ГЛАВНАЯ Визы Виза в Грецию Виза в Грецию для россиян в 2016 году: нужна ли, как сделать

Устройство и работа газобаллонной системы питания. Газовый двигатель внутреннего сгорания – меняет ли топливо принцип действия? В моторном отсеке автомобиля устанавливают

17.07.2023

Cистема питания двигателя от газобаллонной установки

Двигатели газобаллонных автомобилей работают на газообразном топливе, запас которого находится в баллонах, установленных на автомобилях.

Применение газобаллонных автомобилей дает возможность использовать имеющиеся в нашей стране значительные ресурсы дешевых горючих газов. Мощность двигателя и грузоподъемность газобаллонных автомобилей такие же, как у базовых автомобилей с карбюраторными двигателями. Поэтому эксплуатация газобаллонных автомобилей технически и экономически целесообразна.

Топливо для газобаллонных автомобилей. В качестве топлива для их двигателей используют смеси сжиженных (точнее, легкосжижае-мых) газов, получаемых из попутного нефтяного и природного газов.

Для газобаллонных автомобилей промышленность выпускает смеси пропана и бутана технических (СПБТ) двух составов:
СПБТЗ - зимнюю, содержащую не менее 75% пропана и не более 20% бутана;
СПБТЛ - летнюю, содержащую не менее 34% пропана и не более 60% бутана.

Помимо пропана и бутана, в состав топлива входят также метан, этан, этилен, пропилен, бутилен, пентан и другие, общее содержание которых в смеси составляет 5…6%.

Пропановые фракции (пропан и пропилен) обеспечивают необходимое давление в газовом баллоне автомобиля. Бутановая составляющая (нормальный бутан, изобутан, бутилен, изобутилен) - наиболее калорийный и легкосжижаемый компонент сжиженных газов.

Важнейшими свойствами сжиженных газов, определяющими их пригодность для использования в качестве топлива для газобаллонных автомобилей, являются: теплота сгорания пропана - 45,7 (10972), бутана - 45,2 (10845), бензина - 43,8 (10500) МДж/кг (ккал/кг); плотность жидкого пропана - 0,509, а бутана - 0,582 кг/м3; октановое число у пропана - 120, у бутана - 93.

Газ не должен содержать механических примесей, водорастворимых кислот, щелочей, смол и других вредных примесей.

Давление насыщенных паров для смеси сжиженных газов колеблется в пределах от 0,27 МПа (2,7 кгс/см2) при температуре - 20 °С до 1,6 МПа (16 кгс/см2) при температуре +45 °С.

Сжиженные газы обладают большим коэффициентом объемного расширения. Поэтому баллоны следует заполнять газом не более чем на 90% их объема. Остальные 10% составляет объем паровой подушки, без которой даже незначительное повышение температуры газа приводит к резкому увеличению давления в баллоне (примерно 0,7 МПа, или 7 кгс/см2 на ГС повышения температуры сжиженного газа).

Газобаллонная установка. Отечественная автомобильная промышленность выпускает газобаллонные грузовые автомобили ЗИЛ-138, ГАЗ-53-07 и автобусы ЛАЗ-695П и ЛИАЗ-677Г. Все эти автомобили отличаются от базовых моделей ЗИЛ-130, ГАЗ-53А, ЛАЗ-695Н и ЛИАЗ-677 наличием газобаллонной установки, а также модифицированным газовым двигателем, имеющим более высокую, чем базовый карбюраторный двигатель, степень сжатия.

Для обеспечения возможности передвижения автомобиля при неисправности газобаллонной установки или отсутствии газа в системе питания имеется карбюратор, на котором двигатель может развивать мощность, достаточную для движения автомобиля с полной нагрузкой со скоростью 30…40 км/ч, и бензиновый бак. Длительно работать на бензине не разрешается.

Схема газобаллонной установки автомобиля ЗИЛ-138 показана на рис. 32. В нее входят: газовый баллон с арматурой, магистральный вентиль, испаритель газа, газовый фильтр, редуктор, манометр, смеситель, воздушный фильтр, газопроводы. Для работы на бензине имеются карбюратор и бак.

Рис. 32. Схема газобаллонной установки автомобиля ЗИЛ-138:
1 - воздушный фильтр; 2 - трубка подвода воды к испарителю; 3 - шланг высокого давления от испарителя к фильтру газа; 4 - испаритель газа; 5 - шланг подвода воды от испарителя к компрессору; 6 - газопровод системы холостого хода; 7 - шланг высокого давления от магистрального вентиля к испарителю газа; 8 - труба подвода газа к смесителю; 9 - дозирующе-экономайзерное устройство редуктора; 10 - газовый редуктор; 11 - измерительный преобразователь давления газа; 12 - фильтр редуктора; 13 - манометр газового редуктора; 14 - магистральный вентиль; 15 - бензиновый бак; 16 - фильтр; 17 - смеситель газа; 18 - проставка под смеситель; 19 - расходный вентиль паровой фазы; 20 - контрольный вентиль максимального наполнения баллона; 21 - измерительный преобразователь указателя уровня жидкости в баллоне; 22 - предохранительный клапан; 23 - наполнительный вентиль; 24 - расходный вентиль жидкостной фазы; 25 - баллон; 26 - карбюратор; 27 - шланг, соединяющий вакуумные пространства экономайзера и разгрузочного устройства редуктора с впускным трубопроводом двигателя.

Магистральный вентиль предназначен для перекрытия с места водителя подачи газа из баллона к испарителю, газовому редуктору и смесителю.

Испаритель газа преобразует жидкую фазу топлива в газообразную. Газ проходит по каналу в алюминиевом корпусе смесителя, подогревается циркулирующей через полость корпуса водой из системы охлаждения двигателя и испаряется.

Газовый фильтр, оснащенный фильтрующим элементом, состоящим из металлической сетки и пакета войлочных пластин, очищает газ, поступающий к редуктору, от механических примесей - окалины и ржавчины. Фильтр установлен на входном штуцере редуктора.

Редуктор служит для снижения давления, поступающего к смесителю газа до близкого к атмосферному. При остановке двигателя редуктор автоматически прекращает подачу газа к смесителю.

Устройство и действие редуктора показаны на рис. 33.

В цилиндрическом корпусе редуктора размещены камера А первой ступени, камера Б второй ступени и кольцеобразная камера В вакуумного разгружателя.

Одна из стенок камеры первой ступени образована резиновой диафрагмой, края которой зажаты между корпусом редуктора и крышкой. Со стороны крышки на диафрагму постоянно давит сжатая пружина, стремящаяся прогибать диафрагму внутрь корпуса редуктора (вверх). Центральная часть диафрагмы связана коленчатым рычагом с клапаном, благодаря чему при прогибании диафрагмы внутрь рычаг открывает клапан, а при прогибании ее наружу закрывает его.

В камере второй ступени находится зажатая по окружности между верхней частью корпуса и крышкой диафрагма. Ее центральная часть соединена рычагом с клапаном второй ступени. Прогибание диафрагмы вниз вызывает открытие клапана второй ступени, прогибание ее вверх - закрытие клапана. Действующая на шток диафрагмы пружина стремится выгибать диафрагму вверх.

Полости под крышками диафрагм камер первой и второй ступеней сообщены с атмосферой, а следовательно, снаружи на обе диафрагмы постоянно действует атмосферное давление.

В камере В разгружателя установлена кольцевая диафрагма, на которую действует пружина, выгибающая диафрагму вверх.

Снизу к корпусу редуктора прикреплен корпус дозирующе-экономайзерного устройства, в котором размещены основное дозирующее устройство редуктора и экономайзер с пневматическим приводом.

В дозирующее устройство входят дозирующие отверстия постоянного и переменного сечения, клапан-регулятор экономической регулировки газовой смеси и регулировочный винт мощностной регулировки. Клапан с пружиной и диафрагма с пружиной являются деталями экономайзера.

Корпус дозирующе-экономайзерного устройства имеет патрубок для выхода газа; штуцеры на крышке корпуса служат для соединения камеры В разгружателя с полостью под диафрагмой экономайзера и с впускным трубопроводом двигателя.

Редуктор крепят под капотом двигателя к передней стенке кабины на специальном кронштейне. Газ к редуктору подводится через газовый фильтр, укрепленный на штуцере. К штуцеру присоединяют трубку манометра, позволяющего контролировать давление в камере первой ступени. Патрубок соединяют газопроводом низкого давления со смесителем, а штуцер при помощи резиновой трубки с впускным трубопроводом двигателя.

Рис. 33. Газовый редуктор:
а -- устройство; б - схема действия; А - камера первой ступени; Б - камера второй ступени; В - камера вакуумного разгружателя; 1 - штуцер подвода газа; 2 - штуцер для присоединения манометра; 3 - клапан первой ступени; 4 и 5 - крышка диафрагмы и диафрагма камеры первой ступени; 6 - пружина диафрагмы первой ступени; 7 - регулировочная гайка; 8 - рычаг привода клапана первой ступени; 9 - клапан второй ступени; 10 - клапан-регулятор; 11 - клапгн экономайзера; 12 - пружина клапана; 13 я 18 - штуцеры; 14 - крышка корпуса

При открывании магистрального вентиля газ из баллона начинает поступать через испаритель, фильтр, газовый фильтр редуктора (рис. 33), входной штуцер и открытый клапан в камеру А первой ступени редуктора. По мере поступления газа давление в камере повышается, и, когда оно достигает требуемой величины (избыточное или манометрическое давление должно быть 0,17…0,18 МПа или 1,7… 1,8 кгс/см2), диафрагма 5 выгибается вниз и рычажный привод закрывает клапан, прекращая доступ газа в редуктор. Если давление в камере первой ступени падает, пружина прогибает диафрагму вверх, клапан открывается и в камеру снова начинает поступать газ. Таким образом, в камере первой ступени автоматически устанавливается постоянное давление, величина которого зависит от силы натяжения пружины.

