Характеристики газовых баллонов для КПГ

Запорная арматура

Запорная арматура устанавливается для управления поступлением газа из газовых баллонов, для связи баллонов и участков газовой магистрали, а также для заправки и подсоединения выносного заправочного узла.

Выносное заправочное устройство (рис. 40) предназначено для подключения и заправки ГСН.

Оно подсоединяется к заправочному трубопроводу через выходной штуцер 10. Заправочная струбцина шланга газовой колонки подсоединяется к фланцу корпуса 3. Для уплотнения этого соединения служит резиновая прокладка 2. Во время поступления газа под давлением клапан 5 находится в открытом состоянии. По окончании заправки он автоматически перекроет заправочный трубопровод.

Клапаны и фильтры

Для управления подачей газа и бензина в системе питания ГБА устанавливаются газовые и бензиновые клапаны. Клапаны часто объединены конструктивно с фильтрами для очистки топлива.

Электромагнитные клапаны (ЭМК) для грузовых автомобилей и автобусов (см. рис. 41) состоит из корпуса 4, к которому крепится при помощи гайки 7 колпак фильтра 9. В колпаке находится войлочный фильтрующий элемент 5. В верхней части ЭМК расположен дифференциальный клапан 3, который перекрывает подачу газа под действием подпружиненного цилиндра 1. При подаче питания в цепь катушки 13 цилиндр перемещается вверх и открывается клапан 3.

ЭМК меньшей пропускной способности устанавливают на легковые автомобили (рис. 42).

Он состоит из корпуса 8, к которому крепится при помощи четырех винтов отстойник 10. В верхней части ЭМК расположена направляющая втулка 1, которая ввинчивается в его корпус. Внутри втулки перемещается подпружиненный якорь 4 с клапаном, который перекрывает подачу газа. На втулке при помощи стопорной шайбы 2закреплена катушка 5. при подаче питания в цепь катушки открывается якорь, и газ поступает в корпус. Затем газ очищается, проходя через фильтр 9. На дне отстойника помещен постоянный магнит 11 для сбора металлических загрязнений.

Бензиновые ЭМК устанавливают в разрыв топливной магистрали. Большинство клапанов имеют устройство для ручного открытия бензомагистрали. Бензоклапан РЗАА (рис. 43) состоит из корпуса 1, в который запрессованы патрубки входа 9 и выхода 13 бензина. В корпус ввинчена направляющая втулка 2, которая уплотняется с использованием уплотнительного кольца 8. Внутри втулки перемещается подпружиненный якорь 4, на торце которого запрессован клапан. При подаче питания на обмотку катушки 7 якорь поднимается и открывает клапан. С противоположной стороны в корпус 1 ввинчен механический аварийный клапан 11. Вращением его маховичка можно открыть поступление бензина при отключенном питании на катушке 7.

Газовые редукторы

Автоматическое снижение и поддержание на выходе заданного давления газообразного топлива на всех режимах работы двигателя обеспечивают редукторы.

Существуют следующие разновидности автомобильных газовых редукторов:

- одноступенчатые высокого давления;

- двухступенчатые низкого давления;

- трехступенчатые комбинированные;

- одноступенчатые низкого давления для впрыска.

Принципиальная схема простейшего одноступенчатого редуктора мембранно-рычажного типа представлена на рис. 44

Редуктор состоит из корпуса 14 с крышкой 1, между которыми зажата эластичная мембрана 6, герметично разделяющая редуктор. В центре мембрана зажата шайбами 4, через которые проходит поводок 16 и на одну из которых опирается пружина 3. Усилие этой пружины регулируется положением крышки пружины 2. Мембрана 6 поводком 16 соединяется с рычагом 15, на котором крепится клапан 13. Рычаг поворачивается на оси, опора которой крепится на корпусе 14.

Газ поступает в редуктор во входной канал 12 через открытый усилием пружины 3 клапан 13. Равновесие сил, регулирующих положение клапана 13 и соответственно давление в камере (ступени) редуктора, поддерживается давлением газа на мембрану 6 и усилием пружины 3.

Для подогрева редуктора служит герметичная полость 9, которая соединена с системой охлаждения двигателя.

Многоступенчатые редукторы имеют дополнительные камеры для дальнейшего снижения и регулировки давления газа.

