Системи живлення двигунів, які працюють на стисненому або зрідженому газоподібному паливі

Використання газу як палива для двигунів – один із заходів економії бензину та зменшення забрудненості навколишнього середовища. Застосовуються стиснені (природні) і зріджені (нафтові) гази: перші складаються переважно з метану, другі – з пропану й бутану.

При роботі двигуна на газовому паливі покращується процес сумішоутворення, оскільки змішуються речовини, які перебувають в однаковому агрегатному стані. Внаслідок цього зменшується кількість продуктів неповного згоряння та нагароутворення, виключається можливість конденсації парів палива на стінках циліндрів, змивання масляної плівки та розрідження мастила, а це подовжує ресурс двигуна й періодичність зміни оливи.

Проте через зменшення швидкості горіння і виділення меншої кількості теплоти потужність двигуна знижується (на 7 – 12 % при тому ж ступені стиску). Але газу властива висока антидетонаційна стійкість, тому ступінь стиску може бути вищим, ніж для бензину.

Робочий цикл двигуна, що працює на газовому паливі, аналогічний карбюраторному, але будова й технологічний процес роботи системи живлення істотно відрізняються.

Система живлення зрідженим газом складається з балона 25 (рис. 12), випарника 4, в якому газ з рідкого стану переходить у газоподібний, газового редуктора для зниження тиску газу від 1,6 до 0,1 МПа, дозувально-економайзерного пристрою 9, манометра 13 з датчиком 11, газових фільтрів 12 і 16; магістрального вентиля 14, змішувача 17, з’єднувальних газопроводів 3, 6, 7 і 8. Трубкою 2 холодильна рідина двигуна підводиться до випарника газу, а трубкою 5 – відводиться.

Для заправки газом призначений вентиль 23 (заповнюється балон на 90 % об’єму, решта залишається для утворення парової подушки, необхідної для пуску двигуна і підтримання тиску газу в балоні у межах 1,6 МПа). Витратні балонні вентилі 19 і 24 з’єднані між собою: першим відбирають газ у пароподібному стані, другим – у зрідженому.

Рис. 12. Схема системи живлення зрідженим газом:

1, 2, 3, 5, 6, 7, 8 – з’єднувальні магістралі; 4 – випарник газу; 9 – дозувально-економайзерний пристрій; 10 – газовий редуктор; 11 – датчик; 12, 16 – фільтри; 13 – манометр; 14, 20, 23 – відповідно магістральний, контрольний і заправний вентилі; 15 – бензобак; 17, 18 – змішувач з проставкою; 19, 24 – балонні вентилі; 21 – покажчик рівня рідини; 22 – запобіжний клапан; 25 – балон для газу; 26 – карбюратор

Запобіжний клапан 22 відкривається і випускає газ в атмосферу при зростанні тиску в балоні понад 1,6 – 1,8 МПа. Вентиль 20 забезпечує контроль максимального наповнення балона.

У теплу пору року балон заповнюється сумішшю із 70 – 80 % бутану і 20 – 30 % пропану, взимку – співвідношення зворотне. Це пояснюється необхідністю отримання надмірного тиску в балоні незалежно від температури навколишнього середовища.

Під час пуску двигуна відкривають вентиль 19 на балоні та вентиль 14 у кабіні, що дає змогу газу надходити до випарника 4 і далі через фільтри до редуктора 10. У камері першого ступеня тиск газу знижується до 0,12 – 0,15 МПа, другого ступеня – до 0,1 МПа. З камери другого ступеня редуктора газ трубкою 8 надходить до змішувача 17, де утворюється газоповітряна суміш (співвідношення 1:1), яка далі рухається до циліндра двигуна.

Після пуску і прогрівання двигуна вентиль 19 закривають і відкривають вентиль 24, через який надходить зріджений газ, перетворюючись у випарнику 4 у газоподібний стан і рухаючись далі, як і в першому випадку. При наступному пуску прогрітого двигуна відкривають вентиль 24 рідкої фази. Під час роботи двигуна з малою частотою холостого ходу газ до змішувача надходить трубкою 6.

Оскільки у холодну пору року пуск двигуна утруднений у зв’язку з недостатнім випаровуванням газу, на автомобілі передбачено резервну бензинову систему живлення, яка складається з бензобака 15, паливного насоса, карбюратора 26, з’єднувальних трубок.

При переході від роботи двигуна з бензину на газ кран бака закривають і повністю витрачають бензин з карбюратора і трубок. Після цього запускають двигун на газовому паливі. Одночасна робота двигуна на бензині та газу забороняється.

Будова системи живлення, що працює на стисненому газі, аналогічна наведеній, але у ній газ зберігається у стальних балонах під тиском 20 МПа і відсутній його випарник.

Дата добавления: 2015-10-21