Система питания двигателя от газобаллонной установки

Применяемое топливо. Устройство и принцип действия.

В качестве применяемого топлива используют: сжатый природный газ (СПГ) или сжиженный нефтяной газ (СНГ).

Сжатый газ – метан, кокс, водород. Он находится в баллонах под давлением 20 МПа (ГАЗ-52-27, ГАЗ-53-27, ЗИЛ-431610, ЗИЛ-431710, ЛиАЗ-667МГ). На автомобилях ГАЗ и ЗИЛ баллоны устанавливают под кузовом (8-10 шт.), а на автобусах – на крыше. Вес баллона с газом составляет 120 кг.

Сжиженный газ – пропанобутановая смесь, которая находится в баллоне в жидком виде при давлении 1,6 МПа. Выпускаю СНГ двух марок – ПА – пропан автомобильный; ПБА – пропан-бутан автомобильный. Газ ПА применяется только зимой при температуре от -20ºС до - 35ºС, а газ ПБА – до -20ºС. Сжиженный ПБА содержит зимой 80…90% пропана, а летом – 40…60%, остальное – бутан.

Преимущества:

1. Меньшая стоимость.

2. Газ имеет высокое октановое число = 109, что предотвращает детонацию.

3. При сгорании газ выделяет малотоксичные отработавшие газы.

4. Меньший износ двигателя (в 2 раза).

5. Увеличивается срок службы свечей и масла.

Недостатки:

1. Температура сгорания газа меньше температуры сгорания бензина → падает мощность двигателя.

2. Большой расход газа.

3. Сжиженный газ, тяжелея воздуха, поэтому опасен при утечке.

4. Взрывоопасен.

 

 

Система питания от газобаллонной установки

Рабочие циклы двигателя, работающего на газе, и карбюраторного двигателя оди­наковы, но устройство и работа приборов системы питания существенно различа­ются.

Установка для сжатого газа автомобиля ГАЗ-53-27 (рис. 8.1) включает в себя две секции 13 и 14 баллонов, редуктор высо­кого давления 17, электромагнитный кла­пан 16 с газовым фильтром, редуктор низкого давления 20, шланг 5 подачи газа к карбюратору-смесителю 3, электро­магнитный клапан с бензиновым фильтром 2 и другие элементы. Передняя секции 14 из четырех баллонов расположена под грузовой платформой (поперек рамы), а задняя секция 13 из трех баллонов расположена вдоль рамы.

Все баллоны между собой соединены трубопроводами. Расходный вентиль 8 установлен на первом (по ходу) баллоне, а наполнительный 9 — на втором. Природ­ный сжатый газ находится в баллонах под давлением 20 МПа.

Подача газа из баллонов в систему подачи топлива происходит через два запорных устройства: расходный вентиль 8 и электромагнитный клапан 16 с газо­вым фильтром.

Перед пуском двигателя нужно открыть расходный вентиль и убедиться по показаниям манометра 10 в наличии газа в баллонах. Газ по трубопроводу 7 поступает в редуктор высокого давления 17, где автоматически снижается его давление до 1,0...1,2 МПа. По пути к редуктору сжатый газ должен быть подогрет, так как иначе может замерзнуть вода, выделяющаяся при снижении давления. Для этой цели в кронштейне редуктора выполнена полость, через которую циркулирует нагретая вода из системы охлаждения двигателя 23.

При установке переключателя вида топ­лива в положение «Газ» и включенном зажигании газ поступает в редуктор 20 низкого давления, где давление газа сни­жается примерно до атмосферного 0,1 МПа. Затем газ по шлангу 5 подает­ся в карбюратор-смеситель 3 для образова­ния газовоздушной смеси. Разрежение, создаваемое в цилиндрах при впуске, передается карбюратору-смесителю, и го­рючая смесь поступает в цилиндры дви­гателя.

Для работы на жидком топливе (бен­зине) газобаллонный автомобиль имеет бензиновый бак 15, фильтр-отстойник 6, бензиновый насос и соответствующие топ­ливопроводы.

Рис. 8.1. Схема автомобильной газобаллонной уста­новки для сжатого газа:

1 —бензиновый насос; 2—электромагнитный клапан с бензиновым фильтром; 3 - карбюратор-смеситель; 4—впускная труба; 5—шланг подачи газа в кар­бюратор-смеситель; 6 —бензиновый фильтр-отстой­ник; 7—трубопровод от баллона к подогрева­телю; 8 —расходный вентиль; 9—наполнительный вентиль; 10— манометр высокого давления: 11— соединительная трубка баллонов; 12 — соединитель­ный трубопровод секций; 13 - задняя секция бал­лонов; 14- передняя секция баллонов; 15—бензи­новый бак; 16—электромагнитный клапан с газо­вым фильтром; 17—редуктор высокого давления; 18—трубка от фильтра к редуктору низкого давления; 19- манометр низкого давления; 20— редуктор низкого давления; 21— трубка забора ва­куума; 22 - трубка холостого хода; 23 –двигатель

 

Установка для сжиженного газа авто­мобиля ГАЗ-53-19 состоит из баллонов 14 (рис. 8.2), испарителя 5, газового ре­дуктора 4, карбюратора-смесителя 1 манометра 10 редуктора, электромагнитного клапана 9 с газовым фильтром электромагнитного клапана 2 с бензиновым фильтром и других деталей. Баллон расположен под платформой с левой стяжными лентами. Испаритель и редуктор установлены под капотом двигателя. Сжиженный газ перед ис­пользованием испаряют, т. е. переводят в газообразное состояние. Для этого из бал­лона 14 жидкость при открытом вентиле 19 поступает через электромагнитный кла­пан 9 с газовым фильтром к испарителю 5, подогреваемому горячей водой из системы охлаждения двигателя. Жидкость испа­ряется, и в парообразном состоянии газ поступает в фильтр, а затем в двухступен­чатый редуктор 4, где давление газа снижается до 0,1 МПа. Далее газ прохо­дит через дозирующее экономайзерное устройство, карбюратор-смеситель 1 газа и при такте впуска поступает в цилиндры двигателя 11, имеющего повышенную (8,5) степень сжатия. Работу газобаллонной установки контролируют по показаниям манометра 10, который показывает дав­ление газа в редукторе.

При заправке баллона пользуются дву­мя вентилями 16 и 15 соответственно наполнения и контроля. Баллон нельзя заполнять сжиженным газом полностью, так как с повышением температуры окру­жающего воздуха газ расширяется и мо­жет разорвать баллон. 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 которые оказывает влияние тем­пература окружающей среды и состав газа.

 

 

 

Рис. 8.2. Газобаллонная установка для сжиженного газа:

1 — карбюратор-смеситель; 2 — электромагнитный клапан с бензиновым фильтром; 3 —бензиновый бак; 4— газовый редуктор; 5 -испаритель сжижен­ного газа; 6 -штуцер для подвода горячей волы; 7—штуцер для отвода воды; 8—кран для слива воды; 9 -электромагнитный клапан с газовым фильтром; 10- манометр редуктора; 11 —двигатель; 12 — паровой вентиль; 13- предохранительный кла­пан; 14- баллон для сжиженного газа; 15— контрольный вентиль; 16- наполнительный вентиль баллона; 17- указатель уровня сжиженного газа; 18— сливная пробка; 19— жидкостный вентиль