Газотопливные системы автомобилей. Страница 1

Золотницкий В.А. Новые газотопливные системы автомобилей/ Под научн. ред. С.Н. Погребного. - М.: Издательский Дом Третий Рим, 2005. -64 с, табл., ил
В книге описаны устройство и принцип работы газобаллонных установок трех поколений, которыми оборудуют автомобили с карбюраторными и инжекторными двигателями для эксплуатации на сжиженном нефтяном, а также на сжиженном и сжатом природном газе.
Издание предназначено автомобилистам, оснастившим свои автомобили газотопливными системами, а также тем, кто предполагает установить газобаллонное оборудование.
ОГЛАВЛЕНИЕ
От автора.......................................................................................................................4
Классификация газовых систем питания........................................................................5
Термины и определения, принятые в книге....................................................................5
Механические системы с вакуумным управлением........................................................6
Преимущества и недостатки.......................................................................................6
Основные элементы и узлы........................................................................................7
Газобаллонное оборудование «Бедини» (Италия)....................................................7
Газобаллонное оборудование «Тартарини» (Италия)...............................................9
Механические системы с электронным управлением...................................................11
Преимущества и недостатки.....................................................................................11
Основные элементы и узлы.......................................................................................12
Система «САГА-6»..................................................................................................12
Система «Скиф»....................................................................................................15
Система Vialle AMS................................................................................................17
Система Landi Renzo.............................................................................................19
Система «ЭКОГАЗ»................................................................................................22
Системы впрыска газа.................................................................................................28
Основные элементы и узлы.......................................................................................28
Система IGS..........................................................................................................28
Система MEGI.......................................................................................................30
Компримированный природный газ (метан).
Перспективы использования в качестве моторного топлива........................................33
Преимущества и недостатки.....................................................................................33
Системы для компримированного и сжиженного природного газа...........................35
Установка для работы
на компримированном природном газе «САГА-7» (ЗИЛ)........................................36
Установка для работы на сжиженном природном газе «Гелий-САГА».....................39
Газовые редукторы-испарители...................................................................................41
Редукторы-испарители «САГА»..................................................................................42
Редукторы-испарители «Скиф».................................................................................44
Редуктор-испаритель Vialle.......................................................................................46
Редуктор-испаритель PeGAS....................................................................................50
Послесловие................................................................................................................54
Приложения
1. Пункты заправки автомобилей
сжиженным нефтяным газом (АГНС) и метаном (АГНКС) в Москве.......................55
2. Перечень населенных пунктов
на основных трассах России и СНГ, в которых расположены
станции заправки автомобилей газовым топливом...............................................56
3. Ведущие фирмы, занимающиеся продажей,
установкой и обслуживанием газобаллонной аппаратуры....................................58
4. Превосходство современных технологий. Семейство инжекторных газобаллонных систем «GIG».................................................................................59
5. Газотопливные системы LANDI RENZO 2004-2005 г...............................................62
Редактор Л.С. Ткачева Компьютерная верстка и обработка изображений СЮ. Булкин Дизайн обложки И.С. Данькова
Издательский Дом Третий Рим
111024, Москва, 1-я ул. Энтузиастов, д. 3 Центральный офис: (095) 937-6699 (многоканальный) Отдел оптовых продаж:
(095) 937-6697 (многоканальный), 673-1594 (факс) Отдел рекламы: (095) 937-6699 (многоканальный), 673-3611 http://www.tretiy.ru e-mail: zakaz@tretiy.ru филиал
129090, Москва, Олимпийский пр-т, д. 16 Отдел оптовых продаж:
(095) 688-9955, 688-9593 e-mail: zakaz@club.tretiy.ru
Права на данное издание принадлежат «Издательскому Дому Третий Рим» Внимание! Все рисунки подготовлены «Издательским Домом Третий Рим» и являются собственностью издательства. За незаконное воспроизведение, распространение или иное использование рисунков и схем настоящего издания в цветном, черно-белом и в любом другом виде, а равно присвоение авторства наступает ответственность, предусмотренная статьями 48 и 49 Закона Российской Федерации «Об авторском праве и смежных правах», статьей 7.12 «Кодекса РФ об административных правонарушениях» от 30.12.2001 г. и статьей 146 Уголовного Кодекса Российской Федерации.
