Система питания двигателя автомобиля
с газобаллонной установкой
В качестве топлива для двигателей автомобилей с газобаллонными
установками применяют горючие газы:
• сжатые (природные) газы — главным образом это метан,
хранящийся при давлении до 20 МПа;
• сжиженные (нефтяные) газы — как правило, бутанопропановые
смеси;
• сжижающиеся при давлении 1,6 МПа.
Газовоздушные смеси имеют более высокие, чем бензиновоздушные,
антидетонационные свойства, незначительную
токсичность отработавших газов. Из-за отсутствия конден
сации паров исключается смывание пленки масла со стенок
гильз и поршней двигателя. Уменьшается степень нагарообразования
на стенках камер сгорания цилиндров. В результате
срок службы двигателя увеличивается в 1,5—2 раза.
К недостаткам газобаллонных установок можно отнести:
• повышенные требования пожаро- и взрывоопасности;
• уменьшение мощности двигателя из-за более низкой,
чем у бензина, скорости горения газовоздушной смеси;
• потеря грузоподъемности автомобиля вследствие массивности
газобаллонных установок.
Двигатели, работающие на газообразном топливе, создаются
на базе карбюраторных. Карбюраторные двигатели оборудуются
специальной газобаллонной установкой, но сохраняют
способность работать и на бензине.
Газобаллонная установка на сжатом газе состоит
из:
• баллонов для хранения;
• расходных вентилей;
• наполнительных вентилей;
• подогревателя;
• редуктора высокого давления;
• электромагнитного клапана с фильтром;
• редуктора низкого давления;
• карбюратора-смесителя.
На базовом автомобиле модели ЗИЛ-138 установлено
восемь баллонов для хранения сжатого газа, сгруппированных
в две группы. Баллоны изготовлены из цельнотянутых
стальных труб с толщиной стенок до 7 мм. Они расположены
под платформой кузова.
Через расходные вентили газ может поступать в систему
питания как от одной из групп, так и от обеих сразу.
Зарядка баллонов газом производится через наполнительный
вентиль. Из баллонов через расходные вентили газ поступает
в подогреватель, который предохраняет систему от замерзания,
возможного вследствие расширения газа в редукторе
высокого давления. Для подогрева используется теплота
отработавших газов. Из редуктора высокого давления газ
поступает в электромагнитный клапан, который открывается
при пуске двигателя для перепускания газа в редуктор
низкого давления.
Редуктор низкого давления имеет две ступени, и давление
газа в нем понижается с небольшим превышением атмосферного
давления. Далее газ поступает в карбюраторсмеситель,
а на режиме холостого хода — непосредственно
в дроссельное пространство. Редуктор низкого давления играет
определяющую роль в системе питания. Он понижает
давление газа, поступающего в карбюратор-смеситель, дозирует
газ для приготовления газовоздушной смеси необходимого
состава и отключает газовую магистраль при остановке
двигателя.
Работа двигателя на бензине обеспечивается по стандартной
схеме питания бензином, которая автономно подключена
к карбюратору-смесителю.
Газобаллонная установка на сжиженном газе
состоит из:
• баллона с газовой арматурой;
• наполнительного, магистрального и расходных вентилей;
• испарителя;
• редуктора;
• смесителя.
Сжиженный газ в жидком и парообразном состоянии
находится в баллоне, сваренном из листовой стали. На баллоне
расположены расходные вентили паровой и жидкостной
фаз газа. При пуске и прогреве двигателя пользуются газом
от паровой фазы, а после прогрева — от жидкостной. От рас
ходных вентилей газ поступает к магистральному вентилю
и далее по шлангам высокого давления в испаритель, где
сжиженный газ под действием тепла охлаждающей жидкости
двигателя испаряется. Далее в парообразном состоянии
газ через фильтры (улавливаются механические примеси и
смолистые вещества) поступает в газовый редуктор. Здесь
происходит двухступенчатое снижение давления газа до уровня
несколько выше атмосферного. Далее газ через дозирующе-
экономайзерное устройство по газопроводу поступает к
обратному клапану входного патрубка смесителя и через
форсунки — к дроссельным заслонкам газового смесителя.
Из смесителя газовоздушная смесь поступает в цилиндры
двигателя, где и сгорает.
Газобаллонные установки для автобусов аналогичны рассмотренной,
но имеют два баллона сжиженного газа, установленных
по левому борту или на крыше салона автобуса.
Кроме того, предусматривается установка вместо магистрального
вентиля электромагнитного клапана и двух манометров,
показывающих давление газа в баллоне и на первой
ступени редуктора.
В легковом автомобиле ГАЗ-2407 «Волга» элементы газобаллонной
установки объединены в узлы:
• двухступенчатый редуктор-испаритель;
• фильтр сжиженного газа с электромагнитным клапаном;
• расходный вентиль жидкостной фазы с расходным вентилем
паровой фазы;
• наполнительный вентиль с вентилем максимального
заполнения баллона и предохранительным клапаном.
Работу газобаллонной установки контролируют по:
• манометру, показывающему давление газа в полости
первой ступени редуктора;
• указателю уровня сжиженного газа в баллоне.
Двигатель может работать как на бутанопропановой смеси,
так и на бензине. Для этой цели совместно с газовым
смесителем устанавливается карбюратор с сетчатыми пламегасителями,
что используется для маневрирования в гараже
и передвижения на короткое расстояние. Запрещается
переводить работу двигателя с одного вида топлива на другое
при его работе, так как это приведет к повреждению диафрагмы
газового редуктора.