Машины на ГБО могут взорваться — правда ли это?
Автовладельцы, устанавливающие на свое авто газобаллонное оборудование, в первую очередь хотят сэкономить на расходах на топливо. Но вопрос безопасности должен быть в приоритете.
Pixabay
Современные стандартны безопасности являются достаточно жесткими, кроме того, газобалонное оборудование прошло довольно долгий путь эволюции и является самым совершенным на данный момент.
Содержание статьи
Достижения последних разработок
Современное газобаллонное оборудование отличается от устаревшего тем, что в нем применяются более безопасные и долговечные материалы. Также требования к качеству изготовления баллонов и редукторов сегодня выше, чем были 10 лет назад. Выводы, которые были сделаны по результатам эксплуатации ГБО различных поколений привели к тому, что в это сфере постоянно появляются новинки, которые призваны сделать эти системы все более эффективными.
Что касается безопасности, то в этом плане ко всем поколениям газобаллонного оборудования, с 1-го по 5-е, всегда предъявлялись повышенные требования.
Как заявляют специалисты, при правильной установке в условиях специализированного предприятия не возникает предпосылок для возникновения аварий и пожаров.
Газовый баллон, как главное хранилище пожароопасного вещества, имеет несколько надежных механизмов, которые даже в случае возгорания автомобиля по причине короткого замыкания в электрике или из-за утечки бензина и детонации топливно-воздушной смеси, будут пытаться исключить взрыв внутри газовой емкости. Так, на современном газовом баллоне обязательно установлен противопожарный клапан, который сбрасывает повышенное давление в ресивере, если тот уже находится в пламени и при его нагревании газ внутри начинает расширяться.
Безопасная схема размещения
Даже при возможной утечке пропана из бака можно избежать опасных ситуаций, если грамотно разместить рядом с баком вентиляционное отверстие, которое должно быть выведено наружу автомобиля. Поскольку пропан тяжелее воздуха, то он покидает закрытый объем в месте установки газового бака и уходит под днище автомобиля.
В результате опасной концентрации газа в машине не может набраться, даже если весь газ постепенно улетучится.
Метан, который легче воздуха, теоретически более опасен, поскольку будет стремиться накопиться под крышкой багажника, где установлен бак, и даже попасть в салон. Но если сразу заметить утечку газа по характерному запаху и предпринять меры, то можно гарантированно избежать тяжелых последствий.
Однако, потенциально опасные ситуации все же могут возникать, и многочисленные примеры возгораний и даже взрывов автомобилей с установленным ГБ происходят.
Утечки газа случаются по следующим причинам:
- Из-за прохудившейся прокладки в редукторе под капотом, как следствие пропущенного ТО такого оборудования.
- Из-за истончившейся медной трубки, когда под воздействием газа металл за много лет деградировал и истончился. Такое наблюдается у старого и изношенного оборудования.
- Из-за раскрутившегося крепежа, что возникает из-за вибрации двигателя, а также из-за неправильной прокладки газовых магистралей.
При таких неисправностях риск возникновения пожароопасных ситуаций возникает моментально, и первым сигналом к тому, что необходимо срочно принять меры, является резкий запах газа. При полностью исправном оборудовании никакого запаха нет.
Если регламентные процедуры технического осмотра и замены расходников на газобаллонном оборудовании проводятся с соблюдением сроков и пробега, то подобных проблем по вине ГБО можно избежать.
Что же касается статистики ДТП, в которые попадали и попадают автомобили с установленным газобаллонным оборудованием, то возникающие после этого пожары и взрывы являются большой редкостью. Системы безопасности автоматически перекрывают подачу газа, а сами ресиверы настолько прочные, что легко выдерживают ДТП и остаются целыми.
Еще по теме:
От чего зависит, с какой стороны располагается бак в машине — с правой или с левой?
Что делать, если ваша машина загорелась: как действовать безопасно и с умом?
