Назначение, устройство и работа испарителя сжиженного газа

Универсальный автомобильный газовый редуктор-испаритель низкого давления (РНД) осуществляет переход сжиженной пропан-бутановой смеси в газообразное состояние, автоматически снижает ее давление до рабочего, близкого к атмосферному, независимо от объема имеющегося газа, обеспечивает дозировку подачи газа на смеситель с четким переходом двигателя с одного режима работы на другой, автоматически прекращает подачу газа при остановке двигателя. Выполнен по двухступенчатой схеме.

Принцип работы (упрощенно) следующий. В редуктор подается жидкий газ. В полости первой ступени обеспечивается снижение его давления до 0,2 МПа. В полости второй ступени завершается переход в газообразное состояние и на выходе обеспечивается рабочее давление. Для компенсации тепловых потерь при испарении газа и подтверждения эффекта замерзания клапанов в редуктор параллельно движению охлаждающей жидкости в двигателе подается горячая жидкость, которая циркулирует в специальной полости испарителя, выполненной в виде теплообменника. Для дозировки выхода газа редуктор через вакуумную трубку и специальный штуцер соединяется с впускным коллектором двигателя или врезается в карбюратор за дроссельной заслонкой. Разрежение в нем управляет степенью открытия клапана второй ступени. Специальное устройство обеспечивает стабильную подачу газа через так называемый “протекающий” клапан второй ступени при холостых оборотах двигателя. Оно имеет регулировочный винт, позволяющий устанавливать обороты холостого хода. Пружины диафрагм и клапанов редуктора отрегулированы таким образом, что при остановке двигателя подача газа к карбюратору прекращается.

При пуске двигателя для надежной подачи количества газа на редукторе устанавливается электромагнитное пусковое устройство, которое позволяет кратковременно подать на вход в карбюратор нужное количество газа.

В нижней части редуктора имеются дренажная резьбовая пробка или краник, через который при неработающем горячем двигателе каждые 5—10 тыс. км пробега следует сливать накапливающийся в редукторе конденсат маслянистых фракций газа и влаги.

Корпус 10 представляет собой литую конструкцию, выполненную из алюминиевого сплава. Он состоит из следующих полостей: А — полость испарителя; Б — полость первой ступени; В — полость второй ступени; Г — полость разгрузочного устройства; Д и Е — полости атмосферного давления; Ж — полость холостого хода. Сзади и спереди на корпусе имеются крышки 8 и 11, сообщающиеся с атмосферой.

Редуктор-испаритель Новогрудского завода газобаллонной аппаратуры: 1 - входной газовый штуцер; 2, 18 -патрубки ввода и вывода охлаждающей жидкости; 3 - винт регулировки давления во второй ступени; 4 - регулировочный винт системы холостого хода; 5 - крышка вакуумного устройства; 6 - вакуумный штуцер; 7 - электромагнитный клапан; 8 - задняя крышка; 9 - выходной патрубок; 10 - корпус редуктора; 11 - передняя крышка; 12 - уплотнительное резиновое кольцо; 13 - пружина фильтра газа; 14 - цилиндр с отверстиями в боковых стенках; 15 - уплотнительное резиновое кольцо; 16 - сетчатый газовый фильтр; 17 - перепускной клапан (слив отстоя); 19 - пружина разгрузочного устройства; 20 - разгрузочное кольцо; 21 - предохранительный щиток; 22 - диафрагма разгрузочного устройства; 23 - диафрагма второй ступени; 24 - рычаг клапана второй ступени; 25 - втулка регулировочного винта; 26 - уплотнительное кольцо; 27 - упор; 28 - регулировочная пружина второй ступени; 29 - клапан второй ступени; 30 - седло клапана второй ступени; 31 - пружина первой ступени; 32, 40 - регулировочные шайбы; 33 - диафрагма первой ступени; 34 - рычаг клапана первой ступени; 35 - клапан первой ступени; 36 - седло клапана; 37 - верхняя прокладка; 38 - клапан холостого хода в сборе с диафрагмой; 39 - пружина клапана холостого хода; 41 - седло пускового клапана; 42 - корпус клапана холостого хода; 43 - нижняя прокладка; 44 - переходник; 45 - седло пускового клапана; 46 - клапан; 47 - прокладка; А - полость испарителя; Б - полость первой ступени; В - полость второй ступени; Г - полость разгрузочного устройства; Д, Е -полости атмосферного давления; Ж - полость холостого хода

В каждой ступени редуктора имеются регулировочные клапаны высокого 35 и низкого 29 давления. Плоские клапаны, изготовленные из алюминиевого сплава, имеют уплотнители из бензомаслостойкой резины. Седла клапанов выполнены из латунного сплава.

