Пуск двигателя, работающего на газообразном топливе

Любой двигатель, работающий на бензине, может быть переведен на работу с использованием газообразного топлива (сжиженного или сжатого газа).

Вне зависимости от вида используемого газа газобаллонная установка включает:

  • емкость для хранения и транспортировки газообразного топлива
  • устройство для подогрева и испарения газа
  • газовый редуктор
  • дозирующее устройство
  • смеситель
  • трубопроводы
  • контрольные приборы

Газобаллонные установки, предназначенные для питания газовых двигателей автомобилей ЗИЛ-431410 и ГАЗ-53-07 сжиженным пропан-бутановым газом, рассчитаны на избыточное давление 1,6 МПа.

Схема системы питания двигателя грузового автомобиля

Рис. Схема системы питания двигателя грузового автомобиля, работающего на сжиженном газе: 1 — топливный бак; 2 — запорный кран; 3 — фильтр-отстойник; 4 — двигатель; 5 — бензонасос; 6 — карбюратор-смеситель; 7 — трубопровод основной подачн газа; 8 — газопровод системы холостого хода; 9 — дозирующее экономайзерное устройство; 10 — манометр; 11 — воздуховод, соединяющий редуктор с задроссельным пространством; 12 — двухступенчатый газовый редуктор; 13, 14 — фильтры; 15 — испаритель; 16 — шланги подвода к отвода охлаждающей жидкости к испарителю; 17 — магистральный вентиль; 18 — расходный вентиль (жидкостной); 19 — расходный вентиль (паровой); 20 — манометр; 21 — газовый баллон.

Работа таких двигателей осуществляется при подаче газа в парообразном состоянии к редуктору. Испарение газа при работе двигателя происходит в испарителе за счет теплоты жидкости, поступающей в него из системы охлаждения. При пуске и прогреве двигателя, когда температура охлаждающей жидкости низкая для испарения газа, подача газа осуществляется через верхний вентиль газового баллона, обеспечивающего подачу в редуктор паровой фазы газа. Приготовление газовоздушной смеси происходит в газовом смесителе.

Газовые двигатели автомобилей ЗИЛ и ГАЗ комплектуются двухкамерными смесителями типа СГ-250 с падающим потоком газовоздушной смеси и параллельным открытием воздушных и дроссельных заслонок.

Опыт эксплуатации первых конструкций газобаллонных установок показал, что использовать воздушные заслонки в качестве пускового устройства при низких температурах малоэффективно. Для улучшения пуска была разработана автономная пусковая система. В такой системе подача паровой фазы газа в полость смесителя осуществляется над обратным клапаном. Паровая фаза отбирается из первой ступени редуктора через жиклер малого диаметра (0,8 мм). Такая схема исключает неравномерность подачи газа в форсунку при малом значении n и обеспечивает при закрытых воздушных заслонках с углом открытия дроссельных заслонок 15-20 расчетные значения а, равные 0,5-0,55. Это позволяет при использовании контактно-транзисторной системы зажигания с углом опережения 8-9 до ВМТ получить при -10 и -15 С минимальную пусковую частоту вращения коленчатого вала 50 и 60 мин-1. Одновременно пусковые испытания подтверждают влияние на повышение предельных температур надежного пуска фракционного состава газа и наличия в нем влаги.

В настоящее время все большее распространение получают системы питания двигателя, работающие на сжатом природном газе (метане). Для смешения газа с воздухом в таких установках используются карбюраторы-смесители. Опыт эксплуатации показал, что пуск холодного двигателя затруднен, а в некоторых случаях практически не возможен. Основной причиной неудовлетворительного пуска является шунтирование свечей зажигания влагой, образующейся в процессе горения смеси. Другой причиной является нерациональная система подачи и регулировки газа в карбюратор-смеситель. Поэтому для пуска двигателя ЗИЛ-5086.1000400 на сжатом газе применяли пусковую сисразработанную для газового двигателя ЗИЛ-5085.1000400 (с диаметром жиклера 1,1 мм и углом открытия дроссельных заслонок 15°). Однако этого оказалось недостаточно для надежного пуска. Надежность пуска увеличивается в результате применения системы зажигания, обеспечивающей по сравнению с серийной (контактно-транзисторной) большие величины вторичного напряжения и энергию искрового разряда. Примененная система зажигания с тиристорным выходным каскадом оказывается менее чувствительной к шунтированию свечей зажигания. Это позволяет с установочным углом опережения зажигания 5 до ВМТ и с помощью автономного пускового устройства обеспечить пуск ЗИЛ-5086.1000400 с минимальной пусковой частотой вращения коленчатого вала 55 мин при -5 С и 75 мин при 45 °С.

