Газобаллонный автомобиль на сжатом природном газе

Сжатый природный газ (СПГ) имеет ряд преимуществ перед сжиженным нефтяным газом (СНГ)

Сжиженный нефтяной газ (СНГ) тяжелее воздуха в 1.5…2 раза и при утечке может скапливаться в помещениях, образуя с воздухом взрывоопасную смесь.

Сжатый природный газ ( СПГ ) легче воздуха в 1.6 раза и при утечках моментально улетучивается, не создавая взрывоопасной смеси.

Нижний предел воспламенения СПГ – 5 %, в то время как у сжиженного газа он составляет: у пропана – 2.4 %, у бутана – 1.8 %.

Таким образом, СПГ менее взрывоопасен. Для создания условий взрыва, его должно накопиться в 2.5 раза больше, чем СНГ.

Приняты соответствующие конструктивные меры безопасности на случай пожара. Предусмотрена новая конструкция баллонов, в которых хранится СПГ. Эти баллоны более прочные. Они не взрываются, поскольку содержат разрывную предохранительную мембрану (по температуре).

При работе наСПГ не нужно сливать периодически из редуктора маслянистый конденсат, имеющий крайне неприятный запах. Конденсат здесь просто не образуется или мало образуется.

В выбросах отработавших газов доля СО ниже, чем в выбросах СНГ, а содержание СН и того меньше – на 25 %. Большую часть выбросов составляют безвредные водяные пары.

Научно-производственная фирмаСАГА и Пермское авиационное объединение" ИНКАР" разработали, внедрили в производство и уже наладили выпуск автомобильной газовой топливной системы " САГА-7" на СПГ для установки на любые модели легковых автомобилей отечественного и иностранного производства.

В зависимости от марки автомобиля, геометрических и весовых характеристик баллонов на автомобиль могут устанавливаться 1-2-3 баллона. Каждый баллон представляет металлический корпус, покрытый армирующим слоем из стеклопластика, что повышает прочность и уменьшает вес. Внутренняя поверхность имеет покрытие для защиты от коррозии. Баллоны крепятся с помощью кронштейнов и хомутов, предохраняющих их от перемещения и повреждений.

Рис. 3.1. Принципиальная схема газобаллонного оборудования системы " САГА-7": 1 – баллоны; 2 – вентиль баллона; 3, 10 – трубопровод высокого давления; 4 – газовый электромагнитный клапан: 5 – двухступенчатый редуктор-прогреватель низкого давления; 6 – заправочное устройство; 7 – дренажный гофрированный шланг; 8, 15, 17 – датчики протечки газа; 9 – редуктор высокого давления; 11 – рукав низкого давления; 12 – газовый смеситель; 13 – бензиновый электромагнитный клапан; 14 – дренажный шланг редуктора высокого давления; 16 – дренажный шланг газового электромагнитного клапана; 18 – электронное устройство; 19 – датчик давления газа; 20 – датчик блокировки запуска двигателя; 21 – указатель уровня бензина в баке и давления (количества) газа в баллонах: 22 – трехпозиционный переключатель вида топлива " бензин-0-газ"; 23 – вакуумный шланг; А – двигатель; В– карбюратор; С – бензонасос; D – фильтр; Н – бензопровод; J – бензобак; К – приборный щиток автомобиля; L – катушка зажигания; М – датчик-распределитель зажигания; N – указатель уровня топлива.

Рис. 3.2. Электронное устройство системы " САГА-7": 1 – корпус; 2 – переключатель вида топлива; 3 – светодиод сигнализации о появлении газа в дренажном гофрированном шланге багажного отделения; 4 – светодиод сигнализации о появлении газа в дренажном шланге редуктора высокого давления; 5 – светодиод сигнализации о появлении газа в дренажном шланге газового электромагнитного клапана; 6 – светодиод автоматического встроенного контроля исправности электронного устройства; 7 – электрические разъемы.

Запас газа в баллонах рассчитан на протяженность пути около 250 км.

Каждый баллон снабжен раздельным вентилем 2, который содержит скоростной клапан и разрывную (предохранительную) мембрану по температуре. Это предотвращает возможность разрыва. Вентиль имеет дренажные каналы, по которым газ в случае утечки выводится через гибкие дренажные гофрированные шланги за пределы автомобиля. В шланг вмонтирован датчик 8, сигнализирующий об утечке газа.

Баллоны заправляют одновременно через заправочное устройство 6, в котором имеются аналогичные дренажные каналы для отвода газа в случае его утечки. В корпусе заправочного устройства размещены фильтр на 20 МПа, заправочный вентиль и устройство блокировки запуска двигателя 20, если заправочный шланг автомобильной газонаполнительной компрессорной станции (АГНКС) не отсоединен от заправочного устройства системы.

Баллоны соединены между собой трубопроводами высокого давления, переходящими в газовую магистраль 3. Трубопроводы выполнены из нержавеющей стали с развальцовкой. Их наружный диаметр – 6 мм, внутренний – 4 мм. Трубопроводы рассчитаны на рабочее давление 20МПа.

