Министерство автомобильного транспорта РСФСР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА
НИИАТ

УТВЕРЖДАЮ

Директор НИИАТ, к.т.н.

Г.И. Кузнецов

12.06.1989 г.

 

РУКОВОДСТВО
ПО ОРГАНИЗАЦИИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ГАЗОБАЛЛОННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ,
РАБОТАЮЩИХ НА СЖИЖЕННОМ
НЕФТЯНОМ ГАЗЕ

 

Москва 1989

 

РАЗРАБОТАН

Государственный научно-исследовательский институт автомобильного транспорта (НИИАТ)

ИСПОЛНИТЕЛИ

Бекетов Б.А., Бутырский Ф.И., Ерохов В.И., Ефанов В.И., Морев А.И. (руководитель работы), Ростошинская Т.А., Сорокина Н.Е.

Настоящий руководящий документ разработан взамен РТМ-200-РСФСР-12-0011-82 на основе обобщений материалов автозаводов Минавтосельхозмаша СССР, работ НИИАТ, НАМИ, НПО «Мосавтотранс», опыта эксплуатации газобаллонных автомобилей других организаций и предприятий; предназначен для руководящих, инженерно-технических работников, водительского и обслуживающего персонала АТП, связанных с использованием газобаллонных автомобилей на сжиженных нефтяных газах в народном хозяйстве, и устанавливает регламент, порядок и нормативы по технической эксплуатации указанных автомобилей.

Работа выполнена в соответствии с постановлением Коллегии Минавтотранса РСФСР от 19.11.87 № 96 и тематическим планом НИР НИИАТ на 1989 г.

Коллектив авторов заранее благодарит за замечания и предложения по данному «Руководству», которые следует направлять по адресу: 123514, Москва, ул. Героев Панфиловцев, 24, НИИАТ

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

С целью сокращения потребления жидкого нефтяного топлива на автомобильном транспорте все большее количество автотранспортных средств переводится на газовое топливо.

Газификация автомобилей происходит как за счет применения сжатого природного газа (метана), так и сжиженных нефтяных газов (пропан-бутановых фракций).

Эксплуатация газобаллонных автомобилей по сравнению с бензиновыми аналогами имеет свои особенности, которые и предопределяют необходимость разработки соответствующей нормативно-технической документации.

В 1982 г. НИИАТом было разработано «Руководство по техническому обслуживанию газобаллонных автомобилей, работающих на сжиженных нефтяных газах», в котором был изложен комплекс вопросов, регламентирующих техническую эксплуатацию грузовых газобаллонных автомобилей ПО «ЗИЛ» и «ГАЗ».

За время действия «Руководства» автомобильные заводы страны осуществили определенную модернизацию подвижного состава для работы на сжиженном нефтяном газе (СНГ), был разработан новый ГОСТ на СНГ для автомобилей, организовано производство нового технологического гаражного оборудования для технического обслуживания газобаллонных автомобилей и т.п. Кроме того, номенклатура подвижного состава пополнилась новыми типами газобаллонных автомобилей и автобусов на СНГ.

Следует отметить, что в соответствие с разрабатываемой на XIII и XIV пятилетки концепцией развития топливно-энергетического комплекса страны, перевод автомобильного транспорта на СНГ получает в 1991 - 2000 гг. определенное приоритетное направление.

Отмеченное выше обусловило в соответствии с постановлением Коллегии Минавтотранса РСФСР от 19.11.87 № 98 необходимость разработки нового «Руководства по организации эксплуатации подвижного состава автомобильного транспорта, работающего на СНГ».

«Руководство» направлено на решение следующих основных задач:

1) проведение единой технической политики в области эксплуатации газобаллонных автомобилей на СНГ, организации их технического обслуживания, реконструкции производственно-технической базы АТП;

2) разработке на единой информационной и нормативной базе технологических процессов технического обслуживания и текущего ремонта газовой аппаратуры систем питания автомобилей;

3) создание единой системы безопасной эксплуатации газобаллонных автомобилей;

4) организация периодического освидетельствования баллонов для СНГ;

5) подготовка на единой методологической базе водительского, ремонтного и инженерно-технического персонала по эксплуатации газобаллонных автомобилей;

6) оценка экономической эффективности газобаллонных автомобилей на СНГ для отрасли и народного хозяйства страны;

7) организация переоборудования бензиновых автомобилей в газобаллонные для работы на СНГ.

Для решения поставленных задач в «Руководстве» даны основные технико-эксплуатационные характеристики газобаллонных автомобилей, предназначенных для работы на СНГ, освещены особенности их конструкции, а также свойства СНГ, как моторного топлива для автомобилей, приведено описание принципов работы основных агрегатов и узлов газовой аппаратуры на различных режимах работы двигателя, систематизированы возможные неисправности при работе двигателя на СНГ и способы их устранения, рассмотрены вопросы организации технического обслуживания и текущего ремонта газобаллонного оборудования, освидетельствования баллонов для СНГ, переоборудование бензиновых автомобилей в газобаллонные, вопросы нормирования газового топлива, экономической эффективности применения СНГ на транспорте, организации подготовки и переподготовки кадров для эксплуатации газобаллонных автомобилей.

Такой широкий круг освещаемых вопросов позволяет работникам АТП, станций техобслуживания автомобилей, проектно-технологических и конструкторских бюро и т.д., используя данное «Руководство», разрабатывать конкретную проектно-конструкторскую, технологическую и нормативную документацию для каждого рода деятельности, связанной с организацией и проведения эксплуатации газобаллонных автомобилей на СНГ.

1. НОМЕНКЛАТУРА И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГАЗОБАЛЛОННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ, РАБОТАЮЩИХ НА СЖИЖЕННОМ НЕФТЯНОМ ГАЗЕ

Весь подвижной состав выпускаемых в СССР газобаллонных автомобилей, работающих на сжиженном нефтяном газе (СНГ), создан на базе автотранспортных средств, предназначенных для работы на бензине.

Номенклатура газобаллонных автомобилей на СНГ (см. табл. 1.1, 1.2, 1.3, 1.4) включает в себя основные модели грузовых автомобилей ПО «АвтоГАЗ» и ПО «АвтоЗИЛ», автобусы Львовского и Ликинского заводов, легковой автомобиль-такси ГАЗ-24-17, специализированные автомобили.

Проводятся работы по дальнейшему расширению номенклатуры газобаллонных автомобилей, включая перевод на газовое топливо (СНГ) автомобилей коммунально-бытового назначения, дорожно-бытовых машин, автопогрузчиков, легковых автомобилей индивидуального пользования, автобусов малого класса.

Наряду с производством газобаллонных автомобилей промышленностью освоен выпуск комплектов газовой аппаратуры для переоборудования бензиновых автомобилей, находящихся в эксплуатации, в газобаллонные.

В зависимости от конструктивного решения системы питания газобаллонные автомобили имеют либо газовый двигатель, либо универсальный.

Газовый двигатель предназначен для работы только на СНГ. Он имеет повышенную степень сжатия по сравнению с базовым бензиновым двигателем. Это позволяет при работе на газе, несмотря на меньшую теплотворную способность газовоздушной смеси по сравнению с бензовоздушной, получить ту же мощность, что и у базового бензинового двигателя. При необходимости допускается кратковременная работа газового двигателя на бензине. С этой целью предусмотрена резервная (бензиновая) система питания. Однако длительная работа газового двигателя на бензине из-за возможных разрушений вследствие детонационного горения запрещена.

Универсальный двигатель обладает такой же степенью сжатия (или близкой к ней), как и базовый бензиновый, и поэтому может работать длительное время на любом из двух видов топлива - СНГ или бензине.

Однако при работе на газе его мощность по сравнению с работой на бензине уменьшается на 8 - 12 %. При этом в ряде случаев из-за низких степеней сжатия двигателя, обусловленных свойствами применяемого бензина, не используются высокие антидетонационные свойства газового топлива.

1.1. Грузовые бортовые автомобили

Производственное объединение «АвтоГАЗ» выпускает грузовые бортовые автомобили для работы на СНГ: ГАЗ-52-07 (рис. 1.1), ГАЗ-52-09, ГАЗ-53-07, ГАЗ-53-19 (рис. 1.2).

Рис. 1.1. Газобаллонный автомобиль ГАЗ-52-07

Рис. 1.2. Газобаллонный автомобиль ГАЗ-53-19

Кузов автомобиля ГАЗ-52-07 - деревянная платформа с тремя открывающимися бортами. Кабина двухместная, цельнометаллическая.

Автомобиль ГАЗ-52-09 - грузопассажирское такси. Автомобиль ГАЗ-53-07 выпускался Горьковским автозаводом с 1968 г. по 1988 г. Автомобиль ГАЗ-53-19 выпускается с 1988 г. Кузов - деревянная платформа с металлическим основанием и тремя открывающимися бортами. Кабина двухместная, цельнометаллическая.

Производственное объединение «АвтоЗИЛ» выпускает бортовой автомобиль ЗИЛ-431810 (ЗИЛ-138) (рис. 1.3). Кузов - деревянная платформа с тремя открывающимися бортами. Кабина трехместная, цельнометаллическая.

Рис. 1.3. Газобаллонный автомобиль ЗИЛ-431810 (ЗИЛ-138)

Технические характеристики газобаллонных бортовых автомобилей приведены в табл. 1.1

Таблица 1.1

Основные технические характеристики газобаллонных бортовых автомобилей, работающих на СНГ

1.2. Седельные тягачи

Производственное объединение «АвтоЗИЛ» выпускает седельный тягач для работы на СНГ ЗИЛ-441610 (ЗИЛ-138В1) (рис. 1.4). Тягач предназначен для буксировки по дорогам с твердым покрытием полуприцепов с грузом общей массой 14400 кг, включая массу полуприцепа. Масса груза, приходящаяся на седельно-сцепное устройство, не более 6400 кг.

Рис. 1.4. Газобаллонный автомобиль ЗИЛ-441610 (ЗИЛ-138В1)

Технические характеристики седельного тягача ЗИЛ-441610 (ЗИЛ-138В1) приведены в табл. 1.2.

1.3. Автомобили-самосвалы

Автомобиль-самосвал на СНГ ЗИЛ-ММЗ-45023 (ЗИЛ-496210) (рис. 1.5) выпускает Мытищинский машиностроительный завод (ММЗ) и производственное объединение «АвтоЗИЛ». Базовая модель ЗИЛ-ММЗ-4502. Самосвал ЗИЛ-ММЗ-45023 предназначен для работы с прицепом. Имеет буксирное устройство и гидро-пневмо- и электровыводы для подключения соответствующих систем прицепа. База автомобиля 3300 мм.

Рис. 1.5. Газобаллонный автомобиль ЗИЛ-496210 (ЗИЛ-ММЗ-45023)

С 1989 г. выпускается автомобиль-самосвал ЗИЛ-ММЗ-45053 (ЗИЛ-496210), отличающийся от ЗИЛ-ММЗ-45023 другим расположением и размерами баллона и имеет базу 3800 мм.

Технические характеристики автомобилей-самосвалов приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Основные технические характеристики седельного тягача и автомобилей-самосвалов, работающих на СНГ

1.4. Специализированный подвижной состав

Производственное объединение «АвтоГАЗ» на базе автомобиля ГАЗ-52-01 изготавливает газобаллонное шасси для работы на СНГ - ГАЗ-52-08. На базе этого шасси Горьковский завод специализированных автомобилей выпускает ряд автомобилей-фургонов.

Автомобиль-фургон ГЗСА-891Б общего назначения предназначен для перевозки промышленных и продовольственных товаров. Кузов - деревометаллический, снаружи обшит листовой сталью, имеет две двери - сбоку одностворчатую, сзади - двухстворчатую. Углы открывание дверей: боковой - 180°, задних - 270°.

Автомобиль-фургон ГЗСА-893АБ предназначен для перевозки мебели. Кузов - деревянно-металлический, каркасный; имеет заднюю двухстворчатую дверь; внутри кузова установлены мягкие валики и стальные прутья с полумягкими поперечинами для разделения и крепления мебели.

Автомобиль-фургон ГЗСА-37041 предназначен для перевозки хлебобулочных изделий. Кузов - деревометаллический каркасный с теплоизоляцией вентиляционными люками, разделен на четыре секции, каждая из которых имеет одностворчатую дверь, расположенную с правой стороны; пол деревянный, покрыт листовой оцинкованной сталью. Потолок и левая стенка обшиты деревянными рейками. Вентиляционные люки расположены в передней и задней стенках кузова. Каждая секция предназначена для размещения лотков с хлебом. Общее количество лотков 96 или 128.

Автомобиль ГЗСА-37021 - изотермический фургон, предназначен для перевозки скоропортящихся продуктов в охлажденном или замороженном состоянии. Кузов - изотермический с деревянным каркасом, усиленный в местах соединений стальными косынками, со стальной облицовкой, имеет одностворчатую заднюю дверь, материал термоизоляции - пенопласт толщиной 70 - 100 мм.

На базе шасси ГАЗ-53-19 Горьковским заводом специализированных автомобилей выпускается изотермический фургон ГЗСА-950А, имеющий ту же конструкцию кузова (за исключением размеров), что и фургон ГЗСА-37021.

На базе автомобиля «Москвич-412ИЭ» (Иж-2715) Ижевским машиностроительным заводом с 1988 г. выпускается автомобиль-фургон «Иж-2715-07» общего назначения (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Газобаллонный автомобиль Иж-2715-07

Автомобиль дополнительно оснащен газовым баллоном для СНГ, газовой аппаратурой, заправочным устройством.

Технические характеристики специализированных газобаллонных автомобилей приведены в табл. 1.4.

Таблица 1.4

Основные технические характеристики специализированных газобаллонных автомобилей, работающих на СНГ

1.5. Автобусы

Для работы на СНГ Ликинским и Львовским автобусными заводами в течение более 10 лет выпускаются автобусы ЛиАЗ-677Г и ЛАЗ-695П.

Городской автобус большого класса ЛиАЗ-677Г (рис. 1.7) серийно выпускается с 1985 г. Автобус с цельнометаллическим закрытым кузовом несущей конструкции вагонной компоновки и колесной формулой 4×2. Базовая модель - ЛиАЗ-677М.

