/
Автор: Золотницкий В.А.
Теги: двигатель автомобиля автомобилестроение двигатели внутреннего сгорания двигателестроение
ISBN: 5-88924-094-3
Год: 2005
Текст
В.А. Золотницкий
НОВЫЕ ГАЗОТОПЛИВНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЕЙ
Адреса АГНС и АГНКС в Москве и на основных трассах СНГ
Золотницкий В.А. Новые газотопливные системы автомобилей/ Под научи, 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.
Редактор Л.С. Ткачева
Компьютерная верстка и обработка изображений С.Ю. 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@dub.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 меры 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 25.022000 г.
Подписано в печать 21.09.05. Формат 60x90 ’/8. Бумага офсетная. Печать офсетная. Печатных листов 8. Тираж 5 000 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
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
В.А. Золотницкии
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 туже 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 автомо
бильных заводов в нашей стране и за рубежом.
Ездил на лучших наших машинах: «Победа», «ГАЗ-21», «ГАЗ-24», «ГАЗ-3110», заправляя три послед-
ние 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 СНГ).
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
Новые газотопливные системы автомобилей
КЛАССИФИКАЦИЯ ГАЗОВЫХ СИСТЕМ ПИТАНИЯ
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.
5
В.А. Золотницкий
Стехиометрическое соотношение - это количественное соотношение воз-дух-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 (1=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 (1=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
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.
6
Новые газотопливные системы автомобилей
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 (проставку) 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 -
7
В.А. Золотницкий
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-предохранительной 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-
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 груба; 18 - карбюратор; 19 - кран отопителя; 20 - бензиновый электромагнитный клапан; 21 - газосмесительное устройство; 22 - баллон для сжиженного газа; 23 - выносное заправочное устройство; 24 - блок запорно-предохранительной арматуры (мультипликатор); 25 - вентиляционный рукав
8
Новые газотопливные системы автомобилей
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.
9
В.А. Золотницкий
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 запори о-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
Пространство под днищем автомобиля
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
10
Новые 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.
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.
* Инжектор - производное от английского глагола «to inject» - впрыскивать. В русском языке определяется как форсунка.
11
В.А. Золотницкий
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 (про-пан-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 ЕЭК ООН.
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».
12
Новые газотопливные системы автомобилей
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 светодиодами 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 - бензиновы й электро магн итн ы й клапан; 9 - газосмесительное устройство
13
В.А. Золотницкий
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 между двигателем 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.
14
Новые газотопливные системы автомобилей
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 152-12-00899 «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).
15
В.А. Золотницкий
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-испари!ель «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 К (коэффициент концентрации кислорода) при работе автомобиля на бензине и на газе. Следствием несовпадения показаний может стать индикация ошибки блоком управления и его переход
16
Новые газотопливные системы автомобилей
__ Светодиод индикации
К ФОРСУНКЕ
КБЛОКУ УПРАВЛЕНИЯ
Рис. 5. Внешний вид и схема подключения эмулятора форсунок
Рис. 6. Внешний вид и схема подключения эмулятора лямбда-зонда
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 AMS
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.
17
Ь.А Золотницкий
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
18
Новые газотопливные системы автомобилей
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 блоке 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 1=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
19
В.А. Золотницкий
Рис. 8. Схема установки на автомобиль газовой аппаратуры Landi Renzo: 1 - эмулятор форсунок; 2 - переключатель вида топлива; 3 - электронный блок управления; 4 - электромагнитный 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-
20
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
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.
21
В.А. Золотницкий
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
22
Новые газотопливные системы автомобилей
темы до отказа - не менее 10 000 км пробега автомобиля. Срок службы системы - не менее 10 лет. Срок службы резинотехнических изделий - не менее 2 лет или не менее 30 000 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,
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
23
В.А. Золотницкий
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
Рис. 11. Рекомендуемая схема размещения газотопливной аппаратуры на автомобиле с кузовом седан: 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
24
Новые газотопливные системы автомобилей
Типы и характеристики применяемых газовых баллонов
Обозначение баллона Масса, кг, не более Вместимость, л
баллона крепления полная полезная
ГБА 01.00.00.00 22 1,2 50 45
АГ-50 22 1,2 50 40
АГ-65 25 3,5 65 52
АГ-76 40 10 76 60
АГ-90 47 10 90 72
АГ-103 54,5 10 103 83
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 баллоь 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 - заправочный трубопровод; А метка для правильной ориентации баллона
25
В.А. З.литницкий
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 бензиновой 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 представляет собой диффузор, установленный
Рис. 13. Электромагнитный газовый клапан: 1 - корпус; 2,3, 6, 10, 12, 14 - уплотнительные резиновые 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
до дроссельной заслонки в потоке воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, с подводом газа от редуктора-испарителя в зону максимального разрежения диффузора. Конструктивно смеситель может
26
Новые газотопливные системы автомобилей
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 дроссельной 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-
10
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
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.
