Газотопливные системы автомобилей


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

В.А. Золотницкий
Новые газотопливные системы автомобилей
Заполняют баллон, не открывая крышку багажного отделения, через выносную заправочную горловину 7, обеспечивающую ускоренную (за 2-3 мин) заправку газом. Вентиль для соединения паровой фазы газа в баллоне с атмосферой позволяет заполнить баллон на 80% даже при отсутствии компрессора на запра­вочной станции.
Газосмесительное устройство 9 (в обиходе просто смеситель) устанавливают над карбюратором в полости воздушного фильтра или в воздушном канале меж­дудвигателем и карбюратором. Смеситель вместе с редуктором-испарителем 1 формирует оптимальный состав газовоздушной смеси. Форма и размеры сме­сителя подобраны так, чтобы он не влиял на показатели двигателя при его рабо­те на бензине. Для разных марок карбюраторов и двигателей разработаны соот­ветствующие модели смесителей.
В комплект оборудования входят также газопроводы, выполненные из нержа­веющей стали, шланги из специальной резины и крепежные детали.
В конструкции системы «САГА-6» устранены недостатки газобаллонной аппа­ратуры других производителей. В частности, исключено попадание газа в салон автомобиля, чем обеспечивается безопасность водителя и пассажиров. Дости­гается это следующим образом:
- традиционные резиновые уплотнительные кольца заменены латунными, обеспечивающими герметичность на весь эксплуатационный период;
- диафрагмы редуктора-испарителя повышенного качества разработаны и произведены совместно с фирмой EFFBE (Франция);
- в газовой магистрали применены трубки из нержавеющей стали с заводской развальцовкой, гайки и ниппели «авиационной» конструкции;
- предусмотрено надежное разгрузочное устройство с вакуумным управлени­ем для предотвращения выхода газа в подкапотное пространство после ос­тановки двигателя;
- при повреждении диафрагмы первой ступени редуктора-испарителя газ так­же не поступает в подкапотное пространство.
Кроме того, исключено попадание газа в систему охлаждения двигателя.
Все механические системы, которые выпускали ранее и выпускают сейчас другие фирмы, созданы по карбюраторному принципу. Они включают системы пуска, холостого хода, экономайзер, дозатор и предназначены прежде всего для установки на автомобили с карбюраторными двигателями.
При разработке системы «САГА-6» было учтено, что главным параметром газа в отличие от бензина является давление. Поэтому была разработана конструк­ция редуктора-испарителя с одной системой - подачи топлива, без остальных систем, которыми оснащен карбюратор. Редуктор поддерживает на выходе по­стоянное давление независимо от частоты вращения коленчатого вала двига­теля и нагрузки. Этого оказалось вполне достаточно для работы двигателя в любом режиме. Кроме того, отсутствие дополнительных систем позволило повысить надежность конструкции, а самое главное, дало возможность уста­навливать эту систему и на автомобили с инжекторными двигателями.
Для автомобилей, оборудованных инжекторными системами, созданы разнообразные газосмесительные устройства, облегчающие их индивиду­альный подбор для любой модели двигателя отечественного и иностранного производства.
Сочетание редуктора «САГА-6» и специально подобранного смесителя (трубка Вентури) обеспечивает подачу газовоздушной смеси, состав которой близок к оптимальному на всех режимах работы двигателя.
По конструкции аппаратура «САГА-6» не повторяет ни одну из существующих зарубежных или отечественных систем, прошла испытание временем и стала сейчас популярной. Она легко поддается электронной коррекции и может рабо­тать с учетом сигналов лямбда-зонда при установке на автомобиль каталитиче­ского нейтрализатора отработавших газов. При использовании системы выбро­сы вредных веществ соответствуют не только требованиям ЕВРО-2, но и пер­спективным нормам ЕВРО-3.
Фирма «САГА» и ПО «Инкар» разработали инструкцию по дооборудованию ав­томобильной газовой системы «САГА-6» для применения на автомобилях с ин­жекторными двигателями, в которой указаны порядок и способы выполнения операций по демонтажно-монтажным и регулировочным работам при установке ГБО на конкретные автомобили.
Дооборудование автомобилей газовой топливной системой и получение рос­сийских сертификатов соответствия ГБО конкретным автомобилям следует производить в соответствии с техническими условиями, установленными Ми­нистерством транспорта РФ, ТУ 152-12-008-99 «Переоборудование грузовых, легковых автомобилей и автобусов в газобаллонные для работы на сжиженных нефтяных газах. Приемка на переоборудование и выпуск после переоборудо­вания. Испытания газобаллонных систем». Работы по переоборудованию нуж­но выполнять только в специализированных мастерских.
Система «Скиф»
Московская фирма «Скиф Сервис Газ» предлагает систему подачи газа для лю­бого автомобиля с инжекторным двигателем.
В типовой комплект газобаллонного оборудования, предназначенный для ус­тановки, например на семейство вазовских «десяток» с каталитическим нейтра­лизатором и лямбда-зондом, входят: газовый редуктор «Скиф-2Э» собственной разработки с электромагнитным клапаном и комплектующими производства итальянской фирмы «Тартарини»; электронный блок управления (ЭБУ) ТЕС-99 той же фирмы; электрический дозатор газа с шаговым электродвигателем; эле­ктромагнитные форсунки и другие необходимые детали.
Функциональную связь всех перечисленных элементов на автомобиле можно проследить на электрической схеме (рис. 4) подключения газового оборудова­ния к ЭБУ, оснащенному системой диагностики с обратной связью.
Электронный блок управления 1 подает газ и регулирует его количество на ос­нове данных, поступающих от лямбда-зонда 5, датчика 3 положения дроссель­ной заслонки и датчика 4 частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Каждый цилиндр инжекторного двигателя снабжен форсункой (инжектором) с электромагнитным управлением, обеспечивающей дозированную подачу бензина во впускную трубу перед впускным клапаном. Впрыск топлива согла­сован с частотой вращения коленчатого вала двигателя и объемом проходя­щего воздуха, определяемым в данной системе по положению дроссельной заслонки (в других системах для этой цели могут применяться специальные расходомеры).
Новые газотопливные системы автомобилей

Светодиод индикации Светодиоды индикации

КБЛОКУ УПРАВЛЕНИЯ

К БЛОКУ УПРАВЛЕНИЯ
К ФОРСУНКЕ
К ЛЯМБДА-ЗОНДУ
Рис. 5. Внешний вид и схема подключения Рис. 6. Внешний вид и схема подключения эмулятора форсунок эмулятора лямбда-зонда
Рис. 4. Электрическая схема подключения газового оборудования «Скиф» к электронному бло­ку управления «Тартарини ТЕС-99»: 1 - блок управления и диагностики; 2 - электрический дозатор газа с шаговым электродвигателем; 3 - датчик положения дроссельной заслонки; 4 - датчик частоты вращения коленчатого вала; 5 - лямбда-зонд; 6 - аккумуляторная батарея; 7 - переключатель вида топ­лива; 8 - электромагнитный клапан редуктора; 9 - редуктор-испаритель «Скиф-2Э»; 10 - газовый эле­ктромагнитный клапан; 11 - форсунки
Для отключения подачи бензина при переходе на питание двигателя газом, как правило, отключают форсунки, реже - топливный насос. Отключать топливный насос не рекомендуется, так как желательно, чтобы в системе оставалось соот­ветствующее давление бензина, что позволит без помех перейти с газа на бен­зин. Отключать насос следует только в системе с механическими форсунками.
Непосредственно отключать форсунки можно с помощью реле с нормально за­мкнутыми контактами, размыкающего общий провод питания форсунок, и с ис­пользованием эмулятора, имитирующего работу форсунки. Последний способ более предпочтителен, так как в некоторых системах управления двигателем электронный блок управления, не получая информации о работе форсунок, от­ключает и систему зажигания. Эмулятор форсунок (рис. 5) при переходе на газ прерывает идущий от электронного блока управления к форсунке сигнал, созда­вая при этом эквивалентную нагрузку в цепи. При этом красный светодиод на корпусе эмулятора указывает на его рабочий режим.
Реле для отключения топливного насоса или эмуляторы форсунок выбирают в зависимости от марки автомобиля и конструкции его системы питания.
Поскольку при переводе двигателя с бензина на газ блок управления все еще действует в режиме работы на бензине, при эксплуатации автомобилей, осна­щенных нейтрализатором отработавших газов и лямбда-зондом, возникают трудности, связанные с разницей показаний X (коэффициент концентрации кис­лорода) при работе автомобиля на бензине и на газе. Следствием несовпадения показаний может стать индикация ошибки блоком управления и его переход
на работу по аварийной программе, что, естественно, отрицательно скажется на общей работе системы. Чтобы избежать этого, достаточно установить эмуля­тор лямбда-зонда (рис. 6), который при работе на газе имитирует для блока управления сигнал, характерный для работы на бензине. При этом зеленый све­тодиод на корпусе эмулятора указывает на его рабочий режим, а красный - сиг­нализирует об оптимальности состава газовоздушной смеси.
Система Vialle A MS
Голландская фирма Vialle Autogas Management Sistem, хорошо известная на российском рынке, и представляющая ее в Москве фирма «Метринц» предла­гают автомобилистам газовую топливную систему Vialle для установки на все марки легковых, малотоннажных автомобилей и микроавтобусов отечественно­го и иностранного производства с двигателями рабочим объемом до 4,5 л, а так­же на грузовые автомобили и автобусы с двигателями объемом до 10 л. Систе­ма обеспечивает работу на сжиженном нефтяном газе.
В механической системе Vialle, как и в описанной системе «САГА-6», топливо дозируется газоредуцирующим устройством и газосмесительной аппаратурой, однако управляется система электронным блоком, благодаря чему были реше­ны некоторые проблемы по дозировке.
Газобаллонное оборудование системы Vialle состоит в основном из тех же эле­ментов, что и механические системы с вакуумным управлением, но дополнено рядом элементов, что несколько повысило ее стоимость по сравнению с други­ми системами.
Схема соединения газовой аппаратуры Vialle представлена на рис. 7. В отли­чие от привычной газобаллонной аппаратуры баллон 1 снабжен отдельным рас­ходным клапаном без механического вентиля. Выносное заправочное устройст­во присоединяют при помощи упругого армированного шланга диаметром 16 мм, что значительно увеличивает скорость заправки баллона.
Новые газотопливные системы автомобилей
Рис. 7. Схема соединения газовой аппаратуры Vialle AMS: 1 - газовый баллон с запорной армату­рой; 2 - расходный клапан; 3 - газопровод высокого давления; 4 - электрический дозатор газа; 5 - ре­дуктор-испаритель; 6 - клапан холостого хода; 7 - шланги подвода и отвода теплоносителя; 8 - магис­тральный электромагнитный газовый клапан; 9 - воздушный фильтр; 10 - газосмесительное устройст­во; 11 - дроссельная заслонка; 12 - переключатели; 13 - электронный блок управления; 14-форсунка; 15 - цилиндр двигателя; 16 - лямбда-зонд; 17 - каталитический нейтрализатор; 18 - панель приборов; 19 - переключатель вида топлива с индикацией
Изменения коснулись и газоредуцирующей аппаратуры. Редуктор-испари­тель 5 электрического типа оснащен автономной системой холостого хода. Вме­сто пускового клапана, используемого в других системах, установлен электро­магнитный клапан холостого хода 6. Магистральный электромагнитный клапан 8 вмонтирован непосредственно в корпус редуктора-испарителя. На выходе га­за из редуктора установлен электрический дозатор 4, заменяющий обычный ме­ханический.
Общий принцип работы газобаллонного оборудования системы Vialle тот же, что и у систем первого поколения.
При пуске холодного двигателя после установки переключателя вида топлива в положение «Газ» и включения зажигания газ из баллона 1 по газопроводу вы­сокого давления 3 при открытом магистральном клапане 8 поступает в полость первой ступени редуктора-испарителя 5 и испаряется в нем под действием теп­лоносителя, поступающего по шлангам 7 из системы охлаждения двигателя. Уже в парообразной фазе газ под давлением 0,22-0,25 МПа из полости первой ступени поступает в автономную систему холостого хода и частично в полость второй ступени. Под действием разрежения во впускной трубе двигателя газ из полости второй ступени проходит в электрический дозатор 4, управляемый двухполюсным шаговым электродвигателем. Механическая часть дозатора представляет собой конусный клапан, соединенный резьбовым штоком с сер-
дечником электродвигателя. Клапан расположен в канале, по которому газ низ­кого давления подается в газосмесительное устройство и далее - во впускную трубу двигателя. По сигналам блока управления изменяется положение клапана в канале и, следовательно, количество газовоздушной смеси, поступающей в двигатель. Дозатор остается в фиксированном положении до прогрева лямб­да-зонда 16. Состав смеси на этом режиме блоком управления 13 не регулиру­ется. После прогрева датчика до рабочей температуры блок управления начина­ет работать в режиме обратной связи (от состава отработавших газов - к соста­ву газовоздушной смеси). По сигналам лямбда-зонда блок с помощью дозатора обеспечивает оптимальный (стехиометрический) состав газовоздушной смеси, при котором эффективность каталитического нейтрализатора 17 максимальна.
Таким образом, электронный блок управления газотопливной системой на ав­томобилях с инжекторными двигателями выполняет следующие функции:
- обеспечивает пуск двигателя на бензине с последующим автоматическим переходом на газ;
- автоматически переключает двигатель на питание бензином, перекрывая его подачу с помощью магистрального клапана 8, когда в баллоне кончается газ;
- регулирует состав газовоздушной смеси, приближая его к оптимальному (стехиометрическому), обеспечивающему Х=1;
- отключает питание форсунок при работе двигателя на газе;
- прерывает подачу газа при остановке двигателя;
- управляет установленным на панели приборов 18 светодиодным указателем вида применяемого топлива с индикацией объема заполнения баллона га­зом и его резервного остатка.
«Газовую» электронику устанавливают на инжекторных автомобилях без вме­шательства в штатную электронику - ее лишь подключают к некоторым цепям.
Система Landi Renzo
Рассмотрим принцип действия автомобильной газотопливной системы италь­янской фирмы Landi Renzo. В Москве ее представляет компания АВТ («Эй-Би-Ти»).
Газ, заправленный в баллон 10 (рис. 8) через выносное заправочное устройст­во 12, выходит из баллона в жидком состоянии через мультиклапан 11, встроен­ный в блок арматуры, установленный на баллоне. По магистральному трубопро­воду газ поступает в газовый электромагнитный клапан 4, установленный в от­секе двигателя. Этот клапан подает газ в редуктор-испаритель 7 только при включенном зажигании и только тогда, когда переключатель вида топлива 2 на­ходится в положении «Газ». Клапан снабжен фильтром, очищающим газ от по­сторонних взвесей и загрязнений.
Далее очищенный сжиженный газ при ступенчатом падении давления в редук­торе-испарителе переходит в газообразное состояние. Из редуктора испарен­ный газ поступает в газосмесительное устройство 5 (смеситель), расположен­ное в воздуховоде перед дроссельной заслонкой и предназначенное для приго­товления газовоздушной смеси.
Количество газа, подаваемого в смеситель, изменяется в зависимости от ре­жима работы двигателя с помощью дозатора газа 6, установленного на выходе редуктора-испарителя. Управляет дозатором электронный блокЗ, получающий
Новые гвзотопливные системы автомобилей

