Системы питания двс от газобалонных установок

Газобаллонные установки в основном используются на автомобилях, реже на тракторах.

Топливом для газобаллонных установок является различные природные (естественные) и промышленные газы, которые хранятся в сжатом или сжиженном состоянии в специальных баллонах.

Естественные (природные) газы добывают из подземных газовых или нефтяных скважин. Искусственные (промышленные) газы – это побочные продукты, получаемые на химических или металлургических заводах.

Сжатыми называют газы, которые при обычной температуре окружающей среды и высоким давлением сохраняют газообразное состояние.

Основой сжатых газов служит метан. Давление сжатых газов в баллонах достигает 20 МПА и снижается по мере расхода газа.

Сжимаемые (сжиженные) газы – пропан, бутан и др. – получают на заводах нефтеперерабатывающей промышленности.

Сжимаемыми газами называют такие, которые переходят из газообразного состояния в жидкое при нормальной температуре и небольшом до 1,6 МПа давлении. К ним относятся смеси углеводородов, получаемых при переработке нефти. При заправке в баллон сжиженный газ заполняют на 90% объема. В остальной части баллона газ находится в парообразном состоянии. Наличие паровой подушки предохраняет баллон от разрушения при повышении температуры, т.к. давление в нем определяется давлением насыщенных паров. Давление сжиженного газа в баллоне не превышает 1,6±2 МПа.

Сжатые и сжиженные газы, применяемые для двигателей газобаллонных автомобилей, обладают рядом преимущество сравнению с жидким топливом:

- высокое октановое число позволяет значительно повысить степень сжатия, а, следовательно, увеличить мощность и улучшить экономичность двигателя;

- в отработавших газах в результате лучшего сгорания газообразного топлива меньше содержится токсичных веществ;

- возрастает срок службы двигателей из-за отсутствия конденсации топлива и смыва масла со стенок цилиндра;

-увеличивается срок службы масла в двигателе, т.к. оно не разжижается топливом и меньше загрязняется механическими примесями;

- возрастает срок службы свечей зажигания и глушителя выпуска вследствие незначительного нагарообразования.

Для газобаллонных автомобилей использование сжиженных газов предпочтительнее, чем сжатых. Газобаллонные автомобили, работающие на сжиженных газах, по сравнению с автомобилями, работающими на сжатых газах, имеют неоспоримые преимущества: большую грузоподъемность, т.к. баллоны легче и их количество меньше; меньшее рабочее давление в баллонах, поэтому работать на таком автомобиле безопаснее и надежнее; выше также теплопроводность горючей смеси, что способствует увеличению мощности двигателя и другие преимущества, например, в транспортировке газа.

Вместе с тем, следует указать и на недостатки газобаллонных установок, такие как, сжиженный газ обладая плотностью, большей плотностью воздуха, при негерметичности емкостей при хранении, утечки из баллонов может скапливаться в пониженных местах и заглублениях мобильного средства и создавать взрывную и пожарную безопасность.

Следует также отметить, что на серийных автомобилях при работе на газообразном топливе снижается мощность двигателя и полезная грузоподъемность, а также более трудоемкое техническое обслуживание.

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

Для работы на сжатых и сжиженных газах чаще всего используются серийные автомобили с бензиновыми двигателями. Некоторые бензиновые двигатели специально приспосабливают для работы только на газе. Изменение их конструкции состоит, главным образом, в повышении степени сжатия. Другие двигатели газобаллонных автомобилей не представляют значительных конструктивных изменений и допускают работу как на сжиженном газе так и на бензине. Изменение в шасси состоит в том, что на шасси устанавливают газовые баллоны и газовую арматуру. На автомобилях, приспособленных для работы только на газе, в качестве резервной системы используют питание двигателя бензовоздушной смесью.

Для работы на бензине имеется бензобак 12 (рис. 1), топливный насос 14, фильтр 15 и карбюратор 11.

Работа двигателя с одновременным использованием системы питания запрещена.

Рассмотрим общее устройство (рис. 1) и работу газобаллонной установки сниженного газа.

Рис. 1. Схема системы питания газобаллонного автомобиля ЗИЛ-138.

Из баллона 8 сжиженный газ под давлением поступает через расходный 9 и магистраль 7 вентили в испаритель 1. В обогреваемом, горячей жидкостью из системы охлаждения, испарителе сжиженный газ переходит в газообразное состояние и через фильтр 2 поступает в двухступенчатый редуктор 6 для снижения давления. Из газового редуктора 6 через экономайзерное устройство 3 по шлангу низкого давления 17 (рис. 1) газ поступает в газовый карбюратор-смеситель 10 (рис. 1). От газового редуктора 6 по шлангу 16 подводится газ для работы системы холостого хода. Каналы холостого хода (рис. 2) 19 и 20 имеют винты 10 и 11 для регулировки работы двигателя на режиме холостого хода.

При работе двигателя на режиме холостого хода образование горючей смеси происходит за дроссельном пространстве. По мере открытия дроссельных заслонок (при увеличении нагрузок) газ начинает поступать через форсунку 5 (рис. 2) через открывающийся вследствие перепада давлений обратный клапан 4. При открытии дроссельных заслонок, близком к полному (максимальные нагрузки), через специальный клапан 2 (рис. 2) экономайзера газового редуктора с патрубка 3 в смеситель поступает дополнительное количество газа, обогащающего газовою смесь до мощностного состава.

Рис. 2. Схема присоединение газового смесителя к газовому редуктору.

Для контроля за расходом газа имеются манометры высокого 5 и низкого 4 давления газа (рис. 1).

Пуск двигателя, работающего на газе, так же, как и на бензине, осуществляется стартером.

После проверки исправности и герметичности газовой аппаратуры, открывают паровой вентиль (при пуске холодного двигателя) или жидкостный 9 (рис. 1), при пуске прогретого двигателя; открывают магистральный вентиль 7, по показанием манометров 4 и 5 проверяют наличие газа в баллоне и первой ступени редуктора. Запускают двигатель. После прогрева двигателя закрывают расходный вентиль 18 паровой фазы, т.к. при длительной работе двигателя на паровой фазе происходит интенсивное испарение легких фракций сжиженного газа. При этом снижается температура жидкости в баллоне, он покрывается инеем. Не рекомендуется при пуске двигателя на газе прикрывать воздушную заслонку, т.к. это приводит к переобогащению газовоздушной смеси, а следовательно, затрудняется запуск двигателя.

При длительной остановке двигателя закрывают магистральный вентиль 7 и вырабатывают газ из системы, находящейся между магистральным вентилем и смесителем. При длительной стоянке автомобиля закрывают расходные вентили жидкостной 9 и паровой 8 фаз и продолжают работу двигателя до полной остановки. Затем закрывают магистральный вентиль 7.

Двигатель кратковременно может работать и на бензине, но нельзя переходить с одного топлива на другое при работающем двигателе.

Дата добавления: 2014-01-11