Практична робота № 2 тема: технічне обслуговування паливної апаратури газобалонних автомобілів

Мета роботи: ознайомитися і вивчити методи перевірки технічного стану системи живлення газобалонної апаратури; вивчити основні несправності цієї системи і їх ознаки; освоїти практичні прийоми і навчитися здійснювати практичне виконання операцій технічного обслуговування, перевірки і регулювання елементів системи живлення газобалонної апаратури, як працюючих, так і на не працюючих двигунах за допомогою спеціальних стендів і обладнання з відповідними технічними висновками і регулювальними діями.

В результаті виконання лабораторної роботи, підготовки і захисту звіту студенти повинні: знати:

- призначення, основні типи і складові частини приладів живлення газобалонної апаратури;

- будову і роботу різних систем живлення газобалонної апаратури, їх технічне обслуговування;

- основні несправності приладів живлення газобалонної апаратури і їх ознаки;

- способи і методи контролю токсичності відпрацьованих газів;

- основні роботи, що виконуються при технічному обслуговуванні приладів живлення газобалонної апаратури;

- конструкцію і роботу контрольно-вимірювального обладнання і стендів для технічного обслуговування, перевірки і регулювання приладів живлення газобалонної апаратури.

вміти:

- використовувати теоретичні знання по конструкції і особливостям роботи автомобільних систем живлення газобалонних автомобілів при проведенні операцій технічного обслуговування, перевірці і регулювання приладів живлення газобалонної апаратури, як на двигунах, так і на спеціальних стендах з видачею відповідних технічних висновків;

- виконувати операції технічного обслуговування приладів живлення газобалонної апаратури;

- визначати основні несправності приладів живлення газобалонної апаратури і їх домінуючі ознаки;

- здійснювати практичне виконання операцій перевірки і регулювання приладів живлення газобалонної апаратури, як на двигунах, так і на спеціальних стендах з відновленням нормальної працездатності їх і з відповідними технічними висновками і регулювальними діями.

Обладнання робочого місця: справний двигун автомобіля ЗІЛ-138А або ГАЗ-53-27, обладнаний повним комплектом газобалонної апаратури; діагностичні прилади, набори вимірювальних приладів; установка для перевірки паливної апаратури моделі К263 або К264; набір редукторів, карбюраторів-змішувачів, вентилів, електромагнітних клапанів; комплект інструменту газобалонщика.

Забороняється справляти роботи на учбових автомобілях, окрім регулювання холостого ходу; випробовувати апаратуру без попередньої її продувки і очищення; утримувати балони високого тиску на відкритих площадках без обгороджувань; розкривати прилади або з'єднання, що перебувають під тиском; використовувати в лабораторії природний газ;

розбирати апаратуру при наявності в ній газу. Допустима концентрація СПГ не повинна перевищувати 300 мг/м3. Вона визначається газоаналізаторами ШІ-10 або УГ-2.

Короткі теоретичні відомості, склад і порядок виконання роботи.

Використання газового палива в автомобільних двигунах

Залежно від способу живлення двигунів газобалонні автомобілі підрозділяються на універсальні газобензинові і газові. На універсальних газобензинових автомобілях встановлюють двигуни, що містять дві рівноцінні автономні системи живлення, - газову і бензинову. Використання двох систем живлення сприяє збільшенню сумарного запасу ходу автомобіля і розширенню сфери їх вживання. В той же час, така уніфікація не ефективна з точки зору робочого процесу двигуна, оскільки приводить до падіння його потужності при переведенні системи живлення з бензину на газ.

Всі модифікації вітчизняних газобалонних автомобілів, призначених для роботи на СПГ, виконані за газобензиновою схемою. До таких автомобілів відносяться ЗІЛ-138А, ЗІЛ-ММЗ-45054, ЗІЛ-138АГ, ГАЗ-52-27, ГАЗ-52-28, ГАЗ-53-27.

Вітчизняні газобалонні автомобілі, призначені для роботи на ЗНГ, мають як газового виконання (ЗІЛ-138, ГАЗ-53-07), так і газобензинового виконання (ГАЗ-52-07, ГАЗ-52-08, ГАЗ-52-09).

