Испарительная способность устройства в первую очередь вис:1т от температуры и компонентного состава газа, коэффициента удельной теплопроводности и площади поверхности испарения. Количество тепла, которое необходимо подвести в испарительное устройство, включает тепло, идущее на превращение газа из жидкости в насыщенный пар, и тепло на перегрев паров газа, которое необходимо для компенсации тепловых потерь в процессе снижения давления (редуцирования) газа.

Однако при снижении первоначальной температуры газа и при постоянной температуре теплоносителя (охлаждающая жидкость двигателя) увеличивается перепад температур в испарительном устройстве. При этом возрастает общий подвод теплоты к газу.

На автомобилях ГАЗ-53-07 и ЗИЛ-138 установлен испаритель разборной конструкции (рис. 2), состоящий из двух литых алюминиевых частей. В месте разъемов проходят газовые каналы. Разборная конструкция позвляет очищать газовый канал от отложений/ Источником теплоты в этом испарителе служит жидкость из системы, охлаждения двигателя. Испаритель обеспечивает перевод газа из жидкого состояния в парообразное при температуре охлаждающей жидкости 80°С и выше в любое время года и на всех режимах двигателя.

Подогреватель газа. При редуцировании сжатого природного газа от давления в баллоне до атмосферного происходит его расширение, сопровождающееся снижением температуры. Охлаждение газа нарушает работу редуцирующих устройств и изменяет регулировку газовоздушной смеси. Для поддержания первоначальной температуры газа к нему необходимо подвести тепло. Потребное количество тепла будет тем больше, чем выше давление и ниже температура. Оно может быть подсчитано по таблицам энтальпии газа при различных давлениях и температурах.

Например, редуцирование газа с начальным давлением 100 кгс/см2 и температурой +20 °С до атмосферного вызовет снижение его температуры примерно на 40°. Для сохранения первоначальной температуры газа к нему необходимо подвести тепло в количестве 26,3 икал/кг.

Источником тепла на автомобиле могут служить отработавшие газы и охлаждающая жидкость двигателя. На автомобилях ЭИЛ-138А и ГАЗ-52-97 установлен подогреватель, использующий тепло отработавших газов. Подогреватель состоит из корпуса (рис. 3) и Теплообменного змеевика. Подогреватель включается в систему выпуска отработавших газов до глушителя. Отработавшие газы, пройдя подогреватель, выбрасываются в атмосферу, минуя глушитель, через приварной выходной патрубок.

Фильтры газа. Сжиженный газ от механических примесей может очищаться как в жидкой, так и в паровой фазе, но улавливание смолистых веществ и сернистых соединений возможно только в паровой фазе газа. Для этих целей в газобаллонной установке автомобиля применяют фильтр с войлочными кольцами и сетчатый фильтр, которые устанавливаются в магистрали после испарителя.

Фильтр газа с войлочными кольцами (рис. 4) имеет разборную конструкцию. Фильтрующим элементом служит сетка и пакет войлочных колец. Сетчатый фильтр газа устанавливается в газовом редукторе.

На автомобиле ГАЗ-24-07 фильтр газа (рис. 5) объединен в одном корпусе с электромагнитным вентилем и устанавливается на трубопроводе жидкой фазы газа. Фильтрующим элементом служат чередующиеся сетчатые и войлочные шайбы.

Другой фильтр (рис. 6) установлен на линии низкого давления (10—12 кгс/см2) перед двухступенчатым редуктором. Фильтр состоит из латунного корпуса, алюминиевого стакана, войлочного фильтрующего элемента и стяжного болта. Конструктивно фильтр объединен в одном корпусе с электромагнитным вентилем.

Периодичность промывки и очистки фильтров зависит от качества и расхода газа. Необходимость очистки фильтров определяют по давлению в первой ступени двухступенчатого редуктора. Падение давления при переходе от холостого хода к работе двигателя с нагрузкой указывает на засоренность фильтров.

Газовые редукторы. Для снижения давления газа до давления, близкого к атмосферному, применяют редуктор мембранно-рычажного типа. Редукторы могут иметь одну, две и три ступени снижения давления. Увеличение числа ступеней улучшает стабильность регулируемого давления, но одновременно усложняет конструкцию.

Для автомобильных газобаллонных установок сжиженного газа с рабочим давлением 16 кгс/см2 наибольшее распространение получили двухступенчатые редукторы. Газобаллонные автомобили, работающие на сжатом, газе с давлением до 200 кгс/см2, как правило, имеют трехступенчатую систему редуцирования газа, состоящую из одноступенчатого и двухступенчатого редукторов.

Автомобильные газовые редукторы снабжены дополнительными устройствами, которые, обеспечивают автоматическое перекрытие поступления газа к двигателю при его остановке, надежную герметичность при неработающем двигателе, возможность регулировать вторую ступень редуктора на избыточное давление и дозировать подачу газа в соответствии с нагрузочным режимом работы двигателя.

Работа редуктора рассчитывается на условия поступления в него газа в парообразном состоянии.

Особенностью конструкции второй ступени является наличие разгрузочного устройства. Пружина этого устройства при неработающем двигателе создает дополнительное усилие на мембрану второй ступени, которая через систему рычагов запирает клапан второй ступени. При пуске двигателя (рис. 7, в) во впускном трубопроводе создается разрежение, которое передается в полость Б разгрузочного устройства. Мембрана разгрузочного устройства прогибается и сжимает пружину разгрузочного устройства, тем самым разгружая мембрану второй ступени. Клапан открывается, и газ заполняет полость В второй ступени редуктора, а затем через штуцер системы холостого хода и дозирующе-экономайзерное устройство поступает к двигателю.