Рис. 9. Основные элементы системы Landi Renzo: 1 - электронный блок управления LCS-A/1; 2 - электрический дозатор газа; 3 - двухпозиционный переключатель вида топлива с указателем уров­ня газа в баллоне; 4 - эмулятор отключения форсунок с соединительным кабелем; 5 - газовый электро­магнитный клапан; 6 - газосмесительные устройства для приготовления топливовоздушной смеси
Рис. 8. Схема установки на автомобиль газовой аппаратуры Landi Renzo: 1 - эмулятор форсунок; 2 - переключатель вида топлива; 3 - электронный блок управления; 4- элеюромагнитный газовый кла­пан; 5 - газосмесительное устройство; 6 - электрический дозатор газа; 7 - редуктор-испаритель; 8 - лямбда-зонд; 9 - каталитический нейтрализатор; 10 - газовый баллон; 11 - мультиклапан; 12 - вы­носное заправочное устройство
информацию о составе отработавших газов и режиме работы двигателя от лямбда-зонда 8 и датчиков положения дроссельной заслонки и частоты вра­щения коленчатого вала. На основании этих данных блок управления подает газ строго в количестве, необходимом для поддержания наилучшей динамики авто­мобиля, минимально возможных расхода топлива и выброса вредных веществ с отработавшими газами.
Во время работы двигателя на газе эмулятор 1 отключает форсунки, одновре­менно имитируя для блока управления двигателем сигнал об их работе. Это сде­лано для того, чтобы блок управления не отключил систему зажигания, предпо­ложив неисправность цепи питания форсунок.
Внешний вид элементов системы Landi Renzo показан на рис. 9.
Электронный блок управления 1 обрабатывает сигналы от лямбда-зонда, си­стемы зажигания, датчика положения дроссельной заслонки и хранит в памяти значения напряжения на лямбда-зонде, соответствующие стехиометрическому составу смеси, который должен обеспечиваться при любом режиме работы двигателя. Лямбда-зонд 8 (см. рис. 8) постоянно контролирует состав отрабо­тавших газов в выпускном трубопроводе и постоянно посылает электронному блоку управления сигнал в виде переменного напряжения. Блок проверяет пра­вильность состава смеси, сравнивая сигнал со значениями, хранящимися в его памяти. Если есть различие, блок с помощью шагового электродвигателя пере-
мещает его клапан в дозаторе газа, изменяя подачу нужным образом до тех пор, пока состав смеси не вернется к стехиометрическому значению (Х=1).
Дополнительная функция блока управления - эмуляция лямбда-зонда, т.е. имитация нормального сигнала этого датчика, предназначенного для работы на бензине, в режиме работы на газе.
Блок управления выполняет и функцию диагностики системы и может быть пе­репрограммирован. Эти операции осуществляются с помощью специального тестера-программатора, поставляемого фирмой в систему профессионального сервиса.
Кроме того, электронный блок управления обеспечивает пуск двигателя толь­ко на бензине, автоматически отключая подачу газа, а также дает возможность с помощью переключателя 2 в любой момент перейти на желаемый вид топлива без остановки двигателя.
Электрический дозатор газа 2 (см. рис. 9) представляет собой устройство, совмещающее шаговый электродвигатель и линейный механический запорный клапан. С помощью шагового электродвигателя электронный блок управления перемещает клапан дозатора, изменяя нужным образом количество газа, пода­ваемого в смеситель.
Топливо нужного вида подается двухпозиционным переключателем 3 со свето­диодной индикацией, показывающей используемый вид топлива и уровень сжи­женного газа в баллоне.
Эмулятор 4 отключения форсунок во время работы двигателя на газе пере­крывает подачу бензина и имитирует для основного блока управления двига­телем работу форсунок. Он подключается к системе специальным кабелем.
Новые газотопливные системы автомобилей
Модель эмулятора для каждого автомобиля подбирают в зависимости от уста­новленной на нем системы впрыска.
Газовый электромагнитный клапан 5, расположенный между баллоном и редук­тором-испарителем, - это устройство, перекрывающее подачу газа при работе на бензине и при выключении зажигания. Он совмещен с газовым фильтром и в данной системе изготавляется в нормальном и увеличенном исполнении.
Газосмесительные устройства 6 - это пневматические устройства, в которых используется эффект трубки Вентури. Они обеспечивают пропорциональное смешивание воздуха с газом как в установившемся, так и в переходных режи­мах. Для каждого конкретного двигателя разработан свой смеситель таким об­разом, чтобы вместе с редуктором и электронным блоком управления он был оптимален для работы на газе и не оказывал заметного влияния при работе на бензине.
Система «ЭКОГАЗ»
Компания «ЭКОГАЗ», входящая в ЗАО «Плазменные технологии» и имеющая представительства в Москве и Новосибирске, предлагает систему «ЭКОГАЗ», разработанную кандидатом технических наук, доцентом кафедры «Эксплуата­ция и ремонт автомобилей» Сибирского автомобильно-дорожного института А.П. Елгиным с использованием результатов современных научных исследова­ний и многолетнего опыта работы с автомобильной газобаллонной аппарату­рой. Основной элемент системы - редуктор-испаритель PEGAS - также пред­ставляет собой оригинальную разработку. Кроме него в системе могут быть ис­пользованы редукторы-испарители LO. gas (Италия) и GMS-90E (Голландия).
Система обеспечивает работу на сжиженном нефтяном газе автомобилей с карбюраторными двигателями рабочим объемом до 3 л.
Отличительные особенности системы «ЭКОГАЗ»:
- надежный пуск на газовом топливе как холодного, так и прогретого двигателя;
- стабильная частота вращения коленчатого вала двигателя при работе на хо­лостом ходу в режиме прогрева и при рабочей температуре;
- высокая чувствительность газового редуктора, оснащенного сервоприводом клапана второй ступени, обеспечивающая «беспровальный» переход от мини­мальной частоты вращения холостого хода к нагрузочным режимам и динамич­ный разгон при любом типе газосмесительного устройства, делает возможным использование аппаратуры на автомобилях с инжекторными системами пита­ния без ухудшения характеристик двигателя при работе на бензине;
- стабильные, отвечающие современным требованиям рабочие параметры и характеристики независимо от состава газового топлива и температуры окружающего воздуха (погодных условий). РЕГУЛИРОВКИ ДОСТАТОЧ­НО ПРОВЕСТИ ТОЛЬКО ПРИ МОНТАЖЕ ГБА;
- высокий уровень безопасности обеспечен применением электронного блока управления газовыми электромагнитными клапанами, собранного из совре­менных импортных электронных компонентов.
Основные элементы системы - электронный блок управления, редуктор-испа­ритель и смесители представляют собой собственные разработки, сконструи­рованные с учетом достоинств аналогов лучших зарубежных фирм, специализи­рующихся на газобаллонном оборудовании. Средняя наработка элементов сис-
темы до отказа - не менее 10 ООО км пробега автомобиля. Срок службы систе­мы - не менее 10 лет. Срок службы резинотехнических изделий - не менее 2 лет или не менее 30 ООО км пробега автомобиля.
Система может поставляться в различной комплектации. На рис. 10 приведе­на комбинированная схема, общая для различных вариантов комплектации.
Принцип работы системы «ЭКОГАЗ» общепринятый для аналогичных газотоп­ливных систем. Запас сжиженного нефтяного газа хранится в газовом баллоне 2, который заполняется газом через выносное заправочное устройство 1 и (или) наполнительный вентиль 6 блока арматуры 4. Через расходный вентиль 5 газ по­ступает в подкапотное пространство к магистральному электромагнитному га­зовому клапану 16, совмещенному с фильтром, очищающим газ от механичес­ких примесей, и затем поступает в редуктор-испаритель 7. В редукторе-испари­теле происходит испарение газа со снижением давления до значения, близкого к атмосферному давлению. Для испарения газа в редукторе-испарителе в каче­стве теплоносителя используется жидкость из системы охлаждения двигателя, подводимая по резинотканевым шлангам. Из редуктора-испарителя газ в паро­образном состоянии поступает в карбюратор-смеситель 9 (карбюратор, осна­щенный дополнительным устройством - смесителем газа). В карбюраторе-сме­сителе происходит приготовление газовоздушной горючей смеси для подачи в цилиндры двигателя.
Состав и количество газовоздушной смеси изменяются автоматически в зави­симости от нагрузки и режима работы двигателя. Поток воздуха, проходящий через диффузоры карбюратора-смесителя, создает в газовом трубопроводе,
13 15 17