Предохранительный клапан предотвращает повреждение диафрагмы камеры первой ступени редуктора, которое может произойти вследствие нарушения герметичности закрытия ее клапана. Если клапан камеры первой ступени закрывается неплотно, газ из баллона все время поступает в эту камеру и давление в ней может превысить допустимую величину. Пружина предохранительного клапана отрегулирована на давление ло 0,45 МПа (4,5 кгс/см2). При большем давлении предохранительный клапан открывается и выпускает часть газа из камеры первой ступени наружу.

Пока двигатель не работает, клапан камеры второй ступени закрыт и газ в нее из камеры первой ступени не поступает. При пуске двигателя в камере второй ступени, соединенной газопроводом со смесителем, образуется разрежение, и диафрагма, прогибаясь внутрь, через рычажный привод откроет клапан. Газ из камеры первой ступени начнет перетекать в камеру второй ступени, давление в которой по мере поступления в нее газа повышается. Когда давление поднимется до близкого к атмосферному, клапан закроется и поступление газа из камеры первой ступени прекратится.

Действует разгружатель следующим образом. Когда двигатель не работает, давление пружины разгружателя передается через упор на тарелку диафрагмы, увеличивая силу закрытия клапана второй ступени.

Во время работы двигателя на малых частотах холостого хода и при малых нагрузках (дроссель смесителя прикрыт) в камере В разгружателя, соединенной трубкой с впускным трубопроводом двигателя, создается сильное разрежение и диафрагма прогибается вниз. Упор прекращает давление на диафрагму камеры второй ступени, вследствие чего на клапан второй ступени действует только одна пружина, позволяющая ему открываться даже при отсутствии разрежения в камере второй ступени.

Благодаря этому при малых частотах холостого хода и малых нагрузках газ из камеры второй ступени поступает к смесителю под избыточным давлением 100…200 Па (10…20 мм вод. ст.). По мере возрастания нагрузки двигателя давление газа на выходе из редуктора и в камере второй ступени понижается, и в ней создается небольшое разрежение.

Дозирующе-экономайзерное устройство регулирует количество газа, поступающего к смесителю, а следовательно, и поддерживает необходимый состав газовоздушной смеси.

При малых и средних нагрузках двигателя, когда дроссель смесителя открыт не полностью, в задроссельном пространстве смесителя поддерживается значительное разрежение. Поскольку полость под диафрагмой экономайзера сообщена с задроссельным пространством, в ней также образуется разрежение, под действием которого диафрагма прогибается вниз и клапан экономайзера закрывается. На этом режиме газ из камеры второй ступени редуктора проходит к выходному патрубку через отверстие постоянного сечения и отверстие, сечение которого можно изменять вращением клапана-регулятора; положение последнего подбирают с расчетом получения экономичной работы двигателя.

При больших нагрузках, когда открытие дросселя смесителя приближается к полному, разрежение в задроссельном пространстве и в полости под диафрагмой экономайзера уменьшается. Под действием пружины диафрагма выгибается вверх и открывает клапан, после чего к выходному патрубку редуктора начинает поступать дополнительное количество газа через отверстие постоянного сечения и отверстие переменного сечения. Количество дополнительно поступающего газа регулируют вращением винта, добиваясь получения от двигателя максимальной мощности.

Смеситель и карбюратор. Смеситель служит для приготовления смеси газа и воздуха. Смеситель двухкамерный, обе камеры работают одновременно и параллельно на всех режимах.

Рис. 34. Смеситель:
1 - газоподводящий патрубок; 2 - обратный клапан; 3 - воздушная заслонка; 4 - газовая форсунка; 5 - диффузор; 6 и 10 - распыливающие отверстия системы холостого хода; 7 - штуцер подвода газа из камеры второй ступени редуктора; 8 и 9 - регулировочные винты системы холостого хода; 11 - дроссель.

В газ поступает к форсунке от редуктора через патрубок и обратный клапан. В нижней части смесительной камеры расположены распыливающие отверстия системы холостого хода, сечение которых можно изменять при помощи регулировочных винтов.

Смеситель снабжен центробежно-вакуумным ограничителем частоты вращения коленчатого вала двигателя, однотипным с устанавливаемым на карбюраторном двигателе ЗИЛ-130.

Смеситель присоединен к впускному трубопроводу двигателя через проставку, к которой прикреплен карбюратор. Работает смеситель следующим образом.

При пуске кратковременно закрывают воздушную заслонку (рис. 34), чтобы усилить разрежение в диффузоре и вызвать усиленный приток газа через форсунку.

На малых частотах холостого хода газ поступает из редуктора через штуцер к распыливающим отверстиям под действием сильного разрежения, образующегося в зоне за прикрытым дросселем.

Во время работы двигателя под нагрузкой газ поступает в смесительную камеру через форсунку. Состав смеси при этом регулируется дозирующе-экономайзерным устройством газового редуктора.

Когда двигатель работает на газе, воздушная заслонка, дроссель карбюратора и топливный (бензиновый) кран должны быть закрыты.

Если требуется перевести двигатель на бензин, необходимо закрыть магистральный вентиль газобаллонной установки и выработать весь газ из приборов, расположенных после этого вентиля, до остановки двигателя. Затем закрыть обе заслонки смесителя и пустить двигатель на бензине, как обычный карбюраторный двигатель.

Для последующего перехода на газ закрывают топливный (бензиновый) кран и вырабатывают бензин из карбюратора. После этого закрывают воздушную заслонку и дроссель карбюратора и пускают двигатель на газе, предварительно открыв магистральный вентиль. Работа двигателя одновременно на бензине и газе не допускается.

Пускают на газе холодный двигатель при открытом паровом и закрытом жидкостном расходных вентилях баллона. Когда двигатель прогреется, открывают жидкостной и закрывают паровой расходные вентили.

При низких температурах окружающего воздуха, когда пуск холодного двигателя на газе затруднен, рекомендуется сначала пустить и прогреть двигатель на бензине, а затем перевести его на газ, как сказано выше.

Газопроводы и их соединения. Газопроводы высокого давления (от баллона до редуктора) изготовляют из стальных или медных трубок с толщиной стенок около 1 мм и наружным диаметром 10… 12 мм. Газопроводы соединяют с приборами газобаллонной установки при помощи ниппельных соединений.

Газопроводы низкого давления (от редуктора до смесителя) выполняют из тонкостенных стальных труб и газостойких резиновых шлангов большого сечения. Соединяют их стяжными хомутами.

Основные неисправности газобаллонной установки: утечка газа через неплотности соединения; неплотное закрытие вентилей и клапанов; засорение газового фильтра; нарушение регулировки редуктора, вызывающее чрезмерное обогащение или обеднение газовоздушной смеси; нарушение регулировки системы холостого хода смесителя.

Правила безопасного труда на газобаллонных автомобилях. При утечке газ образует с воздухом взрывчатые смеси. В случае попадания на кожу сжиженный газ интенсивно испаряется и может вызвать термические ожоги (обмораживание).

Вдыхание испаренного газа вызывает отравление. Поэтому необходимо внимательно следить за герметичностью всех соединений газобаллонной установки. Значительная утечка обнаруживается на слух (по шипению газа), чтобы обнаружить незначительную утечку, смачивают места соединений мыльной водой. При утечке нельзя ставить автомобиль в закрытое помещение.

Возле автомобиля нельзя пользоваться открытым огнем.

При необходимости подтягивания соединений трубопроводов установки следует предварительно закрыть расходные вентили баллонов и выработать газ до остановки двигателя.

К атегория: - Техническое обслуживание автомобилей

План занятия

1. Организационный момент – 3 мин.

2. Опрос студентов по предыдущему материалу – 10 мин.

3. Изложение нового материала – 55 мин.

4. Закрепление нового материала -12 мин.

5. Подведение итогов – 7 мин.

6. Задание на дом – 3 мин.

Итого: 90 мин.

Оборудование занятия:

– Мультимедиа, компьютер, DVD – диски;

– Слайды, плакаты;

– Учебные элементы;

Опрос (фронтальный)

Вопросы:

Ø Каково устройство и работа ограничителя максимальной частоты вращения коленчатого вала?

Ø Каков принцип работы системы рециркуляции отработавших газов?

Ø Назначение системы выпуска отработавших газов.

Ø Принципы нейтрализации отработавших газов.

Изложение нового материала

Лекция № 8

Закрепление нового материала :

(проводится фронтальный опрос по изложенной теме)

Ø Разбираем правильность ответов.

Ø Выставляем оценки, комментарий;

Задание на дом:

Ø Заполнить тетрадь для лабораторных работ по пройденной теме.

Ø Повторить пройденный материал.

Ø Не забываем про конструкторские разработки.

(Конспект лекции № 8)

Газовыми называются карбюраторные двигатели, работающие на газообразном топливе - сжатых и сжиженных газах. Особенностью газовых двигателей является их способность работать также и на бензине. Система питания газовых двигателей имеет специальное газовое оборудование. Имеется также дополнительная резервная система, обеспечивающая при необходимости работу газового двигателя на бензине.

По сравнению с карбюраторными газовые двигатели более экономичны, менее токсичны, работают без детонаций, имеют более полное сгорание топлива и меньший износ деталей, срок их службы больше в 1,5-2 раза. Однако их мощность меньше на 10… 20 %, так как в смеси с воздухом газ занимает больший объем, чем бензин. У них более сложная система питания и сложное обслуживание в эксплуатации, требующее высокой техники

безопасности.

Топливо для газовых двигателей

Сжиженными называются газы, которые превращаются в жидкость при нормальной температуре и давлении до 1,6 МПа (16 кгс/см 2).

Сжатыми называются газы, которые сохраняют газообразное состояние при обычных температурах окружающего воздуха и при сжатии их до любого высокого давления. Как правило, давление сжатия достигает 20 МПа (200 кгс/см 2).

Сжатые газы . Такие газы разделяются на природные (естественные), нефтяные и канализационные.

Природные (естественные) газы добывают из буровых газовых скважин. Природные газы однородны по составу, в большинстве случаев не содержат загрязняющих и вредных примесей, обладают высокими антидетонационными свойствами и дешевы.

Нефтяные газы получают в качестве побочного продукта при добыче нефти, переработке нефти на нефтеперегонных и крекинговых заводах, а также при производстве бензина из нефтяного газа на газолиновых заводах. Нефтяные газы менее однородны по составу и более загрязнены примесями, чем природные газы. Их теплотворность выше теплотворности природных газов, так как они содержат больше тяжелых газов.

