
- •Москва 2012
- •Аннотация
- •4. Топливо для газовых автобусов……………………………………………………………….
- •4.1. Свойства компримированного природного газа……………………………………………
- •Введение
- •1. Природный газ на автомобильном транспорте
- •1.1. Предпосылки применения кпг на автобусах
- •1.2. Организационно-технические задачи служб автобусных парков, связанные с внедрением газовых автобусов
- •2. Нормативная база по сертификации и эксплуатации автобусов, работающих на компримированном природном газе
- •Инспекционный контроль за сертифицированной услугой
- •Корректирующие мероприятия
- •Описание схем сертификации
- •3. Требования безопасности
- •3.1. Общие требования безопасности
- •3.2. Меры безопасности при заправке автобуса
- •2.3. Меры безопасности при пуске двигателя
- •2.4. Меры безопасности при трогании с места, движении и стоянке
- •2.5. Меры безопасности при обслуживании и ремонте
- •2.6. Меры безопасности при буксировке автобуса
- •2.7. Требования по технике безопасности для слесаря по ремонту газобаллонной аппаратуры
- •При обслуживании и ремонте газового автобуса запрещается:
- •4. Топливо для газовых автобусов
- •4.1. Свойства компримированного природного газа
- •3.2. Измерение количества кпг
- •3.3 Временные линейные нормы расхода кпг газовых автобусов
- •3.4. Заправка компримированным природным газом
- •3.5. Технологическая карта заправки
- •4. Технико-эксплуатационные показатели газовых автобусов, работающих на кпг
- •4.1. Газовые автобусы ЛиАз
- •4.2. Описание газовых двигателей, применяемых на автобусах ЛиАз
- •4.3. Описание газовых систем питания, применяемых на автобусах ЛиАз
- •4.4. Заправочные объёмы газовых автобусов ЛиАз разных моделей
- •5. Устройство двигателей и газотопливной аппаратуры газовых систем питания автобусов работающих на кпг
- •5.1. Газовые двигатели Cummins cg 250 автобусов ЛиАз
- •5.2. Газовые двигатели man автобусов ЛиАз
- •6.6.1. Баллонные вентили
- •6.6.2. Магистральный вентиль
- •6.6.3. Главный электромагнитный клапан
- •6.6.4. Магистральный электромагнитный клапан
- •6.6.5. Электромагнитный клапан низкого давления
- •5.9. Запорный кран
- •5.10. Редуктор высокого давления
- •6.4.8. Заправочные устройства
- •6.4.9. Индикатор давления газа
- •6.6.10. Сигнализатор утечки газа
- •6.6.12. Дроссельная заслонка
- •6.5.13 . Клапаны впуска (наддува)
- •5.16. Система зажигания
- •6.7. Электрические схемы подключения элементов газовой системы
- •6.8. Общие принципы контроля и диагностики работы двигателя
- •7. Техническое обслуживание двигателей газовых автобусов ЛиАз
- •7.1. Проверка состояния газовой аппаратуры
- •7.2. Проверка герметичности газовой системы
- •6.3. Калибровка индикатора давления газа
- •6.4. Калибровка сигнализатора утечки газа суг-3
- •6.5. Мойка силового агрегата
- •6.7. Регулировка зазоров клапанного механизма
- •7.7. Обслуживание системы смазки
- •6.9. Обслуживание газовой топливной системы
- •7.9. Обслуживание систем впуска воздуха и выпуска отработанных газов
- •6.11. Обслуживание системы охлаждения
- •6.12. Проверка состояния и натяжения приводных ремней
- •6.13. Проверка системы охлаждения
- •7.13. Замена охлаждающей жидкости
- •6.17. Замена фильтра охлаждающей жидкости
- •6.18. Проверка водяного насоса
- •6.19. Очистка блока радиаторов
- •6.20. Проверка состояния вентилятора
- •6.21. Обслуживание системы гидропривода вентилятора
- •6.22. Обслуживание системы зажигания
- •6.23. Обслуживание турбокомпрессора
- •6.24. Проверка состояния и регулировка поддерживающей опоры