Рис. 10. Комбинированная общая схема соединений системы «ЭКОГАЗ»: 1 - выносное заправоч­ное устройство; 2 - газовый баллон; 3 - контрольно-предохранительное устройство (вентиль контроля наполнения и предохранительный клапан); 4 - блок контрольно-запорной арматуры; 5 - расходный вентиль; 6 - наполнительный вентиль; 7 - редуктор-испаритель; 8 - электромагнитный бензиновый кла­пан; 9 - карбюратор-смеситель; 10 - винт регулировки подачи на режиме максимальной мощности; 11 - винт регулировки подачи на режиме частичных нагрузок; 12 - тройник-делитель; 13 - катушка за­жигания; 14 - винт регулировки подачи на режиме холостого хода; 15 - электронный блок управления; 16 - электромагнитный газовый клапан; 17 - переключатель вида топлива
В.А. Золотницкий
Новые газотопливные системы автомобилей Типы и характеристики применяемых газовых баллонов
соединенном с редуктором-испарителем, разрежение, пропорциональное рас­ходу воздуха. При необходимости количество газа, поступающего в смеситель (обеднение смеси при частичных нагрузках и обогащение при полной нагрузке), дополнительно корректируют при помощи дозирующего экономайзерного уст­ройства или регулировочных винтов 10 и 11, дросселирующих проходные сече­ния газовых каналов смесителя.
При работе на газе подачу бензина прекращает магистральный электромаг­нитный бензиновый клапан 8, установленный в бензопроводе между бензонасо­сом и карбюратором.
Управляют электромагнитными клапанами электронный блок управления 15, размещенный в отсеке двигателя, и переключатель вида топлива 17, устанав­ливаемый обычно на панели приборов. Электронный блок управления обеспе­чивает дозированное предпусковое открытие газовых клапанов перед пуском двигателя на газовом топливе и поддерживает их открытое состояние при дальнейшей работе на нем. В случае остановки двигателя, независимо от ее причины, электронный блок автоматически закрывает газовые клапаны.
На автомобиле газовая аппаратура системы должна размещаться в соответст­вии с «Основными требованиями к монтажу автомобильной газотопливной аппа­ратуры» (ТУ-152-12-008-99). Рекомендуемая схема размещения газотопливной аппаратуры на легковом автомобиле с кузовом типа седан показана на рис. 11.
Газовый баллон 1 обычно устанавливают в багажном отделении легкового ав­томобиля или на раме грузового. В системе «ЭКОГАЗ» могут использоваться не­сколько типов баллонов разного размера и вместимости (см. таблицу).
Количество газовых баллонов, устанавливаемых на автомобиль, не ограничи­вается. Каждый баллон должен быть оснащен запорным вентилем. У каждого га­зового баллона должен быть паспорт (специальная металлическая пластина с па­спортными данными, закрепленная на баллоне). В легковом автомобиле баллон обычно устанавливают в багажном отделении. Пример установки баллона в ба­гажном отделении автомобиля ВАЗ-2106 показан на рис. 12. Крепление баллона должно предотвращать его смещение или появление остаточной деформации в узлах крепления в результате резкого торможения (ускорения) или при резких
Обозначение баллона
Масса, кг, не более
Вместимость, л
баллона
крепления
полная
полезная
ГБА 01.00.00.00
поворотах автомобиля. Баллон должен быть правильно сориентирован согласно метке А на корпусе блока контрольно-запорной арматуры.
Выносное заправочное устройство 3 (см. рис. 11) устанавливают на заднем бампере легкового автомобиля или на раме грузового снаружи автомобиля с правой стороны по направлению движения. Оно не должно выступать за пре­делы кузова и служит для предотвращения скопления газа при заправке и отсо­единении заправочного устройства.
Блок контрольно-запорной арматуры 4 (см. рис. 12) установлен непосредст­венно на обечайке баллона 5. Его корпус соединен с корпусом баллона шестью винтами через резиновую прокладку 
(кроме баллона ГБА 01.00.00.00) или посредством конической резьбы в шту­цере баллона (ГБА 01.00.00.00). Блок арматуры содержит наполнительный вентиль 6 (см. рис. 10), с которым со­единено заправочное устройство (вы­носное или закрепленное непо­средственно на баллоне). В блок арма­туры входит также предохранительный клапан (обязателен только для бал­лонов вместимостью 100 л и более), объединенный с вентилем контроля наполнения баллона в общее кон­трольно-предохранительное устройст­во 3. Предохранительный клапан наст­раивают на начало срабатывания при 


