Главная » Своими руками » Устройство автомобильного газового баллона

Устройство автомобильного газового баллона


Газовые баллоны

Для хранения и транспортировки жидкого топлива и сжиженных газов предназначены специальные резервуары. Резервуар для жидкостей (керосин, бензин) называется ёмкостью для топлива. Резервуар для газа — газовым баллоном.

Баллоны продаются пустыми и представляют собой металлические (реже пластиковые) фляги с пробкой. Так как от трения жидкости о стенки ёмкости на пластике накапливается статическое электричество, металл предпочтительнее, как материал для изготовления резервуаров.

Газовый баллон — ёмкость цилиндрической формы, наполненная газом, находящимся под давлением (до 15 МПа). В верхней её части находится отверстие с резьбой, в которое ввинчивается запорный вентиль.

Для каждого наполнителя требуется специальная конструкция вентиля, поэтому важно соблюдать соответствие между типом емкости и топливом-наполнителем.

К герметичности и надёжности ёмкостей предъявляются высокие требования.

В комплектацию металлического газового резервуара входят:

Стандартный вентиль состоит из:

Корпус вентиля изготавливается из стали и имеет форму тройника.

На всех трёх частях вентиля резьба. Нижняя часть предназначена для крепления вентиля к баллону, верхняя для крепления штока клапана, а боковая для заглушки.

Запорный элемент состоит из штока и пропускного клапана. Клапан регулирует поток газа через корпус, шток передаёт крутящий момент с маховика на клапан.

Маховик соединяется со штоком с помощью гайки. При повороте маховика клапан открывает или закрывает поток.

Устройство баллона повторяет конструкцию газовой зажигалки. Внутри находится вещество в двух фазах: жидкой и газообразной. Пустое пространство над поверхностью сжиженного вещества заполнено им же, но уже в виде газа, который и поступает в надлежащее оборудование.

Виды газовых баллонов

Классификация по материалу корпуса

Металлические газовые баллоны

Баллон из металла — самое простое и экономное решение проблемы хранения газов. Его корпус изготавливается из малоуглеродистой или легированной стали. Выпускаются ёмкости из металла с объёмом 5, 10, 12, 20, 27, 40 или 50 литров.

Пятидесятилитровые резервуары хранятся только на открытом воздухе в специальном металлическом шкафу с соответствующей маркировкой. Ёмкости меньшего размера допускается устанавливать в помещении.

Масса нетто пустого металлического баллона в зависимости от объёма составляет 4—22 кг.

Композитные (полимерные) газовые баллоны

Если нет необходимости в хранении большого объёма газа, то разумнее выбрать композитный баллон.

Главное его преимущество по сравнению с металлическим — меньший вес.

Разница по этому показателю составляет до 70%, что даёт возможность с удобством пользоваться ёмкостью с полимерным корпусом любителям спортивного туризма, охоты и рыбалки.

Дополнительные достоинства композитных баллонов по сравнению с металлическими:

Композитный (полимерный) баллон представляет собой прозрачную колбу, наполненную сжиженным газом и помещённую в сменный пластиковый кожух.

Для изготовления колбы используются стекловолокно и эпоксидная смола.

В стекловолокно, которое используют для изготовления полимерных ёмкостей, не добавляют бор, что имеет значение для людей, уделяющих большое внимание экологической безопасности изделия. В процессе эксплуатации цвет колбы может измениться, но это не является дефектом.

Повышенная безопасность эксплуатации полимерных ёмкостей обеспечивается:

Под действием повышения температуры газ расширяется, вследствие чего появляются его излишки, которые и создают избыточное давление на стенки баллона.

Обратный клапан стравливает (выпускает) эти излишки равными порциями, понижая давление.

При воздействии особенно высокой температуры (например при пожаре), плавкая вставка расплавляется и выпускает газ, но процесс при этом управляем. Плавкая вставка срабатывает необратимо, после её срабатывания ёмкость придётся утилизировать.

Стабильная работа композитного баллона возможна при температуре внешней среды от -40 до + 60 градусов Цельсия. Масса нетто — до 8 кг.

Газовые картриджи

Для переносных газовых горелок, ламп, плит и т. п. производятся компактные одноразовые картриджи с объемом от 100 до 450 г. По внешнему виду они похожи на аэрозольные спреи.

Материал корпуса — сталь, покрытая оловом. При покупке нужно обращать внимание на диапазон температур, подходящий для конкретной модели картриджа. Некоторые виды портативных моделей не работают при температуре ниже -4 градусов Цельсия. Этот показатель зависит от состава смеси.

Изготовители наполняют картриджи летними, зимними и всесезонными смесями.

Ещё один параметр — тип подключения. Он должен совпадать с типом подключения на газовом приборе, иначе понадобится переходник или эксплуатация картриджа будет просто невозможна.

Классификация по назначению

По месту установки и назначению газовые баллоны условно подразделяются на:

Помимо перечисленных сфер использования резервуаров для хранения газа существует ещё множество отраслей деятельности человека, в которых они необходимы.

Классификация по составу смеси

Газовый резервуар по названию наполнителя может быть:

В бытовых целях и в туристических баллонах чаще всего используются пропан, бутан и их смеси.

Техническое название их название — СУГ (сжиженные углеводородные газы).

От состава смеси газов зависит подходящий температурный режим. В обычных климатических условиях разница небольшая. Параметр важен в случаях, если нужен баллон для работы в зимних условиях, на высокогорье или для специфических целей (например, для паяльной лампы).

При низких температурах лучше себя проявляет смесь пропана с изобутаном (изомер бутана). Эта смесь не наносит ущерба озоновому слою.

Вдыхание пропана или бутана опасно для человека, вплоть до смертельного исхода. Прямой контакт тела человека с жидким бутаном или струёй этого газа вызывает охлаждение до минус двадцати градусов Цельсия.

В пищевой промышленности эти вещества применяются как пищевые добавки, а в косметической в дезодорантах.

Пропан применяется при производстве растворителей.

Бутан используется в зажигалках, в качестве хладагента в холодильных установках и кондиционерах. По сравнению с привычным фреоном он менее производителен, но выигрывает по экологической безопасности.

Ацетилен применяют для сварки и резки металлов, в ракетных двигателях, в химической промышленности для получения взрывчатых веществ, каучука, пластмасс, уксусной кислоты и др. Вещество взрывоопасно при контакте с открытым воздухом, поэтому к нему добавляют активированный уголь или кизельгур (специальная пористая масса).

Водород используется в химической (при производстве аммиака), пищевой промышленности (для производства маргарина, растительных масел), при сварке, как ракетное топливо.

Азот применяется в химической, нефтегазовой, металлургической, фармацевтической, электронной промышленности.

Специфическое его использование — продувка и очистка ёмкостей, труб, а также глубокая заморозка и пожаротушение.

Аргон используется в лампах накаливания, люминесцентных лампах, в металлургической и металлообрабатывающей промышленности при производстве многих металлов, в процессах, где необходимо исключить контакт расплавленной массы с кислородом (в том числе при пожарах), при сварке, в медицинских целях для наркоза и очистки воздуха, в пищевой промышленности, как упаковочный газ.

Углекислый газ заполняет огнетушители, им накачивают колёса велосипедов. Он используется в торговле как хладагент и в пищевой промышленности при производстве газированных напитков.

Гелий необходим при сварке, резке, плавке металлов, для заполнения аэростатов, воздушных шаров, дыхательных смесей для дайвинга, как хладагент в научных исследованиях. Сжиженный гелий — самая холодная жидкость на планете. Его транспортировку и хранение необходимо производить строго в вертикальном положении.

Сжатый воздух применяется во многих отраслях промышленности, но прежде всего для работы пневмоустройств и для получения инертных газов (гелия и др.).

Кислород используется для сварочных аппаратов, обогащения этим веществом водоёмов, при производстве кислот и взрывчатых веществ, для получения «кислородных коктейлей».

Аммиак — ядовитый газ, сильнейший растворитель, поэтому нуждается в повышенном внимании к безопасности его транспортировки и хранения.

Его применяют при производстве азотной кислоты, удобрений, взрывчатых веществ и в медицине в виде 10%-ного раствора с бытовым названием — нашатырный спирт.

Хлор — ещё одно ядовитое вещество, которое применяют при производстве поливинилхлорида и искусственного каучука, в быту для отбеливания тканей, в медицине для дезинфекции.

Метан — СПГ (сжиженный природный газ), безопасен для человека. Его применяют для производства аммиака, удобрений, в огнетушителях, в медицине как снотворное, как топливо.

Хладоны или фреоны — используются в кондиционерах, двухкамерных холодильниках и аэрозолях, а также при производстве пенопласта и пенополиуретана.

Классификация по способу подключения

При покупке газового баллона нужно выяснять тип подключения конкретной модели ёмкости и совместимость её с конкретным прибором.

Подключение может быть:

Какой лучше

Наиболее предпочтительными в быту являются композитные(полимерные) ёмкости. Преимущества по надёжности, компактности и другим показателям делают их очевидными лидерами, по сравнению с металлическими аналогами.

Недостаток полимерного резервуара заключается лишь в меньшем максимальном объёме.

Если для металлического баллона этот показатель составляет 50 литров, то для композитного 33,5 литров.

То есть, металлический резервуар целесообразно приобрести лишь в случае, когда предвидится большой расход газа, так как реже будет возникать необходимость заправки.