Рис. 1.7. Газобаллонный автобус ЛиАЗ-677Г

Автобус ЛАЗ-695П общего назначения среднего класса (рис. 1.8) выпускался с 1974 г. по 1987 г. Кузов вагонного типа с несущим основанием с задним расположением двигателя. Базовая модель - ЛАЗ-695Н.

Рис. 1.8. Газобаллонный автобус ЛАЗ-695П

Начиная с 1988 г., автобусные заводы страны (РАФ, ПАЗ и др.) подготовили к производству свои модели газобаллонных автобусов.

Автобус РАФ-2203-02 (рис. 1.9) особо малого класса и предназначен для перевозки пассажиров в крупных городах, а также может эксплуатироваться по дорогам общей сети СССР, рассчитанных на пропуск автотранспортных средств с осевой нагрузкой 19,6 кН.

Рис. 1.9. Газобаллонный автобус РАФ-3203-02

Кузов цельнометаллический с несущим основанием, четырехдверный. Базовая модель - РАФ-2203.

Автобус ПАЗ-3205-10 (рис. 1.10) малого класса, предназначен для перевозки пассажиров сельской местности, в т.ч. и по дорогам с грунтовым покрытием. Кузов цельнометаллический, несущий, колесная формула 4×4. Базовая модель - ПАЗ-3205.

Рис. 1.10. Газобаллонный автобус ПАЗ-3205-10

Курганским автобусным заводом выпускаются автобусы КавЗ-327 и КавЗ-3976 (рис. 1.11). Автобусы малого класса и предназначены для перевозки рабочих бригад, обслуживания предприятий и т.п.

Рис. 1.11. Газобаллонный автобус КавЗ-32703

Автобус КавЗ-32703 разработан на шасси грузового автомобиля ГАЗ-53-19 с цельнометаллическим кузовом капотной компоновки с колесной формулой 4×2 и является модификацией базового автобуса КавЗ-3207.

Автобус КавЗ-39761 выпускается на шасси грузового автомобиля ГАЗ-33075. Базовая модель - КавЗ-3976.

Технические характеристики газобаллонных автобусов на СНГ приведены в табл. 1.5.

Таблица 1.5

Основные технические характеристики газобаллонных автобусов, работающих на СНГ

1.6. Легковые автомобили

Для автомобильного транспорта общего пользования для работы на СНГ промышленностью выпускается легковой автомобиль среднего класса «Волга» ГАЗ-2417 (рис. 1.12), предназначенный для использования в качестве автомобиля-такси. Базовая модель - ГАЗ-2411. Кузов закрытый, несущий, цельнометаллический. Автомобиль выпускается Горьковским автозаводом с 1986 г. Ранее выпускался газобаллонный автомобиль ГАЗ-24-07 (на базе автомобиля ГАЗ-2401).

Рис. 1.12. Газобаллонный легковой автомобиль ГАЗ-2417

Техническая характеристика автомобиля ГАЗ-2417

Число мест (включая место водителя)                     - 5

Полная масса, кг                                                        - 1905,0

Нагрузка на дорогу, кН:

- через шины передних колес                                   - 8,3

- через шины задних колес                                       - 10,3

Масса багажа, кг                                                        - 50,0

Двигатель

- вид                                                                             - универсальный

- модель                                                                       - ЗМЗ-4027.10

- рабочий объем, л                                                     - 2,5

- степень сжатия                                                         - 8,2

- номинальная мощность, кВт (л.с)                          - 62,5 (85)

- крутящий момент, кН                                             - 147

Количество баллонов                                                - 1

Объем баллона, л

- номинальный                                                           - 93,2

- заправляемого газа                                                  - 84,0

Объем бензинового бака, л                                       - 55,0

Контрольный расход, л/100 км:

- газа                                                                            - 13,0

- бензина                                                                     - 9,7

Запас хода, км                                                            - 630

Примечание: приведенные характеристики относятся к автомобилям-такси ГАЗ-24-17 при работе на СНГ и использованию на нем двигателя ЗМЗ-4027.10 с карбюратором-смесителем К-126С; при работе этого двигателя на бензине: номинальная мощность 69,8 кВт; крутящий момент 173 кН; при установке данной газовой аппаратуры (например, при переоборудовании) на автомобили ГАЗ-24-01 или ГАЗ-24-11, имеющих двигатели ЗМЗ-4021.10 со степенью сжатия 6,7; мощностные показатели этих автомобилей при работе на СНГ будут снижены на 6 - 7 % по сравнению с ГАЗ-24-17.

2. СЖИЖЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ГАЗ КАК МОТОРНОЕ ТОПЛИВО ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ

2.1. Основные требования к газовому топливу для автотранспортных средств

Основными требованиями, предъявляемыми к качеству моторного топлива, являются:

- хорошая смешиваемость с воздухом для образования однородной горючей смеси;

- высокая калорийность горючей смеси;

- отсутствие детонации при сгорании в цилиндрах двигателя;

- минимальное содержание смолистых веществ и механических примесей, способствующих нагарообразованию и загрязняющих систему питания и двигатель;

- минимальное содержание веществ, вызывающих коррозию поверхностей деталей, окисление и разжижение масла в картере двигателя;

- минимальное образование токсичных и канцерогенных веществ в продуктах сгорания;

- способность сохранять идентичные состав и свойства по времени и объему.

Сжиженные нефтяные газы в полной мере удовлетворяют перечисленным выше требованиям. При этом они должны дополнительно обеспечить избыточное давление насыщенных паров от 0,07 до 1,6 МПа в интервале температур от -35 до +45 °С и хорошую испаряемость без образования жидкого осадка при испарении и редуцировании в газовой системе питания двигателя.

2.2. Физико-химические свойства сжиженных нефтяных газов

Сжиженные нефтяные газы представляют собой легкие углеводороды, которые при сравнительно невысоком давлении (1 - 2 МПа) и нормальной температуре находятся в жидком состоянии. Основными компонентами СНГ являются пропан, пропилен, бутан, бутилен и их изомеры.

Пропан и пропилен обеспечивает оптимальное давление насыщенных паров при хранении СНГ в газовом баллоне.

Бутановая составляющая, которая включает в себя нормальный бутан, изобутан, бутилен, изобутилен и др. изомеры, является наиболее калорийной составляющей сжиженных газов и легкосжижаемым компонентом. Особенно целесообразно применять газ с большим содержанием бутановых фракций в летнее время и в районах с жарким климатом.

Наряду с указанными составляющими в состав сжиженного газа входят другие предельные и непредельные углеводороды: метан, этан, этилен, бутилен, пентаны и некоторые другие газы. Суммарное их количество не должно превышать 11,6 %.

Этан входит в состав сжиженных газов в незначительном количестве и обладает достаточно высоким давлением насыщенных паров, что является желательным в зимнее время, т.к. его присутствие способствует поддержания достаточного давления в газовом баллоне при отрицательных температурах окружающего воздуха.

Этилен обладает свойствами, в значительной степени сходными с этаном.

Основные физико-химические и термодинамические показатели компонентов, входящих в состав сжиженных нефтяных газов приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Физико-химические и термодинамические показатели компонентов, входящих в состав СНГ

Исходным сырьем для получения СНГ являются природные газы, нефтепродукты, каменные угли.

2.3. Сжиженные нефтяные газы для автомобилей

Технические условия на сжиженные нефтяные газы, используемые в качестве топлива для автомобильного транспорта, определены ГОСТ 27578-87*.

^* До 01.07.88 ТУ на СНГ для ГБА определялись по ТУ 38-001-302-78.

Для автомобильного транспорта установлены две марки сжиженных углеводородных газов:

ПА - пропан автомобильный;

ПБА - пропан-бутан автомобильный.

Марку газа ПБА применяют при температура окружающего воздуха до минус 20 °С, марку ПА - от минус 20 °С до минус 35 °С.

По своим физико-химическим и эксплуатационным показателям СНГ должен соответствовать требованиям и нормам, приведенным в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Основные показатели СНГ для газобаллонных автомобилей (ГОСТ 27578-87)

При массовой доле меркаптановой серы менее 0,001 % сжиженные газы должны быть одорированы.

Производство СНГ маржи ПА, его транспортировку и хранение допускается при температуре окружающего воздуха не выше 30 °С. Опыт эксплуатации газобаллонных автомобилей показал, что удовлетворительные показатели по мощности, топливной экономичности и токсичности отработавших газов могут быть обеспечены лишь при строгой регламентации компонентного состава газа, поставляемого в качестве топлива автомобильного транспорта.

Сжиженные газы обладают большим коэффициентом объемного расширения. Изменение плотности сжиженного газа в зависимости от температуры предопределяет объем паровой подушки в газовом баллоне. В случае полного заполнения баллона, т.е. без наличия паровой подушки, даже незначительное повышение температуры газа приведет к резкому увеличению давления в баллоне. Увеличение давления в этом случае составляет примерно 0,7 МПа на каждый градус повышения температуры сжиженного газа.

Отечественные автомобильные баллоны для сжиженного газа имеют объем паровой подушки, равный 10 % от полной емкости баллона. Контроль заполнения баллона обеспечивается специальным контрольным вентилем.

Октановое число, характеризующее антидетонационные свойства топлива, у сжиженных газов выше, чем у бензинов, и находится для разных газов в пределах от 90 до 120.

Одоризация газа производится в связи с тем, что сжиженные газы не имеют запаха. Для обнаружения содержания газа в воздухе при утечке его из газовых систем в газ вводятся одоранты (например, этилмеркаптан), которые в определенных концентрациях не вредны для человека и не разрушают материалы, применяемые в газовых системах.

Плотность жидкой фазы СНГ составляет 560 - 600 кг/м³ при 0 °С и нормальном атмосферном давлении. Плотность паровой фазы углеводородных газов при тех же условиях колеблется от 2,0 кг/м³ до 2,7 кг/м³.

Относительный вес углеводородных газов по воздуху составляет для пропана 1,56, для H-октана 2,70, что указывает на свойство этих газов скапливаться внизу, на поверхности земли и в различных углублениях, образуя взрывоопасную смесь с воздухом (в количестве 1,8 - 9,5 %).

Нижний предел воспламеняемости газа составляет 1,8 - 2,4 %, чем обусловлена его взрыво- и пожароопасность.

При попадании сжиженного газа на кожу человека вследствие его быстрого испарения возможно обмораживание.

2.4. Нормы расхода газового топлива

Линейные нормы расхода сжиженного нефтяного газа в литрах на 100 км пробега для автотранспортных средств приведены в табл. 2.3.

Таблица 2.3

Линейные нормы расхода СНГ на 100 км пробега

Применение линейных норм расхода СНГ для газобаллонных автомобилей, а также их увеличение или снижение осуществляется в соответствии с порядком, установленным постановлением Госплана СССР от 17.06.83 № 171 с учетом следующего:

1) для автомобилей и автопоездов, выполняющих работу, учитываемую в тонно-километрах, дополнительно устанавливается расход топлива на каждые 100 ткм 2,5 л сжиженного газа;

2) для автомобилей-самосвалов дополнительно устанавливается расход топлива в размере 0,3 л сжиженного газа на каждую ездку с грузом;

3) при работе автомобилей с прицепами линейная норма расхода сжиженного газа увеличивается на 2,5 л соответственно:

а) на каждую тонну собственной массы прицепов (для бортовых автомобилей и седельных тягачей);

б) на каждую тонну собственной массы и половину номинальной грузоподъемности прицепов (для автомобилей-самосвалов и самосвальных автопоездов).

При работе специализированных автомобилей линейные нормы расхода газа увеличиваются или уменьшаются на каждую тонну превышения или снижения веса такого автомобиля против базового на 2,5 л сжиженного газа.

Для грузовых автомобилей, работающих с почасовой оплатой, норма расхода топлива, установленная на 100 км пробега, увеличивается на 10 %, в этом случае какие-либо другие надбавки (кроме зимних) не применяются.

Уменьшение (увеличение) линейных норм расхода сжиженного нефтяного газа, связанные с климатическими, дорожными и другими условиями эксплуатации производится так же, как и для бензиновых автомобилей.

3. Конструктивные особенности газобаллонных автомобилей

Газобаллонные автомобили для работы на СНГ созданы на базе серийных бензиновых моделей. Отличительной частью этих автомобилей является наличие газобаллонной установки.

Функциональная схема газобаллонной установки грузовых автомобилей и автобусов показано на рис. 3.1. Схема содержит баллон 7 для хранения СНГ, испаритель 1, двухступенчатый газовый редуктор 2 и газовый смеситель 11, запорно-предохранительную и наполнительную арматуру. Баллон 7 снабжен двумя вентилями 8 и 9, расположенными на передней стенке. Вентиль 9 предназначен для отбора жидкой фазы СНГ, а вентиль 8 - для отбора фазы, находящейся над зеркалом жидкости в баллоне 7. Газовый баллон 7 расположен под платформой автомобиля. Крепление баллона осуществляется на двух кронштейнах посредством хомутов.

Рис. 3.1. Схема газобаллонной установки для работы на СНГ

1 - испаритель; 2 - редуктор; 3 - дозирующе-экономайзерное устройство редуктора; 4 - манометр; 5 - входной фильтр редуктора; 6 - топливный бак резервной системы питания; 7 - баллон; 8 - расходный вентиль газообразной фазы; 9 - расходный вентиль жидкостной фазы; 10 - магистральный вентиль; 11 - электромагнитный запорный клапан; 12 - магистральный газовый фильтр; 13 - газовый смеситель; 14 - тумблер; 15 - указатель уровня СНГ в баллоне; 16 - двигатель; 17 - топливный насос резервной системы питания; 18 - однокамерный карбюратор; а - на грузовых автомобилях выпуска после 1986 г.; б - на грузовых автомобилях выпуска до 1985 г.; в - на автобусах

Узлы и агрегаты газовой аппаратуры максимально унифицированы для грузовых автомобилей и автобусов. Исключение составляют баллоны для СНГ, размер и количество которых определяются конструктивными особенностями и требуемым запасом хода автотранспортного средства.

Автомобильный баллон 7 имеет специальный клапан, ограничивающий заполнение его сжиженным газом не более 0,9 от общего геометрического объема. Давление газа в баллоне зависит от его компонентного состава и температуры окружающей среды. Допустимое максимальное рабочее давление составляет 1,6 МПа. При превышении величины давления 1,68 МПа срабатывает предохранительный клапан.

