Введение. Широкое внедрение газодизельной технологии, обладающей существенными экономическими и экологическими преимуществами, требует разработки специализированных подходов к ее техническому обслуживанию. Гибридная природа двигателя, сочетающая в себе дизельный цикл с внешним смесеобразованием газа, предъявляет повышенные требования к диагностике и сервису. От соблюдения регламентов обслуживания напрямую зависят эффективность замещения дизельного топлива, ресурс двигателя и уровень вредных выбросов.
Цель работы: Выявить особенности технического обслуживания газодизельных двигателей, систематизировать ключевые процедуры для основных компонентов и сформулировать практические рекомендации для обеспечения их стабильной работы.
Материалы и методы исследования. В качестве объекта исследования рассматривался газодизельный двигатель на базе серийного дизеля, оснащенный системой подачи газа и адаптированной системой управления. Использованы методы анализа конструктивных особенностей систем, обобщения опыта эксплуатации и оценки влияния регламентных работ на надежность агрегата.
Особенности технического обслуживания. Техническое обслуживание (ТО) газодизельного двигателя включает в себя как стандартные процедуры, характерные для базового дизеля, так и специализированные операции, обусловленные наличием газового тракта и измененным алгоритмом работы.
Система подачи газа: Данная система требует повышенного внимания из-за взрывоопасности газа и необходимости поддержания точных параметров смесеобразования.
Проверка герметичности: Регулярная (не реже чем при каждом ТО) проверка всех соединений магистралей, клапанов и редуктора с помощью обмыливания или течеискателя.
Замена фильтров: Газовые фильтры необходимо заменять в строгом соответствии с регламентом производителя газовой аппаратуры, чтобы предотвратить попадание механических частиц и смол в редуктор и дозатор.
Обслуживание редуктора: Контроль и регулировка давления в газовой магистрали, а также проверка состояния мембран редуктора.
Топливная аппаратура высокого давления (ТНВД) и система впрыска пилотной дозы: Несмотря на малый объем пилотной дозы (10-30% от общего расхода топлива), исправность ТНВД и форсунок критически важна для воспламенения газовоздушной смеси.
Контроль состояния форсунок: Регулярная проверка и при необходимости замена или ремонт форсунок для обеспечения качественного распыла дизельного топлива.
Диагностика ТНВД: Контроль давления и производительности насоса высокого давления.
Сокращение интервалов замены: Рекомендуется сокращать межсервисный интервал замены масла и фильтров на 15-20% по сравнению с рекомендациями для чисто дизельного режима, поскольку продукты сгорания газа могут способствовать его более быстрому окислению.
Таблица 1.
Сравнение переодичности ТО по моточасам.
|
Вид ТО |
Газовый дивгатель |
Газодизельный |
Дизельный |
|
ТО-1 |
~500 моточасов |
~250-500 моточасов |
~500 моточасов |
|
ТО-2 |
~2000 моточасов |
~500-750 моточасов |
~750 моточасов |
|
ТО-3 |
~6000 моточасов |
~2000-3000 моточасов |
~3000-4000 моточасов |
1. Газовый двигатель
- Самые длинные интервалы ТО. Горит чище, масло дольше сохраняет свойства.
- Фокус обслуживания: свечи зажигания и клапаны.
2. Дизельный двигатель
- Средние интервалы. Сажа и сера в топливе быстрее загрязняют масло.
- Фокус обслуживания: топливные фильтры и форсунки.
3. Газодизельный двигатель
- Самые короткие интервалы ТО. Сочетает высокую температуру сгорания газа и загрязнение от дизельного топлива.
- Масло деградирует очень быстро. Наиболее требователен к дисциплине ТО.
К особенностям технического обслуживания газодизельных двигателейотносится комбинация процедур, присущих как дизельным, так и газовым двигателям, с добавлением уникальных операций для газовой аппаратуры. По сравнению с чисто дизельным двигателем добавляется целый комплекс работ с газовой топливной системой. Сюда входит проверка герметичности газовых магистралей, фильтров, редукторов и запорной арматуры, например, с помощью течеискателя или обмыливания. Добавляется замена фильтрующих элементов газовых фильтров, которые очищают газ от механических примесей и паров масла.
Таблица 2.