Редукторы высокого давления

Редукторы высокого давления ус­танавливаются в системах питания КПГ и предназначены для сни­жения высокого давления газа (20,0 МПа), поступающего из бал­лонов, до 1,0 МПа, а также для подогрева газа перед снижением давления. Во время редуцирования температура газа и всех деталей РИД резко снижается (эффект Джоуля—Томпсона) до -40 "С, и содержащиеся в газе примеси воды могут образовать кристаллы льда на фильтрующем элементе и каналах редуктора и стать пре­пятствием при подаче газа в двигатель. Таким образом, при экс­плуатации ГБА необходим эффективный подогрев газа перед сни­жением давления в редукторе, особенно в зимний период эксплу­атации.

По принципу работы РВД близки к простейшему редуктору.

Рассмотрим редуктор высокого давления РЗАА рычажно-мембранного типа (рис. 45), состоящий из следующих основных эле­ментов: корпуса блока редуктора 6, корпуса клапана высокого дав­ления 16 с расположенным в нем клапаном 5, мембраны 3 со штоком 77, пружины 2 мембраны, упора 12, болта регулировоч­ного 21, колпака 19. Колпак крепится к корпусу блока шпильками 18 с гайками. В корпус блока редуктора 6 ввинчен также предохра­нительный клапан 8, сообщающий полость низкого давления редуктора с атмосферой при повышении давления газа в этой полости более 1,6 МПа. Для подогрева газа в корпусе блока ре­дуктора предусмотрены два штуцера 77 для подвода и отвода ох­лаждающей жидкости двигателя.

Понижение давления газа в РВД происходит за счет его дрос­селирования при прохождении через зазор между седлом корпуса 16 и клапаном 5 и последующего расширения при попадании в камеру низкого давления (полость между мембраной 3 и корпусом блока).

При изменении режима работы двигателя и соответственно рас­хода газа происходит изменение проходного сечения РВД, кото­рое образовано положением торца клапана 5 относительно седла корпуса 16. Клапан 5 перемещается вдоль оси корпуса 16.

В момент начала поступления газа в редуктор через входной штуцер 75 клапан 5 открыт под действием усилия пружины 2, которое передается на шток 77 Когда давление газа под мембраной 3 достигнет 1,0 МПа и уравновесит усилие пружины 2, клапан 5 закроется под действием пружины 13. В этом положении клапан 5 будет находиться, если открыт расходный вентиль на неработаю­щем двигателе при давлении выше 1,0 МПа. Таким образом пере­крывается подача газа в полость низкого давления.

При работе двигателя на различных режимах количество газа, проходящего через РВД, изменяется при сохранении постоянного давления (1,0...1,2 МПа) в полости низкого давления благодаря автоматическому поддержанию необходимого зазора между кла­паном 5 и седлом корпуса 16. При увеличении расхода газа (при увеличении нагрузки на двигатель) усилие на мембрану 3 умень­шается, пружина 2 воздействует на шток 77 и клапан 5 опускается вниз. Зазор между клапаном 5 и седлом корпуса 16 увеличивается. При уменьшении расхода газа происходит обратный процесс из­менения зазора между седлом и клапаном.

Регулировка давления в полости низкого давления осуществля­ется изменением усилия пружины 2 путем изменения положения упора пружины вращением регулировочного болта 21.

На входе в РВД установлен манометр высокого давления (до 25,0 МПа) и датчик давления ММ124Д, замыкающийся на «мас­су» при падении давления в рабочей полости редуктора до 0,45 МПа (на рисунке не показаны).

Предохранительный клапан 8 обеспечивает аварийный сброс газа в атмосферу. При увеличении давления в редукторе выше 1,6 МПа усилие давления газа в полости низкого давления пре­одолевает усилие пружины 9, клапан 8 открывается и газ через дренажное отверстие выходит из редуктора, предотвращая прорыв мембраны 3.

Для подогрева газа в редукторе охлаждающая жидкость из сис­темы охлаждения циркулирует через штуцеры 77 в полости для подогрева.

Редукторы низкого давления

Редукторы низкого давления при­меняются как в системах питания КПГ, так и в системах питания ГСН.

Редукторы мембранно-рычажного типа имеют две ступени, кон­структивно объединенные в один узел.

В первой ступени происходит предварительное снижение дав­ления (от 0,15 до 0,04 МПа).

