Цель работы: изучить устройство и работу приборов питания двигателей, работающих на сжатом или сжиженном газе, приобрести навыки по разборке и сборке приборов, изучить какие приборы разбирать не рекомендуется и какие регулировки нельзя нарушать.
Оборудование: приборы для подачи и подогрева газов двигателей и газодизельных автомобилей.
Содержание работы: с помощью плакатов, и учебника изучить устройство и работу приборов газобаллонных установок для сжатого и сжижженного газов.
Описание работы:
Устройство приборов газобаллонной установки
Баллон для сжиженного газа изготовляется из стали, рассчитан на рабочее давление 1,6 МПа и пригоден для наполнения и хранения газа при температуре до 45°С. Баллоны периодически подвергаются гидравлическому испытанию под давлением 2,4 МПа и пневматическому – под давлением воздуха 1,6 МПа. Выдержавшие испытания клеймят.
Испаритель сжиженного газа служит для преобразования жидкой фазы газа в газообразную. Он состоит из разъемного корпуса, в котором выполнены каналы для прохода газа. Каналы омываются горячей жидкостью из системы охлаждения, что и приводит к испарению газа. Разборная конструкция испарителя позволяет очищать каналы от отложений и осадков.
В фильтре газ очищается от механических примесей и воды, которые, попав в редуктор, могли бы вызвать неплотное закрытие клапанов, а вода в холодное время года, замерзая, закупорила бы газопроводы, нарушив работу системы питания. Фильтр состоит из корпуса, в котором установлен фильтрующий элемент, изготовленный из мелкой латунной сетки, свернутой рулоном, и пакета войлочных колец. Газ последовательно проходит через сетку и войлок, очищается и поступает в газовый редуктор.
Газовый двухступенчатый редуктор служит для снижения давления газа с 1,6 МПа до 0,1 МПа и подачи его в смеситель, а также регулировки его количества в зависимости от нагрузки и частоты вращения коленчатого вала. Кроме того, редуктор обеспечивает перекрытие газовой магистрали при неработающем двигателе. Он состоит из алюминиевого корпуса с внутренней перегородкой, разделяющей его на две камеры: первой А и второй Б ступеней. Камера первой ступени снизу закрывается крышкой . Между корпусом и крышкой зажата гибкая мембрана , с которой соединен двуплечий рычаг , установленный шарнирно на оси. С рычагом соединен стержень, в котором запрессован клапан первой ступени, который в заданные моменты плотно прижимается к седлу, установленному в газоподводящем штуцере . К штуцеру крепится газоподводящий трубопровод с фильтром . Под мембраной установлена пружина, стремящаяся удерживать ее в верхнем положении, а следовательно, и клапан первой ступени в открытом состоянии. Упругость пружины можно изменять вращением регулировочной гайки . Поддиафрагменная полость сообщается с атмосферой. В камеру первой ступени ввернут штуцер для манометра и предохранительный клапан . Диафрагма камеры второй ступени зажата между крышкой и распорным кольцом, прикрепляемым к корпусу. Диафрагма пружиной отжимается кверху, действуя через опорную шайбу на стержень . Пружина установлена в направляющей , вращением которой можно изменять ее упругость. Нижний конец стержня диафрагмы соединен с двуплечим рычагом , установленным шарнирно на оси в приливе корпуса камеры второй ступени. Другой конец рычага через регулировочный винт с контргайкой прижимает клапан к седлу, препятствуя поступлению газа из камеры первой ступени во вторую.
Над полостью второй ступени установлен вакуумный разгружатель с пружиной и упорами . Пружина через упоры при неработающем двигателе воздействует на диафрагму , поднимая ее. Полость в вакуумного разгружателя трубопроводом через штуцер и сообщается с впускным трубопроводом двигателя. Поэтому при работающем двигателе разрежение передается в камеру вакуумного разгружателя и пружина перестает воздействовать на диафрагму камеры второй ступени, позволяя ей прогибаться и пропускать газ из камеры первой ступени во вторую. В нижней части камеры второй ступени имеется дозатор-экономайзер с крышкой , который регулирует количество газа, поступающего к смесителю, то есть состав горючей смеси. Между корпусом экономайзера и его крышкой установлена диафрагма , нагруженная пружиной . С диафрагмой через шток соединен клапан с пружиной . В корпусе экономайзера выполнены отверстия и постоянного сечения. Сечение отверстия можно изменять вращением регулировочного винта и регулировать таким путем максимальную мощность двигателя. Сечение отверстия регулируется автоматически с помощью клапана-регулятора , изменяя количество газа, проходящего к смесителю через патрубок Камера второй ступени закрывается крышкой .
