Какие бывают ГБО, часть 1 ЭЖЕКТОР
1. Что такое эжектор многие уже наверное забыли, поэтому попытаюсь напомнить.
Если по трубопроводу двигается некая среда (газ, жидкость, суспензия - всеравно) и на пути этой среды появляется препятствие, то непосредственно за препятствием образуется зона разряжения. Если трубу сузить и тут же расширить до первоначальных размеров (сделать искусственное препятствие по внутренней окружности трубы), а в зоне разряжения врезать штуцера, через которые подвести другую среду, которая будет в состоянии всасываться образованным разряжением, то мы получим эжекторный насос или попросту говоря эжектор.
2. Что такое инжектор наверное уже знают все автомобилисты, грубо говоря на подачу топлива устанавливаются дополнительные электроклапана (форсунки, про распыление я опускаю) и подача топлива происходит дозировано и в строго определенное, рассчитанное контроллером или определяемое механическим приводом время. Иными словами инжектор - это впрыск, а количество впрыскиваемого топлива не зависит от количества воздуха и это есть основное отличие инжекторной подачи топлива от карбюраторной и эжекторной.

Какими были системы ГБО первого поколения я могу себе только представить, т.к. живьем их ни разу не видел, но поскольку ставились они на карбюраторные двигатели, то о впрыске в те времена никто не помышлял, соответственно это были эжекторные системы, в состав которых входил баллон, запорный клапан, клапан-отсекатель бензина, редуктор и собственно сам эжектор. Классическая схема установки эжектора - это когда он ставится на воздушном фланце (входе) карбюратора. Естественно эжектирующая среда в данном случае воздух, а эжектируемая - газ. Отчасти эжектор похож на карбюратор, но всетаки в карбюраторе дозирование топлива более точно, это и поплавковая камера и жиклеры и винты-дозаторы, сама же по себе "конфорка" эжектора достаточно унификальна (не универсальна, а от "унификация"), к примеру установщики эжекторного ГБО говорили мне (когда я проявил интерес хватит ли расхода газа на мой 1,6 двигатель при поставленной "конфорке") "мы такие же конфорки ставим на Волги с двигателями 2,4...". Дозирование же осуществляется регулировками редуктора, а мгновенный расход газа пропорционален расходу воздуха (чем выше расход воздуха - тем выше разряжение в эжекторе). Дальнейшее развитие ГБО первого поколения и его преобразование в ГБО второго поколения связано с модификацией как самого газового оборудования, так и с навешиванием дополнительных фичей. Двигателестроение развивается, появляются инжекторные системы с Engine Control Unit (ECU), а попросту говоря - бортовой компьютер или контроллер двигателя. ECU жестко контролирует (естественно не только) лямбдазонд и работу форсунок и чуть-чего сразу выдает ошибку и переходит в аварийный режим работы. Бензиновые форсунки, при работе на газе, нужно отключать, при этом ECU должен думать, что он управляет форсунками - рождается эмулятор форсунок, дабы, при работе на газе не "раздражать" ECU. ECU следит за показанием лямбда-датчика и по этим показаниям принимает решения о обогащении или обеднении смеси, рассчитывая на адекватную реакцию двигателя и опять же контролируя свою работу по тем же показаниям лямбды.., но форсунки отключены, топливо поступает через эжектор, а не через форсунки, а ECU только думает, что управляет двигателем, соответственно не видя адекватной реакции лямбдазонда на свои действия ECU делает вывод о неисправности лямбды - ошибка, аварийный режим - рождается эмулятор лямбдазонда. С точки зрения мощности, расхода и пр. параметров эти эмуляторы бесполезны, но тем немение они уже необходимы. У следующих фич более прогрессивное назначение, во-первых это управление редуктором в зависимости от разряжения во впускном коллекторе, ну и во-вторых дозирование газа в зависимости от реальных показаний лямбды, при помощи шагового двигателя (не вникал, описать тонкостей процесса не могу), на сколько я слышал фича довольно эффективная, появилась возможность влиять на расход и динамику, при этом не сжигать кучу газа в пустую. В совокупности фич и эмуляторов система довольно сильно усложнилась, а для обратной связи по лямбде уже нужен какой-никакой, а контроллер, поэтому полный набор эжекторных фичей по цене приближается к впрысковым системам, "стандартный" (то, что сейчас в подавляющем большинстве ставят на инжекторные машины) же комплект эжекторного ГБО включает в себя только эмуляторы лябды и бензофорсунок. При этом украинские установщики (кто специально, а кто по незнанию) используют интересный маркетинговый ход, на грабли которого я наступил в мае прошлого года, этот "стандартный" комплект они называют ГБО третьего поколения! НЕ ВЕРТЕ! Третье поколение - это уже впрыск газа!