давлении в баллоне 1,67 МПа и плом­бируют при освидетельствовании бал­лона или при испытании газовой сис­темы автомобиля на герметичность. С газовой магистралью автомобиля баллон соединен через расходный вентиль 5. К расходному вентилю изну­три баллона присоединена трубка от­бора жидкой фазы газа, а к предохра­нительному - отбора паровой фазы.
Рис. 12. Крепление газового баллона в багаж­ном отделении автомобиля ВАЗ-2106: 1, 7,
10 - болты крепления; 2 - кронштейн; 3 - вынос­ное заправочное устройство; 4 - блок контроль­но-запорной арматуры; 5 - газовый баллок ГБА 01.00.00.00; 6 - лента крепления баллона 8 - прокладка; 9 - кронштейн (ложемент) крепле­ния баллона; 11 - стяжной болт; 12 - скоба 13 - трубопровод высокого давления; 14 - пере­ходник со скоростным клапаном; 15 - компенса­ционный изгиб трубопровода; 16 - заправочныР трубопровод; А - метка для правильной ориента­ции баллона
7 6    2 4      2 5 4
Рис. 11. Рекомендуемая схема размещения газотопливной аппаратуры на автомобиле с кузовом едан: 1 - газовый баллон; 2 - компенсационный изгиб (петля); 3 - выносное заправочное устройство; 4 - газопровод высокого давления; 5 - трубка отвода газа из блока контрольно-запорной арматуры; 6 - бен­зонасос; 7 - электромагнитный бензиновый клапан; 8 - газопровод низкого давления; 9 - редуктор-испа­ритель; 10 - смеситель; 11 - электромагнитный газовый клапан; 12 - переключатель вида топлива
В.А. ЗкматницкмЯ
Новые газотопливные системы автомобилей
Кроме того, внутри баллона расположен поплавок с запорным устройством авто­матического ограничителя наполнения и указателем уровня газа (кроме баллона ГБА 01.00.00.00).
Электромагнитный газовый клапан 16 (см. рис. 10) с фильтром предназна­чен для прекращения подачи газа к редуктору-испарителю 7 при работе дви­гателя на бензине или в случае остановки двигателя (по любой причине), ра­ботающего на газе, а также для очистки газа от механических примесей. К корпусу 1 (рис. 13) клапана шпилькой 8 прикреплен стакан 9 с фильтрующим элементом 4 и входным штуцером 7. В верхней части корпуса установлен эле­ктромагнит 15 соленоидного типа, управляющий открытием клапана-яко­ря 16. Клапан-якорь нормально закрытый, прижат к седлу клапана давлением подводимого газа и усилием пружины 13. Центральное отверстие седла кла­пана сообщается с выходным штуцером 11, расположенным сбоку корпуса 1. На корпусе маркировкой нанесено направление выхода газа.
Электромагнитный бензиновый клапан 8 (см. рис. 10) предназначен для перекры­тия бензиновой магистрали карбюраторного двигателя при работе на газовом
топливе. Клапан устанавливают в бензи-
быть выполнен в виде проставки, установ­ленной между корпусом карбюратора и корпусом дроссельных заслонок взамен штатной теплоизоляционной прокладки (рис. 15, а). Другой вариант конструктив­ного исполнения смесителя - штуце­ры-форсунки, выполненные в виде трубок с косыми срезами на концах (рис. 15, б). Эти форсунки вворачивают в специально изготовленные резьбовые отверстия, вы­полненные в начале расширяющейся час­ти диффузора карбюратора (сразу за самой его узкой частью), при этом срез форсунки направляют по направлению движения воздушного потока (к дроссель-
ной заслонке) для создания разрежения в форсунке проходящим мимо нее пото­ком воздуха. Еще одним вариантом сме­сителя газа является так называемый адаптер. Он представляет собой переход­ник между воздушным фильтром и карбю­ Рис. 14. Электромагнитный бензиновый кла­пан: 1 - корпус; 2, 8,10 - уплотнительные резино­вые кольца; 3 - стопорное кольцо электромагни­та; 4 - электромагнит; 5 - обмотка электромагни­та; 6 - клапан-якорь; 7 - выводы обмотки электро­магнита; 9 - входной штуцер; 11 - винт принуди­тельного механического открытия клапана; 12 - выходной штуцер новой магистрали между топливным на­сосом и карбюратором. Он состоит из корпуса 1 (рис. 14), электромагнита с запорным элементом - клапаном-яко­рем 6, входного 9 и выходного 12 штуце­ров и винта 10 (см. рис. 10) принудитель­ного механического открытия. Принуди­тельно клапан открывают при отказе электромагнита ввертыванием винта 10 до упора. Для возврата клапана в рабо­чее положение необходимо вывернуть винт на 2,5 оборота. На корпусе 1 клапа­на нанесена маркировка, показывающая направление потока бензина. Смеситель газа устанавливают на штат­ный карбюратор с образованием ком­плексного узла, называемого карбю­ратором-смесителем 9 (см. рис. 10). Кар­бюратор-смеситель предназначен для приготовления и регулирования количест­ва газовоздушной смеси, подаваемой в цилиндры двигателя. Смеситель газа может быть выполнен в различных вари­антах. В общем случае смеситель пред­ ратором или между фильтром и корпусом дроссельной заслонки (у инжекторных двигателей). Конструктивно адаптер - дополнительный диффузор, устанавливаемый в воздушном потоке между фильтром и карбюратором (корпусом дроссельной заслон­ки) с подводом газа от редуктора в зону максимального разрежения диффузора. ставляет собой диффузор, установленный до дроссельной заслонки в потоке возду­ха, поступающего в цилиндры двигателя, с подводом газа от редуктора-испарителя в зону максимального разрежения диф­фузора. Конструктивно смеситель может Рис. 13. Электромагнитный газовый клапан: 1 -корпус; 2, 3, 6, 10,12, 14-уплотнительныере­зиновые кольца; 4 - фильтрующий элемент; 5, 13 - пружины; 7 - входной штуцер; 8 - шпилька; 9 - стакан; 11 - выходной штуцер; 15 - электро­магнит; 16 - клапан-якорь; 17 - выводы обмотки электромагнита Рис. 15. Смеситель газа: а — вариант смесителя в виде про­ставки; б — вариант смесителя в виде штуцера-форсунки 1 - смеситель-проставка; 2 - газоподводящий штуцер; 3 - кор пус дроссельных заслонок карбюратора; 4 - уплотнительные прокладки; 5 - корпус карбюратора; 6, 7 - регулировочные вин ты; 8 - диффузор карбюратора; 9 - дроссельная заслонка 10 - контргайка; 11 - штуцер-форсунка В.А. 3 ЛИЯгницкий Новые газотопливные системы автомобилей Дозирующее экономайзерное устройство предназначено для согласования ха­рактеристик смесителя газа и редуктора-испарителя на различных режимах рабо­ты двигателя. Дозирующее экономайзерное устройство может быть выполнено отдельным узлом (поз. 12 на рис. 10), который устанавливают в газовый канал между редуктором-испарителем и смесителем, или совмещено со смесителем или редуктором-испарителем. Одним из вариантов дозирующего устройства яв­ляются регулировочные винты 10 и 11 (см. рис. 10), дросселирующие газоподво-дящие каналы смесителя газа. Кроме регулировочных винтов в газоподводящих каналах смесителя, на редукторе-испарителе или в газопроводе к смесителю мо­жет быть установлено дозировочно-экономайзерное устройство с вакуумным уп­равлением. Оно изменяет проходное сечение для газа в зависимости от значения разрежения в задроссельном пространстве двигателя. Величина хода клапанов дозирующего элемента ограничивается регулировочными винтами. Электронный блок управления (ЭБУ) 15 предназначен для управления работой электромагнитных газового клапана 16 и установленного на редукторе-испари­теле клапана холостого хода. ЭБУ обеспечивает включение электромагнитных газовых клапанов на 1-2 с для предпускового заполнения системы питания га­зом. ЭБУ также обеспечивает открытие газовых клапанов при пуске и работе двигателя на газовом топливе и их автоматическое закрытие при остановке дви­гателя. Сигналом для ЭБУ, подтверждающим работу двигателя, служат электро­магнитные импульсы с проводов высокого напряжения, улавливаемые витками специального провода-датчика. Переключатель вида топлива 17 предназначен для переключения напряжения питания на электромагнитный бензиновый клапан 8 при работе двигателя на бензине (при этом на ЭБУ электропитание не подается) или на электромаг­нитные газовые клапаны (через ЭБУ) при работе двигателя на газовом топливе (при этом на бензиновый клапан питание не подается). Кроме того, переключа­тель вида топлива позволяет полностью отключить электропитание от всех кла­панов (бензиновых и газовых). Напряжение на переключатель подается от бор­товой сети автомобиля через дополнительный предохранитель с клеммы, на ко­торой напряжение появляется только при включенном зажигании. Устройство и работа редуктора-испарителя 7 описаны ниже в разделе «Газо­вые редукторы-испарители». СИСТЕМЫ ВПРЫСКА ГАЗА зине. По принципу подачи газа система IGS наиболее близка к современным бенвиновым системам. Система постоянного впрыска газа в испаренной фазе обеспечивает эффек­тивную подачу топлива, контролирует смесеобразование и тем самым оптими­зирует расход газа на всех режимах работы двигателя. Все ее элементы адап­тированы для совместной работы с современными бензиновыми системами питания. Базой для определения блоком управления точного количества газа, который через распределитель и специальные газовые форсунки подается не­посредственно к впускному клапану каждого цилиндра, служат частота враще­ния коленчатого вала и абсолютное давление во впускной трубе. IGS - самообучающаяся система, которая отслеживает, запоминает и контроли­рует различные параметры двигателя без внешних регулировочных устройств. Назначение некоторых устройств системы IGS Электронный блок управления (ЭБУ) 2 (рис. 16) анализирует состав отрабо­тавших газов, получая от лямбда-зонда информацию о полноте сгорания газо­воздушной смеси, и в соответствии с полученными данными корректирует подачу газа в двигатель. ЭБУ использует также сигнал датчика положения дроссельной заслонки для обо­гащения смеси на переходных режимах и отключения подачи газа на режиме тор­можения двигателем. В сферу внимания ЭБУ входят сигналы датчиков абсолютно­го давления во впускной трубе и частоты вращения коленчатого вала двигателя. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И УЗЛЫ Система IGS Система IGS с впрыском газа - новая разработка итальянской фирмы Landi Renzo - отличается пониженным расходом газа по сравнению с системами пре­дыдущих поколений. Ее без особых затруднений можно смонтировать на авто­мобили с инжекторными двигателями. Кроме того, при использовании такой си­стемы динамические характеристики автомобиля при работе на газе макси­мально приближаются к тем же параметрам автомобиля, работающего на бен- Рис. 16. Расположение элементов системы IGS на автомобиле: 1 - переключатель вида топлива с указателем уровня газа в баллоне; 2 - электронный блок управления; 3 - дозирующий узел; 4 - рас­пределитель; 5 - редуктор-испаритель В.А. Золотницкий Получив всю необходимую информацию, ЭБУ определяет требуемую позицию открытия дозирующего узла и положение блокирующего клапана. Дозирующий узел 3 по сигналам ЭБУ открывается на определенную величи­ну, увеличивая количество газа при повышении частоты вращения коленчатого вала. И наоборот, при уменьшении частоты блокирующий клапан устройства уменьшает подачу газа для усиления эффекта торможения двигателем и умень­шения количества вредных выбросов. Распределитель 4 подает газ в каждый цилиндр двигателя через специаль­ные форсунки, установленные во впускной трубе вблизи впускных клапанов. Редуктор-испаритель 5 оснащен датчиком температуры теплоносителя, определяющим момент переключения питания двигателя с бензина на газ. Двигатель всегда пускают и прогревают на бензине, и как только запрограм­мированная температура будет достигнута, ЭБУ переводит двигатель на пи­тание газом. Газ поступает из баллона в редуктор-испаритель 5, который устанавливает ве­личину давления газа в зависимости от величины разрежения во впускной тру­бе. Далее газ поступает в дозирующий узел 3, который по сигналу электронного блока управления 2 мгновенно определяет и выдает необходимое для двигате­ля количество газа, поступающего затем к распределителю 4. Распределитель не только разделяет поток газа по цилиндрам, но и поддерживает на постоянном уровне его оптимальное давление в участке системы после дозирующего узла. При увеличении нагрузки на двигатель редуктор увеличивает давление газа на входе в дозирующий узел, чтобы гарантированно обеспечить подачу требуе­мого на этом режиме объема газа, в то время как на выходе из дозатора давле­ние остается неизменным. Система MEGI Голландская компания KOLTEC, объединившись с фирмой NECAM, разработа­ла систему впрыска сжиженного нефтяного газа MEGI (Multipoint Electronic Gas Injection). Схема соединений элементов системы показана на рис. 17. В этой системе газ подается через форсунки, расположенные в непосредст­венной близости от впускных клапанов, в отличие от предыдущих систем пер­вого и второго поколений, в которых газ смешивается с воздухом в смесителе, находящемся в воздушном тракте. Таким образом до минимума снижена воз­можность нежелательного явления - заполнения впускной трубы и дроссель­ного узла взрывоопасной газовоздушной смесью, что в системах предыдущих поколений являлось основной причиной хлопка при неисправности в системе зажигания. Система MEGI в отличие от прочих обеспечивает лучшие динамические харак­теристики автомобиля и пониженный расход газа. Подача газа (впрыск) осуще­ствляется в испаренном виде. Основные достоинства системы MEGI: - выброс вредных веществ не превышает допустимого уровня токсичности отработавших газов по нормам ЕВРО-3; - отсутствие эффекта хлопка; - точное дозирование газа; - высокая надежность и экономичность. 12 11 10 Рис. 17. Схема соединений системы MEGI: 1 - электронный блок управления; 2 - диагностический разъем; 3 - переключатель вида топлива; 4 - блок реле; 5 - электрический дозатор с шаговым электро­двигателем; 6 - датчик абсолютного давления во впускной трубе; 7 - редуктор-испаритель; 8 - электро­магнитный газовый клапан; 9 - блок-распределитель газа; 10 - датчик положения дроссельной заслон­ки (штатный); 11 - впускная труба; 12 - датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя (штатный); 13 - лямбда-зонд (штатный); 14 - выпускной коллектор; 15 - механические форсунки (инжекторы) Назначение некоторых элементов системы MEGI Блок-распределитель газа 9, оснащенный дозатором 5 с шаговым элект­родвигателем, управляется ЭБУ и обеспечивает подачу газа во впускную трубу двигателя через форсунки, установленные непосредственно у впускных клапа­нов. Для поддержания стехиометрического состава газовоздушной смеси (16:1) по сигналам ЭБУ шаговый электродвигатель дозатора соответствующим обра­зом изменяет проходное сечение его клапана. Датчик абсолютного давления 6 во впускной трубе предоставляет ЭБУ од­ну из составляющих информации о расходе воздуха и служит для регулиров­ания блоком угла опережения зажигания по нагрузочной характеристике. Дат­чик установлен в моторном отсеке и соединен с впускной трубой резиновой трубкой. Он представляет собой вакуумную камеру, одна из стенок которой выполнена в виде упругой мембраны. Мембрана кинематически связана с пье-зоэлементом, вырабатывающим электрический потенциал при механическом воздействии. Выходное напряжение датчика изменяется в зависимости от давления во впускной трубе от 4,9 В (при полностью открытой дроссельной заслонке) до 0,3 В (при закрытой заслонке). При неработающем двигателе ЭБУ по напряжению датчика определяет атмосферное давление и адаптирует параметры регулирования впрыска к конкретной высоте над уровнем моря. Значения атмосферного давления, хранящиеся в памяти, периодически об­новляются при равномерном движении автомобиля и во время полного откры­тия дроссельной заслонки. Новые газотопливные системы автомобилей Редуктор-испаритель 7 предназначен для снижения давления газа до необ­ходимого значения и для преобразования его жидкой фазы в газообразную. На­дежное испарение обеспечивается за счет обогрева редуктора жидкостью из системы охлаждения двигателя (теплоносителем), независимо от положения клапана термостата последнего. Электромагнитный газовый клапан 8 объединен с фильтром тонкой очистки. Необходимость замены фильтрующего элемента зависит от степени его загряз­нения. Как правило, фильтрующий элемент заменяют после 30 тыс. км пробега. Форсунка механическая (инжектор) 15 подает газ во впускную трубу двигате­ля как можно ближе к впускному клапану. Форсунка диафрагменного типа рабо­тает в пассивном режиме, т.е. не управляется ЭБУ. Она поддерживает избыточ­ное давление в магистрали подвода газа от блока-распределителя к форсунке. Сжиженный нефтяной газ под давлением 1,6 МПа из баллона по газопроводу высокого давления поступает в электромагнитный запорный газовый клапан 8 с фильтром, установленный на двухступенчатом редукторе-испарителе 7. Затем газ поступает в первую ступень редуктора. В полости первой ступени происхо­дит снижение давления газа до 0,2 МПа с одновременным переходом газа из жидкого состояния в парообразное. В полости второй ступени завершается переход газа в парообразное состояние и на выходе из нее создается рабочее давление. Для обеспечения испарения газа и компенсации при этом тепловых потерь в редуктор подается жидкость из системы охлаждения двигателя, кото­рая циркулирует в специальной полости, выполненной в виде теплообменника. Блок-распределитель газа 9 с помощью дозатора 5, оснащенного шаговым электродвигателем, подает к каждому цилиндру двигателя равные порции испа­ренного газа. Через механические форсунки (инжекторы) 15 газ поступает во впускную трубу 11 непосредственно в зону перед впускными клапанами каж­дого цилиндра. Пуск двигателя автоматически происходит на бензине, даже если переключа­тель вида топлива 3 находится в положении «Газ». Затем система плавно пере­водится на питание газом. В электронный блок управления (ЭБУ) 1 от штатных датчиков системы управ­ления двигателем поступает следующая информация: - частота вращения коленчатого вала двигателя (датчик 12); - положение дроссельной заслонки (датчик 10); - концентрация кислорода в отработавших газах (датчик 13). Абсолютное давление во впускной трубе и температуру жидкости, поступаю­щей в редуктор-испаритель, контролируют датчик 6 и датчик температуры, уста­новленный на редукторе. ЭБУ считывает информацию от датчиков и в соответствии с поступающими сигналами приводит в действие исполнительный механизм (шаговый электро­двигатель), управляющий дозатором. В результате такой коррекции двигатель при любом режиме работает на газо­воздушной смеси оптимального состава, что не только повышает топливную экономичность, но и снижает количество токсичных веществ в отработавших газах. ЭБУ может работать в двух основных режимах - без обратной связи и с обрат­ной связью. В первом режиме ЭБУ рассчитывает величину проходного отверстия доза­тора на основе главных параметров -частоты вращения коленчатого вала двигателя и давления во впускной трубе. На диаграмме (рис. 18) пока­зан диапазон работы шагового элект­родвигателя дозатора в зависимости от частоты вращения коленчатого ва­ла и давления. Диапазон составляет 256 шагов, что соответствует 100% открытия проходного сечения отвер­ стия дозатора. За нулевое положение
Рис. 18. Диаграмма показателей работы ЭБУ без обратной связи принято полностью закрытое отвер­стие для прохода газа из редуктора через дозатор. Давлением газа, подаваемого из редуктора в блок-распределитель в зависи­мости от нагрузки, управляют вакуумным способом - прямым соединением ре­дуктора с впускной трубой. При увеличении нагрузки давление газа увеличива­ется и в двигатель поступает большее количество газа даже при неполном от­крытии дозатора. Во втором режиме двигатель начинает работать с обратной связью после про­грева лямбда-зонда 13 (см. рис. 17) до температуры 300-350 °С. При этом газ дозируется и с учетом состава отработавших газов. В ЭБУ встроена диагностическая система. При возникновении неисправности в га­зовой системе или при выходе из строя какого-либо датчика загорается контрольная лампа на блоке и код ошибки заносится в его память. Информацию о неисправнос­ти можно получить при помощи специального тестера через диагностический разъ­ем 2 или определить ее вид по миганию индикатора в переключателе вида топлива 3. Для каждой неисправности существует свой код, который выдается в виде различ­ных комбинаций погашенного и зажженного состояний индикатора. КОМПРИМИРОВАННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ГАЗ (МЕТАН). ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КАЧЕСТВЕ АВТОМОБИЛЬНОГО ТОПЛИВА ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ Компримированный природный газ (метан) транспортируют по газопроводу под давлением 50-70 атм. До 1994 года вместо термина «компримированный природный газ» употреблялся термин «сжатый природный газ». Для использо­вания в качестве моторного топлива компримированный природный газ (КПГ) сжимают на газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС) до давления 20 МПа, а затем заправляют в баллон автомобиля. По мере расходования газа давление в баллоне уменьшается.