Канализационные газы выделяются при переработке сточных вод канализации на специальных станциях, имеющихся в крупных, городах. Эти газы состоят главным образом из метана и углекислого газа. Выход канализационного газа со станции переработки сточных вод, обслуживающей население в 100 000 чел., достигает 2500 м 3 в сутки, что заменяет 2000 л бензина. Применение вместо бензина сжатого природного газа благодаря его огромным запасам и небольшой стоимости целесообразно, особенно на внутригородских и пригородных перевозках. Однако невысокое значение объемной теплоты сгорания сжатого газа по сравнению с сжиженным газом не позволяет обеспечить хранение на автомобиле достаточного количества газа даже при высоком давлении. Вследствие этого запас хода газобаллонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе, примерно вдвое меньше, чем у автомобилей, работающих на сжиженном газе, баллоны которого к тому же имеют значительно меньшую массу. Поэтому для газобаллонных автомобилей использование сжиженных газов предпочтительнее, чем сжатого.

Сжиженные газы . В состав сжиженных, или жидких, газов, применяемых для автомобильных двигателей, входят бутан и пропан с добавлением бутилена, пропилена, этана и этилена. Величина давления сжиженного газа имеет важное практическое значение. С одной стороны, давление в баллоне желательно иметь низким, так как при этом можно применять более тонкостенные, а, следовательно, и более легкие баллоны. С другой стороны, давление сжижен-
ного газа в баллоне при любой температуре должно быть достаточным для обеспечения подачи топлива к двигателю и работы газовой аппаратуры.

Пропан (а также пропилен) обеспечивает удовлетворительную величину давления в баллоне при любых климатических условиях. Бутан в чистом виде пригоден лишь для районов с жарким климатом, так как при температуре воздуха ниже 0 0 С он уже не обеспечивает избыточного давления в баллоне.

Этан применяется в сжиженных газах в виде незначительных примесей для повышения давления.

Основными производителями сжиженных газов являются:

· газолиновые заводы, вырабатывающие бензин из нефтяных газов; выход сжиженного газа составляет до 50% от производства бензина;

· крекинг-заводы, на которых сжиженные газы получают в качестве побочного продукта в количестве до3% по весу от исходного сырья;

· заводы, вырабатывающие бензин из каменного угля; выход сжиженного газа доходит до 10 – 12% от веса основной продукции.

Основные требования предъявляемые к сжиженным газам:

· соответствие их состава климатическим условиям;

· строго ограниченное содержание загрязняющих и вредных примесей.

При самых низких температурах воздуха давление в баллоне со сжиженным газом не должно быть ниже 0,2 МПа (2 кгс/см 2), при самых высоких – не более 1,6 МПа (16 кгс/см 2). Предельное содержание сернистых соединений составляет 0,15 %. Газ не должен содержать воды, механических примесей, водорастворимых кислот, щелочей и смолистых веществ.

Сравнение сжиженных и сжатых газов. Как высококалорийные сжатые газы, так и сжиженные бутано-пропановые газы являются высококачественным топливом для автомобильных двигателей. Однако сжиженные газы обладают существенными преимуществами перед сжатыми газами:

· значительно более низкое рабочее давление (до 1,6 МПа против 20 МПа), что позволяет применять более легкие и дешевые баллоны и газопроводы;

· возможность перевозки в железнодорожных и автомобильных цистернах на любые расстояния; перевозка сжатых газов практически не осуществляется;

· более дешевые и простые газозаправочные устройства, не требующие сложного оборудования; заправка баллонов сжатым газом возможна лишь на газонаполнительных станциях, снабженных компрессорами высокого давления;

· увеличенная дальность поездок и большая полезная грузоподъемность газобаллонных автомобилей, работающих на сжиженных газах.

Сжатые газы, в свою очередь, имеют преимущества перед сжиженными:

· это дешевый, часто малоиспользуемый вид местного топлива; сжиженные газы, наоборот, являются более дорогим продуктом, применяемым при производстве ряда ценных химических веществ, высокосортных бензинов, в бытовых целях и др.;

· источники природных и промышленных газов расположены в самых различных районах страны, что позволяет значительно сократить доставку жидкого топлива в эти регионы; станции заправки сжиженными газами менее распространены.

Для автомобильного транспорта целесообразно использование как сжиженных, так и сжатых газов, в зависимости от наличия местных источников газа и от возможности организации газоснабжения.

Преимущества газового топлива по сравнению с бензином.

К числу преимуществ горючих газов перед бензином следует отнести:

· более лёгкое и полное перемешивание топлива с воздухом;

· более равномерное распределение топлива по отдельным цилиндрам двигателя;

· полное отсутствие разжижения картерного масла топливом и смывания масляной пленки со стенок цилиндров;

· уменьшение нагара на поршнях, клапанах и стенках камеры сгорания;

· меньшая ядовитость отработавших газов вследствие более полного сгорания топлива, чем при работе на бензине;

· значительное уменьшение износа деталей цилиндропоршневой группы двигателя;

· высокие антидетонационные свойства газообразного топлива и связанная с этим возможность значительно повысить степень сжатия в двигателе, что повышает мощность и снижает расход топлива.

Недостатки горючих газов как топлива для автомобильных двигателей.

В качестве топлива для автомобильных двигателей горючие газы имеют следующие недостатки:

· усложнение и удорожание системы топливоподачи, так как газовые баллоны с их арматурой, газопроводы и газовая аппаратура сложнее по конструкции, дороже и тяжелее, чем бензобак, бензопроводы и бензонасос;

· снижение мощности при переводе бензинового двигателя на таз без всяких переделок. Это обусловлено более низкой теплопроводностью газовоздушной смеси по сравнению с бензиновоздушной смесью и ухудшением наполнения цилиндров двигателя вследствие более высокой температуры горючей смеси во впускном трубопроводе.

Температура горючей смеси при работе на газе на 15..20 0 С выше, чем при работе, на бензине, так как на испарение бензина в карбюраторе и впускном трубопроводе затрачивается некоторое количество теплоты.

При одинаковом составе горючей смеси теплотворность газовоздушной смеси для всех видов газов, за исключением окиси углерода, ниже теплотворности бензиновоздушной смеси: для природного газа на 9 %, для коксового газа на 10 %, для сжиженных газов на 2…3 %.

Подогрев впускного трубопровода, необходимый при работе набензине, вреден при работе на всех видах газов, так как вызывает снижение мощности на 4… 6 %.

По пусковым качествам при температуре окружающего воздуха не ниже – 5 °С газовые двигатели не отличаются от бензиновых. При более низких температурах пуск холодного двигателя вызывает затруднения. Кроме того, к недостаткам применения газового топлива по сравнению с бензиномотносится худшеемассовое наполнение цилиндров, снижение скорости горения смеси и меньшее выделение теплоты при ее сгорании. В результате этого мощность двигателя в зависимости от вида применяемого газа уменьшается на 7… 10 % при такой же степени сжатия, как у карбюраторных двигателей. Поэтомуувеличение мощности газовых двигателей достигается обычно путем повышения их степени сжатия. Так, если у бензинового двигателя ЗИЛ-508 степень сжатия 7,1, то у его газовой модификации – 8,2; у бензинового двигателя ЗМЗ-511 – 7,6, а у его газовой модификации – 8,7.

Газобаллонные установки для работы на сжиженных и сжатых газах.

Для работы на сжиженных и сжатых газах обычно используют серийные автомобили, на которых устанавливают газобаллонные установки для работы на СНГ или СПГ. Основными моделями \ автомобилей, работающих на сжиженном нефтяном газе, являются грузовые автомобили ГАЗ-33075, ГАЗель-320210, – 320211, ЗИЛ-431810, – 441610, переоборудованные легковые автомобили ГАЗ-3102; – 31105, автобусы ЛиАЗ-677Г, а на сжатом природном газе – автомобили ГАЗ-33076, – 53-27, ЗИЛ-431610, – 431710, ЗИЛ – ММЗ-45054, автобусы ЛиАЗ-677МГ. Рабочий цикл двигателей этих автомобилей такой же, как и у карбюраторных, но их системы питания имеют принципиальное различие, так как процесс смесеобразования осуществляется с помощью специальной газоподающей аппаратуры. Для грузовых автомобилей и легковых автомобилей-такси типа ГАЗ-3102 «Волга» газовые приборы и арматуру выпускает Рязанский завод автомобильной аппаратуры, а для легковых автомобилей семейств ВАЗ, «ГАЗель» – Новогрудский завод газовой аппаратуры (НЗГА).

В газобаллонных автомобилях, работающих на сжиженном газе, имеются газовая и бензиновая системы питания. Газовая система питания является основной и предназначена для выполнения транспортной работы. Она обеспечивает запас хода газобаллонных автомобилей в пределах 375… 420 км. В закрепленных на рамах этих автомобилей баллонах газ находится одновременно в двух агрегатных состояниях: в жидкой и газообразной фазах. Баллоны для СНГ рассчитаны на избыточное давление 1,6 МПа, а минимальное давление газа в них, при котором сохраняется работоспособность газовой аппаратуры и двигателя, должно быть в пределах 0,06… 0,08 МПа. Особенность газовой аппаратуры, работающей на СНГ, заключается в том, что рабочее давление зависит не от объема газа в баллоне, а от его компонентного состава и температуры наружного воздуха.

Бензиновая система питания является резервной и предназначена для пуска двигателя в холодное время и передвижения автомобиля на небольшие расстояния (15…25 км) в случаях полного расходования газа или отказа газового оборудования. При работе двигателя на резервной системе питания его мощность значительно ниже мощности, получаемой при работе на газовом топливе.

Газобаллонные автомобили, работающие на СПГ, выполнены по универсальной схеме, т.е. эффективно могут работать как, на сжатом газе, так и на бензине. Использование двух систем питания позволяет увеличить запас хода автомобилей и расширить сферы их применения.

В отличие от газобаллонных установок, работающих на СНГ, в установках СПГ рабочее давление газа в баллоне изменяется по мере его расходования от максимального (20 МПа) до давления, близкого к атмосферному.