Широке використання газового палива на великовантажних автомобілях привело до розвитку газодизельного напряму. Особливістю газодизельного процесу є якісне регулювання сумішоутворення. Кількість повітря, що подається, при цьому практично не змінюється, а кількість газу подають відповідно до навантаження двигуна.

Система живлення двигунів з газодизельним процесом включає традиційну паливну апаратуру і газову систему живлення.

На відміну від газового двигуна з іскровим запаленням дизелі не мають стороннього джерела займання газоповітряної суміші. Температура займання газоповітряної суміші значно перевищує її температуру наприкінці такту стиснення в циліндрах дизеля. Для забезпечення займання газового палива в циліндри дизеля необхідно подавати невелику порцію дизельного палива (запальну дозу). Оптимальна подача запальної дози складає 15 — 20% загальної витрати палива.

Пуск газодизельного двигуна здійснюється по циклу дизеля, основна його робота відбувається при мінімальній витраті дизельного палива. На режимах холостого ходу газодизельний двигун працює лише на дизельному паливі. На режимах навантажень збільшення потужності двигуна забезпечують шляхом подачі газового палива. Підпалюють газову суміш і в цьому випадку за допомогою запальної дози палива.

Подачу запальної дози обмежують шляхом зменшення ходу рейки ПНВТ. Двигун перекладають на живлення з дизельного палива на бінарне і навпаки за допомогою перемикача роду палива. Газова система живлення містить діафрагмовий механізм обмеження подачі газу, який забезпечує прикриття дросельної заслінки дозатора-змішувача при збільшенні частоти обертання колінчастого валу вище допустимою. Газодизельний процес застосовується на автомобілях з|із| дизельними двигунами переважно сімейства КАМАЗ.

Основні несправності паливної системи.

Перед розглядом основних характерних несправностей паливної системи, відзначаємо цілий ряд позитивних моментів при роботі на газовом паливі:

завдяки високому октановому числу (до 110) практично не виникає детонації, що дозволяє підвищити ступінь стиснення і компенсувати зниження потужності внаслідок більш низької калорійність даного палива; різко знижується токсичність відпрацьованих газів (включаючи викид шкідливих з'єднань свинцю), а повніше згоряння газоповітряної суміші зменшує утворення нагару, не змивається масло із стінок циліндрів і не розріджується масло в піддоні картера, що значно підвищує термін служби двигуна, знижує витрати на масло; слід зазначити порівняно невисоку вартість і самого палива даного виду.

Проте, переведення автомобілів на зріджений нафтовий газ (ЗНГ) або стислий природний газ (СПГ) пов'язаний з рядом недоліків: висока вартість газобалонної апаратури, підвищення маси (із-за збільшення металоємності), вимагає вищої кваліфікації обслуговуючого персоналу, утруднений пуск при низьких температурах, гірше динаміка розгону автомобіля, але найбільшим недоліком прийнято вважати підвищену пожеже- і вибухонебезпеку при експлуатації.

Зовнішня негерметичність паливної системи.

Причини:

- негерметичність з'єднань (вихід газу в атмосферу, в кабіну водія, в підкапотний простір) - в штуцерах, пошкодження прокладок, ослаблення кріплення різних кришок і інших деталей, що з'єднуються, від замочнозапобіжної арматури до випарника газу;

- негерметичність редуктора низького тиску - в цьому вузлі додатково можливе пошкодження діафрагм першого і другого ступеня і вихід газу, відповідно, через отвір в регулювальній гайці або через отвір контрольного штока регулювального ніпеля другого ступеня, а при відвертанні регулювального гвинта або пошкодженні гумового ущільнення клапана другого ступеня, з одночасним пошкодженням діафрагми розвантажувального

пристрою - спостерігається вихід газу через повітряний фільтр (при непрацюючому двигуні).

