Меню Рубрики

Устройство приборов газобаллонной установки

Узлы и приборы газобаллонных установок

Газоподающая аппаратура

К газоподающей аппаратуре относятся:

  • • испаритель газа;
  • • подогреватель газа;
  • • газовый смеситель;
  • • фильтры газа;
  • • газовые редукторы;
  • • дозирующе-экономайзерное устройство.

Испаритель газа служит для преобразования сжиженного газа в газообразное состояние. На рис. 8.3 показан испаритель, применяемый в отечественных газобаллонных установках грузовых автомобилей.

Он состоит из двух частей, отлитых из алюминиевого сплава. Источником теплоты в этом испарителе служит жидкость из системы охлаждения двигателя. Сжиженный газ проходит через теплообменник испарителя и превращается в газообразное состояние. Испаритель обеспечивает нормальную работу двигателя при температуре охлаждающей жидкости не менее 80 °С.

Подогреватель газа служит для предварительного подогрева сжатого газа в целях исключения конденсации влаги в газопроводах и замерзания ее в зимнее время.

Рис. 8.3. Испаритель газа: / — кронштейн; 2 — сливной кран для воды; 3 — штуцер подвода

(отвода) газа; 4 — канал; 5 — корпус

На отечественных грузовых автомобилях устанавливается подогреватель (рис. 8.4), в котором используется теплота отработавших газов. Подогреватель состоит из корпуса 2, в котором размещен теплообменный змеевик 5. Подогреватель включается в систему выпуска отработавших газов до глушителя. Отработавшие газы омывают змеевик, по которому проходит сжатый газ, и подогревают его. Затем отработавшие газы, пройдя подогреватель, выбрасываются в окружающую среду, минуя глушитель через приваренный выходной патрубок 6.

Интенсивность подогрева газа регулируется размером отверстия дозирующей шайбы #(см. рис. 8.1).

Фильтры служат для очистки газа от механических примесей. Фильтры могут быть с войлочными кольцами и сетчатыми. Они устанавливаются в магистрали после испарителя. Сетчатый фильтр устанавливается, как правило, на газовом редукторе, а фильтр с войлочными кольцами объединяется с электромагнитным клапаном. На автомобилях, работающих на сжатом газе, один фильтр устанавливается на входе в редуктор высокого давления, другой — на линии низкого давления перед двухступенчатым редуктором.

Фильтр состоит из корпуса 2 (рис. 8.5), стакана 4, войлочного фильтрующего элемента 3 и стяжного болта 5.

Рис. 8.4. Подогреватель газа: 1 — патрубок входа отработавших газов; 2 — корпус; 3 — штуцер входа газов; 4 — штуцер выхода газов; 5 — теплообменный змеевик; 6 — патрубок выхода отработавших газов

Рис. 8.5. Фильтр с электромагнитным клапаном для очистки газа: / — электромагнитный клапан; 2 — корпус; 3 — фильтрующий элемент; 4 — стакан; 5 — стяжной болт

Электромагнитный клапан / находится в нормально закрытом положении и при включении его в бортовую электросеть автомобиля открывается и пропускает газ.

Газовые редукторы служат для понижения давления сжиженного или сжатого газа до давления, близкого к давлению окружающей среды.

Для газобаллонных установок сжиженного газа используют двухступенчатые редукторы низкого давления, а для установок сжатого газа дополнительно используют одноступенчатый редуктор высокого давления.

Двухступенчатый газовый редуктор (рис. 8.6) предназначен для всех отечественных грузовых газобаллонных автомобилей. Конструктивно с ним объединено дозирующе-экономайзерное устройство.

При неработающем двигателе электромагнитный клапан закрыт, и газ во входной штуцер 8 редуктора не поступает. В этом случае давление в полости Д, которое связано с окружающей средой, прогибает мембрану 7/ вниз и через рычаг /0 открывает клапан 7 первой ступени редуктора. В полости Б также давление, соответствующее давлению окружающей среды, поэтому мембрана 2 через пружину 5 и шток 4 перемещает рычаг 1 вверх и открывает клапан 12 второй ступени редуктора. Давление во всем редукторе соответствует давлению окружающей среды.