Несмотря на то. что приняты все мерь! для предоставления точных данных в издании, авторы, издатели и поставщики издания
не несут ответственности за отказы, дефекты, потери, случаи ранения или смерти, вызванные использованием ошибочной или неправильно преподнесенной информации, упущениями или ошибками, которые могли случиться при подготовке издания.
ИД № 01071 от 25.02.2000 г.
Подписано в печать 21.09.05. Формат 60x90'/». Бумага офсетная. Печать офсетная. Печатных листов 8. Тираж 5000 экз. Заказ № 1489. Текст отпечатан с оригинал-макета, предоставленного «Издательским Домом Третий Рим», в ООО «Чебоксарская типография № 1». 428019, г. Чебоксары, пр. И. Яковлева. 15.
Налоговая льгота - общероссийский классификатор продукции ОК-005-93, том 2.953000 - книги, брошюры
ISBN 5-88924-094-3
© Золтницкий В.А., 2005 © Иллюстрации, оформление текста и обложки «Издательский Дом Третий Рим», 2005
В.А. Эолотницкии
Новые газотопливные системы автомобилей КЛАССИФИКАЦИЯ ГАЗОВЫХ СИСТЕМ ПИТАНИЯ
Мы с вами уже давно знакомы. Не стану перечислять все мои книги по авто­мобильной тематике. Из двадцати трех уже изданных книг девять были посвя­щены газотопливным системам.
Предлагаемая вашему вниманию книга написана на ту же тему, но приме­нительно к нашим дням. Она знакомит читателя с тонкостями работы двигате­ля на газовом топливе. Поверьте, я держу в уме читателя и его интересы.
Немного слов о себе. Родился в Москве, в Камергерском переулке. Воевал на фронтах Великой Отечественной. Окончил Московский автомеханический институт. Около 30 лет проработал в автомобильной промышленности страны. Руководил в системе Гипроавтопрома проектированием крупных автомо­бильных заводов в нашей стране и за рубежом.
Ездил на лучших наших машинах: «Победа», «ГАЗ-21», «ГАЗ-24», «ГАЗ-3110», заправляя три послед­ние экологически чистым газовым топливом.
ОТ АВТОРА
Проблема защиты воздушной среды больших городов от вредных загрязнений волнует весь мир. По количеству ядовитых выбросов автомобильных двигателей Россия далеко опережает многие страны. По данным Москомприроды, автотранспорт ежегодно выбрасывает по 120 кг загрязняющих веществ на каждого москвича. Расчет прост: экологический ущерб от сгорания одной тонны автомобильного бензина составляет 880 тыс. рублей, а количество автомобилей в Москве приближается к трем миллионам с устойчивой тенденцией к увеличению. Альтерна­тивный вид топлива - газ - создает предпосылки к оздоровлению окружающей среды.
Автомобилю, который загрязняет атмосферу, отравляет людей и все живое вокруг, нет места на дорогах страны. И лучший способ сделать его экологически безвредным - пере­вести на газовое топливо.
Что касается экологических норм, то действующие устаревшие ГОСТы 1975 и 1985 го­дов вот-вот должны быть заменены новыми - в Европе за это время сменилось уже четы­ре подобных стандарта (от ЕВРО-1 до ЕВРО-4), и каждый из них ужесточает экологичес­кие требования к автотранспорту.
Россия не дотягивает до европейских стандартов по охране окружающей среды, а избавляться от смрадной полумглы, окутавшей наши города, необходимо в кратчайшие сроки, особенно там, где «ступает» колесо нашего автомобиля. И только использование газа в топливных системах автомобилей может улучшить ситуацию.