Детали Двигателя на Пропане / Хабр
В этом тексте я попробовал написать о своем опыте работы с пропановой установкой и выполнить обзор аппаратной начинки автомобилей, которые работают на сжиженном пропане.
Попробовал понять, что там к чему.
В чём достоинство езды на пропане?
1—Чистый выхлоп.
2—Топливо дешевле. 20 руб за литр пропана. 10,5 литров на 100 км. 2.1 руб на км.
3—Чистое масло при замене, нет нагара.
В чем недостатки езды на пропане?
1—При нагревании баллона давление внутри растет экспоненциально. Газовые баллоны могут взорваться. Осколки разлетаются на десятки метров. От автомобиля не остается никаких целых деталей. Баллоны нельзя заливать сверх меры.
2—Автомобиль не может стартовать чисто на пропане. Заводить и прогревать двигатель надо на бензине. Всё из-за газового редуктора. Газовый редуктор надо прогревать. Если завести на газе, то холодный этелен-гликоль не сможет растопить ледяные пробки в трубопроводе газового редуктора, газ не будет поступать в фарсунки и автомобиль заглохнет или вовсе не заведется.
Попробую провести разбор оборудования KME Nevo для 4х цилиндровых двигателей от польской компании KME.
Обычно газовые автомобили не продают в авто-салонах. Газовые баллоны ставят уже после. Буквально за несколько часов. Стоит это порядка 35k RUR.
ГБО это классический пример встраиваемой системы.
Что надо из оборудования?
оборудование | Назначение | Примерная стоимость, RUR |
тороидальный баллон 47 литров 27 кг | Для хранения сжиженного пропана | 6200 |
Map sensor CCT6-D datasheet | Датчик давления на выходе газового редуктора | 3570 |
Газовый редуктор | переходник давления 10. | 3050 |
NEVO ECU | Плата для управления газовыми форсунками | 7880 |
Газовый фильтр | Отчистка газа после редуктора | 150 |
мультиклапан | Для защиты баллона от перегрева, разгерметизации магистрали высокого давления | 3820 |
Кнопка переключения топлива для ГБО OMVL Saver, KME Nevo. | Для индикации уровня в баллоне и переключении газа на бензин | ? |
Переходник UART-USB | для подключения к LapTop | 3420 |
газовые форcунки (инжекторы) | для впрыска пропана во входной коллектор | ? |
Harness | Провода | 1410 |
…12 атмосфер в 0…4 атмосферВендор предлагает вот такую схему подключения в стиле Walt Disney.
Она составлена главным образом для техников монтажников. Всё что от них требуется это уметь считать от одного до 8ми и распознавать цвета. Инженерной же инфы на схеме практически нет.
Вот более подробная схема
Схема инжекторного двигателя с ГБО опцией
Тороидальный баллон ставят в багажник на место запасного колеса. Там внутри порядка 10(+- 2) атмосфер сжиженного пропана.
На баллоне установлен мультиклапан. Он сбрасывает газ при перегреве, блокирует газ при прорыве магистрали. Также его может перекрывать по проводам сам ECU.
На балоне есть резистивный датчик уровня сжиженного пропана. При этом в документации полностью отсутствует информация о формуле пересчета сопротивления на датчике в литры сжиженного пропана.
К мультиклапану подключен газовый редуктор. Он понижает давление с 16 атмосфер до 1 атмосферы. Из-за закона Шарля при понижении давления в баллоне понижается и температура. Поэтому газовый редуктор обледеневает. Поэтому его надо отапливать.
Для этого в конструктиве предусмотрены вход и выход для подключения газового редуктора к контуру охладительной рубашки картера двигателя. Поэтому через корпус газового редуктора циркулирует не только пропан, но и тосол.