При включении зажигания и открытом магистральном вентиле газ через вход /, клапан 7 поступает в полости Г и В и воздействует на мембраны 11 и 2. Если двигатель не работает и потребления газа нет, то эти мембраны закрывают клапаны 12 и 7.

Рис. 8.6. Двухступенчатый газовый редуктор низкого давления: 1 — рычаг; 2 — мембрана; 3, 5, 9 — пружины; 4 — шток; 6 — мембрана разгрузочного устройства; 7— входной клапан первой ступени; 8 — входной штуцер; 10 — рычаг клапана; 11 — мембрана первой ступени; 12 — клапан второй ступени; 13 — клапан экономайзера; 14 — вход экономайзера; А, Б, В, Г, Д — полости; / — вход; II — выход

При пуске двигателя через выход II разрежение передается в полость Г, открывая клапан 7. При малых нагрузках эта система поддерживает в полости Я давление 50—100 кПа. По мере открытия дроссельных заслонок срабатывает клапан 13 экономайзера. Разрежение передается на мембрану снизу, и пружина экономайзера прогибает мембрану вверх, открывая клапан и пропуская дополнительное количество газа на выход II.

Одноступенчатый газовый редуктор высокого давления (рис. 8.7) служит для снижения давления газа до 1,2 МПа. Газ из баллона поступает в полость Л редуктора через штуцер с накидной гайкой 15 и керамический фильтр 14 к клапану 12. На клапан давит сверху через толкатель 3 и мембрану пружина редуктора. При давлении газа в полости Б меньше заданного пружина редуктора через толкатель опускает клапан 12, пропуская через образовавшуюся щель газ в полость Б. Газ при этом проходит дополнительный фильтр 11. При достижении заданного давления в полости Б мембрана 2 прогибается вверх, преодолевая усилие своей пружины, и клапан 12 под действием пружины 13 поднимается и закрывает проход газа. Выходное давление регулируется рукояткой с винтом 4. Работа редуктора контролируется по манометру, принимающему сигнал от датчика высокого давления 1 и сигнализатора падения выходного давления 6 (аварийного датчика).

Читайте также:  Сроки установки коллективных общедомовых приборов учета

Газовые смесители предназначены для приготовления горючей смеси и регулирования ее подачи в цилиндры двигателя в соответствии с режимами его работы. Их изготовляют в виде автономного прибора (при чисто газовом варианте) или совмещают с карбюратором. В последнем случае прибор называется карбюратором-смесителем и отличается от обычного карбюратора наличием форсунки для ввода в него

Рис. 8.7. Одноступенчатый газовый редуктор высокого давления: 1 — датчик давления; 2 — мембрана; 3 — толкатель; 4 — регулировочный винт; 5 — колпак; 6 — аварийный датчик; 7 — штуцер; 8 — входной штуцер; 9 — предохранительный клапан; 10 — седло клапана; 11 — фильтр; 12 — клапан; 13 — пружина клапана; 14 — входной фильтр; 15 — накидная гайка; Л,

газа. При этом сохраняется способность работы двигателя на бензине без изменения могцностных и экономических показателей. Газовую форсунку размещают либо в проставке между корпусом дроссельных заслонок и диффузорами, либо вводят в диффузор сверху.

Смесители для газового варианта имеют простейшую конструкцию, схема соединения газовых каналов смесителя и редуктора показана на рис. 8.8. Смесители не имеют ускорительных насосов, так как в отличие от бензина плотность нефтяного и природного газов отличаются от воздуха незначительно. Следовательно, при резком открытии дроссельных заслонок переобеднения горючей смеси не произойдет.