В последние годы созданы новые совершенные конструкции устройств, работающих на альтернативных бензину видах топлива, например, топливные системы, использующие сжиженный нефтяной пропан-бутан (СНГ), компримированный или сжиженный природ­ный газ - метан (КПГ и СПГ).
Современные газотопливные системы питания значительно снижают токсичные выбросы двигателей как за счет использования экологически чистого топлива (газа), так и благодаря применению специальных устройств, дожигающих продукты неполного сгорания топлива. Применение этих устройств, называемых нейтрализаторами, при использовании в качестве топлива газа существенно облегчается по сравнению с бензином. В системах выпуска газо­топливных автомобилей они «живут» значительно дольше.
Описываемые в книге системы питания по нормам выброса в атмосферу загрязняющих веществ соответствуют стандартам ЕВРО-2 и ЕВРО-3.
Отечественный рынок предлагает покупателю разнообразные газотопливные системы питания для автомобилей. Но как автомобилисту, сделавшему ставку на газ, выбрать нуж­ную ему технику? Книга поможет разобраться в предлагаемых топливных системах и при­обрести именно ту, которая нужна.
Автор выражает признательность главному конструктору фирмы «САГА» В.А. Щербини­ну, главному инженеру В.Л. Островскому и аспиранту МАДИ А.В. Ширяеву, генеральному директору компании «ЭКОГАЗ» ЗАО «Плазменные технологии» Д. В. Доронину за интерес­ную и полезную информацию.
Консультацию по интересующим вопросам можно получить в фирме «САГА», тел.: (095) 456-3121

Все конструкции газовых систем питания можно условно разбить на три поколения: первое - механические системы с вакуумным управлением; второе - механические системы с электронным управлением; третье - системы впрыска газа.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В КНИГЕ
При нынешнем положении дел в России «нейтрализация» автомобилей воз­можна только при установке на них газобаллонных систем второго и третьего поколений.
Федеральным государственным унитарным предприятием «Центральный на­учно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт» (ФГУП НАМИ) 30 декабря 1999 года утвержден и введен в действие отраслевой стан­дарт ОСТ 37.001.653-99 на газобаллонное оборудование для транспортных средств, использующих газ в качестве моторного топлива. Однако в третий раз­дел этого документа включены не все термины, определения и сокращения по второму поколению автомобильного газобаллонного оборудования - меха­ническим системам с электронным управлением, и полностью отсутствуют по­добные сведения по третьему поколению - системам с впрыском газа.
Поэтому приводим наиболее часто встречающиеся термины и понятия, относя­щиеся к системам второго и третьего поколений газобаллонного оборудования.
Окисляющий каталитический нейтрализатор (в обиходе встречается не совсем правильное название «катализатор») - устройство, предназначенное для конечного окисления (дожигания) продуктов неполного сгорания топлива. Обычно используется на автомобилях с двигателями, работающими на обед­ненной горючей смеси.
Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор представляет собой хи­мический реактор с катализатором, содержащим благородные металлы (платина, палладий, родий). Нейтрализатор окисляет (дожигает) продукты неполного сгора­ния топлива - углеводороды (СН) и окись углерода (СО) и восстанавливает чрез­вычайно токсичные оксиды азота (NOx), разлагая их на безвредные исходные со­ставляющие. Каталитические нейтрализаторы, в которых одновременно идут обе химические реакции, называют бифункциональными. Полноценная работа би­функционального каталитического нейтрализатора возможна только при строго стехиометрическом составе горючей смеси. Трехкомпонентный нейтрализатор обычно работает в системе с обратной связью, контролируемой лямбда-зондом (датчиком кислорода), но иногда используется и в системах без обратной связи.
Лямбда-зонд - датчик содержания несгоревшего кислорода в отработавших газах. Устанавливается в системе выпуска перед каталитическим нейтрализато­ром (обычно в приемной трубе). По информации от лямбда-зонда электронный блок управления (ЭБУ) двигателем поддерживает стехиометрический состав го­рючей смеси.