Газобаллонные установки для работы на СНГ грузовых автомобилей. Установки для работы на сжиженном газе грузовых автомобилей семейств ЗИЛ и ГАЗ (рис.35) включают в себя баллон 11 для хранения газа с двумя расходными вентилями (вентиль 12 предназначен для отбора жидкой фазы газа, а вентиль 10 - паровой фазы), магистральный вентиль 8, испаритель 23, двухступенчатый редуктор 2 с фильтром 4, магистральный фильтр 3, смеситель 14 с воздушным фильтром 19 и проставкой 15.

Рис. 36 Схема газобаллонной установки для работы на СНГ грузов автомобилей семейства ЗИЛ и ГАЗ

Газобаллонные установки СНГ грузовых автомобилей семейства ЗИЛ отличаются от установок СНГ грузовых автомобилей семейства ГАЗ в основном тем, что у первых газовый редуктор расположен на двигателе, а у вторых - на передней стенке кабины под капотом.

При пуске и прогреве двигателей газобаллонных автомобилей их питание осуществляется газом от паровой фазы, а после прогрева при переходе на нагрузочные режимы – от жидкостной. На нагрузочных режимах газ из баллона 11 через расходный вентиль 12 поступает к магистральному вентилю 8, а от него по трубопроводу 7 высокого давления - в испаритель 23. Проходя по каналам испарителя СНГ переходит в парообразное состояние под действием тепла нагретой жидкости, поступающей по шлангу 20 из системы охлаждения двигателя, которая затем отводится в компрессор 21 по шлангу 22. Из испарителя газ поступает в магистральный фильтр 3, где очищается от механических примесей и смолистых веществ. Затем газ через дополнительный фильтр 4 поступает в первую ступень редуктора 2, где давление понижается до 0,20 МПа. Далее газ noступает во вторую ступень редуктора, где давление снижается до давления, близкого к атмосферному. Под действием разрежения во впускном газопроводе двигателя газ из второй ступени редуктора поступает в дозирующее экономайзерное устройство 1 , встроенное в редуктор, а затем по трубопроводу 13 низкого давления в газовый смеситель 14, где смешивается с воздухом, образуя горючую смесь, которая поступает в цилиндры, обеспечивая работу двигателя.

Остановку двигателя на короткое время производят выключением зажигания, а при длительной остановке перекрывают также и магистральный вентиль 8.

Работу газовой установки контролируют с помощью манометра 5 и указателя 6 давления газа, расположенных в кабине водителя и соединенных соответственно с датчиком давления газов в первой ступени редуктора и датчиком уровня сжиженных газов в баллоне. В кабину также выведена рукоятка управления магистральным вентилем 8.

Резервная (бензиновая) система питания включает в себя бензиновый бак 9, бензопровод, фильтр-отстойник 16, бензиновый насос 17, карбюратор 18 с сетчатым пламегасителем. Однокамерный беспоплавковый карбюратор 18 горизонтального типа имеет проставку 15, которая является переходным узлом для присоединения карбюратора к выпускному трубопроводу двигателя. Принцип работы резервной системы питания аналогичен принципу работы классической карбюраторной системы питания бензинового двигателя. Для предотвращения одновременной работы автомобиля на двух видах топлива в систему топливоподачи устанавливают электромагнитный запорный клапан, а для прекращения подачи бензина в резервную систему питания бак 9 снабжают краном.

Одновременная работа на двух видах топлива приводит к нарушению состава горючей смеси, что сопровождается обратными вспышками и опасно в пожарном отношении.

Газобаллонные установки для работы на СНГ легковых автомобилей . По принципу действия и расположению аппаратуры газобаллонной установки сжиженного газа отечественные легковые автомобили не имеют существенных различий. В газовой установке, смонтированной на автомобиле ГАЗ-3102 «Волга», баллон 5 (рис. 37) размещается в багажнике автомобиля. На нем монтируется датчик 6 указателя уровня сжиженного газа и объединенные в один узел расходный вентиль 7 жидкостной фазы, расходный вентиль 9 паровой фазы, а также наполнительное устройство 8 с вентилями, обратными и предохранительными клапанами. Конструктивно объединены также редуктор 1 с испарителем и газовый фильтр 12 с электромагнитным клапаном.

Рис. 37. Схема газобаллонной установки для работы на СНГ автомобиля ГАЗ-3102 «Волга»

Сжиженный газ под избыточным давлением из баллона 5 поступает через расходные вентили 7 или 9 по трубопроводу 11 в газовый фильтр 12. Из фильтра очищенный газ по трубопроводу 13 поступает в двухступенчатый редуктор 1 , в испарителе которого происходит одновременное испарение СНГ и понижение его давления до 0,10 МПа. Для испарения газа используется нагретая жидкость системы охлаждения двигателя, которая поступает в испаритель из головки цилиндров через шланг 3 и сливается из него через шланг 14 в трубопровод отопителя кузова. Из редуктора 1 газ по шлангу через регулировочный винт 2 поступает в смесительное устройство 4 и через форсунки – в карбюратор-смеситель, где приготовляется горючая смесь, необходимая для данного режима работы двигателя.

Газобаллонная установка позволяет полноценно работать автомобилю ГАЗ-3102 «Волга» как на СНГ, так и на бензине, который поступает к двигателю по трубопроводу 10 из топливного бака. В кабине водителя под панелью приборов установлены: переключатель вида топлива (СНГ - бензин), выключатель электромагнитного клапана газового фильтра и кнопочный выключатель пускового клапана. Пусковой электромагнитный клапан срабаты-
вает после включения системы зажигания.

Газобаллонные установки для работы на СПГ.

Основные конструктивные параметры установок СПГ грузовых автомобилей ЗИЛ и ГАЗ практически полностью унифицированы, а их конструктивные схемы имеют в основном различие по количеству баллонов. Так, на автомобиле ЗИЛ-431710 установлено 10 баллонов, на автомобиле ЗИЛ-431610 – 8, на автомобиле ГАЗ-53-27– 7.
Полезная вместимость каждого баллона составляет 5О л., а тепловая энергия газа, содержащегося в одном баллоне, эквивалентна примерно 11,5 л. бензина. Запас хода автомобиля при работе на СПГ составляет 230…270км.

Газобаллонная установка автомобиля ЗИЛ-431610 (рис. 38) включает в себя редукторы 5 и 3 соответственно высокого и низкого давления, электромагнитный клапан 6 с газовым фильтром, пусковой клапан 4, газовый смеситель-переходник 2, карбюратор-смеситель 18, трубопроводы высокого и низкого давления, восемь баллонов 16 с арматурой (вентили, манометры и т.д.). Баллоны закреплены на продольных брусьях под грузовой платформой автомобиля. Они последовательно соединены между собой трубопроводами 10 и разделены на две группы (по четыре баллона в каждой). Трубопроводы снабжены компенсаторами в виде спиральных витков, которые предохраняют их от поломок при деформациях и перекосах рамы. Каждая группа баллонов имеет запорные вентили 8 и 11, соединенные трубопроводами с распределительной крестовиной 12, на которой размещены наполнительный 9 и расходный 13 вентили. Наполнительный вентиль служит для заполнения всех баллонов сжатым газом, а расходный обеспечивает поступление (отбор) или прекращение подачи газа от баллонов к аппаратам системы питания.

Рис. 38. Схема газобаллонной установки для работы на СПГ автомобилей семейства ЗИЛ

При работе газобаллонной установки газ из баллонов 16 поступает к крестовине 12 и, пройдя через расходный вентиль 13, направляется к одноступенчатому редуктору высокого давления 5, на входе которого установлен съемный газовый фильтр (такой же второй фильтр расположен внутри редуктора). Во избежание переохлаждения газа в редукторе последний расположен в подкапотном пространстве автомобиля. В зимнее время он дополнительно обогревается горячей жидкостью, поступающей в кронштейн редуктора из системы охлаждения двигателя.

В магистрали редуктора высокого давления происходит частичная очистка газа от механических примесей и снижение его давления до 0,9 МПа. Затем газ поступает к электромагнитному клапану 6 с вмонтированным в него газовым фильтром. Электромагнитный клапан обеспечивает автоматическое перекрытие газовой магистрали в аварийной ситуации. Газ, проходя через фильтр, установленный в этом клапане, очищается от смолистых веществ, ржавчины и пыли, поступает в первую ступень двухступенчатого редуктора 3 низкого давления, который по принципу работы и устройству аналогичен редуктору, применяемому на установках СНГ.

Из первой ступени редуктора низкого давления газ поступает во вторую его ступень, где давление понижается до значения, близкого к атмосферному. Далее газ из второй ступени редуктора низкого давления поступает в дозирующее экономайзерное устройство, обеспечивающее подачу необходимого количества газа в газовый смеситель-переходник 2, где газ смешивается с очищенным воздухом, поступающим из воздушного фильтра. Смешанный с воздухом газ под действием разрежения, создаваемого в работы на газе и на бензине.

При работе двигателя на газе необходимый состав горючей смеси в режиме холостого хода образуется в специальной приставке карбюратора-смесителя, куда газ поступает по шлангу 21 из патрубка газового смесителя-переходника 2.
Для повышения стабильности работы двигателя при переходе с режима холостого хода на нагрузочные режимы на входе в карбюратор-смеситель 18 установлен тарельчатый обратный клапан, который при частоте вращения коленчатого вала свыше 1000 об/мин открывается, тем самым, обогащая горючую смесь на переходных режимах. Пуск холодного двигателя при низких температурах воздуха обеспечивается пусковым устройством, состоящим из пускового электромагнитного клапана 4 с дозирующим жиклером, шланга 17, воздушной заслонки карбюратора-смесителя 18 и кнопочного переключателя, расположенного в кабине водителя, В отличие от газобаллонных установок СПГ автомобилей ЗИЛ газобаллонные установки автомобилей ГАЗ не имеют устройства для облегчения пуска двигателей при низких температурах.