1-2
Рис. 15. Смеситель газа: а — вариант смесителя в виде про ставки; б — вариант смесителя в виде штуцера-форсунки 1 - смеситель-проставка; 2 - газоподводящий штуцер; 3 - корпус 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
27
В. А. Золотницкий
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 газоподводящие 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
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
28
Новые газотопливные системы автомобилей
зине. По принципу подачи газа система IGS наиболее близка к современным бензиновым 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.
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
29
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.
30
Новые газотопливные системы автомобилей
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 валадвигателя (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 пьезоэлементом, 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.
31
В.А. Золотницкий
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.
32
Новые газотопливные системы автомобилей
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 отверстия дозатора. За нулевое положение принято полностью закрытое отверстие для прохода газа из редуктора
Рис. 18. Диаграмма показателей работы ЭБУ без обратной связи
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 °C. 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.
33
В.А. Золотницкий
Среди автомобилистов бытует мнение, что переход на газовое топливо, в частности на КП Г, 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
34
Новые газотопливные системы автомобилей
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
35
В.А. Золотницкий
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-
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
36
Новые газотопливные системы автомобилей
Вход газа
+12В после замка
Выход газа
Установка минимального значения давления 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 мано-
переключатель вида топлива (-)-бензин, (=)-газ
метр-датчик желательно устанавливать с одинаковыми заводскими номерами
Индикатор давления (уровня)газа'
Индикатор
давления
(остатка) газа
Индикатор работы на бензине
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.
37
В. А. Золотницкий
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.
38
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?, 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
39
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 бездре-нажное 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.
Рис. 22. Газовый сосуд: 1 - кожух; 2 - внутренний сосуд; 3 - вакуумная рубашка; 4 - опорная втулка; 5 - ловушка; 6 - вакуумный вентиль
40
Новые гвзотопливные системы автомобилей
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 СП Г, 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
41
В.А. Золотницкий
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.
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 одном 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).
42
Новые газотопливные системы автомобилей
21 20 19 18 17 16
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.
43
В.А. Золотницкий
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, -33 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, -33 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.
44
Новые газотопливные системы автомобилей
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.
45
В.А. Золотницкий
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
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
46
Новые газотопливные системы автомобилей
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.
47
В.А. Золотницкий
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
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 диафрагмы 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.
48
Новые газотопливные системы автомобилей
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.
49
В.А. Золотницкий
Рис. 30. Расположение регулировочных винтов редуктора-испарителя Vialle: А - балансировочный винт; В - винт холостого хода
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. Создаваемого 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 винтА (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.
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.
50
Новые газотопливные системы автомобилей
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 ступени; Г - вакуумная полость; Д - полость второй ступени; Е полость системы холостого хода; Ж - атмосферная 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,
51
В.А. Золотницкий
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 отдатчика 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.
52
Новые газотопливные системы автомобилей
Рис. 32. Общий вид редуктора-испарителя PeGAS
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 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.
В.А. Золотницкий
ПОСЛЕСЛОВИЕ
Достаточно высокое качество отечественного газобаллонного оборудования стимулирует дальнейший прогресс в области автомобильной техники, в частности, переход автомобильного парка на питание двигателей метаном. Уже стала крылатой фраза, что метан - моторное топливо XXI века. Этому экологически чистому и дешевому ископаемому энергоносителю, надо полагать, принадлежит будущее на автомобильном транспорте страны, особенно в крупных городах.
Уже сейчас многие московские автокомбинаты по достоинству оценили экономические преимущества такого вида топлива, и отечественный парк газобаллонных автомобилей стал неуклонно расширяться. Так, автокомбинат №41, располагающий более чем 400 автомобилями, половину подвижного состава перевел на компримированный природный газ и активно готовится к работе автомобилей на сжиженном метане.
