Карбюраторы-смесители для работы на СПГ. Приготовление газо- или бензиновоздушной смеси для питания двигателя природным газом или бензином происходит в карбюраторах-смесителях, изготавливаемых на базе стандартных карбюраторов с некоторыми изменениями их конструкции, необходимыми для ; установки газовой форсунки и присоединения газовой трубки холостого хода. Переоборудование карбюратора обеспечивает возможность работы двигателя на бензине при полной выработке газового топлива. Так, на автомобилях ЗИЛ-431610, ЗИЛ-ММЗ-45054 и других установлен карбюратор-смеситель типа К-91, вы полненный на базе двухкамерного, с подающим потоком смеси и параллельным открытием дроссельных заслонок, карбюратора К-8 8 AT. Карбюратор резервной системы питания. На автомобилях ЗИЛ, работающих на СНГ в бензиновой резервной системе питания, применяется карбюратор 112.1107011 (рис. 8.13). Он представляет собой конструкцию с мембранным смеседозирующим узлом и горизонтально расположенным диффузором. Карбюратор имеет цельнолитой корпус 15, который включает в себя горловину, диффузор 3 и смесительную камеру. В горловине расположена воздушная заслонка / с автоматическим клапаном 2, а в смесительной камере — дроссельная заслонка 4.

В карбюраторе имеется основное смеседозирующее устройство и система холостого хода. При работе карбюратора бензин, подаваемый насосом, подводится через входной штуцер 12, проходит через сетчатый фильтр 5 и впускной клапан 11 в полость над мембраной 9.

Под действием разрежения в диффузоре 3 топливный клапан 10, расположенный над мембраной 9, открывается, и топливо через главный жиклер-распылитель 6 поступает в смесительную камеру.

Система холостого хода включает в себя топливный жиклер 8, регулируемый винтом 7, воздушный жиклер 16, эмульсионное отверстие 13 в зоне высокого разрежения и канал 14 для обеспечения плавных переходов от минимальной частоты вращения коленчатого вала к нагрузочным режимам.

Двигатели газобаллонных автомобилей ЗИЛ, работающих на СНГ при работе на бензиновой системе питания, развивают не более 40 % номинальной мощности. Это объясняется тем, что карбюратор 112.1107011 является малоразмерным с уменьшенным

Рис. 8.13. Схема карбюратора 112.1107011:

1 — воздушная заслонка; 2 — клапан заслонки; 3 — диффузор; 4 — дроссельная заслонка; 5 — сетчатый фильтр; 6 — жиклер-распылитель; 7 — регулировочный винт; 8 — топливный жиклер; 9 — мембрана; 10 — топливный клапан; 11 — впускной клапан; 12 — входной штуцер; 13 — эмульсионное отверстие; 14 —переходной канал; 15 — корпус карбюратора; 16 — воздушный жиклер

проходным сечением жиклера-распылителя, вследствие чего получается крутопадающая внешняя характеристика двигателя и соответственно падение его мощности до указанного значения.

8.5. Баллоны и арматура

Баллоны для СНГ. Газовые баллоны автомобилей и автобусов, работающих на сжиженном газе, обеспечивают его хранение при температуре -40...+40 "С. Баллоны оборудованы контрольно-предохранительной и расходно-наполнитедьной арматурой. При заполнении баллона жидким газом часть его немедленно испаряется, и весь свободный объем над уровнем жидкости образует паровую подушку. Испарение жидкости продолжается до тех пор, пока образовавшиеся пары не достигнут точки насыщения при данной температуре. Во избежание разрушения баллона давлением жидкости и пара при повышении температуры окружающей среды разрешается заполнять его сжиженным газом лишь до определенного уровня — обычно до 87...90% объема баллона, а примерно 10... 13 % объема оставляют для паров.

Обечайка (средняя часть баллона) 11 (рис. 8.14) — цилиндрическая, а переднее днище 1 — сферическое. На переднем днище баллона установлена унифицированная арматура. Она состоит из расходных вентилей 8 и 2 соответственно паровой и жидкостной фаз газа, наполнительного вентиля 3, предохранительного клапана 4, датчика 6 указателя уровня СНГ и вентиля 7 его максимального уровня

10 11 5 10 2 6 9

Рис. 8.14. Газовый баллон с арматурой для работы на СНГ:

1 — переднее днище; 2, 8 — расходные вентили соответственно жидкостной и паровой фаз газа; 3 — наполнительный вентиль; 4 — предохранительный клапан; 5 — тройник; б — датчик указателя уровня СНГ; 7 — вентиль максимального уровня газа; 9 — маркировочная таблица; 10 — сливная пробка; 11 — обечайка

(средняя часть) баллона

Из баллона в магистральные трубопроводы сжиженный газ отбирается через тройник 5 в жидкой или газообразной фазе. Для слива конденсата (неиспарившейся части СНГ) в нижней части баллона установлена сливная пробка 10, а с целью предохранения арматуры от грязи перед передней частью баллона размещают брызговик.