Внутрішня негерметичність елементів паливної системи – порушує оптимальну подачу газу, приводить в основному до перезбагачення суміші зі всіма негативними явищами; особливо небезпечна внутрішня негерметичність при непрацюючому двигуні (скупчення газу може привести до отруєння водія, до пожежі і навіть вибуху).

Причини:

- негерметичність витратного або магістрального вентилів в зачиненому положенні - із-за пошкодження клапанів або сідел, при відкладенні смоли на робочих поверхнях або при попаданні між ними твердих частинок;

- несправність елементів РНД:

- порушення герметичності клапана першого ступеня - окрім звичайних причин і пошкоджень діафрагми, можливе пошкодження важеля;

- негерметичність клапана другого ступеня - окрім пошкодження, можливе неправильне регулювання ходу клапана (ступінь відкриття), або занадто великий тиск в першому ступені;

- пошкодження діафрагми розвантажувального пристрою редуктора – при цьому газ надходитиме через штуцер і трубку безпосередньо у впускний трубопровід, порушуючи роботу системи в цілому, особливо на холостому ходу.

Кількість газу, що поступає в змішувач, не відповідає оптимальному для різних режимів роботи двигуна - по аналогії з карбюраторними двигунами, перезбагачення або збіднення робочої суміші приводить практично до тих же негативних явищ, а РНД умовно виконує функції елементів поплавцевої камери карбюратора.

Причини:

- кількість і тиск (розрідження) газу в першому і другому ступенях РНД не відповідає нормі - через різноманітні пошкодження або неправильне регулювання, включаючи клапан другого ступеня і экономайзерний пристрій;

- засмічення газових фільтрів - зазвичай смолянистими відкладеннями;

- підсос повітря через нещільність.

Карбюратор-змішувач не забезпечує здобуття суміші потрібного

складу для різних режимів роботи - по аналогії із звичайними карбюраторами при нормальній подачі газу - причини в основному аналогічні, хоча з вини самого карбюратора-змішувача частіше спостерігається збіднення суміші внаслідок часті засмічення різних систем смолами, що приводить до зниження потужності, «провалам» в роботі і так далі. У режимі холостого ходу клапани 18 (рис. 2.1) першої і 6 другої ступені

РНД відкриті. Клапан 13 економайзера закритий під дією високого розрідження. При повнісю закритій дросельній заслінці 27 розрідження в дифузорі 25 занадто мало і зворотний клапан 26 головною дозуючою системи (ГДС) також закритий. Газ до гвинта 2 регулювання загальної подачі газу в систему холостого ходу йде з порожнини Б другого ступеню по додатковому газопроводу 4 і по основному 7. Подача газу на цьому режимі регулюються гвинтом 1. У міру відкриття дросельних заслінок, газ подається і через прямокутний перетин отвору 28. На режимі холостого ходу і малих навантажень склад суміші регулюють гвинтом 2 загальних подачі газу в систему холостого ходу. Наявність двох каналів дозволяє переходити від режиму холостого ходу до режимів малих завантажень без "провалів". У міру відкриття дросельної заслінки, при переході на режим часткових навантажень, розрідження передається в зворотний клапан 29 ГДС, він відчиняється, і додаткова порція газу починає надходити в дифузор через форсунку 25. У

режимі повної потужності, коли повністю відкриті дросельні заслінки, відчиняється клапан 13 економайзера, і в зворотний клапан 29 (рис. 2.1) ГДС начинає надходити додатковий газ через отвір шайби 14 повної потужності.

Специфічні несправності

Порушення герметичності клапана 18 (рис. 2.1) першого ступеню - може бути викликано попаданням на робочі поверхні сідла і клапана іржі, пилу, смол або пошкодженням важеля і осей - стрілка манометра на щитку приладів показуватиме наростання тиску газу в першій, газ почне прориватися через клапан другого ступеня, після пуску двигуна тиск в першому ступені декілька знизиться і стрілка манометра стабілізується.

