Меню

Газобаллонные установки сжиженный газ для автомобилей

Устройство современного двигателя

Газобаллонная установка для сжиженного газа

Система питания двигателя автомобиля, работающего на альтернативном топливе

Механизм газораспределения ГРМ

Газовое топливо по сравнению с жидким имеет следующие преимущества:

• высокое октановое число позволяет значительно повысить степень сжатия, следовательно, увеличится экономичность двигателя;
• в результате более полного сгорания газового топлива в отработавших газах содержится меньше токсичных веществ;
• возрастает срок службы двигателя, так как отсутствует конденсация топлива и смыв масла со стенок цилиндров;
• увеличивается срок службы свечей зажигания и глушителя вследствие незначительного нагарообразования.
Автомобили, работающие на альтернативном топливе, имеют следующие недостатки:
• уменьшается мощность двигателя из-за более низкой теплоты сгорания топлива;
• снижается грузоподъемность автомобиля из-за наличия баллонов;
• более трудоемкое техническое обслуживание.

Автомобили могут работать на сжатом или сжиженном газе. В качестве сжатых газов применяют природный газ, метан (давление в баллоне 20 МПа), в качестве сжиженных газов (давление в баллонах 1,6 МПа) — этан, пропан, бутан и др. Газобаллонная установка грузового автомобиля для сжатого газа включает в себя: восемь газовых баллонов, соединенных трубками; двухступенчатый газовый редуктор высокого давления; электромагнитный клапан с газовым фильтром; газопроводы; манометры высокого и низкого давления; подогреватель газа; газовые вентили — наполнительный, баллонный и магистральный; карбюратор-смеситель, приборы резервного топлива.

Элементы газобаллонной установки

При работе двигателя подача газа из баллонов в систему подачи топлива происходит через два запорных устройства — расходный вентиль и электромагнитный клапан с газовым фильтром. Перед пуском двигателя открывают расходный вентиль. Манометр должен показать наличие газа в баллонах. Газ по трубопроводу поступает в редуктор, где давление автоматически снижается до 0,1 МПа. По пути к редуктору газ подогревается. Затем газ по шлангу поступает в карбюратор-смеситель для образования газовоздушной смеси и далее в цилиндры двигателя.
Для работы на резервном топливе (бензине) автомобиль имеет топливный бак, фильтр-отстойник, топливный насос, топливопроводы.
Газобаллонная установка, работающая на сжиженном газе , состоит из газовых баллонов, испарителя газа, двухступенчатого газового редуктора, манометров высокого и низкого давления, электромагнитного клапана с газовым фильтром, карбюратора-смесителя, приборов резервного топлива. Газовый баллон снабжен контрольным вентилем уровня жидкости, предохранительным клапаном, указателем уровня жидкости, вентилем расхода газа.

Газобаллонная установка для сжиженного газа: 1 — магистральный вентиль; 2 — манометр баллона; 3 — паровой вентиль; 4 — предохранительный клапан; 5 — баллон для сжиженного газа; 6 — контрольный вентиль; 7 — накопительный вентиль баллона; 8 — указатель уровня сжиженного газа; 9 — жидкостной вентиль; 10 — манометр редуктора;11 — двигатель; 12 — карбюратор; 13 — смеситель газа; 14 — бак для бензина; 15 — газовый редуктор; 16 — испаритель сжиженного газа; 17— штуцер для подвода горячей воды; 18 — штуцер для отвода воды; 19 — кран для слива воды.

Сжиженный газ перед использованием переводят в газообразное состояние. Из баллона жидкий газ при открытом магистральном вентиле поступает через электромагнитный клапан с газовым фильтром к испарителю, где подогревается охлаждающей жидкостью системы охлаждения двигателя. Жидкость испаряется, и в парообразном состоянии газ поступает в фильтр, а затем в двухступенчатый газовый редуктор, где давление газа снижается до 0,1 МПа. Далее газ проходит через дозирующее устройство в карбюратор и при такте впуска поступает в цилиндры двигателя. Газовый манометр показывает давление газа в редукторе.

Устройство автомобилей

Система питания двигателя от газобаллонной установки

Устройство и работа газобаллонных установок

Газобаллонные установки характеризуются тем, что топливо при любом агрегатном состоянии вытекает из баллонов под значительным давлением. Поэтому в этих системах питания нет насосов, перекачивающих и подающих топливо, но введен редуктор, который позволяет снижать давление газа до рабочего, которое должно быть примерно равно атмосферному давлению или несколько превышать его.

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 от 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 сжиженного нефтяного газа (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 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 на выходе из баллона, а для сжатого – подогревателем.

Подогреватель необходим в системе сжатого газа, так как резкое снижение давления в процессе его расширения на выходе из баллона приводит к значительному понижению температуры, и при наличии влаги в газе может привести к ее замерзанию и нарушению нормальной работы системы вследствие закупоривания магистральных трубок льдом.
Для подогрева сжатого газа обычно используют тепло отработавших газов, пропускаемых через теплообменное устройство, а для подогрева сжиженного газа чаще всего используют жидкость из системы охлаждения двигателя.

