Последовательность запуска ДВС

.

Рис. 3. Система питания двигателя сжиженным газом.

Газовые двигатели газобаллонных автомобилей ЗИЛ-138 и ГАЗ-53-07 работают на сжиженном газе с из­быточным давлением 1,6 МПа. На этих двигателях обес­печиваются хранение сжиженного газа, его испарение, очистка,

ступенчатое редуцирование и подача в цилинд­ры в строго заданных количествах в смеси с воздухом.

На двигателях установлена также резервная система пи­тания бензином.

Сжиженный газ содержится в баллоне 20 в жидком и парообразном состоянии. Газовый баллон, кроме кон­трольно-предохранительной и наполнительной армату­ры, снабжен двумя расходными вентилями, позволяю­щими осуществлять питание двигателя газом в паровой или жидкостной фазе. Система питания обеспечивает нормальную работу двигателя при условии подачи газа к редуцирующему устройству в парообразном состоянии. Испарение сжиженного газа в системе питания происхо­дит за счет теплоты системы охлаждения двигателя.

При пуске и прогреве двигателя незначительный перепад температур между теплоносителем (жидкостью системы ох­лаждения) и газом не обеспечивает его испарение. В этом случае двигатель питается газом в паровой фазе через вентиль 21. После прогрева двигателя его питание осуществляется газом в жидкой фазе через вентиль 22, что позволяет исключить кипе­ние жидкости и падение давления в газовом баллоне, а также сохранить стабильность показателей газа, так как в жидкой фа­зе все компоненты хорошо перемешаны и химический состав топлива практически не меняется по мере опорожнения балло­на. Из баллона газ подводится к магистральному вентилю 18, с помощью которого из кабины водителя можно быстро пре­кратить подачу газа к двигателю. Затем сжиженный газ попадает в испаритель 9, в котором через шланги 7 и 9 циркулирует горячая жидкость из системы охлаждения двигателя. Пройдя змеевик испарителя, сжиженный газ из жидкого состояния пол­ностью переходит в парообразное и подвергается очистке в фильтре 14 с войлочными кольцами и сетчатом фильтре 12.

Очищенный газ подается в редуктор 13, где его давление двухступенчато снижается до давления, близкого к атмосфер­ному. Работа редуктора регулируется разрежением из впускного трубопровода двигателя, которое передается в него по труб­ке 6. Из редуктора через дозирующее экономайзерное устройство 12 и шланг 11 основной подачи газ направляется в смеситель 5, где он смешивается с воздухом. Кроме того, по трубке 10 газ из редуктора, минуя дозирующе-эконо-майзерное уст­ройство, подается в систему холостого хода. Горючая смесь из смесителя засасывается в цилиндры двигателя.

Газобаллонная установка автомобиля снабжена контрольным дистанционным электрическим манометром 16, показы­вающим давление газа в первой ступени редуктора, и указателем 17 уровня сжиженного газа в баллоне.

Резервная система питания двигателя бензином состоит из топливного бака 19, фильтра-отстойника 2, топливоподка-чивающего насоса 3 и однокамерного карбюратора 4, установленного на проставке 7, расположенной под газовым смесите­лем. При переходе с газообразного топлива на бензин или, наоборот, не допускается работа двигателя на смеси двух топлив, так как это приводит к обратным вспышкам, опасным в пожарном отношении. Для перевода питания двигателя с одного вида топлива на другой двигатель обязательно останавливают, перекрывают подачу и удаляют из системы один вид топлива, за­тем рычаг управления дроссельной заслонкой присоединяют к карбюратору (или, наоборот, к смесителю), открывают подачу другого вида топлива и пускают двигатель обычным способом.

Баллоны 20 предназначены для заполнения, хранения и расходования различных смесей сжиженного пропан-бутанового газа при температуре от 233 до 318 К и рассчитаны нерабочее давление 1,6 МПа. Так как баллон является герме­тизированным сосудом, необходимо предусмотреть дополнительный объем парового пространства для возможности тепло­вого расширения сжиженного газа. Поэтому сжиженным газом наполняется 85- 90% объема баллона. Чтобы выдержать это условие, в конструкции баллона имеется вентиль максимального заполнения, трубка от которого внутри баллона выведена на уровень, соответствующий предельному наполнению.

