Самостійна робота № 8 (4 год.)
ТЕМА: Система живлення газобалонних автомобілів
МЕТА: Вивчити та засвоїти загальну будову системи живлення газобалонних автомобілів
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ:
1 Кисликов В.Ф. Будова й експлуатація автомобілів: підручник для учнів професійно-технічних закладів освіти / В.Ф. Кисликов, В.В Лущик. – Київ. : Либідь, 2002. – c. 117-127
2 Лудченко О.А. Технічне обслуговування і ремонт автомобілів : підручник / О.А. Лудченко. – К. : Вища шк., 2007. – с. 318-321
ПЛАН
1 Види газового пального
2 Установки для роботи на стисненому газі
3 Установки для роботи на зрідженому газі
4 Пристосування дизельних двигунів для роботи на газовому пальному.
5 Техніка безпеки при роботі з газовим пальним.
ЗМІСТ ТЕОРЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ
1 Види газового пального
Двигуни газобалонних автомобілів працюють на газоподібному паливі, запас якого знаходиться в балонах, установлених на автомобілях.
Застосування газобалонних автомобілів дав можливість використовувати значні ресурси дешевих пальних газів, яких дуже багато в нашій країні. Потужність двигуна і вантажопідйомність газобалонних автомобілів такі самі, як і в базових автомобілях з карбюраторними двигунами. Тому експлуатація газобалонних автомобілів технічно й економічно доцільна.
Паливом для цих двигунів можуть бути суміші зріджених (точніше, легкозріджених) газів, які добувають із супутнього нафтового і природного газів.
До газових палив відносяться газоподібні вуглеводні, які видобуваються з надр землі при розробці газових, газоконденсатних та нафтових родовищ. Газоподібні вуглеводні, що добуваються з газових і газоконденсатних родовищ, називаються природним газом, а природний газ, що видобувається з нафтових родовищ - попутним газом.
Основним компонентом природних газів є метан (СН4), зміст якого коливається в межах - від 50 до 90% об. і більше в газових і газоконденсатних родовищах і від 30 до 80% об. в нафтових родовищах.
У природних газах містяться також інші газоподібні вуглеводні - етан (С2Н6), пропан (С3Н6), бутан (С4Н10), азот (N2), діоксид вуглецю (СО2), сірководень (Н2S).
Видобутий з надр землі природний газ піддають очищенню від домішок і осушення з подальшим поділом на компоненти.
Для газобалонних автомобілів промисловість випускає суміші пропану і бутану технічних (СПБТ) двох складів: СПБТЗ — зимову, яка містить не менше як 75 % пропану і не більше як 20 % бутану.
СПБТЛ — літню, яка містить не менше як 34 % пропану і не більше як 60 % бутану.
Крім пропану і бутану, до складу палива входять також метан, етан, етилен, пропілен, бутилен, пектан та інші, загальний вміст яких у суміші становить 5.0.6 %.
Поряд із зрідженими газами для газобалонних автомобілів успішно використовують природний пальний газ, який складається в основному з метану. Його зберігають на автомобілі в балонах під тиском, який сягає 20 МПа (200 кгс/см2).
Найважливішими властивостями зріджених газів, які можна використовувати як паливо для газобалонних автомобілів, є теплота згоряння пропану-— 45,7 (10972), бутану — 45,2 (10845), бензину — 43,8 (105000) МДж/кг (ккал/кг); густина рідкого пропану — 0,509, а бутану — 0,682 кг/м ; октанове число в пропану — 120, у бутану — 93. У газі не повинно бути механічних домішок, водорозчинних кислот, лугів, смол та інших шкідливих домішок. Тиск насичених парів для суміші зріджених газів коливається у межах від 0,27 МПа (2,7 кгс/см2) при температурі — 20 °С до 1,6 МПа (16 кгс/см) при температурі +45 °С,
Зріджені гази мають великий коефіцієнт об'ємного розширення. Тому балони слід заповнювати газом не більше як на 90 % їх об'єму. Решта 10 % становить об'єм парової подушки, без якої незначне підвищення температури газу призводить до різкого зростання тиску в балоні (приблизно 0,7 МПа, або 7 кгс/см2 на 1 °С підвищення температури зрідженого газу).