Надеемся, что, убедившись в преимуществах газового топлива на «живых» примерах, все больше и частных автовладельцев будут устанавливать на свои автомобили газобаллонное оборудование.
Новые газотопливные системы автомобилей
Приложение 1
ПУНКТЫ ЗАПРАВКИ АВТОМОБИЛЕЙ
СЖИЖЕННЫМ НЕФТЯНЫМ ГАЗОМ (АГНС) И МЕТАНОМ (АГНКС) В МОСКВЕ
АГНС № 1 - Электролитный пр-д, 7 (т 317-7627)
АГНС № 2 - 3-й Силикатный пр-д, 6 (т 191-5583)
АГНС № 3 - Тюменский пр., 4 (т. 966-1016)
АГНС № 4 - Добролюбова ул., 1а (т. 218-4297)
АГНС №6 - Дмитровское ш., 53а (т. 480-9655)
АГНС № 7 - Карьер ул., 4 (т. 126-9209)
АГНС № 8 - Новозаводская ул., 2а (т. 148-7035)
АГНС № 10 - Платформа «Трикотажная», 5 (т. 491-2043)
АГНС № 11 - М. Купавинский пр-д, 4 (МКАД, 6-й км) (т. 308-3146)
АГНС № 12 - Полбина ул., 37 (т. 354-1853)
АГНС № 13 - Ярославское ш., 1 (т. 183-8538)
АГНС № 14 - 2-я Кусковская ул., 9г (т. 368-8643)
АГНС № 15 - Лобачевского ул., 120
Новоясеневский пр-т (рынок рядом со ст. метро «Теплый Стан»)
Нагатинская наб. (правая набережная по течению реки, между мостами Окружной железной дороги и Нагатинским метромостом, работает круглосуточно)
АГНКС № 1 - МКАД, 23-й км, начало Каширского ш. (т. 355-9568)
АГНКС № 2 - МКАД, 72-й км, начало Путилковского ш. (т. 948-1541)
АГНКС № 3 - МКАД, 91-й км, начало Осташковской ул. (т 476-9972)
АГНКС № 4 - МКАД, 95-й км, начало Ярославского ш. (т. 582-9588)
АГНКС № 5 - МКАД, 15-й км, Капотня мкрн (т. 355-8778)
АГНКС № 6 - МКАД, 47-й км, Говорове дер. (т. 439-2891)
АГНКС № 7 - МКАД, 16-й км (т. 551-4065)
АГНКС № 8 - МКАД, 79-й км, ст. «Левобережная» (т. 570-2022)
АГНКС № 10 - МКАД, 43-й км
АГНКС № 12 - МКАД, 64-й км, начало Новорижского ш. (т. 758-0509)
ООО «Лоран» - МКАД, 47-й км (т. 439-8643)
55
В. А. Золотницкий
Приложение 2
ПЕРЕЧЕНЬ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ НА ОСНОВНЫХ ТРАССАХ РОССИИ И СНГ, В КОТОРЫХ РАСПОЛОЖЕНЫ СТАНЦИИ ЗАПРАВКИ АВТОМОБИЛЕЙ ГАЗОВЫМ ТОПЛИВОМ
М1 (Москва-Минск): г. Одинцово, дер. Акулово, г. Голицыне, дер. Алабино, г. Кубинка, г. Вязьма, пос. Сафоново, г. Ярцево, г. Смоленск (две АГНС: ул. Лавочкина, 1а; Краснинское ш.), г. Рославль, г. Орша, г. Бобруйск, г. Могилев (Чаусское ш.; пл. Гагарина), г. Минск (три АГНС: Могилевское шоссе - около 3 км от кольцевой автодороги в сторону Могилева; Староборисовский тракт - в районе академгородка; ул. Матусевича - в районе пересечения с ул. Лещинского)
М2 (Москва-Симферополь): г. Подольск (четыре АГНС), г. Чехов, г. Серпухов, г. Алексин, г. Тула (три АГНС: объездная дорога; конец скоростной трассы по правой стороне при движении из Москвы; Рязанское шоссе), 189-й км. (перекресток Белев Тула), г. Щекино (две АГНС), г. Мценск, г. Орел, г. Курск (две АГНС), г. Белгород (восемь АГНС), г. Харьков (две АГНС), г. Мерефа, пос. Высокий (не доезжая Мерефы), г. Днепропетровск (три АГНС), г. Днепродзержинск, г. Запорожье (семь АГНС), пгт Васильевка, г. Мелитополь (две АГНС), Крым (г. Раздольное, г. Саки, г. Евпатория - две АГНС, г. Джанкой, г. Симферополь - две АГНС, г. Феодосия, г. Алушта, г. Ялта)
М3 (Москва—Киев): г. Апрелевка, пос. Селятино (две АГНС), г. Наро-Фоминск, г. Балабаново, г. Обнинск (две АГНС), д. Белоусово, г. Калуга (две АГНС), г. Брянск (две АГНС), поворот на Клинцы, г. Чернигов, г. Киев (четыре АГНС)