В состав оборудования также входит датчик давления газа CCT6-D (MAP sensor). Его ставят на выходе газового редуктора. Этот датчик также измеряет температуру пропана перед форсунками. Буква D-значит цифровой, то есть результат передается по цифровой шине LIN. Про LIN в документации ни слова. Я узнал LIN только по преамбуле на экране осциллографа ткнувшись в белый провод s-bus. Рапиновка 5ти pin(ового) разъема датчика неизвестна как и сама схемотехника. DMM подсказывает что там точно есть 12V, GND, LIN. Поэтому CCT6-D одна из самых загадочных деталей комплекта ГБО от KME.
CCT6-D
Судя по фото внутри CCT6-D на PCB припаян какой-то 8-пиновый микроконтроллер, который преобразует напряжение с ADC выхода MPXHZ6400A в LIN пакеты. Но это только предположение. Распиновка CCT6-D фактически неизвестна.
Указаны только цвета проводов в harness(е), чтобы техники бездумно подключали по check-list(у). По сути CCT6-D — переходник с давления на LIN.
pin CCT6-D | назначение | цвет провода в фирменном harness(е) |
1 | 12V ? | красный |
2 | LIN ? | белый |
3 | ??? | розово-зеленый |
4 | GND? | чёрный |
5 | ??? | фиолетовый |
Все датчики и исполнительные механизмы подключаются к отдельному контроллеру управления газовыми форсунками ЕСU.
Его иногда называют SAVER-SKY, но на самом деле это Nevo-SKY.
шильдик контроллера газовыми форсунками
габариты корпуса 153x104x38мм
распиновка разъёма газового ECU такая. Основная идея работы газового ECU заключается в том, что Nevo ECU считывает сигналы на бензиновых форсунках и вместо бензина брызгает пропан. Поэтому бензиновый ECU продолжает думать, что автомобиль работает на бензине. Хотя это не так.
Например этот экземпляр PCB производства польской компании KME. Всего 6-7 микросхем.
С обратной стороны электронные платы PCB без компонентов. Видимо так спроектировали для упрощения производства изделия
Сердцем данного контроллера является чип S9S12G128F0VL. В первом приближении это 16-битный микропроцессор архитектуры S12. У него всего 8kByte RAM для данных и 128kByte Flash для программы. И работает он на тактовой частоте 25MHz. Совсем кроха по современным меркам микроконтроллеров. На Aliexpress S9S12G128F0VL cтоит порядка 500RUR.
Вот блок схема микроконтроллера S9S12G128F0VLL на втором уровне абстракции
В чипе S9S12G128F0VLL присутствует контроллер CAN, однако в PCB CAN никак не используется.
Также на плате можно узнать 8-пиновый чип DMP3098LSD P-канального полевого транзистора и чип VNS3NV04DP-E. Это сдвоенный полевой транзистор. Остальные компоненты имеют непонятную маркировку.
К контроллеру прилагается Win(довая) DeskTop утилита для перепрошивки, настройки и диагностики электронного блока управления Nevo-SKY. Называется SAVER-4.0.10.4.exe. Контроллер и компьютер соединяются по 2х-проводному полнодуплексному интерфейсу UART. Да, оказывается UART тоже автомобильный интерфейс.
Операционка определяет Nevo-SKY ECU как виртуальный COM порт. Модуль откликается на битовой скорости 38400 bit/s (SAVER-SKY) либо 9600bit/s(SAVER 714).
Model | Value | Units | Parameter |
SAVER-SKY | 38400 | bit/s | Bit rate |
SAVER 714 | 9600 | bit/s | Bit rate |
SAVER 714 | 1 byte sum | byte | CRC |
SAVER-SKY | CRC-16/CCITT-FALSE | 2 byte | CRC |
SAVER 714 | 5 | Volts | UART Idle |
SAVER-SKY | 3. | Volts | UART Idle |
3
Поверх UART начинает работать проприетарный бинарный протокол для обмена данными между Win процессом SAVER-4.0.10.4.exe и прошивкой на газовом ECU Nevo-SKY.