На автомобиле установлен двухступенчатый редуктор-подогреватель низкого давления (РНД) 5 из комплекта " САГА-6", применяемый на газобаллонных автомобилях при использовании СНГ. Для работы двигателя на сжатом газе устанавливается редуктор высокого давления (РВД) 9. Он понижает давление с 20 МПа до 0.5…1.2 МПа. Отличается высокой надежностью и малыми размерами. Изготавливается из латуни. Обогрев РВД осуществляется путем теплопередачи от РНД. Входной штуцер РВД снабжен фильтром на 20 МПа, а на корпусе редуктора размещен датчик 15 (фиксирующий утечку газа) со штуцером для подключения дренажного гибкого шланга 14, по которому газ в случае утечки выводится за пределы автомобиля.

Газобаллонная установка снабжена газовым трубопроводом (шлангом) 11 и газовым смесителем 12 типа поставки, закрепленной на карбюраторе В и предназначенной для приготовления газовоздушной смеси, подача которой осуществляется всасыванием двигателем А.

Бензиновая система питания при установке СПГ содержит традиционные элементы: карбюратор, бензиновый электромагнитный клапан 13, фильтр тонкой очистки D, бензонасос С, бензопровод Н и бензобак J.

Газовая система питания включает в себя электромагнитный газовый клапан (ЭМК) 4 на 29 МПа, фильтр, датчик 17, определяющий утечку газа, со штуцером для подключения гибкого дренажного шланга 16, датчик давления (количества) газа 19, показывающий на приборном щитке автомобиля К количество израсходованного газа в баллонах.

Штатный указатель 21 уровня бензина, при работе на этом топливе показывает его количество в бензобаке, а при работе на газе – количество (давление) газа в баллонах.

Принципиальное отличие газобаллонной установки рассматриваемой конструкции связано с наличием электронного устройства 18, включающего в себя корректор угла опережения зажигания. Он позволяет мгновенно переходить с бензина на газ. При низких оборотах коленчатого вала угол зажигания для газа увеличивается, что повышает крутящий момент двигателя, при высоких – снижает.

Автоматическая электронная установка – блок обработки сигналов, поступающих от датчиков импульсов, обеспечивает:

- звуковую и световую сигнализацию в салоне водителя об утечке газа и о том, где именно произошла утечка – в багажном отделении, редукторе высокого давления или в электромагнитном газовом клапане;

- сопряжение датчика давления газа в баллонах с указателем уровня бензина приборного щитка автомобиля:

- выключение электромагнигного газового клапана при остановке двигателя;

- блокировку запуска двигателя, если заправочный шланг АГНКС не отключен от заправочного устройства системы;

- переключение видов топлива;

- автоматический встроенный контрольный орган исправности электронного устройства.

При работе газобаллонной установки сжатый природный газ из баллонов 1 высокого давления через вентили 2 по магистральному трубопроводу 3 поступает в ЭМК 4 с фильтром. Здесь газ очищается от механических примесей и поступает в прогретый теплоносителем РВД 9, где давление газа понижается до 0.5…1.2 МПа. Далее вся работа газобаллонной установки идет по традиционной схеме, как и для сжиженного газа.

Примером успешной работы системы " САГА-7" может служить ее эксплуатация на 32-м автокомбинате Москвы. Здесь уже больше года пятьдесят " Газелей", оборудованных системой " САГА-7", обслуживают детские учреждения и больницы. Ежедневный пробег каждой из них составляет 180…200км.

Рис. 3.3. Монтажный чертеж расположения газобаллонной аппаратуры ЗАО «Автосистема» на автомобиле ГАЗ-3110: 1 – РНД; 2 – смеситель; 3 – тройник; 4 – ЭМК; 5 – вентиляционное отверстие; 6 – мультиклапан; 7 – заправочное устройство; 8 – заправочный трубопровод; 9 – крепление баллона; 10 – переключатель «Газ»- «Бензин»; 11 – точка подключения электропитания (катушка); 12 – бензонасос; 13 – бензоклапан; 14 – карбюратор.

Переоборудование производится в каждом конкретном случае в соответствии с технической документацией, прилагаемой к каждому комплектуГБО. Расположение всех элементовГБО должно строго соответствовать прилагаемым чертежам и схемам (рис. 3.3). В случае возникновения судебно-исковых разбирательств, возникших в результате различных аварийных ситуаций с ГБА, ответственность за последствия может быть возложена на организацию, производившую установкуГБО, если будут установлены нарушения в технологии и прежде всего в расположении узлов.

Работы по переоборудованию выполняются на специализированных постах. Оборудование этих постов должно позволять производить монтаж на всех рабочих местах. Для монтажа трубопроводов и заправочных устройств по днищу автомобиля используются канавы или подъемники. Для опрессовки должен использоваться источник рабочего давления: для СНГ – 1.6 МПа, для СПГ – 19.8 МПа. Опрессовка ГБО, работающего на СПГ, может выполняться на АГНКС газом. Для регулировки газотопливной аппаратуры (СПГ) и двигателя необходимо иметь двухкомпонентные газоанализаторы, специализированные стенды или манометры.

⇐ Предыдущая 11 12 13 14 151617 18 19 20 Следующая ⇒