5. Система питания газовых двигателей
Характеристика. Система питания газовых двигателей имеет специальное газовое оборудование. Имеется также дополнительная резервная система, обеспечивающая при необходимости работу газового двигателя на бензине.
По сравнению с карбюраторными двигателями газовые более экономичны, менее токсичны, работают без детонаций, имеют более полное сгорание топлива и меньший износ деталей, срок их службы больше в 1,5—2 раза. Однако их мощность меньше на 10. 20 %, так как в смеси с воздухом газ занимает больший объем, чем бензин. У них сложнее система питания и обслуживание в эксплуатации, требующее высокой техники безопасности.
6. Топливо для газовых двигателей
Топливом для газовых двигателей являются сжатые и сжиженные газы.
Сжатые газы — газы, которые при обычной температуре окружающего воздуха и высоком давлении (до 20 МПа) сохраняют газообразное состояние.
Сжатые газы являются природными газами. В качестве топлива для газовых двигателей обычно используется природный газ метан.
Сжиженные газы — газы, которые переходят из газообразного состояния в жидкое при нормальной температуре воздуха и небольшом давлении (до 1,6 МПа). Это нефтяные газы.
Для газовых двигателей используются сжиженные газы следующих марок: СПБТЗ — смесь пропана и бутана техническая зимняя; СПБТЛ — смесь пропана и бутана техническая летняя; БТ — бутан технический.
Газообразное топливо менее токсично, имеет более высокое октановое число (100 ед.), дает меньшее нагарообразование и не разжижает масло в картере двигателя.
7. Конструкция систем питания газовых двигателей и их работа
В систему питания двигателя, работающего на сжатом газе (рис. 11), входят баллоны 1 для сжатого газа, наполнительный 5, расходный 6 и магистральный 18 вентили, подогреватель 17 газа, манометры высокого 8 ж низкого 9 давления, редуктор 11 с фильтром 10 и дозирующим устройством 12, газопроводы высокого 3 и низкого 13 давления, карбюратор-смеситель 14 и трубка 19, соединяющая разгрузочное устройство с впускным трубопроводом двигателя.
Рис. 11. Схема системы питания двигателя, работающего на сжатом газе:
1 — баллон; 2 — тройник; 3, 13 — газопроводы; 4 — крестовина; 5, 6, 18 — вентили; 7 – бак; 8, 9 — манометры; 10 — газовый фильтр; Л — редуктор; 12 — Дозирующее устройство; 14 — карбюратор-смеситель; 15 — топливопровод; 16 — топливный насос; 17— подогреватель; 19 — трубка
При работе двигателя вентили 6 и 18 открыты. Сжатый газ из баллонов поступает в подогреватель 17, обогреваемый отработавшими газами, нагревается и через фильтр 10 проходит в двухступенчатый газовый редуктор 11. В редукторе давление газа снижается до 0,9..Л,15 МПа. Из редуктора через дозирующее устройство 12 газ проходит в карбюратор-смеситель 14, где и образуется горючая смесь (газовоздушная). Смесь под действием вакуума поступает в цилиндры двигателя. Процесс сгорания смеси и отвода отработавших газов, как в карбюраторных двигателях.
Редуктор 11, кроме уменьшения давления газа, изменяет его количество в зависимости от режима работы двигателя. Он быстро выключает подачу газа при прекращении работы двигателя.
Кроме основной, имеется резервная система питания, обеспечивающая работу двигателя на бензине в необходимых случаях (неисправности системы, израсходован весь газ в баллонах и др.). При этом длительная работа двигателя на бензине не рекомендуется, так как в резервной системе питания отсутствует воздушный фильтр, что может привести к повышенному изнашиванию двигателя.
В резервную систему питания входят топливный бак 7, топливный фильтр, топливный насос 16 и топливопроводы 15.
Рис. 12. Схема системы питания двигателя, работающего на сжиженном газе:
1 — топливный фильтр; 2 — топливный насос; 3 — карбюратор; 4 — смеситель; 5— испаритель; 6 — газовый фильтр; 7— дозирующее устройство; 8— редуктор; 9, 10 — манометры; 11, 13 — вентили; 12 — баллон; 14 — двигатель; 15 — бак
Система питания двигателя, работающего на сжиженном газе, показана на рис. 12. Сжиженный газ под давлением из баллона 12 поступает через расходный 13 и магистральный 11 вентили в испаритель 5. В испарителе газ подогревается горячей жидкостью системы охлаждения двигателя и переходит в газообразное состояние. Затем газ очищается в фильтре 6, поступает в двухступенчатый редуктор 8, где давление газа снижается до атмосферного. Из редуктора газ через дозирующее устройство 7 проходит в смеситель 4, который готовит горючую смесь в соответствии с режимом работы двигателя.