Сравнение технического обслуживания двигателей
|
Параметр/ Аспект ТО |
Дизельный двигатель |
Газодизельный дивгатель |
Газовый двигатель |
|
Основа Топливной системы |
ТНВД, CommonRail, форсунки |
Дизельная система + Газовая аппаратура (редуктор, газовые форсунки) |
Газовая аппаратура (редуктор, форсунки) |
|
Ключевая операция ТО |
Регламентное обслуживание дизельной аппаратуры, замена топливных фильтров |
Двойное обслуживание: дизельной аппаратуры и герметичности газовой системы, замены двух видов фильтров |
Диагностика герметичности газовой системы, замена газовых фильтров |
|
Работа с Форсунками |
Диагностика, чистка/замена дизельных форсунок |
Диагностика, чистка/замена дизельных и газовых форсунок |
Диагностика, чистка/замена газовых форсунок |
|
Воспламенение топлива |
Самовоспламенение от сжатия |
Самовоспламенение дизельной "запальной" дозы |
Принудительное воспламенение от свечи зажигания |
|
Требования к маслу |
Высокие (сажевые загрязнения) |
Самые высокие. Стойкость к окислению от продуктов сгорания газа и к разжижению дизельным топливом |
Высокие. Стойкость к окислению от продуктов сгорания газа |
|
Система зажигания |
Отсутствует |
Отсутствует |
Обслуживание свечей зажигания, катушек |
|
Сложность и стоимость ТО |
Высокая |
Наивысшая (обслуживание двух топливных систем) |
Средняя/Высокая (зависит от сложности газовой системы) |
В таблице представлено сравнение технического обслуживания трёх типов двигателей. Основные аспекты сравнения включают топливную систему, ключевые операции ТО, работу с форсунками, воспламенение топлива, требования к маслу, систему зажигания, а также сложность и стоимость обслуживания. Газодизельный двигатель требует самого сложного и дорогого ТО из-за обслуживания двух топливных систем. Дизельный двигатель имеет высокую стоимость обслуживания дизельной аппаратуры, а газовый — среднюю/высокую, зависящую от сложности газовой системы и наличия системы зажигания.
Рисунок 1. Зависимость ТО от пройденного пути
График 1 наглядно иллюстрирует, что при одинаковом пройденном пути газовый двигатель потребует наименьшего числа визитов на сервис, дизельный — больше, а газодизельный — значительно больше остальных.
По сравнению с бензиновым или чисто газовым двигателем, в газодизеле сохраняются и даже ужесточаются все стандартные операции для дизельной части.
Таким образом, при обслуживании газодизельного двигателя операции не убираются, а происходит их наложение. Из сервиса дизельного двигателя берутся все регламентные работы с системой CommonRail, ТНВД, дизельными форсунками и сажевым фильтром. Из сервиса газового двигателя добавляется полный цикл диагностики и обслуживания газовой топливной системы, ее герметичности и электронных компонентов. Ключевой особенностью является двойной контроль качества обоих видов топлива и состояния моторного масла, что в сумме делает техническое обслуживание более комплексным и требовательным, чем для каждого из типов двигателей в отдельности.
Вывод:
Эффективная и безопасная эксплуатация газодизельного двигателя невозможна без строгого соблюдения специализированного регламента технического обслуживания. Ключевыми задачами являются поддержание герметичности и чистоты газового тракта, обеспечение точной работы системы впрыска пилотной дозы и корректного функционирования системы управления. Комплексный подход к ТО, учитывающий гибридную природу двигателя, позволяет в полной мере реализовать преимущества технологии — значительную экономию средств на топливе и снижение нагрузки на окружающую среду при сохранении высокой надежности силового агрегата.
Газовый двигатель — безусловный лидер по экономичности ТО.
Общий вывод по газодизельному двигателю.
Газодизельный двигатель — аутсайдер по экономичности обслуживания. Он сочетает высокие эксплуатационные расходы дизеля с дополнительными затратами на газовую систему. Частые замены масла и двойное обслуживание двух топливных систем делают его самым дорогим в содержании.
Список литературы
- Государственная программа Российской Федерации «Развитие агропромышленного комплекса». – Министерство сельского хозяйства Российской Федерации. – https://mcx.gov.ru/
- Габитов И.И., Неговора А.В., Ахметов А.Ф. Рекомендации производству по переводу автотракторных дизелей на альтернативное моторное топливо (метан, биотопливо) / научно-практические рекомендации. – Уфа, 2021
- Патент RU 2753070C1. Способ работы газодизельного двигателя и система для его осуществления / Иванов С.П., Петров В.К. – 2021
- Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 031/2012 «О безопасности сельскохозяйственной и мелиоративной техники»
- Ахметов А.Ф. Совершенствование средств диагностики насосфорсунок автотракторных и комбайновых дизелей / В сборнике: Достижения науки – агропромышленному производству. Материалы LIII международной научно-технической конференции. под редакцией П. Г. Свечникова. 2014. С. 22-27
- Неговора А.В., Ахметов А.Ф. Разработка методов и средств диагностирования электроуправляемых насос-форсунок дизелей / Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2014. № 3 (31). С. 64-67