В.А. Золотншутй
Новые газотопливные системы автонаобилей
Стехиометрическое соотношение - это количественное соотношение воз­дух-топливо, при котором коэффициент концентрации кислорода в отработав­ших газах Х=1 (такая смесь называется нормальной). Если Х<1 (недостаток воз­духа), смесь называют богатой; при Х>1 (избыток воздуха) смесь называют бедной. Нормальный стехиометрический состав смеси (Х=1) достигается при соотношении поданных в двигатель 16 частей воздуха и 1 части сжиженного нефтяного газа (16:1) или 17 частей воздуха и 1 части компримированного при­родного газа (17:1).
Управление с обратной связью - принцип управления системой (от отрабо­тавших газов - к составу смеси), при котором кислородный датчик определяет состав отработавших газов и на основании полученных от него данных ЭБУ под­держивает нормальный (Х=1) стехиометрический состав горючей смеси, посту­пающей в двигатель.
Управление без обратной связи - принцип управления системой, осуществ­ляемый механически без контроля конечного результата процесса сгорания по составу отработавших газов.
Электрический дозатор газа - устройство, работающее по принципу шаго­вого электродвигателя. Изменение положения его поршня по сигналам от ЭБУ обеспечивает оптимальный состав газовоздушной смеси, подаваемой в цилин­дры двигателя.
Электронный блок управления (ЭБУ) - самонастраивающееся электронное устройство, управляющее подачей газа на автомобилях, оборудованных лямб­да-зондом и каталитическим нейтрализатором. Обеспечивает стехиометричес­кий состав смеси на всех режимах работы двигателя. Кроме того, ЭБУ автома­тически закрывает запорные клапаны в случае аварийного повреждения газовой магистрали или при остановке двигателя.
Эмулятор - электронное устройство, имитирующее работу бензиновых фор­сунок при переводе двигателя на газовое топливо.
Эффект хлопка - воспламенение рабочей смеси во впускной трубе двигате­ля или в корпусе воздушного фильтра. Хлопок может возникнуть при неисправ­ности системы зажигания или при чрезмерном обеднении горючей смеси на пе­реходных режимах работы двигателя.
Предохранительный обратный клапан («хлопушка») - устройство, сбрасы­вающее излишнее давление во впускной трубе в момент хлопка газовоздушной смеси.
МЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ С ВАКУУМНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
Преимуществами этих систем по сравнению с бензиновыми системами пита­ния являются:
- увеличение ресурса двигателя;
- снижение ударных нагрузок на цилиндропоршневую группу двигателя;
- мягкая работа двигателя со снижением уровня его шума;
- полное отсутствие детонационных процессов в двигателе на всех режимах его работы.
К бесспорным достоинствам механических систем с вакуумным управлением можно отнести и доступную по сравнению с другими газотопливными система­ми цену.
В то же время нельзя не отметить и ряд недостатков этих систем. Посколь­ку количество газа, подаваемого в двигатель, дозируется вручную регулиро­вочными винтами, иногда при регулировке нарушается стабильность подачи газовоздушной смеси. Водитель вынужден постоянно следить за процессом подачи газа в соответствии с режимом работы двигателя. В некоторых случа­ях количество вредных веществ в отработавших газах, образующихся после эксплуатационных регулировок, сделанных водителем, может превышать до­пустимое значение. Иными словами: хочешь ездить - помни о регулировках.
В странах, где действуют нежесткие требования к количеству вредных веществ в выбросах, до сих пор с успехом применяются эти системы первого поколения. Благодаря невысокой стоимости, простоте установки на автомобиль, понижен­ному по сравнению с бензином содержанию токсичных веществ в отработавших газах газобаллонную аппаратуру первого поколения охотно приобретают и ус­пешно эксплуатируют российские автомобилисты.
В странах Евросоюза, где действуют более жесткие нормы по токсичности, та­кие системы не применяются.
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И УЗЛЫ
Газобаллонное оборудование «Бедини» (Италия)
Рассмотрим схему соединения газовой аппаратуры «Бедини», представлен­ную на рис. 1.