Для обеспечения работы двигателя на жидкой фазе СНГ в состав газового оборудования автомобиля включен испаритель 1, который конструктивно выполнен на отечественных автомобилях общего пользования в виде отдельного узла.

Испаритель газа 1 сообщен с двухступенчатым газовым редуктором и с баллоном 7 при помощи трубопроводов через магистральный вентиль 10 (или электромагнитный клапан-фильтр 12). Подвод тепла к испарителю осуществляется жидкостью из системы охлаждения двигателя через соединительные трубопроводы.

Газовый редуктор 2 объединен с дозирующим экономайзерным устройством 3 и соединен при помощи трубопровода через обратный клапан с газовым смесителем 13.

Для повышения безопасности газобаллонных автомобилей газовая система питания снабжена скоростным и электромагнитным запорными клапанами. Электромагнитный запорный клапан 11 снабжен газовым фильтром 12 со сменным войлочным элементом и расположен в подкапотном пространстве. При включении зажигания срабатывает электромагнитный клапан и газ после открытия магистрального вентиля 10 направляется по шлангу высокого давления в испаритель 1 и затем в редуктор. Открытие и закрытие клапана и вентиля 10 производится с места водителя.

С 1986 г. грузовые газобаллонные автомобили оборудовались вместо магистрального вентиля только непосредственно электромагнитным запорным клапаном-фильтром (рис. 3.1).

Газобаллонная установка снабжена двумя контрольными приборами: дистанционным электрическим манометром 4, показывающим давление газа в 1 ступени редуктора, и указателем уровня СНГ 15 в баллоне. Указывающие приборы размещены на щитке в кабине водителя.

Резервная бензиновая система питания газовых двигателей содержит топливный бак 6, бензопровод, топливный фильтр, топливный насос 17 и однокамерный карбюратор 18 с пламенегасителем. Карбюратор 18 сообщен с основной системой питания при помощи проставки, размещенной между газовым смесителем 13 и впускным трубопроводом.

Бензиновая система питания универсальных двигателей аналогична систему питания базовых моделей с дополнительным вводом в нее электромагнитного клапана-фильтра для бензина.

При пуске и прогреве двигателя, когда еще испаритель практически не функционирует, газ из баллона 7 через вентиль 8 отбирают из парового пространства, а затем переключают на расход жидкой фазы. Длительный отбор из баллона 7 паровой фазы недопустим из-за расходования пропановой составляющей СНГ и изменения тем самым соотношения в компонентном составе газе. Пуск прогретого двигателя, а также при положительной температуре окружающего воздуха осуществляют на жидкой фазе.

Для обеспечения холодного пуска двигателя пусковая система, например, двигателя ЗИЛ-138, включает в себя электромагнитный клапан с дозирующим жиклером, трубопроводы и кнопку включения. При включении пускового клапана газ из 1 ступени редуктора под давлением непосредственно поступает в систему холостого хода двигателя.

Особенностью конструкции газобаллонных автобусов ЛиАЗ-677Г и ЛАЗ-695П является наличие в системе питания специальных баллонов, расположенных в нише кузова с левой стороны. Газобаллонная установка автобусов ПАЗ-3205-10, КавЗ-32703 и КавЗ-39761 содержит один баллон, расположенный между консолями на левой стороне. Баллон автомобиля ГАЗ-24-17 и автобуса РАФ-2203 размещен в багажном отделении. Другие узлы газовой аппаратуры размещены так же, как и на грузовых автомобилях.

4. ГАЗОБАЛЛОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ АВТОМОБИЛЕЙ

4.1. Автомобильные баллоны для сжиженных нефтяных газов и их типаж

Автомобильные газовые баллоны используются в качестве топливных баков газобаллонных автомобилей и предназначены для заполнения их сжиженным нефтяным газом.

Баллоны для СНГ должны соответствовать ТУ 37.001.744-77 «Баллоны с арматурой» (баллоны без арматуры поставляются по ТУ 37.001.544-76) и на них распространяются «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержденных Госгортехнадзором СССР 27.11.87.

Баллоны представляют собой сварную конструкцию из углеродистой стали, средняя часть которого выполнена цилиндрической, а днища - сферическими.

Схематически общий вид газового баллона, устанавливаемого на грузовых автомобилях, показан на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Баллон для сжиженного газа

На переднем днище газового баллона установлена унифицированная арматура, состоящая из наполнительного вентиля 3, расходных вентилей жидкой 2 и паровой 8 фаз, предохранительного клапана 4, вентиля максимального уровня наполнения 7 и датчика 6 указателя уровня жидкости.

Для слива неиспарившейся части СНГ (конденсата) в нижней части баллона предусмотрена специальная сливная пробка 1.

Баллон окрашен в красный цвет. На переднем днище имеется место для маркировки 9, где указаны паспортные данные баллона.

Газ в баллоне находится в жидком и парообразном состоянии. Пуск и прогрев двигателя осуществляется с использованием паровой фазы, длительная работа двигателя - жидкой фазы. Это позволяет сохранить постоянный компонентный состав топлива по мере опорожнения баллона. Давление в баллоне определяется упругостью насыщенных паров отдельных составляющих газа и поэтому зависит только от температуры окружающей среды, компонентного состава газа и не зависит от количества находящегося в баллоне сжиженного газа.

Общий вид баллонов, устанавливаемых на грузовых автомобилях, показан на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Автомобильный газовый баллон для грузовых автомобилей

Общий вид газовых баллонов, устанавливаемых на автобусах, показан на рис. 4.3 (а и б). Запорно-предохранительная арматура размещена на цилиндрической части баллона.

Рис. 4.3а. Автомобильный газовый баллон для автобусов ЛАЭ-695П

Рис. 4.3б. Автомобильный газовый баллон для автобусов ЛиАЗ-677Г

Общий вид газового баллона легкового автомобиля ГАЗ-24-17 показан на рис. 4.4. На днищах баллона размещено три отдельных блока контроля и управления: заправочное устройство с предохранительным клапаном, блок расходных вентилей, электрический датчик указателя уровня жидкости в газовом баллоне.

Рис. 4.4. Автомобильный газовый баллон для легковых автомобилей ГАЗ-24-17

Заправочный блок с помощью переходной трубы вынесен за пределы багажника автомобиля. Отверстие в кузове для размещения переходной трубы герметизировано с помощью уплотнения. Последнее уменьшает попадание в салон автомобиля, одорированного газового топлива, обладающего неприятным запахом.

Основные технические данные и характеристики выпускаемых и намечаемых к выпуску автомобильных баллонов для СНГ приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Основные данные автомобильных баллонов для СНГ

^* Подлежит внедрению

4.2. Запорная арматура

Газовая запорная арматура, устанавливаемая на баллоне, состоит из наполнительного вентиля, двух расходных вентилей и контрольного вентиля максимального наполнения.

Наполнительный вентиль для грузовых автомобилей и автобусов показан на рис. 4.5.

Рис. 4.5 Наполнительный вентиль для грузовых автомобилей и автобусов

В корпус вентиля 1 ввернуто седло, к которому при помощи штока 5 с маховиком 6 и диафрагмы 3 прижимается клапан 2 с уплотнителем. Заправочное отверстие вентиля имеет обратный клапан 8 пружинного типа с пробкой 10.

Обратный клапан выполняет три функции:

1) предотвращает выход газа в атмосферу при снятии заправочного шланга после окончания заправки баллона СНГ, а также в аварийных случаях, связанных с обрывом (разрывом) заправочного шланга;

2) соединяет с атмосферой полость заправочного вентиля (при закрытом штоке 4) через дренажное отверстие при ввернутой пробке 10;

3) сигнализирует о неисправности или неплотном закрытии клапана 2 за счет сильного истечения газа через дренажное отверстие.

Наполнительный вентиль автомобиля ГАЗ-24-17 (рис. 4.6) имеет конструкцию плунжерного типа и расположен в специальном корпусе вместе с предохранительным и контрольным клапаном. Шток 4 с уплотнителем 3 на конце закрывает отверстие в корпусе клапанов, которое сообщается с баллоном. Шток закрепляется в корпусе упорной гайкой 7 с уплотнительным кольцом 5. Стержень штока уплотняется в упорной гайке с помощью резинового кольца 6, которое поджимается пружиной через шайбу. На резьбовой конец штока гайкой крепится скоба 8 управления вентилем.

Рис. 4.6. Наполнительный вентиль для легковых автомобилей ГАЗ-24-17

Расходные вентили для грузовых автомобилей и автобусов предназначены для отбора газа из баллона. Из верхнего парового вентиля (рис. 4.7) газ поступает в систему питания в газообразном состоянии, а из нижнего жидкостного вентиля (рис. 4.8) в сжиженном состоянии.

Рис. 4.7. Паровой расходный вентиль

Рис. 4.8. Жидкостный расходный вентиль

а - кольцевой выступ; б - разгрузочное отверстие; в - вертикальный выступ скоростного клапана

Расходные вентили по конструкции одинаковы для обеих фаз газа и состоят из корпуса 1, клапана 3 с уплотнителем и уплотнительными кольцами 2, крышки 6 со штоком 4 и маховиком 5. При вращении маховика 5 вентиля по часовой стрелке клапан перекрывает отверстие в седле корпуса вентиля. На боковом штуцере 7 жидкостного расходного вентиля устанавливается скоростной клапан 9, который предназначен для уменьшения утечки газа в случае обрыва газопровода или других аварийных ситуациях, связанных с разгерметизацией газовой системы питания.

Расходные вентили (рис. 4.9) автомобиля ГАЗ-24-17 паровой и жидкой фаз расположены в специальном корпусе 1, который через прокладку 6 болтами крепится к фланцу 5 баллона. По своей конструкции расходные вентили аналогичны наполнительному вентилю, описанному выше. Полости выхода паровой и жидкой фаз из баллона объединены одним выводным каналом, к которому присоединяется трубка 4. Вентиль паровой фазы 3 открывают при пуске двигателя при низких температурах, закрыв при этом вентиль жидкостной фазы 2. После того как двигатель начнет работать устойчиво, сначала открывают жидкостной вентиль, а затем закрывают паровой.

Рис. 4.9. Расходные вентили автомобиля ГАЗ-24-17

Контрольный вентиль (рис. 4.10) предназначен для определения момента максимального наполнения баллона при заправке его газом. Появление жидкости из открытого отверстия вентиля соответствует заполнению баллона на 90 % своего объема. Контрольный вентиль состоит из корпуса 4, штока с клапаном 3, направляющей 2 с уплотнительным кольцом, штуцера 5 с пробкой 6, маховика со штоком 1 для открытия и закрытия клапана вентиля.

Рис. 4.10. Контрольный вентиль

4.3. Газопроводы и соединительные детали

Для соединения агрегатов газовой аппаратуры применяют газопроводы: шланги высокого и низкого давления, стальные тонкостенные трубки и резиновые газостойкие трубки.

Газопроводы соединяются со штуцерами и другими элементами агрегатов через беспрокладочное ниппельное соединение (рис. 4.11).

При затягивании накидной гайки 1 кольцо 2 деформируется и уплотняет соединяемые трубопроводы по конической поверхности штуцера 4. От фильтра с электромагнитным клапаном до редуктора низкого давления и от редуктора низкого давления и от редуктора до смесителя или карбюратора-смесителя (дозатора-смесителя) газопроводы выполнены из тонкостенных стальных трубок или резиновых шлангов с хомутами.

Рис. 4.11. Беспрокладочное ниппельное соединение

На автомобиле ГАЗ-24-17, работающем на СНГ, газопроводы высокого давления от баллона к газовому электромагнитному клапану, испарителю и редуктору изготавливают из латунных трубок с наружным диаметром 8 мм и толщиной стенок 0,8 мм. Для присоединения трубопровода к штуцерам и другим элементам газовой аппаратуры применяется соединение трубки с помощью конусной муфты 4 и упорной гайки 2 (рис. 4.12). Для трубопроводов низкого давления используют резиновые шланги из бензомаслостойкой резины с хомутами.

Рис. 4.12. Соединение трубопровода

4.4. Испарители газа

На автомобилях, работающих на СНГ, для преобразования газового топлива из жидкой фазы в газообразное устанавливают испаритель СНГ (рис. 4.13). Испаритель представляет собой разборную конструкцию, алюминиевый корпус которой состоит из двух симметричных частей 1 и 5. По каналам 3 испарителя циркулирует газ. Во внутренней полости 2 и 4 испарителя циркулирует горячая вода из системы охлаждения двигателя.

Рис. 4.13. Испаритель

а - испаритель в сборе; б - схема движения газа; в - испаритель в разрезе

Подвод газа осуществляется через штуцер 7, выход газовой фракции - через штуцер 8, подвод воды и ее отвод - соответственно через штуцеры 9 и 10. Для слива воды (при сливе воды из системы охлаждения двигателя) в нижней части испарителя имеется кран 6. В системе питания автомобиля ГАЗ-24-07 испаритель газа объединен в одном корпусе с газовым редуктором.

4.5. Магистральный газовый фильтр

Магистральный газовый фильтр (рис. 4.14) установлен перед газовым редуктором и служит для очистки газа от смолистых веществ, ржавчины, пыли и других механических примесей. Фильтр имеет чугунный корпус 7, где помещен фильтрующий элемент, состоящий из сетки 4 и пакета войлочных колец 3. В корпусе фильтра имеется два резьбовых отверстия 6 и 1, куда ввернуты штуцеры входа и выхода газа.

Фильтр изготавливается в сборе с электромагнитным клапаном 10, предназначенного для автоматического перекрытия газопровода при отключении зажигания и в аварийных ситуациях.

Рис. 4.14 Магистральный газовый фильтр

4.6. Контрольные и предохранительные устройства

Для контроля за давлением в 1 ступени двухступенчатого редуктора на грузовых газобаллонных автомобилях и автобусах устанавливают в кабине водителя на щитке приборов манометр низкого давления электрического типа со шкалой 0 - 0,6 МПа. Датчик манометра типа ММ358 устанавливают на редукторе низкого давления.

На автомобилях, работающих на СНГ, для контроля за количеством газа в баллоне, устанавливают датчик указателя уровня сжиженного нефтяного газа (рис. 4.15), конструкция которого аналогична бензиновому датчику.

