2327

Редуктор может работать только при условии поступления в него газа, находящегося в парообразном состоянии. Принципы действия первой и второй ступеней редуктора одинаковы. Каждая ступень имеет клапан, мембрану и рычаг, который шарнирно связывает клапан с мембраной, а пружину – с регулировочной гайкой.

При неработающем двигателе и закрытой газовой магистрали давле& ние в полости А первой ступени газового двухступенчатого редуктора (рис. 5.32,а) равно атмосферному и клапан 6 первой ступени под дей& ствием пружины 8 находится в открытом состоянии. При поступлении газа в полость А первой ступени редуктора (рис. 5.32,б) сила давления газа воздействует на мембрану 10, которая, преодолевая усилие пружины 8, прогибается и по достижении заданного давления через рычаг 9 закрывает клапан 6. Давление газа в полости регулируют, изме& няя усилие пружины 8 на мембрану 10 с помощью регулировочной гайки 7.

Особенностью конструкции второй ступени является наличие разгрузочного устройства. Пружина 3 этого устройства при нерабо& тающем двигателе создает дополнительное усилие на мембрану 2 второй ступени, которая через систему рычагов закрывает клапан 4 2&й ступени. При пуске двигателя (рис. 5.32, в) во впускном трубопроводе создается разрежение, которое передается в полость Б разгрузочного устройства. Мембрана 1 (см. рис. 5.32,а) прогибается и сжимает пружину 3 разгрузоч& ного устройства, тем самым разгружая мембрану 2 второй ступени редуктора. Клапан 4 при этом открывается, и газ сначала заполняет полость В второй ступени редуктора, а затем через штуцер системы холостого хода 14 и дозирующе&экономайзерное устройство 12 поступает к двигателю (этот режим редуктора соответствует холостому ходу и работе двигателя под нагрузкой). По мере открытия дроссельных заслонок и повышения разрежения в диффузорах смесителя подача газа в цилиндры двигателя увеличивается.

Дозирующее устройство газа (рис. 5.33) предназначено для ограни& чения количества газа, подаваемого в двигатель во всех режимах работы двигателя, кроме холостого хода, обеспечивая возможность использовать оптимально насыщенные газовоздушные смеси в соответ& ствии с режимом работы двигателя.

Приведенная схема дозирующего устройства газа применяется на некоторых моделях отечественных газобаллонных установок.

Дозатор газа позволяет регулировать количество газа (качество смеси) при отборе мощности двигателя, т.е. при движении автомобиля.

201

Подачу газа регулируют таким образом, чтобы на частичных нагрузках двигатель работал на обедненных смесях, позволяющих получить наилучшую экономичность и минимальную токсичность отработавших газов. При полном открытии дроссельных заслонок для получения максимальной мощности двигателя горючая смесь с помощью экономайзерного устройства обогащается.

В дозирующе&экономайзерное устройство пневматического типа (см. рис. 5.34) входят жиклеры экономичной и мощностной регу& лировок, клапан, мембрана и пружина экономайзера. Управление эко& номайзером осуществляется разрежением, создаваемым во впускном трубопроводе. При высоких значениях разрежения (16,5&66,5 кПа) во впускном трубопроводе, что соответствует работе двигателя на холостом ходу, и частичных нагрузках мембрана 5, преодолевая усилие пружины 6 экономайзера, прогибается, и клапан 3 экономайзера под действием пружины 4 находится в закрытом положении. В этом случае газ в двигатель поступает только через жиклер 1 экономичной регулировки.

При более низких значениях разрежения во впускном трубопро& воде (полные нагрузки двигателя) пружина 6 экономайзера открывает клапан 3 и дополнительная порция газа через жиклер 2 мощностной регулировки поступает в двигатель. На момент включения пневмати& ческого экономайзера влияет разрежение перед клапаном, которое, в свою очередь, зависит от расхода газа.

экономайзера требуется меньшее (на 650 Па) разрежение. Включение пневматического экономайзера при более низких разрежениях на малых частотах вращения коленчатого вала вызывает обогащение горючей смеси и сокращает время разгона автомобиля.

