Элементы газобаллонной установки для работы на сжатом газе

Газовые трубопроводы от баллонов до редуктора высокого давления автомобиля ЗИЛ-138А - стальные трубки на­ружным диаметром (10±0,1) мм и толщиной стенки 2 мм. Трубоп­роводы от редуктора высокого давления до редуктора низкого давления - трубки диаметром (10±0,15) мм и толщиной стенки 1 мм. Все соединения газовых трубопроводов с переходниками, вентилями и другими элементами газовой аппаратуры - беспро­кладочные ниппельные типа «врезающееся кольцо» - допускают многократную разборку. При затягивании накидной гайки кольцо ниппеля деформируется и принимает форму внутреннего коничес­кого отверстия в штуцере, герметизируя соединение. Одновременно кольцо врезается острой кромкой в стенку трубки, препятствуя ее вырыву из соединения под действием высокого давления.

Вентили, установленные в газобаллонной системе автомо­биля ЗИЛ-138А, имеют различное назначение: один наполнитель­ный и три расходных. Конструкция вентилей в основном одинакова;

они различаются резьбой на боковом штуцере (у наполнительного вентиля специальная левая резьба). Вентиль состоит из корпуса с конической резьбой, маховика со шпинделем, муфты и клапа­на. Для присоединения газопровода на боковой штуцер вен­тиля навертывается переходный штуцер с прокладкой. У напол­нительного вентиля после заполнения баллонов сжатым газом переходный штуцер закрывается предохранительным колпачком с цепочкой.

Редуктор высокого давления (рис.49) предназначен для уменьшения давле­ния сжатого газа с 20 до 0,9 - 1,15 МПа.

Снижение давления газа в редукторе происходит вследствие его расширения при прохождении через зазор между клапаном 5 и седлом 7 в камеру низкого давления Б. Сжатый газ в полость высокого давления А поступает через штуцер. Клапан 5 открыт под действием усилия нажимной пружины 7, которое передается на клапан через мембрану 2 и толкатель 3 до тех пор, пока давление газа под мембраной не уравновесит усилие нажимной пружины. В этом случае клапан закрывается под действием пружины 6. Редуктор автоматически поддерживает рабочее давление. Если давление ниже 0,45 МПа, клапан редуктора открыт постоянно, а в кабине водителя загорается контрольная лампа. Если рабочее давление по каким-либо причинам превысит 1,7 МПа, сработает предохранительный клапан.

Подогреватель газа необходим для предварительного подогрева газа, особенно в зимнее время. При отсутствии подогре­вателя влага и углекислота, содержащиеся в газе, могут замер­знуть в редукторе высокого давления.

Подогреватель газа автомо­биля ЗИЛ-138А состоит из нижнего и верхнего корпусов, в которых сжатый природный газ обогревается теплотой отрабо­тавших газов. Входной патрубок подогревателя соединен гибким металлическим рукавом с левой приемной трубой глушителя. Из подогревателя отработавшие газы выбрасываются в атмосфе­ру через выходной патрубок.

Подогреватель включен в схему газобаллонной установки между магистральным вентилем и редуктором высокого дав­ления, установлен подогрева­тель на левом лонжероне рамы сзади редуктора высокого дав­ления.

Электромагнитный клапан с фильтром (рис.50), куда поступает газ под давлением 0,9 - 1,15 МПа из редуктора высокого давления, прикреплен на кронштейне к передней стенке кабины. Фильтр состоит из корпуса 6, электромагнитного клапана 7, войлочного фильтрующего элемента 2, алюминиевого колпака 3, подводящего и отводящего штуцеров. При выключенном зажигании клапан электромагнита под действием пружины находится в закрытом положении и не пропускает газ в редуктор низкого давления. При включении зажигания клапан открывается и очищенный от механических примесей газ поступает в редуктор низкого давления, а затем в смеситель и карбюратор. Колпак фильтра при его монтаже на корпус уплотнен резиновым кольцом 4.

Газовый редуктор низкого давления пред­ставляет собой двухступенчатый автоматический регулятор дав­ления мембранного типа с рычажной передачей от диафрагмы к клапанам. Основным назначением редуктора (рис.51) является снижение давления газа, поступающего к смесителю.

Одновременно с регулированием давления в редукторе осущес­твляется и автоматическое регулирование количества газа, необ­ходимого для различных режимов работы двигателя, с помощью дозирующе-экономайзерного устройства (рис. 52).

Для обеспечения избыточного давления газа на выходе из редуктора и более надежного перекрытия газовой магистрали при неработающем двигателе предусмотрено разгрузочное устройство мембранно-пружинного типа, соединяемое с впускным трубопро­водом двигателя.

Редуктор имеет две ступени, каждая из которых содержит регулирующий клапан, плоскую мембрану из прорезиненной ткани, пружину и рычаг, соединяющий мембрану с клапаном. Обе ступени редуктора вместе с разгрузочным и дозирующе-экономайзерным устройством объединены в одном агрегате.

На рис.51 представлена конструктивная схема редуктора, по которой можно проследить за взаимным расположением подвижных деталей редуктора при неработающем двигателе, при работе его на холостом ходу, частичных нагрузках и полных нагруз­ках.

При неработающем двигателе и закрытом расходном вентиле на крестовине давление в полости 31 первой ступени равно атмосфер­ному и клапан 27 первой ступени находится в открытом положении под действием усилия пружины 19 (см. рис.51).