Объём, способ подключения и прочие параметры должны подбираться индивидуально, в соответствии с потребностями покупателя.

Если нужен запас топлива для портативного, в том числе туристического, газового оборудования, то выбирать изделие нужно среди компактных одноразовых картриджей с соответствующим типом подключения.

Выбор зависит и от того, при какой температуре будет использоваться газовое оборудование. На ёмкости указывается вид смеси — зимняя, летняя или всесезонная.

Эксплуатация газовых баллонов

Чтобы определить, каким веществом наполнен баллон, принято окрашивать его корпус в присвоенный этому газу цвет. Кислородный резервуар окрашивается в голубой, пропановый — в красный, водородный — в тёмно-зелёный цвет и т. д. Цвет корпуса композитного резервуара не имеет значения.

Ёмкость объёмом 50 литров может храниться только на улице в специальном металлическом шкафу с отверстиями для вентиляции, в вертикальном положении.

Шкаф устанавливается на несгораемом основании, исключающем просадку, и обязательно крепится к стене или основанию соседнего здания на расстоянии не менее 50 см от окон и дверей первого этажа и 3 м от окон и дверей цокольного этажа, а также выгребных ям и колодцев. Основание монтируется на высоте 15—20 см от земли.

Баллоны с объёмом до 40 л устанавливаются в помещении, не предназначенном для сна, вдали от электропроводов, на расстоянии не менее 50 см от газовой плиты, 1 метра от отопительного прибора и 5 метров от открытого пламени.

Нельзя устанавливать или хранить резервуары с топливом на чердаке или в подвале.

В помещении не должно быть легковоспламеняющихся и горючих веществ. Ёмкости с объёмом до 40 л тоже могут размещаться на улице с соблюдением тех же требований, что и к хранению пятидесятилитрового баллона.

Кислородные ёмкости допускается устанавливать под наклоном таким образом, чтобы вентиль располагался выше башмака. Остальные модели должны быть установлены вертикально.

Подключать баллон к приборам нужно через редуктор, который предназначен для выравнивания давления до уровня, необходимого для эксплуатации газовой плиты или другого устройства.

Запрещается пользоваться резервуарами для хранения газа лицам в возрасте до 14 лет. К использованию также не допускаются лица в состоянии алкогольного или наркотического опьянения.

Прежде чем приступить к использованию баллона, необходимо внимательно изучить инструкцию и правила безопасной эксплуатации оборудования.

Порядок работы:

Раз в пять лет металлический резервуар для хранения газа должен проверяться на исправность всех деталей.

Композитные изделия допустимо проверять один раз в 10 лет. Текущую проверку состояния ёмкости нужно проводить каждый раз перед, во время и после наполнения емкости топливом.

Маркировка годного изделия должна содержать следующую информацию:

Для баллонов с ацетиленом дополнительно должны быть указаны:

После осмотра принимается решение о пригодности устройства для дальнейшего использования. Если обнаружены дефекты и неисправности ёмкость для газа в опорожнённом виде отправляется в ремонт.

Гарантийный и послегарантийный ремонт газового баллона должны осуществляться квалифицированным специалистом.

Попытки самостоятельно устранить неисправности приводят к трагическим последствиям.

Причины, по которым резервуар для газа признаётся непригодным для эксплуатации при текущей проверке и отправляется в ремонт:

Резервуар для хранения газа подлежит утилизации, а не ремонту при обнаружении следующих недостатков:

Все остальные ёмкости после гарантийного или постгарантийного ремонта пригодны для дальнейшего использования.

Гарантия

На газовые баллоны устанавливается срок гарантии 1—2 года со дня продажи, в зависимости от материала корпуса. Срок службы резервуара — до 30 лет.

Условия для выполнения заводом-изготовителем гарантийных обязательств:

Исполнение гарантийных обязательств берёт на себя производитель.

В них входят:

Гарантия не распространяется на кожух композитного баллона, а также на ёмкости со следующими внешними дефектами, возникшими при транспортировке и эксплуатации потребителем:

При наступлении гарантийного случая составляется лист рекламации, который должен быть направлен производителю.

Рекламация принимается при условии присутствия серийного номера изделия в базе данных завода-изготовителя или предъявления копий документов, подтверждающих факт продажи товара с не истёкшим сроком годности.

Производители газовых баллонов

Campingaz

Компания Campingaz — французский производитель товаров для отдыха и туризма. Производство находится в Китае.

Одно из направлений её деятельности — изготовление шашлычниц, грилей, паяльных ламп, горелок, плит, портативных осветительных ламп. Все эти приборы оснащаются газовыми баллонами— картриджами собственного производства.

Многолетняя история компании подтверждает высокий уровень качества, надёжности и безопасности её продукции. Тип подключения – цанговый, прокольный или клапанный. Гарантия на картриджи — 6 месяцев.

Coleman

Эта американская компания — партнёр Campingaz. Coleman создаёт свою продукцию, используя опыт и знания, накопленные любителями туризма, охоты и рыбалки со всего света.

В ассортимент компании входят портативные плиты для дачи, горелки, лампы и картриджи для них. Тип подключения – резьбовой. Гарантия — 1 год.

Fire-Maple

Fire-Maple — молодая компания по производству товаров для туризма. Завод находится в Китае. Кредо марки — качество за разумные деньги. Продукция компании сертифицирована и полностью соответствует требованиям международных стандартов.

Fire-Maple предлагает покупателям картриджи с резьбовым подключением объёмом 230 и 450 г. Гарантийный срок на них — 2 года.

Jetboil

Кредо американской компании Jetboil — полностью переосмысленный процесс мобильного приготовления пищи.

Для своей продукции Jetboil выпускает газовые картриджи объёмом 100, 230 и 450 г со смесью пропана и изобутана, которая подходит для использования в зимнее время.

Kovea

Южно-корейская компания Kovea производит газовое оборудование и сопутствующие товары. Сама компания и её продукция отмечены многочисленным наградами, что подтверждает высокий уровень качества товаров этой марки.

В ассортименте компании баллоны с цанговым подключением объёмом 220 г и с резьбовым подключением объёмом 230 и 450 г. Гарантия на все виды продукции — 12 месяцев.

MSR

Американский бренд MSR выпускает товары для туризма и альпинизма. Производство находится в Южной Корее.

Баллоны этой марки наполнены смесью бутан и пропана в соотношении 80:20, которая показала хорошие результаты работы при низкой температуре. Встроенный поплавковый датчик поможет определить остаток газа. Объём картриджа 110, 226 и 450 г.

Primus

Шведская марка Primus по производству снаряжения для туризма выпускает несколько видов газовых картриджей с резьбовым подключением. Среди них есть смеси для лета, зимы и всесезонные. Объём баллонов 100, 135, 190, 230 и 450 г.

Sledopyt

Sledopyt — российская марка товаров для туризма и активного отдыха. Вся продукция этого бренда проходит проверку в реальных условиях до поступления в продажу. В ассортименте компании два вида смеси для газовых баллонов: всесезонная и зимняя. Объём резервуаров 220, 230, 336, 450 г. Способ подключения резьбовой и нажимной цанговый.

Tramp

Южно-корейская торговая марка Tramp выпускает портативные газовые баллоны со всесезонной смесью с цанговым и резьбовым подключением объёмом 220,230 и 450 г.

vash.market

Владимир Золотницкий Автомобильные газовые топливные системы. Часть 2

Часть 1

Часть 3

Часть 4

Часть 5

Часть 6

Часть 7

ЧАСТЬ 2

Основные свойства сжиженного нефтяного газа (СНГ)

Одним из наиболее важных свойств пропана и бутана, отличающих их от других видов автомобильного газового топлива, является наличие паровой фазы над зеркалом жидкой фазы. Это свойство позволяет поддерживать давление в баллоне. В процессе наполнения баллона первые порции сжиженного газа быстро испаряются и заполняют весь его объем.

В качестве примера рассмотрим рис. 1.

Рис. 1. Зависимость давления насыщенных паров пропана и бутана от температуры.

Давление насыщенного пара бутана составляет 0,1 МПа (1 кгс/см2) при 0 °C и 0,17 МПа (1,7 кгс/см2) при 15 °C, а давление насыщенного пара пропана при этой же температуре – соответственно 0,59 и 0,9 МПа. Это означает, что при изменении пропорции состава газа давление последнего изменяется.

С увеличением температуры растет давление, что приводит к значительному изменению объема газа, находящегося в жидком состоянии. Следовательно, если сжиженный газ полностью заполняет баллон и температура продолжает увеличиваться, то внутреннее давление, быстро увеличиваясь, приводит к разрушению баллона.

Поэтому никогда не заполняйте баллон жидкой фазой сжиженного газа полностью. Обязательно оставляйте паровую подушку, объем которой должен составлять 15–20 % от геометрической емкости баллона.

Облегчает выполнение этого требования, о чем будет сказано ниже, многофункциональный прибор – мультиклапан, входящий в состав измерительной и предохранительной арматуры и установленный на обечайке баллона. Это устройство строго следит за заполнением баллона сжиженным газом. Он обязательно сработает при заправке на АЗС и автоматически отключит подачу газа в баллон, когда объем заправляемого сжиженного газа достигнет 80–85 % от общей емкости баллона, и обеспечит пространство (незаполненный объем) для компенсации теплового расширения жидкой фазы за счет объема насыщенного пара, давление которого зависит от температуры окружающей среды.