Сжиженный нефтяной газ под давлением 1,6 МПа из баллона 22 по гибкому га­зопроводу высокого давления 14 поступает в фильтр электромагнитного газово­го клапана 13, где подвергается очистке от смолистых веществ и механических примесей. Очищенный газ по трубопроводу проходит в первую ступень двухсту­пенчатого редуктора-испарителя 11, где его давление понижается до 0,2 МПа, а затем во вторую ступень, где его давление становится близким к атмосферно­му. Под действием разрежения, создаваемого во впускной трубе 17 работаю­щего двигателя, газ из полости второй ступени редуктора-испарителя поступа­ет в дозирующее устройство, а затем по шлангу низкого давления 12 через тройник-дозатор 16 - в карбюратор 18 через смесительное устройство (про-ставку) 21. После перемешивания газа с воздухом образуется горючая смесь, которая попадает в цилиндры двигателя.
Подогретая жидкость из системы охлаждения двигателя через тройник пода­ется в нижний патрубок редуктора-испарителя и по шлангу 5 через кран 19 -
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ
В значительной части изданных у нас книг по газовым системам питания опи­саны газотопливные системы, применяемые на автомобилях с карбюраторными двигателями. Принцип их работы основан на механическом регулировании ко­личества газовоздушной смеси, подаваемой в двигатель, с пневматическим (ва­куумным) управлением ее составом.
В.А. Золотницкий
Новые газотопливные системы автомобилей
в радиатор 4 отопителя салона. Далее жидкость проходит из верхнего патрубка редуктора-испарителя через тройник 7 во всасывающую полость водяного на­соса (циркуляция теплоносителя параллельна движению охлаждающей жидкос­ти в двигателе).
Чтобы обеспечить высокую надежность, безопасность в эксплуатации, исключить возможность нарушения герметичности газовых баллонов, установленных на авто­мобилях, на обечайке баллона установлен компактный блок 24 запорно-предохра-нительной арматуры (мультипликатор). Он состоит из датчика-указателя уровня сжиженного газа (контрольная арматура), мультиклапана, ограничивающего уро­вень заправки баллона (предохранительная арматура) и срабатывающего при заполнении баллона на 80%, а также вентилей - расходного магистрального и на­полнительного, открывающих подачу газа в баллон на автомобильной газозапра­вочной станции. Раздаточную аппаратуру станции подключают к выносному запра­вочному устройству 23, расположенному за пределами багажного отделения.
Конструкция и принцип действия расходного и наполнительного вентилей одинаковы: они должны надежно перекрывать газовую магистраль при нерабо-
тающем двигателе, обеспечивать плотное, прочное соединение и герметич­ность в положении полного закрытия.
Блок запорно-предохранительной арматуры закрыт вентилируемым кожухом, сообщающимся с атмосферой через два вентиляционных рукава 25.
Система питания бензином работает следующим образом. Из топливного ба­ка с помощью топливного насоса 2 бензин подается в карбюратор 18 через бензиновый электромагнитный клапан 20. Клапаном можно управлять дистан­ционно и вручную рукояткой, нижним или боковым вентилем (в зависимости от варианта исполнения). Ручным управлением пользуются при подкачке бен­зина в карбюратор рычагом топливного насоса в холодное время года или после длительной стоянки автомобиля, а также при выходе из строя электриче­ской цепи газового оборудования. В этом случае рукоятку (или вентиль) пере­водят в положение «Открыто». После подкачки бензина рукоятку (или вентиль) переводят в постоянное положение «Закрыто», иначе двигатель будет работать и на бензине, и на газе одновременно даже при отключенном переключателе вида топлива, что недопустимо.
Принцип работы электрической системы газобаллонной установки следую­щий. В универсальной системе питания двигателя есть два электромагнитных клапана: клапан 20, отключающий подачу бензина при работе двигателя на газе, клапан 13, отключающий подачу газа при работе на бензине. Пере­ключатель вида топлива 9 установлен в удобном месте под панелью приборов и соединен через замок зажигания 10 с электрической цепью катушки зажи­гания 3. Питание в электрическую цепь газового оборудования подается только при включенном зажигании.