Преимущества эжектороного ГБО только в экономии денег на топливе и установке, если повезет, то при адекватном расходе газа сохранится бензиновая динамика. Как правило по сравнению с бензином расход газа составляет плюс 10-20%, потеря мощности в пределах 10-15-20% так же считается вполне нормальным результатом. Совершенно счастливые обладатели эжекторных систем не теряют ни расхода, ни динамики, но как правило - это уже исключения, хотя стоит признать - они случаются! В общем, если ваша главная цель является экономия средств, то эжекторное ГБО вполне приемлемый выбор.

Недостатки:
Основные недостатки это потеря мощности и тяжелый контроль над расходом газа, в любом случае расход газа в эжекторных системах пропорционален расходу воздуха, всяческие усовершенствования только вносят корректирующие коэффициенты.
Поскольку смесеобразование происходит во впускном коллекторе, то практически весь коллектор, за эжектором заполнен взрывоопасной смесью, любая искра или прорыв горячих газов через впускной клапан (часто из-за позднего зажигания) приводит к т.н. "хлопку" - возгоранию смеси внутри коллектора с реактивной струей в сторону воздушного фильтра. Для защиты фильтра ставят т.н. "антихлоп" - металлическая мембранка, подпружиненная так, чтобы ее спокойно поднимал воздушный поток от воздушного фильтра и закрывало давление хлопка, изнутри "конфорки" наружу предусматривают каналы, которые отводят избыточное давление в подкапотное пространство (Ух! не приведи Господь там бензинчик подтекает!), в рабочем положении эти каналы закрыты эластичным резиновым кольцом. Все бы ничего, если стоит "антихлоп" и он выдержит давление - фильтр и расходомер воздуха не пострадают, гораздо хуже, если производитель авто сэкономил на металле и не рассчитав на установку эжекторного ГБО с возможностью хлопка - сделал впускной коллектор из пластика, пластиковые коллекторы разлетаются от первого же хлопка, поэтому ни один грамотный установщик не предложит ставить на такие машины эжекторное ГБО.

Какие бывают ГБО, часть №2 ИНЖЕКТОР
Итак в верхней части этой статьи мы вспомнили, что основным отличием инжектора является строгое дозирование топлива, подача топлива осуществляется через форсунки-инжекторы, порция топлива зависит от производительности, времени открытия форсунки и давления газа перед форсункой.

Дабы в последствии не прерываться рассмотрим в начале, что такое лямбдаконтроль. Итак, топливная смесь, поступающая в цилиндры это смесь топлива с воздухом, воздух в этом смысле является носителем кислорда, без которого невозможно горение смеси. Количество воздуха, поступающего в цилиндры, зависит только от оборотов двигателя и положения дроссельной заслонки в карбюраторе или впускном коллекторе инжекторного двигателя, а вот количеством топлива мы так или иначе пытаемся управлять. По количеству топлива в смеси - смесь может быть обедненная или обогащенная и те же слова с приставками «пере». Лямбдазонд (лямбдадатчик, лямбда) устанавливается в выпускном коллекторе и измеряет остаток кислорода в отработавших газах., если под нагрузкой в отработавших газах много кислорода, то смесь обедненная «посмотрев» на датчик положения дроссельной заслонки контроллер может принять решение о том, что двигателю в данный конкретный момент не хватает мощности и увеличить время открытия форсунок и на оборот, если кислорода в отработавших газах почти нет, то смесь может быть переобогощена, что ведет к неполному сгоранию топлива, в этом случае решение контроллера будет обратным – он уменьшит время открытия форсунок. График, отображающий лямбдарегулирование поход на греческую буква «лямбда», отсюда и название. Естественно контроллер в своей работе использует не только показания ДПЗД, но в данном случае мне важно описать сам принцип лямбдаконтроля.

