С БЕНЗИНА - НА ГАЗ
ПОСОБИЕ ВОДИТЕЛЯМ
ПО ОБОРУДОВАНИЮ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ ГАЗОБАЛЛОННОЙ АППАРАТУРОЙ
СОДЕРЖАНИЕ
| Газовое топливоУстройство газобаллонной аппаратурыРегулировка газовой аппаратурыРабота газовой аппаратуры и устранение неисправностейСоветы бывалыхЭксплуатация газобаллонной аппаратуры.Демпфер для карбюратора-смесителяМеры безопасностиТехническое обслуживаниеХарактерные неисправности и методы устранения |
ГАЗОВОЕ ТОПЛИВО
Горючие газы зарекомендовали себя как полноценное моторное топливо. Они дают минимальное количество вредных веществ в выхлопе автомобилей. Высокая антидетонационная стойкость газообразных топлив позволяет форсировать двигатель по степени сжатия (правда, это требует серьезной его переделки). При работе на газовых топливах уменьшается нагарообразование, снижаются ударные нагрузки на цилиндропоршневую группу и износ двигателя.
Однако применение газовых топлив требует и решения некоторых проблем, связанных с физико-химическими свойствами этих топлив. Так, при работе на газообразных топливах снижается мощность двигателя, усложняется система питания и, особенно, хранение топлива на борту автомобиля. Эти недостатки могут быть либо устранены, либо сведены к минимуму совершенствованием конструкции системы питания двигателя и автомобиля в целом.
Применение газообразных топлив у нас в стране имеет давнюю историю. Еще в 1938 году в НАМИ были созданы и поставлены на производство автомобили ЗИС-21 и ГАЗ-42 на древесных чурках, а также автомобили ЗИС-30 и ГАЗ-44 на сжатом природном газе.
Были разработаны образцы грузовых автомобилей ЗИС и ГАЗ, автобусов ЗИС, легкового автомобиля М-1 и трактора С-60, где в качестве топлива использовался сжиженный нефтяной газ.
После войны, в 1947-48 годах, начался выпуск ЗИС-156 и ГАЗ-51Б на сжатом природном газе, а в 1952-53 - автомобилей ЗИС-156А и ГАЗ-51Ж на сжиженном нефтяном газе. В 1982 году началась реализация большой государственной программы по созданию парка газобаллонных автомобилей (1 миллион единиц!). Теперь на газовом топливе ездят и автолюбители. Вспомните, десять лет назад такого не было.
Из исторического экскурса понятно, что газовое топливо бывает разным - сжатым и сжиженным. Не одинаков и его состав.
Сразу скажем, что топливо, поступающее по магистральным газопроводам в квартиры горожан, - метан. Его часто называют «природным газом». В легковых автомобилях используют сжиженный нефтяной газ. Он имеет сложный состав. Его компоненты регламентируются ГОСТ 27578-87. Стандарт введен в действие с 1 июля 1988 года и предусматривает две марки газа: зимнюю - ПА (пропан автомобильный) и летнюю - ПБА (пропан-бутан автомобильный). На автомобильные газонаполнительные станции поступает и топливо по ГОСТ 20448-80. Стандарт также предусматривает зимнюю и летнюю марки газа, но более широкие допуски на содержание компонентов, в том числе вредных с точки зрения воздействия на двигатель и топливную аппаратуру (например, серу и ее соединения, непредельные углеводороды и другие).
Свойства компонентов сжиженного газа отличаются от свойств бензина. Из-за этого даже объем «залитого» топлива не совпадает с объемом баллона, в котором оно помещается. Сжиженный нефтяной газ находится в баллоне при давлении, равном давлению его насыщенных паров при данной температуре. Оно практически не зависит от количества газа. Нефтяной газ в сжиженном виде обладает большим коэффициентом объемного расширения при изменении температуры, поэтому газовые баллоны при заправке следует заправлять не полностью а, оставлять так называемую паровую подушку
Степень заполнения автомобильных газовых баллонов должна быть в пределах 80-85%. Современная автомобильная арматура имеет специальное устройство, автоматически перекрывающее заправочный канал при достижении указанного уровня и прекращающее дальнейшую заправку баллона.
При работе двигателя на нефтяном газе максимальные мощность и крутящий момент снижаютсяна 5-7% по-сравнению с работой на бензине. Это происходит из-за уменьшения теплоты сгорания единиц объема топливовоздушной смеси и снижения массового наполнения цилиндров топливовоздушной смесью.
Кроме того, газовоздушные смеси сгорают в цилиндре двигателя медленнее, чем бензовоздушные особенно в первой фазе горения. Частично этот недостаток можно компенсировать более ранней установкой угла опережения зажигания (на 4-б градусов по углу поворота коленчатого вала).
Расход газа, выраженный в массовых единицах, практически не отличается от расхода бензина на тех же режимах работы двигателя. Однако, плотность сжиженного нефтяного газа на 25-27% меньше плотности бензина, поэтому объемный расход газа увеличивается соответственно на эту величину.
Перевод двигателя на нефтяной газ позволяет заметно снизить выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Особенно заметно уменьшение количества окиси углерода. В таблице 1 приведены результаты испытаний автомобиля массой 1150 кг с двигателем рабочим объемом 1500 см3 по стандартному испытательному (ездовому) циклу.
