2295

КОНСТРУКТИВНЫЕ ИСПОЛНЕНИЯ СИСТЕМ ПИТАНИЯ

Аппаратура РЗАА

Рязанский завод автомобильной аппаратуры (РЗАА) выпускает газобаллонное оборудование по лицензии итальянской фирмы «POLIAUTO». Особенностью данной аппаратуры является конструкция редуктора-испарителя с сервоприводом клапана второй ступени. Данный редуктор-испаритель (рис. 4.1) является двухступенчатым регулятором, в первой ступени которого применен регулятор типа «А» (см. главу 3), а во второй ступени - регулятор типа «С» с сервоприводом регулирующего клапана.

Рис. 4.1. Схема редуктора-испарителя РЗАА («POLIAUTO»)

Такой тип редуктора-испарителя обеспечивает стабильные выходные показатели, независимо от состава и температуры газа в баллоне. Чувствительность такого типа редуктора-испарителя определяется материалом и состоянием мембраны управления сервоприводом клапана второй ступени.

Одним из недостатков редуктора-испарителя РЗАА является невозможность доступа к деталям для контроля их состояния и замены без полной разборки редуктора-испарителя.

Аппаратура «САГА-6»

Автомобильная газовая топливная система «САГА-6» выпускается ОАО ПАО «Инкар» в г. Перми. Система «САГА-6» предназначена для использования сжиженного нефтяного газа (ГСН) в двигателях внутреннего сгорания легковых автомобилей в качестве альтернативного топлива. Особенностями данной аппаратуры можно считать отличное качество изготовления, свойственное ВПК, наличие системы указателя уровня жидкой фазы газа в баллоне с выводом информации на штатный указатель уровня топлива на панели приборов. К сожалению, точность этого указателя не превышает точности указателей с магнитной стрелкой на блоке арматуры баллона.

В этой аппаратуре применены магистральные клапаны оригинальной конструкции, не унифицированные с элементами аналогичных узлов других изготовителей по конструкции электромагнита и типу соединений.

Одной из особенностей данной аппаратуры было применение облегченных баллонов из алюминиевого сплава, армированного стекловолокном, но, к сожалению, видимо из-за высокой себестоимости, такие баллоны стали редкостью.

Редуктор-испаритель «САГА-6» представляет собой двухступенчатый мембранно-рычажный регулятор с вакуумным включающим устройством. Первая ступень редуктора выполнена по схеме типа «А», вторая – по схеме типа «В» (см. главу 3) с установкой дополнительной пружины, открывающей клапан второй ступени, что приводит к более крутой характеристике зависимости давления после второй ступени редуктора от расхода газа (большее обеднение смеси при больших расходах воздуха). Одним из недостатков данной аппаратуры является отсутствие автономной системы холостого хода в редукторе-испарителе, что приводит к некоторой нестабильности работы ДВС на режимах холостого хода. Особенно это проявляется при колебаниях температуры и состава газового топлива. Трубопроводы, выполненные из нержавеющей стали, вызывают определенные трудности при монтаже в связи с повышенной жесткостью.

Аппаратура ГБА-2

Аппаратура ГБА-2 (рис. 4.2) разработана в Сибирской автомобильно-дорожной академии (СибАДИ), г. Омск.

Рис

.

4.2.

Вн

еш

ний

вид

узл

ов

ком

пле

кта

ГБ А-2

Осо

бенн

ость

ю

аппа

рату

ры

ГБА-2 является применение сервопривода регулирующего клапана второй ступени редуктораиспарителя, что позволяет избежать зависимости выходных показателей редуктора-испарителя от входного давления газа. Следовательно, исключается влияние состава газа и его температуры на выходные показатели редуктора-испарителя, поэтому отсутствует необходимость дополнительных регулировок при каждой заправке и изменении температуры воздуха.

В отличие от редуктора-испарителя РЗАА, в редукторе-испарителе ГБА-2 имеется возможность проверки состояния отдельных деталей и их замены без полной разборки редуктора-испарителя.

Редуктор-испаритель ГБА-2 предназначен для испарения сжиженного газа, снижения давления и автоматического поддержания установленного давления, подаваемого в смеситель газа на всех режимах работы двигателя, подачи дозированной предпусковой порции газа, а также автоматического прекращения подачи газа при остановке двигателя.

Редуктор-испаритель ГБА-2 – двухступенчатый, мембранно-рычажного типа с сервоприводом клапана второй ступени. В качестве первой ступени редуктора применен регулятор типа «А» (см. главу 3), в

качестве второй - регулятор типа «С» с сервоприводом регулирующего клапана. Редуктор-испаритель (рис. 4.3) имеет корпус 1, отлитый из алюминиевого сплава.