На отечественных автомобилях устанавливают унифицированный газовый редуктор МКЗ&НАМИ (рис. 5.36), техническая характе& ристика которого дана ниже.

203

Техническая характеристика газового редуктора МКЗ1НАМИ

Редуктор объединяет в одной сборочной единице (узле) первую и вторую ступени редуцирования, разгрузочное устройство, сетчатый газовый фильтр, дозирующе&экономайзерное устройство и датчик манометра давления газа. Сетчатый газовый фильтр 4 устанавливается на входе газа в первую ступень редуктора 5, где давление газа снижается до 0,15&0,20МПа. Давление газа в первой ступени контролируют дистанционным электрическим манометром, который состоит из датчика 3 и указателя в кабине водителя.

Во второй ступени редуктора давление газа снижается до близкого к атмосферному (от +100 до –250 Па). Внутри полости второй ступени размещено разгрузочное устройство 2 пневматического типа, соеди& ненное с впускным трубопроводом двигателя. Усилие конической пружины устройства, действующее на мембрану второй ступени редуктора, нейтрализуется при создании в нем разрежения 0,8–1 кПа. Из второй ступени редуктора газ поступает в дозирующе&экономай& зерное устройство 6, откуда через дозирующие шайбы и выходной патрубок направляется в смеситель. Дозирующие шайбы подобраны для каждого типа двигателя исходя из получения максимальной мощности при полном открытии дроссельных заслонок (мощностная регулировка) и наилучшей топливной экономичности при работе двигателя на частичных нагрузках (экономичная регулировка). Про& ходные сечения дозирующих шайб зависят также от вида применяе& мого топлива. Основным требованием, предъявляемым к работе авто& мобильного газового редуктора, являются малые колебания выходного давления газа при работе двигателя в различных режимах. Значение

205

выходного давления или разрежения в первую очередь зависит от изменения давления газа в баллоне.

При уменьшении давления газа резко возрастает разрежение во второй ступени редуктора и падает мощность двигателя (рис. 5.37).

Рис. 5.37. График зависимости разрежения Рред в редукторе (штриховые линии) от давления Pб, газа в баллоне и получаемой при этом действующей мощности двигателя Ne (сплошные линии) при частоте вращения коленчатого вала двигателя п, об/мин:

1 – 2000; 2 – 2500; 3 – 2800; 4 – 3200

Полную мощность двигателя во всех режимах можно получить лишь при давлении газа в баллоне 0,08 МПа и выше.

Одноступенчатый газовый редуктор (рис. 5.38) устанавливают на автомобилях, работающих на сжатом газе. Редуктор имеет предохрани& тельный клапан 10, сигнализатор падения давления 7 и датчик мано& метра высокого давления 1. Понижение давления происходит путем одноступенчатого расширения газа. Сжатый газ из баллонов подво& дится к клапану 13, который представляет собой втулку с пазами для прохода газа.

206

Техническая характеристика одноступенчатого газового редуктора высокого давления

5.9. Газовый смеситель

Газовые смесители служат для приготовления горючей смеси и регулирования ее подачи, обеспечивая тем самым получение заданной частоты вращения коленчатого вала двигателя. К смесителям предъяв& ляют те же требования, что и к карбюраторам: они должны обеспе& чивать надежный пуск двигателя, устойчивую работу его на холостом ходу, плавный переход с малой частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу к нагрузочным режимам, приемистость двигателя при резком изменении нагрузки. Для повышения коэффициента наполне& ния и мощности двигателя смесители должны обладать минимальным сопротивлением потоку газовоздушной смеси.

Газовый смеситель предназначен для подачи газа в воздушный поток, всасываемый в двигатель.

Газовый смеситель имеет несколько вариантов исполнения (одно&, двухкамерный) и устанавливается различными методами (под карбю& ратором вместо теплоизоляционной проставки или над карбюратором, после воздушного фильтра). Наличие газового смесителя никак не влияет на работу карбюратора при работе двигателя на бензине.