Газовый баллон имеет предохранительный клапан, открывающийся при давлении 1,68 МПа, наполнительный вентиль и датчик уровня сжиженного газа. Баллон заполняется сжиженным газом только на 90 % объема. Это необходимо для возможности расширения газа при нагреве.
Кроме основной системы питания, двигатель, работающий на сжиженном газе, имеет резервную систему питания для кратковременной работы на бензине. В резервную систему входят топливный бак 15, топливный фильтр 1, топливный насос 2 и карбюратор 3.
Список использованной литературы
1. Сарбаев В.И. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. − Ростов н/Д: «Феникс», 2004.
2. Вахламов В.К. Техника автомобильного транспорта. − М.: «Академия», 2004.
3. Барашков И.В. Бригадная организация технического обслуживания и ремонта автомобилей. – М.: Транспорт, 1988г.
Источник
5. Система питания газовых двигателей
Газовыми называются карбюраторные двигатели, работающие на газообразном топливе — сжатых и сжиженных газах. Особенностью газовых двигателей является их способность работать также и на бензине.
Система питания газовых двигателей имеет специальное газовое оборудование. Имеется также дополнительная резервная система, обеспечивающая при необходимости работу газового двигателя на бензине.
По сравнению с карбюраторными двигателями газовые более экономичны, менее токсичны, работают без детонаций, имеют более полное сгорание топлива и меньший износ деталей, срок их службы больше в 1,5 — 2 раза. Однако их мощность меньше на 10 – 20%, так как в смеси с воздухом газ занимает больший объем, чем бензин. У них сложнее система питания и обслуживание в эксплуатации, требующее высокой техники безопасности.
Топливом для газовых двигателей являются сжатые и сжиженные газы. Сжатые газы — газы, которые при обычной температуре окружающего воздуха и высоком давлении (до 20МПа) сохраняют газообразное состояние.
Сжатые газы являются природными газами. В качестве топлива для газовых двигателей обычно используется природный газ метан.
Сжиженные газы — газы, которые переходят из газообразного состояния в жидкое при нормальной температуре воздуха и небольшом давлении (до 1,6МПа). Это нефтяные газы.
Для газовых двигателей используются сжиженные газы следующих марок: СПБТЗ — смесь пропана и бутана техническая зимняя; СПБТЛ — смесь пропана и бутана техническая летняя; БТ — бутан технический.
Газообразное топливо менее токсично, имеет более высокое октановое число (100 ед.), дает меньшее нагарообразование и не разжижает масло в картере двигателя.
Конструкция систем питания газовых двигателей и их работа
В систему питания двигателя, работающего на сжатом газе (рис.27), входят баллоны (7) для сжатого газа, наполнительный (5), расходный (6) и магистральный (18) вентили, подогреватель (17) газа, манометры высокого (8) и низкого (9) давления, редуктор (11) с фильтром (10) и дозирующим устройством (12), газопроводы высокого (3) и низкого (13) давления, карбюратор-смеситель (14) и трубка (19), соединяющая разгрузочное устройство с впускным трубопроводом двигателя.
Рис. 27. Схема системы питания двигателя, работающего на сжатом газе
1 – баллон; 2 – тройник; 3, 13 – газопроводы; 4 – крестовина; 5, 6, 18 – вентили; 7 – бак; 8, 9 – манометры; 10 – газовый фильтр; 11 – редуктор; 12 – дозирующее устройство; 14 – карбюратор-смеситель; 15 – топливопровод; 16 – топливный насос; 17 – подогреватель; 19 – трубка.
При работе двигателя вентили (6) и (18) открыты. Сжатый газ из баллонов поступает в подогреватель (17), обогреваемый отработавшими газами, нагревается и через фильтр (10) проходит в двухступенчатый газовый редуктор (11). В редукторе давление газа снижается до 0,9 — 1,15МПа. Из редуктора через дозирующее устройство (12) газ проходит в карбюратор-смеситель (14), где и образуется горючая смесь (газовоздушная). Смесь под действием вакуума поступает в цилиндры двигателя. Процесс сгорания смеси и отвода отработавших газов такой же, как в карбюраторных двигателях.
