крышки цилиндра.

Газ поступает в цилиндр в процессе его наполнения воздухом. Подача осуществляется через главный гидравлически управляемый клапан (рис 16.10), установленный во впускном патрубке цилиндра. Открытие клапана осуществляется маслом, сжатым до 370 бар. Фазы открытия и закрытия клапана определяются электронным блоком управления, подающего ток на соленоид клапана.

Воспламенение бедной смеси «газ-воздух» инициируется пламенем, возникающим при самовоспламенении заранее впрыснутого в камеру сгорания небольшого количества топлива (pilot-injection). Подача дизельного топлива на двигатель (рис. 16.11) осуществляется двумя путями. Топливо для предвпрыска сжимается отдельным скальчатым насосом до 1000 бар и направляется в аккумулятор, в котором поддерживается постоянное давление. Из аккумулятора топливо поступает к форсункам. Каждая форсунка имеет два сопла и две иглы. Малая игла для pilot-injection и большая — для основной подачи при работе двигателя на MDO. Момент и продолжительность открытия малой иглы определяется открытием и закрытием установленного в форсунке клапана, управляемого соленоидом. Ток на соленоид поступает от общего электронного блока управления. Большая игла управляется гидродинамически, угол опережения и количество подаваемого топлива задаются ТНВД в его обычном для дизелей варианте. Расход дизельного топлива на предвпрыск не превышает 1 гкВт час.

Основное преимущество двухтопливных двигателей состоит в том, что они работают на дешевом газовом топливе и их рационально применять на судах-газовозах и в береговых энергетических установках на газовых промыслах. В случае перебоев в подаче газа двигатель может продолжать работать на жидком топливе MDO (Marine Diesel Oil).

Газодизель фирмы МАН Дизель 32 40 DG

Принципиально он мало отличается от ранее рассмотренного. Отличие заключается, в основном, в топливной аппаратуре – впрыск дизельного топлива осуществляется от двух ТНВД и через две форсунки. Один комплект для запального топлива, второй для основной подачи (при переходе на работу на дизельном топливе). Здесь же на рисунке во впускном канале крышки цилиндра установлен и показан гидравлически управляемый клапан подачи газа.

Газодизельные установки

Двухтопливная система для электронных двигателей Caterpillar создана на основе патентованных технологий, обеспечивающих безопасную работу дизельных двигателей на топливной смеси с содержанием газа до 70%.

Особенности двухтопливной системы

Рабочая газовоздушная смесь доставляется в цилиндры двигателя и поджигается с помощью запальной дозы дизельного топлива. Двигатель с воспламенением от сжатия, по сравнению с газовым двигателем с искровым зажиганием, значительно проще и надежнее, требует меньших капитальных вложений и последующих затрат.

Сложные условия эксплуатации электростанций (низкие температуры окружающей среды, отсутствие стационарных укрытий, значительные набросы нагрузки, низкое качество газа, недостаток качественных расходных материалов и т. д.) делают практически невозможным применение газовых двигателей с искровым зажиганием. Экономически и технически рациональным при этом представляется использование дизельного двигателя в двухтопливном режиме.

Работа в двухтопливном режиме полностью сохранит такие характеристики, как стабильность оборотов, КПД двигателя и устойчивость при приеме нагрузки.

Современная электронная система контроля и управления отслеживает ключевые характеристики работы двигателя и обеспечивает необходимые параметры двухтопливного режима. Если значение параметра выходит за установленные пределы, контроллер переключает двигатель в 100% дизельный режим и сохраняет код ошибки для последующей диагностики.

Основные преимущества системы

• Не требуется модификация двигателя.
• Не снижается мощность двигателя и КПД.
• Невысокая стоимость и простота установки.
• Снижается стоимость эксплуатации двигателя.
• Отсутствие необходимости в хранении большого количества дизельного топлива.
• Снижается уровень вредных выбросов двигателя.
• Не требуется высокое рабочее давление газа.
• Меньшие первоначальные затраты (вложения).
• Технически совершенная электронная система мониторинга и управления.
• Не уменьшается эксплуатационная надежность установки
• Ступень возможной принимаемой нагрузки соответствует первоначальному дизельному двигателю.
• Остается возможность применения станций с установленной двухтопливной системой на буровых станках.
• Система управления стремится к достижению максимально возможному уровню замещения дизельного топлива.
• Двухтопливные установки проходят полное тестирование на заводе изготовителе и покрываются полной гарантией Caterpillar.