Работает редуктор так. При закрытых расходных и магистральном вентилях газ в редуктор не поступает. Клапан камеры первой ступени открыт, второй – закрыт. Двигатель не работает. Во время открытия расходного и магистрального вентилей газ через открытый клапан поступает в камеру первой ступени. Когда давление в камере достигнет 0,12-0,18 МПа, диафрагма прогнется, сжимая пружину и через двуплечий рычаг закроет клапан. Клапан второй ступени все еще закрыт.
При вращении коленчатого вала разрежение из цилиндров передается в смеситель и через обратный клапан и дозирующе-экономайзерное устройство в камеру второй ступени. Одновременно разрежение передается и в вакуумный разгружатель и он перестает воздействовать на диафрагму . Следовательно, под диафрагмой камеры второй ступени разрежение, а над ней атмосферное давление. Из-за разности давлений диафрагма прогибается и штоком воздействует на двуплечий рычаг , который, поворачиваясь на оси, открывает клапан камеры второй ступени и пропускает газ из камеры первой ступени во вторую. Газ из камеры второй ступени через дозирующе-экономайзерное устройство по патрубку поступает в смеситель, где смешивается с воздухом, образует газовоздушную горючую смесь, которая и поступает в цилиндры двигателя. Расход газа из камеры первой ступени вызывает снижение давления в ней, пружина поднимает диафрагму и снова открывается клапан первой ступени, пропуская газ в камеру первой ступени, а из нее во вторую, обеспечивая бесперебойную работу двигателя. Количество газа, поступающего в смеситель, регулируют поворотом клапана-регулятора в зависимости от теплотворной способности газа. Во время работы двигателя с малой частотой вращения коленчатого вала на холостом ходу дроссельная заслонка в смесителе закрыта и разрежение в камеру второй ступени передается по трубопроводу холостого хода, обеспечивая работу двигателя. При этом газ поступает в поддроссельную полость смесителя по трубопроводу.
Предохранительный клапан в редукторе предотвращает повреждение диафрагмы камеры первой ступени вследствие повышенного давления в ней из-за неполного закрытия клапана первой ступени. Пружина предохранительного клапана отрегулирована на давление 0,45 МПа. Если давление в камере превысит эту величину, то клапан откроется и выпустит избыточный газ в атмосферу.
Работает смеситель так. При открытых расходном и магистральном вентилях газ поступает в редуктор и по патрубку через обратный клапан – в форсунку и в смесительную камеру. Сюда же устремляется воздух, проходящий через открытую воздушную заслонку. В смесительной камере газ смешивается с воздухом в соотношении и образует газовоздушную горючую смесь, которая через открытую дроссельную заслонку поступает в цилиндры, обеспечивая работу двигателя. С увеличением открытия дроссельной заслонки увеличивается и количество газовоздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя, возрастает частота вращения коленчатого вала и мощность двигателя. При закрытой дроссельной заслонке разрежение по каналу и штуцеру передается в редуктор и под дроссельную заслонку мимо газоподводяшего патрубка и форсунки . Сюда же подмешивается воздух, проходящий через щель между дроссельной заслонкой и отверстием образуется газовоздушная горючая смесь, которая поступает в цилиндры, обеспечивая работу двигателя с малой частотой вращения коленчатого вала на холостом ходу. С увеличением открытия дроссельной заслонки разрежение передается на канал и из него также поступает газ, что обеспечивает плавный переход работы двигателя с малых нагрузок на средние. Воздушную заслонку прикрывают только во время пуска холодного двигателя и то на самое короткое время, так как газовоздушная смесь быстро переобогащается, потому что газ смешивается с воздухом в пропорции. Во все остальное время работы двигателя она должна оставаться в открытом положении.
Для кратковременной остановки двигателя, работающего на жидком газе, достаточно выключить зажигание.
Нельзя соприкасаться открытыми участками тела с выходящими газами, так как это может привести к обмораживанию. Следует помнить, что вдыхание газа может вызвать удушье человека. Запрещается ставить газобаллонный автомобиль в закрытое помещение, если на нем обнаружена утечка газа. Перед пуском двигателя, после длительной стоянки, нужно поднять капот и проветрить подкапотное пространство, так как там может скопиться взрывоопасная горючая смесь. Не допускается проверка утечки газа открытым пламенем, прогрев двигателя паяльной лампой, остановка возле костров, кузниц и других источников открытого огня.
Контрольные вопросы:
1.Какие достоинства и недостатки газового топлива.
2. Какой газ используется в автомобилях в качестве топлива.
3. Расскажите об особенностях конструкции систем питания двигателей, работающих на сжатом и сжиженном газах.