Редуктор (11), кроме уменьшения давления газа, изменяет его количество в зависимости от режима работы двигателя. Он быстро выключает подачу газа при прекращении работы двигателя.
Кроме основной, имеется резервная система питания, обеспечивающая работу двигателя на бензине в необходимых случаях (неисправности системы, израсходован весь газ в баллонах и др.). При этом длительная работа двигателя на бензине не рекомендуется, так как в резервной системе питания отсутствует воздушный фильтр, что может привести к повышенному изнашиванию двигателя.
В резервную систему питания входят топливный бак (7), топливный фильтр, топливный насос (16) и топливопроводы (15).
Система питания двигателя, работающего на сжиженном газе, показана на рис.28. Сжиженный газ под давлением из баллона (12) поступает через расходный (13) и магистральный (11) вентили в испаритель (5). В испарителе газ подогревается горячей жидкостью системы охлаждения двигателя и переходит в газообразное состояние. Затем газ очищается в фильтре (6), поступает в двухступенчатый редуктор (8), где давление газа снижается до атмосферного. Из редуктора газ через дозирующее устройство (7) проходит в смеситель (4), который готовит горючую смесь в соответствии с режимом работы двигателя.
Газовый баллон имеет предохранительный клапан, открывающийся при давлении 1,68МПа, наполнительный вентиль и датчик уровня сжиженного газа. Баллон заполняется сжиженным газом только на 90% объема. Это необходимо для возможности расширения газа при нагреве.
Рис.28. Схема системы питания двигателя, работающего на сжиженном газе
1 – топливный фильтр; 2 – топливный насос; 3 – карбюратор; 4 – смеситель; 5 – испаритель; 6 – газовый фильтр; 7 – дозирующее устройство; 8 – редуктор; 9, 10 – манометры; 11, 13 – вентили; 12 – баллон; 14 – двигатель; 15 – бак.
Кроме основной системы питания, двигатель, работающий на сжиженном газе, имеет резервную систему питания для кратковременной работы на бензине. В резервную систему входят топливный бак (15), топливный фильтр (7), топливный насос (2) и карбюратор (3).
Проверка знаний студентов по разделу «Системы питания двигателей» может быть проведена в виде тестового задания. Пример такого задания приведен ниже.
1. Почему в смесительной камере карбюратора создается разрежение?
а) при такте впуска разрежение создается движением поршня в цилиндре;
б) в результате работы диафрагменного насоса;
в) из-за открытия впускных и выпускных клапанов.
2. Тип подкачивающего насоса системы питания карбюраторного двигателя:
3. На каком режиме воздушная заслонка карбюратора закрыта?
4. Какова должна быть величина параметра α, характеризующего состав горючей смеси на холостом ходу?
5. Какова должна быть величина параметра α, характеризующего состав горючей смеси на средних нагрузках?
а) смесь топлива и отработавших газов;
б) смесь топлива и воздуха;
7. Какая система карбюратора обеспечивает приготовление смеси обедненного состава на средних нагрузках?
8. Тип топливного насоса высокого давления:
9. Смесеобразование в дизельном двигателе происходит:
10. Каким образом топливный насос высокого давления обеспечивает изменение количества топлива, впрыскиваемого в цилиндр?
а) поступательным движением плунжера;
б) вращательным движением плунжера;
11. Какая система карбюратора обеспечивает приготовление смеси обогащенного состава на полных нагрузках?
а) главная дозирующая система;
12. Смесеобразование в карбюраторном двигателе происходит:
13. Тип подкачивающего насоса в системе питания дизельного двигателя:
14. Какая по составу смесь должна быть приготовлена на режиме пуска двигателя:
15. Для чего осуществляется поступательное движение плунжера в топливном насосе высокого давления?
а) для регулирования количества топлива;
б) для создания высокого давления;
в) для воздействия на нагнетательный клапан.
16. Что является исходной информацией для блока управления системы питания с распределенным впрыском?
а) уровень бензина в топливном баке;
б) напряжение в бортовой сети автомобиля;
в) положение дроссельной заслонки.
17. Управляющее воздействие блока управления системы питания с распределенным впрыском:
а) на количество топлива при впрыске;
в) на количество воздуха в топливо-воздушной смеси.
18. Датчик детонации системы питания с распределенным впрыском управляет:
а) составом топливо-воздушной смеси;
в) давлением топлива перед форсункой.
Источник