Устройство и работа газобаллонной установки
для сжатого газа

Принципиальная схема газобаллонной установки для работы на сжатом газе показана на рис. 1.
Установка для грузового автомобиля с пятью баллонами, сгруппированными в две секции I и II, 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 1 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 манометра 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 заслонкой, так и жидким, вводимым в диффузор распылителем 18. Баллоны наполняются газом через вентиль 5.

Устройство и работа газобаллонной установки
для сжиженого газа

На рисунке 2 приведена схема газобаллонной установки грузового автомобиля ГАЗ-53-07, работающего на сжиженном газе.
Из баллона 7 через расходные вентили 6 (для паровой фазы) 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 и двухступенчатый редуктор 2, откуда засасывается в газовый смеситель 15.
Пуск и прогрев двигателя осуществляется только на паровой фазе, которую отбирают из баллонов через вентиль 6.

Газовый баллон 7 емкостью 170 л размещается под грузовой 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 14 размещают в кабине водителя на контрольном щитке.
Запас жидкого топлива рассчитывают на кратковременную работу двигателя и хранят в бензобаке 1, 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 карбюратора упрощенной конструкции.

Пан Пропан: 20 вопросов про газобаллонное оборудование для автомобиля

Газобаллонное оборудование автомобиля (ГБО) – система из нескольких устройств, позволяющая использовать газ в качестве топлива для двигателя. Все, что нужно знать перед решением перевести машину на газ, – в этом материале.

Заменяет ли ГБО штатную систему питания, которую придется снимать?

ГБО позволяет ехать только на газе, не используя бензин. Но штатная система питания не демонтируется. Обе системы – бензиновая и газовая – существуют параллельно. Может работать то одна, то другая.

Какой именно газ используют в качестве топлива?

На автотранспорте получили распространение два вида горючего газа: сжатый природный и сжиженный нефтяной. Природный газ нашел широкое применение в качестве топлива на крупных машинах – грузовиках и автобусах, поскольку он требует больших заправочных емкостей и более сложной системы питания.

Легковушки используют сжиженный нефтяной газ, для которого не нужны большие баллоны и сложная топливная аппаратура. Этот газ – смесь пропана и бутана, которая получается на нефтеперерабатывающих заводах в виде побочного продукта производства. На заправочные станции газ поставляется в смеси «летняя», которая состоит на 45-55% из пропана, и «зимняя»: содержит 85-95% пропана.

Как устроена система для езды на газе?

Основными частями системы для езды на сжиженном газе являются баллон, редуктор-испаритель и смеситель «газ-воздух». Из баллона по магистрали газ поступает в редуктор-испаритель, который понижает давление с 16 до 1-2 ат, переводя газ в парообразное состояние. После этого летучий газ идет по магистрали в смеситель, где перемешивается с воздухом: готовая горючая смесь всасывается в цилиндры двигателя.

За переключение с бензина на газ и наоборот отвечают управляемые кнопкой из салона электромагнитные клапаны, один из которых стоит в газовой, а другой – в бензиновой магистралях. Для заправки баллона существует вентиль со стандартным разъемом под штуцер «пистолета» ГЗС.

Какие преимущества дает использование газа?

Прежде всего, на установку ГБО идут, чтоб экономить на топливе – газ, в среднем, в 2 раза дешевле бензина (этот вопрос подробно разберем ниже). Есть и технические плюсы газа. Пропан-бутановая смесь имеет октановое число 105 – больше чем у любого бензина.

Газ сгорает в цилиндрах двигателя без детонации, ровно и полностью, не смывает масляную пленку, образуя гораздо меньше нагара на стенках и свечах. За счет этого двигатель работает в более благоприятных условиях, отчего его ресурс вырастает на 30-40%. Особенно это заметно по времени «жизни» лямбда-зонда и катализатора, которые при езде на газе служат вдвое и дольше и даже более. А это тоже хоть и косвенная, но экономия: как минимум, на «промывках», как максимум – на крупном ремонте.

А каковы недостатки?

При использовании газа в качестве топлива мощность двигателя снижается на 10-15%. При этом расход газа оказывается на 15-30% больше, чем бензина. Газобаллонное оборудование увеличивает массу автомобиля на 45-70 кг. Баллон занимает место в багажнике или грузовом отделении. Газ более взрыво- и пожароопасен, чем бензин. И, наконец, чтобы поставить газовое оборудование, нужно заплатить.

На какой автомобиль можно поставить такое оборудование?

Теоретически на газ можно перевести любой двигатель. В том числе турбированный и дизельный. (Правда, для «дизелистов» газ все-таки менее актуален).

Нет особых проблем и с типом кузова. Владельцам седанов проще всего – стандартный цилиндрический баллон без особого ущерба свободному пространству ставится в глубину багажника, за спинку задних сидений. Для хэтчбеков и универсалов используют тороидальные баллоны, которые ставятся в нишу «запаски». Есть варианты и с двумя небольшими «боковыми» баллонами, размещаемыми по разным сторонам багажного отделения.

Сколько времени занимает заправка баллона?