2 Установки для роботи на стисненому газі
Рисунок 8.1 – Схема установки для роботи на стиснутому газі
Вісім балонів, згрупованих по чотири, розміщують під платформою кузов(рами) а й кожну групу обкладають вентилем, що дає змогу витрачати газ у будь-якій групі або відразу в обох. Газом балони наповнюються крізь вентиль(10). Із балонів газ крізь витратні вентилі (9) і (14) надходить у підігрівник(18), що призначається для захисту системи від замерзання внаслідок великого зниження температури газу під час його розширення в редукторі високого тиску(20). Між підігрівником газу, що обігрівається теплотою відпрацьованих газів, і балонами встановлено основний витратний вентиль. На редукторі високого тиску(20) установлено датчик контрольної лампи, яка засвічується в разі заниження тиску газу в редукторі до значення менше ніж 0,45 мПа. Це сигналізує водієві про те, що газу в балонах залишилося на 10...12 км. Із редуктора(20) газ надходить в електромагнітний клапан(6) із фільтром. Цей клапан відкривається під час пуску двигуна, і газ трубкою(7) надходить у редуктор низького тиску(3).Редуктор(3) має два ступені й знижує тиск газу, що надходить у карбюратор – змішувач, майже до атмосферного, дозує газ для приготування суміші потрібного складу й вимикає газову лінію в разі зупинки двигуна. Під час роботи двигуна газ надходить у карбюратор – змішувач(21), а в режимі холостого ходу – шлангом безпосередньо в за дросельний простір. Робота двигуна на бензині забезпечується стандартною системою живлення бензином, яку підключено до карбюратора – змішувача(21).
3 Установки для роботи на зрідженому газі
Схему газобалонної установки автомобіля показано на малюнку. До неї входять: газовий балон 25 а арматурою, магістральний вентиль 14, випарник 4 газу, газовий фільтр 16, редуктор 10, манометр 13, змішувач 17, повітряний фільтр 1, газопроводи. Для роботи на бензині є карбюратор 26 і бак 15.
У зварному газовому балоні, який розрахований на робочий тиск до 1,6 МПа (16 кгс/см2) зберігають запас зрідженого газу. Балон кріплять за допомогою кронштейнів до рами автомобіля.
На днищі балона вмонтовано: наповнювальний вентиль 23 (приєднують до заправного шлангу на газозаправній станції); видаткові вентилі фаз — паровий 19 і рідинний 24; контрольний вентиль 20 максимального наповнення балона (його відкривають у кінці заправки балона на газонаповнювальній станції); вимірювальний перетворювач 21 покажчика рівня рідини в балоні (з'єднаний приводом з електричним покажчиком на щитку приладів автомобіля); запобіжний клапан 22 (відкриваються автоматично на випадок підвищення тиску в балоні і випускає частину газу в атмосферу).
Рисунок 8.2 - Схема газобалонної установки на зрідженому газі:
1 — повітряний фільтр; 2 — трубка підведення води до випарника; З— шланг високого тиску від випарника до фільтра газу; 4 — випарник газу; 5 — шланг підведення води від випарника до компресора; 6 — газопровід системи холостого ходу; 7 — шланг високого тиску від магістраль його вентиля до випарника газу; 8 — труба підведення газу до змішувача; 9 — дозувально- економайзерний пристрій редуктора; 10 — газовий редуктор; 11 — вимірювальний перетворювач тиску газу; 12 — фільтр редуктора; 13 — манометр газового редуктора; 14 — магістральний вентиль; 15—бензиновий бак; 16 — фільтр; 17 — змішувач газу; 18 — підставка під змішувач; 19 — видатковий вентиль парової фази; 20 — контрольний вентиль максимального наповнення балона; 21 — вимірювальний перетворювач покажчика рівня рідини в балоні; 22 — запобіжний клапан; 23 — наповнювалький вентиль; 24 — видатковий вентиль рідинної фази; 25 — балон; 26 — карбюратор; 27 — шланг» який з'єднує вакуумні порожнини економайзера і розвантажувального пристрою редуктора з впускним трубопроводом двигуна
4 Пристосування дизельних двигунів для роботи на газовому пальному.