В.А. Золотницкий
Новые газотопливные системы автомобилей
Среди автомобилистов бытует мнение, что переход на газовое топливо, в ча­стности на КПП кроме затрат на переоборудование автомобиля ничего не дает. Укреплению такого предубеждения и снижению популярности КПГ способству­ет и безудержное увеличение количества мелких бензоколонок, на которых мож­но заправиться в любой нужный момент. Попробуем доказать ошибочность этих рассуждений и подтвердить целесообразность перехода на КПГ.
В ближайшем будущем планируется сокращение числа мелких и средних АЗС (в первую очередь в Москве). Бензин, естественно, будет поставляться в том же количестве, но очереди могут стать длиннее, а бензин дороже. И тогда огромная армия автомобилистов, страдающая от прессинга «бензиновых королей», при­дет к выводу о необходимости потребления в качестве топлива не только сжи­женного нефтяного газа (ГСН), но и компримированного природного газа.
Московское правительство в целях улучшения экологической обстановки сто­лицы уже предпринимало попытки снабдить каждый автомобиль каталитичес­ким нейтрализатором отработавших газов. Однако этот проект оказался нежиз­неспособен, так как качество бензина на АЗС постоянно контролировать практи­чески невозможно, а он может быть таким, что в кратчайшие сроки выведет из строя любой нейтрализатор.
Безусловно, энерго-экономо-экологическую проблему хорошо понимают в правительстве Москвы. Уже принята Городская целевая программа использо­вания альтернативных видов моторного топлива на автомобильном транспорте города на 2002-2004 годы. В ней предусматривается использование в качестве моторного топлива диметилового эфира, пропан-бутана и метана, что позволит уменьшить выбросы в атмосферу окиси углерода, углеводородов и окиси азота на 30-70% по сравнению с обычными жидкими видами моторного топлива. Это единственно правильный путь решения проблемы ЭЭЭ. И главное, это решение не требует особых средств из бюджета.
Сейчас мощности 10 АГНКС, расположенных вдоль МКАД, и 190 станций, бес­порядочно раскиданных по всей территории России, используются практически на 10%, они несут убытки из-за некомпенсированных издержек своего сущест­вования. А следовало бы внушительный банк разработок Рязанского завода ав­томобильной аппаратуры, НАМИ и им подобных организаций, представленный на различных выставках, внедрить в жизнь и сделать газобаллонное оборудова­ние для КПГ достоянием целой армии автомобилистов.
Научно-производственная фирма «САГА» и Пермское агрегатное объединение «Инкар» уже разработали, внедрили в производство и наладили серийный вы­пуск газовой топливной системы «САГА-7» для использования в качестве авто­мобильного топлива компримированного природного газа - метана.
Принятие закона о газификации транспортных средств будет способствовать улучшению жизни россиян, их будущих поколений. В России сосредоточено 40% разведанных мировых запасов газа, перевод хотя бы части автотранспорта на КПГ может обеспечить замещение значительных объемов нефтепродуктов, ко­торые можно более продуктивно использовать в различных отраслях экономики и поставлять за рубеж.
Однако внедрение КПГ имеет и обратную сторону медали, о которой «внедри-тели» КПГ предпочитают не упоминать, но ее видят и знают автомобилисты. Это -пробег после заправки, не превышающий 250-300 км, снижение грузоподъемно-
сти автомобилей из-за сравнительно большого объема и массы баллонной арма­туры и, конечно, неоправданно завышенная в настоящее время цена на газ.
Россия - огромная страна, и в ней всегда найдутся автомобилисты, для кото­рых приведенные выше недостатки КПГ как моторного топлива не будут иметь значения. Главное препятствие на пути газификации автотранспорта - цена КПГ, составляющая 50% цены бензина АИ-80. А такие благие намерения обществен­ности, как необходимость улучшения экологической обстановки, не очень-то за­интересуют потребителя, желающего перевести свой автомобиль на газовое топливо, если не будут экономически выгодны.
Программы использования КПГ, исходящие только из интересов президента, правительства, Думы, в общем, - государства без оценки и учета интересов ав­томобилистов обречены на неудачу. Основным фактором, определяющим воз­можность перехода на КПГ, безусловно, является его цена. И если ее оставить на прежнем уровне, она будет препятствием на пути внедрения газа, своего ро­да «запорным устройством».
Если обратиться к мировому опыту, то в Америке и других индустриально развитых странах перевод транспорта на КПГ активно стимулируется на государственном уровне. Для решения проблемы внедрения КПГ в течение хотя бы первого этапа (год-два) необходимо установить льготные цены на этот вид топлива. Скептическое отношение к метану изменится, если его отпускать по чисто символическим ценам, как это имело место со сжиженным газом, когда его цена была на уровне 14 копеек за литр при цене бензина около 40 копеек. Если стоимость КПГ на первом этапе бу­дет ограничена 20-25% стоимости 92-го бензина, то из-за явных преимуществ это­го вида топлива жесткие экологические ограничения автоматически станут нормой.
Создание благоприятных ценовых условий для покупки КПГ никакого экономи­ческого ущерба не вызовет, поскольку сейчас использовать это топливо для транспортных средств практически некому, и его потребление обеспечи­ло бы загрузку сети АГКНС.
На первых порах для ускорения перехода на КПГ следовало бы внедрить систе­му, при которой стоимость установленной газобаллонной аппаратуры гарантиро­ванно окупалась. Важнейшей мерой стимулирования спроса может быть совер­шенствование кредитной политики, которая должна предусматривать получение автовладельцем льготного кредита для покупки и установки газобаллонной аппа­ратуры, как это принято в индустриально развитых странах. Поскольку льготный кредит ограничен временными рамками, автовладелец за отпущенный ему срок постарался бы полностью окупить затраты на установку аппаратуры, сэкономив на эксплуатационных расходах за счет разницы цен на бензин и газ.
На подобных условиях во Франции и в Италии газифицировано множество автомобилей. Если они будут соблюдены и в нашей стране, на КПГ как на авто­мобильное топливо, безусловно, появится спрос.
СИСТЕМЫ ДЛЯ КОМПРИМИРОВАННОГО И СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА
Научно-производственная фирма «САГА» (Москва) и ОАО ПАО «Инкар» (Пермь) решили одну из ключевых задач по внедрению автомобильной газотопливной
В.А. Золотницкий
Новые газотопливные системы автомобилей
системы (АГТС) для перевода на компримированный природный газ автомоби­лей семейства ЗИЛ, а также совместно с НПО «Гелиймаш» и другими партнера­ми закончили работы по переводу автомобилей на сжиженный метан. Поэтому последние новинки на рынке АГТС вызывают самый живой интерес.
Установка для работы на компримированном природном газе «САГА-7» (ЗИЛ)
Рассмотрим устройство и принцип работы серийно выпускаемого оборудова­ния этой системы, принципиальная схема которой представлена на рис. 19, а электрическая схема - на рис. 20.
Компримированный природный газ хранится на автомобиле в баллонах 8 (см. рис. 19) высокого давления. Металлический корпус баллона покрыт армирую­щим слоем из стеклопластика, что повышает его прочность и снижает массу за счет уменьшения толщины стенок. На внутреннюю поверхность баллона нане­сено покрытие для защиты от коррозии. В каждый баллон ввернут вентиль 7. Вентили баллонов соединены трубопроводом высокого давления 11. Отрезок трубопровода, проходящий под рамой автомобиля, соединяет все вентили бал­лонов с магистральным вентилем 12. Аналогичными трубопроводами баллоны соединены с газовым электромагнитным клапаном 6, редуктором высокого дав-
Индикатор давления (уровни) газа
Рис. 20. Электрическая схема АГТС «САГА-7» (ЗИЛ): 1 - сигнализатор утечки газа; 2 - датчик утеч­ки газа из баллонов; 3 - датчик утечки газа в подка­потном пространстве; 4 - бензиновый электромаг­нитный клапан; 5 - газовый электромагнитный кла­пан высокого давления; 6 - манометр-датчик давле­ния газа; 7 - переключатель вида топлива с указате­лем давления газа в баллонах
Примечание. Переключатель вида топлива и мано­метр-датчик желательно устанавливать с одинаковы­ми заводскими номерами