Рис. 2.1 Схема роботи двигуна на режимах часткових навантажень

Порушення герметичності клапана 6 другого ступеню може бути викликано утрудненим переміщенням клапана у направляючій, високим тиском газу в першому ступені, мимовільним відвертанням регулювального гвинта клапана, при заїданні важеля клапана на осях, пошкодженні ущільнювача або сідла клапана, або занадто глибоко завернутий регулювальний ніпель 10 (до упору в діафрагму 5) - ця несправність приводить до утрудненого запуску двигуна, погіршує роботу на холостому ходу, а при зупинці двигуна приводить до витоку газу в підкапотний простір.

Порушення герметичності діафрагми РНД відбувається при недбалому збиранні, розриві від роз'їдання хімічними домішками і старіння, підвищеної пористості матеріалу діафрагм - при цьому газ виходитиме через отвір в регулювальній гайці 16 першому ступеню, або в район розміщення контрольного штоку 8 в регулювальному ніпелі 10 другого ступеня, крім того при надмірному розрідженні в порожнині Б станеться підсос повітря з порожнини Д, збіднення суміші і зниження потужності двигуна.

Утруднений запуск двигуна пов'язаний з перезбагаченням або збіднінням робочої суміші по вищезгаданих причинах, крім того можливе неправильне регулювання режиму холостого ходу, пошкодження трубок, з’єднуючих вакуумні порожнини розвантажувального і дозуюче-економайзерного пристрою РНД з впускним трубопроводом двигуна, нещільне прилягання зворотного клапана 29 до сідла внаслідок на їх вироблення або прилипання клапану до сідла за наявності смолянистих відкладень газу.

Поява "провалів" (при повільному відкритті дросельних заслінок), при переході з режиму холостого ходу на режим часткових навантажень.

Відбувається при "прилипанні" клапана 29 до сідла, із-за низького тиску газу на виході з другого ступеня РНД, внаслідок неправильне регулювання сили затяжки пружини другого ступеня редуктора, або засмолення прямокутних щілин 28 систем холостого ходу і т.д.

Двигун не розвиває максимальної потужності - це відбувається із-за невідповідності складу робочої суміші оптимальної для даного режиму роботи, при сукупності різних вищезгаданих несправностей і їх причин і при неправильній установці (регулюванні) шайб дозуючого отвору 4 (рис. 2.2) і каліброваного отвору 6 потужностного регулювання дозуюче-економайзерного пристрою.

Рис.2.2 Схема дозуюче-економайзерного пристрою РНД.

У режимі холостого ходу і часткових навантажень клапан 7 економайзера закритий, високе розрідження у впускному газопроводі утримує діафрагму 9 у верхньому положенні і конічна пружина 8 щільно притискує клапан до сідла - газ надходить в ГДС тільки через дозуючий отвір 4. У режимі повної потужності розрідження у впускному трубопроводі стає недостатнім для утримання діафрагми 9 у верхньому положенні, і вона переміщується

пружиною 12 вниз, відкриваючи клапан економайзера 7, при цьому додаткова порція газу піде в ГДС через отвір 6 потужностного регулювання.

Роботи по технічному обслуговуванню паливної системи газобалонних автомобілів

ЩО - перед виїздом на лінію перевірити зовнішнім оглядом кріплення газового балона до кронштейнів, а також стан і кріплення останнього газового обладнання, звертаючи особливу увагу на герметичність в місцях з'єднань (у місцях прориву газу зазвичай скупчуються смолянисті відкладення); перевірити легкість пуску і роботу двигуна на газі на холостому ходу при різній частоті обертання КВ. На працюючому двигуні місця витоків газу можна визначити по запаху. Також перевірити чи немає підтікання бензину в різних з'єднаннях (в автомобілях з комбінованою паливною системою). Після повернення з лінії

очистити від пилу і бруду арматуру балона і вузли газового обладнання;

необхідно злити відстій з газового редуктора, а в зимовий час - воду з порожнини випарника. При роботі на лінії слід звертати увагу на свідчення манометра на щитку приладів. При постановці автомобіля на стоянку спочатку слід зачиняти витратний вентиль на балоні, а після того, як газ в системі виробиться і двигун зупиниться необхідно закрити магістральний вентиль, що знаходиться в кабіні водія.

