Діагностика дизелів комерційного транспорту у Києві, Україні

Газове обладнання

Диагностика для коммерческого транспорта

Наше підприємство спеціалізується на роботі з дизельними двигунами на системами їх керування
Ми маємо досвід цієї роботи більше 15 років
З 2012 у співдружності із компанією «AG Centrum» нами були розпочати роботи зх. Розробки дієвої системи подавання газу у топ ливну систему дизельних двигунів. Ця розробка у 2015 році завершилася випуском на ринок блока керування подавання газу на дизельні двигуни під торгівельною маркою «Zenit Pro Diesel»
Складність рішення цієї задачи полягає у тому, що у дизельного палива та у газу різна енергетика та режими горіння. І це вде не кажучи про те що є різні типи газового палива.
Ці всі задачі пов’язані із зменшенням шкідливих викидів дизельних двигунів. На сьогодні весь комерційний транспорт, включаючи міський пасажирський транспорт будується на базі привиду від дизельних двигунів. Перехід на двопаливну архітектуру вирішує одразу два питання
Зменшення витрат на паливо
Підвищення екологічності дизельного транспорту.
Причому питання екологічності стоїть на першому місті.

Для дизельних двигунів розрізняють 3 основних вида палива, такі як:
Безпосередньо дизельне пальне
Скраплений нафтовий газ (пропан/бутан) LPG
Стислий природний газ метан CNG (може бути ще скрапленим)

Розглянемо основні чинники забруднення продуктами горіння на різних видах палива

Як можна бачити з зображення самим екологічним є CNG, однак паливне обладнання на його основі є самим складним за рахунок високого тиску (до 250 атм) або дуже низької температури у скрапленому вигляді.

Для зменшення викидів існує проміжне рішення у вигляді двопаливної системи, де крім дизельного палива використовується додавання газу у робочу паливну систему двигуна.

Наше підприємство працює з такими системами вже близько 10 років.

Розроблена у співпраці з компанією «AG Сentrum» система управління подаванням газу до дизельного двигуна була вже нами самостійно вдосконалена (особливо при використанні CNG) виходячи з нашого опиту роботи з дизельними двигунами.

За рахунок нашої роботи з системами діагностики ми мали змогу контролювати параметри дизельного двигуна під час роботі у динаміці. Крім того розроблена нами кінцева система керування «Zenit Pro Diesel +» відслідковує параметри роботи дизельного двигуна та умови руху. За рахунок цього змінюються параметри налаштування самого дизельного двигуна при роботі з дизельним паливом на рівні команд управління до блоку керування самого дизельного двигуна.

За рахунок такого управління, на відміну практично усіх систем керування подаванням газу його кількість під час роботи змінюється від 5 до 70 відсотків у загальному балансі палив. Відповідно до цього обмежується подавання самого дизельного палива до двигуна.

Проблемою всіх систем подавання газу на двигунах стандарту Євро 5 та вище, є системи зниження токсичності викидів дизельних двигунів де продукти горіння ще додатково допалюються. Враховуючи це потрібно забезпечити повне згоряння газу у двигуні для попередження виходу з ладу систем зниження токсичності, бо вони дуже дорогі разом із каталізатором.

Однак за рахунок фізики горіння газу у самому двигуні проходить догоряння сажи. Є ще один момент при використанні газу у дизельних двигунах. Якщо не обмежувати подавання дизельного пального зростає потужність та крутний моменти двигуна, що призводить до зменшення його моторесурсу.

У розроблених нами системах цей фактор відсутній, але вартість такої системи керування подаванням газу із зворотним зв’язком з дизельною частиною двигуна суттєво збільшує її.

В розроблений нами системі подавання газу «Zenit Pro Diesel +» немає такого параметру, як коефіцієнт заміщення дизельного пального. Співвідношення дизельного пального та газу змінюються під час роботи за рахунок режимів експлуатації самого двигуна та становлять від 90/5% до 30/60%

Як бачите загальний обсяг подавання пальних менше чим при роботі тільки на дизельному паливі.