Если редуктор работает на сжиженном нефтяном газе, в нем одновременно со снижением давления газа происходит его испа­рение за счет теплоты, подводимой в герметичную полость, под­соединенную к системе охлаждения двигателя. При использовании РНД в системе питания КПГ нет необходимости подключать эту полость редуктора к системе охлаждения двигателя, так как газ во всей системе находится в газообразном состоянии. Затем газ посту­пает во 2-ю ступень редуктора, где происходит снижение давле­ния до значений, близких к атмосферному. Редуктор поддержива­ет эти величины давления при различных режимах работы двига­теля. Для обеспечения работы в режиме холостого хода могут ис­пользоваться системы холостого хода, выполненные как отдель­ные каналы подачи газа параллельно второй ступени. Управление подачей газа осуществляется за счет эжекции (всасывания) газа во впускной коллектор из выходного патрубка РНД, которая изме­няется при открытии или закрытии дроссельной заслонки карбю­ратора. Конструктивных отличий при использовании компримированного и сжиженного нефтяного газов практически нет. Встре­чаются конструкции, в которых редуктор высокого давления объе­динен с редуктором низкого давления в трехступенчатые редукто­ры, которые используются в системах питания КПГ.

Все автомобильные редукторы низкого давления имеют устрой­ства для автоматического прекращения поступления газа при ос­тановке двигателя. Это обеспечивает надежное перекрытие подачи газа, даже если двигатель прекратит работу, и пожарную безопас­ность ГБО.

Редуктор низкого давления производства РЗАА — двухступенча­тый мембранно-рычажного типа. Крышка 7, корпус разгрузочного устройства 3, корпус редуктора 7, крышка корпуса экономайзера 23 и верхняя крышка корпуса редуктора 39 образуют внутренние полости 1-й и 2-й ступеней и разгрузочное устройство (рис. 46). Каждая ступень имеет свой клапан (44, 30), мембрану (42, 55), рычаг привода клапана (33, 8), пружину (24, 62). Разгрузочное устройство образовано его корпусом 3, крышкой 5 и мембраной 53. Пружина 54 внутри разгрузочного устройства воздействует на упор, соединенный с мембраной 2-й ступени 55, и далее с рыча­гом 8 клапана. Таким образом, на неработающем двигателе вход газа во 2-ю ступень закрыт.

Между корпусом экономайзера 26 и корпусом редуктора /кре­пится пластина 29, имеющая два дозирующих отверстия 14 и 15, через которые газ поступает в экономайзер и затем по патрубку 72 в карбюратор-смеситель.

В корпусе экономайзера 26 находится клапан 17, перекрываю­щий канал подвода газа 16. Этот клапан удерживает в закрытом состоянии пружина 19. Вакуумная полость экономайзера 25, обра­зуемая крышкой корпуса 23 и мембраной 21, служит для открытия клапана 17.

Газовые смесительные и дозирующие устройства

Из редуктора газ поступает в двигатель, предварительно сме­шиваясь с воздухом. Для этого используются газовые смесители. Дополнительно перед смесителем могут устанавливаться дозирую­щие устройства для корректировки количества поступающего газа в зависимости от режима работы двигателя и нагрузки.

Для подачи газа могут использоваться серийно выпускаемые газовые смесители, универсальные (газобензиновые) карбюрато­ры или устройства, устанавливаемые на бензиновые карбюраторы (насадки, штуцеры, проставки). Для инжекторных бензиновых си­стем также могут использоваться насадки.

Для ГБА, оснащенных двигателями, работающими только на газе с большим рабочим объемом, и газовых автобусов использу­ются смесители типа СГ-250 (для запуска и прогрева двигателя одновременно могут использоваться простейшие вспомогательные карбюраторы).

Смеситель СГ-250 (рис. 47) имеет два диффузора с воздушны­ми 4 и дроссельными 77 заслонками, которые открываются в обе­их камерах одновременно. Для подачи газа используются патрубки главной системы 7 и систем переходных режимов и холостого хода 6. Регулировка частоты вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу, переходных режимах и токсичности выполняется винтами 7 и 8.

В режиме запуска и прогрева двигателя воздушные и дроссель­ные заслонки закрыты и обогащенная газовоздушная смесь обра­зуется при поступлении газа через канал 10. В режиме холостого хода воздушная заслонка открыта, а дроссельная закрыта, и газ поступает через канал 10 и канал холостого хода 9. Обратный та­рельчатый клапан 2 при этом препятствует поступлению газа из главной системы. На переходных режимах, частичной и полной нагрузки дроссельная заслонка находится в различных открытых положениях, и газ поступает через клапан 2 и каналы холостого хода и переходного режима 9.

При переоборудовании автомобиля установка такого смесителя или универсального газобензинового карбюратора требует допол­нительных затрат. Значительно снизить стоимость переоборудова­ния можно, устанавливая смесительные устройства на штатных бензиновых карбюраторах. Этот способ подачи газа нашел наи­большее распространение как наиболее доступный, простой и де­шевый.

Дата добавления: 2014-01-06