ТО-1 - ретельно перевірити зовнішнім оглядом стан всіх вузлів і деталей (не допускається наявність тріщин, викривлень, вищєрблення металу, розрив прокладок і так далі); провести необхідні кріпильні роботи (забороняється стукати металевими молотками по апаратурі, штуцерним з'єднанням і трубопроводам, що перебувають під тиском газу, кріпильні роботи слід проводити обережно, щоб не допускати іскроутворення, при цьому категорично забороняється підтягувати гайки і болти кріплення деталей вузлів в них газу).

Необхідно зняти і промити у ванні кистю чистим бензином або розчинником фільтруючий елемент магістрального фільтру, і сітчастий фільтр газового редуктора. Змастити пластичним мастилом різьблення штоків магістрального, наповнювального і витратного вентилів. Злити відстій з другого ступеня РНД, відвернувши пробку на корпусі. Після вказаних робіт необхідно перевірити герметичність всієї системи стислим повітрям або інертним газом (стислий азот). При значному відхиленні від норми тиск газу в першому ступені (по манометру на щитку приладів) провести регулювання гайкою 11 (рис. 2.3) при ослабленій контргайці 9, змінюючи натягнення робочої пружини 10, наприклад, завертаючи гайку, добиваємося підвищення тиску і навпаки (норма - 1,21,5кг/см2).

Р исунок.2.3 Перший ступінь РНД: 1 - сідло клапана; 2 - манжет клапана; 3 - корпус клапана; 4 – кришка першого ступеня; 7 - серга; 8 - мембрана; 9 - контргайка; 10 - робоча пружина; 11 - регулювальна гайка; 12 - важіль; 13 – вісь важеля.

Регулювання холостого ходу при роботі на бензині проводиться як на звичайних карбюраторних двигунах, з використанням гвинта 5 (рис. 2.4) кількісного регулювання і гвинтів 8 якісного регулювання. Регулювання холостого ходу при роботі на газу див. на рис. 2.1 і 2.4.

ТО-2 - виконавши об'єм робіт при ТО-1, проводять ретельну перевірку всіх вузлів газобалонної системи, використовуючи звичайні прилади (наприклад, водяні п'єзометри). На спецпостах по бслуговуванню газобалонних автомобілів, в крупніших АТП використовують пересувну установку К-277, а для діагностики знятих вузлів в цеху використовують стаціонарну установку К- 278.

Рисунок 2.4 Карбюратор-змішувач К-91 автомобіля ЗІЛ-138А: 1 - корпус зворотного клапана; 4 - карбюратор; 5 - упорний гвинт, 6 – гвинт регулювання загальної подачі газу в систему холостого ходу; 7 -гвинт регулювання мінімальних обертів холостого хода; 8 – гвинти якісного регулювання

СО - перед проведенням сезонного обслуговування зріджений газ з балонів необхідно злити, а балон дегазувати інертним газом (наприклад, стислим азотом); перевіряється тиск спрацьовування апобіжного клапана газового балона; трубопроводи продуваються стислим повітрям, проводиться контрольна перевірка манометра на щитку приладів (з регістрацією в журналі), перевіряється робота обмежувача максимальний частоти обертання КВ. Перед зимовою експлуатацією слід зняти з автомобіля газовий редуктор, карбюратор-змішувач, випарник, вентилі і так далі і передати в цех для розбирання, очищення, поелементної дефектації із заміною несправних деталей. Після

збирання вказані вузли перевірити вищезгаданими приборами, провести необхідні регулювання. Необхідно перевірити кріплення і стан каліброваних шайб 4 (дозуючі отвори) і 6 (потужностного регулювання економайзера) - див. рис. 2.4.

Після закінчення роботи студенти складають звіт, де мають бути відображені технічні умови на випробування апаратури і отримані результати, а також технічний висновок про справність приладів.

Порядок виконання роботи

1. Розглянути класифікацію, призначення, загальну будову і складові частини, компонувальні схеми паливних систем газобалонних автомобільних двигунів.