Газовый смеситель представляет собой корпус с кольцевым внут& ренним каналом, из которого газ по радиальным каналам (перфорация) поступает в воздушный поток, всасываемый в двигатель.

В некоторых случаях газ подводят в карбюратор и без использо& вания смесителя. В корпусе карбюратора над блоком дроссельных заслонок в каналах первичной и вторичной камер сверлят отверстия и через штуцеры, монтируемые в этих отверстиях, подается газ.

Редуктор&испаритель соединяется со смесителем через тройник& дозатор с регулировочными винтами, которыми регулируется расход газа (качество рабочей смеси) на рабочих режимах работы двигателя

208

посредством воздействия на величину разрежения в полости 2&й ступе& ни редуктора. Как правило, смеситель в этом случае имеет двухшту& церный ввод и установлен между воздушным фильтром и карбюратором, т.е. перед разделением воздушного потока на первичный и вторичный. В некоторых случаях применяется ввод газа в одноштуцерный смеситель, при этом регулировочный винт тоже один и газ должен подводиться перед карбюратором до разделения потока в первичную и вторичную камеры (например в воздушный фильтр).

Существенным отличием работы газового смесителя от карбюра& тора является то, что топливо в нем не испаряется, так как подается в него уже в парообразном состоянии. Подача газа в смеситель в одинаковом с воздухом агрегатном состоянии позволяет вынести дозирующие элементы в отдельный блок или объединить их с газовым редуктором, упростив конструкцию смесителя.

Кроме того, смесители газа не требуют ускорительных устройств, так как при резком открытии дроссельных заслонок для увеличения отбора мощности двигателя расход газа растет пропорционально расходу воздуха. Подвод газа в смеситель может производиться через газовые форсунки или периферийно (через отверстия в узком сечении диффузора). Газовые форсунки могут быть расположены либо в узкой части диффузора, либо между диффузором и дроссельной заслонкой. Подвод газа через форсунки увеличивает гидравлические потери по сравнению с периферийным вводом, но позволяет получить удовлетво& рительные динамические качества двигателя. Периферийный ввод газа обеспечивает высокую экономичность двигателя и уменьшение токсичности отработавших газов.

Для газобаллонных автомобилей, работающих на сжиженном газе, применяют двухкамерный, вертикальный, с падающим потоком горю& чей смеси и параллельным открытием дроссельных заслонок газовый смеситель СГ&250, имеющий различные модификации (табл. 5.4). Модификации различаются приводом дроссельных заслонок и диамет& ром диффузоров. Основные топливодозирующие элементы смесителей одинаковы и конструктивно объединены с газовым редуктором.

В корпусе 11 газового смесителя (рис. 5.39) расположены две дроссельные заслонки 10, два съемных диффузора 6 и две горизон& тальные газовые форсунки 5. Для обогащения смеси при пуске двигателя в смесителе имеются воздушные заслонки 4 с автомати& ческими клапанами, которые исключают возможность переобогащения горючей смеси.

209

П р и м е ч а н и е . Включение дроссельных заслонок для всех модифика& ций – параллельное.

Рис. 5.39. Газовый смеситель СГ&250:

1 – ограничитель; 2 – входной патрубок; 3 – обратный клапан; 4 – воздушная заслонка; 5 – газовая форсунка; 6 – диффузор;

7 – штуцер входа газа в систему холостого хода; 8 – регулировочный винт общей подачи газа в систему холостого хода; 9 – регулировочный винт подачи газа в систему холостого хода на минимальных оборотах двигателя; 10 – дроссельная заслонка; 11 – корпус

Во входном патрубке 2 расположен обратный клапан 3, который перекрывает подачу газа в основную систему при работе двигателя на холостом ходу и предохраняет редуцирующее устройство от противо& давления при обратных вспышках в двигателе. Подачу газа в систему холостого хода регулируют винтами 8 и 9, которые расположены в крышке каналов системы холостого хода.

Кроме того, на смесителе расположен исполнительный механизм ограничителя 1 частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Газовый смеситель СГ&250 предназначен для совместной работы с редуктором МКЗ&НАМИ (рис. 5.40). Основная подача газа осуществ&

210