Типы впрыска так же отличаются, рассматриваются:
1. Моновпрыск.
Используется одна форсунка, точка подвода топлива находится до разделения впускного коллектора на «рукава» идущие к каждому цилиндру. Моновпрыск еще похож на карбюратор (эжектор), тем, что смесеобразование, как и в карбюраторных моторах, происходит до разделения коллектора по цилиндрам но подача топлива уже строго дозирована и управляема. Для улучшения смесеобразования точку подвода топлива можно вообще сделать до дроссельной заслонки (додроссельный подвод), но обычно этого не делают, т.к. при работе на газе возникает вероятность хлопка. На моновпрыске используется одна точка подвода и соответственно одна форсунка. Невольно может возникнуть интересный вопрос, особенно актуальный в Украине в связи с запретом (пока первичной) регистрации ТС не удовлетворяющим ЕВРО-2, т.е. попросту говоря карбюраторных машин: «А можно ли переделать карбюраторную машину на впрыск газа?» - ответ прост – да, можно и самым дешевым вариантом какраз и будет газовый моновпрыск. Но на сегодня одноканальных газовых контроллеров уже не выпускается, поэтому имеет смысл перейти к рассмотрению попарнопараллельного впрыска.
2. Попарнопараллельный впрыск.
Впрыск топлива происходит одновременно в несколько цилиндров, управление форсунками происходит по двум каналам. Бензиновых форсунок всегда по кол-ву цилиндров, но поскольку впрыск всеравно происходит одновременно в две группы цилиндров, то газовых форсунок может быть всего две, но может быть и по кол-ву цилиндров, тогда газовые форсунки, по группам, попросту электрически запараллелены. Все бензиновые двигатели с попарнопараллельным впрыском оснащены лямбдоконтролем, а многие еще и катализатором (дожигателем неотработанного топлива), катализаторы «существа» нежные, при дожиге топлива они сильно нагреваются и если катализатор постоянно и много чего-то дожигает – он может попросту выйти из строя, поэтому использование катализатора без лямбдарегулирования попросту бессмысленно.
С точки зрения ГБА попарнопараллельный впрыск универсален, его можно ставить практически на любые 4х-тактные двигатели, начиная от старых карбюраторных и заканчивая современными двигателями с фазированным впрыском (фазированность конечно потеряется). Но есть и варианты, некоторые комплекты ГБА для ПП впрыска могут требовать обязательного наличия лямбдазонда и управляться от бензиновых форсунок, такой комплект на моновпрыск, а тем более на карбовый двигатель не поставишь. Некоторые системы 3го поколения настраиваются без применения газоанализаторов, при помощи компьютера – зачем газоанализатор, если есть рабочий лямбда-датчик?

И моно и ПП впрыск газа – это аппаратура 3-го поколения, т.е. впрысковая ГБА начинается с третьего поколения.