Работу газобаллонной установки СПГ контролируют по показаниям манометров высокого и низкого давления. Манометр 7 высокого давления (со шкалой с пределом измерений до 25 МПа) показывает давление газа в баллонах 16 и одновременно с этим является указателем запаса сжатого газа на автомобиле. Дополнительно к этому в редуктор высокого давления ввернут датчик контрольной лампы, установленной на панели приборов в кабине. Лампа загорается при снижении давления газа в редукторе ниже 0,45 МПа, сигнализируя о том, что газа в баллонах осталось на 10… 12 км пробега.

Манометр низкого давления (со шкалой с пределом измерений до 0,6 МПа) также установлен в кабине водителя и предназначен для контроля за работой и правильностью регулировки двухступенчатого редуктора низкого давления.

Бензиновая система питания автомобилей, работающих на СПГ, по принципу действия аналогична системам питания базовых моделей автомобилей и обеспечивает запас хода 450…525 км. Она включает в себя топливный бак 14

(рис. 39), фильтр грубой очистки бензина 15, топливопроводы, бензиновый насос 20, карбюратор-смеситель 18. Особенностью бензиновой системы питания является наличие электромагнитного клапана для отключения подачи бензина при работе на СПГ. На газобаллонных автомобилях ЗИЛ он устанавливается на фильтре 19 тонкой очистки бензина, а на автомобилях ГАЗ – на каркасе радиатора. Управление клапаном производится из кабины водителя.

Газодизельные установки для работы на сжатых газах.

Газоподающая аппаратура СПГ и приборы подачи воздуха и жидкого топлива в дизелях составляют газодизельную систему питания, которая обеспечивает возможность работы дизеля как на смеси природного газа и небольшой дозы дизельного топлива, так и на чистом дизельном топливе.

Воспламенение одной только газовоздушной смеси от сжатия в дизелях практически невозможно из-за высокой температуры самовоспламенения газа (700… 750 °С), значительно превышающей температуру самовоспламенения дизельного топлива (320… 370 °С). Поэтому в цилиндры дизеля подают небольшую массовую дозу (12… 17%) запального дизельного топлива, очаги самовоспламенения которого в цилиндрах обеспечивают надежное сгорание даже сильно обедненного заряда газовоздушной горючей смеси. При увеличение дозы запального топлива повышается устойчивость процесса сгорания вследствие образования большого количества очагов самовоспла-менения.

Газодизельные установки для работы на СПГ применяются на автомобилях КамАЗ следующих моделей: –53208 (бортовой), –53219 (шасси), –54118 (седельный тягач), –55118 (самосвал). На этих автомобилях устанавливается дизель К-7409 с трехрежимным регулятором частоты вращения коленчатого вала, газоподающей аппаратурой и устройством для подачи запального дизельного топлива.

В газодизельных установках сжатый газ содержится в зависимости от модели автомобилей в восьми или десяти баллонах, размещенных поперек рамы автомобиля. На бортовых автомобилях баллоны 15 (рис. 39) размещают на продольных брусьях платформы; на седельных тягачах и автомобилях-самосвалах - за кабиной, в специальных держателях, закрепленных на раме; на автомобилях-шасси - на деревянных брусьях, установленных на лонжеронах рамы. Горловины всех баллонов направлены в одну сторону. Сами баллоны последовательно соединены трубопроводами и разделены на две

Рис. 39. Схема газодизельной установки для работы на СПГ автомобилей КамАЗ:

Подача воздуха: А – из воздушного фильтра; Б – к индикатору засоренности; Поступление жидкости:

В – в систему охлаждения; Г – из системы охлаждения.

Сами баллоны последовательно соединены трубопроводами и разделены на две группы, каждая из которых имеет вентиль 10 и связана трубопроводом с крестовиной, имеющий наполнительный 9 и расходный 8 вентили.

С помощью наполнительного вентиля 9 производится заправка сжатым газом всех баллонов газодизельной установки. При открытии расходного вентиля 8 газ по трубопроводу направляется в подогреватель 7, а из него – в редуктор высокого давления 6, где происходит понижение давления до 0,95 МПа. Колебания рабочего давления газа поддерживаются автоматически в пределах 0,15 МПа. Еслидавление на выходе становится ниже допустимого, редуктор остается постоянно открытым, а при давлении большем 1,5 МПа срабатывает предохранительный клапан 11. Из редуктора высокого давления газ по гибкому шлангу подается к электромагнитному клапану 4, на входе в который встроен войлочный газовый фильтр. В режиме работы дизеля на жидком топливе электромагнитный клапан под действием пружины находится в закрытом положении и не пропускает газ в редуктор низкого давления. При переходе дизеля на работу в газодизельном режиме электромагнитный клапан 4 открывается и отфильтрованный от механических примесей газ поступает в двухступенчатый редуктор низкого давления 13. В первой ступени этого редуктора давление газа снижается до 0,20 МПа, а на выходе из второй ступени – до атмосферного.

Из двухступенчатого редуктора газ поступает в дозатор газа 17 со встроенным в него мембранным механизмом, обеспечивающим подачу необходимого количества газа в смеситель 18, размещенный на впускном коллекторе после воздушного фильтра дизеля.

При такте впуска образовавшаяся в смесителе газовоздушная смесь поступает по впускному газопроводу в цилиндры дизеля 1 , затем в конце такта сжатия в них через штатные форсунки впрыскивается небольшое количество дизельного топлива.

Дозу запального жидкого топлива подают в цилиндры с необходимым опережением, обеспечивающим сгорание основной массы газовоздушной смеси при переходе поршня через ВМТ. Механизм 3 ограничителя дозы запального топлива, установленный на топливном насосе высокого давления 2, состоит из электромагнитного привода и передвижного упора 20 регулятора частоты вращения коленчатого вала. При переводе дизеля на газовое топливо ограничитель 3 переключает насос высокого давления на режим подачи только дозы дизельного топлива для воспламенения газовоздушной смеси.

Для ограничения подачи газа при максимальной частоте вращения коленчатого вала предусмотрено устройство, состоящее из зубчатого венца 21, датчика 22 частоты вращения и связанного с ним посредством реле электромагнитного клапана 16, который соединяет полость диффузора смесителя с мембранным узлом, ограничивающим подачу газа и взаимодействующим с заслонкой дозатора газа 17, обеспечивая ее частичное прикрытие при частоте вращения коленчатого вала около 2 600 об/мин.

В газодизельной системе питания имеется также блокировка, исключающая поступление в цилиндр дизеля одновременно газа и полной (цикловой) подачи топлива. Блокировка включает в себя подвижной упор 20, датчик 19 блокировки и ограничитель 3 дозы запального топлива. Блокировка происходит следующим образом.

При установке переключателя в положение, соответствующее работе дизеля в газодизельном режиме, подвижной упор 20 перемещается ограничителем 3 в положение, при котором подача запальной дозы жидкого топлива ограничивается. При этом подвижной упор 20, воздействуя на датчик блокировки, замыкает цепь питания реле, управляющего включением электромагнитного клапана подачи газа. О переходе на газодизельный режим работы сигнализирует контрольная лампа с зеленым светофильтром, установленная в кабине.

При нахождении подвижного упора 20 в положении, соответствующем работе дизеля на режиме жидкого топлива, он максимально отдален от ограничителя 3 и не воздействует на датчик 19 блокировки устройства, разъединяя посредством реле цепь питания электромагнитного клапана 4 подачи газа. Следовательно, если топливный насос высокого давления работает на полную цикловую подачу дизельного топлива, газовый электромагнитный клапан закрывается, и подача газа автоматически прекращается. Это необходимо для предотвращения разрушения деталей механизмов дизеля из-за передозировки – одновременной подачи газа и дизельного топлива.

Для предотвращения аварийных ситуаций при работе газодизельных установок предусматривается автоматический переход с газодизельного режима на дизельный в случае внезапного прекращения подачи газа (при полном расходе газа, повреждениях гибких шлангов, трубопроводов и т.д.). С этой целью в магистра ли подвода газа установлен датчик 12 давления газа. При падении давления ниже 0,45 МПа с помощью датчика отключается ограничитель 3 дозы запального топлива, а электромагнитный клапан 4 перекрывает подачу газа, обеспечивая тем самым переход газодизельной установки в режим работы только на дизельном топливе. Работу газодизельной установки контролируют с помощью манометра низкого давления (до 0,6 МПа), размещенного в кабине водителя, и манометра 14 высокого давления (до 25 МПа), установленного на первом баллоне. При снижении давления газа в баллонах ниже 1,05 МПа срабатывает установленный в газовой магистрали датчик 5, подавая сигнал водителю об аварийной выработке газа.

Список литературы:

1. Тур Е.Я., Серебряков К.Б., Жолобов А.А., «Устройство автомобиля», М., Машиностроение, 1991 г.

2. Пузанков А.Г., «Автомобили. Устройство и техническое обслуживание», М., Академия, 2007 г.

3. Тихомиров А.И., «Карбюраторы К-126, К- 135. Устройство, регулировка, ремонт», М., Колесо, 2004 г.

4. Пехальский А.П., Пехальский И.А., «Устройство автомобилей», М., Академия, 2005 г.

5. Ерохов В.И., «Система впрыска топлива легковых автомобилей», М., Транспорт, 2002 г.

Система питания двигателя от газобаллонной установки

Пока двигатель не работает, клапан камеры второй ступени закрыт и газ в нее из камеры первой ступени не поступает. При пуске двигателя в камере второй ступени, соединенной газопроводом со смесителем, образуется разрежение, и диафрагма, прогибаясь внутрь, через рычажный привод откроет клапан 9. Газ из камеры первой ступени начнет перетекать в камеру второй ступени, давление в которой по мере поступления в нее газа повышается. Когда давление поднимется до близкого к атмосферному, клапан закроется и поступление газа из камеры первой ступени прекратится.

Газ поступает к форсунке от редуктора через патрубок и обратный клапан. В нижней части смесительной камеры расположены распыливающие отверстия системы холостого хода, сечение которых можно изменять при помощи регулировочных винтов.

Возле автомобиля нельзя пользоваться открытым огнем.