В условиях холодного климата (или зимы) в газовом топливе (смеси пропана и бутана) должен преобладать пропан для лучшей испаряемости смеси. Пропан перестает переходить в газовую фазу и остается в жидком состоянии при температуре ниже –42 °C, для бутана эта температура равна –0,5 °C.

Изменение давления насыщенных паров P смеси пропана и бутана в зависимости от температуры в баллоне показано на рис. 2. Верхняя кривая на рисунке показывает процентное содержание пропана и бутана в общем объеме сжиженного газа, используемого в зимнее время года, нижняя – то же соотношение для летней поры.

Рис. 2. Зависимость давления насыщенных паров смеси пропана и бутана от температуры.

Поскольку в двигатель сжиженный газ поступает в газообразном состоянии, то по сравнению с бензином несколько уменьшается наполнение им цилиндров. Таким образом, при работе двигателя на газе его мощность немного снижается. Если мощность двигателя, работающего на бензине, принять за 100 %, то мощность двигателя, работающего на газе, будет примерно равна 93 %, что приводит к снижению максимальной скорости примерно на 4 %. Однако ранней установкой угла опережения зажигания до ВМТ на 3–5° этот недостаток частично устраняется. Большой разницы в условиях эксплуатации автомобиля, работающего на газе или на бензине, не ощущается.

Основные свойства природного газа – метана (КПГ)

Сжатый природный газ (метан) легче воздуха в 1,6 раза и при утечке моментально улетучивается, тогда как газ сжиженный нефтяной тяжелее воздуха в 1,5–2 раза и при утечке накапливается в помещениях, образуя с воздухом взрывоопасную смесь.

Нижний предел воспламенения сжатого природного газа в смеси с воздухом – 5 % от объема, в то время как у пропана он составляет 2,4 %, у бутана – 1,8 % (см. табл. 1). Таким образом, сжатый природный газ менее взрывоопасен: чтобы он «спровоцировал» взрыв, его должно накопиться в 2,5 раза больше, чем газа сжиженного нефтяного. В связи с этим предусмотрены соответствующие меры безопасности, исключающие возможность взрыва сжатого газа: разработана новая конструкция баллонов, в которых он содержится в автомобиле; баллоны эти более прочные и имеют резервную предохранительную мембрану (по температуре).

Еще одно преимущество: при работе на компримированном (сжатом) природном газе не нужно периодически сливать из редуктора маслянистый конденсат, имеющий крайне неприятный запах. Конденсат здесь просто не образуется. Кроме того, в отработавших газах автомобиля при применении сжатого природного газа содержание CH значительно уменьшается – на 25 % относительно отработавших газов сжиженного нефтяного топлива. Большую часть выбросов составляют безвредные водяные пары.

Комплектующие устройства газобаллонного оборудования

Газовую топливную аппаратуру можно устанавливать на любой модели легковых автомобилей отечественного и иностранного производства, оснащенных карбюраторными двигателями или двигателями с системой впрыска топлива и электронным управлением, если конструкция позволяет разместить в багажнике цилиндрический или тороидальный баллон с газом.

Конструктивные решения комплектующих устройств газобаллонной аппаратуры (ГБА) отличаются большим разнообразием в зависимости от типов двигателей, для которых они предназначены, и от заводов-изготовителей, их производящих.

Газовое оборудование автомобиля размещают в трех местах: в моторном отсеке, салоне и багажном отсеке.

В моторном отсеке автомобиля устанавливают:

– редуктор-испаритель газа;

– смеситель;

– электромагнитный газовый клапан;

– электромагнитный бензиновый клапан.

В салоне на приборной панели устанавливают:

– переключатель видов топлива «Газ – Бензин» с блоком индикации режимов «Газ – Бензин» и количества топлива в газовом баллоне;

– предохранитель.

В багажном отсеке устанавливают:

– газовый баллон с запорно-предохранительной арматурой;

– выносное заправочное устройство.

Примечание. На некоторых моделях систем газобаллонной аппаратуры устанавливают дозирующее устройство, предназначенное для подачи определенного количества газа, соответствующего режиму работы двигателя, кроме холостого хода, а также вилку-тройник с регулирующим винтом (или винтами).

ГАЗОВЫЙ БАЛЛОН – стальной резервуар, предназначенный для хранения сжиженного нефтяного газа при температуре от – 40° до + 45 °C. На легковом автомобиле он крепится в багажном отделении или в нише для запасного колеса, а на малотоннажных автомобилях – на раме. Газовый баллон имеет цилиндрическую или тороидальную форму (рис. 3). Различные объемы и геометрические размеры позволяют выбрать оптимальный вариант размещения баллона в багажнике автомобиля. Баллон снабжен вентиляционной коробкой с герметически закрывающейся крышкой. Под крышкой расположены заправочный и расходный вентили, шкала со стрелкой, показывающей уровень газа в баллоне, заправочная чашка (в конструкции «САГА-6» предусмотрен только один расходно-наполнительный вентиль, который всегда находится в открытом положении, датчик дистанционного контроля, определяющий количество газа в баллоне и выносная заправочная горловина).

Рис. 3. Баллоны.

В некоторых конструкциях для заправки газового баллона необходимо:

– открыть крышку вентиляционной коробки;

– закрыть расходный вентиль;

– ввернуть в заправочную чашку переходник;

– подключить к переходнику заправочный пистолет;

– открыть заправочный вентиль на газовом баллоне;

– открыть кран заправочного пистолета.

После того, как баллон на 80–85 % заполнится газом (в баллоне срабатывает отсекающий клапан, при этом слышен характерный щелчок), указанные операции проделывают в обратном порядке (закрыть кран пистолета; закрыть заправочный вентиль на баллоне; снять пистолет, выкрутить переходник; открыть расходный вентиль; закрыть крышку вентиляционной коробки).

В дальнейшем, если автомобиль хранится вне закрытых помещений (уличное хранение), расходный вентиль можно не закрывать.

БЛОК ЗАПОРНО-КОНТРОЛЬНОЙ И ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЙ АРМАТУРЫ (рис. 4) устанавливают на унифицированном фланце газового баллона с использованием прокладки, обеспечивающей герметичность соединения. Он является приемным устройством при заполнении баллона сжиженным нефтяным газом и обеспечивает подачу последнего в магистраль газопровода. Блок включает в себя входной штуцер и заправочный вентиль с обратным клапаном, расходный штуцер и расходные вентили жидкой и паровой фаз, ограничительный механизм уровня заправки баллона (мультиклапан). Блок закрыт герметичным кожухом, надежно отделяющим его содержимое от внутреннего объема автомобиля. Вентиляция внутреннего пространства кожуха осуществляется через дренажную трубку, выведенную за пределы кузова автомобиля.

Рис. 4. Блок запорно-контрольной и предохранительной арматуры: 1 – предохранительный клапан; 2 – шарик; 3 – заправочный вентиль; 4 – скоростной клапан; 5 – прокладка; 6 – прозрачная крышка; 7 – контрольная стрелка; 8 – шкала; 9 – автоматический клапан; 10 – трубка забора газа; 11 – поплавок; 12 – регулировочный винт; 13 – расходный вентиль.

Сжиженным газом баллон заправляют через заправочный вентиль (3). Газ поступает в баллон, преодолевая усилия шарика (2), находящегося под действием пружины.

Баллон наполняется газом, и поплавок (11) поднимается. Автоматический клапан (9) отсекает поступление газа в баллон. Шарик (2) перекрывает обратный выход газа из баллона. Из баллона газ поступает в магистраль по трубке забора газа (10), отжимая шарик скоростного клапана (4) через расходный вентиль (13).

В обычных условиях работы расходный и заправочный вентили находятся в открытом положении. Их закрывают при постановке автомобиля на длительную стоянку, в случае утечки газа, а также при неисправностях, техническом обслуживании и ремонте газовой аппаратуры.

В случае нагрева баллона свыше 45 °C открывается предохранительный клапан (1), чтобы понизить давление газа. Контрольная стрелка (7) по шкале (8) указывает количество газа в баллоне. Указатель уровня топлива может выводиться на переключатель вида топлива в салон автомобиля. Стрелка приводится в действие магнитом, вмонтированным в мультиклапан (9). Она вместе со шкалой защищена прозрачной крышкой (6). Максимально допустимый объем заправляемого газа предварительно устанавливается винтами (12).

Оригинальные конструктивные решения блока запорно-контрольной и предохранительной арматуры, повышающие его надежность, применила научно-производственная фирма «САГА».

Рис. 5. Блок запорно-контрольной и предохранительной арматуры «САГА-6»: 1 – поплавок; 2 – кулачок; 3 – трубка; 4 – предохранительный клапан; 5 – дренажный штуцер; 6 – дренажный вентиль; 7 – шток с магнитом; 8 – датчик уровня газа; 9 – расходно-заправочный вентиль; 10 – корпус блока арматуры; 11 – заправочный штуцер; 12 – выходной штуцер; 13 – фланец газового баллона; 14 – шток рабочего клапана; 15 – трубопровод; 16 – корпус рабочего и ограничительного клапанов; 17 – шарик клапана.