Рис. 4.15. Указатель уровня жидкого газа

В корпусе 6 свободно вращается рычаг 2, с одной стороны которого находится поплавок 1, а с другой - ползунок 7 реостата 8.

При опускании поплавка перемещается ползунок реостата, изменяя тем самым сопротивление в цепи. На шкале прибора 9, расположенного в кабине водителя, фиксируется уровень сжиженного газа, находящегося в баллоне автомобиля.

Предохранительный клапан устанавливают непосредственно на газовом баллоне.

Предохранительный клапан (рис. 4.16) отрегулирован на начало открытия при давлении 1,7^-0,2 МПа. Полное открытие происходит при давлении 1,8 МПа, при этом зазор между клапаном 4 и седлом корпуса 5 достигает 2,6 мм. Если давление газа в баллоне превышает 1,7 МПа клапан с уплотнителем отжимается от седла, преодолевая силу пружины 2, и открывает отверстие для выхода газа из баллона.

Рис. 4.16. Предохранительный клапан

Периодически, но не реже 1 раза в 3 месяца, клапан необходимо проверять. Для этого следует вытянуть шток 3 клапана. В случае неисправности клапана его необходимо отремонтировать и после регулировки вновь опломбировать пластичной пломбой 6. После пломбировки полость пружины следует наполнить солидолом через отверстия в колпаке 1 клапана.

На автомобилях «Волга» ГАЗ-24-17 предохранительный 1 и контрольный 5 клапаны устанавливают в специальном корпусе клапанов (рис. 4.17), который крепят к переходной трубе вместе с заправочным устройством. Предохранительный клапан состоит из клапана 1, пружины 2 и обоймы 3. Клапан регулируют на давление 1,65 МПа. При достижении этого давления выше 1,65 МПа газ, преодолевая усилие пружины, выходит из баллона в атмосферу. Обойма 3 предохранительного клапана после регулировки пломбируется. Контрольный клапан 5 с шаровым наконечником служит для контроля максимального наполнения баллона жидкостью. Во время заправки клапан отворачивают на 4 - 5 оборотов. При появлении жидкости из отверстия штуцера 4 наполнение баллона прекращают. Это соответствует заполнению баллона на 90 % полного объема. После заполнения баллона контрольный клапан 5 плотно заворачивают усилием руки.

Рис. 4.17. Предохранительный и контрольный клапаны автомобиля ГАЗ-24-17

На грузовых автомобилях семейства ЗИЛ и ГАЗ, работающих на СНГ, устанавливают на расходном вентиле скоростной клапан (рис. 4.8). Он предназначен для ограничения выхода газа в случае аварийного разрыва трубопроводов, что повышает пожарную безопасность автомобиля. После открытия расходного вентиля плунжер клапана 9 под уравновешенным давлением газа в баллоне и трубопроводе под воздействием пружины 10 остается в открытом положении и не препятствует проходу газа.

В случае разрыва трубопровода системы питания клапан под действием давления в баллоне, преодолев сопротивление пружины 10, закроется, и газ будет выходить в атмосферу только через небольшое отверстие 8 в плунжере, что дает возможность быстро принять необходимые противопожарные меры. Разбирать клапан необходимо только для его очистки в случае засорения. Разобрав клапан, необходимо промыть его детали в бензине или ацетоне, а затем продуть сжатым воздухом.

4.7. Газовый редуктор

Газовый редуктор (рис. 4.18) представляет собой двухступенчатый автоматический регулятор давления диафрагменного типа с усиливающими рычагами передачи от диафрагмы к регулирующим клапанам и выполняет следующие функции:

- снижает давление газа от величины давления в баллоне до величины давления, близкого к атмосферному;

- обеспечивает подачу необходимого количества газа на любых режимах работы двигателя;

- прекращает подачу газа при остановке двигателя, т.е. работает в качестве автоматического вентиля, отключающего двигатель от газовой магистрали.

Рис. 4.18. Газовый редуктор

Редуктор имеет две полости (высокого А и низкого Б давления) каждая из которых содержит регулирующий клапан 3 и 16, плоскую диафрагму 8 и 39 из прорезиненной ткани, пружину 10 и 47 и рычаг 12 и 32, соединяющий диафрагму с клапаном.

Одновременно с регулированием давления осуществляется и автоматическое регулирование подачи газа к смесителю с помощью дозирующего экономайзерного устройства пневматического типа, находящегося в корпусе 17.

Дозировка подачи газа осуществляется с помощью 2-х калиброванных шайб экономической регулировки 24 и мощностной регулировки 25, устанавливаемых на пластине 26.

В корпусе дозирующего экономайзерного устройства размещен патрубок 60 для выхода газа к карбюратор-смесителю, а в крышке корпуса имеется трубка 63 для подсоединения экономайзерного устройства к впускному коллектору двигателя.

Для обеспечения избыточного давления газа на выходе из редуктора, а также более надежного перекрывания поступления газа из магистрали при неработающем двигателе предусмотрено разгрузочное устройство 38 диафрагменно-пружинного типа, соединенное с впускным коллектором двигателя, через трубку 61 дозирующего экономайзерного устройства.

Газовый редуктор снабжен входным фильтром газа, который установлен на линии высокого давления. Фильтр имеет медную мелкую сетку 55, которая навертывается на каркас 56 и закрепляется спиральной пружиной 53. Работа двигателя без сетчатого фильтра недопустима, т.к. это приводит к быстрому выходу клапанов газового редуктора из строя и вызывает большой износ двигателя.

Основные конструктивные параметры газового редуктора с дозирующим экономайзерным устройством представлены в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Конструктивные данные газового редуктора с дозирующим экономайзерным устройством

4.8. Газовый смеситель и карбюраторы-смесители

Газобаллонные автомобили с двигателями, обеспечивающими полноценную работу только на газообразном топливе, снабжены специальными газосмесительными устройствами. Газовый смеситель предназначен для приготовления газовоздушной смеси в зависимости от нагрузки двигателя и выполняет те же функции, что и карбюратор в бензиновых двигателях:

- обеспечивает надежный пуск и устойчивую работу двигателя на частоте вращения коленвала двигателя в режиме холостого хода;

- обеспечивает плавный переход к нагрузочным режимам.

Изменение состава смеси в зависимости от нагрузки и приемистость двигателя обеспечивается совместной работой смесителя и газового редуктора.

Газовый смеситель СГ-250, устанавливаемый на газобаллонных автомобилях семейства ЗИЛ и ГАЗ-53-07 (53-19), представлен на рис. 4.19.

Рис. 4.19. Газовый смеситель СГ-250

Смеситель газа двухкамерный, с падающим потоком, параллельным открытием дроссельных заслонок, системой холостого хода и исполнительным механизмом пневмоцентробежного ограничителя частоты вращения коленчатого вала. В средней части обеих камер имеются диффузоры 10, в горловины которых выведены газовые форсунки 5, образующие главную смесительную систему питания. Газ поступает к форсункам из дозирующего экономайзерного устройства редуктора через патрубок 1 и обратный клапан 2. В нижней части корпуса крепится крышка с патрубком подвода газа 6 к системе холостого хода и каналами, через который подводимый газ поступает к отверстиям «а» и «б» в стенках смесительных камер. Эти отверстия расположены вблизи края дроссельных заслонок, находящихся в положении закрытия. Регулировка количества поступления газа в систему холостого хода осуществляют с помощью винтов 7 и 8.

Техническая характеристика смесителя СГ-250

Диаметр, мм:

входного патрубка                                                              - 44

смесительных камер                                                           - 36

узкого сечения диффузоров                                               - 31

фланца крепления фильтра:

наружный                                                                             - 76

внутренний                                                                          - 70

Щель переходного отверстия:

количество                                                                           - 2

ширина, мм                                                                          - 0,8

высота, мм                                                                            - 6,0

Габаритные размеры, мм                                                    - 178×235×155

Масса, кг                                                                              - 2,507

Долговечность                                                                     - не ниже ресурса работы комплекта газовой аппаратуры

На автомобилях с универсальными двигателями устанавливаются карбюраторы-смесители, позволяющие работать как на газе, так и на бензине. Газосмесительное устройство выполнено в виде дополнительной проставки с форсуночным блоком и монтируется непосредственно в карбюраторе.

На автомобилях ГАЗ-52-07 применяют два типа карбюраторов-смесителей: однокамерный - К-22К (рис. 4.20) и двухкамерный - К-126Д (рис. 4.21). На автомобилях ГАЗ-52-08, ГАЗ-52-09 только двухкамерный - К-126Д.

Рис. 4.20. Карбюратор-смеситель К-22К

а - общий вид; б - вид со стороны фланца подвода газа;

1 - патрубок с форсункой подвода газа от газового редуктора; 2 - проставка; 3 - рычаг управления пластинами диффузора; 4 - рычаг воздушной заслонки карбюратора; 5 - корпус карбюратора; 6 - винт регулировки состава смеси при низких частотах холостого хода двигателя на газе; 7 - выходной патрубок карбюратора-смесителя; 8 - рычаг дроссельной заслонки; 9 - патрубок подвода газа к газовой системе холостого хода; 10 - газовая форсунка

Рис. 4.21. Установка карбюратора-смесителя К-126Д

1 - проставка холостого хода; 2 - карбюратора-смесителя; 3 - прокладки; 4 - угловой штуцер; 5 - трубка холостого хода; 6 - прямой штуцер; 7 - винт регулировки минимальной частоты вращения на холостом ходу

В основу этих карбюраторов положены карбюраторы К-22Г и К-126И бензиновых моделей.

Газосмесительная проставка 2 размещается между верхней и нижней частью корпуса карбюратора.

При работе на бензине действие этих карбюраторов аналогично действию карбюраторов базовых моделей, а при работе на газе - действию газового смесителя СГ-250.

В настоящее время наибольшее применение (в т.ч. при переоборудовании бензиновых моделей в газобаллонные) находит двухкамерный карбюратор-смеситель К-126Д.

Техническая характеристика карбюраторов-смесителей

На автомобиле ГАЗ-24-07(17) применяют карбюратор-смеситель К-126С, базовой моделью которого является карбюратор К-126Г.

Принцип устройства карбюратора-смесителя К-126С аналогичен модели К-126Д, характеристика которого приведена выше.

4.9. Резервная бензиновая система питания

Газобаллонные автомобили семейства ЗИЛ-138 и ГАЗ-53-07 оборудованы резервной бензиновой системой питания, предназначенной для обеспечения лишь кратковременной работы двигателя с пониженной мощностью.

Карбюратор 112 (рис. 4.22), используемый в резервной системе питания, однокамерный, беспоплавковый (диафрагменный), горизонтального типа, топливная система которого включает в себя главную дозирующую систему и систему холостого хода.

Рис. 4.22. Карбюратор 112

а - продольный разрез; б - поперечный разрез; в - схема; 1 - дроссельная заслонка; 2 - корпус; 3 - диффузор; 4, 5 - воздушная заслонка и ее клапан; 6 - пламегаситель; 7, 8 - крышка воздушного патрубка и гайка ее крепления; 9 - топливный канал системы холостого хода; 10, 11 - распыливающие отверстия системы холостого хода; 12 - входной штуцер топливной камеры; 13 - топливный фильтр; 14 - топливный клапан; 15 - пружина рычага; 16 - топливный жиклер-распылитель главной дозирующей системы; 17 - регулировочный винт; 18 - жиклер холостого хода; 19 - мембрана (диафрагма); 20 - обратный клапан; 21 - толкатель (кнопка) мембраны; 22 - балансировочное отверстие; 23 - двуплечий рычаг; 24 - крышка топливной камеры; 25 - обратный клапан; 26 - рычаг валика дроссельной заслонки; 27 - упорный винт

Главная дозирующая система содержит топливный жиклер 16, обратный клапан 25 и каналы подачи топлива. Система холостого хода состоит из калибровочных отверстий 11, 18 и регулировочного винта 17.

В воздушном патрубке карбюратора установлен пламегаситель 6 и воздушная заслонка 5.

Обратный клапан 25 предохраняет диафрагму 19 от разрушения в случае появления хлопков в карбюраторе. Подача топлива в смесительную камеру (диффузор) карбюратора осуществляется безпоплавковым механизмом, состоящим из диафрагмы 19, рычага 23, топливного клапана 14 и фильтра 13.

Техническая характеристика карбюратора 112

4.10. Системы питания автомобилей с универсальными двигателями

Грузовые автомобили ГАЗ-52-07, 52-08, 52-09, автобусы РАФ-2203-02, ПАЗ-3205, легковой автомобиль-такси ГАЗ-24-17 оборудованы универсальными двигателями, предназначенными для работы как на газе, так и бензине.

В газобаллонной установке этих автомобилей вместо газового смесителя и карбюратора резервной системы питания применяют специальные карбюраторы-смесители, приготавливающие горючую смесь при работе на обоих видах топлива.

Эти карбюраторы-смесители (К-126БГ, К-126С) в отличие от базовых моделей (К-126Г, К-126И) имеют специальную поставку для подачи газа в режиме работы двигателя на холостом ходу и смесительную камеру с форсункой для приготовления газовоздушной горючей смеси при работе двигателя на нагрузочных режимах.

Бензиновая система питания этих двигателей отличается от систем питания базовых двигателей тем, что вместо топливного фильтра используют электромагнитный клапан-фильтр, исключающий подачу бензина в карбюратор при работе двигателя на газе.

5. РЕЖИМЫ РАБОТЫ ГАЗОВОЙ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ГАЗОБАЛЛОННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ НА СНГ

Принципиальная схема системы питания приведена на рис. 5.1. На схеме показаны все узлы газовой и бензиновой систем питания и порядок их соединения. Описание работы системы питания газом дано применительно к основным случаям, имеющим место в эксплуатации. Состояние изменяющих свое положение элементов редуктора и смесителя, соответствующее этим случаям, показано на рис. 5.2 - 5.6, номера позиций которых соответствуют рис. 5.1.

Рис. 5.1. Принципиальная схема работы системы питания газобаллонных автомобилей

Спецификация к рис. 5.1

Система питания газового двигателя^*: I - смеситель; II - газовый редуктор; III - дозирующее экономайзерное устройство; IV - магистральный газовый фильтр; V - испаритель сжиженного газа; VI - магистральный вентиль^**; VII - панель контрольных приборов системы питания; VIII - баллон для сжиженного газа.