М4, М27 (Москва-Ростов-на-Дону-Сочи): г. Видное (две АГНС), пос. Авиагородок (две АГНС), г. Узловая, г. Становое, г. Елец, г. Воронеж (три АГНС), г. Бо-гучар, г. Миллерово, пос. Тарасовский, г. Каменск-Шахтинский (две АГНС), после развилки с М21 (22, 109, 120, 165-й км), после развилки на г. Шахты (10 км пос. Рассвет, через 8 км после пос. Рассвет), 1003-й км, 1050-й км (АЗС «Русь»), г. Ростов (четыре АГНС), станица Кущевская, г. Ейск, г. Усть-Лабинск (М29), г. Кропоткин (М29), г. Армавир (М29), г. Невинномысск (М29), г. Краснодар (четыре АГНС), пос. Энем, пос. Ахтырский (83 км от Краснодара), пос. Горячий Ключ, г. Анапа (М25), г. Новороссийск, г. Туапсе, пос. Лазаревское (две АГНС), г. Сочи (семь АГНС)
М5 (Москва-Челябинск): г. Люберцы, пос. Красково, г. Лыткарино, г. Воскресенск (две АГНС), г. Коломна, г. Луховицы (100-й км), г. Рязань (две АГНС), г. Шилове, г. Пенза (пять АГНС), г, Саратов (А396 - четыре АГНС), г. Энгельс (А409), пос. Городище, г. Кузнецк, пос. Новоспасское, г. Жигулевск (две АГНС), г. Тольятти (две АГНС), пос. Прибрежный, г. Самара (четыре АГНС), г. Кинель, пос. Суходол, г. Октябрьский, г. Уфа (две АГНС), г. Челябинск (восемь АГНС), г. Екатеринбург (М36 - три АГНС), г. Омск, г. Красноярск (восемь АГНС)
56
Новые газотопливные системы автомобилей
Мб (Москва-Астрахань): г. Михайлов (261-й км), г. Чаплыгин, пос. Изосимове, г. Мичуринск, г. Тамбов (три АГНС), г. Рассказово (А 404), г. Кирсанов, 477-й км, г. Новоанненский (933-й км), пос. Разгуляевка, г. Волгоград (три АГНС) г. Камышин, г Ахтубинск, пос. Харабали, г. Волжский, г Астрахань (две АГНС)
М7 (Москва-Казань): г. Балашиха, г. Железнодорожный, г. Ногинск, г. Петушки, г. Юрьевец (две АГНС), г. Владимир (две АГНС) г Вязники (две АГНС), дер. Золино, г. Нижний Новгород (шесть АГНС), г. Чебоксары (три АГНС), г. Йошкар-Ола (восемь АГНС), г. Зеленодольск, г. Казань (десять АГНС), г. Ижевск
М8 (Москва-Архангельск): пос. Тарасовка, г. Пушкино, пос. Софрино, г. Хотьково, г. Александров, г. Переславль-Залесский, г. Ярославль (три АГНС), г. Вологда (две АГНС), г. Шексна (А114), г. Череповец (А114), г. Вельск, г. Архангельск (четыре АГНС)
М9 (Москва-Рига): 1 км от МКАД, г. Дедовск, г. Истра, г. Волоколамск, пос. Шаховская, г Ржев, г. Нелидово, г. Великие Луки, г. Опочка (М20), г Остров (М20)
М10 (Москва-Санкт-Петербург): 10 км от МКАД, г. Зеленоград (две АГНС), г. Солнечногорск, г. Клин (две АГНС), г. Тверь (две АГНС), г. Осташков (368-й км), пос. Едрово (390-й, 394-й км), г. Боровичи, г. Валдай (три АГНС), пос. Крестцы, г. Новгород (две АГНС), г. Ушаки, г. Тосно (две АГНС), г. Санкт-Петербург (семь АГНС), г. Сестрорецк, г. Выборг (две АГНС), г. Тихвин (А114)
ООО «ПЛАЗМАФОРМ»
Баллоны автомобильные для сжиженного газа
(от производителя)
Тел.: (095) 955-4377
(095) 955-4306
В.А. Золотницким
Приложение 3
ВЕДУЩИЕ ФИРМЫ, ЗАНИМАЮЩИЕСЯ ПРОДАЖЕЙ, УСТАНОВКОЙ И ОБСЛУЖИВАНИЕМ ГАЗОБАЛЛОННОЙ АППАРАТУРЫ
Предприятие (адрес) Телефон/ факс Вид аппаратуры
НПФ «Сага» г. Москва, ул. Автомоторная, Д 2 (095) 456-31-21 Газотопливные системы «САГА»
ООО «Центр испытаний ГАЗ-АВТО» г. Москва, ул. Б. Семеновская, д. 38 (095) 369-96-62 Газобаллонная аппаратура
ООО «ГИГ Инжиниринг» г. Москва, 3-й Люсиновский переулок, д.З (095) 746-67-80 Газотопливные системы
