Газоподающая аппаратура

К газоподающей аппаратуре относятся:

• испаритель газа;

• подогреватель газа;

• газовый смеситель;

• фильтры газа;

• газовые редукторы;

• дозирующе-экономайзерное устройство.

Испаритель газа служит для преобразования сжиженного газа в газообразное состояние. На рис. 8.3 показан испаритель, применяемый в отечественных газобаллонных установках грузовых автомобилей.

Он состоит из двух частей, отлитых из алюминиевого сплава. Источником теплоты в этом испарителе служит жидкость из системы охлаждения двигателя. Сжиженный газ проходит через теплообменник испарителя и превращается в газообразное состояние. Испаритель обеспечивает нормальную работу двигателя при температуре охлаждающей жидкости не менее 80 °С.

Подогреватель газа служит для предварительного подогрева сжатого газа в целях исключения конденсации влаги в газопроводах и замерзания ее в зимнее время.

Рис. 8.3. Испаритель газа: 1 — кронштейн; 2 — сливной кран для воды; 3 — штуцер подвода

(отвода) газа; 4 — канал; 5 — корпус

На отечественных грузовых автомобилях устанавливается подогреватель (рис. 8.4), в котором используется теплота отработавших газов. Подогреватель состоит из корпуса 2, в котором размещен теплообменный змеевик 5. Подогреватель включается в систему выпуска отработавших газов до глушителя. Отработавшие газы омывают змеевик, по которому проходит сжатый газ, и подогревают его. Затем отработавшие газы, пройдя подогреватель, выбрасываются в окружающую среду, минуя глушитель через приваренный выходной патрубок 6.

Интенсивность подогрева газа регулируется размером отверстия дозирующей шайбы 8 (см. рис. 8.1).

Фильтры служат для очистки газа от механических примесей. Фильтры могут быть с войлочными кольцами и сетчатыми. Они устанавливаются в магистрали после испарителя. Сетчатый фильтр устанавливается, как правило, на газовом редукторе, а фильтр с войлочными кольцами объединяется с электромагнитным клапаном. На автомоби­лях, работающих на сжатом газе, один фильтр устанавливается на входе в редуктор высокого давления, другой — на линии низкого давления перед двухступенчатым редуктором.

Фильтр состоит из корпуса 2 (рис. 8.5), стакана 4, войлочного фильтрующего элемента 3 и стяжного болта 5.

Рис. 8.4. Подогреватель газа: 1 — патрубок вхо­да отработавших газов; 2 — корпус; 3 — штуцер входа газов; 4 — штуцер выхода газов; 5 — теп-лообменный змеевик; 6 — патрубок выхода от­работавших газов

Рис. 8.5. Фильтр с электромагнит­ным клапаном для очистки газа: 1 — электромагнитный клапан; 2 — кор­пус; 3 — фильтрующий элемент; 4 — стакан; 5 — стяжной болт

Электромагнитный клапан 1 находится в нормально закрытом положении и при включении его в бортовую электросеть автомобиля открывается и пропускает газ.

Газовые редукторы служат для понижения давления сжиженного или сжатого газа до давления, близкого к давлению окружающей среды.

Для газобаллонных установок сжиженного газа используют двухступенчатые редукторы низкого давления, а для установок сжатого газа дополнительно используют одноступенчатый редуктор высокого давления.

Двухступенчатый газовый редуктор (рис. 8.6) предназначен для всех отечественных грузовых газобаллонных автомобилей. Конструктивно с ним объединено дозирующе-экономайзерное устройство.

При неработающем двигателе электромагнитный клапан закрыт, и газ во входной штуцер 8 редуктора не поступает. В этом случае давление в полости Д которое связано с окружающей средой, прогибает мембрану 11 вниз и через рычаг 10 открывает клапан 7 первой ступени редуктора. В полости Б также давление, соответствующее давлению окружающей среды, поэтому мембрана 2 через пружину 5 и шток 4 перемещает рычаг 1 вверх и открывает клапан 12 второй ступени редуктора. Давление во всем редукторе соответствует давлению окружающей среды.

При включении зажигания и открытом магистральном вентиле газ через вход /, клапан 7 поступает в полости Г и В и воздействует на мембраны 11 и 2. Если двигатель не работает и потребления газа нет, то эти мембраны закрывают клапаны 12 и 7.