^* Узлы системы питания обозначены римскими цифрами, а детали - арабскими.

Арматура газового баллона: IX - датчик указателя уровня сжиженного газа; X - расходный вентиль паровой фазы^**; XI - расходный вентиль жидкой фазы^**; XII - наполнительный вентиль^**; XIII - предохранительный клапан; XIV - вентиль контроля максимального заполнения баллона

^** В связи с тем, что конструкция магистрального, наполнительного и расходных вентилей одинаковы, спецификация дана лишь для расходного вентиля паровой фазы.

Система питания бензинового двигателя: XV - карбюратор; XVI - бензонасос; XVII - фильтр очистки бензина; XVIII - бензобак.

А - полость высокого давления (I ступень); Б - полость низкого давления (II ступень); В - вакуумная полость разгрузочного устройства; Г - полость атмосферного давления I ступени; Д - полость атмосферного давления II ступени; Е - вакуумная полость дозирующего экономайзерного устройства.

1 - воздушные заслонки; 2 - диффузор; 3 - обратный клапан; 4 - отверстие подачи газа при увеличенной частоте вращения коленвала на холостом ходу; 5 - дроссельные заслонки; 6 - отверстие подачи газа при минимальной частоте вращения на холостом ходу; 7 - винт регулировки минимальной частоты вращения холостого хода; 8 - винт регулировки общей подачи газа в систему холостого хода; 9 - вакуумная трубка; 10 - крылья; 11 - газовая форсунка; 12 - газопровод низкого давления; 13 - диафрагма второй ступени редуктора; 14 - рычаг клапана второй ступени; 15 - клапан второй ступени; 16 - газопровод низкого давления; 17 - вакуумная трубка; 18 - дозирующая шайба экономической регулировки; 19 - пружина клапана дозирующего экономайзерного устройства; 20 - пружина диафрагмы; 21 - диафрагма дозирующего экономайзерного устройства; 22 - клапан дозирующего экономайзерного устройства; 23 - дозирующая шайба мощностной регулировки; 24 - седло клапана второй ступени; 25 - диафрагма первой ступени; 26 - пружина диафрагмы первой ступени; 27 - ниппель регулировки давления газа в первой ступени; 28 - рычаг клапана первой ступени; 29 - клапан первой ступени; 30 - датчик давления газа в первой ступени; 31 - седло клапана первой ступени; 32 - пружина разгрузочного устройства; 33 - упорное кольцо диафрагмы второй ступени; 34 - диафрагма разгрузочного устройства; 35 - шток диафрагмы второй ступени; 36 - ниппель регулировки давления газа во второй ступени; 37 - пружина диафрагмы второй ступени; 38 - газопроводы высокого давления; 39 - фильтрующий элемент в сборе; 40 - пружина фильтра; 41 - корпус фильтра; 42 - сливной кран; 43 - корпус испарителя; 44 - газовый канал испарителя; 45 - полость жидкостной рубашки испарителя; 46 - трубка подвода охлаждающей жидкости; 47 - трубка выхода охлаждающей жидкости; 48 - седло клапана; 49 - клапан; 50 - крышка; 51 - шток; 52 - рукоятка управления; 53 - корпус; 54 - диафрагма; 55 - датчик давления; 56 - провода датчика; 57 - указатель давления газа в первой ступени; 58 - указатель давления газа в баллоне; 59 - указатель уровня сжиженного газа в баллоне; 60 - заглушка «крестовины»; 61 - пружина обратного клапана; 62 - обратный клапан; 63 - седло обратного клапана; 64 - крышка; 65 - дренажное отверстие; 66 - клапан; 67 - шток; 68 - шток с уплотнительным элементом в сборе; 69 - контрольная трубка; 70 - поплавок; 71 - реостат; 72 - сливная пробка газового баллона; 73 - сливная пробка бензобака; 74 - топливный кран; 75 - топливопроводы бензиновой системы; 76 - заливная горловина; 77 - патрубок карбюратора; 78 - проставка под смеситель.

5.1. Газовая система питания при неработающем двигателе

При неработающем двигателе могут иметь место три основных случая, соответствующие длительной и кратковременной стоянкам автомобиля, а также кратковременной остановке двигателя.

При длительной стоянке автомобиля или при его хранении в закрытом помещении с целью устранения возможных утечек газа должны быть закрыты как расходные вентили, так и магистральный вентиль. Газ из системы питания полагается вырабатывать при закрытых расходных вентилях до полной остановки двигателя. Затем во избежание утечек газа, которые могли бы иметь место при негерметичности расходных вентилей, закрывают магистральный вентиль. Таким образом, в этом случае газ во всех агрегатах и магистралях системы питания за расходными (по ходу газа) вентилями отсутствует, а во всей системе устанавливается атмосферное давление. При этом стрелки расположенных на панели приборов манометров (или указателей давления) и показывающих давление газа соответственно в полости А первой ступени редуктора и в газовом баллоне находятся на нулевых делениях.

При кратковременной стоянке автомобиля, когда двигатель может полностью остыть, закрывают только магистральный вентиль, а расходные вентили можно не закрывать. При этом рекомендуется выработать газ, находящийся в агрегатах и магистралях за магистральным вентилем, что позволит избежать утечек газа в атмосферу в случае негерметичности клапана 15 второй ступени редуктора. Таким образом, в этом случае во всех агрегатах за магистральным вентилем газ отсутствует и устанавливается атмосферное давление. При этом стрелка манометра находится на нулевом делении. Газопроводы до магистрального вентиля будут заполнены газом, находящимся под давлением, равным давлению в газовом баллоне. Величину этого давления будет показывать манометр, расположенный на панели приборов^*.

^* На ряде марок газобаллонных автомобилей этот манометр отсутствует.

В случае кратковременной остановки двигателя, при которой он не успевает остыть, расходные и магистральные вентили можно оставлять открытыми, т.к. поступление газа к двигателю при этом перекрывается клапаном второй ступени редуктора. В этом случае вся система питания за газовым баллоном окажется заполненной газом, а манометры будут показывать давление газа соответственно и первой ступени редуктора, и в баллоне. Положение основных элементов газового редуктора, соответствующее случаям длительной и кратковременной остановок автомобиля, показано на рис. 5.2.

Рис. 5.2. Двигатель не работает, магистральный вентиль закрыт

В этих случаях газ в агрегатах и магистралях системы питания за закрытым магистральным вентилем отсутствует, а давление равно атмосферному. После выработки газа в полостях редуктора «Б» (низкого давления) и «А» (высокого давления) также устанавливается атмосферное давление. При неработающем двигателе давление в вакуумной полости «Е» дозирующего экономайзерного устройства и в вакуумной полости «В» разгрузочного устройства, связанных с впускным трубопроводом, равно атмосферному. Полости «Г» и «Д» первой и второй ступеней редуктора постоянно сообщаются с атмосферой. При этом положение клапанов 29 и 15 редуктора и клапана 22 дозирующего экономайзерного устройства определяется только усилиями соответствующих пружин, действующих на эти клапаны, т.к. все диафрагмы редуктора и дозирующего экономайзерного устройства разгружены от действия рабочих давлений или разрежений. Клапан 29 первой ступени редуктора будет полностью открыт под воздействие усилия от пружины 26, до предела отжимающей диафрагму вниз. Клапан 15 второй ступени редуктора, связанный через рычаг 14 и 35 диафрагмой 13, закрыт под действием пружин 32 и 37. Обе эти пружины до предела отжимают вниз диафрагму 12 и связанный с ней шток 35. Пружина 32 воздействует на диафрагму 13 через диафрагму 32 разгрузочного устройства и упорное кольцо 33 диафрагмы второй ступени. Пружина 37 воздействует на шток 35 диафрагмы второй ступени через упорную шайбу, закрепленную на штоке.

При открытии магистрального вентиля после стоянки газ по газопроводам 38 высокого давления через испаритель, магистральный газовый фильтр и электромагнитный клапан поступает к редуктору. Это положение показано на рис. 5.3.

Рис. 5.3. Двигатель не работает, расходный и магистральный вентили открыты

Условные обозначения к рис. 5.3 - 5.6:

 - давление 0,15 - 1,6 МПа;  - давление 0,15 - 0,2 МПа;  - разрежение от +10 до -20 мм вод.ст.;  - разрежение, передаваемое из впускного трубопровода двигателя

Через открытый клапан 29 газ проходит в полость «А» первой ступени, где при этом создается избыточное давление. Полость «Г» редуктора соединена с атмосферой, поэтому под действием избыточного давления в полости «А» на диафрагме 25 первой ступени создается перепад давлений и возникает усилие, стремящееся отжать диафрагму вниз и закрыть связанный с ней через рычажную передачу клапан 29 первой ступени. При увеличении избыточного давления в полости «А» до определенного значения диафрагма 25 начинает перемещаться вниз, преодолевая усилие сжимающейся пружины 26, и закрывает клапан 29, прижимая его к седлу 31. При снижении давления в полости «А» до некоторой величины усилие от давления газа на диафрагму 26 становится недостаточным для удержания клапана 29 в закрытом положении, и клапан открывается под действием суммарного усилия от пружин 26 и отделения газа из входной газовой магистрали 38 на клапан 29. При этом в полость «А» поступает дополнительное количество газа из магистрали 38 и давление газа в полости «А» возрастает до такого значения, при котором на мембране 25 возникает усилие, достаточное для того, чтобы закрыть клапан 29. Таким образом, в полости «А» высокого давления первой ступени редуктора устанавливается постоянное избыточное давление, величина которого поддерживается на постоянном уровне автоматически. Это давление имеет такое значение, при котором под его действием происходит закрытие клапана 29. Величина давления в первой ступени редуктора может быть отрегулирована с помощью регулировочного ниппеля 27, изменяющего усилие пружины 26.

5.2. Пуск двигателя на газе и бензине

Перед пуском двигателя открывают один из расходных и магистральном вентилях. При пуске холодного двигателя из газового баллона отбирается паровая фаза через расходный вентиль паровой фазы, вентиль жидкой фазы при этом должен быть закрыт. Пуск прогретого двигателя имеет место после его кратковременной остановки. Условиям пуска прогретого двигателя соответствует температура жидкости в системе охлаждения двигателя не менее 60 °С, при которой в испарителе обеспечивается полное испарение жидкой фазы. В связи с этим при пуске прогретого двигателя газ отбирается через расходный вентиль жидкой фазы, а вентиль паровой фазы закрыт. Соответственно после пуска холодного двигателя как только температура охлаждающей жидкости достигнет 60 °С следует открыть расходный вентиль жидкой фазы, а вентиль паровой фазы закрыть. Воздушные заслонки 1 смесителя при пуске как прогретого, так и холодного двигателя прикрывать не рекомендуется, т.к. это приводит к переобогащению газовоздушной смеси и затрудняет пуск. Перед пуском холодного двигателя следует только приоткрыть с помощью кнопки ручного управления дроссельные заслонки 5 смесителя. При пуске прогретого двигателя дроссельные заслонки 5 во избежание переобогащения смеси должны быть полностью закрыты. Для облегчения пуска холодного двигателя рекомендуется предварительно заполнить газом газопроводы 12 и 16 от редуктора к смесителю. Это достигается путем кратковременного нажатия на шток 36, что приводит к открытию клапана 15 второй ступени редуктора.

В процессе возникающее во впускном трубопроводе разрежение через вакуумную трубку 9, вакуумную полость «Е» дозирующего экономайзерного устройства и вакуумную трубку 17 передается в вакуумную полость «В» разгрузочного устройства. Под действием разрежения диафрагма 34 разгрузочного устройства, сжимая коническую пружину 32, перемещается вверх и разгружает диафрагму 13 второй ступени редуктора от действия усилия, создаваемого пружиной 32. Минимальное значение разрежения, при котором срабатывает разгрузочное устройство, составляет 80 - 100 мм вод.ст. В результате действия разгрузочного устройства удержать клапан 15 в закрытом положении стремится лишь усилие, создаваемое пружиной 37. Одновременно через выходное отверстие 6 системы холостого хода, каналы системы холостого хода и газопроводы 16 и 12 разрежение, возникающее в задроссельном пространстве, передается в полость «Б» второй ступени редуктора, создавая на диафрагме 13 усилие, стремящееся открыть клапан 15. Это усилие суммируется с усилием, возникающим на клапане 15 под действием на его поверхность давление газа, находящегося в полости первой ступени редуктора. В результате действия этих факторов после срабатывания разгрузочного устройства происходит открытие клапана 15, т.к. пружина 37 подобрана таким образом, что создаваемого ею усилия недостаточно для удержания клапана в закрытом положении. Через открывшийся клапан 15 газ поступает в полость «Б» второй ступени редуктора. Необходимая величина давления в полости «Б» второй ступени поддерживается диафрагменно-клапанным механизмом автоматически; при превышении заданной величины давления происходит перемещение диафрагмы 13 вниз и клапан 15 закрывается до тех пор, пока давление в полости «Б» не понизится до заданной величины. Величина давления в полости «Б» редуктора регулируется путем изменения усилия сжатия пружины 38 с помощью регулировочного ниппеля 36.

На всех режимах работы двигателя, кроме режимов, соответствующих полному открытию дросселя, проход через дозирующую шайбу 23 мощностной регулировки закрыт. Это обеспечивается с помощью связанного с диафрагмой 21 клапана 22, который закрывается на всех режимах, кроме режимов полного открытия дросселя под действием разрежения, возникающего в задроссельном пространстве при работе двигателя. В процессе пуска разрежение по вакуумной трубке 17 передается в полость «Е» и создает на диафрагме 21 усилие, под действием которого диафрагма перемещается вверх, преодолевая усилие от сжимаемой пружины 20, и закрывает клапан 22, причем закрытию клапана способствует усилие разжимающейся при этом конической пружины 19. Таким образом, в процессе пуска, как и на всех других рабочих режимах (кроме режимов полного открытия дросселя) газ из полости «В» редуктора в основной газопровод 16 низкого давления и далее к смесителю поступает только через дозирующую шайбу 18 экономической регулировки дозирующего экономайзерного устройства. Питание смесителя газом осуществляется также по дополнительному газопроводу 12 непосредственно из полости «В» второй ступени редуктора.