Приблизительно от 4 до 7 мин.

На сколько хватает баллона?

В зависимости от объема двигателя, режима езды, емкости баллона – от 200 до 400 км.

Где заправляться?

Газозаправочных станций значительно меньше, чем обычных АЗС. Но все же они есть. Например, в Петербурге 9 таких станций: они располагаются ближе к окраинам. Такие же станции есть почти во всех районных центрах Ленобласти.

Кто производит газобаллонное оборудование и сколько оно стоит?

Сейчас на рынке царствуют итальянские производители: Bedini, Landi Renzo, Lovato, Marini, Tartarini, Zavoli и др. Есть на рынке и продукция турецких (Voltran), венгерских (Kargas, Longas) и польских (Elpigas) фирм. Активно работают российские производители – такие, как «Компрессор», НЗГА, «Полиавто» и «САГА».

Цены на газобаллонное оборудование начинаются от 6 000 руб. за простые системы для карбюраторных машин. Сложная, электронная система с распределенным впрыском газа, с большим количеством дополнительных блоков и датчиков, может обойтись в районе 30 000-40 000 руб. и выше. Как правило, система для трех-семилетней инжекторной иномарки стоит 12 000-20 000 руб. плюс от 3000 до 7 000 руб. за установку.

Можно ли снять газовое оборудование, вернув «все как было», без ущерба для автомобиля?

Можно. Но демонтаж, особенно электронных систем, требует квалификации. Поэтому, если есть желание отказаться от газа, то разумнее снять только баллон, что несложно сделать самому. Аппаратура же под капотом и магистрали не помешают, и их можно не снимать. А то вдруг опять надо будет ставить.

Насколько опасно ездить на газе?

Сейчас техника, конечно, продвинулась вперед. Современное электронное ГБО имеет датчики утечки газа и возгорания, систему сброса давления при аварии и систему пожаротушения. В конструкции баллонов применяются специальные слоистые материалы и ячеистые наполнители, снижающие взрывоопасность. Как утверждают производители, сейчас машины с ГБО не опаснее бензиновых.

Однако у автомобиля с газобаллонным оборудованием, особенно при аварии, больше риски возгорания и взрыва.

Верно ли, что в машине на газу ужасно пахнет?

Чем качественнее уплотнения в клапанах, вентиле, магистралях, редукторе-испарителе и смесителе – тем меньше выхлоп. Современные исправные системы почти не распространяют запаха. Но все-таки, в багажнике, где стоит баллон, или под капотом, больше или меньше, но пахнет всегда.

Можно ли курить в машине с ГБО?

Можно, только осторожно. Ремнем лучше не пристегиваться – вдруг придется выпрыгивать… А если серьезно, то при несильном запахе газа зажженная сигарета в салоне прямой опасности не представляет. Вспомним-ка «газовые такси» 80-х годов, где пассажиры просто задыхались от вони, а таксисты при этом смолили вовсю, и нигде не слышно было, чтоб кто-нибудь взлетел на воздух.

Сколько конкретно можно сэкономить, если ездить на газе?

Посмотрим цены на топливо. На момент написания материала, средняя цена 1 л 92-го бензина в Петербурге составляла 18 руб., 95-го – 21 руб. За 1 л сжиженного газа на ГЗС просили 10 руб. 50 коп.

Возьмем теперь «среднестатистическую» машину, расходующую 12 л бензина на 100 км (с учетом городского цикла). Газа она «съест» больше – примерно 14.5 л. Таким образом, за 100 км пути на 92-м бензине придется выложить 216 руб., на 95-м – 252, а на газе – 152 руб. 25 коп.

Отсюда получаем экономию: 63 руб. 75 коп. на 100 км на 92-м бензине и 99 руб. 75 коп. – на 95-м. Из чего следует, что система за 20 000 руб. с установкой окупит себя через 20 050 км пробега для 95-го бензина, а для 92-го – через 31 372 км.

Каков срок службы газовой аппаратуры?

Основные узлы системы – баллон, редуктор, электроника – сами по себе служат столько же как, например, головка блока цилиндров. Но вот различные прокладки и уплотнения клапанов, соединений в магистралях придется менять не реже чем раз в 2-3 года, а возможно, и чаще.

Нужно ли специальное ТО для газового оборудования?

Нужно. У автомобилей с ГБО раз в полгода на станции, имеющий сертификат на такие работы, делается осмотр системы на предмет утечек. Если система электронная, то проводится и диагностика блока. Обязательно проверяются баллоны: первая проверка делается через 10 мес. со дня продажи, а затем – каждый год-два (согласно обозначенной в талоне дате).

Как проходят техосмотр машины с газобаллонным оборудованием?

Для прохождения техосмотра для автомобиля с ГБО нужно иметь дополнительные документы. Это свидетельство о проверке баллона; документ об установке, выданный станцией; копия лицензии станции-установщика. Если ГБО куплено самостоятельно, то нужна будет и копия сертификата на оборудование. Все эти документы рекомендуется всегда возить с собой.

Читайте также:  Чип тюнинг для тойота лэнд крузер 200
Adblock
detector