Рис. 8.8. Схема соединения газовых каналов смесителя и редуктора: 1 — дозирующе-эконо-майзерное устройство; 2, 9 и 12 — каналы; 3 и 4 — отверстия; 5 — дроссельная заслонка; 6 — обратный клапан; 7— газовая форсунка; 8 — диффузор; 10 и 11 — регулировочные винты

Основная подача газа осуществляется дозирующе-экономайзерным устройством / через канал 2, обратный клапан 6 и газовые форсунки 7, которые расположены в узком сечении диффузоров 8.

При работе двигателя на минимальной частоте вращения холостого хода обратный клапан 6 закрыт, отверстие 4 прямоугольного сечения находится в зоне низкого разрежения, и газ поступает в задроссельное пространство через круглое отверстие 3. Количество поступающего газа регулируют винтом 11. Воздух в этом случае поступает через щели между дроссельными заслонками и стенками смесительных камер.

При открывании дроссельных заслонок 5 прямоугольные отверстия 4 переходят в зону высокого разрежения, через них начинает поступать газ, частота вращения коленчатого вала и мощность двигателя увеличиваются. Общую подачу газа в систему холостого хода регулируют винтом 10.

С увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя увеличивается разрежение в диффузорах 8 и открывается обратный клапан 6, включающий основную подачу газа.

Газ в систему холостого хода подается по двум каналам: непосредственно из второй ступени редуктора по каналу 12 и из полости за дозирующим устройством по каналу 2. Такое решение обеспечивает плавный переход с режима холостого хода на режим частичных нагрузок и отсутствие переобогащения горючей смеси на малых нагрузках.

источник

Устройство и работа газобаллонных установок для сжатого и сжиженного газа

Газобаллонные установки характеризуются тем, что топливо при любом агрегатном состоянии вытекает из баллонов под значительным давлением. Поэтому в этих системах питания нет насосов, но введен редуктор, который позволяет снижать давление газа до рабочего, равного примерно атмосферному, или несколько превышающего это давление.

При работе на сжатом газе исходное давление в баллонах составляет 20 МПа и более, поэтому эту систему питания оснащают баллонами высокого давления. По мере расхода газа давление в баллонах снижается.

При работе на сжиженном газе давление в баллоне не превышает 1,6—2,0 МПа. Баллоны этих установок относятся к баллонам низкого давления. Давление в них изменяется только в зависимости от состава газовой смеси и температуры окружающей среды. При любом количестве жидкого газа в баллоне давление в нем всегда будет равно давлению насыщенных паров топлива для условий окружающей среды. Давление насыщенных паров основных компонентов СНГ пропана и бутана при изменении температуры от -40 до +40 °С изменяется от 0,12 до 1,7 и от 0,18 до 0,39 МПа соответственно.

В обоих случаях в системе предусматривается фильтр для улавливания твердых частичек (окалины и др.) и теплообменник, размещаемый отдельно или в общем корпусе с редуктором. Для сжиженного газа теплообменник служит испарителем при выходе из баллона, а для сжатого — подогревателем. Подогреватель необходим в системе сжатого газа, так как резкое снижение давления (расширение) при наличии влаги в газе может вызвать замерзание ее и нарушить нормальную работу системы вследствие закупоривания магистральных трубок.