Газовые баллоны, применяемые на отечественных газобаллонных автомобилях для работы на СНГ, могут быть различны по объему (вместимости), размерам и собственной массе. Разработанный типоразмерный ряд предусматривает семь модификаций газовых баллонов, объемом 50...250 л. При этом наружный диаметр баллонов составляет 360...575 мм, длина — 800... 1300 мм, а масса—45,0...98,5 кг.

Баллоны подвергают пневматическим и гидравлическим испытаниям, первоначальному клеймению на заводе-изготовителе, а затем и в эксплуатации. Пневматические испытания проводят (после изготовления) под максимальным рабочим давлением 1,6 МПа. Годные газовые баллоны окрашивают в красный цвет. На них делают надписи «Пропан», «Огнеопасно». Результаты пневматических испытаний (заводом-изготовителем) заносят в паспорт на баллон, оформленный в соответствии с правилами Госгортехнад-зора России. Гидравлические испытания под давлением 2,4 МПа осуществляют в процессе эксплуатации автомобилей один раз в два года на специальных испытательных пунктах.

При заводском клеймении баллона на переднем днище наносят маркировочную таблицу 9 (см. рис. 8.14), в которой указывают: завод-изготовитель с клеймом ОТК, порядковый номер баллона, рабочее давление, объем и собственную массу баллона, дату (месяц и год) его изготовления. Даты первого и последующих гидравлических испытаний в период эксплуатации наносят на средней цилиндрической части 11 баллона белой краской. При этом указывают месяц и год первого и год последующего переосвидетельствований (например, 05.90 — 92).

Автомобили запрещается эксплуатировать после истечения срока испытания баллона, без клейма ОТК завода на баллонах, с нарушенной герметичностью вентилей и ослабленным креплением баллонов, а также с баллонами, имеющими повреждения (забоины, вмятины, глубокую коррозию). На забракованных баллонах* рядом с датой последнего испытания выбивают круглое клеймо диаметром 12 мм с изображением креста внутри круга, а сами баллоны приводятся в негодность путем нанесения насечки на резьбе горловины, исключающей возможность дальнейшей эксплуатации таких баллонов.

Баллоны для СПГ и их арматура. Газовые баллоны 2 (рис. 8.15) рассчитаны на максимальное рабочее давление и должны обеспечивать длительное хранение СПГ в сжатом состоянии. Их изготавливают в виде бесшовных труб диаметром D=219 мм, толщиной стенки S- 6,5...9,3 мм и длиной L = 1660... 1750 мм.

Рис. 8.15. Баллон для СПГ с арматурой: / — штуцер; 2 — баллон; 3 — наполнительный вентиль; L, S, D — соответственно ллина, толщина стенки, лиаметр баллона

Материалом для них может служить углеродистая или легированная сталь с последующей термической обработкой (нормализация или закалка с отпуском), которая создает однородность структуры и устраняет напряжение в металле. Поэтому в аварийной ситуации при разрушении баллонов осколков практически не образуется. Баллоны окрашивают в красный цвет и делают надпись «Метан».

Срок освидетельствования баллонов из углеродистой стали — три года, а из легированной — пять лет. На сферической поверхности каждого баллона должны быть указаны: товарный знак (марка)' завода-изготовителя, порядковый номер баллона, масса баллона (кг); дата (месяц и год) изготовления и последующего испытания, рабочее и пробное давление (МПа), объем баллона (л), клеймо ОТК завода-изготовителя и номер стандарта.

Газовые баллоны СПГ, устанавливаемые на грузовых автомобилях и автобусах, унифицированы. Ввертываемые в горловину баллонов переходники (штуцера 1) служат для подключения вентилей 3, газопроводов и манометра.

Баллоны испытывают на герметичность при полностью открытом и закрытом положении вентилей с помощью сжатого воздуха, очищенного от масла и механических примесей или азота обычно методом омыливания или погружения баллона в воду под давлением 20 МПа. В процессе испытания не допускается пропуск воздуха под клапаном шпинделя 4 (см. рис. 8.16) и по резьбовому соединению.