- •7. Техническое обслуживание
- •7.1. Виды технического обслуживания
- •7.2. Перечни операций технического обслуживания
- •7.3. Периодичность технического обслуживания
- •7.4. Рекомендации по выбору смазочных материалов и заправочных жидкостей
- •8. Газовый отопитель Webasto
- •10. Производственно – техническая база автобусных парков и организация технической эксплуатации гба
- •10.1. Особенности требований к производственно-технической базе
- •10.2. Пост проверки герметичности гбо и выработки газа
- •10.3. Пост выпуска и аккумулирования природного газа и дегазации баллонов
- •Технические характеристики Поста
- •9.1.2.1 Инструкция по работе с постом выпуска газа и дегазации баллонов
- •10.4. Места хранения автомобильных опорожненных дегазированных баллонов для кпг
- •10.5. Открытые площадки для хранения гба
- •10.6. Помещения для проведения постовых работ то и тр и хранения гба
- •10.7. Пост регулировки газовой системы питания
- •10.8. Участок ремонта приборов газовой системы питания
- •10.9. Комплексный участок для то, тр гба
- •10 . Технологическое оборудование и инструмент для то и тр газовой аппаратуры
- •Испытания газотопливных систем газобаллонных транспортных средств, работающих на компримированном природном газе
- •0.10. Временная схема организации то, тр и хранения газовых автобусов
- •10.11. Проверка герметичности га
- •10.12. Выполнение работ ео, то-1 и тр
- •10.13. Выполнение работ то-2
- •10.14. Текущий ремонт гбо и гсп
- •10.15. Выполнением сварочных и малярных работ
- •10.16. Хранение га
- •11. Возможные неисправности и методы их устранения
- •12. Подготовка и переподготовка специалистов
- •13.1. Организационно-методические указания
- •Эксплуатация баллонов для кпг автобусов Конструктивные особенности газовых баллонов
- •2 Требования к автомобильным баллонам
- •См пункты Правил № 110
- •Периодическое освидетельствование баллонов
- •Введение………………………………………………………………………………………….
- •1. Природный газ на автомобильном транспорте
- •1.1. Предпосылки применения кпг на автобусах
При обслуживании и ремонте газового автобуса запрещается:
Производить ремонт аппаратуры при наличии горючих газов и легковоспламеняющихся газов, а также людей в салоне автобуса или кабине водителя.
Запускать двигатель при утечке газа.
Выпускать газ из баллона вне установленного места.
Производить снятие и ремонт газовой аппаратуры при наличии в ней газа (если магистраль находится под давлением).
Пользоваться нестандартным и неисправным инструментом.
Проверять пламенем герметичность соединений и пользоваться огнём для каких-либо целей.
Применять дополнительные рычаги при открывании и закрывании вентилей.
Очищать краску и красить наполненные газом баллоны.
Пользоваться замасленными шлангами, скрученными и сплющенными резиновыми трубками.
При возникновении утечек газа на автобусе, находящемся в помещении, его необходимо отбуксировать на улицу, а помещение проветрить.
По окончании технического обслуживания или ремонта газового оборудования автобус направляют на обслуживающие посты для дальнейшего прохождения ТО и ТР автобуса.
При выполнении работ, при которых может повредиться газовое оборудование, демонтаж элементов газобаллонной установки, мешающих этим работам, выполняется слесарем по ремонту газового оборудования.
4. Топливо для газовых автобусов
4.1. Свойства компримированного природного газа
В качестве моторного топлива для газовых монотопливных двигателей автобусов используется компримированный природный газ - КПГ.