К атегория: - Автомобили и трактора

Выпускаемые ранее автомобили с газобаллонными установками имели универсальные двигатели, работающие на газе и бензине. Такая универсальность
двигателей не позволяла полностью использовать преимущества газообразного топлива. В настоящее время некоторые заводы страны вновь вернулись
к производству и испытанию газобаллонных автомобилей, при использовании которых значительно снижается потребность автомобильного транспорта
в жидком топливе. Двигатели газобаллонных автомобилей оснащены как газовой, так и бензиновой аппаратурой;
последняя является аварийной (резерв
ной). В настоящее время для работы на
сжиженном газе выпускаются газобаллонные автомобили ГАЗ-52-07, ГАЗ-52-09, ГАЗ-53-07, ГАЗ-24-07
и ЗИЛ-138, на сжатом газе ГАЗ-52-27,
ГАЗ-53-27 и ЗИЛ-138А.

§ 40. Топливо для газобаллонных автомобилей

Горючие газы, используемые в газобаллонных " автомобилях, могут быть естественными и искусственными. Естественные (природные) газы добывают из подземных газовых или нефтяных скважин. Искусственные газы являются побочными продуктами, получаемыми на химических или металлургических заводах.

Установлены (ГОСТ 20448-80) следующие марки газов: СПБТЗ - смесь пропана и бутана техническая зимняя; СПБТЛ - смесь пропана и бутана техническая летняя; БТ - бутан технический. Сжиженный пропан - бутановый газ согласно стандарту должен содержать пропана зимой не менее 90 %, а летом - не менее 70 %. Газ не должен содержать механических примесей, воды, водорастворимых кислот, щелочей, смол и других загрязняющих веществ.

Газообразное топливо по сравнению с жидким обеспечивает следующие преимущества:

более высокое октановое число, что позволяет значительно повысить степень сжатия, увеличить мощность и экономичность двигателя;

меньшее количество токсических веществ в отработавших газах в результате лучшего сгорания газообразного топлива;

большой срок службы двигателей из-за отсутствия конденсации топлива и смыва масла со стенок цилиндров;

повышенный срок службы масла в двигателе, так как оно не разжижается топливом и меньше загрязняется механическими примесями;

большой срок службы свечей зажигания и глушителя шума системы выпуска вследствие незначительного нагарообразования.

Сжиженные газы, обладая плотностью, большей плотности воздуха, могут при негерметичности цистерн, баллонов и других сосудов скапливаться в пониженных и заглубленных местах и создавать взрывную и пожарную опасность. Поэтому нужно тщательно контролировать все соединения и полости, чтобы избежать утечки газа (сжиженного или сжатого).

Сжатыми (сжимаемыми) называют газы, которые при обычной температуре окружающей среды и высоком давлении до 20 МПа сохраняют газообразное состояние. Природный газ, применяемый для газобаллонных автомобилей, работающих на сжатых газах, состоит в основном из метана. Можно использовать и промышленные газы: светильный, коксовый и синтез-газ, но нужно помнить, что они содержат окись углерода (СО) и поэтому ядовиты.

Сжиженными (сжижаемыми) газами называют такие, которые переходят из газообразного состояния в жидкое при нормальной температуре и небольшом давлении до 1,6 МПа. К ним относят смеси углеводородов, получаемых при переработке нефти. Для газобаллонных автомобилей использование сжиженных газов предпочтительнее, чем сжатых.

Газобаллонные автомобили, работающие на сжиженных газах, по сравнению с автомобилями, работающими на сжатых газах, имеют следующие преимущества:

больше грузоподъемность автомобиля, так как баллоны легче и их число меньше;

меньше рабочее давление в газобаллонной установке, а следовательно, надежнее и безопаснее работа на таком автомобиле;

выше теплотворная способность газо-воздушной смеси, что способствует увеличению мощности двигателя;

больше концентрация тепловой энергии в единице объема, что позволяет увеличить радиус действия автомобиля;

проще заправочные станции;

проще перевозка сжиженных газов на большие расстояния и различными видами транспорта. Для всех газобаллонных автомобилей (независимо от того, на каком газе они работают) характерно: бездетонационная работа двигателя, значительно меньший износ деталей и более полное сгорание топлива. Однако сложнее обслуживание и эксплуатация таких автомобилей, так как требуется тщательное соблюдение правил техники безопасности.

Газобаллонные автомобили имеют также и недостатки:

уменьшается мощность двигателя, если он не переделан для работы на газе;

снижается полезная грузоподъемность автомобиля вследствие наличия баллонов;

более трудоемко техническое обслуживание автомобиля из-за некоторых ограничений.

Гарантийный срок хранения сжиженного газа три месяца со дня изготовления. По истечении гарантийного срока хранения сжиженный газ должен быть проверен на соответствие требованиям действующего стандарта.

§ 41. Газобаллонные установки

Рабочий цикл у двигателя, работающего на газе, такой же, как и у карбюраторного, но устройство и работа приборов системы питания существенно отличаются.

Установка для сжатого газа. В установку (рис. 83) входят стальные баллоны 1 для сжатого газа; наполнительный 6, расходный 8 и магистральный 20 вентили; подогреватель

Схема автомобильной газобаллонной установки для сжатого газа:

/ - баллон; 2 - угольник баллона; 3 - газопровод высокого давления; 4 - тройник баллона;

5- крестовина наполнительного вентиля;

6 - наполнительный вентиль; 7 - угольник вентиля; Я - расходный вентиль; 9 - топливный бак; 10 и 11 - манометры соответственно высокого

и низкого давления; 12 - газовый фильтр;

13 - двухступенчатый газовый редуктор;

14 - дозирующее устройство газового редуктора;

15 - газопровод низкого давления;

16 - карбюратор-смеситель; 17 - топливопровод; 18 - топливный насос; 19 - подогреватель сжатого таза; 20 - магистральный вентиль; 21 - двигатель; 22 - трубка I 4, - Г $ 1

Схема газобаллонной установки для сжиженного газа:

/ - магистральный вентиль; 2 - манометр баллона; 3 - паровой вентиль; 4 - предохранительный клапан; 5 - баллон для сжиженного газа; 6 - контрольный вентиль; 7 - наполнительный вентиль баллона; # - указатель уровня сжиженного газа; 9 - жидкостный вентиль; 10 - манометр редуктора; 11 - двигатель; 12 - карбюратор; /5 -смеситель газа; 14 - бак для бензина; 15 - газовый редуктор; 16 - испаритель сжиженного газа; 17 - штуцер для подвода горячей воды; 18- штуцер для отвода воды; 19 - кран для слива воды

19 сжатого газа; манометры 10 н 11 соответственно высокого и низкого давления; редуктор 13 с фильтром 12 и дозирующим устройством 14; газопроводы 3 и 75 соответственно высокого и низкого давления; карбюратор-смеситель 16; трубка 22, соединяющая разгрузочное устройство редуктора с впускным трубопроводом двигателя.

Баллоны объемом по 50 дм 3 расположены под грузовой плач формой. И горловины направлены в разные стороны, благодаря чему увеличивается длина и упругость газопровода 3, что снижает вероятность его поломки при перекосах рамы. Во время работы двигателя вентили 8 и 20 открыты. Сжатый газ под большим давлением проходит в подогреватель 19 и через фильтр 12 поступает в двухступенчатый газовый редуктор 13. По пути к редуктору сжатый газ должен быть подогрет, так как иначе может замерзнуть вода, выделяющаяся при снижении давления газа. В редукторе давление газа снижается примерно до 100 кПа. Затем газ, пройдя дозирующее устройство 14, по газопроводу 15 поступает к карбюратору-смесителю 16, где образуется газовоздушная смесь. Разрежение, создаваемое в цилиндре при такте впуска, передается к карбюратору-смесителю, и горючая смесь поступает в цилиндры двигателя. Работу газобаллонной установки контролируют следующим образом. По

манометру 10 определяют давление и количество газа, находящегося в баллонах. Только при высоком давлении, равном 20 МПа, обеспечивается достаточное количество сжатого газа в баллоне. Затем по манометру 11 определяют давление газа в первой ступени редуктора.

Наполнение газобаллонной установки газом происходит через вентиль б, установленный в крестовине 5 баллона. Для работы на жидком топливе (бензине) газобаллонный автомобиль имеет топливный бак 9, фильтр-отстойник, топливный насос 18 и топливопроводы 17.

Установка для сжиженного газа. В установку автомобиля ГАЗ-53-07 входят баллон 5 (рис. 84), магистральный вентиль 1, испаритель 16, газовый редуктор 15, смеситель 13, контрольные манометры 2 и 10 и другие детали. Баллон расположен под платформой с левой стороны автомобиля и укреплен на кронштейнах двумя стяжными лентами. Испаритель и редуктор установлены под капотом двигателя. Сжиженный газ перед использованием испаряют, т. е. переводят в газообразное состояние. Для этого из баллона 5 жидкость при открытом вентиле 9 поступает через магистральный вентиль 1 к испарителю 16, подогреваемому горячей водой из системы охлаждения двигателя. Сжиженный газ испаряется и в парообразном состоянии поступает в фильтр, а затем в двухступенчатый редуктор 75, где давление газа снижается до 100 кПа. Далее газ проходит через дозирующее экономайзерное устройство, смеситель 13 газа и при такте впуска поступает в цилиндры двигателя. На автомобиле установлен газовый двигатель, имеющий повышенную (8,5) степень сжатия. Работу газобаллонной установки контролируют по манометрам 2 и 10: первый показывает давление газа в баллоне, а второй - в редукторе.

Для заправки баллона служат наполнительный 7 и контрольный 6 вентили. Баллон нельзя наполнять сжиженным газом полностью, так как с увеличением температуры окружающего воздуха газ расширяется и давление в баллоне повышается. Поэтому баллон наполняют сжиженным газом только на 90% объема, а 10% объема оставляют для паров. Давление в баллоне зависит не от количества находящегося в нем сжиженного газа, а лишь от давления его паров, на которое оказывают влияние температура окружающей среды и состав газа.