Вентили. Газобаллонные установки автомобилей ЗИЛ и газодизельные установки автомобилей КамАЗ имеют четыре вентиля: два расходных (баллонных), магистральный (расходный) и наполнительный. Газобаллонные установки автомобилей ГАЗ

имеют два вентиля: наполнительный и расходный. Устройство и принцип действия наполнительного и расходного вентилей практически

Рис. 8.16. Наполнительный (расходный) вентиль баллонов для СПГ:

1 — корпус; 2 — клапан; 3 — муфта; 4 — шпиндель; 5■— маховичок; 6 — пружина; 7, 12, 13 — гайки; 8, 9, 11, 17 — уплотнители; 10 — прокладка; 14, 21 — газовые полости; 15 — прокладка; 16 — боковой штуцер наполнительного вентиля; 18 — канал; 19 — боковой штуцер расходного вентиля; 20 — переходной штуцер

одинаковы, а уплотнительные детали вентилей взаимозаменяемы. Вентили различаются лишь направлением резьбы на боковом штуцере.

Наполнительный вентиль типа ВМН-1 (вентиль метановый наполнительный) состоит из корпуса 1 (рис. 8.16), клапана 2 с уплотнителем 17, связанного при помощи муфты 3 с шпинделем 4 и маховичка 5 с пружиной 6, поджимаемой гайкой 7. Уплотнители 8 ж 9 через прокладку 10 к уплотнительное кольцо 11 поджимаются гайкой 12, обеспечивая тем самым герметичность вентиля в любом открытом положений. В закрытом положении герметичность вентиля обеспечивается уплотнителем 17 клапана. Вентиль имеет боковой штуцер 16 с левой резьбой, который при помощи накидной гайки подключается к шлангу от газораздаточной колонки. После отключения заправочного шланга боковой штуцер 16 наполнительного вентиля закрывают предохранительной гайкой 13 с уплотнительной прокладкой 15 полости 14. Коническая резьба корпуса вентиля обеспечивает надежную герметичность его соединения с баллоном.

Расходный вентиль типа BMP (вентиль метановый расходный) по устройству аналогичен описанному выше, за исключением того, что он соединен с газопроводом высокого давления через боковой штуцер 19 с правой резьбой. При отвертывании шпинделя 4 клапан 2 вентиля под действием давления остаточного газа в баллоне открыт, и газ из баллона через канал 18 и открытый клапан с уплотнителем 17 поступает к штуцеру 19, а затем в газопровод высокого давления. При завертывании шпинделя клапан 2 вентиля перекрывает выход газа в полость 21, соединенную с переходным штуцером 20.

Крестовина в сборе. Она включает в себя расходный 4 (рис. 8.17) и наполнительный 8 вентили. К боковому штуцеру 13 расходного вентиля крепится втулка 11 и переходник со штуцером 2. Во втулке 11 расположен керамический фильтр 10. На боковой штуцер 16 наполнительного вентиля навернута втулка 18 с входным каналом 19. После заправки баллона наполнительный вентиль 8 закрывают заглушкой.

8.6. Пуск и остановка газовых двигателей

Пуск двигателя. При температуре окружающего воздуха не ниже -5 °С двигатель может быть пущен на газе при помощи стартера*. Перед пуском в двигателе проверяют наличие охлаждающей жидкости, масла и бензина, осматривают газовую аппаратуру с арматурой и убеждаются в полной ее исправности и герметичности, проверяют наличие газа в баллоне, открывают паровой вентиль баллона при пуске холодного двигателя или жидкостной вентиль при пуске прогретого двигателя, открывают магистральный вентиль и по показаниям манометров проверяют наличие газа в баллоне и первой ступени редуктора.

Воздушная заслонка смесителя прикрывается только при затрудненном пуске холодного двигателя, на всех других режимах работы двигателя она должна быть полностью открыта. Пуск прогретого двигателя, находящегося в исправном состоянии, обычно происходит с первой попытки.

Пуск холодного двигателя при умеренной температуре осуществляется следующим образом. Открывают паровой расходный вентиль газового баллона и магистральный вентиль. Для ускорения пуска заполняют газом трубопровод от редуктора до смесителя принудительным открыванием клапана второй ступени редуктора, путем кратковременного нажатия на шток мембранного узла клапана или прикрытия воздушных заслонок газового смесителя. Вытягивают ручку управления дроссельными заслонками примерно наполовину длины ее хода, т. е. прикрывают дроссельные заслонки. Пускают двигатель и прогревают его на малой частоте вращения коленчатого вала.

Как только температура охлаждающей жидкости достигнет 50...60 "С, открывают расходный вентиль жидкостной фазы и закрывают расходный вентиль паровой фазы. Недопустима длительная работа двигателя при открытом вентиле паровой фазы, так * как происходит интенсивное испарение многих фракций сжиженного газа.

После прогрева двигателя кнопку ручного управления дроссельными заслонками возвращают в исходное положение и от крывают полностью воздушную заслонку, если ее прикрывали перед пуском двигателя.

Остановка двигателя. Для остановки двигателя на короткое время ,-выключают зажигание. Магистральный и расходный вентили оста- } ются открытыми, так как поступление газа перекрывает редуктор.