Баллон оборудован унифицированной расходно-наполнительной и контрольно-предохранительной арматурой (рис. 5), которая включает в себя следующие элементы:

– заправочно-расходный блок с одним вентилем (9);

– датчик (8) уровня газа в баллоне;

– автоматическое устройство, ограничивающее наполнение баллона до 80 % его объема. Оно снабжено поплавком (1), штоком (14) рабочего клапана, кулачком (2). Запорный элемент устройства, находящийся в корпусе (16) рабочего и ограничительного клапанов, обеспечивает в закрытом состоянии скорость наполнения не выше 1 л/мин;

– устройство, позволяющее стравливать (выпускать) из баллона паровую фазу газа. Конец трубки (3) находится на уровне 80 % объема баллона. Газ выходит через дренажный штуцер (5) при открытии дренажного вентиля (6);

– предохранительный клапан (4), настроенный на давление 2,5 МПа и установленный в зоне, где часть топлива находится в газообразном состоянии;

– рабочий (запорный) и ограничительный клапаны в корпусе (16). Первый предназначен для прекращения заправки газом при достижении 80 % объема баллона, второй – для ограничения потока газа, проходящего через выходное или входное отверстия мультиклапана. Ограничительный клапан прекращает подачу газа из баллона, если его расход превышает максимальную величину (при обрыве магистрального трубопровода), которая определяется величиной перепада давлений не более 0,1 МПа.

Блок (10) арматуры выполнен с защитным газонепроницаемым вентилируемым кожухом. Он крепится на фланце (13) газового баллона.

Принципиальная особенность блока арматуры состоит в том, что, благодаря наличию в нем дренажного вентиля (6), он позволяет производить дозаправку баллона сжиженным газом при пониженном давлении заправки на заправочных станциях, не имеющих компрессора. Для этого необходимо снять колпак с вентиляционного кожуха, надеть на дренажный штуцер (5) шланг и вывести его за борт автомобиля. Затем следует открыть дренажный (6) и расходно-заправочный (9) вентили и начать заправку баллона газом.

ВЫНОСНОЕ ЗАПРАВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО (рис. 6), предназначенное для заправки ГСН, крепится на кронштейне (7) гайкой (8) под задним бампером легкового автомобиля. Оно подсоединяется к заправочному трубопроводу через штуцер (10). Заправочный пистолет газовой колонки присоединяется к корпусу (3) с уплотняющей резиновой прокладкой (2). Газ, поступающий под давлением, открывает клапан (6) и заполняет газовый баллон. После окончания заправки клапан герметично закрывается.

Рис. 6. Выносное заправочное устройство: 1 – пробка; 2 – прокладка резиновая; 3 – корпус; 4 – седло клапана; 5 – клапан; 6 – пружина; 7 – кронштейн; 8 – гайка; 9 – кольцо уплотнительное; 10 – штуцер выходной.

ГАЗОПРОВОД И СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. Газопровод проходи под полом автомобиля вдали от выхлопных труб. От соприкосновения с деталями кузова он защищен хлорвиниловыми или резиновыми трубками. Трубопроводы закрепляют на кузове автомобиля специальными скобами при помощи саморезов с интервалом не более 800 мм.

Газопровод высокого давления на всем протяжении от баллона до электромагнитного клапана газа и от него до редуктора-испарителя выполнен из меди или из нержавеющей стали с заводской развальцовкой (рис. 7). Если газопровод изготовлен из стали, то его присоединение к узлам аппаратуры осуществляется при помощи упорной накидной гайки. Такое соединение допускает многократную разборку, но при затяжке необходимо избегать чрезмерных усилий во избежание отрыва донышка накидной гайки.

Рис. 7. Трубопроводы из нержавеющей стали.

На концах трубопровода предусматривают компенсационные кольца. Трубку изгибают с образованием кольца диаметром 50–80 мм, что предохраняет трубопровод от поломки под действием вибрации.

Герметичность газопровода высокого давления (рис. 8) обеспечивает ниппельное соединение типа конусная муфта. Такое соединение включает в себя трубопровод (3), конусную муфту (1), упорную гайку (2) и присоединяемую деталь (штуцер). Герметичность достигается за счет конусной муфты (1), изготавливаемой из латуни. Такое соединение допускает многократную разборку с заменой конусной муфты новой. Муфта должна плотно сидеть на трубке на расстоянии 2–3 мм от ее торца.

Рис. 8. Беспрокладочные соединения трубопроводов с помощью конусной муфты: а – конусная муфта; б, в – соединение трубопровода; 1 – конусная муфта (ниппель); 2 – гайка; 3 – трубка; 4 – присоединяемая деталь (штуцер).

В трубопроводах низкого давления для соединения газового редуктора со смесителем используют резиновые шланги из бензомаслостойкой резины. Шланговые соединения на штуцерах крепятся винтовыми хомутами типа «Норма».

КЛАПАНЫ БЕНЗИНОВЫЕ И ГАЗОВЫЕ (рис. 9, 10, 11) устанавливают с целью исполнения команд, которые управляют подачей бензина или газа в системах питания автомобилей, оборудованных газобаллонной аппаратурой. В отдельных случаях клапаны конструктивно объединяют с фильтрами, которые очищают поступающее в систему топливо.

Рис. 9. Электромагнитные газовые клапаны. Внешний вид.

Рис. 10. Электромагнитный газовый клапан: 1 – направляющая втулка; 2, 6 – стопорное кольцо; 3 – пружина; 4 – якорь; 5 – катушка; 7 – уплотнитель; 8 – корпус; 9 – входной канал; 10 – металлическая обойма с фильтром; 11 – резиновое кольцо; 12 – отстойник; 13 – выходной канал; 14 – постоянный кольцевой магнит; 15 – кольцевая полость; 16 – уплотнитель.

Рис. 11. Электромагнитные бензиновые клапаны: а – с ручкой; б – с нижним вентилем; в – с боковым вентилем.

Электромагнитный газовый клапан служит для открытия канала подачи газа в редуктор и его перекрытия при работе на бензине (управляется дистанционно из салона автомобиля посредством переключателя «Газ» – «Бензин»). Фильтры не требуют регулярного обслуживания: достаточно промывки или замены. В некоторых конструкциях очищать фильтры следует каждые 30 000 км пробега автомобиля.

При включенном зажигании и установке переключателя в положение «Газ» клапан открывается, и газ по трубопроводу высокого давления поступает в редуктор-испаритель. При включенном зажигании клапан находится в положении «Закрыт».

Электромагнитный бензиновый клапан служит для открытия (закрытия) канала подачи бензина в карбюратор, одновременно перекрывается подача газа. В нижней части клапана предусмотрен винт (кран) для механического (ручного) открывания клапана. В случае выхода из строя электронного блока управления газовым оборудованием этот винт следует ввернуть в клапан (или повернуть кран), чтобы можно было продолжить движение.

Электромагнитный бензиновый клапан «САГА-6» с фильтром устанавливают между бензонасосом и карбюратором.

Рис. 12. Электромагнитный клапан «САГА-6»: 1 – входная полость; 2, 20 – штуцер; 3, 8 – уплотнительные прокладки; 4 – фильтр; 5 – корпус; 6 – выходная полость; 7 – винт крепления; 9 – центрирующий толкатель; 10 – корпус электромагнита; 11 – пружина; 12 – катушка электромагнита; 13 – запорная шайба; 14 – вывод обмотки катушки электромагнита; 15 – выходной штуцер; 16 – уплотнитель; 17 – газовый штуцер; 18 – кронштейн крепления; 19 – гайка.

Клапан (рис. 12) щелевого типа имеет корпус (5) с входной полостью (1), размещенной во входном штуцере (2), и выходной полостью (6) с седлом (16) и выходным штуцером (15). В корпусе (10) электромагнита находится катушка (12). Электрическая проводка (14) связывает катушку электромагнита клапана с электронной схемой управления газовой аппаратуры. Запорный якорь электромагнита образован запорной шайбой (13) с уплотнителем (16) и центрирующим толкателем (9), нагруженным пружиной (11). Корпус (5) герметично скреплен с корпусом (10) электромагнита с помощью винтов (7). Герметичность корпуса (5) со штуцером (2) и корпусом (10) обеспечивается с помощью уплотнителей (3) и (8) соответственно.

Входная и выходная полости (1) и (6) сообщаются через соединительные каналы.

Клапаны в газовой магистрали отличаются от клапанов, установленных в бензопроводе, только конструкцией входного и выходного штуцеров, предназначенных для присоединения металлических трубок подвода газа (см. поз. 3 и 8 на рис. 13).

Рис. 13. Схема соединения газовой аппаратуры «САГА-6»: 1 – редуктор-испаритель; 2 – переключатель вида топлива и указатель уровня газа в баллоне; 3 – газовый электромагнитный клапан; 4 – газонепроницаемый кожух; 5 – блок запорно-предохранительной арматуры; 6 – газовый баллон; 7 – выносная заправочная горловина; 8 – бензиновый электромагнитный клапан; 9 – газосмесительное устройство.

Электромагнитный клапан прерывания или возобновления подачи газа или бензина имеет повышенную надежность, потребляет мало тока (не более 0,7 А) и срабатывает при низком напряжении, мощность катушки электромагнита составляет 4 Вт. Фильтр клапана не требует регулярного обслуживания (промывки или замены).