Принципиальная схема газобаллонной установки для работы на сжатом газе показана на рис. 8.1. Установка для грузового автомобиля с пятью баллонами, сгруппированными в две секции / и II, размещаемыми обычно под платформой кузова. Каждая секция снабжена соединительной арматурой 2 с трубками 3 и расходным вентилем 4, что позволяет расходовать из них газ порознь и одновременно. Из баллонов 1 по трубкам 3 и через расходные вентили 4 газ поступает в подогреватель 6, в который через дозирующую шайбу 8 из приемной трубы 7 поступают горячие отработавшие газы. Далее через магистральный вентиль 9 и фильтр 10 газ проходит в одноступенчатый редуктор 11, где давление его снижается до 1,2 МПа, и через второй фильтр 12 в двухступенчатый редуктор 13 с понижением давления почти до атмосферного. При работающем двигателе газ засасывается в карбюратор-смеситель, причем на режиме холостого хода по трубке 21 он поступает непосредственно в задроссельное пространство и впускной трубопровод 15, который связан трубкой 14 с разгрузочным (пусковым) устройством редуктора. Система снабжена двумя манометрами: высокого давления 23, включаемого до магистрального вентиля, и низкого 22, фиксирующего давление первой ступени редуктора. По показаниям первого из них судят о количестве газа в баллонах, а по показаниям второго — о работе редуктора. Так как автомобильные газобаллонные установки всегда предусматривают возможность питания двигателя и традиционным топливом, то и в рассматриваемой схеме обеспечено питание как газовым топливом, вводимым форсункой 20 в проставку 17, т. е. в зону между диффузором карбюратора и дроссельной заслон-

Читайте также:  Продление установки общедомовых приборов учета

Рис. 8.1. Газобаллонная установка для работы на сжатом газе: / — баллон; 2 — соединительная арматура; 3 — трубка высокого давления; 4 — расходные вентили; 5 — заправочный вентиль; 6 — подогреватель; 7 — приемная труба; 8 — дозирующая шайба; 9 — магистральный вентиль; 10 и 12 — фильтры; 11 — редуктор высокого давления; 13 — редуктор низкого давления; 14 — трубка пускового устройства; 15 — впускной трубопровод; 16 — дроссельная заслонка; 17 — проставка; 18 — распылитель; 19 — диффузор; 20 — газовая форсунка; 21 — трубка системы холостого хода; 22 и 23 — манометры; /, // — секции

ки, так и жидким, вводимым в диффузор распылителем 18. Баллоны наполняются газом через вентиль 5.

На рис. 8.2 приведена схема газобаллонной установки грузового автомобиля ГАЗ-53-07, работающего на сжиженном газе. Из баллона 7 через расходные вентили 6 (паровой) или 12 (для жидкой фазы), магистральный вентиль 5 и расходные трубки сжиженный газ поступает в испаритель 4, подогреваемый жидкостью из системы охлаждения двигателя. Далее газ в паровой фазе проходит через сетчатый фильтр 3 в двухступенчатый редуктор 2, откуда засасывается в газовый смеситель 15. Пуск и прогрев двигателя осуществляется только на паровой фазе, которую отбирают из баллона через вентиль 6.

Рис. 8.2. Газобаллонная установка для работы на сжиженном газе: 1 — бензобак; 2 — редуктор низкого давления; 3 — сетчатый фильтр; 4 — испаритель; 5 — магистральный вентиль; 6 — вентиль паровой фазы; 7 — газовый баллон; 8 — предохранительный клапан; 9 — контрольный вентиль; 10 — наполнительный вентиль; 11 — датчик указателя уровня; 12 — вентиль

жидкой фазы; 13 и 14 — манометры; 15 — смеситель

Газовый баллон 7 емкостью 170 л размещается под платформой автомобиля. Заполняют его через вентиль 10 до уровня, фиксируемого с помощью контрольного вентиля 9, а текущий запас топлива оценивают по указателю уровня 11. Баллон оснащен предохранительным клапаном 8, срабатывающим в случае превышения давления сверх допустимого, равного 1,6 МПа. Магистральный вентиль 5 и контрольные манометры 13 и 14 размещают в кабине водителя на контрольном щитке. Запас жидкого топлива рассчитывают на кратковременную работу двигателя и хранят в бензобаке /, который используют в случае отказа газовой аппаратуры или для поездки до ближайшей заправочной газовой станции. С этой целью двигатель оснащают однокамерным карбюратором. Таким образом, питание газового двигателя бензином может осуществляться с помощью обычного базового карбюратора-смесителя с газовой проставкой или отдельного упрощенного карбюратора.