Газопровод 12 имеет меньшее сечение и, следовательно, меньшую инерционность при пуске, чем основной газопровод 16. В процессе при открытых воздушных заслонках обратный клапан 3 главной системы смесителя остается в закрытом положении, и подача газа к двигателю осуществляется только через систему холостого хода смесителя. Изменение количества газа, поступающего в систему холостого хода, производится с помощью с помощью регулировочного винта 8. При пуске прогретого двигателя с полностью прикрытыми дроссельными заслонками 5 газ из системы холостого хода поступает в задроссельное пространство через отверстие 6 подачи газа при минимальной частоте вращения коленвала на холостом ходу. Подача газа через эти отверстия регулируется с помощью регулировочного винта 7. При пуске холодного двигателя с несколько приоткрытыми с помощью кнопки дроссельными заслонками 5 газ поступает также через отверстия 4 подачи газа при повышенной частоте вращения коленвала на холостом ходу, которые в этом случае попадают в область высокого задроссельного разрежения.

Перед пуском двигателя на бензине необходимо подкачать бензин к карбюратору с помощью рычага ручной подкачки бензонасоса. Затем следует заполнить поддиафрагменное пространство карбюратора бензином, для чего необходимо нажать на кнопку клапана. После этого включают зажигание и производят пуск двигателя стартером.

5.3. Работа газовой системы питания на режиме холостого хода

Этому режиму соответствует положение основных элементов редуктора и смесителя, показанное на рис. 5.4.

Рис. 5.4. Двигатель работает на холостом ходу

Клапаны 29 и 15 первой и второй ступеней редуктора открыты. Клапан 22 экономайзера закрыт под действием высокого разрежения, возникающего во впускном трубопроводе на режиме холостого хода и удерживающего диафрагму 21 в верхнем положении, при котором связанный с ней клапан 22 прижат к седлу. Обратный клапан 3 главной системы смесителя закрыт, т.к. величина передающегося из диффузоров 2 разрежение на режиме холостого хода недостаточна для открытия клапана. Вследствие этого подача газа к двигателю происходит только через систему холостого хода смесителя. При этом газ к винту 8 регулировки общей подачи газа в систему холостого хода поступает двумя путями. Первый путь - через дозирующую шайбу 18 экономической регулировки и далее по основному газопроводу 17 низкого давления. Второй путь - непосредственно из полости «Б» второй ступени редуктора по дополнительному газопроводу 12. В результате использования в конструкции редуктора разгрузочного устройства при работе двигателя на режиме холостого хода, а также на режимах малых нагрузок в полости «Б» второй ступени редуктора поддерживается небольшое избыточное давление порядка 10 - 20 мм вод.ст. Образование горючей газовоздушной смеси при работе двигателя на режиме холостого хода происходит в задроссельном пространстве, куда газ поступает через круглые выходные отверстия 6, величину подачи газа через которые, а, следовательно, и состав газовоздушной смеси, можно регулировать с помощью регулировочного винта 7. На режиме минимальной частоты вращения коленвала на холостом ходу газ поступает в задроссельное пространство только через отверстия 6. На режиме повышенной частоты вращения на холостом ходу подача газа происходит также и через прямоугольные отверстия 4, которые в этом случае частично или полностью перекрываются приоткрытыми дроссельными заслонками 5 и попадают в область высокого задроссельного разрежения. Регулировка состава газовоздушной смеси (качества смеси) на режимах холостого хода и малых нагрузок может производиться также с помощью регулировочного винта 8 регулировки общей подачи газа в систему холостого хода. Положением винта 8 определяется количество поступающего к двигателю через отверстия 4 газа, а, следовательно, и качество работы двигателя при переходе от режимов холостого хода к режимам малых нагрузок, т.к. работа двигателя без «провалов» при таком переходе обеспечивается при помощи отверстий 4. По мере открытия дроссельных заслонок 5 их верхние края в большей степени перекрывают отверстия 4, при этом площадь отверстий, попадающая в область высокого задроссельного разрежения, увеличивается, что приводит к возрастанию подачи газа через эти отверстия. Увеличение подачи газа предотвращает переобеднение смеси, тем самым, исключая возможность появления «провалов» на переходных режимах, при которых еще не началась подача газа через главную систему смесителя. Регулировка количества газовоздушной смеси, поступающей к двигателю на режиме холостого хода, осуществляется с помощью общего для дроссельных заслонок 5 обеих камер смесителя упорного винта, изменяющего степень открытия заслонок. На режимах холостого хода двигатель работает на обогащенной газовоздушной смеси.

5.4. Работа газовой системы питания на частичных нагрузках двигателя

Режимам частичных нагрузок двигателя соответствует положение основных элементов редуктора и смесителя, показанное на рис. 5.5.

Рис. 5.5. Двигатель работает с малой или средней нагрузкой

На режиме малых нагрузок подача газа к двигателю происходит только через систему холостого хода. По мере открытия дроссельных заслонок 5 смесителя растет разрежение в диффузорах 2. Это разрежение через газовые форсунки 11 передается в полость над обратным клапаном 3 главной системы смесителя, создавая на верхней и нижней сторонах клапана перепад давлений. При достижении определенного значения усилие, обеспеченное разностью давлений, открывает клапан 3 и газ начинает поступать по главной системе через газовые форсунки 11 в диффузоры 2. После открытия клапана 3 газ поступает к двигателю как через главную систему, так и через систему холостого хода. Такое положение изображено на рис. 5.6. По мере открытия дроссельных заслонок разрежение в диффузоре 2 возрастает, а разрежение в зоне выходных отверстий 6 и 4 системы холостого хода падает. В связи с этим при возрастании нагрузки постепенно происходит увеличение подачи газа через главную систему и уменьшение подачи по системе холостого хода. Клапан 22 экономайзера на режимах частичных нагрузок остается закрытым, т.к. его настройка, определяемая соотношением усилий пружин 19 и 20, подобрана таким образом, что на режимах частичных нагрузок величины разрежения, имеющегося во впускном трубопроводе и передающегося к вакуумной полости «Е», еще достаточно для удерживания диафрагмы 21 в верхнем положении, при котором клапан 22 прижат к своему седлу. В связи с этим весь газ, поступающий от редуктора к смесителю через дозирующее экономайзерное устройство, проходит через калиброванное отверстие дозирующей шайбы 16. Величина проходного сечения этого отверстия выбрана с таким расчетом, чтобы на всех режимах частичных нагрузок двигатель работал на обедненной газовоздушной смеси, что обеспечивает экономичное протекание рабочего процесса. По мере роста нагрузки двигателя происходит увеличение разрежения в полости «В» второй ступени редуктора, в результате чего увеличиваются перепады давлений, действующих на диафрагму 13 (между давлениями в полостях «В» и «Д») и клапан 18 (между давлениями в полостях «Б» и «А»). Это приводит к возникновению усилий, под действием которых увеличивается степень открытия клапана 15, что в свою очередь, приводит к соответствующему возрастанию расхода газа через клапан 15. С увеличением расхода газа через клапан 15 возрастает разрежение в полости «А» первой ступени редуктора, следствием чего будет увеличение степени открытия клапана 19 первой ступени редуктора под действием увеличившегося перепада давлений на диафрагме 25 (между давлениями в полостях «А» и «Г»). Последнее обстоятельство приводит к росту расхода газа через клапан 29. Таким образом, возрастание нагрузки двигателя вызывает увеличение степени открытия дросселирующих клапанов 29 и 15 первой и второй ступеней редуктора, что приводит к увеличению подачи газа редуктором. Давление в полости «Б» второй ступени редуктора по мере открытия дросселя и соответствующего увеличения разрежения в диффузоре 2 изменяется от избыточного давления 10 - 20 мм вод.ст. до разрежения порядка 20 мм вод.ст. Это вызывает постепенное обеднение смеси по мере возрастания нагрузки.

5.5. Работа газовой системы питания на режиме полной мощности двигателя

Положение основных элементов редуктора и смесителя при работе двигателя на режиме полной мощности показано на рис. 5.6.

Рис. 5.6. Двигатель работает с полной нагрузкой

Дроссельные заслонки 5 полностью открыты. Клапаны 29 и 15 редуктора и обратный клапан 3 смесителя также находятся в положении максимального открытия. На режимах, близких к режиму полного открытия дросселя, вступает в действие экономайзер. На этих режимах величины разрежения во впускном трубопроводе становится недостаточно для удержания диафрагмы 21 в верхнем положении и последняя под действием усилия пружины 20, преодолевающего усилие более слабой конической пружины 19, перемещается вниз, открывая клапан 22. Через открывшийся клапан 22 начинается дополнительная подача газа к смесителю. Количество газа при этом дозируется калиброванным отверстием шайбы 23 мощностной регулировки. Увеличение общей подачи газа редуктором приводит к обогащению газовоздушной смеси, чем обеспечивается получение от двигателя полной мощности.

5.6. Остановка двигателя

Остановку двигателя при работе как на бензине, так и на газе следует производить выключением зажигания. При переходе с одного вида топлива на другой, а также перед длительной стоянкой автомобиля двигатель останавливают путем выработки газа или бензина из соответствующих систем питания при включенном зажигании и перекрытой подаче топлива и только после остановки двигателя выключают зажигание. При работе на бензине подачу бензина перекрывают с помощью топливного крана, расположенного на бензобаке. При работе на газе подачу газа прекращают в зависимости от ситуации, либо закрывая магистральный вентиль, либо перекрывая расходные вентили на газовом баллоне.

5.7. Перевод двигателя с одного вида топлива на другой

Для перевода двигателя с газа на бензин необходимо выполнить следующие операции:

- закрыть магистральный вентиль и выработать газ из агрегатов и газопроводов до остановки двигателя, после чего выключить зажигание;

- открыть топливный кран, расположенный на бензобаке;

- зафиксировать стопор дроссельной заслонки карбюратора в крайнем правом положении;

- отсоединить промежуточную тягу акселератора от рычага дроссельных заслонок смесителя и, удлинив ее регулировкой на 10 м, присоединить к промежуточному рычагу карбюратора, используя те же детали крепления;

- закрыть воздушные и дроссельные заслонки смесителя, укрепив последние специальной пружиной;

- открыть крышку карбюратора и закрепить ее в открытом положении;

- пустить двигатель.

При переводе двигателя с бензина на газ следует: перекрыть топливный кран и выработать бензин из бензопроводов до остановки двигателя, после чего выключить зажигание и проделать в обратном порядке все операции, описанные выше для перевода с газа на бензин.

5.8. Установка угла опережения зажигания при работе двигателя на СНГ и бензине

Величина оптимального угла опережения зажигания зависит от конструктивных параметров двигателя, в частности, степени сжатия и от применяемого топлива.

Угол опережения зажигания газовых двигателей увеличен по сравнению с углами опережения зажигания базовых бензиновых двигателей. Для газового двигателя ЗИЛ-138 при работе на сжиженном газе угол опережения зажигания устанавливается на 4°30′ до ВМТ. Для двигателей ГАЗ-53-07 и ГАЗ-52-07 угол опережения зажигания устанавливается на 6° до ВМТ.

При переводе газовых двигателей с питания газом на бензин нет необходимости изменять угол опережения зажигания, отрегулированный для работы на газе. Исключение детонационного сгорания бензина А-76 при работе с увеличенным для работы на газе углом опережения зажигания достигается за счет того, что бензиновый карбюратор резервной системы питания газовых двигателей работает с больной степенью дросселирования горючей бензовоздушной смеси.

6. ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И ТЕКУЩЕГО РЕМОНТА ГАЗОБАЛЛОННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ, РАБОТАЮЩИХ НА СНГ

6.1. Требования к производственно-технической базе АТП

Эксплуатация газобаллонных автомобилей на СНГ организуется на базе действующих АТП.

При выборе АТП должно учитываться наличие производственных возможностей, структура и количественный состав парка газобаллонных автомобилей, удаленность средств заправки автомобилей газовым топливом и т.д.

Для правильной и технически грамотной организации эксплуатации газобаллонных автомобилей инженерно-технические работники, водительский состав и ремонтные рабочие должны пройти переподготовку на учебно-производственных комбинатах по специальной 40-часовой программе.

При АТП должна быть создана группа по контролю за учетом использования газового топлива, оптимального планирования перевозок для газобаллонных автомобилей по объемам использования СНГ, своевременного проведения плановых технических обслуживаний, проверки газовой системы на герметичность, расхода запасных частей при текущем ремонте газовой аппаратуры и т.д.

На территории АТП должны быть организованы:

- пост проверки газовой системы питания на герметичность;

- пост слива газа и дегазации баллонов;

- специализированный участок по ремонту газовой аппаратуры;

- специализированные участки в зонах ТО-1 и ТО-2 и пост диагностики.

Проверка газовой системы питания (ГСП) на герметичность должна входить в обязательный объем работ ежедневного обслуживания (ЕО) и организуется на посту контрольно-пропускного пункта (КПП).

Герметичность ГСП должна проверяться путем омыливания резьбовых соединений газовой аппаратуры мыльным раствором с помощью кисти^*.

^* В будущем (не ранее 1991 г.) возможно применение для этих целей специальных течеискателей.

При обнаружении негерметичности ее устранение должно проводиться только после закрытия расходного вентиля на баллоне и выработки газа.

При обнаружении негерметичности в запорно-предохранительной арматуре устранение неисправности должно производиться только после слива газа из баллона на специализированном посту.

Газобаллонные автомобили всех моделей, работающих на СНГ, могут размещаться на стоянку в закрытых помещениях в одноэтажных зданиях I - IV степени огнестойкости, в многоэтажных зданиях I и II степени огнестойкости только на первом этаже. Хранение газобаллонных автомобилей в подземных гаражах (стоянках) не допускается.

Величина необходимого свободного объема помещений для хранения автомобилей на СНГ определяется из условия: содержание пропана 76 %, бутана 20 %; давление в баллоне 1,6 МПа; поступление СНГ в помещение не более 2,71 г на 1 м³ свободного объема.

Расчеты показывают, что величина свободного объема помещения должна составлять от 27 до 77 тыс.м³.

Полученные расчетные величины практически нельзя реализовать ни в одном существующем или строящемся АТП. Поэтому для обеспечения условий безопасного хранения газобаллонных автомобилей, помещения должны быть дооборудованы:

- постоянно действующей естественной вентиляцией;

- при невозможности осуществления однократного воздухообмена только за счет естественной вентиляции следует дополнительно применять установки вытяжной вентиляции во взрывобезопасном исполнении;

- системой автоматического контроля воздушной среды;

- системой аварийного освещения, выполненной во взрывозащищенном исполнении.

