Які гази можуть використовуватися як для двигунів газобалонних автомобілів?
Паливом для двигунів газобалонних автомобілів можуть служити стислі і зріджені гази, що зберігаються в спеціальних балонах.
Які гази для двигунів газобалонних автомобілів відносяться до стисненим?
До стисненим газам ставляться: метан; водень; окис вуглецю; нафтовий газ, що виділяється з нафтових свердловин або отримується при переробці нафти; промисловий (коксовий) газ, що отримується в коксових печах при сухій перегонці вугілля або торфу. Газ, перероблений на заводі, називають синтез-газ. Стислі гази на автомобілі зберігаються в сталевих балонах під тиском 20 МПа. Ведуться роботи по створенню балонів з полімерних матеріалів, які значно легше сталевих.
Які гази для двигунів газобалонних автомобілів відносяться до зрідженим і як вони зберігаються?
До зріджених газів ставляться: пропан, бутан, пропилен, бутилен. Ці гази легко переходять з газоподібного в рідкий стан при нормальній температурі і низькому тиску (до 1,6 МПа). Їх отримують під час переробки нафтопродуктів і зберігають на автомобілі в сталевому балоні під тиском 1,6 МПа. У таких газах міститься велика концентрація теплової енергії в одиниці об'єму, ніж в стислих газах. Тому для пробігу автомобіля 250-300 км потрібно всього один балон з рідким газом, тоді як для такого ж пробігу автомобіля на стислих газах потрібно 5 або 8 балонів. Крім того, скраплений газ зберігається при низькому тиску, що підвищує безпеку праці.
Переклад автомобілів на газове паливо дозволяє економити рідке паливо. Крім того, воно більш повно згорає в циліндрах двигуна і менше виділяється токсичних речовин в атмосферу. У такому двигуні немає конденсації палива і не змивається масляна плівка зі стінок циліндрів, що підвищує термін служби двигуна на 20-25%.
Однак робота двигуна на газу вимагає дотримання спеціальних правил безпеки, так як в місцях нещільного з'єднання газ виходить і утворює сніговий кристалічний наліт (іній), при зіткненні з яким може статися обмороження рук і інших частин тіла. Прорвався газ накопичується в заглибленнях підкапотного простору і, змішуючись з повітрям, утворює вибухонебезпечну суміш. Газ не містить кисню, тому при його вдиханні може статися отруєння (задуха).
Як влаштована газобалонна установка для роботи на зрідженому газі?
Ріс.73. Газобалонна установка для живлення двигуна скрапленим газом.
На балоні встановлені заправний вентиль 3 для наповнення балона рідким газом, контрольний вентиль 2 для відводу парової фази газу в момент наповнення балона, запобіжний клапан 22, що відкриває вихід газу в атмосферу в разі надмірного підвищення його тиску в балоні, покажчик 4 рівня газу в балоні, витратні вентилі 5 рідкої і 23 парообразной фаз газу. На випарники встановлений трубопровід 17 для підведення гарячої охолоджуючої рідини з системи охолодження двигуна і 18 - для відводу цієї рідини в систему охолодження, кран 19 для зливу відстою або води в холодну пору року. Для живлення двигуна 8 рідким паливом (бензином) є паливний бачок 13 ємністю 10 л і карбюратор 9, з'єднані між собою топливопроводом.
Як працює газобалонна установка скрапленого газу?
Після пуску і прогріву двигуна вентиль 23 закривають, а відкривають вентиль 5 рідкої фази газу. Рідкий газ надходить по тим же трубопроводах в випарник 16, де перетворюється в газоподібний стан і далі надходить в редуктор. При подальшому пуску гарячого двигуна відкривають вентиль 5, так як рідина в сорочці охолодження ще гаряча і підігріває газ в випарнику.
Під час роботи двигуна з малою частотою обертання колінчастого вала на холостому ходу газ до змішувача надходить по трубопроводу 7. Для забезпечення нормальної роботи редуктора його трубопровід 11 вакуумного вивантажувачі весь час з'єднаний з впускний порожниною змішувача. У холодну пору року газ погано випаровується, що ускладнює пуск двигуна. В цьому випадку його пускають на бензині, прогрівають і переводять на газ. Для цього необхідно перекрити бензокранік на бачку і повністю виробити бензин з карбюратора і паливо проводів, а потім пустити двигун від газобалонної установки. Забороняється одночасна робота двигуна на бензині і газі. На бензині можна доїхати до найближчої газонаповнювальної станції, якщо в дорозі витрачено газове паливо. Однак тривала робота на бензині забороняється.