Газовым фильтром может служить постоянный магнит (рис. 10), установленный на входе в электромагнитный газовый клапан. Этот клапан имеет корпус (8) и отстойник (12). Внутри отстойника (15) расположен фильтрующий элемент из технической замши, заключенный в металлическую обойму (10), которая уплотнена резиновым кольцом (11). Постоянный кольцевой магнит (14) прикреплен к днищу отстойника. Фильтр имеет входной (13) и выходной (9) штуцеры. Уплотнитель выполнен из бензо-маслостойкой резины. Для очистки отстойника его снимают с основания (8) и чистят фильтрующий элемент. Клапан имеет уплотнитель (7), направляющую втулку (1) со стопорными кольцами (2) и (6), пружину (3), якорь (4) и катушку (5) с клеммой.

Сжиженный нефтяной газ через штуцер (13) подается в полость (15) отстойника, проходит фильтр (10), поступает в кольцевую полость (16) и через зазор между приподнятым уплотнителем и седлом поступает в выходной штуцер (9), а из клапана – непосредственно в редуктор-испаритель.

Газовые электромагнитные клапаны (рис. 9) с фильтром управляются от переключателя вида топлива. Они предназначены для перекрытия подачи газа при работе двигателя на бензине, перекрытия подачи газа при выключенном зажигании и для фильтрации газа.

Электромагнитный бензиновый клапан (рис. 11) отключает подачу бензина при работе двигателя на газе.

Устанавливать электромагнитный бензиновый клапан следует в таком месте, чтобы отрезок бензопровода между ним и бензонасосом был как можно короче. Дело в том, что при работе на бензине на этом участке сохраняется постоянный уровень бензина, поддерживаемый бензонасосом. Бензин может сильно нагреваться, вызывая нежелательное повышение давления в шланге. И чем он короче, тем более безопасен. По той же причине необходимо особое внимание уделять надежной герметизации соединений между бензонасосом и электромагнитным бензиновым клапаном.

Клапан всегда закрыт. Он служит для дистанционного управления подачи топлива. На корпусе клапана есть ручной привод в виде ручки или вентиля. Ручным управлением пользуются во время подкачки бензонасосом бензина в карбюратор: в холодное время года, после длительной стоянки автомобиля и в случае отказа электромагнита. При этом ручку или вентиль переводят в положение «Открыто». После подкачки бензина ручку или вентиль ставят в положение «Закрыто» – это их постоянное положение, а переключатель вида топлива в салоне в положение «Бензин». Если этого не сделать, то двигатель будет одновременно работать и на бензине, и на газе. В этом случае не поможет даже отключение дистанционного переключателя вида топлива, а это недопустимо!

РЕДУКТОР-ИСПАРИТЕЛЬ предназначен для превращения жидкой фазы газа в паровую и подачи паровой фазы в смеситель.

Обслуживание. Через каждые 1500–2000 км пробега (на горячем двигателе) следует отвернуть пробку (винт), находящуюся в нижней части редуктора, и слить конденсат (маслянистый отстой).

Редукторы-испарители играют важную роль в работе газобаллонного оборудования, поэтому им следует уделить особое внимание.

ogaze.ru

06. Комплектующие устройства газобаллонного оборудования

Авто > Общее по авто > Автомобильные газовые топливные системы > 06. Комплектующие устройства газобаллонного оборудования >

Газовую топливную аппаратуру можно устанавливать на любой модели легковых автомобилей отечественного и иностранного производства, оснащенных карбюраторными двигателями или двигателями с системой впрыска топлива и электронным управлением, если конструкция позволяет разместить в багажнике цилиндрический или тороидальный баллон с газом.

Конструктивные решения комплектующих устройств газобаллонной аппаратуры (ГБА) отличаются большим разнообразием в зависимости от типов двигателей, для которых они предназначены, и от заводов‑изготовителей, их производящих.

Газовое оборудование автомобиля размещают в трех местах: в моторном отсеке, салоне и багажном отсеке.

В моторном отсеке автомобиля устанавливают:

– редуктор‑испаритель газа;

– смеситель;

– электромагнитный газовый клапан;

– электромагнитный бензиновый клапан.

В салоне на приборной панели устанавливают:

– переключатель видов топлива «Газ – Бензин» с блоком индикации режимов «Газ – Бензин» и количества топлива в газовом баллоне;

– предохранитель.

В багажном отсеке устанавливают:

– газовый баллон с запорно‑предохранительной арматурой;

– выносное заправочное устройство.

Примечание. На некоторых моделях систем газобаллонной аппаратуры устанавливают дозирующее устройство, предназначенное для подачи определенного количества газа, соответствующего режиму работы двигателя, кроме холостого хода, а также вилку‑тройник с регулирующим винтом (или винтами).

ГАЗОВЫЙ БАЛЛОН  – стальной резервуар, предназначенный для хранения сжиженного нефтяного газа при температуре от – 40° до + 45 °C. На легковом автомобиле он крепится в багажном отделении или в нише для запасного колеса, а на малотоннажных автомобилях – на раме. Газовый баллон имеет цилиндрическую или тороидальную форму (рис. 3). Различные объемы и геометрические размеры позволяют выбрать оптимальный вариант размещения баллона в багажнике автомобиля. Баллон снабжен вентиляционной коробкой с герметически закрывающейся крышкой. Под крышкой расположены заправочный и расходный вентили, шкала со стрелкой, показывающей уровень газа в баллоне, заправочная чашка (в конструкции «САГА‑6» предусмотрен только один расходно‑наполнительный вентиль, который всегда находится в открытом положении, датчик дистанционного контроля, определяющий количество газа в баллоне и выносная заправочная горловина).

Рис. 3. Баллоны.

В некоторых конструкциях для заправки газового баллона необходимо:

– открыть крышку вентиляционной коробки;

– закрыть расходный вентиль;

– ввернуть в заправочную чашку переходник;

– подключить к переходнику заправочный пистолет;

– открыть заправочный вентиль на газовом баллоне;

– открыть кран заправочного пистолета.

После того, как баллон на 80–85 % заполнится газом (в баллоне срабатывает отсекающий клапан, при этом слышен характерный щелчок), указанные операции проделывают в обратном порядке (закрыть кран пистолета; закрыть заправочный вентиль на баллоне; снять пистолет, выкрутить переходник; открыть расходный вентиль; закрыть крышку вентиляционной коробки).

В дальнейшем, если автомобиль хранится вне закрытых помещений (уличное хранение), расходный вентиль можно не закрывать.

БЛОК ЗАПОРНО‑КОНТРОЛЬНОЙ И ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЙ АРМАТУРЫ  (рис. 4) устанавливают на унифицированном фланце газового баллона с использованием прокладки, обеспечивающей герметичность соединения. Он является приемным устройством при заполнении баллона сжиженным нефтяным газом и обеспечивает подачу последнего в магистраль газопровода. Блок включает в себя входной штуцер и заправочный вентиль с обратным клапаном, расходный штуцер и расходные вентили жидкой и паровой фаз, ограничительный механизм уровня заправки баллона (мультиклапан). Блок закрыт герметичным кожухом, надежно отделяющим его содержимое от внутреннего объема автомобиля. Вентиляция внутреннего пространства кожуха осуществляется через дренажную трубку, выведенную за пределы кузова автомобиля.

Рис. 4. Блок запорно‑контрольной и предохранительной арматуры: 1 – предохранительный клапан; 2 – шарик; 3 – заправочный вентиль; 4 – скоростной клапан; 5 – прокладка; 6 – прозрачная крышка; 7 – контрольная стрелка; 8 – шкала; 9 – автоматический клапан; 10 – трубка забора газа; 11 – поплавок; 12 – регулировочный винт; 13 – расходный вентиль.

Сжиженным газом баллон заправляют через заправочный вентиль (3). Газ поступает в баллон, преодолевая усилия шарика (2), находящегося под действием пружины.

Баллон наполняется газом, и поплавок (11) поднимается. Автоматический клапан (9) отсекает поступление газа в баллон. Шарик (2) перекрывает обратный выход газа из баллона. Из баллона газ поступает в магистраль по трубке забора газа (10), отжимая шарик скоростного клапана (4) через расходный вентиль (13).

В обычных условиях работы расходный и заправочный вентили находятся в открытом положении. Их закрывают при постановке автомобиля на длительную стоянку, в случае утечки газа, а также при неисправностях, техническом обслуживании и ремонте газовой аппаратуры.

В случае нагрева баллона свыше 45 °C открывается предохранительный клапан (1), чтобы понизить давление газа. Контрольная стрелка (7) по шкале (8) указывает количество газа в баллоне. Указатель уровня топлива может выводиться на переключатель вида топлива в салон автомобиля. Стрелка приводится в действие магнитом, вмонтированным в мультиклапан (9). Она вместе со шкалой защищена прозрачной крышкой (6). Максимально допустимый объем заправляемого газа предварительно устанавливается винтами (12).

Оригинальные конструктивные решения блока запорно‑контрольной и предохранительной арматуры, повышающие его надежность, применила научно‑производственная фирма «САГА».

Рис. 5. Блок запорно‑контрольной и предохранительной арматуры «САГА‑6»: 1 – поплавок; 2 – кулачок; 3 – трубка; 4 – предохранительный клапан; 5 – дренажный штуцер; 6 – дренажный вентиль; 7 – шток с магнитом; 8 – датчик уровня газа; 9 – расходно‑заправочный вентиль; 10 – корпус блока арматуры; 11 – заправочный штуцер; 12 – выходной штуцер; 13 – фланец газового баллона; 14 – шток рабочего клапана; 15 – трубопровод; 16 – корпус рабочего и ограничительного клапанов; 17 – шарик клапана.