Рис. 8.6. Двухступенчатый газовый редуктор низкого давления: 1 — рычаг; 2 — мембрана; 3, 5, 9— пружины; 4 — шток; 6 — мембрана разгрузочного устройства; 7— входной клапан первой ступени; 8 — входной штуцер; 10 — рычаг клапана; 11 — мембрана первой ступени; 12— кла­пан второй ступени; 13 — клапан экономайзера; 14 — вход экономайзера; А, Б, В, Г, Д — по­лости; / — вход; // — выход

При пуске двигателя через выход 11 разрежение передается в полость Г, открывая клапан 7. При малых нагрузках эта система поддерживает в полости Удавление 50—100 кПа. По мере открытия дроссельных заслонок срабатывает клапан 13 экономайзера. Разрежение передается на мембрану снизу, и пружина экономайзера прогибает мембрану вверх, открывая клапан и пропуская дополнительное количество газа на выход 11.

Одноступенчатый газовый редуктор высокого давления (рис. 8.7) служит для снижения давления газа до 1,2 МПа. Газ из баллона поступает в полость А редуктора через штуцер с накидной гайкой 15 и керамический фильтр 14 к клапану 12. На клапан давит сверху через толкатель 3 и мембрану пружина редуктора. При давлении газа в полости Б меньше заданного пружина редуктора через толкатель опускает клапан 12, пропуская через образовавшуюся щель газ в полость Б. Газ при этом проходит дополнительный фильтр 11. При достижении заданного давления в полости Б мембрана 2 прогибается вверх, преодолевая усилие своей пружины, и клапан 12 под действием пружины 13 поднимается и закрывает проход газа. Выходное давление регулируется рукояткой с винтом 4. Работа редуктора контролируется по манометру, принимающему сигнал от датчика высокого давления 1 и сигнализатора падения выходного давления 6 (аварийного датчика).

Газовые смесители предназначены для приготовления горючей смеси и регулирования ее подачи в цилиндры двигателя в соответствии с режимами его работы. Их изготовляют в виде автономного прибора (при чисто газовом варианте) или совмещают с карбюратором. В последнем случае прибор называется карбюратором-смесителем и отличается от обычного карбюратора наличием форсунки для ввода в него газа. При этом сохраняется способность работы двигателя на бензине без изменения мощностных и экономических показателей. Газовую форсунку размещают либо в проставке между корпусом дроссельных заслонок и диффузорами, либо вводят в диффузор сверху.

/

Рис. 8.7. Одноступенчатый газовый редуктор высокого давления: 1 — датчик давления; 2 — мембрана; 3 — толкатель; 4 — регулировочный винт; 5 — колпак; 6 — аварийный датчик; 7 — штуцер; 8 — входной штуцер; 9 — предохранительный клапан; 10 — седло клапана; 11 — фильтр; 12 — клапан; 13 — пружина клапана; 14 — входной фильтр; 15 — накидная гайка; Л, Б — полости

Смесители для газового варианта имеют простейшую конструкцию, схема соединения газовых каналов смесителя и редуктора показана на рис. 8.8. Смесители не имеют ускорительных насосов, так как в отличие от бензина плотность нефтяного и природного газов отличаются от воздуха незначительно. Следовательно, при резком открытии дроссельных заслонок переобеднения горючей смеси не произойдет.

7 6

4 3

Рис. 8.8. Схема соединения газовых каналов смесителя и редуктора: 1 — дозирующе-эконо-

майзерное устройство; 2, 9 и 12 — каналы; 3 и 4 — отверстия; 5 — дроссельная заслонка; 6 —

обратный клапан; 7— газовая форсунка; 8 — диффузор; 10 и 11 — регулировочные винты

Основная подача газа осуществляется дозирующе-экономайзерным устройством 1 через канал 2, обратный клапан 6 и газовые форсунки 7, которые расположены в узком сечении диффузоров 8.

При работе двигателя на минимальной частоте вращения холостого хода обратный клапан 6 закрыт, отверстие 4 прямоугольного сечения находится в зоне низкого разрежения, и газ поступает в задроссельное пространство через круглое отверстие 3. Количество поступающего газа регулируют винтом 11. Воздух в этом случае поступает через щели между дроссельными заслонками и стенками смесительных камер.

При открывании дроссельных заслонок 5 прямоугольные отверстия 4 переходят в зону высокого разрежения, через них начинает поступать газ, частота вращения коленчатого вала и мощность двигателя увеличиваются. Общую подачу газа в систему холостого хода регулируют винтом 10.

С увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя увеличивается разрежение в диффузорах 8 и открывается обратный клапан 6, включающий основную подачу газа.

Газ в систему холостого хода подается по двум каналам: непосредственно из второй ступени редуктора по каналу 12 и из полости за дозирующим устройством по каналу 2. Такое решение обеспечивает плавный переход с режима холостого хода на режим частичных нагрузок и отсутствие переобогащения горючей смеси на малых нагрузках.