2094

а

б

Рис. 1.24. Шланги высокого давления:

а – с обшивной муфтой; б – с резьбовым ниппелем; 1 – муфта; 2 – ниппель

Рис. 1.25. Ниппельное соединение:

а– до затяжки; б – после затяжки;1 – штуцер; 2 – гайка 3 – ниппель; 4 – трубка

Ктретьей группе относятся трубопроводы, работающие под низким давлением (до 0,01 МПа). Их выполняют из дюритовых шлангов и тонкостенных стальных трубок. Места соединений уплотняют проволочными или ленточными хомутами. Трубопроводы, изготовленные из стали, для предохранения от коррозии окрашивают краской; стальные детали соединений защищают металлическим покрытием.

Для двигателя с внешним смесеобразованием давление сжиженного газа на входе в газосмесительное устройство должно быть снижено до атмосферного. Поскольку снижение давления газа может происходить только при парообразном состоянии последнего, перед редуктором устанавливают испаритель газа. Для испарения может быть использована теплота жидкости системы охлаждения двигателя или отработавших газов, а также электрический подогрев.

Испарительная способность устройства в первую очередь зависит от температуры и состава газа, коэффициента удельной теплопроводности и

41

величины поверхности испарения. Количество теплоты, которую необходимо подвести в испарительное устройство, включает теплоту, идущую на превращение газа из жидкости в насыщенный пар, и теплоту, идущую на перегрев паров газа и необходимую для компенсации тепловых потерь в процессе снижения давления (редуцирования) газа (табл. 1.4).

Таблица 1 . 4

Теплота, необходимая для парообразования r и перегрева паров J этана и пропана

Из табл. 1.4 следует, что при повышении температуры газа в баллоне требуется меньше теплоты для его полного испарения в аппаратуре и перегрева паров до заданной температуры. Однако при снижении первоначальной температуры газа и при постоянной температуре теплоносителя (охлаждающая жидкость двигателя) увеличивается перепад температур в испарительном устройстве и возрастает общий подвод теплоты к газу, что улучшает теплопередачу и испарение газа.

Редуктор-испаритель – наиболее важный агрегат в процессе образования необходимого состава газовоздушной смеси, заданного режимом работы двигателя (рис. 1.26).

Разработаны и производятся несколько вариантов отечественных ре- дукторов-испарителей. Кроме того, на автомобилях установлено и эксплуатируется множество типов зарубежных редукторов-испарителей различных фирм. Принципиальная схема редуктора-испарителя (рис. 1.26,а) разработана в 1988 г. НАМИ и Новогрудским заводом газовой аппаратуры.

42

а

б

Рис. 1.26. Принципиальные схемы редуктора-испарителя отечественного (а) и фирмы Бедини (Италия) (б):

1 – винт регулировки холостого хода; 2 – клапан системы холостого хода; 3 – вакуумная полость; 4 – штуцер подвода разрежения; 5, 7 – штуцеры для подвода и отвода охлаждающей жидкости; 6 – полость; 8 – клапан 1-й ступени; 9, 10 – входной и выходной штуцеры газа; 11 – полость разгрузочного устройства; 12 – мембрана разгрузочного устройства; 13 – рычаг клапана 2-й ступени; 14 – мембрана 2-й ступени; 15 – полость 2-й ступени; 16 – клапан 2-й ступени; 17 – регулировочный винт давления во 2-й ступени; 18 – пружина клапана 2-й ступени; 19 – пусковой клапан; 20 – пусковое устройство

Редуктор-испаритель представляет собой двухступенчатый автоматический регулятор давления диафрагменного типа. В единый корпус регулятора

43

встроен испаритель жидкой фракции газа, это полость 6 1-й ступени регулятора, омываемая горячей водой охлаждающей жидкости через штуцеры 5 и 7. Редуктор-испарительсодержит:

1-ю ступень редукции 6 (испаритель);

2-ю ступень (полость 15), понижающую давление до значения, близкого к атмосферному и, поддерживающую его в пределах от минус 10 до плюс 5 мм водяного столба;

разгрузочное устройство (полость 11), принудительно закрывающее клапан 2-й ступени 16 при остановке двигателя и предотвращающее этим утечку при неработающем двигателе.

Разгрузочное устройство срабатывает от разрежения, создаваемого во в всасывающем коллекторе.