ширина бита 26us
Судя по наблюдению за трафиком логическим анализатором структура бинарного UART пакета примерно такая: PREAMBULA, CODE_NO, LENGTH, DATA…DATA, CRC. Однако как интерпретировать этот бинарный протокол абсолютно не ясно. На сайте инфы нет. Вендор на письма не отвечает. В поле CODE_NO мелькают около 40 различных значений из 256 возможных. В поле Data тоже одним только разработчикам известно что.
Это полная распиновка Harness(а) от комплекта KME.
Вывод
Газовая установка устанавливается поверх инжекторного двигателя и не требует выбрасывания оригинальных деталей. Управление форсунками полностью электронное от отдельного ECU.
Как видите, в ГБО даже CAN не фигурирует. Для диагностики выведен интерфейс UART с проприетарным и непонятным протоколом канального и прикладного уровня поверх. За спецификацией UART пакетов надо идти на поклон к Полякам. Схемотехника платы ECU и даже распиновка датчика давления — всё это тоже закрытая информация. Вся их техподдержка минимальная. Берите мультяшную схему и соединяете провода по цветам. Остальное вам знать не положено. При этом бинарные проприетарные протоколы двух моделей газового ECU (SAVER-SKY и SAVER 714) разные как снежинки. Отличаются как канальным протоколом, так и прикладным протоколом модели OSI-7. В общем полный «технологический диктат» со стороны EC.
Меня также настораживает, что в ГБО 4го поколения отсутствует возможность измерить давление и температуру в баллоне. Дело в том, что согласно закону Шарля.
Давление газа фиксированной массы и фиксированного объёма прямо пропорционально абсолютной температуре газа.
При наличии этих 2х датчиков можно было бы по показаниям датчика давления и температуры в баллоне автоматически на программном уровне прошивки определять качество заливаемого пропан-бутана.
Надеюсь этот текст помог кому-нибудь лучше понять, что у него под капотом. Если у кого-то есть какие-либо недокументированные особенности комплекта от KME или общее представление как работают автомобили на природном газе, то пишете в комментариях.
При работе с ГБО вам придется распознавать эти акронимы
Акроним | расшифровка |
UART | Universal Asynchronous Receiver-Transmitter |
ECU | Engine control unit |
CRC | Cyclic redundancy check |
PCB | printed circuit board |
EC | ЕвроСоюз |
KME | название компании |
ГБО | Газо Баллонное Oборудованием |
RPM | Revolutions per minute |
ЭБУ | электронный блок управления |
ПТС | паспорт транспортного средства |
LIN | Local Interconnect Network |
MAP | Manifold Absolute Pressure |
Links
https://kme.
eu/kme/en/produkt/pressure-sensor-cct6-d-nevo/https://www.youtube.com/watch?v=009dWCXfZhA
https://www.youtube.com/watch?v=UQrlSaOAM58
https://www.youtube.com/watch?v=e3A37_5K2VQ
https://www.youtube.com/watch?v=2CXvFSgMhYE&t=132s
https://habr.com/ru/post/141095/https://habr.com/ru/post/425467/https://habr.com/ru/company/itelma/blog/507064/
https://kme.eu/
автомобилей на пропане: почему их больше нет? | Ferrellgas
Транспортные средства, работающие на пропане, существуют уже несколько лет, бесшумно, эффективно и чисто выполняя тяжелые работы в промышленности и на транспорте. Благодаря постоянному совершенствованию мер безопасности и заправочных мощностей эксперты рынка видят потенциал для роста потребительского и коммерческого рынка легковых и грузовых автомобилей, работающих на пропане.
Популярные транспортные средства, работающие на пропане
Пропан широко используется в таких транспортных средствах, как вилочные погрузчики, мини-погрузчики, автобусы, транспортные средства для отдыха, а также в ряде других видов общественного транспорта и промышленных предприятий.