Установка минимального значения давления газа
Индикатор работы на бензине

переключатель вида топлива (-)-бензин, (=)-газ
ления 3 и двумя редукторами-испарителями 1 низкого давления. Газовый элек­тромагнитный клапан, редуктор высокого давления и редукторы-испарители низкого давления размещены в отсеке двигателя. Магистральный вентиль 12 и заправочное устройство 16 расположены с правой стороны автомобиля за ка­биной водителя.
Трубопровод высокого давления между баллонами и магистральным клапаном заключен в гофрированный шланг 9, в котором установлен датчик 10 утечки газа из баллонов. В гофрированном шланге 15, внутри которого проходит трубопро­вод, соединяющий заправочное устройство с магистральным вентилем, разме­щен переходник для подключения датчика 19 утечки газа в подкапотном прост­ранстве.
Газовый электромагнитный клапан 6 соединен с редуктором высокого давле­ния 3 трубопроводом высокого давления 4. Редуктор высокого давления присо­единен к редукторам-испарителям низкого давления 1 трубопроводами через тройник 2. Рукава 36 низкого давления связывают редукторы-испарители и сме­ситель 33.
Бензиновый электромагнитный клапан 32 установлен в отсеке двигателя в разры­ве бензопровода между карбюратором 34 и фильтром тонкой очистки бензина 31.
Датчики утечки газа 10 и 19 подключены к сигнализатору утечки 27, установ­ленному на панели приборов кабины. В случае утечки газа, в зависимости от ме­ста утечки, на передней панели сигнализатора загораются красные мигающие светодиоды под надписями «Баллон» или «Капот» (см. рис. 20) и подается пре­рывистый звуковой сигнал, оповещающий водителя об утечке газа.
Рис. 19. Принципиальная схема АГТС ..САГА-7» (ЗИЛ): 1 - редукторы-испарители низкого давления; 2 - тройник; 3 - редуктор высокого давления; 4, 11, 17 - трубопроводы высокого давления; 5 - мано­метр-датчик давления газа; 6 - газовый электромагнитный клапан высокого давления; 7 - баллонные вен­тили; 8 - газовый баллон; 9, 15 - гофрированные шланги; 10,19 - датчики утечки газа; 12 - магистральный вентиль; 13, 18, 20 - дренажные шланги; 14 - штуцер с пятью выходами; 16 - заправочное устройство; 21 - двигатель автомобиля; 22 - датчик-распределитель зажигания; 23 - щиток приборов автомобиля; 24 - катушка зажигания; 25 - указатель уровня бензина в баке; 26 - переключатель вида топлива с указате­лем давления газа в баллонах; 27 - сигнализатор утечки газа; 28 - топливный бак; 29 - бензопровод; 30 - бензонасос; 31 - фильтр тонкой очистки бензина; 32 - бензиновый электромагнитный клапан; 33 - смеситель; 34 - карбюратор; 35 - рукав подвода разрежения; 36 - рукава подвода газа к смесителю
Манометр-датчик 5 (см. рис. 19) давления газа соединен с индикаторным ука­зателем давления газа, смонтированным в переключателе вида топлива 26, ко­торый установлен на панели приборов в кабине.
В корпусе заправочного устройства 16 установлен датчик блокировки пуска двигателя, который соединен с коммутатором переключателя вида топлива. При вынутой заглушке заправочного устройства пуск двигателя невозможен.
Газовый электромагнитный клапан 5 (см. рис. 20) с помощью штуцера 14 (см. рис. 19) с пятью выходами соединен с датчиком утечки газа 19 через дренажный шланг 18. В случае утечки газа из основных уплотнений газового клапана он по дренажному шлангу выводится за пределы отсека двигателя.
По шлангу 35 к редукторам-испарителям 1 из задроссельного пространства подводится управляющее разрежение.
При разработке системы «САГА-7» (ЗИЛ) предприняты все возможные кон­структивно-технологические меры, обеспечивающие герметичность системы на весь срок эксплуатации. В газовой магистрали применены трубопроводы, изготовленные из нержавеющей стали, с заводской развальцовкой концов. Гайки и ниппели «авиационной» конструкции выдерживают многократный демонтаж и обратную сборку. Если повреждена диафрагма первой ступени редуктора-испарителя, газ не попадает в отсек двигателя. Попадание газа в систему охлаждения двигателя также исключено. Более того, если все-таки и возникает утечка газа в каком-либо соединении, газ не попадает в подка­потное пространство, а отводится наружу по дренажным шлангам 9 и 18. Ес­ли произошла утечка в магистральном вентиле 12, электромагнитном клапа­не 6 или редукторе высокого давления 3, газ проходит через датчик утечки 19 и на сигнализаторе утечки 27 загорится светодиод под надписью «Капот». Если есть утечка в соединениях баллонных вентилей 7 и трубопроводе высо­кого давления 11, газ пройдет через датчик 10 и загорится светодиод под надписью «Баллон». В обоих случаях прозвучит прерывистый предупреждаю­щий звуковой сигнал.
Бензиновая система питания состоит из традиционных элементов: карбюрато­ра 34, фильтра тонкой очистки 31, бензонасоса 30 и топливного бака 28, соеди­ненного с системой бензопроводом 29.
При работе газобаллонной установки газ из баллонов 8 через вентили 7 по тру­бопроводу 11 и магистральному вентилю 12 поступает в газовый электромаг­нитный клапан 6 с фильтром. Здесь газ очищается от механических примесей и поступает в прогретый теплоносителем из системы охлаждения двигателя ре­дуктор высокого давления 3, где давление газа понижается до величины, необ­ходимой для нормальной работы редукторов-испарителей 1. Далее установка работает по той же схеме, что и системы для сжиженного нефтяного газа.
Примечание. Проходные сечения редукторов-испарителй «САГА-6», ис­пользованных в данной установке, позволяют гарантированно обеспечивать ра­боту двигателя рабочим объемом до 5,0 л. Рабочий объем двигателей автомо­билей ЗИЛ 6,3-7,0 л, поэтому в системе использованы два редуктора. При даль­нейшей доводке системы изменены проходные сечения седел клапанов первой и второй ступеней и увеличен диаметр входного канала, подводящего газ. Это позволило увеличить подачу редуктора примерно в полтора раза и обойтись од­ним редуктором вместо двух.
Новые газотопливные системы автомобилей Установка для работы на сжиженном природном газе «Гелий-САГА»
Реализация новых технологических решений по использованию сжиженного природного газа метана (СПГ) в качестве моторного топлива позволяет полу­чить значительный экономический эффект благодаря уменьшению эксплуата­ционных затрат (обычная «Газель» при заправке газовым топливом проезжает не 200 км, как принято считать, а 450), а также создать энергетический мост в эко­логически благополучное общество.
Главная особенность автомобильной установки для работы на СПГ - наличие сосуда с высокими вакуумно-теплоизоляционными свойствами для хранения газа. Охлажденный до температуры -160 "С метан переходит в жидкое состоя­ние уже при атмосферном давлении и значительно уменьшается в объеме.
Научно-производственной фирмой «САГА» совместно с НПО «Гелиймаш» раз­работано газотопливное оборудование, предназначенное для хранения и пода­чи СПГ в двигатель автомобиля «Газель».
Схема размещения АГТС «Гелий-САГА» на автомобиле приведена на рис. 21. Газовый сосуд 4 закреплен при помощи двух кронштейнов на правом лонжероне рамы автомобиля за кабиной водителя. Заправочное устройство и контроль­но-измерительные приборы установлены в арматурном шкафу 5, размещенном на сосуде. Дренажный трубопровод 6 предназначен для отвода в атмосферу парообразного газа, вышедшего из-под предохранительных клапанов, располо­женных в арматурном шкафу, а также для аварийного сброса газа при поврежде­нии арматуры. Дренажный трубопровод выведен вверх над тентом кузова и при­креплен к кузову хомутами. Аварийный сброс газа из сосуда осуществляется через скоростной клапан, также находящийся в арматурном шкафу.
Панель приборов 7, расположенная в кабине водителя, обеспечивает управле­ние газовой аппаратурой и контроль ее работы.
На арматурном шкафу сосуда, окрашенном в красный цвет, белой краской сде­лана надпись «МЕТАН».

Рис. 21. Схема размещения АГТС «Гелий-САГА» на автомобиле «Газель»: 1 - редуктор испаритель: 2 - теплообменник; 3 - трубопроводы подачи газа к теплообменнику; 4 - газовый сосуд; 5 - арматур­ный шкаф; 6 - дренажный трубопровод; 7 - панель приборов
В.А. Золотницкий
Сосуд 4 представляет собой двойной цилиндрический резервуар (рис. 22), изготовленный из нержавеющей стали. Внутренний сосуд 2 рассчитан на избы­точное давление, равное рабочему давлению 0,5 МПа. Для поддержания требу­емого разрежения в изоляционном пространстве между сосудом 2 и кожухом 1 и обеспечения термоизоляции наружная поверхность внутреннего сосуда по­крыта высокоэффективным адсорбирующим материалом (вакуумная рубаш­ка 3), образующим слоистую изоляцию. Сосуд закреплен в кожухе двумя цилин­дрическими опорными втулками 4 из стеклопластика.
В верхней части полости внутреннего сосуда установлена ловушка 5, предот­вращающая выброс жидкой фазы газа в дренажный трубопровод при движении автомобиля по неровной дороге. На днище кожуха 1 расположен вакуумный вен­тиль 6, при помощи которого можно создавать и долго поддерживать в изоляци­онном пространстве требуемое разрежение.
Вместимость газового сосуда 100 л. Сосуд заполняют газом не более чем на 90%. Запас газа в сосуде обеспечивает примерно такой же пробег автомоби­лей, как и на бензине. Автомобиль можно эксплуатировать в радиусе около 450 км от газонаполнительной станции.
В сосуде газ хранится без потерь в течение трех суток - так называемое бездре­нажное хранение. Тепловой поток, поступающий из атмосферы, нагревает сосуд, и примерно через 72 часа давление в нем может увеличиться. При этом срабатывают предохранительные клапаны и паровая фаза газа выбрасывается в окружающую среду через дренажный трубопровод. Сбросить газ из сосуда для понижения давле­ния можно также через шаровые краны (см. ниже) в дренажный трубопровод.
При заправке уровень СПГ в сосуде контролируют по манометру в арматурном шкафу, а при движении - по указателю уровня газа, который находится в кабине водителя.
Арматурный шкаф (рис. 23) смонтирован непосредственно на сосуде. Он со­стоит из двух отсеков: заправочного 1 и функционального 4. Каждый из отсеков снабжен самостоятельно открывающейся крышкой с замком. В заправочном от­секе на специальной панели размещены манометр 3 и заправочная горловина 2. В заправочной горловине объединены две линии - заправки и газосброса. В функциональном отсеке находятся предохранительные клапаны 7, скоростной клапан 5, клапан 6 переключения фаз и шаровые краны 8.
Новые гвзотопливные системы ввтомобилей
1   2 3     4 5       6     7 7

Рис. 23. Арматурный шкаф: 1 - заправочный отсек; 2 - заправочная горловина; 3 - манометр; 4 - функциональный отсек; 5 - скоростной клапан; 6 - клапан переключения фаз; 7 - предохранитель­ный клапан; 8 - шаровые краны
Предохранительные клапаны настроены на рабочее давление 0,5 МПа. При увеличении рабочего давления от 0,54 до 0,57 МПа клапаны открываются и происходит сброс паров метана в дренажный трубопровод.
Скоростной клапан служит для отключения сосуда и прекращения подачи газа в случае повреждения или обрыва магистрального трубопровода.
Клапан переключения фаз выполняет две функции в зависимости от значения давления газа в сосуде. При давлении до 0,4 МПа в теплообменник 2 (см. рис. 21) подается жидкая фаза, свыше 0,4 МПа - паровая фаза.
Теплообменник предназначен для испарения жидкой фазы и подогрева СПГ, поступающего в двигатель.
Трубопроводы системы изготовлены из нержавеющей стали с проходным се­чением 8 мм и имеют тонкие стенки, так как вся система работает под неболь­шим давлением от 0,15 до 0,55 МПа.
АГТС «Гелий-САГА» работает следующим образом. Газ в жидком виде подается по магистрали в теплообменник, где подогревается жидкостью из-системы охлаж­дения двигателя. В парообразном виде газ поступает непосредственно в газовую систему «САГА-6». Далее дозировка газа осуществляется по традиционной схеме редуктором-испарителем «САГА-6», где его давление снижается до значения, близкого к атмосферному. Затем под действием разрежения во всасывающем тракте двигателя газ поступает в смеситель, в котором смешивается с воздухом, проходящим через воздушный фильтр. Образовавшаяся газовоздушная смесь че­рез карбюратор направляется во впускную трубу и далее в цилиндры двигателя.
ГАЗОВЫЕ РЕДУКТОРЫ-ИСПАРИТЕЛИ

Газовое топливное оборудование начинается с редуктора-испарителя, по уст­ройству которого можно судить об уровне совершенства всей системы в целом.
Редуктор-испаритель представляет собой автоматический регулятор дав­ления диафрагменного типа с рычажной передачей от диафрагмы к клапанам.
В.А. Золотницкий
Новые газотопливные системы автомобилей
Редуктор предназначен в первую очередь для ступенчатого снижения давления газового топлива, поступающего из баллона к смесителю. Он поддерживает на выходе постоянное давление, близкое к атмосферному, а при работе на сжи­женном газовом топливе (СНГ и СПГ) преобразует жидкую газовую фазу в паро­образное состояние для подачи газа в необходимом количестве в смеситель. Для компенсации тепловых потерь при испарении газа и предотвращения за­мерзания клапанов в редуктор подается горячая жидкость из системы охлажде­ния двигателя, которая циркулирует в специальной полости испарителя, выпол­ненной в виде теплообменника. Чтобы дозировать выход газа, редуктор через вакуумную трубку и специальный штуцер соединяется с впускной трубой двига­теля или задроссельным пространством карбюратора: разрежение в них управ­ляет степенью открытия второй ступени редуктора.
Для автоматического отключения подачи газа при остановке двигателя и обес­печения его надежного пуска в ряде редукторов предусмотрено разгрузочное устройство. В некоторых конструкциях вместо него на входе в редуктор устанав­ливают электромагнитный запорный клапан, отключающий газовую магистраль при выключении зажигания.
123 45 6789 10    11 12