Таблица 1
Результаты испытаний легкового автомобиля на сниженном нефтяном газе и бензине
| Топливо | Выбросы вредных веществ за ездовой цикл, г | Условный расход топлива, л/100 км. | Максимальная скорость км/ч | ||
| Окись углерода | Углево-дороды | Окислы азота | |||
| Газ | 18,2 | 7,3 | 7,1 | 11,3 | 140,6 |
| Бензин | 41,3 | 7,6 | 7,0 | 9,6 | 144,0 |
Сжиженный нефтяной или пропанобутановый газ (СНГ) - полноценное моторное топливо, у которого по сравнению с другими немало преимуществ. Хорошая детонационная стойкость позволяет использовать его для двигателей со степенью сжатия до 12, достигать высоких мощностных и экономических показателей. Возможность хранить СНГ на автомобиле в жидком состоянии дает достаточно большую концентрацию тепловой энергии в единице объема (только на 30% меньшую, чем у бензина). Теплота сгорания единицы массы СНГ выше, чем бензина, при этом почти не образуется нагара.
Поскольку СНГ не загрязняет и не разжижает масло, попадая в картер, увеличивается срок его службы до замены. Он не смывает масляную пленку со стенок цилиндра, что также способствует долговечности цилиндропоршневой группы. Газовоздушная смесь сгорает медленнее бензовоздушной, поэтому двигатель работает на ней мягче и менее шумно, ниже ударные нагрузки на его детали. В продуктах сгорания СНГ - меньше токсичных веществ, нет ядовитых соединений свинца, добавляемых в бензин как антидетонатор. Как уже говорилось выше, мощность при работе на СНГ на 5-7% меньше, чем на бензине, поскольку ниже скорость сгорания смесил меньше массовое наполнение цилиндра из-за, подогрева впускной трубы (необходимого приработе на бензине) и других причин. Указанные недостатки можно устранить, создав специальные модификации двигателей только для газа. Однако по многим причинам сегодня практически невозможно отказаться от двухтопливной (газ - бензин) системы питания.
Прежде чем рассмотреть ее особенности, еще раз коснемся некоторых физико-химических свойств топлива. У бутана и пропана они заметно различаются, поэтому изменение соотношения этих газов в СНГ соответственно сказывается на показателях двигателя. Чтобы избежать этого, состав топлива регламентирован ГОСТом 27578-87 «Газы углеводородные сжиженные для автомобильного транспорта. Технические условия». Введенный с 1 июля 1988 года этот стандарт предусматривает две марки газа: зимнюю ПА (пропан автомобильный) и летнюю ПБА (пропан-бутан автомобильный). ПА содержит 80-100% пропана, ПБА - 40-60%, остальное - бутан. Допускается незначительное содержание метана и этана, не более 6% непредельных углеводородов. Отметим, что давление газа в закрытом объеме зависит не от его количества, а от температуры. Например, при температуре воздуха плюс 10-20 оно лежит в пределах 0,5-0,85 мПА (5-8,5 кгс/см2). СНГ получают главным образом при перегонке нефти, крекинге, пиролизе нефтепродуктов и т. п. Он образуется и при разделении на фракции нефтяного попутного газа и природных газов. Но этот источник пока используется недостаточно, хотя заключает огромные возможности для увеличения ресурсов моторных топлив.
Устройство газобаллонной аппаратуры
Комплект газобаллонной аппаратуры, выпускаемый Новогрудским заводом газовой аппаратуры - это дополнительное оборудование автомобиля, обеспечивающее работу двигателя на сжиженном нефтяном газе. Возможность полноценной работы на бензине сохраняется. Комплект газовой аппаратуры изображен на рис. 1.
На рис. 2 и 3 приведены принципиальные схемы размещения и установки комплекта аппаратуры на легковом автомобиле.
Сжиженный нефтяной газ (рис. 3) хранится в баллоне 1, наполняемом через газопровод 2 и выносное заправочное устройство 3. Блок аппаратуры 4 и система вентиляции 5 прикреплены к фланцу на обечайке баллона.
От блока арматуры топливо поступает по газопроводу 6 к приборам, установленным в подкапотном пространстве: электромагнитному клапану 7 (газовому), затем по газопроводу 8 к редуктору-испарителю 9, а из него - по трубопроводу 10 в смеситель 11. Для отключения подачи бензина при работе на газовом топливе служит другой электромагнитный клапан 14 (бензиновый} между бензонасосом 12 и карбюратором 13.
Газ необходимо подогреть и испарить; Для этого используют тепло циркулирующей жидкости, поэтому редуктор подключен рукавами 15 к системе охлаждения двигателя. Рукав 16 соединяет полость под крышкой редуктора с корпусом воздушного фильтра, а рукав 17 связывает редуктор с задроссельным пространством (выпускным коллектором двигателя). Положение клапана редуктора зависит от команд блока УГК (управления газовым клапаном) 18. Водитель переводит двигатель с одного вида топлива на другой при. помощи переключателя 19, расположенного в салоне. Он подключен к источнику напряжения (клемма «15» выключателя зажигания) через предохранитель 20.