2. Ознайомитися по підручниках, плакатах і схемах, використовуючи наявне обладнання, з основними несправностями паливних систем газобалонних автомобільних двигунів, з роботами по технічному обслуговуванню їх елементів, з основними методами контролю і регулювання, обладнанням і приладами для їх проведення.

3. Виконати необхідні роботи, обумовлені в завданні.

4. Оформити звіт, зробити технічний висновок.

Оформлення звіту.

Після виконання роботи студент виконує звіт, в якому повинно бути записано:

1. Тема і мета роботи;

2. Особливості роботи двигунів на СНГ і СПГ;

3. Основні несправності паливної системи газобалонних автомобілів;

4. Основні методи технічного обслуговування, обладнання і прилади для їх проведення, використовувані при проведенні ТО паливної системи газобалонних автомобілів;

5. Скласти алгоритм технічного обслуговування системи живлення газобалонного автомобіля, згідно варіанту, виданого викладачем (зразок виконання приведений в додатку)

6. Зробити технічний висновок про проведену роботу і стан елементів системи живлення газобалонного двигуна.

Згідно варіанту (табл.2.1) описати конструкцію, привести схему, а також, описати процес перевірки і регулювання елементів системи живлення двигунів з газобалонними установками (при необхідності привести малюнки, схеми):

Таблиця 2.1 Варіанти завдань

Остання цифра шифру	Марка автомобіля
0	ЗІЛ-138А
1	ГАЗ-53-27
2	ГАЗ-24-07
3	ЗІЛ - 138В1
4	ГАЗ - 52-27
5	ЗІЛ-138
6	ГАЗ-53-07
7	ЛІАЗ - 677Г
8	ЛАЗ - 695П
9	ЗІЛ - ММЗ - 45023

Згідно варіанту (табл.2.1) розробити технологію заданої операції поточного ремонту автомобіля. Для чого необхідно виконати наступне:

- дати загальну характеристику і конструктивні особливості ремонтованого агрегату, механізму або системи автомобіля:

- розробити технологію проведення робіт:

Розроблений технологічний процес оформити у вигляді технологічної карти. Приклад оформлення технологічної карти наведений в Додатку 1. Вихідні дані представлені в таблиці. 2.1, в якій вибирається марка автомобіля по варіантах, залежно від номера залікової книжки (шифру).

Контрольні питання.

1. У чому перевага і недоліки газобалонних автомобілів?

2. Які причини зовнішньої негерметичності паливної системи?

3. Причини внутрішньої негерметичності елементів паливної системи; можливі наслідки експлуатації автомобілів з даною несправністю.

4. По яких причинах кількість газу, що надходить в змішувач, може не відповідати оптимальній кількості для різних режимів роботи двигуна?

5. Які несправності можуть виникнути в самому карбюраторі-змішувачі?

6. Яка методика регулювання карбюратора-змішувача на холостому ходу (у діапазоні мінімальних і максимальних частот обертання КВ при цьому режимі)?

7. Яка методика регулювання тиску в першому ступені РНД?

10. Яка методика регулювання клапана другого ступеня РНД?

11. Яка методика регулювання другого ступеня РНД?

12. Перерахуйте об'єм робіт, що проводяться по газобалонних автомобілях при ЩО.

13. Перерахуйте об'єм робіт, що проводяться по газобалонних автомобілях при ТО-1.

14. Перерахуйте об'єм робіт, що проводяться по паливній системі газобалонних автомобілів при ТО-2 і що додатково робиться при СО.

15. Перерахуйте основні правила безпеки при обслуговуванні і ремонті газобалонних автомобілів.

16. Мета і методи технічного обслуговування системи живлення двигуна.

17. Основні параметри, що визначають економічність роботи двигуна.

18. Параметри двигуна, що визначають вибір октанового числа палива.

19. Характерні несправності газового редуктора, що впливають на перерасход палива.

20. Причини нерівномірної роботи газового двигуна.

21. Зовнішні ознаки утворення багатої або бідної горючої суміші.

22. Технічні умови на випробування паливної апаратури газобалонних автомобілів.