У чому відмінність газобалонної установки для стисненого газу?
Газобалонна установка для стисненого газу має такі ж прилади, що і для зрідженого газу. Однак газ в ній зберігається в стислому стані в декількох сталевих балонах під тиском 20 МПа, з'єднаних між собою сталевими трубопроводами. Робота така ж, як і на зрідженому газі.
Як влаштований балон для зрідженого газу?
Балон для зрідженого газу виготовляється зі сталі, розрахований на робочий тиск 1,6 МПа і придатний для наповнення і зберігання газу при температурі до 45 ° С. Балони періодично піддаються гідравлічному випробуванню під тиском 2,4 МПа і пневматичної - під тиском повітря 1,6 МПа. Витримали випробування таврують. На передньому днище ставлять клеймо із зазначенням заводу-виготовлювача, порядкового номера, маси в кілограмах, дати (місяць і рік) виготовлення і останнього випробування, робочого і випробувального тиску, ємності в літрах, а також тавро ВТК заводу-виготовлювача. Повторні випробування проводять один раз в два роки органи Держтехнагляду. Придатні балони фарбують у червоний колір.
Як влаштований і працює випарник газу?
Випарник скрапленого газу служить для перетворення рідкої фази газу в газоподібну. Він складається з роз'ємного корпусу, в якому виконані канали для проходу газу. Канали омиваються гарячою рідиною з системи охолодження, що і призводить до випаровування газу. Розбірна конструкція випарника дозволяє очищати канали від відкладень і опадів.
Як влаштований і працює фільтр для очищення газу?
У фільтрі газ очищується від механічних домішок і води, які, потрапивши в редуктор, могли б викликати нещільне закриття клапанів, а вода в холодну пору року, замерзаючи, закупорила б газопроводи, порушивши роботу системи харчування. Фільтр складається з корпусу, в якому встановлений фільтруючий елемент, виготовлений з дрібної латунної сітки, згорнутої рулоном, і пакета повстяних кілець. Газ послідовно проходить через сітку і повсть, очищається і надходить в газовий редуктор.
Яке призначення і пристрій газового двоступеневого редуктора?
Газовий двоступеневий редуктор служить для зниження тиску газу з 1,6 МПа до 0,1 МПа і подачі його в змішувач, а також регулювання його кількості в залежності від навантаження і частоти обертання колінчастого вала. Крім того, редуктор забезпечує перекриття газової магістралі при непрацюючому двигуні. Він складається (ріс.74) з алюмінієвого корпусу 24 з внутрішньою перегородкою, що розділяє його на дві камери: першої А і другий Б ступенів. Камера першого ступеня знизу закривається кришкою 4. Між корпусом і кришкою затиснута гнучка мембрана 5, з якої з'єднаний двуплечий важіль 8, встановлений шарнірно на осі. З важелем з'єднаний стрижень, в якому запресований клапан 3 першого ступеня, який в задані моменти щільно притискається до сідла, встановленому в газоподводящей штуцере 1. До штуцера кріпиться газоподводящей трубопровід з фільтром 39. Під мембраною встановлена пружина 6, яка прагне утримувати її в верхньому положенні, а отже, і клапан першого ступеня у відкритому стані. Пружність пружини можна змінювати обертанням регулювальної гайки 7. Поддіафрагменная порожнину повідомляється з атмосферою. В камеру першого ступеня ввернуть штуцер 2 для манометра і запобіжний клапан 38. Діафрагма 36 камери другого ступеня затиснута між кришкою 37 і розпірні кільцем, що прикріплюється до корпусу. Діафрагма пружиною 33 віджимається догори, діючи через опорну шайбу на стрижень 34. Пружина встановлена в направляючої 32, обертанням якої можна змінювати її пружність. Нижній кінець стержня діафрагми з'єднаний з двуплечим важелем 29, встановленим шарнірно на осі в припливі корпуса камери другого ступеня. Інший кінець важеля через регулювальний гвинт 27 з контргайкою 28 притискає клапан 9 до сідла, перешкоджаючи надходженню газу з камери першого ступеня в другу.