РЕДУКТОРЫ-ИСПАРИТЕЛИ «САГА»
Двухступенчатый редуктор модели «САГА-6» обеспечивает работу как инжек­торного, так и карбюраторного двигателя внутреннего сгорания на сжиженных нефтяном газе (СНГ) и природном газе (СПГ). Такая его универсальность явля­ется существенным достоинством по сравнению с редукторами других фирм, ориентированными в основном для работы на каком-то одноч виде газового топлива.
На базе редуктора «САГА-6» для работы на компримированном природном га­зе создана модель «САГА-7». В конструкцию редуктора-испарителя добавлен самостоятельный узел - редуктор высокого давления (РВД), непосредственно присоединенный к корпусу двухступенчатого редуктора низкого давления (РНД) и сообщающийся с его входом. Совмещение двухступенчатого РНД с РВД поз­воляет поддерживать на входе в РНД рабочее давление компримированного природного газа в пределах 0,5-1,2 МПа при максимальном входном давлении в РВД 20 МПа. Далее газобаллонная установка работает по традиционной схе­ме, так же как для сжиженных газов. РВД обогревается посредством контактной теплопередачи от РНД. В корпусе РВД размещен штуцер для подключения дре­нажного шланга отвода газа в атмосферу в случае его утечки в каком-либо со­единении системы.
Внешний вид и конструктивная схема унифицированных редукторов «САГА» приведена на рис. 24.
Для работы на газовом топливе переключатель вида топлива на панели прибо­ров устанавливают в положение «Газ», при включенном зажигании газ под дав­лением 0,15-0,5 МПа поступает в полость 18 первой ступени редуктора-испари­теля или непосредственно из баллона (при работе на СНГ), или из теплообмен­ника (при работе на КПГ), или из редуктора высокого давления 33 (при работе на СПГ).
Рис. 24. Редукторы-испарители «САГА-6» и «САГА-7»: 1 - крышка второй ступени; 2 - диафрагма раз­грузочного устройства; 3 - полость разгрузочного устройства; 4, 8,11, 22 - пружины; 5 - полость второй ступени; 6 - диафрагма второй ступени; 7, 24 - рычаги; 9, 25 - клапаны; 10, 26 - седла; 12 - дозатор; 13 - канал выхода газа; 14 - регулировочный винт холостого хода; 15, 30 - каналы соответственно под­вода и отвода теплоносителя; 16 - канал обратной связи; 17 - канал, соединяющий полости высокого и низкого давления; 18 - полость первой ступени; 19- пружинная полость первой ступени; 20 - винт ре­гулировки давления первой ступени; 21 - диафрагма первой ступени; 23 - крышка первой ступени; 27 - канал слива конденсата из полости первой ступени; 28 - канал подвода газа; 29 - корпус редукто­ра; 31 - канал для подсоединения к впускной трубе двигателя или к задроссельному пространству кар­бюратора; 32 - канал слива конденсата из полости второй ступени; 33 - редуктор высокого давления
Во время пуска двигателя стартером в его впускной трубе создается разреже­ние, которое через шланг передается в полость 3 разгрузочного устройства. Под действием перепада давлений возникающая на диафрагме 2 разгрузочного уст­ройства сила сжимает пружину 4, освобождая рычаг 7 клапана 9 второй ступени.
Разрежение воздействует и на диафрагму 6 второй ступени. Газ из полости 19 первой ступени поступает в полость 5 второй ступени, где его давление снижа­ется до величины 0,04 МПа и поддерживается на этом уровне на всех режимах работы двигателя.
Применение обратной связи между полостями 5 и 19 позволяет обеспечить ус­тойчивую и экономичную работу двигателя на переходных режимах, т.е. при рез­ком открытии и закрытии дроссельных заслонок карбюратора.
В зависимости от мощности двигателя автомобиля подбирают редуктор, обеспечивающий соответствующую подачу.
Примечание. Для обеспечения постоянного оптимального давления в первой ступени редуктора фирма-разработчик «САГА» перед установкой на автомобиль регулирует его на специальном оборудовании. В полость пер­вой ступени подается сжатый воздух. При помощи регулировочного винта 20 оптимальное давление в первой ступени устанавливается с достаточной точно­стью. После длительной эксплуатации редуктора эту регулировку рекомендует­ся повторить.
РЕДУКТОРЫ-ИСПАРИТЕЛИ «СКИФ»
Редукторы моделей РГД-2В, -ЗВ (рис. 25) предназначены для установки на ав­томобили с карбюраторными двигателями мощностью до 200 л.с. Модели РГД-2Э, -ЗЭ устанавливают на автомобили с инжекторной системой питания двигателя мощностью до 250 л.с.
Редукторы РГД-2В, -ЗВ работают с управлением по вакуумному принципу. Уп­равляющее разрежение подается в них из впускной трубы двигателя в момент прокручивания его коленчатного вала стартером и, следовательно, подача газа начинается только в момент пуска.
Редукторы РГД-2Э, -ЗЭ управляются электронным, а точнее, электрическим способом. В отличие от предыдущих моделей у них нет вакуумной камеры (разгрузочного устройства). В конструкции применен электромагнитный кла­пан, который запирает канал между первой и второй ступенями редуктора. Благодаря этому обеспечивается предварительная подача газа до пуска дви­гателя, что позволило использовать эти редукторы на автомобилях с инжек­торными двигателями.
Принцип работы первой ступени редукторов всех типов одинаков. Под дейст­вием совместного усилия от давления сжиженного газа, поступающего из маги­страли в редуктор, и пружины 18 (см. рис. 25) открывается клапан 2. Газ посту­пает в полость А для испарения.
В полости В, которая через патрубки 17 соединена с системой охлаждения двигателя, циркулирует нагретая жидкость из этой системы, служащая теплоно­сителем для испарения газа.
Давление газа в полости А, испаряющегося в результате подогрева, уве­личивается. Диафрагма 19 начинает перемещаться вниз и, преодолевая усилие сжимающейся пружины 18, закрывает клапан. По мере поступле­ния газа из первой ступени во вторую давление газа в полости А снова снижается и становится недостаточным для удержания клапана в закры­том состоянии. Клапан вновь открывается, в полость А поступает допол­нительное количество газа, его давление вследствие испарения повыша­ется, и клапан опять закрывается. Циклы открытия и закрытия клапана при работе двигателя постоянно повторяются, в результате чего в полости первой ступени избыточное оптимальное давление поддерживается на заданном уровне.

Модели РГД-2В -ЗВ Модели РГД-2Э -ЗЭ
Рис. 25. Редукторы-испарители «Скиф» фирмы «Скиф Сервис Газ»: 1 - входной газовый штуцер; 2 - клапан первой ступени; 3 - рычаг клапана первой ступени; 4, 5 - устройства соединения рычагов с ди­афрагмами; 6 - диафрагма второй ступени; 7 - рычаг клапана второй ступени; 8 - клапан холостого хода; 9 - клапан второй ступени; 10 - сердечник клапана; 11 - регулировочная пружина второй ступени; 12 - ре­гулировочный винт второй ступени; 13 - электромагнит; 14 - возвратная пружина сердечника; 15 - элек­трический вывод к электронному переключателю вида топлива; 16 - винт регулировки холостого хода; 17 - патрубки подвода и отвода теплоносителя; 18 - пружина диафрагмы первой ступени; 19 - диафрагма первой ступени; А - полость первой ступени; Б - полость второй ступени; В - полость теплообменника
Принцип работы второй ступени следующий. Газ в парообразном состоянии поступает из первой ступени в полость второй Б ступени. Необходимое давле­ние в полости Б поддерживается автоматически диафрагменно-клапанным механизмом. В случае превышения заданного значения давления диафрагма 6 перемещается вверх, закрывая через рычаг 7 клапан 9. Последний остается в закрытом положении до тех пор, пока давление в полости Б не понизится до заданного за счет расхода газа двигателем. Оптимальное давление в полос­ти Б регулируют, изменяя винтом 12 усилие сжатия пружины 11, которое опре­деляет силу ее воздействия на рычаг 7.
В.А. Золотницкий
Новые газотопливные системы автомобилей
У редукторов РГД-2Э, -ЗЭ в электромагнитном клапане установлен винт 16 не­зависимой регулировки холостого хода. Этим винтом регулируют количество га­за, поступающего в полость Б второй ступени, независимо от положения клапа­на 9, что позволяет обеспечить стабильность холостого хода и способствует плавному переходу от холостого хода к ускорению.

РЕДУКТОР-ИСПАРИТЕЛЬ VIALLE
Редуктор, изготовленный голландской фирмой Vialle Autogas Management Sistem, содержит два газовых электромагнитных клапана, работающих синхрон­но: основной магистральный 1 (рис. 26) и клапан холостого хода 2.
Штуцер подвода газа 4 соединен с топливной магистралью с развальцовкой трубки по «авиационному» типу. Крышка, в которую ввернут штуцер, оснащена фильтрующим элементом 5 для очистки газа от механических примесей.
Для подогрева и испарения газа через расположенные над входом для газа тройник 6 и угловой штуцер 7 из системы охлаждения двигателя в редуктор по­дается теплоноситель.
На заднюю крышку редуктора устанавливают кронштейн 3 для крепления ре­дуктора в подкапотном пространстве.
Отличительная особенность редуктора заключается в оригинальном устройст­ве для управления клапаном 14 (рис. 27) - усилителе потока газа 10. В основе работы усилителя лежит принцип эжекции и чувствительности диафрагмы. Уси­литель потока газа обеспечивает увеличение рабочего разрежения, управляю­щего клапаном второй ступени.
Кроме этого редуктор включает в себя отдельные системы: испаритель, в поло­сти В которого в специальном контуре вокруг ребристой наружной поверхности
Xч
Рис. 27. Принципиальная схема редуктора-испарителя Vialle: 1 - диафрагма второй ступени; 2 - канал входа газа; 3 - клапан первой ступени; 4 - каналы подвода и отвода теплоносителя; 5 - диа­фрагма первой ступени; 6 - электромагнитный клапан холостого хода; 7 - регулировочный винт холос­того хода; 8 - балансировочное отверстие; 9 - диафрагма чувствительности; 10 - усилитель потока га­за; 11 - передняя крышка; 12 - балансировочный винт; 13 - канал выхода газа; 14 - клапан второй сту­пени; 15 - пружина клапана второй ступени; 16 - полость атмосферного давления; 17 - задняя крышка; А - полость первой ступени; Б - полость второй ступени; В - полость испарителя; Г - система холосто­го хода; Д - эжекторная система; Е - система чувствительности

полости А первой ступени циркулирует теплоноситель; эжекторную систему Д, служащую для создания разрежения в полости Б второй ступени; систему холос­того хода Г; систему чувствительности Е.
Газ в жидком виде поступает через входной канал 2 в полость А первой ступе­ни редуктора, где испаряется и его давление понижается до 0,3 МПа. Из первой ступени испаренный газ поступает в смеситель через систему холостого хода и клапан 14 второй ступени. ■
Когда двигатель работает на режиме холостого хода, клапан второй ступени закрыт и газ поступает в смеситель только через систему холостого хода, вклю­чающую усилитель потока газа. Количество газа на этом режиме регулируют винтом 7. При остановке двигателя поток газа через усилитель отключается эле­ктромагнитным клапаном 6 холостого хода.
С увеличением нагрузки на двигатель требуется дополнительное количество газа, которое обеспечивается благодаря открытию клапана 14 второй ступени. Для управления работой клапана предусмотрены системы эжекции (усилитель потока газа) и чувствительности. В редукторах производства других фирм сила, необходимая для преодоления сопротивления пружины 15 клапана второй сту­пени, создается за счет силы всасывания газа двигателем через смеситель.
Рис. 26. Общий вид и схема подключения редуктора-испарителя Vialle: 1 - основной магистраль­ный газовый клапан; 2 - газовый клапан холостого хода; 3 - кронштейн; 4 - штуцер подвода газа; 5 - фильтрующий элемент; 6 - тройник подачи теплоносителя для подогрева редуктора; 7 - угловой штуцер
В.А. Золотницкий

Новые газотопливные системы автомобилей б>__

В редукторе Vialle разрежение от сме­сителя воздействует только на диа­фрагму чувствительности 9, но не вли­яет на диафрагму 1 второй ступени.
Эжекторная система (усилитель потока газа), состоящая из жиклера холостого хода 2 (рис. 28) и эжекто­ра 3, служит для создания разреже­ния в центральном отверстии 5 в ре­зультате истечения газа из жиклера. Часть газа из первой ступени прохо­дит через жиклер 2 и эжектор 3 с вы­сокой скоростью. Образовавшееся при этом в камере чувствительности 8 и центральном отверстии 5 разреже­ние вызывает перемещение диафраг­



