Владимир Золотницкий - Автомобильные газовые топливные системы

Для подогрева и испарения газа редуктор-испаритель подключен шлангами к системе охлаждения двигателя.

Управление электромагнитными клапанами и другими электрическими элементами, являющимися составной частью ГБА, осуществляет электронный блок управления (3). Этот блок выпускают в нескольких модификациях, различающихся набором функций. Наиболее полная модификация имеет переключатели видов топлива, систему управления газовыми и бензиновыми клапанами в процессе пуска двигателя и систему управления углом опережения зажигания. При переходе с одного топлива на другое угол опережения зажигания автоматически меняется, при этом мощность искрового разряда при переходе на газ увеличивается на 35–40 %.

В блоке предусмотрена функция управления клапаном паровой фазы блока арматуры, что обеспечивает автоматическое включение и выключение клапана при достижении определенной температуры теплоносителя, обогревающего редуктор-испаритель. Блок снабжен индикатором, показывающим уровень газа в баллоне.

Переход с бензина на газ и с газа на бензин осуществляет водитель со своего места без остановки автомобиля.

Особенности конструкции газовой аппаратуры «Автосистема»:

– унификация соединительных элементов по моделям автомобилей (легковые, грузовые и автобусы);

– взаимозаменяемость основных агрегатов на подобные других производителей;

– высокие эксплуатационные качества (устойчивый пуск холодного двигателя, простота обслуживания и ремонта);

– модульная компоновка основных агрегатов;

– выполнение резинотехнических изделий из материалов нового поколения, практически не требующих замены в течение 5–7 лет.

Одна из особенностей оборудования «Автосистемы» – это модульная компоновка. В стремлении более полно удовлетворить запросы автомобилистов, специалисты из множества вариантов блоков составляют нужную потребителю комплектацию. Однако этот подход имеет существенный недостаток – множится число регулировок: на редукторе два винта холостого хода, на экономайзере или дозаторе по два винта регулировки расхода топлива и т. д. Среднестатистический автомобилист не привык к такому обилию винтов. Обычно он обходится двумя винтами на карбюраторе. К тому же нельзя не отметить, что увеличение числа диафрагм и электроконтактов не повышает надежности системы.

Вариант схемы основных элементов ГБО, работающих на КПГ, представлен ЗАО «Автосистема» (рис. 24).

Рис. 24. Схема основных элементов ГБО, работающих на КПГ: 1 – баллоны газовые облегченные; 2 – узел заправочный выносной; 3 – вентиль; 4 – электромагнитный бензиновый клапан; 5 – смеситель газа; 6 – редуктор низкого давления; 7 – экономайзер; 8 – редуктор высокого давления; 9 – клапан электромагнитный газовый; 10 – манометр; 11 – газовый фильтр; 12 – электронный блок; 13 – предохранитель.

Компримированный природный газ (КПГ) хранится в двух баллонах (1), установленных в багажнике автомобиля. Они стянуты стальными хомутами и закреплены на кронштейнах. Баллоны поставляются в комплекте с вентилями.

Заправка баллонов КПГ производится на автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС) под рабочим давлением 20 МПа.

Через выносной заправочный узел (2), вентили (3) газ поступает в баллоны по трубопроводам высокого давления. Затем он поступает к электромагнитному газовому клапану (9), рассчитанному на 20 МПа, предварительно пройдя очистку от твердых примесей в газовом фильтре (11). Манометр давления (10), установленный за газовым фильтром, осуществляет контроль наличия газа в баллонах. После открытия электромагнитного газового клапана газ подается к редуктору высокого давления (8), где давление газа снижается до 0,6–1,1 МПа. Затем по трубопроводу газ попадает в редуктор низкого давления (РНД) (6). При редуцировании (снижение давления) в редукторе высокого давления температура газа падает. К редуктору высокого давления по водяному рукаву подается теплоноситель от системы охлаждения двигателя. В РНД давление газа продолжает снижаться до величины, близкой к атмосферному давлению. РНД оборудован экономайзером (7), обеспечивающим обогащение газовоздушной смеси при полностью открытой дроссельной заслонке карбюратора.

По газовому рукаву газ поступает в смеситель (5), где он дозируется и смешивается с воздухом, после чего газовоздушная смесь подается в цилиндры двигателя. Чтобы перекрыть подачу бензина на время работы двигателя на газовом топливе, в бензопроводе между бензонасосом и карбюратором устанавливают электромагнитный бензиновый клапан.

Электромагнитными клапанами управляет электронный блок (12). Электрические схемы подключают к аккумуляторной батарее с помощью электропроводов через плавкий предохранитель (13), предназначенный для защиты всей системы от короткого замыкания и рассчитанный на ток в 3 А.

На базе научно-производственной фирмы «САГА» и пермского агрегатного объединения «Инкар» создана аппаратура, позволяющая перевести на газовое топливо, сжиженное нефтяное (СНГ) или компримированное (метан), все классы автомобилей и автобусов, оснащенных карбюраторными, дизельными или впрысковыми двигателями внутреннего сгорания.

Эту аппаратуру можно устанавливать на легковые и грузовые автомобили, а также автобусы отечественного и иностранного производства.

Данная система позволяет формировать оптимальный состав газовоздушной смеси на всех режимах работы двигателя благодаря высокой точности редуцирования и регулирования давления газа на выходе из редуктора-испарителя. Это обеспечивает стабильность работы двигателя, высокую топливную экономичность и снижение токсичности отработавших газов.

Конструктивные особенности системы и высокое качество ее изготовления в производственных условиях авиационного предприятия гарантируют высокую надежность, безопасность и простоту эксплуатации. Технический уровень системы соответствует международным требованиям ЕЭК ООН.

Все механические устройства указанного назначений, которые выпускались ранее, да и сейчас выпускаются многими фирмами, были сконструированы по карбюраторному принципу. Они включают в себя системы пуска, холостого хода, экономайзер, дозатор и предназначены, прежде всего, для установки на автомобилях с карбюраторными двигателями.

При разработке систем «САГА» учитывали, что главным параметром газа в отличие от бензина является давление. Поэтому была разработана конструкция редуктора-испарителя с единой системой подачи топлива, не зависящей от остальных систем, которыми оснащен карбюратор. Редуктор поддерживает на выходе постоянное давление независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя и нагрузки.