Редуктор-испаритель также содержит систему холостого хода, регулирующую подачу газа в двигатель на холостом ходу в зависимости от создаваемого разрежения во впускном коллекторе, и пусковое устройство, работающее с помощью электромагнитного устройства по «команде» водителя.

В более поздних моделях редуктора – испарителя система холостого хода отсутствует.

Редуктор-испаритель имеет регулировочный винт 17, влияющий на количество газа, поступающего в двигатель в режиме малой частоты вращения коленчатого вала. В моделях редуктора с системой холостого хода есть регулировочный винт 1, влияющий на подачу газа в режиме холостого хода.

Работа редуктора-испарителя

Газ в жидкой фазе поступает ко входному штуцеру 9. При открытом клапане 8 давление в 1-й ступени повышается до 0,07–0,09 МПа, при котором мембрана, преодолевая усилие пружины, прогибается и закрывает клапан 8.

Перед пуском двигателя для заполнения газом системы низкого давления от редуктора до смесителя водитель 2–3 секунды нажимает на ручку – кнопку переключателя рода топлива 15. Пусковой клапан 19 (см. рис. 1.26) под действием электромагнита пускового устройства 20 открывается и газ в газообразной фазе поступает в полость 15 2-й ступени и через выходной штуцер 10 направляется в газовый смеситель, что дает возможность произвести запуск двигателя.

После запуска двигателя разрежение, создаваемое во впускном коллекторе, распространяется через штуцер 4 в полость 3. Мембрана прогибается, преодолевая усилие пружины, и открывает клапан 2 системы холостого хода. Газ поступает в полость 15 2-й ступени, что обеспечивает работу двигателя на холостом ходу (это относится только к редукторам с системой холостого хода).

44

Одновременно в полость разгрузочного устройства 11 также передается разрежение через штуцер 4, вследствие чего через клапан 16 начинает слабо поступать газ в полость 15 2-й ступени редуктора, где устанавливается избыточное давление.

С увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя увеличиваются расход воздуха через впускной коллектор, а соответственно и разрежение, которое передается на мембрану 14. Диафрагма прогибается, и открывает клапан 16, увеличивая расход газа.

Таким образом, мембрана 14 автоматически регулирует подачу газа в соответствии с разрежением в диффузоре смесителя. Из редуктора-испари- теля через штуцер 10 газ попадает в газовый смеситель, установленный в карбюраторе.

На автомобилях ГАЗ-53-07 и ЗИЛ-138 установлен испаритель (рис. 1.27) разборной конструкции, состоящий из двух литых алюминиевых частей, в месте разъема которых проходят газовые каналы. Разборная конструкция позволяет очищать газовые каналы от отложений. Источником теплоты в этом испарителе служит жидкость из системы охлаждения двигателя.

Рис. 1.27. Испаритель газа:

1 – кронштейн; 2 – спускной кран для воды; 3 – штуцер входа (выхода) газа; 4 – каналводянойполости; 5 – корпус;

6 – заглушкаводянойполости

Испаритель обеспечивает перевод газа из жидкого состояния в парообразное при температуре охлаждающей жидкости 80 С и выше в любое

45

время года и на всех режимах работы двигателя. В газобаллонной установке автомобиля, работающего на сжатом газе, происходит снижение давления газа от 20 МПа до атмосферного, что сопровождается его охлаждением. Это, в свою очередь, вызывает образование пробок из содержащихся в газе влаги и углекислоты. Для предотвращения этого явления перед редуцированием применяют подогрев газа, осуществляемый за счет теплоты отработавших газов или жидкости из системы охлаждения двигателя.

Подогреватель, применяемый на автомобилях ЗИЛ-138А (рис. 1.28), состоит из корпуса 2 и трубки-змеевика 5 для подогрева газа с входным 3 и выходным 4 патрубками. Подогрев газа осуществляется отработавшими газами двигателя. Входной патрубок 1 подогревателя соединен с приемной трубой глушителя. Отработавшие газы выбрасываются в атмосферу через выходной патрубок 6.От механических примесей газ может очищаться как в жидкой, так и в паровой фазе, но улавливание смолистых веществ и сернистых соединений возможно только в паровой фазе. Для этих целей в газобаллонной установке автомобиля применяют фильтры (с войлочными кольцами и сетчатый), которые устанавливают в магистрали после испарителя.