Принцип действия и характеристики двухтопливной системы

В общем случае газ подается в пространство между корпусом воздушного фильтра и турбокомпрессором под давлением, не много превышающим атмосферное. Количество подаваемого газа регулируется электронной заслонкой контролируемой блоком управления двигателя. Патентованный газовоздушный смеситель позволяет подготовить однородную смесь при минимальном возмущении воздушного потока.

После выхода из смесителя газовоздушная смесь сжимается в турбокомпрессоре и по впускному коллектору распределяется в цилиндры двигателя. Обедненная газовоздушная смесь затем сжимается в цилиндре в ходе такта сжатия и воспламеняется в момент впрыска дизельного топлива. Обедненный состав газовоздушной смеси гарантирует невозможность преждевременного воспламения.

Контроль за процессом горения осуществляется за счет применения датчиков температуры в выпускном коллекторе после каждого цилиндра и датчиков детонации в цилиндрах. Это позволяет осуществлять контроль параметров установки обеспечивая максимальное замещение дизельного топлива при сохранении эксплуатационных показателей двигателя.

Количество газа, поступающего в двигатель, зависит от нагрузки и будет изменяться в соответствии с изменениями нагрузки.

Параметры двигателя при работе в двухтопливном режиме остаются на том же уровне, что и в дизельном режиме. Количество теплоты, отводимое системой охлаждения и отработавшими газами, остается в пределах нормы. Реакция двигателя на увеличение или уменьшение нагрузки при работе в двухтопливном режиме такие же как и при работе в дизельном режиме, благодаря тому что резкое изменение нагрузки компенсируется в первую очередь увеличением подачи дизельного топлива.

Превосходство на нашей территории

от 958 900 ₽ от 7 224 ₽ / мес

• Экстерьер
• Интерьер
• Комфорт
• Безопасность

Новая энергия

LADA Vesta создана на универсальной платформе, которая предусматривает применение самых разных энергоустановок – этот потенциал закладывался сразу в процессе проектирования автомобиля.

Подсветка поворотов

Противотуманные фары загораются с поворотом руля

Наружные зеркала

с боковыми указателями поворота

16» легкосплавные диски

Темный лак и алмазная огранка — это привлекательно

Заправка газом

Подсветка поворотов

Противотуманные фары загораются с поворотом руля

Наружные зеркала

с боковыми указателями поворота

16» легкосплавные диски

Темный лак и алмазная огранка — это привлекательно

Заправка газом

Подсветка поворотов

Противотуманные фары загораются с поворотом руля

Выбери свой автомобиль

• Classic
• Comfort

• Подушка безопасности водителя и переднего пассажира
• Электропривод и обогрев наружных зеркал
• Кондиционер
• Аудиоподготовка

Цветовая гамма

• Цвет
• Двухцветная окраска

Двигатель

Мотор оснащен облегченной шатунно-поршневой группой, что улучшает характеристики и повышает ресурс.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Данные по расходу топлива определены в стандартизованных условиях с применением специального измерительного оборудования, в соответствии с требованиями ГОСТ Р41.101–99 (Правила ЕЭК ООН № 101). Служат для сравнения автомобилей различных автопроизводителей. Эксплуатационной нормой не являются.

Предварительная оценка вашего автомобиля в трейд-ин

Воспользуйтесь быстрым и комфортным сервисом онлайн-оценки. Получите предварительную расчётную стоимость вашего автомобиля с пробегом при условии его обмена на новуюLADA в официальном дилерском центре*

* Результат оценки является приблизительным, носит информационный характер и не является публичной офертой.