Приборы и арматура

" Баллоны. Резервуарами для сжатого
или сжиженного газа являются баллоны. Для сжатого газа баллоны изготовляют из бесшовных труб (материал
труб - легированная сталь) и подвергают термической обработке (закалке
и отпуску) для повышения прочности
и обеспечения безосколочности при раз-
рушении] На переднем днище баллона
5 (рис. 84) расположены необходимые
вентили и приборы; на баллоне выбиты
клейма с указанием завода-изготовителя, массы, объема, даты (месяц и год)
изготовления, давлений - рабочего

и при испытании, года следующего испытания, а также клеймо контролера ОТК (отдела технического контроля) завода.

д Все баллоны соединяют газопроводами высокого давления. Газопроводы от баллона до редуктора изготовлены из медных или стальных трубок. От редуктора до смесителя газопроводом служит шланг из бензомаслостойкой резины.

Наполнительный и контрольный вентили. Первый вентиль (рис. 85, а) служит для заправки баллона, а второй (рис. 85, б) - для контроля за максимальным наполнением баллона жидкостью. Наполнительный вентиль мембранного типа состоит из корпуса /, крышки 4 и штока 5. Один конец штока соединен с зажимом мембраны и клапаном 2; на другом конце есть маховик 6. В корпусе вентиля установлен обратный клапан 8 с пружиной 9 и ввернута пробка 7.

Для наполнения баллона сжиженным газом отвертывают пробку 7 и в корпус ввертывают наконечник заправочного шланга. Вращая маховик 6, открывают наполнительный вентиль и заправляют баллон. Затем отвертывают маховик 14 контрольного вентиля. Появление из контрольного отверстия 11 жидкого топлива означает, что баллон заправлен на 90% своего объема. Обратный клапан 8, установленный в корпусе 1 наполнительного вентиля, предотвращает выход газа из баллона при отсоединении заправочного шланга. После окончания заправки баллона закрывают наполнительный вентиль, отсоединяют газонаполнительный шланг, ввертывают в корпус пробку 7 и закрывают контрольный вентиль после прекращения выхода из него жидкого топлива. ^ Предохранительный клапан и расходный вентиль. Предохранительный клапан, предотвращающий увеличение

давления газа в баллоне выше 1,6 МПа, состоит из корпуса 3 (рис. 86), клапана 5, штока 2, пружины 4 и регулировочных прокладок. Если в паровом пространстве баллона давление превысит 1,6 МПа, то газ, преодолевая усилие пружины 4, откроет клапан 5 и по отверстию 6 выйдет в атмосферу.расходный вентиль мембранного типа используют для подачи газа, находящегося в жидкостной или паровой фазах. На баллоне (см. рис. 84) установлено два расходных вентиля: паровой 3 и жидкостный 9.

Расходный вентиль состоит из корпуса 8 (рис. 86), крышки 13, клапана И, мембраны 12 и штока 75. Клапан опирается на седло 9, ввернутое в корпус. Одной стороной шток соединен с зажимом 14 мембраны 12; на другом конце штока установлен маховик 16. При ввертывании крышки 13 в корпус она плотно прижимает к нему через прокладку мембрану. При отвертывании маховика вместе с клапаном перемещается зажим мембраны, в результате чего открывается путь газу (см. стрелки), находящемуся в жидкостной или паровой фазах.

а - наполнительный; б - контрольный; 1 и 12-

корпуса; 2 - клапан; 3 - мембрана; 4 - крышка;

5 - шток; 6 и 14 - маховики; 7 - пробка;

8 - обратный клапан; 9 -пружина;

10 - уплотнитель; 11 - контрольное отверстие;

13 - штифт

Предохранительный клапан и расходный вентиль: / - регулировочные прокладки; 2 и 15 - штоки;

3 и 8 - корпуса соответственно клапана и вентиля;

4- пружина предохранительного клапана; 5 и // - клапаны; 6 - отверстие для выхода газа;

7 и 10 - уплотнители клапанов; 9 - седло клапана; 12- -мембрана; 13 - крышка вентиля; 14 - зажим мембраны;-16 - маховик расходного вентиля

Датчик уровня сжиженного газа. На баллоне установлен (см. рис. 84) датчик уровня сжиженного газа, выполненный по типу указателя уровня жидкого топлива (бензина)Г[ При снижении уровня жидкости в баллоне поплавок опускается и перемещается ползунок реостата, изменяющего сопротивление в цепи. На шкале прибора будет указан уровень сжиженного газа в баллоне. А Магистральный вентиль. Являющийся расходным, магистральный вентиль герметично перекрывает газопровод при неработающем двигателе и не допускает утечки газа в окружающую среду]. Магистральный вентиль 3 мембранного типа расположен в кабине (рис. 87). Вентиль ввернут в переходный штуцер (см. рис. 84), имеющий два отверстия: к одному подсоединяют газопровод от баллона, ко второму - манометр высокого давления. Жиклер, имеющийся в штуцере, предохраняет манометр 2 от резкого увеличения давления. Корпус вентиля имеет также штуцер для присоединения газопровода к испарителю 16. Магистральный вентиль необходимо открывать полностью во избежание торможения газа при его проходе.

Газовый редуктор. При открытом магистральном вентиле газ поступает в редуктор, который уменьшает его давление, автоматически изменяет количество газа, поступающего к смесителю (в зависимости от режима работы двигателя), и быстро выключает подачу газа при любой остановке двигателя. В корпус редуктора ввернут сетчатый фильтр, очищающий газ и предохраняющий газовую аппаратуру и двигатель от проникновения в них пыли, окалины и других механических и иных примесей/]

Редуктор (рис. 88,а) состоит из двух ступеней, клапанов 8, 12 и 13, трех мембран 2, //, 75 и других деталей. Редук-

Рис. 87.

Расположение магистрального вентиля и манометров в кабине водителя: / - манометр низкого давления; 2 - манометр высокого давления; 3 -магистральный вентиль; 4 - переключатель датчика указателя уровня сжиженного газа

тор имеет шесть полостей А - Е. Если двигатель не работает и магистральный вентиль закрыт, то клапан 8 первой ступени открыт, а клапан 12 второй ступени закрыт. В этом случае во всех полостях редуктора давление равно атмосферному. Клапан 8 открыт, так как пружина 9 выгибает мембрану 77 вверх и повертывает рычаг 10, освобождая клапан первой ступени. Клапан 12 закрыт под действием конической 5 и цилиндрической 3 пружин. Пружина 5 через три упора 18 действует на мембрану

2, соединенную со штоком 4. Пружина 3 перемешает вверх шток 4, вследствие чего мембрана 2 выгибается. Шток, связанный с рычагом 77, прижимает клапан 12 к седлу.

При открытом магистральном вентиле газ через фильтр и клапан 8 первой ступени проходит в полость Г, давление в которой возрастает от 100 до 200 кПа. Заполняя полость первой ступени, газ начинает давить на мембрану 77. Она прогибается вниз, преодолевая сопротивление пружины 9, и через коленчатый

Элементы газобаллонной установки: а - двухступенчатый редуктор; б - газовый смеситель; / - дозатор; 2 - мембрана второй ступени; 3 - цилиндрическая пружина разгрузочного устройства; 4 - шток;

5 - коническая пружина разгрузочного устройства;

6 - мембрана разгрузочного устройства;

7 - предохранительный клапан; 8 - клапан первой ступени; 9 - пружина первой ступени; 10 - рычаг клапана первой ступени; 11 - мембрана первой ступени; 12 - клапан второй ступени; 13 - клапан экономайзера; 14 - пружина мембраны;

15 - мембрана дозирующего экономайзерного устройства; 16 и 19 - каналы; 17 - рычаг клапана второй ступени; 18 - упор; 20 - выходной патрубок; 21 - ограничитель частоты вращения

коленчатого вала двигателя; 22 - газовый смеситель; 23 - рычаг дроссельных заслонок; 24 - газоподводящий патрубок; 25 - обратный клапан; 26 - корпус смесителя; 27 - дроссельная заслонка; 28 - регулировочный винт минимальной частоты вращения" холостого хода; 29 - регулировочный винт общей подачи газа в систему холостого хода; 30 - штуцер для подвода газа в систему холостого хода; 31 -диффузор; 32 - газовая форсунка; 33 - воздушная заслонка; А - полость разгрузочного устройства; Б - полость атмосферного давления; В - полость второй ступени (низкого давления газа); Г - полость первой ступени (высокого давления газа); Д -полость атмосферного давления первой ступени; Е - полость дозирующего экономайзерного устройства

рычаг 10 закрывает клапан 8. Положение клапана 8 определяется соотношением действующих на него сил: с одной стороны, давления, поступающего из магистрали газа, который стремится открыть клапан, а с другой - разности давления газа в полости Г и силы пружины 9 (эта разность сил стремится закрыть клапан). Для периодического закрытия и открытия клапана 8 давление газа в полости Г должно быть то больше, то меньше силы сопротивления пружины 9. Таким образом, при неработающем двигателе первая ступень редуктора автоматически перекрывает газовую магистраль, т. е. выполняет функцию клапана.

Во время пуска двигателя и его работы разрежение из впускного трубопровода через патрубок 20 и канал 16 передается в полость В второй ступени и в полость А разгрузочного устройства. Кольцевая мембрана 6, преодолевая сопротивление конической пружины 5, прогибается вниз и отводит упоры 75 от мембраны 2, в результате чего разгружаются мембрана 2 и клапан 12. Работа разгрузочного устройства и разрежение, создаваемое в полости В, приводят к тому, что мембрана 2 прогибается вниз, преодолевая сопротивление пружины 3. Клапан 12 открывается под действием опускающегося вниз штока 4 и давления газа в полости Г.

При открытии клапана 12 газ перетекает из полости Г в полость В, создавая в ней избыточное давление 50 - 100 Па при малых нагрузках двигателя. С увеличением нагрузки расход газа возрастает и в полости В создается разрежение 200 - 300 Па. Мембрана 2 сильнее прогибается вниз, и открытие клапана 12 увеличивается. Этой мембраной регулируют подачу газа к выходному патрубку 20 в зависимости от разрежения в газовом смесителе. У исправного редуктора клапаны первой и второй ступеней автоматически закрываются при каждой остановке двигателя.