Рис. 1.28. Подогреватель газа:

1, 6 – входной и выходной патрубки отработавших газов; 2 – корпус; 3, 4 – входной и выходной патрубки газа; 5 – змеевик

46

Фильтр газа с войлочными кольцами (рис. 1.29) имеет разборную конструкцию.

Рис. 1.29. Фильтр газа с войлочными кольцами: 1 – фильтрующий элемент; 2 – отстойник; 3, 5 – штуцера входа и выхода газа; 4 – корпус

Фильтрующий элемент 1 состоит из сетки и пакета войлочных колец. Сетчатый фильтр газа (рис. 1.30) устанавливают в газовом редукторе.

Рис. 1.30. Сетчатый фильтр газа:

1 – фильтрующий патрон; 2 – корпус; 3 – каркас патрона; 4 – сетка

47

На автомобиле ГАЗ-24-07 фильтр газа (рис. 1.31) объединен в одном корпусе с электромагнитным вентилем и устанавливается на трубопроводе жидкой фазы газа. Фильтрующим элементом служат чередующиеся сетчатые и войлочные шайбы.

Рис. 1.31. Фильтр газа с электромагнитным вентилем автомобиля ГАЗ-24-07: 1 – отстойник; 2 – фильтрующий элемент; 3 – корпус;

4, 6 – штуцера входа и выхода газа; 5 – электромагнитный вентиль

В газовой системе питания автомобиля, работающего на сжатом газе, устанавливают два фильтра: один, предназначенный для улавливания механических частиц размером более 50 мкм,– на входе в редуктор высокого давления (см. рис. 1.31); другой (рис. 1.32) – на линии низкого давления (1–1,2 МПа) перед двухступенчатым редуктором. Последний фильтр состоит из латунного корпуса 5, алюминиевого колпака 2, войлочного фильтрующего элемента 4 и стяжного болта 1. Конструктивно фильтр объединен в одном корпусе с электромагнитным клапаном 8.

48

Рис. 1.32. Фильтр с электромагнитным клапаном:

1 – болт; 2 – колпак; 3 – прокладки фильтрующего элемента; 4 – фильтрующий элемент; 5 – корпус; 6 – уплотнительное кольцо;7 – штуцер;

8 – электромагнитный клапан

Периодичность очистки и промывки фильтров зависит от качества и расхода газа. Необходимость очистки фильтров определяют по значению давления в первой ступени редуктора. Падение давления при переходе от холостого хода к нагрузочным режимам работы двигателя указывает на засоренность фильтров.

Для снижения давления газа в газовой установке до близкого к атмосферному применяют редуктор мембранно-рычажного типа (рис. 1.33). Газовые редукторы могут иметь одну, две и три ступени снижения давления. Увеличение количества ступеней улучшает стабильность регулируемого давления, но одновременно усложняет конструкцию. Для газобаллонных автомобилей наиболее широко применяют двухступенчатые газовые ре-

49

дукторы. Они снабжены дополнительными устройствами, которые обеспечивают автоматическое перекрытие поступления газа к двигателю при его остановке, надежную герметичность при неработающем двигателе, возможность регулирования второй ступени редуктора на избыточное давление и дозирования подачи газа в соответствии с нагрузочным режимом работы двигателя.

в

Рис. 1.33. Схема газового редуктора

сдозирующе-экономайзерным устройством:

а– при закрытой газовой магистрали; б – при открытой газовой магистрали;

в– при работе двигателя; 1, 2, 10 – мембраны разгрузочного устройства второй

ипервой ступеней; 3, 8 – пружины разгрузочного устройства и первой ступени; 4, 6 – клапаны второй и первой ступеней;5, 13 – штуцера входа и выхода газа; 7 – регулировочная гайка пружины первой ступени; 9 – рычаг клапана первой ступени; 11 – штуцер выхода газа к впускному газопроводу; 12 – дозирующеэкономайзерное устройство; 14 – штуцер системы холостого хода;

А– полость первой ступени; Б – полость разгрузочного устройства;

В– полостьвторойступени; I – давление100–1600 кПа; II – давление150–200 кПа; III – давление 100–200 Па или разрежение от 0 до 200 Па; IV – разрежение; передаваемое от впускного трубопровода двигателя

50