В комплект арматуры, устанавливаемой на автомобильном баллоне для сжиженного газа, входит предохранительный клапан, предназначенный для предотвращения повышения давления газа в баллоне выше допустимого. При давлении в бал­лоне 1,68 МПа клапан, преодолевая усилие пружины, отходит от седла и через дренажные отверстия обеспечивает выход газа в паровой фазе в атмосферу.

Для двигателя с внешним смесеобразованием давление сжиженного газа на входе в смеситель должно быть снижено от давления газа в баллоне до атмосферного. Поскольку давление может снижаться только при парообразном состоянии газа, перед редуктором устанавливают испаритель газа, которому передается теплота от системы охлаждения двигателя, отрабо­тавших газов или электрического подогревателя.

Испарительная способность испарителя в первую очередь зависит от температуры и состава газа, коэффициента удель­ной теплопроводности и поверхности испарения. Количество теплоты, которое необходимо подвести в испаритель, включает теплоту, затрачиваемую на превращение жидкости в насыщенный пар и на перегрев пара, необходимый для компенсации те­пловых потерь в процессе снижения давления (редуцирования) газа.

На автомобилях ГАЗ-53-07 и ЗИЛ-138 испаритель обеспечивает перевод газа из жидкого состояния в парообразное при температуре охлаждающей жидкости 353 К и выше в любое время года и на всех режимах работы двигателя.

Двухступенчатый газовый редуктор с дозирующим эко-номайзерным устройством: I I— давление 0,1—1,6 МПа; II II— давление 0,15—0,2 МПа; II III— давление 0,1—0,2 кПа или разрежение 0 0—0,25 кПа; IV— разрежение, передавае­мое от в пускного у трубопрово­да двигателя

Для снижения давления газа в газовой установке до давления, близкого к атмосферному, применяют редуктор мембранно-рычажного типа. Газовые редукторы могут иметь одну, две и три ступени снижения давления. С увели­чением числа ступеней улучшается стабильность регулиро­вания давления, но одновременно усложняется конструкция. Наиболее часто применяют двухступенчатые редукторы. При неработающем двигателе и закрытой газовой магистрали давление в полости А первой ступени равно атмосферному и клапан 6 первой ступени под действием пружины 8 находит­ся в открытом состоянии. При открытии газовой магистрали и поступлении газа в полость А первой ступени через штуцер 5 давление газа воздействует на мембрану 10, которая, пре­одолевая усилие пружины 8, прогибается вниз и при дости­жении заданного давления через рычаг 9 закрывает клапан 6. Давление газа в полости А регулируется изменением усилия пружины 5 при помощи регулировочной гайки 7. Особенностью конструкции второй ступени является наличие разгрузочного устройства. Пружина 3 разгрузочного уст­ройства при неработающем двигателе создает дополнительное усилие на мембрану 2, которая через систему рычагов запира­ет клапан 4.

При пуске двигателя во впускном трубопроводе создается разрежение, которое передается в полость С разгрузочного устройства через штуцер 11. Мембрана 1 разгрузочного устройства прогибается и сжимает пружину 3, разгружая мембрану 2 второй ступени редуктора. Клапан 4 при этом открывается, и газ сначала зацолняет полость В второй ступени, а затем через штуцер 14 системы холостого хода и дозирующе-экономайзерное устройство 72 (и его выходной штуцер 13) поступает к двигателю. Этот режим редуктора соответствует холостому ходу и работе двигателя под нагрузкой.

По мере открытия дроссельных заслонок и повышения разрежения в диффузорах смесителя подача газа в цилиндры двигателя увеличивается.

Рис.5. Газовый смеситель СГ-250

Газовые смесители служат для при­готовления горючей смеси и регулирова­ния ее подачи, обеспечивая тем самым по­лучение заданной частоты вращения ко­ленчатого вала двигателя. Конструктивно смесители газа могут быть объединены с карбюратором (карбюратор-смеситель) или выполнены отдельно.

К смесителям предъявляются те же требования, что и к карбюраторам. Они должны обеспечивать надежный пуск дви­гателя, устойчивую работу его на холо­стом ходу, плавный переход с малой частоты вращения холостого хода к нагрузочным режимам, приемистость двигателя при резком изменении нагрузки. Подача газа в смеситель в одинаковом с воздухом агрегатном состоянии позволяет соединить дозирующие элементы в отдельный блок или с газовым редуктором, упростив конструкцию смесителя.

Газовый смеситель СГ-250 двухкамерный, вертикальный, с падающим потоком горючей смеси, с параллельным откры­тием дроссельных заслонок.