При открытом вентиле и включенном электромагнитном кла­пане газ поступает в полость 31 первой ступени редуктора, пройдя предварительно через фильтры вентиля, электромагнитного клапа­на и редуктора низкого давления. Сила давления газа воздействует на мембрану 25, которая, преодолевая усилие пружины 19, прогиба­ется и при достижении заданного давления через рычаг 18 закрывает клапан 27. Давление газа в полости регулируется изменением усилия пружины 19, действующего на мембрану 25, с помощью гайки 20.

Клапан 16 второй ступени находится в закрытом положении и плотно прижат к седлу пружиной разгрузочной мембраны и пружиной 39, усилие от которых передается через шток 36 и стержень 38, рычаг 4 и толкатель 5. Особенностью конструкции второй ступени является наличие разгрузочного устройства. Пружина диска разгрузочного устройства при неработающем двига­теле создает дополнительное усилие, которое через рычажную систему передается на клапан 16 и запирает его, надежно перекры­вая выход газа к смесителю.

При пуске двигателя в смесительной камере карбюратора соз­дается разрежение, которое по шлангам (через вакуумную полость экономайзера) передается в полость 32 разгрузочного устройства. Разгрузочная мембрана 34 под действием разряжения прогибает и сжимает пружину диска, тем самым разгружая клапан 16 второй ступени. Усилие пружины 39 становится недостаточным для удер­жания клапана 16 второй ступени в закрытом положении, и он открывается под действием давления газа из полости 31 первой ступени. Газ заполняет полость 33 второй ступени, а затем через экономайзер поступает в смеситель. Давление газа в полости 31 первой ступени устанавливается в пределах 0,18 - 0,20 МПа.

В режиме холостого хода расход газа незначителен, и в полости 33 второй ступени создается избыточное давление. С увеличением расхода газа давление в полости 33 снижается до значения, близкого к атмосферному. По мере открытия дроссельных заслонок подача газа в цилиндры двигателя увеличивается. Количество газа, опре­деляющего состав газовоздушной смеси, регулируется экономайзе­ром. Подача газа регулируется так, что на частичных нагрузках двигатель работает на обедненных смесях, позволяющих получить наилучшую экономичность, а для получения максимальной мощности при полном открытии дроссельных заслонок топливная смесь обогащается.

Регулирование состава газовоздушной смеси, поступающей к двигателю, осуществляется дозирующе-экономай­зерным устройством (рис.52), которое состоит из дозирующего устройства, экономайзера с пневматическим при­водом, патрубка выхода газа из редуктора.

При работе двигателя на частичных нагрузках (с не полностью открытыми дроссельными заслонками) подача газа из редуктора осуществляется через дозирующее отверстие шайбы 7. Мощностная регулировка двигателя (при полном открытии дроссельных засло­нок) обеспечивается при открытом клапане 5 с дополнительным включением круглого отверстия шайбы 8.

Пространство между диафрагмой 3 и крышкой 2 экономайзера соединено с помощью штуцеров и резиновых трубок 11, 12 с впускным трубопроводом двигателя и разгрузочным устройством газового редуктора.

В корпусе 1 дозирующе-экономайзерного устройства располо­жены диафрагма 3 и пружина 4, зажатые крышкой 2, клапан 5 с пружиной б, пластина 9 с дозирующими шайбами мощностной 8 и экономичной 7 регулировок. В корпусе 1 экономайзера имеется патрубок 10 для выхода газа, а в крышке 2 - трубки 11 и 12 для соединения с впускным трубопроводом двигателя и разгрузочным устройством газового редуктора.

В карбюраторе-смесителе К-91 газовый смеситель конструктивно объединен с переходником карбюратора К-88А (рис.53), на котором установлен воздушный фильтр. В переходник-смеситель 5 газ поступает через патрубок 3 и обратный клапан 4, который закрыт при работе двигателя в режиме холостого хода. В этом случае газ поступает в каналы холостого хода смесительных камер карбюратора из патрубка смесителя по трубке 2.

Система питания бензином автомобиля ЗИЛ-138А отличается от системы питания автомобиля ЗИЛ-130 наличием электромагнитного клапана-фильтра, установленного между бензонасосом и поплавковой камерой карбюратора.

При выключенном зажигании клапан автоматически закрывается. Клапан может быть закрыт и при включенном зажигании, если переключатель Вида топлива установлен в положение «О» (при выработке всего бензина из бензобака) или в положение «газ». В корпус клапана встроен стандартный фильтр тонкой очистки бензина с керамическим фильтрующим элементом и съемным пластмассовым стаканом-отстойником.

Раздел 9. Токсичность отработавших газов.

Токсичными называют вещества, оказывающие вредное влияние на организм человека и окружающую среду. При работе авто­мобильных двигателей выделяются следующие основные токсичные вещества и соединения: оксиды азота NO_х, оксид углерода СО, углеводороды СП, сажа (твердые частицы), соединения серы и свинца и др.

Эти токсичные вещества образуются в цилиндрах двигателей при сгорании топлива и выбрасываются в атмосферу вместе с отработавшими газами (ОГ). Помимо ОГ источниками токсичности двигателей являются также картерные газы и испарение топлива в атмосферу. Наибольший выброс токсичных веществ в атмосферу происходит с ОГ, поэтому уменьшению токсичности ОГ уделяется главное внимание.

Концентрация токсичных веществ в ОГ может изменяться в пределах:

	Дизель	Дизель с зажиганием от искры
Оксид углерода CO, %	0,1 – 0,5	0,1 – 6,0
Оксид азота, %	0,05 – 0,2	0 – 0,4
Углеводороды, %	0,01 – 0,03	0,05 – 0,2
Сажа, мг/л	До 0,3	До 0,05