3. ГазоБаллонная Аппаратура 4го поколения, или фазированный впрыск.
Фазированный впрыск – это N независимых каналов, т.е. форсунка каждого цилиндра управляется независимо от остальных. Я не буду углубляться в дебри фазированного впрыска и разбираться здесь почему фазы впрыска топлива отличаются от газораспределительных фаз, причем каждый цилиндр может иметь свой собственный угол сдвига, просто примем это как факт.
Контроллер ГБА 4го поколения довольно сложная штука, хотя фактически является надстройкой над штатным ECU, он не рассчитывает фазы впрыска топлива, он использует сигналы управления от штатного ECU, идущие на бензиновые форсунки, пересчитывает эти сигналы для работы на газе и … управляет газовыми форсунками. Идеально настроенная система 4-го поколения, это система, при которой штатный ECU, при работе на газе выдает на бензофорсунки те же значения, что и при работе на бензине практически на всех режимах работы двигателя. Идеально настроить систему таким образом достаточно тяжело, тяжело потому, что газовые контроллеры универсальны и не делаются под конкретный двигатель, тяжело потому, что форсунки так же универсальны и регулируются довольно в узких пределах, тяжело уже хотя бы потому, что газ - это не бензин. Но настроить близко к работе на бензине вполне реально, именно поэтому у 4го поколения незаметна потеря динамики и расход минимальный, при работе исправного двигателя. Аппаратура 4-го поколения наиболее дорогая, монтаж аппаратуры гораздо сложнее, потому, что в своей работе контроллер использует не только сигналы управления форсунок и лямбды, но и множество других сигналов от различных датчиков + требует установки нескольких собственных датчиков. Поэтому не удивительно, что стоимость установки аппаратуры 4-го поколения может в более чем 2 раза превышать стоимость установки эжекторной системы.

Лирическое отступление по п.2. В настоящее время в автомобилях используют двигатели 4х, 6ти и 8ми цилиндовые (есть конечно и 2х и 3х, но на микролитражках и при их расходе установка на них ГБО не имеет смысла). 4х канальный контроллер на фазированный впрыск – не проблема, 6ти канальный – можно найти за деньги, а вот о 8ми канальных я и не слышал, а если они и есть в природе, то наверняка стоят очень не дешево. Хозяева таких машин далеко не всегда носят фамилию Рокфеллер и не состоят даже в родстве с олигархами, а кушают такие моторы ой как не мало, а такие машины часто являются насущной необходимостью. Выход достаточно прост – 2х канальная аппаратура 3го поколения. 2 или 4 форсунки (пусть даже с потерей фазированности) даст очень неплохой результат.

4. ГБА 5го поколения.
 Особенностей сказать не могу. Коренным отличием от 4-го поколения является то, что впрыск газа в цилиндры происходит не в паровой фазе, а в разогретой жидкой фазе.

Преимущества газового впрыска в том, что он лишен недостатков эжекторных систем, т.е. подача топлива дозируется и не зависит от воздушного потока, системы с инжектированием газа не хлопают, т.к. в подавляющем большинстве случаев подача газа в коллектор осуществляется непосредственно перед цилиндром, т.е. после разделения коллектора на рукава, коллектор не заполнен газовоздушной смесью все время, соответственно вероятность поджига смеси в коллекторе стремится к минимуму и такие системы безболезненно можно ставить на двигатели с пластиковым впускным коллектором. Системы попарнопараллельного и фазированного впрыска не теряют своих динамических характеристик, потому, что управляются от бортового бензинового контроллера. Имея систему лямдарегулирования не происходит лишнего переобогащения смеси, что то же положительно сказывается на расходе. Поскольку подача газа строго дозируется, то (при правильно настроенном оборудовании) сильно снижается вероятность прогорания клапанов. Забыл описать этот недостаток в первой части, поэтому опишу здесь. Газ горит медленнее бензина, кроме этого газ в цилиндре уже испарен. Поэтому в случаях недозированной подачи газа и случаях явного переобогащения ( к примеру под большой нагрузкой и интенсивных разгонах) газ может догарать уже при открытом выпускном клапане и закончить свое горение уже где-то в выхлопной. Не контачащий с седлом клапан очень быстро нагревается и не успевает остыть до следующего открытия, в итоге перегрева металл клапана теряет свои свойства, деформируется, деформирует седло и … клапан прогорел. Наиболее сильно от прогара клапанов страдают некоторые Хондовские моторы.