Первая ступень редуктора-испарителя имеет клапан 2, мембрану первой ступени 3, рычаг первой ступени 4, шарнирно связывающий клапан 2 с мембраной 3. Между мембраной 3 и корпусом 1 редуктора-испарителя образована полость «Г» первой ступени. Пружина 5 первой ступени установлена на мембрану 3 со стороны атмосферной полости «А» и поджата крышкой 6 первой ступени.

Вторая ступень редуктора-испарителя имеет клапан 7 второй ступени; мембрану 8 второй ступени, установленную на корпусе сервопривода, с образованием вакуумной полости «В» сервопривода; рычаг 9 второй ступени, связанный с клапаном 7; толкатель 10, установленный подвижно во втулке вакуумной полости «В» сервопривода, между мембраной 8 и рычагом 9.

На клапан 7 со стороны полости «Б» второй ступени установлена пружина 11 клапана второй ступени и поджата колпачком 12 с наружной стороны редуктора.

Вакуумная полость «В» сервопривода сообщена с полостью «Б» второй ступени через периферийные каналы 13 и 14 с седлом 15 клапана управления.

Уплотнителем клапана управления является мембрана управления 16, расположенная между седлом клапана управления 15 и мембраной 8 второй ступени с образованием атмосферной полости «Д».

Рис. 4.3. Редуктор-испаритель ГБА-2

Полость «Д» сообщается с атмосферой через отверстия в разделительном кольце 17, установленном между мембраной 8 и мембраной 16.

В вакуумной полости «В» сервопривода установлен диффузор 18 эжектора, отделяющий вакуумную полость «В» от полости «Б» второй ступени. Также в вакуумной полости «В» напротив диффузора 18 расположен жиклер 19 эжектора между вакуумной полостью «В» и полостью «Е» системы холостого хода. Полость «Е» соединена каналом 20 с полостью «Г» первой ступени. В канале 20 установлен электромагнитный клапан 21 отключения сервопривода и системы холостого хода. В этом же канале последовательно с клапаном 21 установлен регулировочный винт 22 холостого хода. В корпусе 1

редуктора-испарителя имеется полость «И» испарителя. Кроме этого имеются подводящий 23 и отводящий 24 штуцеры теплоносителя, сообщающиеся с полостью «И» испарителя. Для подвода и отвода газа в редукторе-испарителе имеются соответственно подводящий 25 и отводящий 26 штуцеры.

Редуктор-испаритель работает следующим образом.

При включении зажигания с положением переключателя вида топлива «Газ» открываются электромагнитный магистральный газовый клапан и клапан 21 холостого хода редуктора-испарителя. Полость «Г» первой ступени заполняется газом. Давление газа в полости «Г» первой ступени определяется усилием пружины 5. Клапан 7 второй ступени остается закрытым. Газ поступает по каналу 20 через регулируемое винтом 22 сечение в полость «Е» и далее, через жиклер 19 и диффузор 18, в полость «Б» и через отводящий штуцер 26 в смеситель. Через 1...2 секунды электронный блок управления закрывает электромагнитные клапаны. Клапан 21 перекрывает канал 20, и подача газа через редуктор-испаритель прекращается. Этим обеспечивается предпусковое заполнение системы питания газом. При вращении коленчатого вала двигателя стартером и при работе двигателя на электронный блок управления подаются импульсы, дающие сигнал на включение газовых клапанов, в результате двигатель запускается и начинает работать в режиме холостого хода.

При этом клапан 7 второй ступени остается закрытым, а в двигатель поступает только количество газа, отрегулированное винтом 22 холостого хода и проходящее через жиклер 19 и диффузор 18 эжектора. При нажатии на педаль акселератора дроссельная заслонка карбюратора-смесителя открывается, увеличивается поток воздуха, проходящий через газовый смеситель, вызывая возрастание разрежения в полости «Б» второй ступени редуктора-испарителя. Это разрежение передается через канал 14 на мембрану управления 16. Под действием этого разрежения мембрана управления 16 перемещается к седлу 15 клапана управления, перекрывая его. В изолированной таким образом полости «В» возникает разрежение, создаваемое потоком газа из жиклера 19 через диффузор 18 в результате эжекции. Под действием этого разрежения мембрана 8 второй ступени перемещается, давит на толкатель 10 и рычагом 9 открывает клапан 7 второй ступени, преодолевая усилие пружины 11. Газ из полости «Г» первой ступени через клапан 7 поступает в полость «Б» второй ступени. Как только поступление газа через клапан 7 второй ступени становится больше расхода газа через отводящий штуцер 26 редуктора-испарителя (и соответственно через смеситель газа), давление в полости «Б» второй ступени повышается. Под действием этого избыточного давления мембрана управления 16 перемещается, открывая седло 15. Газ из полости «Б» второй ступени поступает через каналы 13, 14 и седло 15 в полость «В» сервопривода, снижая там разрежение. Усилие на мембране 8 второй ступени уменьшается. Клапан 7 второй ступени под действием пружины 11 начинает закрываться, уменьшая количество газа, поступающего через него из полости «Г» в полость «Б». Когда поступление газа через клапан 7 становится меньше расхода через штуцер 26, вновь появляется разрежение в полости «Б» второй ступени и процесс повторяется, обеспечивая давление в полости «Б», близкое к атмосферному, независимо от расхода газа через редуктор-испаритель и от давления газа в полости «Г» первой ступени.