Баллон оборудован унифицированной расходно‑наполнительной и контрольно‑предохранительной арматурой (рис. 5), которая включает в себя следующие элементы:

– заправочно‑расходный блок с одним вентилем (9);

– датчик (8) уровня газа в баллоне;

– автоматическое устройство, ограничивающее наполнение баллона до 80 % его объема. Оно снабжено поплавком (1), штоком (14) рабочего клапана, кулачком (2). Запорный элемент устройства, находящийся в корпусе (16) рабочего и ограничительного клапанов, обеспечивает в закрытом состоянии скорость наполнения не выше 1 л/мин;

– устройство, позволяющее стравливать (выпускать) из баллона паровую фазу газа. Конец трубки (3) находится на уровне 80 % объема баллона. Газ выходит через дренажный штуцер (5) при открытии дренажного вентиля (6);

– предохранительный клапан (4), настроенный на давление 2,5 МПа и установленный в зоне, где часть топлива находится в газообразном состоянии;

– рабочий (запорный) и ограничительный клапаны в корпусе (16). Первый предназначен для прекращения заправки газом при достижении 80 % объема баллона, второй – для ограничения потока газа, проходящего через выходное или входное отверстия мультиклапана. Ограничительный клапан прекращает подачу газа из баллона, если его расход превышает максимальную величину (при обрыве магистрального трубопровода), которая определяется величиной перепада давлений не более 0,1 МПа.

Блок (10) арматуры выполнен с защитным газонепроницаемым вентилируемым кожухом. Он крепится на фланце (13) газового баллона.

Принципиальная особенность блока арматуры состоит в том, что, благодаря наличию в нем дренажного вентиля (6), он позволяет производить дозаправку баллона сжиженным газом при пониженном давлении заправки на заправочных станциях, не имеющих компрессора. Для этого необходимо снять колпак с вентиляционного кожуха, надеть на дренажный штуцер (5) шланг и вывести его за борт автомобиля. Затем следует открыть дренажный (6) и расходно‑заправочный (9) вентили и начать заправку баллона газом.

ВЫНОСНОЕ ЗАПРАВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО  (рис. 6), предназначенное для заправки ГСН, крепится на кронштейне (7) гайкой (8) под задним бампером легкового автомобиля. Оно подсоединяется к заправочному трубопроводу через штуцер (10). Заправочный пистолет газовой колонки присоединяется к корпусу (3) с уплотняющей резиновой прокладкой (2). Газ, поступающий под давлением, открывает клапан (6) и заполняет газовый баллон. После окончания заправки клапан герметично закрывается.

Рис. 6. Выносное заправочное устройство: 1 – пробка; 2 – прокладка резиновая; 3 – корпус; 4 – седло клапана; 5 – клапан; 6 – пружина; 7 – кронштейн; 8 – гайка; 9 – кольцо уплотнительное; 10 – штуцер выходной.

ГАЗОПРОВОД И СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ.  Газопровод проходи под полом автомобиля вдали от выхлопных труб. От соприкосновения с деталями кузова он защищен хлорвиниловыми или резиновыми трубками. Трубопроводы закрепляют на кузове автомобиля специальными скобами при помощи саморезов с интервалом не более 800 мм.

Газопровод высокого давления на всем протяжении от баллона до электромагнитного клапана газа и от него до редуктора‑испарителя выполнен из меди или из нержавеющей стали с заводской развальцовкой (рис. 7). Если газопровод изготовлен из стали, то его присоединение к узлам аппаратуры осуществляется при помощи упорной накидной гайки. Такое соединение допускает многократную разборку, но при затяжке необходимо избегать чрезмерных усилий во избежание отрыва донышка накидной гайки.

Рис. 7. Трубопроводы из нержавеющей стали.

На концах трубопровода предусматривают компенсационные кольца. Трубку изгибают с образованием кольца диаметром 50–80 мм, что предохраняет трубопровод от поломки под действием вибрации.

Герметичность газопровода высокого давления (рис. 8) обеспечивает ниппельное соединение типа конусная муфта. Такое соединение включает в себя трубопровод (3), конусную муфту (1), упорную гайку (2) и присоединяемую деталь (штуцер). Герметичность достигается за счет конусной муфты (1), изготавливаемой из латуни. Такое соединение допускает многократную разборку с заменой конусной муфты новой. Муфта должна плотно сидеть на трубке на расстоянии 2–3 мм от ее торца.

Рис. 8. Беспрокладочные соединения трубопроводов с помощью конусной муфты: а – конусная муфта; б, в – соединение трубопровода; 1 – конусная муфта (ниппель); 2 – гайка; 3 – трубка; 4 – присоединяемая деталь (штуцер).

В трубопроводах низкого давления для соединения газового редуктора со смесителем используют резиновые шланги из бензомаслостойкой резины. Шланговые соединения на штуцерах крепятся винтовыми хомутами типа «Норма».

КЛАПАНЫ БЕНЗИНОВЫЕ И ГАЗОВЫЕ(рис. 9, 10, 11) устанавливают с целью исполнения команд, которые управляют подачей бензина или газа в системах питания автомобилей, оборудованных газобаллонной аппаратурой. В отдельных случаях клапаны конструктивно объединяют с фильтрами, которые очищают поступающее в систему топливо.

Рис. 9. Электромагнитные газовые клапаны. Внешний вид.

Рис. 10. Электромагнитный газовый клапан: 1 – направляющая втулка; 2, 6 – стопорное кольцо; 3 – пружина; 4 – якорь; 5 – катушка; 7 – уплотнитель; 8 – корпус; 9 – входной канал; 10 – металлическая обойма с фильтром; 11 – резиновое кольцо; 12 – отстойник; 13 – выходной канал; 14 – постоянный кольцевой магнит; 15 – кольцевая полость; 16 – уплотнитель.

Рис. 11. Электромагнитные бензиновые клапаны: а – с ручкой; б – с нижним вентилем; в – с боковым вентилем.

Электромагнитный газовый клапан  служит для открытия канала подачи газа в редуктор и его перекрытия при работе на бензине (управляется дистанционно из салона автомобиля посредством переключателя «Газ» – «Бензин»). Фильтры не требуют регулярного обслуживания: достаточно промывки или замены. В некоторых конструкциях очищать фильтры следует каждые 30 000 км пробега автомобиля.

При включенном зажигании и установке переключателя в положение «Газ» клапан открывается, и газ по трубопроводу высокого давления поступает в редуктор‑испаритель. При включенном зажигании клапан находится в положении «Закрыт».

Электромагнитный бензиновый клапан  служит для открытия (закрытия) канала подачи бензина в карбюратор, одновременно перекрывается подача газа. В нижней части клапана предусмотрен винт (кран) для механического (ручного) открывания клапана. В случае выхода из строя электронного блока управления газовым оборудованием этот винт следует ввернуть в клапан (или повернуть кран), чтобы можно было продолжить движение.

Электромагнитный бензиновый клапан «САГА‑6» с фильтром устанавливают между бензонасосом и карбюратором.

Рис. 12. Электромагнитный клапан «САГА‑6»: 1 – входная полость; 2, 20 – штуцер; 3, 8 – уплотнительные прокладки; 4 – фильтр; 5 – корпус; 6 – выходная полость; 7 – винт крепления; 9 – центрирующий толкатель; 10 – корпус электромагнита; 11 – пружина; 12 – катушка электромагнита; 13 – запорная шайба; 14 – вывод обмотки катушки электромагнита; 15 – выходной штуцер; 16 – уплотнитель; 17 – газовый штуцер; 18 – кронштейн крепления; 19 – гайка.

Клапан (рис. 12) щелевого типа имеет корпус (5) с входной полостью (1), размещенной во входном штуцере (2), и выходной полостью (6) с седлом (16) и выходным штуцером (15). В корпусе (10) электромагнита находится катушка (12). Электрическая проводка (14) связывает катушку электромагнита клапана с электронной схемой управления газовой аппаратуры. Запорный якорь электромагнита образован запорной шайбой (13) с уплотнителем (16) и центрирующим толкателем (9), нагруженным пружиной (11). Корпус (5) герметично скреплен с корпусом (10) электромагнита с помощью винтов (7). Герметичность корпуса (5) со штуцером (2) и корпусом (10) обеспечивается с помощью уплотнителей (3) и (8) соответственно.

Входная и выходная полости (1) и (6) сообщаются через соединительные каналы.

Клапаны в газовой магистрали отличаются от клапанов, установленных в бензопроводе, только конструкцией входного и выходного штуцеров, предназначенных для присоединения металлических трубок подвода газа (см. поз. 3 и 8 на рис. 13).

Рис. 13. Схема соединения газовой аппаратуры «САГА‑6»: 1 – редуктор‑испаритель; 2 – переключатель вида топлива и указатель уровня газа в баллоне; 3 – газовый электромагнитный клапан; 4 – газонепроницаемый кожух; 5 – блок запорно‑предохранительной арматуры; 6 – газовый баллон; 7 – выносная заправочная горловина; 8 – бензиновый электромагнитный клапан; 9 – газосмесительное устройство.

Электромагнитный клапан прерывания или возобновления подачи газа или бензина имеет повышенную надежность, потребляет мало тока (не более 0,7 А) и срабатывает при низком напряжении, мощность катушки электромагнита составляет 4 Вт. Фильтр клапана не требует регулярного обслуживания (промывки или замены).