После очистки и сжатия до давления 20 (32) МПа на АГНКС свойства газа должны соответствовать ГОСТ27577-2000 «Газ природный топливный компримированный для двигателей внутреннего сгорания»
Таблица 4.1 Сравнение физико-химические свойств КПГ и других топлив
Наименование топлива |
Температура самовоспламенения |
Октановое число |
Цетановое число |
Теплотворная способность |
Удельный вес |
|||
Р=0,1МПа |
Р=3МПа |
ккал\кг
|
ккал\м3 |
кг\л |
кг\м3 |
|||
Дизтопливо |
340-355 |
205 |
15 |
50 |
10200 |
|
0,87 |
|
Бензин |
470-530 |
275 |
95-98 |
26 |
10500 |
|
0,72 |
|
Метан |
650-750 |
470 |
110 .. 120 |
|
13250 |
8087 |
|
0,717 |
Этан |
530-550 |
350 |
100..105 |
|
12350 |
14492 |
0,446 |
1,288 |
Пропан |
500-540 |
320 |
95…100 |
4 |
12000 |
21022 |
0,51 |
1,917 |
Бутан |
480-530 |
230 |
85…95 |
5 |
11800 |
27400 |
0,584 |
2,46 |
Для обеспечения необходимого количества запаса метана на борту автобуса его применяют в сжатом виде при давлении 20,0 МПа, используя при этом баллоны специальных конструкций, как правило, достаточно тяжелых. Кроме того, относительно низкий удельный вес метана Таким образом, при работе на метане автомобилей с искровыми двигателями необходимо учитывать технико-эксплуатационных показателей метана:
Порядка 90% совокупного объёма природного газа приходится на метан. Именно поэтому любой газ такого состава относят к природному независимо от способов его получения. Помимо метана в состав природного газа в небольшом количестве входят легкие углеводороды метанового ряда: этан, пропан, нормальный бутан и изобутан. В природном газе также содержатся примеси двуокиси углерода, кислорода, азота, сероводорода.
Показатели, по которым оцениваются свойства природного газа, можно разделить на пять групп:
показатели, определяющие протекание рабочего процесса в двигателе, т.е. моторные свойства;
гидродинамические показатели, определяющие особенности конструирования топливной аппаратуры;
технологические показатели, определяющие условия: производства, хранения, заправки, эксплуатации, ТО и ремонта газобаллонных автомобилей;
токсикологические показатели;
показатели безопасности эксплуатации подвижного состава.
Показатели компримированного природного газа представлены в таблице 3.1.
Природный газ как моторное топливо по ряду эксплуатационных свойств и физико-химическим показателям превосходит нефтяные топлива, что обеспечивает высокие технико-экономические, санитарно-гигиенические показатели и выполнение жёстких экологических требований при его использовании в автомобильных двигателях внутреннего сгорания.
Высокая антидетонационная стойкость основных компонентов КПГ, октановое число которых составляет 100-120 ед., позволяет применять более высокие степени сжатия (12-13) . Более широкие пределы воспламенения в смеси с воздухом при нормальных условиях в % от общего объёма топливной смеси (5-15%) позволяют осуществить регулирование качественного состава горючей смеси в более широком диапазоне, применяя более бедные смеси с воздухом. Меньшая скорость распространения пламени создает условия для более "мягкой" работы двигателя, снижая его шумность.
Ряд исследований показывает, показывает, что 1,5-2 раза увеличивается срок службы моторных масел и пробег двигателя до капитального ремонта также повышается.