Подача газа должна быть такой, чтобы двигатель работал с наибольшей экономичностью. Для получения максимальной мощности газовоздушную смесь несколько обогащают, для чего служит экономайзер, имеющийся в редукторе, три средней нагрузке двигателя дроссельная заслонка смесителя открыта примерно наполовину, и разрежение, создающееся во впускном трубопроводе, по каналу 16 передается в полость Е экономайзера. Мембрана 15 дозирующего экономайзерного устройства, преодолевая сопротивление пружины 14, удерживает клапан 13 в закрытом положении. Для получения максимальной мощности дроссельную заслонку открывают полностью. Количество газовоздушной смеси, поступающей в цилиндры, увеличивается, но разрежение в полости Е снижается. Пружина 14 выгибает мембрану вверх и открывает клапан 13 экономайзера. Дополнительная порция газа поступает по каналу 19 в выходной патрубок 20, и газовоздушная смесь обогащается.

Если в полости Г давление газа почему-либо возрастет до 450 кПа, то откроется предохранительный клапан 7 и газ выйдет в атмосферу. При увеличении давления в полости В мембрана 2 выгибается вверх и через систему рычагов закрывает клапан 12.

Газовый смеситель. Двигатель имеет двухкамерный газовый смеситель (рис. 88,6), который работает только на газообразном топливе. Подача газа на режиме холостого хода осуществляется через два регулируемых отверстия круглого сечения, расположенных ниже дроссельных заслонок. При переходе на повышенную частоту вращения газ подается еще из двух отверстий прямоугольного сечения (нерегулируемых), расположенных на уровне дроссельных заслонок газового смесителя. Основная подача газа происходит через газоподводящий патрубок 24 и две форсунки 32. В канале газоподводящего патрубка установлен обратный клапан 25.

Карбюратор. Параллельно с газовым смесителем на двигателе установлен однокамерный карбюратор. В систему питания топливом (на бензине А-76) входят также топливный бак, фильтр-отстойник, топливный насос и фильтр тонкой очистки. Это позволяет автомобилю передвигаться в случае транспортирования его по железной дороге, отсутствия газа или неисправности газобаллонной аппаратуры, неустранимой в дорожных условиях. Полностью нагруженный автомобиль может развивать скорость до 30 - 40 км/ч. Однако передвижение автомобиля ГАЗ-53-07 при работе на бензине на расстояние более 30 км не рекомендуется.

§ 43. Пуск и работа двигателя на газе

Пуск автомобильного двигателя, работающего на газе, так же как и на бензине, происходит при помощи стартера. Перед пуском двигателя выполняют следующее: проверяют наличие воды, масла и бензина в соответствующих системах; осматривают газовую аппаратуру с арматурой и убеждаются в полной ее исправности и герметичности; проверяют наличие газа в баллоне; открывают паровой вентиль баллона при пуске холодного двигателя или жидкостный вентиль при пуске прогретого двигателя; открывают магистральный вентиль и по показаниям манометров проверяют наличие газа в баллоне и в первой ступени редуктора. Пуск прогретого двигателя, находящегося в исправном состоянии, обычно происходит с первых же попыток. Для этого повертывают ключ включения зажигания и стартера в положение пуска и держат до тех пор, пока двигатель не пустится (но не более 5 с). Затем ключ переводят в первое положение (включено зажигание).

Пуск холодного двигателя при умеренной температуре. Открывают магистральный и расходный (паровой) вентили. Для ускорения пуска заполняют газом газопровод от редуктора до смесителя принудительным открытием клапана второй ступени, кратковременно нажимая на стержень штока мембраны второй ступени. Вытягивают ручку управления дроссельными заслонками на половину длины хода, т. е. приоткрывают заслонки. Выключают сцепление и пускают двигатель поворотом ключа включения зажигания. Стартер включают не более чем на 5 с с интервалами не менее 10-15 с. После пуска двигателя его прогревают на малой частоте вращения. Как только температура охлаждающей жидкости достигнет 60 °С, открывают расходный вентиль жидкостной фазы и закрывают расходный вентиль паровой фазы. Недопустима длительная работа двигателя на паровой фазе, так как происходит интенсивное испарение легких фракций сжиженного газа. При этом снижается температура жидкости в баллоне, он покрывается инеем, ухудшается теплообмен с окружающей средой и т. д.

После прогрева двигателя кнопку ручного управления дроссельными заслонками вдавливают в щиток. Не рекомендуется при пуске двигателя прикрывать воздушную заслонку, так как это приводит к переобогащение газовоздушной смеси, а следовательно, и к затруднению пуска двигателя.

Остановка двигателя. Останавливают двигатель выключением зажигания. При непродолжительной остановке двигателя магистральный вентиль можно не закрывать. При длительной остановке его закрывают и вырабатывают газ из системы, находящейся между магистральным вентилем и смесителем. Перед длительной стоянкой автомобиля закрывают расходные вентили жидкостной и паровой фаз и продолжают работу двигателя до остановки. Затем закрывают магистральный вентиль.

Двигатель кратковременно может работать на бензине, но нельзя переходить с одного топлива на другое при работающем двигателе. Для перевода двигателя с газа на бензин выполняют следующее: закрывают вентили и продолжают работу на газе до остановки двигателя; открывают бензиновый краник, расположенный на фильтре тонкой очистки топлива; при помощи рычага ручной подкачки топливного насоса заполняют поплавковую камеру карбюратора; открывают отверстие (выходное) карбюратора, для чего повертывают заглушку и закрепляют ее гайкой-барашком; соединяют тягу с рычагом дроссельной заслонки карбюратора; закрывают воздушную заслонку смесителя; обычным способом пускают двигатель. При переводе двигателя с работы на бензине на работу на газе эти операции выполняют в обратной последовательности.

Основные требования техники безопасности. При эксплуатации автомобиля на сжиженном газе обязательна регулярная, тщательная проверка герметичности газовой установки и немедленное устранение причин, вызывающих утечки газа. Значительные утечки обнаруживают на слух или по обмерзанию соединения, пропускающего газ. Небольшие утечки определяют при помощи мыльного раствора или машинного масла. Бутано-пропановые газы, выходя на воздух в виде жидкости, интенсивно испаряются и отбирают теплоту из окружающей среды. Попадание струи сжиженного газа на тело человека может вызвать обмораживание, поэтому такая возможность должна быть обязательно исключена.

Системы питания двигателей легковых автомобилей, работающих на сжиженном нефтяном газе, может работать как по принципу карбюрации, так и по принципу впрыска.

Система питания для сжиженного газа, работающая по принципу карбюрации

Система питания для сжиженного газа, работающая по принципу карбюрации, используется как на двигателях работающих на бензине, оборудованных карбюратором, так и на двигателях, оборудованных системой впрыска бензина. Система питания, работающая по принципу карбюрации при использовании ее на двигателях с электронным впрыском бензина, кроме основных элементов обычной системы впрыска содержит ресивер 2, редуктор-испаритель 6, серводвигатель для управления расходом газа 7, трубопровод для подачи газа в диффузор.

Рис. Система питания для сжиженного газа, работающая по принципу карбюрации, установленная на бензиновом двигателе с электронной системой впрыска:
1 – вентиляционная трубка для газового ресивера; 2 – ресивер с сжиженным газом; 3 – арматура газового ресивера; 4 – наполнительный клапан; 5 – клапан перекрытия газа; 6 – редуктор-испаритель; 7 – серводвигатель для управления расходом газа; 8 – электронный блок управления; 9 – переключатель вида используемого топлива «газ-бензин»; 10 – диффузор-смеситель; 11 – лямда-зонд; 12 – датчик разряжения; 13 – аккумуляторная батарея; 14 – выключатель зажигания; 15 – реле

При переключении на использование газа в качестве топлива, газ поступает из ресивера 2 в редуктор-испаритель, где происходит снижение давление газа и его испарение. В зависимости от сигналов, поступаемых от датчиков, блок управления выдает определенный сигнал на серводвигатель 7, определяющий расход газа на определенном режиме работы двигателя. Газ по трубопроводу поступает в диффузор, где смешивается с воздухом и проходит к впускному клапану, а затем в цилиндр двигателя. Для управления работой двигателя, предусматриваются отдельные блоки управления для работы двигателя на бензине и газе. Между обоими блоками управления идет обмен информацией.

Система питания для сжиженного газа, работающая по принципу впрыска

Система питания для сжиженного газа, работающая по принципу впрыска используется на двигателях, оборудованных системой впрыска бензина. Система питания для подачи сжиженного газа во впускной трубопровод содержит ресивер с газом, редуктор-испаритель 6, распределитель с шаговым электродвигателем, форсунок-смесителей 11.

Рис. Система впрыска сжиженного нефтяного газа (оборудование для работы на бензине не показано):
1 – электронный блок управления; 2 – диагностический разъем; 3 – переключатель для выбора типа используемого топлива; 4 – реле; 5 – датчик давления воздуха; 6 – редуктор-испаритель; 7 – клапан перекрытия подачи газа; 8 – распределитель с шаговым электродвигателем; 9 – прерыватель-распределитель или индуктивный датчик для определения частоты вращения коленчатого вала; 10 – лямбда-зонд; 11 – форсунки для впрыскивания газа

Газ из ресивера поступает в редуктор 6, где происходит испарение газа и снижение его давления. Ресиверы оборудуются наружным наполнительным (впускным) клапаном (с приспособлением, отсекающим подачу газа при заполнении ресивера на 80% его объема) и соленоидным выпускным клапаном. Емкости ресиверов для легковых автомобилей составляют от 40 до 128 л.

После выбора типа используемого топлива, с помощью переключателя 3 и включении зажигания, при использовании газа, срабатывает клапан 7 на подачу газа, который выключается после отключения зажигания.

В электронный блок управления 1 от датчика 5 поступает информация о разряжении во впускном трубопроводе, зависящего от степени открытия дроссельной заслонки, информация о частоте вращения коленчатого вала от датчика или прерывателя-распределителя 9, информация о составе топливовоздушной смеси от лямбда-зонда 9. На основании полученной информации блок управления определяет поворот угол поворота шагового распределителя, регулирующего расход газа, поступающего через форсунки 11 во впускной трубопровод.