При остановке двигателя на более длительное время (1 ...2 ч) > перекрывают магистральный вентиль и не прерывают работу двигателя до тех пор, пока не будет израсходовано топливо из газопровода между магистральным вентилем и газосмесительным устройством. Затем выключают зажигание.

При длительной стоянке (ночной или межсменной) закрывают расходные вентили паровой и жидкостной фаз и продолжают работать до полной остановки двигателя, после чего перекрывают ; магистральный вентиль и выключают зажигание.

Перевод двигателя с одного вида топлива на другой. Эту опера-цию рекомендуется выполнять после того, как из трубопроводов будут полностью выработаны остатки предыдущего топлива и ; двигатель остановится. Для двигателя, на котором установлены смеситель СГ-250 и карбюратор 112.1107011, перевод работы двигателя с газа на бензин осуществляется в следующей последовательности: закрывают расходный вентиль и вырабатывают газ из трубопроводов до остановки двигателя, закрывают магистральный вентиль, выключают зажигание, отсоединяют тягу привода дроссельных заслонок от смесителя и присоединяют к карбюратору, открывают кран топливного бака, закрывают воздушные и* дроссельные заслонки смесителя, открывают крышку входного отверстия карбюратора, обычным способом запускают двигатель на бензине. При переводе работы двигателя с бензина на газ эти операции выполняют в обратной последовательности.

Заправка газобаллонных автомобилей. Заполнение баллонов сжатым и сжиженным газом разрешается только на специальных газонаполнительных станциях со строгим соблюдением действующих на их территории правил и инструкций. Особенностями заправки автомобилей сжиженным газом являются:

обязательная герметичность соединений заправочного шланга и вентиля баллона;

контроль максимального наполнения баллона газом при помощи вентиля максимального уровня газа. Появление белого облака газа свидетельствует о заполнении баллона до максимального уровня и необходимости прекращения заправки;

строго горизонтальная установка газобаллонного автомобиля при заправке. В противном случае возможно чрезмерное или недостаточное наполнение баллона сжиженным газом

Количество сжиженного газа в баллоне и следовательно, расход газа автомобилем можно измерять двумя способами: объемным и весовым (Массовым). Объемный способ является наиболее удобным. В соответствии с нормативами линейные нормы расхода сжиженного газа для грузовых автомобилей составляют (л/100 км): ЗИЛ-431810 - 42, ГАЗ-33075 - 38.

Сжатым газом автомобили заправляют при неработающем двигателе. Заправочный шланг при помощи резьбового соединения герметично подсоединяют к наполнительному вентилю газовых баллонов. Затем открывают этот вентиль, проверяют, нет л и-утечки газа и определяют остаточное давление газа в баллонах по манометру. Если оно меньше 0,5 МПа, то необходимо продуть баллон. Для этого в них подается сжатый газ под давлением 1,0... 1,5 МПа, а затем он выпускается в атмосферу. Продувка повторяется

2—3 раза.

Автомобиль заправляют из ресиверов автомобильных газонаполнительных станций. Ресиверы соединены между собой в две-три секции, что позволяет посекционно заправлять баллоны автомобиля. Заправку баллонов начинают с секции с меньшим давлением, а затем переключают на другую секцию и дозаправляют баллоны до давления, равного 20 МПа.

Количество заправленного сжатого газа определяют в объемных единицах (м3) при помощи манометра высокого давления по разности его показаний до и после заправки. Количество отпущенного газа учитывают с поправкой на изменение температуры и коэффициента сжимаемости газа. Поправочные коэффициенты определяют по таблицам.

При нормировании топлива для автомобилей, работающих на сжатом природном газе, используются временные линейные нормы (м3). Например, для ЗИЛ-431610 — 31,5; для ГАЗ-33076 — 25.

Контрольные вопросы

1. 
   Какое топливо используют для газобаллонных двигателей?
   
2. 
   В чем заключаются преимущества и недостатки двигателей, работающих на газе?
   
3. 
   Каковы особенности конструкций систем питания двигателей, работающих на сжиженных и сжатых газах?
   
4. 
   Объясните общее устройство газобаллонной установки для работы
   

на СНГ.

5. Объясните общее устройство газобаллонной установки для работы

на СПГ. . . *

6. 
   Объясните общее устройство газодизельной установки СПГ.
   
7. 
   Объясните общее устройство газобаллонных установок легковых
   

автомобилей.

8. 
   Какие приборы относятся к газоподающей аппаратуре?
   
9. 
   Расскажите об устройстве газового смесителя.
   
10. 
    Расскажите о работе газового редуктора.
    
11. 
    В чем заключаются особенности пуска и работы двигателя на газе?
    

<предыдущая страница