Свойства чистого горения пропана, а также более высокое количество энергии, которое содержится в каждом галлоне пропана по сравнению с традиционным бензином, уже давно сделали его популярным выбором для больших автопарков и промышленного использования внутри помещений.
Более длительный срок службы двигателя и меньшее техническое обслуживание
Кроме того, пропан является надежным топливом даже в самых экстремальных погодных условиях, а его стабильность и безопасность делают его отличным выбором для коммерческого применения. Благодаря своему высокому октановому числу пропан не создает нагара, который часто наблюдается в бензиновых двигателях, что означает более длительный срок службы двигателя и меньшее количество проблем с техническим обслуживанием.
Итак, почему больше автомобилей не работает на пропане?
С таким хорошим послужным списком можно задаться вопросом, почему так мало легковых автомобилей, работающих на пропане.
Ограниченное количество автозаправочных станций
Одной из причин является развитие заправочных станций по всей стране.
Большинство из них были построены вокруг доставки бензина, и в результате большая часть автомобильного рынка перешла на бензин.
Однако в последние годы развитая сеть дилеров «Автогаз» начала разрабатывать усовершенствованные технологии доставки пропанового топлива на месте и на заправочных станциях. Это включает в себя безопасную быстросъемную топливную форсунку и дозаторы пропана, которые позволяют транспортному средству и насосу сцепляться друг с другом, создавая бесшовную заправочную систему, в которой пропан не может выйти.
Несмотря на постоянные усилия по развитию надежной сети пропановых заправочных станций, владельцы автопарков часто просто устанавливают пропановую заправочную станцию на месте, а местные дилеры пропана, такие как Ferrellgas, могут помочь разработать план обеспечения потребностей вашего автопарка в топливе. Пока вы там, загляните на автозаправочные станции Ferrellgas.
Преимущества транспортных средств, работающих на пропане
Самый дешевый альтернативный вид топлива
Преимущества транспортных средств, работающих на пропане, хорошо известны.
Пропан считается самым дешевым альтернативным топливом на рынке. Хотя экономия топлива на галлон отстает от бензина примерно на 5 процентов, более высокое октановое число пропана означает, что он сгорает чище, а двигатели, оптимизированные для максимального использования свойств пропана, могут обеспечить улучшенную производительность и экономию топлива.
Экологически чистый
Кроме того, пропан является одним из самых экологически чистых видов топлива на рынке, что делает его фаворитом среди автопарков и общественного транспорта. По сравнению с бензином и дизельным топливом пропан производит на 99% меньше выбросов твердых частиц. Пропан также производит на 10-15 процентов меньше углекислого газа и выбрасывает в атмосферу на 50-60 процентов меньше оксида азота и других углеводородов.
Как перевести автомобиль на пропан?
Вместо того, чтобы покупать автомобиль, работающий на пропане, некоторые обращаются к комплектам для переоборудования автомобиля, работающего на пропане, которые позволяют переоборудовать традиционный бензиновый автомобиль на пропан.
Комплекты обычно стоят от 3000 до 5000 долларов и требуют привлечения квалифицированного технического специалиста или специалиста по модернизации, способного выполнить требования Агентства по охране окружающей среды. Также важно приобретать комплекты для переоборудования у надежных продавцов, таких как gotpropane.com.
Пропан имеет множество применений, в том числе способность эффективно и чисто питать ваши ежедневные поездки на работу или транспортные средства вашего автопарка. Эксперты отрасли ожидают увеличения спроса на транспортные средства, работающие на пропане, в рамках растущего рынка альтернативных видов топлива для транспорта, учитывая совершенствование технологий, широкое распространение сетей сбыта и легкодоступные потребительские комплекты для переоборудования.
Свяжитесь с продавцом автогаза или найдите ближайшую к вам заправочную станцию.
Ferrellgas — местный дилер пропана, который может помочь разработать план обеспечения потребностей вашего автопарка в топливе.