В корпусе смесителя расположены две дроссельные заслонки 10, два съемных диффузора 6 и две горизонтальные газо­вые форсунки 5. Для обогащения смеси при пуске двигателя в смесителе имеются воздушные заслонки 4 с автоматическими клапанами, которые исключают возможность переобогащения горючей смеси.

Во впускном газовом трубопроводе 2 расположен обратный клапан 3, который перекрывает подачу газа в основную систему при работе двигателя на холостом ходу и предохраняет редуцирующее устройство от противодавления при обрат­ных вспышках в двигателе.

Подача газа, подводимого в систему холостого хода через штуцер 7, регулируется винтами 8 и 9, которые расположены в крышке каналов системы холостого хода. Кроме того, на смесителе расположен исполнительный механизм ограничителя 1 частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Рис. 6. Дозирующее экономайзерное

устройство:

сплошная стрелка — постоянная подача газа; штриховая — дополнительная; А — от редуктора; Б — от впускного трубопро­вода; В — к разгрузочному устройству ре­дуктора; Г — к смесителю

Дозирование газа осуществляется в дозирующем экономайзерном устройст­ве, позволяющем регулировать качество газовоздушной смеси в соответствии с фи­зико-химическими свойствами газообразного топлива и режима работы двигателя. Подача газа регулируется таким образом, чтобы на частичных нагрузках двигатель работал на обедненных смесях, позволяющих получить наилучшую экономичность и минимальную токсичность отработавших газов. При полном открытии дроссель­ных заслонок для обеспечения максимальной мощности двигателя горючая смесь обогащается при помощи экономайзерного устройства.

В дозирующее экономайзерное устройство пневматического типа входят жиклеры 1 и 2, обеспечивающие соответственно экономическую смесь и получение максимальной мощности, клапан 3, мембрана 5 и пружина 4 экономайзера. Управ­ление устройством осуществляется разрежением, создаваемым во впускном трубо­проводе.

При высоких значениях разрежения (16,5—66,5 кПа) во впускном трубопро­воде, что соответствует работе двигателя на холостом ходу и частичных нагрузках, мембрана 5, преодолевая усилие пружины 6 экономайзера, прогибается вниз, и клапан 3 под действием пружины 4 клапана удерживается в закрытом положении. В этом случае газ в двигатель поступает только через жиклер 1.

При более низких значениях разрежения во впускном трубопроводе (полные нагрузки двигателя) пружина 6 экономайзера открывает клапан 3, и дополнитель­ная порция газа через жиклер 2 поступает в двигатель. На момент включения пнев­матического экономайзера влияет разрежение перед клапаном, которое, в свою очередь, зависит от расхода газа.

Основным требованием, предъявляемым к работе газового редуктора, является обеспечение малых колебаний выход­ного давления газа при работе двигателя на различных режимах. Выходное давление или разрежение, в первую очередь, за­висит от изменения давления газа в баллоне. При уменьшении давления газа в баллоне резко возрастает разрежение во вто­рой ступени редуктора, и мощность двигателя падает. Полной мощности двигателя на всех режимах можно достигнуть при давлении газа в баллоне не менее 0,08 МПа.

Вопросы по теме:(СПБТЗ ИСПБТЛ – система пропан бутан технический зимний летний)

1. Устройство, работа и обслуживание системы питания газобаллонных автомобилей.

2. Основные требования техники безопасности при работе двигателей на газообразном топливе.

3. Какие топлива для газобаллонных двигателей?

4. Проанализировать преимущества и недостатки газовых систем питания.

5. Почему происходит снижение мощности и экономичности двигателя при работе на газообразном топливе (без специального оборудования)?

6. Почему газовые баллоны необходимо наполнять на 90%?

7. Необходимо пояснить принцип работы предохранительного клапана и расходных вентилей.

8. Устройство и работа магистрального вентиля, карбюратора-смесителя.

9. Принцип работы и устройства газового редуктора высокого и низкого давления.

10. Какое давление обеспечивает первая и вторая ступень газового редуктора?

11. Какое назначение испарителя и как он работает?

12. Какая последовательность пуска ДВС на газе?

13. Какая последовательность остановки ДВС работающих на газе?

14. В чем состоит конструктивное (особенности) изменение автомобилей (тракторов) для работы на газообразном топливе?

15. Почему не рекомендуется длительная работа двигателя при открытом паровом кране?

16. В чем особенности работы дизелей при газодизельной системе питания?

Дата добавления: 2014-01-11