источник

Устройство автомобилей

Система питания двигателя от газобаллонной установки

Узлы и приборы газобаллонных установок

Газоподающая аппаратура

К газоподающей аппаратуре газобаллонной установки относятся следующие приборы и узлы:

  • испаритель газа;
  • подогреватель газа;
  • газовый смеситель;
  • фильтры газа;
  • газовые редукторы;
  • дозирующе-экономайзерное устройство.

Испаритель газа

Испаритель газа служит для преобразования сжиженного газа в паровую фазу (газообразное состояние). На рис. 1 показан испаритель, применяемый в отечественных газобаллонных установках грузовых автомобилей. Он состоит из двух частей, отлитых из алюминиевого сплава. Источником теплоты в этом испарителе служит жидкость из системы охлаждения двигателя.

Сжиженный газ проходит через теплообменник испарителя и превращается в газообразное состояние. Испаритель обеспечивает нормальную работу двигателя при температуре охлаждающей жидкости не менее 80 ˚С, поэтому для запуска и разогрева двигателя чаще всего прибегают к работе на традиционных видах топлива (бензине).

Подогреватель газа

Подогреватель газа служит для предварительного подогрева сжатого газа в целях исключения конденсации влаги в газопроводах и замерзании ее в зимнее время.

На отечественных грузовых автомобилях устанавливается подогреватель (рис. 2), в котором используется теплота отработавших газов.

Подогреватель состоит из корпуса 2, в котором размещен теплообменный змеевик 5. Подогреватель подключается к системе выпуска отработавших газов до глушителя. Отработавшие газы, проходя через корпус подогревателя, омывают змеевик, по которому проходит сжатый газ, и подогревают его.
Затем отработавшие газы, пройдя подогреватель, выбрасываются в окружающую среду, минуя глушитель, через приваренный выходной патрубок 6.

Интенсивность подогрева газа регулируется размером отверстия специальной дозирующей шайбы.

Фильтры газа

Фильтры служат для очистки газа от механических примесей.
Фильтры могут быть войлочными с кольцами и сетчатыми. Они устанавливаются в магистрали после испарителя. Сетчатый фильтр устанавливается, как правило, на газовом редукторе, а фильтр с войлочными кольцами объединяется с электромагнитным клапаном.

Читайте также:  Установка домовых приборов учета воды

На автомобилях, работающих на сжатом газе, один фильтрующий элемент устанавливается на входе в редуктор высокого давления, другой – на линии низкого давления перед двухступенчатым редуктором.

Фильтр состоит из корпуса 2 (рис.3), стакана 4, войлочного фильтрующего элемента 3 и стяжного болта 5.

Электромагнитный клапан 1 находится нормально закрытом положении и при включении его в бортовую электросеть автомобиля (включение зажигания) открывается и пропускает газ в питающую газовую магистраль.

Газовые редукторы служат для понижения давления сжиженного или сжатого газа до давления, близкого к давлению окружающей среды (атмосферному).

Для газобаллонных установок сжиженного газа используют двухступенчатые редукторы низкого давления, а для установок сжатого газа дополнительно используют одноступенчатый редуктор высокого давления.

Двухступенчатый газовый редуктор

Двухступенчатый газовый редуктор (рис. 4) предназначен для всех отечественных грузовых газобаллонных автомобилей. Конструктивно с ним объединено дозирующее-экономайзерное устройство.

При неработающем двигателе электромагнитный клапан закрыт, и газ во входной штуцер 8 редуктора не поступает. В этом случае давление в полости Д, которая связана с окружающей средой, прогибает мембрану 11 вниз и через рычаг 10 открывает клапан 7 первой ступени редуктора.
В полости Б также давление, соответствующее давлению окружающей среды, поэтому мембрана 2 через пружину 5 и шток 4 перемещает рычаг 1 вверх и открывает клапан 12 второй ступени редуктора. Давление во всем редукторе соответствует давлению окружающей среды.