Переключатель 9 обеспечивает возможность работы двигателя на выбранном топливе и переход с одного вида топлива на другой без его остановки.
Газобаллонное оборудование «Тартарини» (Италия)
Схема соединения газовой аппаратуры «Тартарини» представлена на рис. 2.
Базовая модель, предназначенная для работы на сжиженном нефтяном газе, включает в себя герметичный баллон 8 для хранения, перевозки и использова­ния на автомобиле запаса газового топлива. На горловине баллона установлен блок запорно-предохранительной арматуры, которая обеспечивает:
- заполнение баллона газом через наполнительный клапан и снижение чрез­мерного давления при наполнении баллона через предохранительный клапан;
- ограничение автоматическим клапаном уровня наполнения баллона на 80%;
- предотвращение с помощью предохранительного клапана выброса газа из баллона в случае аварийного обрыва газопровода высокого давления;
- выпуск газа из баллона с помощью разгрузочного клапана перед ремонтом или обслуживанием системы.
Блок запорно-предохранительной арматуры закрыт газонепроницаемой про­зрачной пластмассовой крышкой специальной конструкции, служащей для вен­тиляции багажного отделения и удаления газа наружу в случае его утечки. Для этой цели предусмотрены два вентиляционных гофрированных шланга 5 с эжек­торами 3, у сопел которых набегающий при движении автомобиля поток возду­ха создает разрежение. Блок арматуры содержит также топливомер стрелочно­го типа, фиксирующий данные о наличии газа в баллоне.

Рис. 1. Схема соединения газовой аппаратуры «Бедини»: 1 - аккумуляторная батарея; 2 - топлив­ный (бензиновый) насос; 3 - катушка зажигания; 4 - радиатор отопителя салона; 5 - шланг подачи жид­кости из системы охлаждения двигателя; 6 - хомут; 7 - тройник; 8 - предохранитель; 9 - переключатель вида топлива, 10 - замок зажигания; 11 - редуктор-испаритель низкого давления (газоредуцирующий аппарат); 12 - шланг низкого давления; 13 - магистральный газовый запорный клапан; 14 - гибкий га­зопровод высокого давления; 15 - вакуумный шланг; 16 - тройник-дозатор; 17 - впускная труба; 18 - карбюратор; 19 - кран отопителя; 20 - бензиновый электромагнитный клапан; 21 газосмеситель­ное устройство; 22 - баллон для сжиженного газа; 23 - выносное заправочное устройство; 24 - блок за-порно-предохранительной арматуры (мультипликатор); 25 - вентиляционный рукав
В.А. Золотницкий
Ноеые газотопливные системы автомобилей

сителя через тройники 19, а давление газа снижается до значений, близких к атмосферному.
При пуске двигателя под действием разрежения во впускной трубе двигателя газ из редуктора по упругому армированному шлангу 13 поступает в дозатор 14, с помощью которого вручную регулируют количество газа, подаваемого затем в газосмесительное устройство 16, установленное на карбюратор. Включение подачи газа в газосмесительное устройство при пуске двигателя и ее отключение осуществляются клапаном, смонтированным в редукторе-испарителе. Клапан соединен с впускной трубой резиновым вакуумным шлангом 15 и открывается под действием разрежения, возникающего в трубе во время пуска и работы дви­гателя. После остановки двигателя и, следовательно, при отсутствии разрежения клапан закрывается автоматически.
При установке бензинового электромагнитного клапана 17 отрезок трубопро­вода между ним и бензиновым насосом должен быть предельно коротким. Именно этому требованию должна соответствовать компоновка топливопрово­дов в отсеке двигателя. При работе на газе на этом участке должен сохраняться постоянный уровень бензина, поддерживаемый насосом при нормальном дав­лении 0,25-0,30 кг/см2 и необходимый для плавного (без провала) перехода с газа на бензин.