Ріс.74. Газовий двоступеневий редуктор.
Над порожниною другого ступеня встановлений вакуумний вивантажувачі 31 з пружиною 30 і упорами 35. Пружина 30 через упори 35 при непрацюючому двигуні впливає на діафрагму 36, піднімаючи її. Порожнина У вакуумного вивантажувачі трубопроводом через штуцер 18 і 13 повідомляється з впускним трубопроводом двигуна. Тому при працюючому двигуні розрідження передається в камеру вакуумного вивантажувачі і пружина 30 перестає впливати на діафрагму камери другого ступеня, дозволяючи їй прогинатися і пропускати газ з камери першого ступеня в другу.
Як працює газовий двоступінчастий редуктор?
Працює редуктор так. При закритих витратних і магістральному вентилях газ в редуктор не надходить. Клапан3 (ріс.74) камери першого ступеня відкритий, другий - закритий. Двигун не працює. Під час відкриття витратного і магістрального вентилів газ через відкритий клапан 3 надходить в камеру першого ступеня. Коли тиск в камері досягне 0,12-0,18 МПа, діафрагма 5 прогнеться, стискаючи пружину 6, і через двуплечий важіль 8 закриє клапан. Клапан 9 другого ступеня все ще закритий.
Яке призначення запобіжного клапана в редукторі?
Запобіжний клапан в редукторі запобігає пошкодженню діафрагми камери першого ступеня внаслідок підвищеного тиску в ній через неповне закриття клапана першого ступеня. Пружина запобіжного клапана відрегульована на тиск 0,45 МПа. Якщо тиск в камері перевищить цю величину, то клапан відкриється і випустить надлишковий газ в атмосферу.
Як влаштований і працює змішувач газу?
Змішувач газу двигуна автомобіля ГАЗ-53-07 складається з двох змішувальних камер, що працюють паралельно. У кожній з них (ріс.75) встановлено дифузор 5, в горловину якого виведена газова форсунка 4, поєднана через газоподводящей патрубок 1 і зворотний клапан 2 з газовим редуктором.
Ріс.75. Змішувач газу.
У нижній частині змішувача змонтована дросельна заслінка 11, управління якою здійснюється водієм з кабіни автомобіля через систему тяг, з'єднаних з педаллю газу, а у верхній частині - повітряна заслінка 3, управління якою здійснюється кнопкою, встановленої на панелі кабіни автомобіля. Для роботи двигуна з малою частотою обертання колінчастого вала на холостому ходу передбачені газоподводящей патрубок 7, з'єднаний шлангом з редуктором, і два вихідних отвори 6 і 10, перетину яких можна змінювати за допомогою регулювальних гвинтів 8 і 9. Змішувач кріпиться до впускного трубопроводу двигуна через спеціальну проставлення, до якої прикріплений карбюратор.
Працює змішувач так. При відкритих расходном і магістральному вентилях газ надходить в редуктор і по патрубку 1 через зворотний клапан 2 - в форсунку 4 і в змішувальну камеру. Сюди ж спрямовується повітря, що проходить через відкриту повітряну заслінку. У камері змішувача газ змішується з повітрям в співвідношенні 1. 1 і утворює газоповітряну горючу суміш, яка через відкриту дросельну заслінку надходить в циліндри, забезпечуючи роботу двигуна. Зі збільшенням відкриття дросельної заслінки збільшується і кількість газоповітряної суміші, що надходить в циліндри двигуна, зростає частота обертання колінчастого вала і потужність двигуна. При закритій дросельної заслінки розрідження по каналу 10 і штуцера 7 передається в редуктор і під дросельну заслінку повз газоподводяшего патрубка 1 і форсунки 4. Сюди ж подмешивается повітря, що проходить через щілину між дросельною заслінкою та отвором 6, утворюється газоповітряна горюча суміш, яка надходить в циліндри , забезпечуючи роботу двигуна з малою частотою обертання колінчастого вала на холостому ходу. Зі збільшенням відкриття дросельної заслінки розрідження передається на канал 6 і з нього також надходить газ, що забезпечує плавний перехід роботи двигуна з малих навантажень на середні. Повітряну заслінку 3 прикривають тільки під час пуску холодного двигуна і то на найкоротший час, так як газоповітряна суміш швидко перезбагачувати, тому що газ змішується з повітрям в пропорції 1. 1. У всі решту часу роботи двигуна вона повинна залишатися у відкритому положенні.