При включении зажигания и открытом магистральном вентиле газ через вход I, клапан 7 поступает в полости Г и В и воздействует на мембраны 11 и 2. Если двигатель не работает и потребления газа нет, то эти мембраны закрывают клапаны 12 и 7.

При пуске двигателя через выход II разрежение передается в полость Г, открывая клапан 7.
При малых нагрузках эта система поддерживает в полости В давление 50…100 кПа. По мере открытия дроссельных заслонок срабатывает клапан 13 экономайзера.
Разрежение передается на мембрану снизу, и пружина экономайзера прогибает мембрану вверх, открывая клапан и пропуская дополнительное количество газа на выход II.

Одноступенчатый редуктор высокого давления

Одноступенчатый газовый редуктор высокого давления (рис. 5) служит для снижения давления сжатого газа до 1,2 МПа.
Газ из баллона поступает в полость А редуктора через штуцер с накидной гайкой 15 и керамический фильтр 14 к клапану 12. На клапан давит сверху через толкатель 3 и мембрану пружина редуктора.

При давлении газа в полости Б меньше заданного пружина редуктора через толкатель опускает клапан 12, пропуская через образовавшуюся щель газ в полость Б. Газ при этом проходит дополнительный фильтр 11. При достижении заданного давления в полости Б мембрана 2 прогибается вверх, преодолевая усилие своей пружины, и клапан 12 под действием пружины 13 поднимается и закрывает проход газа.

Выходное давление регулируется рукояткой с винтом 4. Работа редуктора контролируется по манометру, принимающему сигнал от датчика высокого давления 1 и сигнализатора падения выходного давления 6 (аварийного датчика).

Газовый смеситель

Газовые смесители предназначены для приготовления горючей смеси и регулирования ее подачи в цилиндры двигателя в соответствии с режимами его работы. Их изготовляют в виде автономного прибора (в чисто газовом варианте) или совмещают с карбюратором.
В последнем случае прибор называется карбюратором-смесителем и отличается от обычного карбюратора наличием форсунки для ввода в него газа. При этом сохраняется способность работы двигателя на бензине без изменения динамических и экономических показателей.
Газовую форсунку размещают либо в проставке между корпусом дроссельных заслонок и диффузорами, либо вводят в диффузор сверху.

Смесители для газового варианта имеют простейшую конструкцию, схема соединения газовых каналов смесителя и редуктора показана на рис. 6.
Смесители не имеют ускорительных насосов, так как в отличие от бензина плотность нефтяного и природного газов мало отличается от плотности воздуха. Следовательно, при резком открытии дроссельных заслонок переобеднения горючей смеси не произойдет.

Основная подача газа осуществляется дозирующее-экономайзерным устройством 1 через канал 2, обратный клапан 6 и газовые форсунки 7, которые расположены в узком сечении диффузоров 8.

При работе двигателя на минимальной частоте вращения холостого хода обратный клапан 6 закрыт, отверстие прямоугольного сечения находится в зоне низкого разрежения, и газ поступает в задроссельное пространство через круглое отверстие 3. Количество поступающего газа регулируют винтом 11. Воздух в этом случае поступает через щели между дроссельными заслонками и стенками смесительных камер.

При открывании дроссельных заслонок 5 прямоугольные отверстия 4 переходят в зону высокого разрежения, через них начинает поступать газ, частота вращения коленчатого вала и мощность двигателя увеличиваются.
Общую подачу газа в систему холостого хода регулируют винтом 10.

С увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя увеличивается разрежение в диффузорах 8 и открывается обратный клапан 6, включающий основную подачу газа.

Газ в систему холостого хода подается по двум каналам: непосредственно из второй ступени редуктора по каналу 12 и из полости за дозирующим устройством по каналу 2.
Такая конструкция обеспечивает плавный переход с режима холостого хода на режим частичных нагрузок и отсутствие переобогащения горючей смеси на малых нагрузках.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector