Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Газобаллонные установки для работы на СПГ.

Основные конструктивные параметры установок СПГ грузовых автомобилей ЗИЛ и ГАЗ практически полностью унифицированы, а их конструктивные схемы имеют в основном различие по количеству баллонов. Так, на автомобиле ЗИЛ-431710 установлено 10 баллонов, на автомобиле ЗИЛ-431610 – 8, на автомобиле ГАЗ-53-27– 7.
Полезная вместимость каждого баллона составляет 5О л., а тепловая энергия газа, содержащегося в одном баллоне, эквивалентна примерно 11,5 л. бензина. Запас хода автомобиля при работе на СПГ составляет 230…270км.

Газобаллонная установка автомобиля ЗИЛ-431610 (рис. 38) включает в себя редукторы 5 и 3 соответственно высокого и низкого давления, электромагнитный клапан 6 с газовым фильтром, пусковой клапан 4, газовый смеситель-переходник 2, карбюратор-смеситель 18, трубопроводы высокого и низкого давления, восемь баллонов 16 сарматурой (вентили, манометры и т.д.). Баллоны закреплены на продольных брусьях под грузовой платформой автомобиля. Они последовательно соединены между собой трубопроводами 10 и разделены на две группы (по четыре баллона в каждой). Трубопроводы снабжены компенсаторами в виде спиральных витков, которые предохраняют их от поломок при деформациях и перекосах рамы. Каждая группа баллонов имеет запорные вентили 8 и 11, соединенные трубопроводами с распределительной крестовиной 12, на которой размещены наполнительный 9 и расходный 13 вентили. Наполнительный вентиль служит для заполнения всех баллонов сжатым газом, а расходный обеспечивает поступление (отбор) или прекращение подачи газа от баллонов к аппаратам системы питания.

Рис. 38. Схема газобаллонной установки для работы на СПГ автомобилей семейства ЗИЛ

При работе газобаллонной установки газ из баллонов 16 поступает к крестовине 12 и, пройдя через расходный вентиль 13, направляется к одноступенчатому редуктору высокого давления 5, на входе которого установлен съемный газовый фильтр (такой же второй фильтр расположен внутри редуктора). Во избежание переохлаждения газа в редукторе последний расположен в подкапотном пространстве автомобиля. В зимнее время он дополнительно обогревается горячей жидкостью, поступающей в кронштейн редуктора из системы охлаждения двигателя.

В магистрали редуктора высокого давления происходит частичная очистка газа от механических примесей и снижение его давления до 0,9 МПа. Затем газ поступает к электромагнитному клапану 6 с вмонтированным в него газовым фильтром. Электромагнитный клапан обеспечивает автоматическое перекрытие газовой магистрали в аварийной ситуации. Газ, проходя через фильтр, установленный в этом клапане, очищается от смолистых веществ, ржавчины и пыли, поступает в первую ступень двухступенчатого редуктора 3 низкого давления, который по принципу работы и устройству аналогичен редуктору, применяемому на установках СНГ.

Из первой ступени редуктора низкого давления газ поступает во вторую его ступень, где давление понижается до значения, близкого к атмосферному. Далее газ из второй ступени редуктора низкого давления поступает в дозирующее экономайзерное устройство, обеспечивающее подачу необходимого количества газа в газовый смеситель-переходник 2, где газ смешивается с очищенным воздухом, поступающим из воздушного фильтра. Смешанный с воздухом газ под действием разрежения, создаваемого в работы на газе и на бензине.

При работе двигателя на газе необходимый состав горючей смеси в режиме холостого хода образуется в специальной приставке карбюратора-смесителя, куда газ поступает по шлангу 21 из патрубка газового смесителя-переходника 2.
Для повышения стабильности работы двигателя при переходе с режима холостого хода на нагрузочные режимы на входе в карбюратор-смеситель 18 установлен тарельчатый обратный клапан, который при частоте вращения коленчатого вала свыше 1000 об/мин открывается, тем самым, обогащая горючую смесь на переходных режимах. Пуск холодного двигателя при низких температурах воздуха обеспечивается пусковым устройством, состоящим из пускового электромагнитного клапана 4 с дозирующим жиклером, шланга 17, воздушной заслонки карбюратора-смесителя 18 и кнопочного переключателя, расположенного в кабине водителя, В отличие от газобаллонных установок СПГ автомобилей ЗИЛ газобаллонные установки автомобилей ГАЗ не имеют устройства для облегчения пуска двигателей при низких температурах.

Работу газобаллонной установки СПГ контролируют по показаниям манометров высокого и низкого давления. Манометр 7 высокого давления (со шкалой с пределом измерений до 25 МПа) показывает давление газа в баллонах 16 и одновременно с этим является указателем запаса сжатого газа на автомобиле. Дополнительно к этому в редуктор высокого давления ввернут датчик контрольной лампы, установленной на панели приборов в кабине. Лампа загорается при снижении давления газа в редукторе ниже 0,45 МПа, сигнализируя о том, что газа в баллонах осталось на 10... 12 км пробега.

Манометр низкого давления (со шкалой с пределом измерений до 0,6 МПа) также установлен в кабине водителя и предназначен для контроля за работой и правильностью регулировки двухступенчатого редуктора низкого давления.

Бензиновая система питания автомобилей, работающих на СПГ, по принципу действия аналогична системам питания базовых моделей автомобилей и обеспечивает запас хода 450...525 км. Она включает в себя топливный бак 14

(рис. 39), фильтр грубой очистки бензина 15, топливопроводы, бензиновый насос 20, карбюратор-смеситель 18. Особенностью бензиновой системы питания является наличие электромагнитного клапана для отключения подачи бензина при работе на СПГ. На газобаллонных автомобилях ЗИЛ он устанавливается на фильтре 19 тонкой очистки бензина, а на автомобилях ГАЗ – на каркасе радиатора. Управление клапаном производится из кабины водителя.

Газодизельные установки для работы на сжатых газах.

Газоподающая аппаратура СПГ и приборы подачи воздуха и жидкого топлива в дизелях составляют газодизельную систему питания, которая обеспечивает возможность работы дизеля как на смеси природного газа и небольшой дозы дизельного топлива, так и на чистом дизельном топливе.

Воспламенение одной только газовоздушной смеси от сжатия в дизелях практически невозможно из-за высокой температуры самовоспламенения газа (700... 750 °С), значительно превышающей температуру самовоспламенения дизельного топлива (320... 370 °С). Поэтому в цилиндры дизеля подают небольшую массовую дозу (12... 17%) запального дизельного топлива, очаги самовоспламенения которого в цилиндрах обеспечивают надежное сгорание даже сильно обедненного заряда газовоздушной горючей смеси. При увеличение дозы запального топлива повышается устойчивость процесса сгорания вследствие образования большого количества очагов самовоспла-менения.

Газодизельные установки для работы на СПГ применяются на автомобилях КамАЗ следующих моделей: –53208 (бортовой), –53219 (шасси), –54118 (седельный тягач), –55118 (самосвал). На этих автомобилях устанавливается дизель К-7409 с трехрежимным регулятором частоты вращения коленчатого вала, газоподающей аппаратурой и устройством для подачи запального дизельного топлива.

В газодизельных установках сжатый газ содержится в зависимости от модели автомобилей в восьми или десяти баллонах, размещенных поперек рамы автомобиля. На бортовых автомобилях баллоны 15 (рис. 39) размещают на продольных брусьях платформы; на седельных тягачах и автомобилях-самосвалах — за кабиной, в специальных держателях, закрепленных на раме; на автомобилях-шасси — на деревянных брусьях, установленных на лонжеронах рамы. Горловины всех баллонов направлены в одну сторону. Сами баллоны последовательно соединены трубопроводами и разделены на две

Рис. 39. Схема газодизельной установки для работы на СПГ автомобилей КамАЗ:

Подача воздуха: А – из воздушного фильтра; Б – к индикатору засоренности; Поступление жидкости:

В – в систему охлаждения; Г – из системы охлаждения.

Сами баллоны последовательно соединены трубопроводами и разделены на две группы, каждая из которых имеет вентиль 10 и связана трубопроводом с крестовиной, имеющий наполнительный 9 и расходный 8 вентили.

С помощью наполнительного вентиля 9 производится заправка сжатым газом всех баллонов газодизельной установки. При открытии расходного вентиля 8 газ по трубопроводу направляется в подогреватель 7, а из него – в редуктор высокого давления 6, где происходит понижение давления до 0,95 МПа. Колебания рабочего давления газа поддерживаются автоматически в пределах 0,15 МПа. Еслидавление на выходе становится ниже допустимого, редуктор остается постоянно открытым, а при давлении большем 1,5 МПа срабатывает предохранительный клапан 11. Из редуктора высокого давления газ по гибкому шлангу подается к электромагнитному клапану 4, на входе в который встроен войлочный газовый фильтр. В режиме работы дизеля на жидком топливе электромагнитный клапан под действием пружины находится в закрытом положении и не пропускает газ в редуктор низкого давления. При переходе дизеля на работу в газодизельном режиме электромагнитный клапан 4 открывается и отфильтрованный от механических примесей газ поступает в двухступенчатый редуктор низкого давления 13. В первой ступени этого редуктора давление газа снижается до 0,20 МПа, а на выходе из второй ступени – до атмосферного.