ООО «Газцентр» г. Москва, Промышленный проезд. >, ЗА (095) 778-22-16 Газотопливные системы
ООО «Плазмаформ» (095) 955-43-77 Баллоны автомобильные для сжиженного газа
ООО «Италгаз». Моск. обл.. г. Химки, 79 км МКДД (095)741-32-23 Газотопливные системы
ООО «Ультрагаз» г. Москва, Каширское ш., д. 45 г. Москва, ул. Обручева, д. 23 (095) 101-45-19 Газотопливные системы
ООО «СЛАВГАЗ» г, Москва, ул. Верхние Поля, д. 24, на территории завода «Хроматограф» (095)359-77-77, 358-76-87 Газотопливные системы
58
Новые газотоплтные системы автомобилей
Приложение 4
«ПРЕВОСХОДСТВО СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.
СЕМЕЙСТВО ИНЖЕКТОРНЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫХ СИСТЕМ «GIG»
Ведущая организация Регионального Проекта* «Разработка и производство аппаратуры впрыска газового топлива, заменяющей морально устаревшие газобаллонные системы и обеспечивающей выполнение современных экологических требований для транспортных средств», фирма ООО «ГИГ Инжиниринг» разработала и организовала серийное производство и продажу семейства газобаллонных систем «GIG-Ш», «GIG-lll-Satellite», «GIG-IIIDL-Satellite (DLS)» и «GIG-IV-Satellite».
Региональный проект на Всероссийском конкурсе, в котором участвовало 1100 организаций, в 2004 г. награжден серебряной статуэткой Георгия Победоносца, а ведущая организация ООО «ГИГ Инжиниринг» получила звание «Лидер современной технологии».
При реализации проекта особо следует отметить разработку и серийное производство быстродействующего газового инжектора, имеющего линейную характеристику и ма
лую зону нечувствительности. Максимальная частота работы инжектора 350Гц недоступна для других газовых инжекторов в мире. Большое быстродействие разработанного инжектора позволило при создании нефазированных распределенных систем впрыска газового топлива использовать один или два инжектора, вместо четырех или восьми. На международной инновационной выставке в Женеве в 2001 году газовый ин
жектор получил золотую медаль.
Впервые в мире разработан и налажено серийное производство одноступенчатого газового дифференциального редуктора, который имеет две управляющие мембраны, что позволило учесть отличие свойств газообразного топлива в сравнении с жидким. На международной выставке в Брюсселе в 2000 году дифференциальный газовый редуктор получил золотую медаль.
В основе разработанного семейства газобаллонных систем используются возможности и достоинства разработанных инжекторов и дифференциального редуктора.
Система «GIG-Ш» реализует распределенный нефазированный (одновременный) впрыск газового топлива и может устанавливаться как на карбюраторные, так и на инжекторные автомобили, у которых отсутствует датчик кислорода (Х-зонд). При установке системы «GIG-III» на карбюраторные автомобили, автомобиль становится инжекторным во время работы
на газе и его экологические и мощностные характеристики улучшаются. Для карбюраторных автомобилей, впускной коллектор которых имеет специфические особенности например, карбюраторные передневедущие «Жигули» реализация распределенного нефазированного впрыска газа невозможна; возможна реализация одноточечного впрыска с подачей топлива под карбюратор (моновпрыск во впускной коллектор).