Газовым фильтром может служить постоянный магнит (рис. 10), установленный на входе в электромагнитный газовый клапан. Этот клапан имеет корпус (8) и отстойник (12). Внутри отстойника (15) расположен фильтрующий элемент из технической замши, заключенный в металлическую обойму (10), которая уплотнена резиновым кольцом (11). Постоянный кольцевой магнит (14) прикреплен к днищу отстойника. Фильтр имеет входной (13) и выходной (9) штуцеры. Уплотнитель выполнен из бензо‑маслостойкой резины. Для очистки отстойника его снимают с основания (8) и чистят фильтрующий элемент. Клапан имеет уплотнитель (7), направляющую втулку (1) со стопорными кольцами (2) и (6), пружину (3), якорь (4) и катушку (5) с клеммой.

Сжиженный нефтяной газ через штуцер (13) подается в полость (15) отстойника, проходит фильтр (10), поступает в кольцевую полость (16) и через зазор между приподнятым уплотнителем и седлом поступает в выходной штуцер (9), а из клапана – непосредственно в редуктор‑испаритель.

Газовые электромагнитные клапаны (рис. 9) с фильтром управляются от переключателя вида топлива. Они предназначены для перекрытия подачи газа при работе двигателя на бензине, перекрытия подачи газа при выключенном зажигании и для фильтрации газа.

Электромагнитный бензиновый клапан (рис. 11) отключает подачу бензина при работе двигателя на газе.

Устанавливать электромагнитный бензиновый клапан следует в таком месте, чтобы отрезок бензопровода между ним и бензонасосом был как можно короче. Дело в том, что при работе на бензине на этом участке сохраняется постоянный уровень бензина, поддерживаемый бензонасосом. Бензин может сильно нагреваться, вызывая нежелательное повышение давления в шланге. И чем он короче, тем более безопасен. По той же причине необходимо особое внимание уделять надежной герметизации соединений между бензонасосом и электромагнитным бензиновым клапаном.

Клапан всегда закрыт. Он служит для дистанционного управления подачи топлива. На корпусе клапана есть ручной привод в виде ручки или вентиля. Ручным управлением пользуются во время подкачки бензонасосом бензина в карбюратор: в холодное время года, после длительной стоянки автомобиля и в случае отказа электромагнита. При этом ручку или вентиль переводят в положение «Открыто». После подкачки бензина ручку или вентиль ставят в положение «Закрыто» – это их постоянное положение, а переключатель вида топлива в салоне в положение «Бензин». Если этого не сделать, то двигатель будет одновременно работать и на бензине, и на газе. В этом случае не поможет даже отключение дистанционного переключателя вида топлива, а это недопустимо!

РЕДУКТОР‑ИСПАРИТЕЛЬ  предназначен для превращения жидкой фазы газа в паровую и подачи паровой фазы в смеситель.

Обслуживание. Через каждые 1500–2000 км пробега (на горячем двигателе) следует отвернуть пробку (винт), находящуюся в нижней части редуктора, и слить конденсат (маслянистый отстой).

Редукторы‑испарители играют важную роль в работе газобаллонного оборудования, поэтому им следует уделить особое внимание.

Занёс на Заначку: АдминистраторПросмотров: 27726

Создано: 11:08 18-06-2010

Для добавления комментария к статье "06. Комплектующие устройства газобаллонного оборудования" Вы должны быть зарегистрированным пользователем. Для регистрации перейдите сюда >>>

Если Вы уже зарегистрированный пользователь просто авторизируйтесь при помощи формы:

amz.in.ua

Общее устройство и принципиальные схемы газобаллонных установок

Категория:

   Техническое обслуживание автомобилей

Общее устройство и принципиальные схемы газобаллонных установок

Использование газа в качестве автомобильного топлива позволяет удешевить автомобильные перевозки и разгрузить железнодорожный транспорт от перевозок бензина и дизельного топлива в районы, богатые газом, а также уменьшить загрязнение окружающей среды.

В качестве топлива для газобаллонных автомобилей могут применяться сжатые (природные) «сжиженные (нефтяные) газы. Сжатые газы в основном состоят из метана, а сжиженные — из пропана и бутана.

При работе двигателя на газе происходит более совершенное смесеобразование, чем на бензине.

Применение газа уменьшает нага-рообразование, исключает возможность конденсации паров топлива на стенках цилиндров, смывание масляной пленки и разжигание масла, что увеличивает (в 1,5—2 раза) срок службы двигателя и периодичность смены масла.

Полученная однородная горючая смесь, состоящая из газа и воздуха, сгорая в цилиндрах двигателя, позволяет получить минимальное количество продуктов неполного сгорания, вредных для человеческого организма.

К недостаткам применения газового топлива по сравнению с бензином относится снижение скорости горения и меньшее выделение тепла при его сгорании. В результате этого мощность двигателя уменьшается в зависимости от вида применяемого газа на 7—12 % при одной и той же степени сжатия. Повышением степени сжатия этих двигателей можно компенсировать потери мощности.

Для работы на. сжатых и сжиженных газах используют серийные автомобили с карбюраторными двигателями. Некоторые двигатели специально приспосабливают для работы только на газе (двигатели автомобилей ЗИЛ-138, ГАЗ-53-07 и др.).

Основными моделями, работающими на сжиженном газе, являются грузовые автомобили ЗИЛ-138, ГАЗ-53-07, легковые автомобили ГАЗ-24-07 «Волга», автобусы ЛиАЗ-677Г, ЛАЗ-695П, а на сжатом газе — автомобили ЗИЛ-138А, ГАЗ-53-27 и др.

Рабочий цикл двигателя, работающего на газе, такой же, как и у карбюраторного, но устройство и работа приборов системы питания существенно отличается.

Газобаллонная установка на сжиженном газе грузового автомобиля. Базовой моделью грузовых газобаллонных автомобилей семейства ЗИЛ, работающих на сжиженном газе, является ЗИЛ-138, схема системы питания которого показана на рис. 7.1.

Сжиженный газ в жидком и парообразном состояниях находится в баллоне, расположенном с левой стороны по ходу движения автомобиля. На переднем днище баллона установлены расходные вентили паровой и жидкостной фаз газа. При пуске и прогреве двигателя его питание осуществляют газом от паровой фазы, а после прогрева — от жидкостной. От расходных вентилей газ поступает к магистральному вентилю, а от него по шлангу высокого давления в испаритель.

В испарителе сжиженный газ, подогреваемый горячей жидкостью, поступающей по трубке из системы охлаждения, испаряется и в парообразном состоянии по шлангу поступает в фильтр, где улавливаются механические примеси (окалина, ржавчина) и смолистые вещества. Затем газ по шлангу через фильтр редуктора поступает в газовый редуктор, где происходит двухступенчатое снижение давления до уровня, близкого к атмосферному. Далее газ из полости второй ступени редуктора проходит через дозирующе-эко-номайзерное устройство, откуда по трубке направляется к обратному клапану входного патрубка газового смесителя и далее через форсунки к дроссельным заслонкам газового смесителя (на рис. 7.1 не показаны). Из газового смесителя газовоздушная смесь поступает в цилиндры двигателя, где и сгорает.

Работу газовой установки контролируют по манометру, показывающему давление газа в полости первой ступени редуктора, и по указателю уровня сжиженного газа в баллоне, получающего сведения от датчика.

Газовый редуктор установлен непосредственно на двигателе при помощи кронштейнов, газовый фильтр крепится на передней стенке кабины под капотом, а испаритель — на впускном трубопроводе двигателя. Манометр давления газа в полости первой ступени редуктора и указатель уровня газа в баллоне установлены на щитке приборов. В кабину также выведена рукоятка магистрального вентиля. Баллон со сжиженным газом установлен на кронштейнах, привернутых к раме.

На автомобиле данной газовой модификации имеется резервная система питания, обеспечивающая кратковременную работу двигателя на бензине в случае полного расходования газа или появления неисправностей в газовой аппаратуре.

Рис. 7.1. Газобаллонная установка автомобиля ЗИЛ-138: 1 — воздушный фильтр; 2 — трубка подвода воды из системы охлаждения к испарителю; 3, 7 — шланги высокого давления; 4— испаритель газа; 5 — шланг отвода воды от испарителя к компрессору; 6 — трубопровод системы холостого хода; 8—трубка подвода газа к смесителю; 9 — дозирующе-экономайзерное устройство редуктора; 10 — газовый редуктор; 11 — датчик давления газа; 12 — фильтр редуктора; 13 — манометр газового редуктора; 14 — магистральный вентиль; 15 — топливный бак; 16 — фильтр; 17— смеситель газа; 18 — проставка под смеситель; 19 — расходный вентиль паровой фазы; 20 — контрольный вентиль максимального наполнения баллона; 21— датчик указателя уровня сжиженного газа в баллоне; 22 — предохранительный клапан; 23 — наполнительный вентиль; 24 — расходный вентиль жидкостной фазы; 25 — баллон; 26 — карбюратор; 27 — шланг, соединяющий вакуумные пространства экономайзера и разгрузочного устройства редуктора с впускным трубопроводом двигателя

Рис. 7.2. Резервная система питания

Резервная система питания (рис. 7.2) состоит из топливного бака с краном, топливопровода, топливного насоса, фильтра-отстойника и однокамерного карбюратора с сетчатыми пламегасителями, установленными с обеих сторон в патрубках. В конструкцию резервной системы питания входит также специальный узел — простав-ка 3, установленная . между смесителем и впускным трубопроводом и являющаяся переходным элементом для присоединения карбюратора к двигателю. При работе на бензине двигатель газобаллонного автомобиля развивает 30—40 % номинальной мощности.