Из двухступенчатого редуктора газ поступает в дозатор газа 17 со встроенным в него мембранным механизмом, обеспечивающим подачу необходимого количества газа в смеситель 18, размещенный на впускном коллекторе после воздушного фильтра дизеля.

При такте впуска образовавшаяся в смесителе газовоздушная смесь поступает по впускному газопроводу в цилиндры дизеля 1, затем в конце такта сжатия в них через штатные форсунки впрыскивается небольшое количество дизельного топлива.

Дозу запального жидкого топлива подают в цилиндры с необходимым опережением, обеспечивающим сгорание основной массы газовоздушной смеси при переходе поршня через ВМТ. Механизм 3 ограничителя дозы запального топлива, установленный на топливном насосе высокого давления 2, состоит из электромагнитного привода и передвижного упора 20 регулятора частоты вращения коленчатого вала. При переводе дизеля на газовое топливо ограничитель 3 переключает насос высокого давления на режим подачи только дозы дизельного топлива для воспламенения газовоздушной смеси.

Для ограничения подачи газа при максимальной частоте вращения коленчатого вала предусмотрено устройство, состоящее из зубчатого венца 21, датчика 22 частоты вращения и связанного с ним посредством реле электромагнитного клапана 16, который соединяет полость диффузора смесителя с мембранным узлом, ограничивающим подачу газа и взаимодействующим с заслонкой дозатора газа 17, обеспечивая ее частичное прикрытие при частоте вращения коленчатого вала около 2 600 об/мин.

В газодизельной системе питания имеется также блокировка, исключающая поступление в цилиндр дизеля одновременно газа и полной (цикловой) подачи топлива. Блокировка включает в себя подвижной упор 20, датчик 19 блокировки и ограничитель 3 дозы запального топлива. Блокировка происходит следующим образом.

При установке переключателя в положение, соответствующее работе дизеля в газодизельном режиме, подвижной упор 20 перемещается ограничителем 3 в положение, при котором подача запальной дозы жидкого топлива ограничивается. При этом подвижной упор 20, воздействуя на датчик блокировки, замыкает цепь питания реле, управляющего включением электромагнитного клапана подачи газа. О переходе на газодизельный режим работы сигнализирует контрольная лампа с зеленым светофильтром, установленная в кабине.

При нахождении подвижного упора 20 в положении, соответствующем работе дизеля на режиме жидкого топлива, он максимально отдален от ограничителя 3 и не воздействует на датчик 19 блокировки устройства, разъединяя посредством реле цепь питания электромагнитного клапана 4 подачи газа. Следовательно, если топливный насос высокого давления работает на полную цикловую подачу дизельного топлива, газовый электромагнитный клапан закрывается, и подача газа автоматически прекращается. Это необходимо для предотвращения разрушения деталей механизмов дизеля из-за передозировки – одновременной подачи газа и дизельного топлива.

Для предотвращения аварийных ситуаций при работе газодизельных установок предусматривается автоматический переход с газодизельного режима на дизельный в случае внезапного прекращения подачи газа (при полном расходе газа, повреждениях гибких шлангов, трубопроводов и т.д.). С этой целью в магистра ли подвода газа установлен датчик 12 давления газа. При падении давления ниже 0,45 МПа с помощью датчика отключается ограничитель 3 дозы запального топлива, а электромагнитный клапан 4 перекрывает подачу газа, обеспечивая тем самым переход газодизельной установки в режим работы только на дизельном топливе. Работу газодизельной установки контролируют с помощью манометра низкого давления (до 0,6 МПа), размещенного в кабине водителя, и манометра 14 высокого давления (до 25 МПа), установленного на первом баллоне. При снижении давления газа в баллонах ниже 1,05 МПа срабатывает установленный в газовой магистрали датчик 5, подавая сигнал водителю об аварийной выработке газа.

Список литературы:

1. Тур Е.Я., Серебряков К.Б., Жолобов А.А., «Устройство автомобиля», М., Машиностроение, 1991 г.

2. Пузанков А.Г., «Автомобили. Устройство и техническое обслуживание», М., Академия, 2007 г.

3. Тихомиров А.И., «Карбюраторы К-126, К- 135. Устройство, регулировка, ремонт», М., Колесо, 2004 г.

4. Пехальский А.П., Пехальский И.А., «Устройство автомобилей», М., Академия, 2005 г.

5. Ерохов В.И., «Система впрыска топлива легковых автомобилей», М., Транспорт, 2002 г.

⇐ Предыдущая 1 23