Редуцирующих ступеней две. Они предназначены для снижения давления газа, поступающего в редуктор на входе, до требуемого давления на выходе из него. Так, например, если давление газа на входе 1,6 МПа, то после редуцирования оно снижается до 0,2 МПа, приближаясь в конечном счете к атмосферному.

В каждой ступени имеются плоские диафрагмы высокого 33 и низкого 23 давления, выполненные из прорезиненной ткани, и соответственно пружины 31 и 28 и рычаги 34 и 24, соединяющие диафрагмы с клапанами.

Регулирование давления в первой ступени редуктора осуществляется подбором шайб 32. Регулирование давления во второй ступени редуктора осуществляется изменением усилий пружины 28 с помощью регулировочного винта 3.

Клапан 29 крепится непосредственно к рычагу 24 и в свободном состоянии приподнят над седлом 30. К седлу клапан прижимается пружинами 28 и 19 через рычаг 24.

Разгрузочное устройство диафрагменно-пружинное, вакуумного типа, служит для автоматического пуска газа и прекращения его подачи при остановке двигателя. В нем имеется полость Г, соединенная через вакуумный штуцер 6 с вакуумной трубкой, врезанной во впускной коллектор или карбюратор за дроссельной заслонкой. В разгрузочное устройство передается разрежение не менее 450 Па, которое регулирует степень открытия клапана 29 второй ступени. Диафрагма 22 начинает прогибаться, сжимая пружину 19 (двигатель работает на холостом ходу). При исчезновении вакуума под воздействием пружины, усилие которой передается на рычаг 24 и клапан 10 второй ступени 29, обеспечивается при неработающем двигателе его закрытие.

Для извлечения разгрузочного устройства из РНД снимают переднюю крышку 11, вынимают диафрагму второй ступени, снимают предохранительный щит 21, отвернув два винта, а затем снимают рычаг 24 клапана. Для разборки разгрузочного устройства отворачивают еще 4 винта, после чего все детали (накладное кольцо, уплотнительная прокладка, диафрагма, пружина) свободно вынимаются.

Для обеспечения надежного пуска двигателя на редукторе установлен электромагнитный клапан 7, корпус которого крепится к корпусу редуктора с помощью переходника 44 и уплотняется прокладкой 47.

Система холостого хода и испаритель расположены на корпусе редуктора. Снаружи система холостого хода ограничена крышкой 5 и совмещена с вакуумным устройством. Она состоит из корпуса 42, в котором находятся вакуумный и газовый каналы, регулировочный винт 4 холостого хода, клапан 38, выполненный в сборе с диафрагмой, седло 41, пружина 39, усилие которой регулируется с помощью набора шайб 40, и штуцер 6 для подсоединения вакуумной части системы к впускному коллектору двигателя. Сверху и снизу корпус уплотнен прокладками 43 и 37.

С внешней стороны редуктора расположены: входной штуцер 1 для подачи газа в первую ступень редуктора, патрубок 9 отвода газа из второй ступени, перепускной клапан 17 в нижней части редуктора-испарителя для слива масляного отстоя и конденсата и патрубки 2 и 18 для подачи охлаждающей жидкости из системы охлаждения автомобиля в полость А испарителя и вывода ее.

В корпусе входного штуцера 1 подачи газа находится газовый фильтр. В его состав входит фильтрующий элемент 16, выполненный в виде медной сетки, которая навертывается на каркас в виде цилиндра 14 и прижимается с помощью спиральной пружины 13 к уплотнительному кольцу 12. Работа двигателя без сетчатого фильтра недопустима, так как это приводит к быстрому выходу из строя клапанов газового редуктора. Сам корпус штуцера 1 плотно соединен с корпусом редуктора кольцом 15. На задней крышке 8 редуктора имеются прорезь, плоскость, шпилька и гайка для крепления его к кронштейну при монтаже в подкапотном пространстве.

Редуктор-испаритель устанавливается с правой стороны моторной части автомобиля так, чтобы центральная ось редуктора была направлена перпендикулярно к вертикальной плоскости автомобиля.

Редуктор автоматически регулирует количество газа, подаваемого в карбюратор-смеситель для образования газовоздушной смеси. Количество газа, подаваемого редуктором, зависит от нагрузки и частоты вращения коленчатого вала двигателя. Газ подается во время пуска двигателя и при различных режимах его работы. При остановке двигателя подача газа прекращается.