Оптимальное направление потока теплоносителя (подвод и первое изменение направления потока теплоносителя находится в зоне расположения винта холостого хода и подводящего штуцера газа) обеспечивает достаточный подвод тепла к редуктору-испарителю для устойчивой работы холодного двигателя.

В СибАДИ разработана схема монтажа ГБО на автомобиль категории М2, с размещением газовых баллонов в салоне автомобиля, внутри специальных отсеков (рис. 4.4).

Отсеки для баллонов

Рис. 4.4.

Размещение газовых баллонов в специальных отсеках автомобиля категории М2

На рис. 4.5 представлена схема размещения основных узлов установки ГБА-2 на автомобиле категории М2

«ГАЗель». Доступ к блокам арматуры баллонов возможен только при снятых подушках сидений - для защиты от несанкционированного доступа со стороны пассажиров.

Данная схема размещения газовых баллонов обеспечивает их максимальную защиту от повреждений при эксплуатации в различных дорожных условиях, в том числе снижается вероятность повреждений газовых баллонов при попадании автомобиля в ДТП. Все соединения газопроводов выполнены вне замкнутых объемов автомобиля, а подсоединение газопроводов к блокам арматуры газовых баллонов выполнено внутри специальных вентиляционных кожухов, соединенных с внешним пространством

пластиковыми гофрированными шлангами, выведенными под автомобиль.

Заправка обоих баллонов осуществляется через общий наполнительный вентиль, расположенный в полости ступени задней двери автомобиля.

1 2

3

4

Рис. 4.5.Схема размещения узлов ГБА-2 на автомобиле категории М2 «ГАЗель»:

1 – магистральный бензиновый клапан;

2 - редуктор-испаритель; 3 – магистральный газовый клапан; 4 – специальные отсеки для газовых баллонов; 5 – наполнительный вентиль; 6 – тройники соединения трубопроводов

Аппаратура НЗГА

Аппаратура НЗГА выпускается Новогрудским заводом газовой аппаратуры (Беларусь) с 1985 г., предназначена для монтажа на легковые автомобили, оснащенные бензиновыми двигателями с карбюраторной системой питания.

В состав аппаратуры входит газовый редуктор-испаритель мембранно-рычажного типа, двухступенчатый, с вакуумным включающим устройством и автономной системой холостого хода, также оснащенной вакуумным включателем. Первая ступень редуктора представляет собой регулятор

типа «А» (см. главу 3), вторая ступень выполнена по схеме регулятора типа «В». Выходные характеристики редуктора зависят от входного давления и величины расхода газа. В конструкции редуктора предусмотрены подстроечные регулировки выходного давления (давления второй ступени) и величины расхода газа через систему холостого хода (проходное сечение обводного канала холостого хода из первой ступени во вторую ступень редуктора). Как показывает опыт эксплуатации данной аппаратуры, при изменении состава топлива после очередной заправки газового баллона, а также при изменении температуры окружающей среды необходима корректирующая регулировка редуктора для обеспечения оптимальных характеристик работы ДВС. В процессе эксплуатации часто встречается прорыв газового топлива в систему охлаждения двигателя через уплотнение корпуса и крышки редуктора, обеспечиваемое мембраной первой ступени, на которую действуют знакопеременные нагрузки в процессе работы редуктора. Эта неисправность практически неизбежна даже при частичной потере эластичности мембраны первой ступени, в которой образуются трещины. Часто в процессе эксплуатации проявляется негерметичность уплотнения механизма принудительного открытия бензинового магистрального клапана (происходит утечка бензина через неравномерно деформированное резиновое кольцо), в связи с особенностью конструкции уплотнения.

Контрольные вопросы

1.Какая газобаллонная аппаратура выпускается и применяется в Российской Федерации и странах ближнего зарубежья?

2.В чем конструктивные особенности аппаратуры?