Як влаштовані сполучні газотрубопроводи?
Газотрубопроводи, що з'єднують балон з редуктором (високого тиску), виготовляють з сталевих або мідних трубок діаметром 10-12 мм з товщиною стінок 1 мм. З'єднують їх між собою і з приладами за допомогою ніпельних з'єднань. Газопроводи низького тиску (від редуктора до змішувача) виготовляють з тонкостінних сталевих труб і газостойкости гумових шлангів великого перерізу. З'єднують їх з приладами стяжними хомутами.
Яка послідовність пуску двигуна при живленні його від газобалонної установки скрапленого газу?
Перед пуском двигуна перевіряють герметичність з'єднань газопроводів, наявність газу в балоні, справність і надійність всіх приладів, механізмів і систем. Потім відкривають видатковий вентиль парової фази газу і магістральний. Легким натисканням на шток камери другого ступеня наповнюють її газом і включають запалювання. Пустивши двигун, його прогрівають і закривають вентиль парової фази, а відкривають рідкої фази газу. Тривала робота прогрітого двигуна на газі парової фази не рекомендується, так як в цьому випадку інтенсивно витрачаються легко випаровуються фракції газу, що веде до зниження температури інших фракцій, балон покривається інеєм, погіршується теплообмін і наступний пуск холодного двигуна.
Як зупиняють двигун, що працює на рідкому газі?
Для короткочасної зупинки двигуна, що працює на рідкому газі, досить вимкнути запалювання. При цьому клапан другого ступеня перекриє надходження газу з камери першого ступеня в другу. Під час тривалої зупинки закривають магістральний вентиль і виробляють газ з редуктора до зупинки двигуна, після чого вимикають запалювання. Перед тривалою стоянкою (на ніч, зміну) закривають витратні вентилі рідкої і парової фаз газу і виробляють газ до зупинки двигуна. Потім закривають магістральний вентиль і вимикають запалювання.
Як перевести роботу двигуна з газу на бензин?
Для цього необхідно закрити витратні вентилі рідкої і парової фаз газу і виробити газ до повної зупинки двигуна. Закрити магістральний вентиль. Відкрити паливний кран і наповнити бензином камеру поплавця карбюратора. Відкрити вихідний отвір (заглушку) карбюратора і з'єднати тягу приводу з важелем дросельної заслінки карбюратора. Закрити повітряну заслінку змішувача і пустити двигун звичайним способом. Переводять двигун з бензину на газ в зворотному порядку.
Які несправності можуть виникнути в газобалонної установки?
До найбільш частих несправностей в газобалонної установки відносяться: тріщини трубопроводів і шлангів, які призводять до витоку газу; нещільне закриття вентилів і клапанів; засмічення газового фільтра; порушення регулювання газового редуктора і змішувача.
Тріщини, що утворилися на трубопроводах запаюють або замінюють їх новими; несправні вентилі знімають, розбирають і протирають, а при необхідності замінюють несправні деталі справними; редуктор і змішувач перевіряють, замінюють несправні деталі і регулюють; фільтр промивають в ацетоні і продувають стисненим повітрям.
Які правила безпеки слід дотримуватися на газобалонних автомобілях?
Під час роботи на газобалонному автомобілі необхідно строго стежити за герметичністю з'єднань газопроводів і приладів. Підозрювані місця витоку газу перевіряють на слух по шипіння газу, що виходить або змочуванням цих місць розчином мильної води. Виявлені несправності негайно усувають.
Не можна торкатися відкритими ділянками тіла з вихідними газами, так як це може призвести до обмороження. Слід пам'ятати, що вдихання газу може викликати задуху людини. Забороняється ставити газобалонних автомобіль в закрите приміщення, якщо на ньому виявлено витік газу. Перед пуском двигуна, після тривалої стоянки, потрібно підняти капот і провітрити підкапотний простір, так як там може зібратися вибухонебезпечна горюча суміш. Не допускається перевірка витоку газу відкритим полум'ям, прогрів двигуна паяльною лампою, зупинка біля багать, кузень та інших джерел відкритого вогню.