Таблица 4.1
Основные физико-химические свойства КПГ
№ п/п |
Показатели |
Ед. изм. |
Значение |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Низшая теплота сгорания |
МДж/м3 |
32,6-36,0 |
|
Относительная плотность к воздуху, не менее |
- |
0,56-0,62 |
|
Расчетное октановое число, не менее |
- |
105 |
|
Концентрация сероводорода, не более |
г/м3 |
0,02 |
|
Концентрация меркаптановой серы, не более |
г/м3 |
0,036 |
|
Масса механических примесей, не более |
мг/м3 |
1,0 |
|
Суммарная объемная доля негорючих компонентов, не более |
% |
7,0 |
|
Содержание воды, не более |
мг\м3 |
9,0 |
При работе двигателя на газе происходит более полное сгорание, что ведёт к снижению токсичности отработавших газов, уменьшению нагарообразования. При этом КПД двигателя достигает 38-40% в широком диапазоне режимов. Различными исследованиями установлено, что содержание СО и СН двигателя при работе на метане снижается соответственно в 10-3 и 4-2 раза. Энергетические возможности (объёмная и весовая теплотворная способность) в природных газах нестабильны и меняются в зависимости от месторождений и периода его разработки. Это прямо отражается на изменении мощностных показателей двигателей в процессе эксплуатации, потребляющих различные по теплотворности газы. Теплота сгорания, не является сама по себе параметром, прямо влияющим на мощностные и экономические показатели двигателя. На эти показатели влияет теплота сгорания топливо-воздушной смеси, поступающей в двигатель. Теплотворная способность стехиометрической смеси метана с воздухом - 3,38 кДж/м3, дизельного топлива с воздухом 2,77 кДж/м3.
Метан - основной компонент природного газа имеет значительно большую температуру самовоспламенения (при атмосферно давлении он составляет 680-750С) по сравнению с дизельным топливом (при при атмосферном давлении 280-330С). При использовании компримированного природного газа для газобаллонных автомобилей нужно иметь в виду следующую его специфическую особенность. При снижении давления метана в газовом редукторе высокого давления температура метана резко снижается (эффект Джоуля-Томпсона). Например, при снижении давления с 10 МПа до 1МПа падение температуры газа составит около 30С. Даже в летний период влага, содержащаяся в газе, может образовать кристаллы льда и стать препятствием при подаче газа в двигатель. Таким образом, важным мероприятием для эксплуатации ГБА являются: очистка (осушение) газа от воды при заправке на АГНКС; своевременная замена фильтров в системе питания автомобиля; эффективный подогрев газа перед снижением давления в редукторе. Недостаточный подогрев особенно заметно проявляется в зимний период эксплуатации.
Наибольшая энергетическая плотность топлива, в том числе метана, достигается при хранении газа в жидком состоянии. Однако критическая температура (максимальная температура в сочетании с максимальным давлением, при которых газ находится в жидком состоянии) для метана - 82С. Хранение газа на борту автомобиля при столь низкой температуре возможно, но в настоящее время это представляет большую техническую трудность, стоимость криогенной системы для хранения сжиженного природного газа сопоставима со стоимостью грузового автомобиля. Поэтому природный газ для увеличения запаса хода автомобиля хранится в компримированном (сжатом) состоянии при максимальном давлении 20,0 МПа.
Метан не имеет цвета и запаха, поэтому для обеспечения безопасности при его использовании на автомобилях ему придают особый запах - одорируют.
Метан легче воздуха - относительная плотность по воздуху не менее 0,56. При возникновении утечек он устремляется вверх и удаляется из помещений через вентиляционные отверстия. Это позволяет сократить объём работ по приспособлению производственно-технической базы предприятий.
По токсикологической характеристике КПГ относят к веществам класса 4. Предельно допустимая концентрация природного газа на рабочих местах и в рабочих зонах не должна превышать 300 мг/м3 (в пересчёте на углерод).
Температура газа, заправляемого в баллоны автобуса, должна быть не более 40С. При температуре окружающей среды выше 35С температура заправляемого газа должна быть не более чем на 5С выше температуры воздуха. Температуру КПГ при заправке определяют по требованию потребителей.
Избыточное давление КПГ в момент окончания заправки автомобилей должно быть 19.6 МПа. Его определяют с помощью манометров, установленных на газонаполнительных колонках автомобильных газонаполнительных компрессорных станций или передвижных автогазозаправщиков.