УСТАНОВКА НА АВТОМОБИЛИ ГАЗОБАЛЛОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РАБОТЫ НА ГСН

Согласно требованиям ТУ 152-12-008-99, установка на автомобили газобаллонного оборудования для работы на сжиженных нефтяных газах (ГСН) и испытание газотопливных систем питания может производиться на предприятиях любой формы собственности, имеющих:

соответствующую производственную базу, технологическое оборудование и аттестованный для проведения этих работ рабочий и инженерно-технический персонал;

сертификат, выданный аккредитованным органом сертификации услуг населению (ОСУ) на право производства работ по переоборудованию автотранспортных средств в газобаллонные (ОКУН 017603) и испытанию газотопливных систем питания газобаллонных транспортных

средств на ГСН (ОКУН 017604) согласно Общероссийскому классификатору услуг населению. Газобаллонное оборудование, устанавливаемое на автотранспортное средство, должно иметь сертификат соответствия для данного типа автотранспортных средств согласно требованиям ОСТ

37.001.653-99.

Газовые баллоны, устанавливаемые на автотранспортное средство, должны иметь соответствующее клеймо о прохождении периодического освидетельствования, с указанием даты прохождения текущего освидетельствования и года следующего освидетельствования.

К переоборудованному автотранспортному средству должна выдаваться инструкция (руководство) по эксплуатации данного транспортного средства на ГСН.

Установку на автомобили газобаллонного оборудования (ГБО) для работы на сжиженном нефтяном газе рекомендуется проводить в следующей последовательности:

приемка автотранспортного средства;

монтажные работы;

регулировка и настройка;

выдача автотранспортного средства владельцу;

оформление документов.

Приёмка автотранспортного средства

Приемка автотранспортного средства заключается в проверке технического состояния и комплектности автотранспортного средства в присутствии владельца с составлением соответствующего акта.

Проверку технического состояния и комплектности автотранспортного средства рекомендуется проводить по следующим параметрам:

содержание СО, СН в отработавших газах рекомендуется проверять на трех характерных режимах (минимальные и повышенные обороты холостого хода, режим ускорения);

работа системы зажигания может быть проверена по бесперебойности работы и по изменению угла опережения зажигания (бесперебойность работы – субъективно, «на слух»; угол опережения зажигания на характерных режимах – стробоскопическим методом);

состояние цилиндропоршневой группы и газораспределительного механизма двигателя можно оценить по шумности работы, дымности выхлопа и давлению конца такта сжатия (шумность работы – субъективно, «на слух»; дымность выхлопа – визуально; давление конца такта сжатия (при необходимости) – компрессометром);

герметичность соединений и уплотнений рекомендуется проводить визуально, по отсутствию следов подтеканий топлива, масла и рабочих жидкостей;

Регулировку при работе на газовом топливе выполняют в соответствии с инструкцией по эксплуатации, поставляемой с комплектом ГБО.

Выдача автотранспортного средства владельцу и оформление документации

Этот заключительный этап рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

инструктаж владельца о дальнейших действиях;

выдача автотранспортного средства владельцу. При выдаче производятся те же проверки, что и при приемке, в присутствии владельца автотранспортного средства;

оформление документов.

При монтаже газобаллонной аппаратуры и эксплуатации газобаллонных транспортных средств должна оформляться следующая техническая документация:

акт приемки-сдачи автотранспортного средства на переоборудование для работы на ГСН (форма 1а – для юридических лиц, форма 1б – для физических лиц, согласно ТУ 152-12-008-99). Акт оформляется предприятием, осуществляющим переоборудование, в 2-х экземплярах, один из которых остается на предприятии, второй выдается владельцу автотранспортного средства;

свидетельство о соответствии транспортного средства с установленным на него газобаллонным оборудованием требованиям безопасности (форма 2а, согласно ТУ 152-12-008- 99, изменение №1). Свидетельство предъявляется органам ГИБДД МВД России при осуществлении регистрационных действий газобаллонного транспортного средства, предназначенного для работы на сжиженных нефтяных газах и компримированном природном газе;

свидетельство о проведении периодических испытаний газобаллонного оборудования, установленного на транспортном средстве (форма 2б, согласно ТУ 152-12-008-99, изменение №1). Свидетельство предъявляется органам ГИБДД МВД России при осуществлении регистрационных действий и проведении технических осмотров газобаллонного транспортного средства, предназначенного для работы на сжиженных нефтяных газах и компримированном природном газе;

акт приемки-сдачи газобаллонного автотранспортного средства, эксплуатируемого на ГСН, на испытание ГБО на соответствие требованиям безопасности (форма 4а – для юридических лиц, форма 4б – для физических лиц, согласно ТУ 152-12-008-99). Акт оформляется предприятием, принимающим автотранспортное средство на испытание, в 2-х экземплярах, один из которых остается на предприятии, второй выдается владельцу автотранспортного средства;