Рис. 2. Схема соединения газовой аппаратуры «Тартарини»: 1 - магистральный гибкий газопровод высокого давления; 2 - выносное заправочное устройство; 3 - вентиляционные эжекторы; 4 - заправоч­ная магистраль; 5 - гофрированные вентиляционные шланги; 6 - блок запорно-предохранительной ар­матуры (мультипликатор); 7 - газонепроницаемый кожух; 8 - баллон для сжиженного газа; 9 - газовый электромагнитный клапан с фильтром; 10 - гибкий газопровод высокого давления; 11 - шланги подвода и отвода теплоносителя; 12 - редуктор-испаритель низкого давления (газоредуцирующий аппарат); 13 - газовый шланг низкого давления; 14 - дозатор; 15 - вакуумный шланг; 16 - газосмесительное уст­ройство; 17 - бензиновый электромагнитный клапан; 18 - топливный (бензиновый) насос; 19 - тройник
МЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ С ЭЛЕКТРОННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ
Газотопливные системы второго поколения представляют собой усовершенст­вованный вариант систем первого поколения. Благодаря управлению системами с помощью микропроцессорных устройств они имеют следующие преимущества: устойчивая работа двигателя на холостом ходу; точное и стабильное дозирование газа; оптимальный состав горючей смеси на всех режимах работы двигателя.
Десять лет назад в индустриально развитых странах был осуществлен переход от карбюраторных систем питания автомобильных двигателей к инжекторным*, механическим и электронным. В России с недавних пор также налажено произ­водство автомобилей с системами впрыска бензина, что позволило повысить мощность двигателей, снизить расход топлива и выброс вредных веществ. Появ­ление на российских дорогах усовершенствованных моделей отечественных ав­томобилей и огромного количества инжекторных иномарок как подержанных, так и новых вызвало необходимость перехода к газобаллонному оборудованию (ГБО) второго поколения, которое можно было бы устанавливать и на эти автомобили.
На автомобилях с инжекторной системой питания сохраняются те же схема ус­тановки газового оборудования и цепочка: заправочное устройство-баллонная арматура-газовый баллон-магистральный запорный клапан-газорегулирую-щая аппаратура (редуктор)-газосмесительное устройство-система подогрева.
Заправочное устройство 2 с предохранительной пробкой и шариковым клапа­ном вынесено за пределы багажного отделения автомобиля и соединено с сис­темой заправочной магистралью 4, представляющей собой трубопровод диаме­тром 10 мм.
Газ из баллона по медному гибкому, защищенному хлорвиниловыми трубками газопроводу 1 диаметром 6 или 8 мм поступает в электромагнитный газовый клапан 9, оснащенный фильтром, где очищается от механических примесей.
Магистральный газопровод на участке от баллона до отсека двигателя располо­жен под днищем автомобиля. Он закреплен металлическими скобами и зажимами таким образом, чтобы исключить трение об элементы конструкции автомобиля при его движении.
Чтобы газовые трубки 1 и 10 не повреждались в случае аварии, они не должны находиться в напряженном состоянии. Для обеспечения этого условия предус­мотрены компенсационные устройства - петли разгрузки, подобные спираль­ной пружине.
От электромагнитного газового клапана газопровод высокого давления 10 продолжен до редуктора-испарителя 12, т.е. до места входа газа в дозирующую часть системы.
В редукторе жидкий газ испаряется за счет обогрева жидкостью из системы охлаждения двигателя, поступающей по шлангам 11 подвода и отвода теплоно-
* Инжектор - производное от английского глагола «to inject» - впрыскивать. В русском языке опреде­ляется как форсунка.
Новые газотопливные системы автомобилей
Отличие - в управлении (электронным блоком, а не механическим способом) и наличии дополнительных устройств.