При установке системы «GIG-Ш» на инжекторный автомобиль с реализацией распределенного нефазированного впрыска, гарантируется работа двигателя без «обратных хлопков», которые присутствуют при установке на инжекторный автомобиль обычных зжекционных газобаллонных систем. Наличие «хлопков» двигателя свидетельствует об исключительно плохом дозировании топлива, непригодности обычных зжекционных газобаллонных систем для установки на инжекторные автомобили.
* С региональным проектом можно ознакомиться в Интернете на сайте www.gigauto.ru
59
В.А. Золотницкий
Благодаря большому быстродействию инжектора в системе «GIG-Ш» устанавливается всего лишь один или два инжектора, которые обеспечивают дозированную подачу газа на каждом такте работы двигателя.
Системы «GIG-lll-Satellite» и «GIG-IIIDL-Satellite (DLS)» реализуют попарно-параллельное дозирование топлива и предназначены для установки на автомобили с инжекторными бензиновыми двигателями, которые могут быть снабжены штатным датчиком кислорода (Л-зондом). Обе системы могут реализовать и распределенный нефазированный впрыск газового топлива.
Блок управления системы «GIG-IIIDLS» отличается тем, что содержит встроенный эмулятор бензиновых инжекторов и может устанавливаться на автомобили (до 6-ти цилиндров) с развитой системой диагностики, при этом установка каких либо дополнительных эмуляторов не требуется. Регулировка, контроль параметров и активация -деактивация функций системы «GIG-IIIDLS» осуществляются с помощи комплекта специального программного обеспечения, устанавливаемого на IBM-совместимый персональный компьютер и кабеля-адаптера.
Блок управления системы «GIG-lll-Satellite» не содержит встроенных эмуляторов бензиновых инжекторов и монтаж этой системы рассчитан на автомобили без развитой диагностики. Блок управления «GIG-lll-Satellite» не имеет возможности подключения к персональному компьютеру, поэтому регулировка контроль параметров и активация - деактивация функций системы осуществляются с помощью развитого, но простого в обращении, встроенного в программу управления блока меню. Следует отметить, что блоки управления или контроллеры управления системами впрыска газового топлива «GIG» в обозначениях которых используется аббревиатура «Satellite» (в том числе «GIG Ill-Satellite» и «GIG-IIIDLS») для расчета длительности впрыска газа могут использовать информацию о длительности впрыска бензина, рассчитанную штатным бензиновым компьютером и считываемую со штатных бензиновых форсунок при работе на газовом топливе (серия «Satellite» для блоков управления и контроллеров). Этот подход к принципу построения газобаллонной системы обеспечивает использование всей периферии датчиков и исполнительных устройств штатных систем бензинового автомобиля, что позволяет получать максимально возможные показатели по экологии, мощности и стабильности работы автомобиля на газовом топливе.
Система «GIG-IV-Satellite» реализует распределенный фазированный впрыск газового топлива. Контроллер управления системы «GIG-IV-Satellite» содержит встроенный эмулятор бензиновых инжекторов и может устанавливаться на автомобили со сложной системой диагностики и обеспечивающие современные требования экологии по выбросам вредных веществ. Регулировка, контроль параметров и активация - деактивация функций системы «GIG-IV-Satellite» осуществляются с помо-щию комплекта специального программного обеспечения, устанавливаемого на IBM-совместимый персональный компьютер и кабеля-адаптера. Для реализации распределенного фазированного впрыска число инжекторов должно быть равно числу цилиндров двигателя. При этом для дозирования топлива газовые инжекторы открываются по очереди в соответствии с фазами открытия впускных клапанов и количество срабатываний каждого газового инжектора становится меньше (в пересчете на 1 км пробега по отношению к системам нефазированного и попарно-параллельного впрыска), что приводит к увеличению пробега автомобиля без ремонта газовой системы. В результате ресурс системы «GIG-IV-Satellite» для 4-х цилиндрового двигателя составляет 150 тыс. км, для 8-ми цилиндрового двигателя - 250 тыс. км пробега на газовом топливе.