Рис. 28. Эжекторная система и система чув­ствительности редуктора-испарителя Vialle:
1 - входное отверстие для потока газа из первой ступени; 2 - жиклер холостого хода; 3 - эжектор; 4 - диафрагма второй ступени; 5 - центральное отверстие; 6 диафрагма чувствительности; 7 - балансировочное отверстие; 8 - камера чувст­вительности
мы чувствительности 6 и диафрагмы второй ступени 4. Перемещение диа­фрагмы 4 передается через рычаг (на рис. не показан) клапану второй сту­пени, который открывается, обеспе­чивая дополнительное количество га­
за и компенсируя недостаток разре­жения, создаваемого двигателем. Система чувствительности определяет степень и длительность открытия клапана второй ступени, реагируя на изменение режима работы двигателя из­менением величины разрежения, создаваемого эжектором. Работа редуктора на различных режимах показана на рис. 29. Пуск двигателя на газе. При включении зажигания и нахождении переклю­чателя вида топлива в положении «Газ» на электромагнитные газовые клапаны подается управляющее напряжение и они открываются на 1,5 с. При этом неко­торое количество газа из полости первой ступени подается в двигатель. Для обеспечения надежного пуска во время работы стартера клапан холостого хода постоянно открыт.
Режим холостого хода (рис. 29, а). Разрежение, создаваемое двигателем в смесителе на режиме холостого хода, низкое. Система чувствительности не работает, и клапан второй ступени закрыт. При этом открыт клапан первой ступени и газ поступает в двигатель через систему холостого хода. На этом ре­жиме состав газовоздушной смеси можно отрегулировать с помощью регулиро­вочного винта холостого хода или балансировочного винта.
Ускорение. При нажатии на педаль акселератора разрежение, создаваемое дви­гателем, увеличивается. Оно воздействует на диафрагму чувствительности 6 (см. рис. 28), которая, перемещаясь, закрывает центральное отверстие камеры чувст­вительности 8. Поток газа из первой камеры, проходя через эжектор 3, увеличива­ет разрежение перед диафрагмой 4 второй ступени. Диафрагма реагирует на перепад давления и перемещается. В результате ее перемещения открывается клапан второй ступени и в смеситель поступает дополнительное количество газа.
Рис. 29. Схемы работы редуктора-испарителя Vialle на различных режимах: а - режим холосто­го хода; б - режим полной нагрузки; в, г - режимы регулировки
Частичная нагрузка. В этом режиме разрежение, создаваемое двигателем, может изменяться. Поэтому положение диафрагмы и, следовательно, клапана второй ступени может также меняться. При этом количество подаваемого в дви­гатель газа напрямую зависит от разрежения в смесителе.
Полная нагрузка (рис. 29, б). Двигатель развивает максимальное разре­жение, и диафрагма чувствительности полностью перекрывает центральное отверстие камеры чувствительности. При этом клапан второй ступени откры­вается на максимально возможную величину, увеличивая подачу газа. Величи­на подачи определяется в основном величиной разрежения во впускной трубе двигателя.
Замедление. Дроссельные заслонки закрыты, и разрежение, создаваемое двигателем в смесителе, резко уменьшается. Клапан второй ступени закрывает­ся, и газ поступает только через систему холостого хода.
Остановка двигателя. При выключении зажигания прекращается подача на­пряжения на электромагнитные газовые клапаны и они закрываются. Газ не по­ступает из баллона в редуктор, а также из редуктора в смеситель. Дополни­тельно в данной газотопливной системе предусмотрено аварийное прекраще­ние подачи газа при самопроизвольной остановке двигателя без выключения зажигания.

Работа редуктора в зависимости от положения регулировочных вин­тов. При полностью завернутом ба­лансировочном винте (рис. 29, в) на режиме холостого хода газ из редукто­ра не подается, так как давление за чувствительной диафрагмой будет повышенным и диафрагма второй сту­пени перемещаться не будет. Клапан второй ступени останется закрытым.
При полностью ввернутом регулиро­вочном винте холостого хода (рис. 29, г) поток газа будет проходить только через маленькое отверстие эжектора. Созда­

Рис. 30. Расположение регулировочных вин­тов редуктора-испарителя Vialle: А баланси­ровочный винт; В - винт холостого хода
ваемого при этом разрежения будет до­статочно, чтобы переместить диафрагму 
второй ступени. Клапан второй ступени частично откроется, и двигатель будет работать на режиме холостого хода. Регулировка содержания СО в отработавших газах. Перед началом регу­лировки убедитесь, что все штатные системы автомобиля (карбюратор, зажига­ние, механизм привода клапанов) отрегулированы в соответствии с заводским руководством по эксплуатации. Регулируют систему в следующем порядке.
1. Пустите двигатель и прогрейте его на бензине до рабочей температуры.
2. Переключите питание двигателя на газ.
3. Введите в отверстие выхлопной трубы щуп газоанализатора на глубину не менее 200 мм и прогрейте его при работе двигателя на режиме холосто­го хода в течение 30 мин.
4. Полностью отверните балансировочный винт А (рис. 30).
5. Винтом В регулировки холостого хода установите содержание СО в отрабо­тавших газах (4%).
6. Вверните балансировочный винт А до упора и дождитесь момента стабили­зации показаний газоанализатора.
7. С помощью винта В отрегулируйте содержание СО до (1±0,5)%.
8. Полностью выверните балансировочный винт А и дождитесь момента ста­билизации показаний газоанализатора. Сначала содержание СО может не­сколько возрасти, затем должно вернуться в допустимые пределы.
9. Если содержание СО после стабилизации показаний превышает допустимое значение (3,5%), для его снижения вворачивайте балансировочный винт А.
Рис. 31. Принципиальная схема редуктора-испарителя PeGAS: 1 - корпус редуктора-испарителя; 2 - клапан первой ступени; 3 - рычаг клапана первой ступени; 4 - пружина диафрагмы первой ступени' 5 - диафрагма первой ступени; 6 - крышка первой ступени; 7 - штуцер отвода теплоносителя; 8 - шту­цер подвода теплоносителя; 9 - штуцер отвода газа; 10 - колпачок пружины клапана второй ступени 11 - пружина клапана второй ступени; 12 - клапан второй ступени; 13 - рычаг клапана второй ступени; 14, 20 - периферийные каналы; 15 - толкатель сервопривода; 16 - диафрагма управления; 17 - седло клапана управления; 18 - диффузор эжектора; 19 - жиклер эжектора; 21 - диафрагма второй ступени; 22 разделительное кольцо; 23 - электромагнитный клапан отключения системы холостого хода и сер­вопривода; 24 - соединительный канал; 25 - регулировочный винт холостого хода; 26 - штуцер подво­да газа; А - полость испарителя; Б - атмосферная полость первой ступени; В - полость первой ступе ни; Г - вакуумная полость; Д - полость второй ступени; Е - полость системы холостого хода; Ж - атмо сферная полость сервопривода
Все системы редуктора диафрагменно-рычажного типа с сервоприводом кла­пана второй ступени смонтированы в едином корпусе 1 (рис. 31).
В первой ступени редуктора установлены клапан 2, диафрагма 5, рычаг 3 кла­пана первой ступени, шарнирно связывающий клапан 2 с диафрагмой 5. Между диафрагмой 5 и корпусом 1 редуктора образована полость В первой ступени. Пружина 4 диафрагмы первой ступени поджата крышкой 6.
Вторая ступень редуктора-испарителя имеет клапан 12, диафрагму 21, уста­новленную в разъеме корпуса сервопривода с образованием вакуумной полос­ти Д сервопривода, рычаг 13, связанный с клапаном 12, толкатель 15, установ­ленный подвижно во втулке перегородки вакуумной полости Д, между диафраг­мой 21 и рычагом 13.
На клапан 12 со стороны полости Д установлена пружина 11, поджатая колпач­ком 10 с наружной стороны. Через колпачок 10, расположенный в самой нижней точке редуктора-испарителя, сливают конденсат. Вакуумная полость Г сервопри­вода сообщена с полостью Д второй ступени через периферийный канал 20
РЕДУКТОР-ИСПАРИТЕЛЬ PEGAS
Двухступенчатый редуктор-испаритель, используемый в системе «ЭКОГАЗ», обеспечивает стабильную работу газотопливной системы на сжиженном нефтя­ном газе и благодаря особенностям конструкции может быть использован в си­стемах питания как карбюраторных, так и инжекторных двигателей.
Новые газотопливные системы автомобилей
а с седлом 17 клапана управления - через канал 14. Функцию запорного элемен­та клапана управления выполняет диафрагма управления 16, расположенная между седлом 17 клапана управления и диафрагмой 21 с образованием атмо­сферной полости Ж сервопривода. Полость Ж сообщается с атмосферой через отверстия в разделительном кольце 22, установленном между диафрагмами 16 и 21. В вакуумной полости Г сервопривода установлен диффузор 18 эжектора, соединяющий полости Г и Д. Напротив диффузора установлен жиклер 19 эжекто­ра, расположенный между вакуумной полостью Г и полостью Е системы холосто­го хода. Полость Е соединена с полостью В первой ступени каналом 24, в кото­ром установлен электромагнитный клапан 23 отключения системы холостого хо­да и сервопривода. Также в канале 24, последовательно с клапаном 23, установ­лен регулировочный винт 25 холостого хода.
Для обогрева редуктора в его корпусе выполнена полость А испарителя, сооб­щающаяся через штуцера 7 и 8 с системой охлаждения двигателя. Газ подводит­ся в испаритель и отводится из него через штуцера 9 и 26 соответственно.
Редуктор-испаритель работает следующим образом. Если перед пуском двигателя включено зажигание, а переключатель вида топлива находится в положении «Газ», открываются магистральный газовый клапан 16 (см. рис. 10) и клапан 23 (см. рис. 31) холостого хода редуктора-испарителя. По­лость В первой ступени заполняется газом. Величина давления газа в этой полости определяется усилием пружины 4. Клапан 12 второй ступени остает­ся закрытым. Газ поступает через регулируемое винтом 25 сечение канала 24 в полость Е и далее, через жиклер 19 и диффузор 18, в полость Б, затем че­рез штуцер 9 - в смеситель. Этим обеспечивается предпусковое заполнение системы газом. Через 1-2 с электронный блок управления закрывает элект­ромагнитные клапаны. Клапан 23 перекрывает канал 24, и подача газа из ре­дуктора-испарителя прекращается.
При пуске двигателя стартером на электронный блок управления подаются импульсы от датчика в системе зажигания, дающие блоку сигнал на включение газовых клапанов, в результате чего начинается непрерывная подача газа, дви­гатель пускается и начинает работать на режиме холостого хода. При этом кла­пан 12 второй ступени остается закрытым и газ, проходящий через жиклер 19 и диффузор 18 эжектора, поступает в двигатель только в количестве, ограничен­ном винтом 25 холостого хода.
При нажатии на педаль акселератора дроссельная заслонка карбюра­тора-смесителя открывается, поток воздуха, проходящий через газовый смеситель, увеличивается, вызывая возрастание разрежения в полости Д второй ступени редуктора. Разрежение передается по каналу 14 к диафрагме управления 16. Под действием разрежения диафрагма 16 перемещается к седлу 17 клапана управления и закрывает его. В изолированной таким обра­зом полости Г возникает разрежение, создаваемое в результате эффекта эжекции потоком газа, проходящего из жиклера 19 через диффузор 18. Под действием этого разрежения диафрагма 21 второй ступени перемещается, воздействует на толкатель 15, который в свою очередь перемещает рычаг 13, открывающий клапан 12 второй ступени, преодолевая усилие пружины 11. Газ из полости Б первой ступени через клапан 12 поступает в полость Д второй ступени.
Как только поступление газа через клапан 12 второй ступени становится больше расхода газа через отводящий штуцер 9, давление в полости Д вто­рой ступени повышается. Под дейст­вием избыточного давления диафраг­ма управления 16 перемещается, от­крывая седло 17. Газ из полости Д по­ступает через каналы 14, 20 и седло 17 в полость Г сервопривода, снижая там величину разрежения. Усилие на диа­фрагме 21 второй ступени снижается. Клапан 12 под действием пружины 11 начинает закрываться, уменьшая количество газа, поступающего через

него из полости В в полость Д. ^^^^^^
Когда поступление газа через клапан ресдГ" °бЩИЙ р*™™»*-»™»»™* 12 становится меньше расхода газа через штуцер 9, вновь появляется раз­режение в полости Д и процесс подачи газа из полости Б в полость Д повторя­ется. Описанные процессы происходят циклически, в результате чего на выходе из редуктора-испарителя поддерживается некоторое среднее постоянное дав­ление, не зависящее от расхода газа, проходящего через редуктор, и от давле­ния газа в полости В первой ступени.
В данном редукторе подвод теплоносителя выполнен наиболее оптимально (подвод и первое изменение направления потока теплоносителя находятся в зоне расположения штуцера подвода газа и регулировочного винта холосто­го хода), что обеспечивает устойчивую работу двигателя даже при неполном его прогреве. Общий вид редуктора-испарителя показан на рис. 32.
Новые газотопливные системы ввтомобилей
<<< Предыдущая страница  1     Следующая страница >>>


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я