В автомобилях с инжекторной системой питания для подачи бензина исполь­зуется электрический насос, поэтому в системах с механическими форсунками дополнительно устанавливают реле отключения топливного насоса при перехо­де на газ. В системах, оснащенных электрическими форсунками, при переходе на газ отключается не насос, а форсунки. При этом они замещаются эмулятора­ми - устройствами, имитирующими работу форсунок. Необходимость примене­ния эмуляторов обусловлена тем, что электронный блок управления двигате­лем, не получая информации о срабатывании форсунок, отключает всю систему в целом (в том числе, и цепь зажигания), предполагая, что произошло повреж­дение электрической цепи. Датчик расхода воздуха защищают «хлопушкой», т.е. устройством, предотвращающим повреждение датчика и воздушного фильтра при возможной обратной вспышке газа из впускной трубы. Дополнительно уста­навливают датчики количества газа, поступающего в двигатель, и подбирают подходящее газосмесительное устройство.
Таким образом, установка ГБО на инжекторный автомобиль не намного слож­нее, чем на карбюраторный.
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И УЗЛЫ
Система «САГА-6»
Эта система создана научно-производственной фирмой «САГА» совместно с Пермским агрегатным объединением «Инкар» с учетом жестких условий экс­плуатации и недостатков газобаллонной аппаратуры других производителей.
Система «САГА-6» обеспечивает работу на сжиженном нефтяном газе (про­пан-бутане) как карбюраторных двигателей внутреннего сгорания, так и с систе­мой впрыска топлива. Ее можно установить на легковые и грузовые автомобили, а также автобусы отечественного и иностранного производства.
Аппаратура позволяет формировать оптимальный состав газовоздушной сме­си на всех режимах работы двигателя благодаря высокой точности редуцирова­ния и регулирования давления газа на выходе редуктора-испарителя. Это обес­печивает стабильность работы двигателя на холостом ходу, высокую топливную экономичность и снижение токсичности отработавших газов.
Конструктивные особенности системы и высокое качество ее изготовления в производственных условиях авиационного завода обеспечивают безопас­ность, высокую надежность и простоту эксплуатации. Технический уровень сис­темы соответствует международным требованиям ЕЭКООН.
В книге рассмотрен вариант системы для карбюраторного двигателя. Система для инжекторного двигателя отличается газосмесительным устройством, кото­рое устанавливают на дроссельный узел. В общем виде устройство представля­ет собой распылитель, выполненный по типу трубки Вентури. Этот вариант предназначен для работы в инжекторной системе питания без обратной связи. Кроме того, как уже упоминалось, в систему управления двигателем дополни­тельно подключаются эмуляторы или реле отключения топливного насоса и «хлопушка».
В комплект газовой аппаратуры «САГА-6» входят редуктор-испаритель 1 (рис. 3) и электромагнитные клапаны отключения газа 3 и бензина 8, отличаю­щиеся от аналогичных элементов других систем повышенной надежностью, уменьшенными током и напряжением срабатывания. Фильтры клапанов рас­считаны на длительный срок эксплуатации без какого-либо обслуживания или замены.
Трехпозиционный переключатель 2, который может занимать три положения (газ-нейтральное положение-бензин), отвечает за подачу нужного вида топли­ва и контролирует его уровень в баллоне. Обычно его встраивают в панель при­боров автомобиля. Переключатель снабжен индикатором, который двумя свето-диодами показывает выбранный вид топлива, а пятью светодиодами - уровень газа в баллоне. По мере расходования газа светодиоды по порядку, один за дру­гим гаснут - таким образом водитель может определять уровень газа в баллоне и его резервный остаток.
Газовый баллон 6 с блоком арматуры 5 закрыт газонепроницаемым кожухом 4. Мультиклапан в блоке арматуры отличается простотой в эксплуатации. Один из расходно-наполнительных вентилей всегда находится в открытом положении.
Рис. 3. Схема соедине­ния газовой аппаратуры «САГА-6»: 1 - редук­тор-испаритель; 2 - пере­ключатель вида топлива и указатель уровня газа в баллоне; 3 - газовый электромагнитный кла­пан; 4 - газонепроницае­мый кожух; 5 - блок арма­туры; 6 - газовый баллон; 7 - выносная заправочная горловина; 8 - бензино­вый электромагнитный клапан; 9 - газосмеси­тельное устройство