Схема соединения газовых каналов редуктора и смесителя

Рис. Схема соединения газовых каналов редуктора и смесителя:
1 — входной патрубок газовой горелки; 2 — обратный клапан; 3 — жиклер; 4 — воздушная заслонка; 5 — газовая форсунка; 6 — диффузор; 7 — штуцер газовый системы холостого хода; 8 — винт общей подачи газа; 9 — регулировочный винт подачи газа; 10 — электромагнитный клапан; 11 — разгрузочное устройство; 12 — фильтр; 13 — дозирующее экономайзерное устройство; 14 — штуцер для передачи вакуума от впускного трубопровода; 15 — дроссельная заслонка; I, II — ступени редуктора

Использование автономного пускового устройства позволяет в некоторых случаях отказаться от пуска двигателя на бензине. Предельная температура надежного пуска холодного газового двигателя на сжиженном пропан-бутановом газе составляет от -20 до -25 С, а на сжатом природном газе (метане) эта температура пока выше и составляет от -5 до -10 С. Для снижения предельной температуры и повышения надежности пуска холодных двигателей на газообразном топливе требуется применение системы зажигания, имеющей большие, чем серийная система величины вторичного напряжения и энергии искрового разряда.

Схема системы питания двигателя грузового автомобиля, работающего на сжатом газе

Рис. Схема системы питания двигателя грузового автомобиля, работающего на сжатом газе: 1 — топливный бак; 2 — запорный кран; 3 — топливный фильтр; 4 — топливный насос: 5 — карбюратор-смеситель; 6 — выпускной газопровод ; 7 — двигатель; 8 — трубопровод основной подачи газа в смеситель; 9 — газопровод системы холостого хода; 10 — манометр; 11, 13 — редукторы соответственно низкого и высокого давления; 12 — электромагнитный клапан; 14 — подогреватель газа; 15 — манометр; 16 — вентиль; 17 — газовые баллоны со сжатым газом.

Учитывая все большее распространение двигателей с газобаллонными установками, целесообразно продолжить работы по совершенствованию автономного пускового устройства в части оптимизации изменения качественного состава смеси в зависимости от частоты прокручивания и температуры аналогично автоматическим устройствам карбюраторов.

Целесообразно также при разработке специальных газовых двигателей предусматривать размещение в камере сгорания двух зажигательных свечей. Установка дополнительной зажигательной свечи будет способствовать интенсификации процесса горения газовоздушной смеси.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (оцени первым)

Влияние различных факторов на тепловой баланс двигателя

На распределение теплоты в двигателе оказывают влияние такие факторы как частота вращения коленчатого вала, нагрузка, состав смеси, угол опережения зажигания. Частота вращения коленчатого вала С ростом частоты вращения коленчатого вала абсолютные величины всех составляющих теплового баланса увелич...

Компрессия на 2Т ничего не гарантирует

В который раз популярно для даже самых упоротых разнесу в пух и прах миф о связи хорошей работы мотора с хорошей компрессией. 8 или даже 10 атмосфер в горшке Вам ничего не гарантируют!...

Классификация и циклы двигателей

Тепловые двигатели разделяются на: поршневые двигатели внутреннего сгорания газотурбинные реактивные На современных автомобилях устанавливают поршневые двигатели внутреннего сгорания, в которых топливо сжигается внутри рабочего цилиндра. Но способу смесеобразования и воспламенения топл...

Поверка разряжения во впускном коллекторе

Разряжение, создаваемое во впускном коллекторе работающего двигателя, является вторым по значению параметром, после давления сжатия, характеризующим техническое состояние двигателя. При исправно работающем двигателе оно должно составлять 0,058...0,063 МПа (440...480 мм рт.ст.). Разряжение в систе...

Уход за системой питания карбюраторного двигателя

Система питания требует тщательного и своевременного ухода, который заключается в содержании всех приборов в чистоте, в подтяжке всех креплений и соединений для устранения подтекания бензина и подсоса воздуха, в своевременных регулировках карбюратора. При заправке бензина следить, чтобы в бак не ...
✪Устройство автомобиля Авто⚡сайт №❶