Для контроля воздушной среды в помещениях хранения автомобилей и на участках по ТР газовой системы питания необходима установка сигнализаторов и газоанализаторов взрывоопасных концентраций.

Данные приборы должны обеспечить:

- отключения всех потребителей электроэнергии помещения;

- включение аварийного освещения, вытяжной вентиляции одновременно с подачей звукового и светового сигналов.

Перечень рекомендуемого контрольного оборудования приведен в приложении 2.

Места установки датчиков должны определяются, исходя из размещения автомобилей на местах хранения, но не менее одного датчика на каждые 30 - 40 м² площади пола, занятого одним грузовым или двумя легковыми автомобилями, а для участка по ТО и ТР газовой системы питания - по одному датчику на каждый рабочий пост.

Необходимо учитывать: плотность СНГ по воздуху составляет 1,8 - 1,9. Поэтому датчики следует размещать на высоте не более 0,8 м от пола. В обязательном порядке должна быть предусмотрена установка датчиков в смотровых канавах - по одному на каждый рабочий пост, а также в заглубленных помещениях насосных станций водоснабжения и канализации, в колодцах (отстойниках) сточных вод от мойки автомобилей, компрессорной станции для пункта слива СНГ, телефонных колодцах и т.п.

Указанные работы должны проводиться в соответствии с «Требованиями к установке сигнализаторов и газоанализаторов» ТУ-газ-86 Миннефтехимпрома СССР.

Используемая вентиляция должна быть сблокирована с системой автоматического контроля воздушной среды и дополнительно оборудована системой дистанционного включения, расположенной снаружи помещения у основного эвакуационного выхода.

Система автоматического контроля воздушной среды помещений хранения и постов ТО и ТР, диагностирования и регулировочных работ газобаллонных автомобилей должна срабатывать при достижении в помещении концентрации газа в количестве 20 % от нижнего предела воспламеняемости (НПВ), т.е. 0,5 % по объему.

При срабатывании системы автоматического контроля воздушной среды световая и звуковая сигнализации должны обеспечить оповещение всех работающих в данных помещениях. Одно из световых или сигнальных устройств должно быть размещено в помещении с постоянным круглосуточным пребыванием людей (диспетчерская, помещение охраны и т.д.) и одно - с наружной стороны входов смежных помещений.

Электроснабжение потребителей системы автоматического контроля воздушной среды, аварийного освещения и вытяжной вентиляции следует предусмотреть по I-ой категории надежности, что может быть достигнуто при питании их:

- от трансформатора, подключенного к независимому источнику;

- от трансформаторной подстанции (другой питающей линии);

- от дизельной электростанции.

Электрооборудование помещений, отделенных от помещений хранения и участков по ТО и ТР стеной с проемами или без проемов, кроме аварийного освещения, должно отключаться одновременно с электрооборудованием указанных помещений. В этих помещениях запрещается устанавливать трансформаторы, щиты распределительные и КИП, относящихся к системе питания приборов контроля воздушной среды. При невозможности выполнения вышеуказанных требований, т.е. например, установки трансформатора следует выполнить следующие мероприятия:

- поднять уровень пола не менее чем 0,15 м по отношению к уровню пола помещений хранения автомобилей и постов ТО и ТР;

- выполнить общую стену с пределом огнестойкости не менее 0,75 часа, а проемы в ней должны быть заложены и выполнены из несгораемых материалов; наличие более двух перегородок при этом запрещается.

При проведении работ по ТО и ТР и диагностике газовых систем питания автомобилей и использовании технического оборудования и инструмента в вопросах техники безопасности следует руководствоваться инструкциями по эксплуатации к соответствующему оборудованию и общими «Правилами охраны труда».

Снятие и установка порожних дегазированных и прошедших освидетельствование баллонов на автомобили следует предусматривать на постах ТР, оборудованных соответствующими подъемно-транспортными устройствами.

Хранение баллонов для СНГ, снятых с автомобилей, следует предусмотреть в специально организованном помещении с принудительно естественной вентиляцией или под навесом.

Размеры помещения или площадки под навесом для складирования баллонов должны определяться расчетом из следующих условий: время хранения баллонов не более 10 дней и срок переосвидетельствования баллонов для СНГ 1 раз в 2 года.

На площадках и в помещениях хранения, постов ТО и ТР, диагностирования и регулировочных работ автомобилей, работающих на СНГ, не допускается устройство подземных сооружений: подвалов, калориферных камер для открытых стоянок автомобилей, каналов, приямков, осмотровых канав, тоннелей, колодцев.

Для отвода сточных вод в предприятиях по обслуживанию автомобилей, работающих на СНГ, следует предусмотреть:

- гидрозатворы на трубопроводе от мойки автомобилей в местные очистные сооружения;

- колодцы с гидрозатворами перед присоединением канализационной сети для дождевых вод к городской сети.

6.2. Виды, периодичность и нормы затрат на техническое обслуживание и ремонт газовой аппаратуры

При техническом обслуживании газобаллонных автомобилей, помимо плановых воздействий, характерных для базовых моделей, возникает ряд дополнительных работ, связанных с наличием и спецификой газового оборудования.

Для газобаллонных автомобилей установлены следующие виды технического обслуживания:

- ежедневное техническое обслуживание (ЕО);

- первое техническое обслуживание (ТО-1);

- второе техническое обслуживание (ТО-2);

- сезонное обслуживание (СО).

Периодичность ТО газобаллонных автомобилей устанавливается в соответствии с периодичностью обслуживании базовых моделей (табл. 6.1).

Сезонное обслуживание совмещается с проведением очередного ТО-2 и выполняется один раз в полгода.

Таблица 6.1

Периодичность технических обслуживаний

Норма затрат на ТО и ремонт газовой системы питания автомобилей приведена в табл. 6.2. С учетом обеспечения безопасности движения, безотказности в работе допускается возможность корректирования нормативов ТО и ремонта подвижного состава как для базовых моделей.

Таблица 6.2

Нормы затрат на техническое обслуживание и текущий ремонт

Нормы простоя газобаллонных автомобилей при ТО и ТР на 1000 км пробега принимается равным величине, установленной для базовых моделей. Общая продолжительность не должна превышать 0,4 - 0,5 дня на 1000 км пробега.

6.3. Ежедневное обслуживание (ЕО)

Ежедневное техническое обслуживание выполняется перед выездом автомобиля на линию и после возвращения его в АТП. Виды работ по газовой системе питания при ЕО приведены в табл. 6.3.

Таблица 6.3

Перечень регламентных работ при выполнении ЕО газовой системы питания газобаллонных автомобилей

6.4. Первое техническое обслуживание (ТО-1)

Техническое обслуживание № 1 системы питания газобаллонных автомобилей проводится на тех же постах, что и для бензиновых автомобилей.

Виды работ по газовой системе питания при ТО-1 приведены в табл. 6.4^*.

Таблица 6.4

Перечень регламентных работ при выполнении ТО-1 газовой системы питания газобаллонных автомобилей

^* В перечень работ при ТО-1 включаются и работы, проводимые при ЕО.

Перечень работ сопутствующего текущего ремонта, рекомендуемых для выполнения при ТО-1:

при необходимости заменить - сетчатый фильтр газового редуктора; фильтрующий элемент магистрального фильтра; диафрагмы наполнительного вентиля и редуктора.

6.5. Второе техническое обслуживание (ТО-2)

Все работы ТО-2 (кроме уборочно-моечных) выполняют на поточной линии ТО или унифицированных тупиковых постах.

Уборочно-моечные работы выполняют на специальном посту перед постановкой автомобиля на ТО-2.

Виды работ по газовой системе питания при ТО-2 приведены в табл. 6.5 (в перечень включаются и работы, проводимые при ЕО и ТО-1).

Таблица 6.5

Перечень регламентных работ при выполнении ТО-2 газовой системы питания газобаллонных автомобилей

Перечень работ сопутствующего ремонта, рекомендуемых для выполнения при ТО-2

При необходимости заменить:

- газовый редуктор;

- газовый смеситель;

- фильтрующий элемент магистрального газового фильтра;

- электромагнитный клапан;

- датчик уровня жидкости в газовом баллоне;

- испаритель;

- газопроводы высокого и низкого давления;

- магистральный вентиль;

- детали наполнительного, расходных вентилей и вентиля контроля максимального наполнения за исключением корпусов;

- топливный насос;

- карбюратор в сборе;

- топливопроводы.

Оборотный фонд агрегатов системы питания газобаллонных автомобилей создается в размере 3 - 5 % от списочного количества автомобилей в АТП.

6.6. Сезонное обслуживание газобаллонных автомобилей (СО)

Перед проведением СО (проводится 2 раза в год и совмещается с очередным ТО-2) газ из баллона должен быть слит, а баллон продегазирован инертным газом (азотом). Виды работ по газовой системе питания при СО, приведены в табл. 6.6.

Таблица 6.6

Перечень регламентных работ при выполнении СО газовой системы питания

^* Проведение этих работ не предусматривает необходимости слива газа из баллона.

6.7. Организация участка для проведения текущего ремонта газовой системы питания

Контроль и регулировку газовой системы питания (без их снятия с автомобиля) выполняют в отдельном специально оборудованном помещении, изолированном от других помещений перегородками, и проводят на газовом топливе, находящемся в баллоне автомобиля.

При отсутствии газа в баллоне автомобиля его источник должен находиться снаружи помещения. В качестве такого может быть использована установка слива СНГ или специальные заправленные газом баллоны, расположенные в закрывающемся металлическом шкафу.

Текущий ремонт газовой аппаратуры, снятой с автомобиля следует выполнять на специализированном участке; допускается проведение указанных работ в помещении карбюраторного и дизельного участков.

При этом необходимо предусмотреть смежное помещение около 9 м² для размещения компрессорной установки и аккумулятора (из 2-х 50-ти литровых баллонов на рабочее давление 20,0 МПа) для сжатого воздуха.

Требования к участкам по ТР газовой аппаратуры системы питания аналогичны требованиям к помещениям для хранения газобаллонных автомобилей (разд. 6.1).

Рекомендуемое планировочное решение газового участка с учетом последовательности проведения работ по газовой системе питания приведено на рис. 6.1.

 - подвод воды;  - подвод сжатого воздуха;  - принудительная вентиляция;  - подвод электроэнергии (силовой)

Рис. 6.1. Примерная планировка газового участка в АТП

1 - стол приемки; 2 - стеллаж; 3 - наружная мойка; 4 - стеллаж для чистой аппаратуры; 5 - ящик с обтирочным материалом; 6 - точило; 7 - сверлильный станок; 8 - наружная мойка деталей; 9 - пост для ТР РНД; 10 - пост для ТР РНД; 11 - пост для ТР карбюраторов-смесителей; 12 - компрессорная установка; 13 - ресивер для сжатого воздуха; 14 - стенд для регулировки ГСП; 15 - стеллаж готовой продукции; 16 - стол для хранения документации; 17 - рукомойник; 18 - ящик с песком; 19 - ящик для мусора

^*) взамен поз. 9, 10 и 11 рекомендуется один универсальный пост для ТР ГСП, мод. Р-991.

Технические характеристики основного технологического оборудования и инструмента, необходимого для организации работ на газовом участке приведены в разд. 6.8.

6.8. Технологическое оборудование и инструмент для проведения диагностирования, ТО и ТР газовой аппаратуры

Установка передвижная для проверки газовой аппаратуры автомобилей мод. К-277. Предназначена для контроля и регулировки газовой системы питания непосредственно на автомобиле и обеспечивает проведение следующих видов работ:

- проверку герметичности газовой магистрали;

- проверку герметичности редуктора низкого и высокого давления;

- проверку герметичности вентилей и электромагнитных газовых клапанов;

- контроль и регулировку газовых редукторов.

Общий вид установки показан на рис. 6.2. Установка состоит из стола и стойки приборов. Контрольные приборы, вентили настройки и управления подачей сжатого воздуха и вакуума располагаются на передней части стойки. В комплект установки входят: ресивер сжатого воздуха, редуктор высокого давления и вакуумный насос, которые в виде отдельных узлов располагаются внутри стола.

Рис. 6.2. Установка передвижная для проверки газовой аппаратуры автомобилей, мод. К-277

1 - стол; 2 - стойка приборов; 3, 4, 5 - манометр; 6 - вакууметр; 7 - пьезометр водяной; 8 - лампа сигнальная; 9 - кнопка пуска вакуумного насоса; 10 - вентиль; 11 - ящик; 12 - колесо

Техническая характеристика

Изготовитель - Новгородский ОЭЗ «Автоспецоборудование»

Стенд для проверки газовой аппаратуры автомобилей, мод. К-278. Предназначен для контроля и регулировки агрегатов газовой аппаратуры, снятых с автомобиля. Стенд обеспечивает проведение следующих видов работ:

- проверку и регулировку газовых агрегатов: редуктора высокого давления, редуктора низкого давления, наполнительного и расходного вентилей, электромагнитных газовых клапанов;

- установку и частичный демонтаж газовых агрегатов с последующим контролем отдельных элементов агрегата.

Общий вид стенда показан на рис. 6.3. Стенд состоит из установки со стойкой приборов. Контрольные приборы, вентили настройки и управления подачей сжатого воздуха и разрежения (вакуума) располагаются на передней части стойки. В комплект поста входят: ресивер сжатого воздуха, компрессорная установка и вакуумный насос.

Рис. 6.3. Стенд для проверки газовой аппаратуры автомобилей, мод. К-278

1 - стенд; 2 - крестовина; 3 - ресивер; 4 - компрессор типа КР-2; 5 - шкаф аппаратный; 6 - насос вакуумный типа 2ВНР-5Д

Техническая характеристика

Пост для текущего ремонта газовой аппаратуры, мод. Р-991. Предназначен для проведения текущего ремонта редукторов низкого и высокого давления, запорной арматуры и карбюраторов-смесителей и их отдельных узлов и деталей на специализированных участках в АТП и СТОА.

