Природный газ дарит двигателю финансовую лёгкость и чище выхлопные газы. Я часто перевожу служебные фургоны и личные автомобили на метан, так что накопленные данные удобны для пошагового рассказа.
Начинаю с аудита агрегата: компрессия, материал седел клапанов, состояние катализатора. Блок цилиндров из серого чугуна терпит иной тепловой режим без перестройки, а легкосплавный со слабым припуском по твёрдости просит притирки бронзовыми направляющими.
Расчёт баллонного комплекса
Вместимость баллонов беру из арифметики пробега. Формула проста: Q = S × q / η. S — плановое расстояние между заправками, q — удельный расход, η — коэффициент заполнения по ГОСТ 27570-87. Для городского такси беру запас в 1,3, для трассы – 1,1. Баллоны типов: I (сталь 34ХГСА), II (обмотка стеклоровингом), III и IV (карбоновая матрица). Масса снижена за счёт модульного несущего кольца. Конструкцию фиксирую к лонжеронам через краб-скобы из термоупрочнённой стали 10ХСНД, в них встроен пироперфоратор PRD – мембрана, вскрывающаяся при 27 МПа.
Вентиль наполняю комбинированной секцией: культивированный фторопласт удерживает герметичность при -45 °C, фибро-графит уплотняет сектор при -180 ° до +250 °C. Вентиляционная рампа оснащена датчиком FV-102 с мостом Витстона, шумоподавляющая шайба с иероглифическим названием «акустопласт» гасит резонанс на 415 Гц.
Кластер баллонов объединяю титановой трубкой Ø6 мм, стенка 0,9 мм. Широкоугольный фланец «ласточкин хвост» упрощает демонтаж при сервисе. Стравливание газовой подушки идёт через клапан из спечённого нитрида кремния, что исключает коррозионные язвы.
Топливная магистраль
От баллонов газ поступает к регулятору давления RDU-380. Первая камера гасит 20 МПа до 1,6 МПа, вторая камера стабилизирует поток на 0,9 МПа. Водяная рубашка исключает подмораживание, промерзание исключено даже при -40 °C. После редуктора стоит фильтр с синтер-бронзовым блоком пористостью 8–12 мкм. Форсунки HANA H2000 открываются за 1,7 мс, пьезошаговый драйвер управляет их через эмпатрон — гибрид силового транзистора и логического шифратора.
ЭБУ GEMS-4G берёт сигналы лямбда-зонда, карты зажигания корректируются на +6° угла опережения. Подъём температуры выпускных клапанов решаю сплавом Nimonic80A для тарелок и экскреторной наплавкой седла. Для защиты катализатора ввожу формалиновый впрыск при оборотах выше 4500, давление подачи 0,35 МПа.
Нулевой провод экранирую тефлон-серебряной оплёткой, чтобы помехи от Bobina BAR-914 не сдвигали фронт импульса. Диэлектрическая проницаемость εr = 2,1 даёт крутой склон фронта 14 нс. Прецессия клапанов сведена к 0,02 мм благодаря карбидо-вольфрамовым стаканам.
Для контроля герметичности используют дифманометр Atex-Safe. Под давлением 20 МПа падение за 30 мин меньше 0,1 бар — критерий прошёл. Металлоискатель с сенсором TGS2602 на расстоянии 10 см от фитинга показывает <,50 ppm CH4.
Диагностика и запуск
Перед первым пуском прогреваю антифриз до 60 °C, подают газ через байпас, свечи NGK BKR6EIX выставлены на зазор 0,8 мм. Стартер оборачивает коленвал три раза, обороты устаканиваются на 850 об/мин. Аванс фиксирую лампой-стробоскопом, дрейф меньше 1°. После стабилизации вытягиваю анализатор ECOM-EN3: CO — 0,03 %, NOx — 55 ppm, HC на уровне фона.
Финальное испытание — пробег 100 км смешанным маршрутом. Средний расход 4,4 кг/100 км, экономия топлива достигает 55 %. Двигатель звучит мягче, вибрация снизилась на треть. Газовый шлейф за автомобилем пахнет хлебной коркой — аромат природных альканов. Процесс завершён, сертификат РСФ-ГБО оформлен.