Посетите одну из наших многочисленных автозаправочных станций!
Вот реальная история пропановых автомобилей
Существуют и другие решения для электромобилей, и пропан — одно из них.
Флоты будущегоАвтомобили, работающие на пропане, или автомобили, работающие на автомобильном газе, в настоящее время содержат только около 1% мирового транспортного топлива после того, как их рекламируют как одно из потенциальных решений растущей проблемы выбросов.
Кажется почти невероятным, что то, что подавало такие большие надежды, в значительной степени было проигнорировано развитым миром, оставив его только как дешевую альтернативу в некоторых развивающихся странах (и Австралии). Это, конечно, не решение всех наших проблем, но оно должно стать важной частью многогранного энергетического решения, необходимого для ограничения глобальных выбросов. Учитывая, насколько сильно сокращаются выбросы при довольно простом преобразовании, это кажется упущенной возможностью без веской причины.
Связанный: Калифорния хочет, чтобы коммерческие грузовики и фургоны стали нулевыми выбросами к 2024 году
Плюсы пропана
Центр обработки данных по альтернативным видам топлива двигатель работает на пропане.
Это связано с тем, что большинство пропана/автогаза имеют октановое число 100, а в некоторых случаях и больше.Таким образом, он снижает количество твердых частиц до 99%, что является меньшим, но все же важным загрязняющим веществом, которое более неблагоприятно влияет на дизельные автомобили. Он имеет гораздо более существенное преимущество с точки зрения выбросов NOx, снижая их на целых 50% по сравнению с автомобилями с дизельным двигателем. Преобразование автомобиля с газовым двигателем для работы на пропане довольно просто, но доступность, качество и цены на эти комплекты сильно различаются. Однако, как показывает опыт, вы можете гипотетически окупить свои расходы всего за 10 000 миль за счет экономии топлива, не говоря уже о дополнительных экологических преимуществах.
Связанный: Toyota заплатит 180 миллионов долларов Агентству по охране окружающей среды за неспособность вовремя сообщить о дефектах, связанных с выбросами
Минусы пропана
Через: Водите как девушка Как и у любого альтернативного топлива, есть очевидные недостатки.
В случае пропана, это уже большая часть фактической проблемы выбросов, и попытка сделать ее частью решения кажется странной.
Это побочный продукт процесса переработки нефти и газа для производства бензина, хотя природный газ является легкодоступной альтернативой пропану, он также является ископаемым топливом. Еще одним большим недостатком его использования является отсутствие инфраструктуры, поскольку только ограниченное количество заправочных станций предлагают его на заправках, но он все еще не используется широко, и, хотя есть большие преимущества в отношении твердых частиц и выбросов NOx, большая проблема с углеродом заключается только в сократился на довольно небольшие 15%. Если вы купите самый безопасный и самый дорогой комплект, вам также потребуется намного больше времени, чтобы окупить деньги за счет экономии топлива, поэтому без дополнительных налоговых льгот (которые, вероятно, никогда не появятся) это не принесет пользы цели, используемой в реальном финансовом плане.
, хотя преимущества для окружающей среды очевидны. В первые годы безопасность была большой проблемой, но с более совершенными быстросъемными форсунками и хорошо сконструированными баками он не менее безопасен, чем бак с обычным бензином.
No Silver Bullet
Via: Popular MechanicsСвязанный: Вот реальная история использования этилированного топлива
По правде говоря, нет простого решения проблемы с выбросами, в которую мы попали, это сложный многогранный план, который необходимо постепенно реализовывать более стратегическим образом. Это то, за что мы должны взять на себя ответственность, так как большинство политиков с радостью продадут свои души тому, кто предложит самую высокую цену, в настоящее время нефтегазовая промышленность с некоторым отрывом является самой высокой ценой, и если оставить ее им, это в конечном итоге приведет к нам самим.