Пост мод. Р-991 обеспечивает проведение следующих видов работ:

- разборку редукторов высокого и низкого давления, вентилей, электромагнитных клапанов и карбюраторов-смесителей (полную или частичную);

- проведение их текущего ремонта (в т.ч. с заменой отдельных деталей);

- сборку агрегатов газовой аппаратуры.

Общий вид поста показан на рис. 6.4. Пост состоит из верстака 1 на плоскости стола которого крепятся: настольная лампа 2, приспособление для разборки карбюраторов-смесителей 3, стойка для запасных частей 4, тиски 5 и приспособление для разборки редуктора низкого давления.

Рис. 6.4. Пост для текущего ремонта газовой аппаратуры, мод. Р-991

Техническая характеристика

Тип	- стационарный
Габаритные размеры, мм
длина	- 1500
высота	- 1400
ширина	- 650
Масса, кг	- 130
Изготовитель	- Новгородский ОЭЗ «Автоспецоборудование»

Комплект инструмента для ТО и ТР газовой аппаратуры автомобилей, работающих на СНГ, мод. И-139. Предназначен для выполнения монтажно-демонтажных и регулировочных работ при ТО и ремонте аппаратуры системы питания автомобилей, работающих на СНГ в условиях АТП и СТОА.

Комплект включает следующий инструмент и приспособления:

- специнструмент и приспособления (рис. 6.5);

- стандартный инструмент: ключи рожковые открытые (7×8 мм, 9×11 мм, 10×12 мм, 13×14 мм, 14×17 мм, 17×19 мм, 22×24 мм); ключи торцевые (10 мм, 12 мм, 13 мм, с шарнирным воротком); ключ торцевой (27 мм, 32 мм, с шарнирным воротком);

- отвертки (Æ 6 мм, 6 мм специальная, 10 мм).

Рис. 6.5. Комплект инструмента для ТО и ТР газовой аппаратуры автомобилей, работающих на СНГ, мод. И-139М

1 - ключ регулировочный для гаек РНД; 2 - оправка седла клапана контрольного вентиля; 3 - ключ рожковый; 4 - ключ для гайки регулировочного винта второй ступени РНД; 5 - шпильковерт; 6 - ключ кольцевой для трубопроводов высокого давления; 7 - ключ вентилей баллонов

Техническая характеристика

6.9. Организация постов слива газа и дегазации баллонов

Слив газов при эксплуатации газобаллонных автомобилей проводится в следующих случаях:

- при нарушении герметичности запорно-предохранительной арматуры, резьбовых соединений на баллонах и в местах присоединения газопроводов;

- при проведении текущего ремонта, связанного с заменой баллонов, соединенных газопроводов, сварочных и окрасочных работ;

- при испытании газовой системы питания на герметичность (опрессовка);

- при снятии баллонов для проведения их освидетельствования.

Для удаления газового топлива из баллонов автомобиля на территории АТП должны быть организованы специализированные посты, предназначенные для:

- слива СНГ из баллонов автомобилей;

- повторного использования собранного газа для первичной заправки автомобилей после их ТР или монтажа баллонов;

- использования собранного газа для технологических нужд АТП (для обкатки двигателей, газосварочных работ, котельных, газоподогрева и т.д.).

В составе поста слива СНГ должно быть предусмотрено:

- площадка с твердым покрытием для установки автомобиля с размерами, превышающими наибольшие габариты подвижного состава в плане на величину не менее 1,5 м;

- резервуары для СНГ, смонтированного в наземном или подземном положении;

- оборудование для создания избыточного давления в баллонах при сливе газа и проведения их дегазации;

- помещение для персонала, обслуживающего пост (из расчета 4,5 м² на одного работающего).

Пост должен располагаться под навесом, быть проездным, что следует учитывать при выборе его местонахождения на территории АТП.

Расстояние постов от зданий и сооружений АТП должно соответствовать расстояниям, указанным в табл. 6.7.

Таблица 6.7

При организации в АТП поста слива газа и дегазации баллонов для СНГ следует руководствоваться следующими исходными данными:

- повторяемость операции слива СНГ на 1 автомобиль в год (3 - 4);

- трудоемкость слива СНГ из автомобильного баллона, чел/ч (0,80);

- трудоемкость дегазации автомобильного баллона, чел/ч (0,16);

- расход негорючего газа для дегазации одного баллона, нм³ (0,50);

- расход пара на один баллон (не более), кг (1,3).

В зависимости от вида использования оборудования и наличия первичных источников энергии возможны три варианта технологически схемы поста слива СНГ из баллонов автомобиля:

1-ый вариант - вытеснительный;

2-ой вариант - компрессорный;

3-ий вариант - теплообменный.

Принципиальная технологическая схема вытеснительного варианта установки показана на рис. 6.6.

Рис. 6.6. Технологическая схема установки для слива СНГ (вытеснительный вариант)

1 - баллон со сжатым природным газом; 2, 3, 12, 20, 24, 27, 29, 33, 35 - вентиль; 4 - расходный вентиль жидкой фазы; 5 - тройник; 6, 28 - предохранительный клапан; 7 - расходный вентиль паровой фазы; 8 - наполнительный вентиль; 9 - баллон автомобильный для СНГ; 10, 14, 16, 18 - манометр; 11, 19, 26, 30 - штуцер; 13 - глушитель шума; 15 - заправочная головка; 17 - клапан скоростной; 21, 34 - клапан обратный; 22 - электронасосный агрегат (НЧ-5/170-1); 23 - фильтр; 25 - уровнемер; 31 - редуктор высокого давления; 32 - резервуар для СНГ

Она состоит из 4-х основных систем: система вытеснения СНГ из баллона автомобиля; система слива СНГ в резервуар; система хранения газа и система заправки баллонов автомобилей СНГ из резервуара.

Система вытеснения состоит из баллонов 1 (аккумулятора) со сжатым природным газом (СНГ), понижающего редуктора 31 с регулируемым давлением на выходе (от 0,4 до 1,6 МПа), двух запорных вентилей 2, 3, соединенных газопроводом.

Система подключается с помощью гибкого шланга к наполнительному вентилю 8 автомобильного газового баллона 9.

Система слива СНГ из баллонов автомобиля в резервуар 32 состоит из трубопроводов, двух запорных вентилей 12 и 29, предохранительного клапана 6, манометра 14 и системы выпуска паровой фазы из автомобильного баллона 9 «на свечу», снабженной глушителем 13.

Система подключена к тройнику 5 на газовом баллоне 9 и к запорному вентилю 29 сливной магистрали резервуара 32.

Система хранения СНГ состоит из резервуара 32, объемом 5 - 12 л, уровнемера 25, предохранительного клапана 28, вентиля паровой фазы 27, контрольного манометра 10, запорных вентилей 29 и 24, смонтированных на сливной и заборной магистралях.

Система заправки СНГ баллонов автомобиля из резервуара состоит из электронасосного агрегата 22, фильтра 23, обратного клапана 21, манометров 16 и 18, скоростного клапана 17, гибкого шланга с заправочным наконечником 15 и запорного вентиля 20.

Система подключается к запорному вентилю 24 заборной магистрали резервуара 32.

В случае необходимости поддавливания СНГ в резервуаре 32 может быть использован баллон 1 с СПГ, соединенный с помощью запорных вентилей 33, 35 и 27 и обратного клапана 34 с паровой подушкой резервуара 32.

Слив СНГ из автомобильного баллона 9 осуществляется за счет выдавливания жидкой фазы сжатым природным газом из баллона 1 (аккумулятора). В зависимости от температуры наружного воздуха газовый редуктор 31 настраивают таким образом, чтобы давление газа на выходе на 0,15 - 0,2 МПа превышало давление насыщенных паров СНГ в ресивере, которое определяется по манометру 30.

После настройки редуктора с помощью вентилей 3, 8, 4, 29 производят слив жидкой фазы до полного опорожнения баллона 9. Освобождение баллона от остатков газовой фазы, в т.ч. природного газа, производят с помощью открытия вентиля 12 «на свечу» или для технологических нужд.

Заправка баллонов автомобиля СНГ из ресивера 32 производится с помощью насоса 22 через заборную магистраль и заправочное устройство 15.

Принципиальная технологическая схема компрессорного варианта поста слива СНГ показана на рис. 6.7.

Рис. 6.7. Технологическая схема установки для слива СНГ (компрессорный вариант)

1, 15, 19, 20, 23, 24, 28 - вентиль; 2 - расходный вентиль жидкой фазы; 3 - тройник; 4, 27 - предохранительный клапан; 5 - расходный вентиль паровой фазы; 6 - наполнительный вентиль; 7 - баллон автомобильный для СНГ; 8, 11, 13, 26 - манометр; 9, 14, 21, 25 - штуцер; 10 - заправочная головка; 12 - клапан скоростной; 16 - клапан обратный; 17 - компрессор; 18 - уровнемер; 22 - электронасосный агрегат; 29 - резервуар для СНГ

Она состоит так же из 4 систем и отличается от первого варианта только схемой системы вытеснения СНГ из автомобильного баллона. В данном случае она состоит из компрессора 22, манометра 11, запорных вентилей 1, 20 и 23, соединенных газопроводом.

Система подключается и наполнительному вентилю 6 на газовом баллоне 7, запорному вентилю 28 паровой фазы ресивера, а также через вентили 20 и 23 к сливной и заборной магистрали резервуара 29.

Система слива газа является замкнутой и не имеет выпуска паровой фазы «на свечу», как в первом варианте.

Вытеснение жидкой фазы СНГ из баллона автомобиля 7 в резервуар 29 осуществляется за счет нагнетания компрессором 22 паров СНГ, отбираемых из ресивера.

После слива жидкой фазы производится отсос паровой фазы компрессором до избыточного давления 0,03 - 0,05 МПа. Для этого необходимо предварительно закрыть вентили 1, 28 и открыть вентили 23, 20.

После отсоса паров закрывают вентили на баллоне, отсоединяют от установки, снимают с автомобиля и доставляют (при необходимости) на пост дегазации.

Принципиальная технологическая схема теплообменного варианта поста слива СНГ показана на рис. 6.8.

Рис. 6.8. Технологическая схема установки для слива СНГ (теплообменный вариант)

1 - электроподогрев; 2 - водо(паро)подогрев; 3 - расходный вентиль жидкой фазы; 4 - тройник; 5, 27 - клапан предохранительный; 6 - расходный вентиль паровой фазы; 7 - наполнительный вентиль; 8 - баллон автомобильный для СНГ; 9, 16, 30, 31 - манометр; 10, 17, 29 - штуцер; 11, 18, 21, 24, 26, 28 - вентиль; 12 - заправочная головка; 13, 19 - клапан обратный; 14 - форсунка; 15 - клапан скоростной; 20 - электронасосный агрегат (НЧ-5/170-1); 22 - дроссельное устройство; 23 - резервуар для СНГ; 25 - уровнемер

Данная схема существенно отличается от разработанных ранее. Она может быть реализована при наличии теплового источника в виде горячего пара или воды (из теплоцентрали) или электротенов.

Пост так же, как и в предыдущих вариантах, состоит из 4 систем, но имеющих принципиальное отличие.

Система вытеснения, состоящая из теплообменника 1 (2) с нагревательными элементами дроссельного устройства 22, запорно-регулирующего вентиля 21, сблокирована с системой заправки автомобильных баллонов СНГ.

Система вытеснения подключена с одной стороны с помощью гибкого шланга к наполнительному вентилю 7 баллона 8, а с другой стороны - к обратному клапану 19 системы заправки баллонов автомобиля СНГ. Система заправки СНГ баллонов автомобиля из резервуара 23 и система хранения СНГ ничем не отличаются от рассмотренных ранее вариантов.

Система слива СНГ из баллона 8 автомобиля в резервуар 23 от рассматриваемого ранее варианта отличается дополнительной схемой, состоящей из манометра 9, обратного клапана 13, запорного вентиля 11, форсунки 14 и газопроводов, соединяющих данную схему с системой слива газа и паровой фазой резервуара через запорный вентиль 21.

Эта схема необходима для освобождения автомобильного баллона от паровой фазы после слива газа с частичной рекуперацией газового топлива.

Вытеснение жидкой фазы СНГ из баллона автомобиля 8 осуществляется за счет давления паров СНГ, получаемых путем нагрева жидкой фазы, отбираемой на выходе насоса через регулировочный вентиль 21 и дроссельное устройство 22.

Регулирование давления паров СНГ производится за счет регулирования теплоподвода или массового расхода. Контроль за давлением паров осуществляется манометром 31 (или спецавтоматикой).

После слива жидкой фазы пары СНГ поступают из баллона 8 в резервуар до момента выравнивания давления. Оставшиеся пары из баллона 8 выпускают через вентиль 11 и обратный клапан 13 на форсунку 14 для сгорания или использования на технологические нужды.

После слива СНГ и освобождения баллона от остатков паровой фракции баллон снимают с автомобиля и направляют на специальный пост дегазации. Дегазация баллонов для СНГ осуществляется горячим паром (110 - 115 °С). Время пропаривания (прогрева) баллона 10 - 15 мин. После дегазации остатки воды из баллона должны сливаться с отдельный отстойник, исключающий их попадание в промышленную канализацию. Пост дегазации баллонов для СНГ может быть совмещен с постом дегазации баллонов для СНГ, если таковой имеется на территории АТП и дегазация в этом случае осуществляется инертным (негорючим) газом.

7. ХАРАКТЕРНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ГАЗОВОЙ АППАРАТУРЫ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Основными агрегатами газовой системы питания, на долю которых приходится наибольшее число отказов, являются газовый редуктор, смеситель и запорно-предохранительная арматура. Средняя наработка системы питания до первого отказа 6,8 тыс. км пробега.

В табл. 7.1 приведены характерные неисправности газовой аппаратуры, причины их появления и способы устранения.

Таблица 7.1

Характерные неисправности газовой аппаратуры, причины их появления и способы устранения

8. РЕГУЛИРОВОЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМ ПИТАНИЯ ГАЗОБАЛЛОННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ НА СНГ

Регулировка газовой аппаратуры систем питания автомобилей основа обеспечения надежной работы двигателя, его высокой экономичности, малой токсичности отработавших газов.

Регулировка обеспечивает требуемые тягово-скоростные свойства автомобилей и его безопасную эксплуатацию.

Оптимальные значения регулировочных параметров и периодичность обслуживания газовых систем питания автомобилей, работающих на СНГ, приведены в табл. 8.1.