В странах западной Европы до настоящего времени распространены инжекторные бензиновые автомобили с моновпрыском и попарно-параллельым впрыском бензина. Однако в этих странах отсутствуют (по крайней мере, отсутствуют на российском рынке) газобаллонные системы, реализующие моно или распределенный нефазированный
60
Ньвыъ газеты'ливные системы автомобилей
впрыск газа, отсутствуют инжекторные газобаллонные системы пригодные для установки на карбюраторные автомобили, т.е. отсутствуют газобаллонные ижекторные системы аналогичные системам «GIG-Ш», «GIG-Ш Satellite» и «GIG-IIIDLS». По нашему мнению, причиной этого является отсутствие у разработчиков и производителей газобаллонных систем быстродействующих газовых инжекторов. Установка же газобаллонной системы с фазированным впрыском, которая снабжена небыстродействующими инжекторами, на инжекторный автомобиль с моновпрыском или попарно-параллельным впрыском бензина экономически невыгодна, а порой и технически невозможна.
Системы с распределенным фазированным впрыском газа обеспечивают выполнение норм токсичности Евро-3 и Евро-4, однако они существенно более сложны и более дороги. Показатель критерия качество/цена оказывается у систем с распределенным нефазированным или попарно-параллельным впрыском газового топлива значительно выше аналогичного показателя систем с распределенным фазированным впрыском газа. Не высокий показатель критерия качество/цена, представленных на Российском рынке Западных инжекторных газобаллонных систем с распределенным фазированным впрыском является причиной их медленного распространения в России.
В России действуют нормы токсичности Евро-2. Системы «GIG-Ш Satellite» и «GIG-IIIDLS» обеспечивают выполнение норм Евро-2 и имеют высокий показатель критерия качество/ цена, поэтому эти системы имеют высокие перспективы по использованию в России. Для современных и перспективных автомобилей, с целью обеспечения требований Евро-3 или Евро-4 может устанавливаться система «GIG-IV-Satellite».
Использование газовых инжекторных систем «GIG» позволяет улучшить эксплуатационные показатели при работе автомобиля на газовом топливе, а именно:
- резко уменьшить уровень выбросов токсичных веществ в атмосферу и обеспечить нормы токсичности ЕВРО-2 ЕВРО-3 и ЕВРО-4;
- улучшить мощностные и динамические характеристики автомобиля;
- оптимизировать и уменьшить общий расход газового топлива;
- увеличить пробег автомобиля, что особенно актуально при использовании метана;
- полностью исключить «обратные хлопки» у инжекторных бензиновых автомобилей, что особенно актуально у двигателей с впускным коллектором из пластика;
- исключить необходимость подстройки ГБА при загрязнении воздушного фильтра;
- исключить необходимость слива дурно пахнущего конденсата;
- значительно увеличить пробег автомобиля без обслуживания газовой системы за счет специального программного обеспечения с элементами статистического самообучения примененного в микропроцессорном блоке управления.
На международных инновационных выставках в Москве, Женеве и в Брюсселе газобаллонные системы фирмы «ГИГ Инжиниринг» удостоены 6-ти золотых медалей.
Принятая Правительством РФ «Концепция развития автомобильной промышленности на период до 2010 года» предусматривает полный переход на выпуск автомототехники, соответствующей требованиям токсичности Евро-2. Это значит, что судьба газобаллонных эжекторных систем предрешена, так же как судьба карбюраторных бензиновых топливных систем. Они будут заменены инжекторными.
С уважением, Главный конструктор ООО «ГИГ Инжиниринг» Громыко П. С.
Генеральный директор ООО «ГИГ Инжиниринг» Пасечник Д. В.
ООО «ГИГ Инжиниринг», тел./факс. (095) 746-6780, www.gigauto.ru, e-mail: info@gigauto.ru
Г
61
В.А. Золотницкий
Приложение 5
ГАЗОТОПЛИВНЫЕ СИСТЕМЫ LANDI RENZO 2004-2005 Г.
Итальянская компания LANDI RENZO по праву считается одним из крупнейших мировых производителей газо-топливных систем. На двух фабриках в Италии и Бразилии ежегодно производится более 400 тыс. комплектов, 40% из которых высокотехнологичные системы впрыска как на пропан, так и на метан.