Деякі моменти будови та роботи системи керування ми не описуємо, бо вони є комерційною таємницею та на них подано на отримання відповідного патенту.

Далі розглянемо деякі моменти роботи та випробувань таких систем на реальних дизельних двигунах.

За рахунок доступу до діагностичних систем дизельних двигунів (ми їх дистриб’ютори на Україні) ми мали змогу відслідковувати миттеві параметри роботи двигуна, такі як миттєве подавання дизельного пального

Перший приклад – миттєве подавання дизельного палива у двигун на холостих обертах при подаванні газу

Тут по вертикалі мгр/цикл та оберти двигуна, по горизонталі такти роботи двигуна (цикли вприску)

Другий приклад зміни витрат дизельного пального на автомобілі DAF XF105 при русі із навантаженням

На цій картинці показана динаміка зміни витрат дизельного палива по тактах роботи двигуна при початку роботи нашої системи керування при таких постійних параметрах руху вантажівки, як швидкість, оберти двигуна, положення педалі газу, крутний момент та передача

Завдяки цьому графіку наглядно видно зміну витрат дизельного пального при роботі на газу
Ми також проводили випробування на автомобілях при русі із завантаженням у комерційному рейсі

На підставі цих випробувань на автомобілі DAF XF95 можна бачити що загальні витрати дизельного пального склали без подавання газу 33,82 л/100 км, а при подаванні газу 17,65 л/100км та скрапленого газу 9 л/100км.

Параметри руху були приблизно однакові, шлях той самий, швидкість приблизно однакова та завантаження приблизно по 20т.. При цьому можна вирахувати загальну економію при вантажоперевезеннях. Але треба враховувати, що при русі без вантажу різниця у витратах буде менше за рахунок адаптивного керування подаванням палив при русі вантажівки.

Для систем з LPG крім самого блока керування подачею палива все інші комплектуючи стандартні (ті що використовують підприємства які встановлюють ці системи для легкових автомобілів)

Для систем з CNG є суттєві відмінності. Такі як:

Високий тиск та необхідність забезпечити великий обсяг подавання газу без провалів на високому тиску до 7-8 бар.
Використання газових форсунок фірми KEIHEN. Як показали випробування, що серед розповсюджених форсунок, тільки ці здатні забезпечити надійність у роботі на тисках до 10 бар. На двигуни великої потужності встановлюється до 12-16 таких форсунок

Нажаль для CNG вартість системи під ключ становить від 8000 Євро (6 форсунок, 150 Євро за одну) та ще для цієї системи дуже дорогий редуктор TESCOM поршневого типу, який використовується для роботи на газових двигунах (коштує до 3000 Євро).

Системи на базі CNG має сенс використовувати на транспорті з великими витратами палива таких як дорожня та агро техніка, де витрати пального сягають до 1500 на день. При цьому окупність такої системи становить дуже короткий термін.

При використанні системи на базі LPG у громадському транспорті при проведенні випробувань отримано у середньому 12% економії у витратах на паливо у грошах (і це мінімальне значення). Випробування проводились на одному автобусі на протязі 10 днів з фіксуванням загальних витрат пального (дизель та газ) за день у міському циклі руху. Цей термін випробувань обумовлений роботою різних водіїв із своїми стилями руху по місту. Середній рівень витрат дизельного палива для цього автобуса був відомий за доволі великий проміжок часу. Окупність встановлення цієї системи можна розрахувати виходячи з цих даних при вартості встановлення LPG – 3000-3500 Євро на автобус із дотриманням всіх нормативів безпеки.

Загальні приклади встановлення систем наведено на фото. CNG нами встановлювалось тільки на трактори. При цьому загальні витрати пального становлять приблизно 50/50, а потужність при цьому зростає приблизно на 10-15 відсотків.

За більш детальною інформацією звертайтесь до наших представників.

Монтаж та налагодження паливних систем відбувається у Замовника на протязі 3-5 днів.