Переобладнати на газове паливо (не важливо, метан або пропан) можна не тільки бензиновий, але й дизельний двигун як вантажної, так і легкової автомашини. Але для цього треба серйозно переробити штатну систему живлення дизеля. Про це й піде мова.Насамперед потрібно відзначити, що на одному газі дизельний двигун працювати не може. Газ не може загорятися від стиску, як солярка, оскільки температура його самозапалювання набагато вище (близько 700oС проти 320-380oC у дизпалива). Тому якщо спробувати змусити звичайний дизельний двигун працювати на метані, температури стисненого повітря в циліндрах просто не вистачить для його самозапалювання. Тому "чисто газовий" дизель навіть теоретично неможливий. Існує й більше простий варіант, що уже давно використовується, хоча й розповсюджений не дуже широко. Мова йде про пристосування звичайного дизеля для роботи на суміші солярки й метану (так званий газодизельний двигун). У цьому випадку для роботи дизеля на газі необхідна подача в циліндри деякої кількості солярки - так званої запальної порції. Подавана наприкінці такту стиску, вона буде запалюватися й підпалювати газо-повітряну суміш, що надходить у циліндри на такті впуску. Запальна порція для газифікованих швидкохідних дизелів (такими вважаються всі автомобільні) становить 15-30% від звичайної порції солярки (залежно від ГБО, типу двигуна і його стану). Це та мінімальна кількість, що, самозапалившись, гарантовано підпалить у циліндрах газоповітряну суміш. Перевага такого мотора полягає в тому, що, коли газ закінчується, він може працювати у своєму звичайному режимі - на дизпаливі. При роботі в такому режимі, коли 70-85% палива становить природний газ, у дизеля повністю зникає властивий йому чорний дим. Правда, у вихлопі трохи збільшується вміст вуглеводнів - СН. Але це вже не канцерогени, викинуті дизельним двигуном (той же 3,4-бензопирен), а лише незначна кількість не згорілого, зовсім нешкідливого метану. Крім того, у газодизеля, у порівнянні зі звичайним дизельним двигуном, зростає ресурс (через зменшення відкладень на деталях циліндро-поршньової групи) і термін служби масла.
5 Техніка безпеки при роботі з газовим пальним.
Основа безпечної експлуатації автомобіля - герметичність з'єднань газової апаратури. Перевірити її неважко. Для цього досить нанести на контрольовані місця будь-який піноутворювальний розчин (наприклад, мильний). Відсутність бульбашок підтвердить герметичність з'єднань.
Не можна експлуатувати автомобіль на газі, якщо виявлено його витік. У цьому випадку необхідно негайно перекрити витратний і наповнення з вентилі і перейти на харчування бензином до усунення несправності.
Необхідно періодично перевіряти правильність встановлення балона, тому що його переміщення можуть призвести до обриву трубопроводів.
Забороняється визначати місце витоку відкритим полум'ям, ремонтувати газову апаратуру при працюючому двигуні або при наявності газу в системі.
При пошкодженні автомобіля в результаті ДТП потрібно відразу виключити запалювання, увімкнути аварійну сигналізацію, висадити пасажирів, закрити видатковий вентиль і тільки після цього приймати інші заходи, пов'язані з обставинами ДТП.
Попадання скрапленого газу на тіло людини викликає обмороження, за характером впливу нагадує опік. У цьому випадку уражене місце промивають водою і негайно звертаються до лікаря.
ЗАВДАННЯ (в тому числі індивідуальні):
Вивчити й законспектувати необхідний матеріали, замалювати необхідні малюнки та схеми, або вклеїти в конспект їх ксерокопії, зробити порівняльні характеристики будови та експлуатації двигунів різних мотелів автомобілів і тракторів
ФОРМА КОНТРОЛЮ
Перевірка конспектів
ВИКЛАДАЧ – Колот П.Д.