Системы питания седельного тягача ЗИЛ-138В1 и самосвала ЗИЛ-138Д2 в основном аналогичны системе питания автомобиля ЗИЛ-138. Но на этих автомобилях установлены два газовых баллона, расположенных на лонжеронах рамы с правой и левой сторон автомобиля.

Отличие газобаллонной установки грузовых автомобилей ГАЗ по сравнению с оборудованием, устанавливаемым на автомобилях ЗИЛ, заключается в основном в отсутствии в тазовой системе питания фильтра газа, уменьшении в связи с этим числа шлангов высокого давления, а также некотором изменении расположения газового оборудования в подкапотном пространстве. Кроме того, на автомобилях ГАЗ-52-07, -52-08 и -52-09 устанавливают шестицилиндровый двигатель с карбюратором-смесителем, что дает возможность работать двигателю как на газе, так и на бензине. При этом следует отметить, что на всех грузовых автомобилях ГАЗ (в том числе и на ГАЗ-53-07) вместимость топливного бака для бензина значительно выше, чем у газобаллонных автомобилей ЗИЛ, и составляет 90 л.

Газобаллонная установка на сжиженном газе автобуса. Автобусы ЛиАЗ-677Г и ЛАЗ-695П имеют газобаллонную установку, принципиально не отличающуюся от газобаллонной установки автомобиля ЗИЛ-138.

Особенностью конструкции газобаллонных установок этих автобусов является наличие двух баллонов для сжиженного газа, которые крепятся к основанию кузова вдоль продольной оси с левой стороны по ходу автобуса или на крышке автобуса. Кроме того, на автобусе ЛАЗ-695П вместо магистрального вентиля установлен электромагнитный клапан и в комплект газового оборудования автобусов включены два манометра: манометр на 2,5 МПа, показывающий давление в баллоне, и манометр на 0,4 МПа, показывающий давление сжиженно-ного газа в первой ступени редуктора.

Газобаллонная установка на сжиженном газе легкового автомобиля. В газовом оборудовании автомобиля ГАЗ-24-07 «Волга» (рис. 7.3) конструктивно объединены в узлы двухступенчатый газовый редуктор-испаритель, фильтр сжиженного газа с электромагнитным клапаном, расходный вентиль жидкостной фазы с расходным вентилем паровой фазы и наполнительный вентиль с вентилем максимального заполнения баллона и предохранительным клапаном. На баллоне установлен датчик указателя уровня сжиженного газа.

Рис. 7.3. Газобаллонная установка автомобиля ГАЗ-24-07 «Волга»

Сжиженный газ из баллона, установленного в багажном отсеке автомобиля, через расходные вентили по трубопроводу поступает в газовый фильтр с электомагнитным клапаном. Из фильтра сжиженный газ по трубопроводу поступает в редуктор-испаритель, в котором одновременно происходит испарение сжиженного газа, переход его в газообразное состояние и понижение его давления. Горячая жидкость из системы охлаждения двигателя поступает в испаритель по шлангу, а отводится по шлангу. Из редуктора-испарителя газ по шлангу через регулировочный винт поступает в газосмесительное устройство, имеющее две форсунки, помещенные в диффузорах карбюратора. Газ, смешиваясь с воздухом, образует горючую смесь.

Двигатель, установленный на автомобиле ГАЗ-24-07 «Волга», работает как на пропанбутановой смеси, так и на бензине, который поступает по топливопроводу из топливного бака. Под панелью приборов, слева от рулевой колонки автомобиля, установлены выключатель электромагнитного клапана фильтра, переключатель топлива с бензина на газ и кнопочный выключатель электромагнитного клапана редуктора, используемого при пуске двигателя.

Газобаллонная установка для сжатого газа грузовых автомобилей. Данная установка отличается от описанных выше тем, что природный газ (метан) изменяет рабочее давление в баллонах по мере его расходования от 20 МПа до давления, близкого к ат^ мосферному.

Схемы газобаллонных установок для сжатого газа имеют ряд отличий от схем газобаллонных установок для сжиженного газа. В основном они сводятся к числу баллонов, их размещению на автомобиле и устройством приборов, применяемых в системах питания.

Так на автомобиле ЗИЛ-1Э8А установлено восемь баллонов, а на автомобиле ГАЗ-53-27 — семь, что вызывает соответствующее снижение грузоподъемности на 700—800 кг.

Выпускаемые газобаллонные автомобили, работающие на сжатом газе, выполнены по универсальной схеме (рис. 7.4), т. е. могут работать эффективно как на сжатом газе, так и на бензине.

Рис. 7.4. Газобаллонная установка ГАЗ-53-27: 1 — топливный насос; 2— электромагнитный клапан; 3— карбюратор-смеситель; 4— впускной трубопровод; 5— шланг подачи газа в карбюратор-смеситель; 6— топливный отстойник; 7— трубка от баллона к подогревателю; 8— расходный вентиль; 9— наполнительный вентиль; 10— манометр высокого давления; 11 — соединительная трубка баллонов; 12— соединительная трубка секции; 13— задняя секция баллонов; 14—передняя секция баллонов; 15—подогреватель газа; 16—труба подогревателя; 17—редуктор высокого давления; 18— приемная труба глушителя; 19—топливный бак; 20—трубка от редуктора высокого давления к фильтру газа; 21 — фильтр газа с электромагнитным клапаном; 22 — трубка от фильтра к редуктору низкого давления; 23 — манометр низкого давления; 24 — редуктор низкого давления; 25 — двигатель

Газ из секций баллонов под давлением 20 МПа через расходный вентиль и подогреватель газа поступает в редуктор высокого давления, где давление снижается до 1,2 МПа. Затем через фильтр поступает в редуктор низкого давления, а оттуда — в карбюратор-смеситель и дальше в цилиндры двигателя.

Для контроля за работой газовой системы питания в схеме установки предусмотрены манометры: манометр высокого давления, показывающий давление газа в баллонах, и манометр 23 низкого давления, показывающий давление в редукторе. По манометру можно контролировать запас хода автомобиля. Снижение давления ниже 1,2 МПа в баллонах свидетельствует, что запас газа остается на пробег до 10 км. Показания манометра 23 дают информацию о необходимости регулировки редуктора, если он неисправен.

Система питания двигателя бензином по устройству аналогична системе питания газового автомобиля. Для исключения подачи бензина при работе двигателя на газе на рамке радиатора установлен электромагнитный клапан 2, включение которого происходит из кабины водителя.

Газовые баллоны, арматура которых расположена с правой стороны по ходу движения автомобиля, крепятся на раме стремянки.

Подогреватель и редуктор высокого давления размещены на левом лонжероне рамы и крепятся к нему кронштейнами.

Фильтр газа с электромагнитным клапаном и газовый редуктор низкого давления установлены под капотом двигателя и крепятся кронштейнами.

В отличие от газобаллонных автомобилей ЗИЛ на автомобилях семейства ГАЗ не устанавливают приборы для облегчения пуска двигателя при низких температурах воздуха.

Расположение газовой аппаратуры на шасси автомобиля ЗИЛ-138А показано на рис. 7.5. Баллоны, установленные на продольных балках под грузовой платформой, последовательно соединены между собой трубопроводами и разделены на две группы, по четыре баллона в каждой.

Каждая группа баллонов имеет вентиль и соединена трубопроводами с распределительной крестовиной, которая крепится на заднем кронштейне топливного бака. На крестовине имеются наполнительный и магистральный вентили.

От крестовины газ по трубопроводу поступает в подогреватель сжатого газа, который смонтирован вблизи выпускного газопровода двигателя и подогревается отработавшими газами, и далее в редуктор высокого давления, который установлен на левом лонжероне рамы. В редукторе происходит понижение давления газа с 20 до 0,95—1,1 МПа.

Рис. 7.5. Расположение газовой аппаратуры на шасси автомобиля ЗИЛ-138А

Далее газ подается к фильтру, находящемуся в одном корпусе с электромагнитным вентилем, расположенным на передней стенке кабины. При включении вентиля газ поступает в двухступенчатый редуктор низкого давления, который расположен под капотом на двигателе. Из редуктора газ через дозирующее экономай-зерное устройство в необходимом количестве поступает в карбюратор-смеситель. На входе в смеситель размещен обратный тарельчатый клапан, повышающий стабильность работы двигателя на малой частоте вращения коленчатого вала двигателя и на переходных режимах. Карбюратор-смеситель трубопроводом соединен с пусковой системой двигателя.

Воздух, поступающий в карбюратор-смеситель, очищается в воздушном фильтре. Работа газобаллонной установки контролируется манометром низкого давления и контрольной лампой, установленными на вертикальной стенке приборной панели. При снижении давления ниже 0,95 МПа в кабине водителя загорается контрольная лампа, свидетельствующая о том, что газа в баллонах осталось на пробег 10—12 км.

Давление газа в баллонах,которое должно быть в пределах 20 МПа при полной его заправке, контролируется манометром, установленным на первом баллоне.

Читать далее: Оборудование и арматура газобаллонных установок

Категория: - Техническое обслуживание автомобилей

stroy-technics.ru

Смотрите также