Устройство и работа газобаллонных установок для сжатого и сжиженного газа

Газобаллонные установки характеризуются тем, что топливо при любом агрегатном состоянии вытекает из баллонов под значительным давлением. Поэтому в этих системах питания нет насосов, но введен редуктор, который позволяет снижать давление газа до рабочего, равного примерно атмосферному, или несколько превышающего это давление.

При работе на сжатом газе исходное давление в баллонах составляет 20 МПа и более, поэтому эту систему питания оснащают балло­нами высокого давления. По мере расхода газа давление в баллонах снижается.

При работе на сжиженном газе давление в баллоне не превышает 1,6—2,0 МПа. Баллоны этих установок относятся к баллонам низкого давления. Давление в них изменяется только в зависимости от состава газовой смеси и температуры окружающей среды. При любом количестве жидкого газа в баллоне давление в нем всегда будет равно давлению насыщенных паров топлива для условий окружающей среды. Дав­ление насыщенных паров основных компонентов СНГ пропана и бутана при изменении температуры от -40 до +40 °С изменяется от 0,12 до 1,7 и от 0,18 до 0,39 МПа соответственно.

В обоих случаях в системе предусматривается фильтр для улавливания твердых частичек (окалины и др.) и теплообменник, размещаемый отдельно или в общем корпусе с редуктором. Для сжиженного газа теплообменник служит испарителем при выходе из баллона, а для сжато­го — подогревателем. Подогреватель необходим в системе сжатого газа, так как резкое снижение давления (расширение) при наличии влаги в газе может вызвать замерзание ее и нарушить нормальную работу системы вследствие закупоривания магистральных трубок Принципиальная схема газобаллонной установки для работы на сжатом газе показана на рис. 8.1. Установка для грузового автомобиля с пятью баллонами, сгруппированными в две секции / и //, размещаемыми обычно под платформой кузова. Каждая секция снабжена соединительной арматурой 2 с трубками 3 и расходным вентилем 4, что по­зволяет расходовать из них газ порознь и одновременно. Из баллонов 7 по трубкам 3 и через расходные вентили 4 газ поступает в подогреватель 6, в который через дозирующую шайбу 8 из приемной трубы 7 поступают горячие отработавшие газы. Далее через магистральный вентиль 9 и фильтр 10 газ проходит в одноступенчатый редуктор 11, где давление его снижается до 1,2 МПа, и через второй фильтр 12 в двухступенчатый редуктор 13 с понижением давления почти до атмосферного. При работающем двигателе газ засасывается в карбюратор-смеситель, причем на режиме холостого хода по трубке 21 он поступает непосредственно в задроссельное пространство и впускной трубопровод 15, который связан трубкой 14 с разгрузочным (пусковым) устройством редуктора. Система снабжена двумя манометрами: высокого давления 23, включаемого до магистрального вентиля, и низкого 22, фиксирующего давление первой ступени редуктора. По показаниям первого из них судят о количестве газа в баллонах, а по показаниям второго — о работе редуктора. Так как автомобильные газобаллонные установки всегда предусматривают возможность питания двигателя и традиционным топливом, то и в рассматриваемой схеме обеспечено питание как газовым топливом, вводимым форсункой 20 в проставку 17, т. е. в зону между диффузором карбюратора и дроссельной заслонки, так и жидким, вводимым в диффузор распылителем 18. Баллоны наполняются газом через вентиль 5.

-

Рис. 8.1. Газобаллонная установка для работы на сжатом газе: 1 — баллон; 2 — соединитель­ная арматура; 3 — трубка высокого давления; 4 — расходные вентили; 5 — заправочный вен­тиль; 6 — подогреватель; 7 — приемная труба; 8 — дозирующая шайба; 9 — магистральный вентиль; 10 и 12 — фильтры; 11 — редуктор высокого давления; 13 — редуктор низкого давле­ния; 14 — трубка пускового устройства; 15 — впускной трубопровод; 16 — дроссельная за­слонка; 17 — проставка; 18 — распылитель; 19 — диффузор; 20 — газовая форсунка; 21 — трубка системы холостого хода; 22 w 23 — манометры; /, // — секции

На рис. 8.2 приведена схема газобаллонной установки грузового автомобиля ГАЗ-53-07, работающего на сжиженном газе. Из баллона 7 через расходные вентили 6 (паровой) или 12 (для жидкой фазы), магистральный вентиль 5 и расходные трубки сжиженный газ поступает в испаритель 4, подогреваемый жидкостью из системы охлаждения дви­гателя. Далее газ в паровой фазе проходит через сетчатый фильтр 3 в двухступенчатый редуктор 2, откуда засасывается в газовый смеситель 15. Пуск и прогрев двигателя осуществляется только на паровой фазе, которую отбирают из баллона через вентиль 6.

Рис. 8.2. Газобаллонная установка для работы на сжиженном газе: 1 — бензобак; 2 — редуктор низкого давления; 3 — сетчатый фильтр; 4 — испаритель; 5 — магистральный вентиль; 6 — вентиль паровой фазы; 7 — газовый баллон; 8 — предохранительный клапан; 9 — контроль­ный вентиль; 10 — наполнительный вентиль; 77 — датчик указателя уровня; 12 — вентиль жидкой фазы; 13 и 14 — манометры; 15 — смеситель

Газовый баллон /емкостью 170 л размещается под платформой автомобиля. Заполняют его через вентиль 10 до уровня, фиксируемого с помощью контрольного вентиля 9, а текущий запас топлива оценивают по указателю уровня 11. Баллон оснащен предохранительным клапаном 8, срабатывающим в случае превышения давления сверх допустимого, равного 1,6 МПа. Магистральный вентиль 5 и контрольные манометры 13 и 74 размещают в кабине водителя на контрольном щитке. Запас жидкого топлива рассчитывают на кратковременную работу двигателя и хранят в бензобаке 7, который используют в случае отказа газовой аппаратуры или для поездки до ближайшей заправочной газовой станции. С этой целью двигатель оснащают однокамерным карбюратором. Таким образом, питание газового двигателя бензином может осуществляться с помощью обычного базового карбюратора-смесителя с газовой проставкой или отдельного упрощенного карбюратора.