Рассмотрим последние разработки компании LANID RENZO, которые появились на российском рынке в 2005 году благодаря дистрибьютору LANDI RENZO S. р А. -ООО «Италгаз».
Система распределенного впрыске OMEGAS (рис. 1) относится к газо-топливным системам (ГГС) последнего поколения, предназначенным для переоборудования современных инжекторных автомобилей с системой самодиагностики OBD и нормами токсичности ЕВРО-3, ЕВРО-4. ГТС работает по принципу последовательного впрыска, что предполагает подачу необходимого количества газа к каждому цилиндру через отдельную форсунку. ГТС использует сигнал впрыска бензина для определения корректного режима подачи газа.
В нормальных условиях двигатель всегда запускается на бензине. При работающем двигателе и переключателе в положении «газ» электронный модуль управления ГТС определяет наличие условий переключения на газ.
Блокирующие газовые клапаны (на баллоне и магистральный) открываются при достижении двигателем минимальной требуемой температуры. Сжиженный газ, поступающий из баллона, испаряется в двухступенчатом редукторе-испарителе, из которого газ поступает под давлением на 1 бар выше атмосферного. Затем газ проходит через фильтр в блок газовых форсунок.
Когда все параметры, нужные для переключения на газ, достигнуты (зто касается минимального числа оборотов двигателя, при нажатой или отпускаемой педали газа), система переключается на газ. В этот момент бензиновые инжектора отсекаются, и газовый блок управления начинает управлять газовыми инжекторами.
Блок управления газовых форсунок считывает отдельно сигнал с каждого бензинового инжектора, и переводит его в сигнал для газовых инжекторов, что означает, что для каждого цилиндра управление газовой форсункой осуществляется отдельно.
Инжектор дозирует объем газа, поступающий в двигатель (через отверстие в форсунке газ попадает во впускной коллектор). Т.к. газ и бензин отличаются по своим характе
62
Новые гвзотопливные системы автомобилей
ристикам, форсунки имеют также различные параметры, то сигнал, управляющий газовыми форсунками, корректируется тремя факторами: температурой газа, давлением в рейке форсунок, и температурой тосола в системе охлаждения (от которой зависит температура редуктора).
На схеме показаны основные узлы системы OMEGAS и принцип их взаимодействия со штатной (бензиновой) системой.
Кроме управления газовыми форсунками, блок управления Landi Renzo Omegas также контролирует переключение с бензина на газ и наоборот, и индикацию уровня газа (при наличии сенсора на мультиклапане). Например, когда заканчивается газ в баллоне, блок управления автоматически переключает систему на бензин, и подает звуковой сигнал для водителя. Когда отключено зажигание, или двигатель глохнет, газовый клапан закрывается, и система возвращается в режим питания - на бензине. В процессе установки
и в ходе ремонта можно вывести на экран параметры функционирования системы, и провести диагностику, подсоединив компьютер к блоку управления Landi Renzo Omegas.
Редуктор LANDI RENZO ECM C 2005 года компания LANDI RENZO нача-
ла продажу недорогих систем на базе злек-троприводного редуктора ЕС 04. Все гениальное просто - в редукторе использована проверенная десятилетиями схема двухступенчатого редуцирования без излишеств.
Редуктор ЕС 04 отлично подходит для переоборудования отечественных инжекторных автомобилей (ВАЗ, ГАЗ) и иномарок до 2-2,5 л.
Преимущества редуктора ЕС 04
Суперкомпактные размеры 165x120x80 мм, вес 1070 гр.
Производительность 19,2 кг/час, давление в первой ступени 0,6 bar.
Центральный винт крепления позволяет
легко закрепить редуктор под капотом
Формованная диафрагма позволяет увеличить ход клапана и, соответственно, объем газа. Таким образом, редуктор обеспечивает работу двигателей с объемом до 2,5 л мощностью до 150 ЛС.
Оригинальная комплектация и качество LANDI RENZO.
Цена на базовый комплект у официально дилера в России под карбюраторный или инжекторный двигатель - от 2300 руб.
В итоге потребитель получает простой, качественный и недорогой редуктор, обслуживание которого не вызовет проблем в любом сервисе.
Оборудование LANDI RENZO, комплектующие и запчасти Вы можете приобрести в компании ИТАЛГАЗ в Москве, Краснодаре или Екатеринбурге на самых выгодных условиях. Тел. центрального офиса (095) 741 3223.
63