Этот же режим редуктора соответствует холостому ходу и работе двигателя под нагрузкой. По мере открытия дроссельных заслонок и повышения разрежения в диффузорах смесителя подачи газа в Цилиндры увеличивается.

Дозирование газа производится в дозирующе-экономай-зерном устройстве. Оно позволяет регулировать качество горючей смеси в соответствии с физико-химическими свойствами газообразного топлива и режимами работы двигателя. Подача газа регулируется таким образом, чтобы на частичных нагрузках двигатель работал на обедненных смесях, позволяющих получить наилучшую экономичность и минимальную токсичность отработавших газов. При полном открытии дроссельных заслонок (для получения максимальной мощности двигателя) горючая смесь при помощи эко-номайзерного устройства обогащается.

Схема дозирующе-экономайзерного устройства пневматического типа приведена на рис. 8. В него входят жиклеры экономичной и мощностной регулировок, клапан, мембрана и пружины. Управление экономайзером осуществляется разрежением, создаваемым во впускном трубопроводе.

При высоких значениях разрежения (125—500 мм рт. ст.) во впускном трубопроводе, что соответствует работе двигателя на холостом ходу и частичных нагрузках, мембрана, преодолевая усилие пружины 6 экономайзера прогибается и клапан экономайзера под действием пружины клапана находится в закрытом положении. В этом случае газ в двигатель поступает только через жиклер экономической регулировки. Момент включения экономайзера при различном расходе топлива показан на рис. 9. Здесь видно, что при уменьшении расхода газа с 5,0 м3/ч при частоте вращения коленчатого вала двигателя 2000 об/мин (точка /1) до 2,5 м3/ч при 1000 об/мин (точка Б) для открытия клапана экономайзера требуется меньшее (на 50 мм рт. ст.) разрежение. Включение пневматического экономайзера при более низких разрежениях на малых частотах вращения коленчатого вала вызывает обогащение горючей смеси и улучшает динамику (приемистость) автомобиля.

Двухступенчатый газовый редуктор унифицирован для всех отечественных грузовых газобаллонных автомобилей и объединяет в одной сборочной един ли е первую (рис. 30) и вторую ступени редуцирования, разгрузочное устройство, сетчатый газовый фильтр 4, дозир . юще-экономайзерное устройство 6 и датчик манометра давления газа. Сетчатый фильтр устанавливается на входе газа в первую ступень редуктора. В первой ступени лавление газа снижается До 1,5—2,0 кгс/см2.

Давление газа в первой ступени контролируют по дистанционному электрическому манометру, который состоит из близкой к атмосферному давлению (от +10 до —25 мм вод. ст.). Внутри полости второй ступени размещено разгрузочное устройство 2 пневматического типа. Устройство соединено с впускным трубопроводом двигателя. Усилие конической пружины устройства, действующее на мембрану второй ступени редуктора, уравновешивается при создании разрежения в нем 80—100 мм вод. ст.

Клапаны редуктора — плоские, выполнены из маслобензо-стойкой резины. Диафрагмы изготовлены из маслобензостой-кой прорезиненной ткани толщиной: 2,0 мм диафрагмы первой ступени и 0,35 мм второй ступени. Рабочий диаметр диафрагм соответственно 75 мм и 100 мм.

Экономической регулировок направляется в выходной патрубок И далее в смеситель. Дотирующие шайбы подобраны ЛЛя каждого типа двигателя исходя из получения максимальной мощности при полном открытии дроссельных заслонок (мощностная регулировка) и максимальной топливной экономичности при работе двигателя на частичных нагрузках. Проходные сечения дозирующих шайб зависят также от вида применяемого топлива.

Основными требованиями, предъявляемыми к работе автомобильного газового редуктора, являются малые колебания входного давления газа при работе двигателя на различных режимах.

Выходное давление (разрежение) в первую очередь зависит от изменения давления газа на входе в редуктор: зависимость разрежения во второй ступени редуктора от давления газа на входе в редуктор, приведенная на рис. 11, показывает, что при уменьшении давления газа происходит резкое возрастание разрежения во второй ступени редуктора и падение мощности двигателя. Полную мощность двигателя на всех режимах можно получить лишь при давлении газа в баллоне не меньше 0,8 кгсАом2.

Одноступенчатый газовый редуктор устанавливается дополнительно на автомобилях, работающих на сжатом газе, и имеет предохранительный клапан (рис. 12) и сигнализаторы высокого и низкого давления. Понижение давления происходит путем одноступенчатого расширения газа. Сжатый газ из баллонов подводится к клапану, который представляет собой втулку с пазами для прохода газа.

Газовый редуктор высокого давления имеет пропускную способность при давлении 200 кгс/см2 на входе—55 м3/ч.

Газовые смесители. Эти устройства служат для приготовления горючей смеси и регулирования ее подачи, для получения заданной частоты вращения коленчатого вала двигателя. Для повышения коэффициента наполнения и мощности двигателя смесители должны обладать минимальным сопротивлением потоку газовоздушной смеси. Следует отметить, что у карбюраторов-смесителей выполнение этого условия усложняется наличием диффузоров, необходимых для работы двигателя на бензине.

К смесителям предъявляются те же требования, что и к карбюраторам. Они должны обеспечивать надежный пуск двигателя, устойчивую работу его на холостом ходу, плавный переход с малой частоты вращения холостого хода к нагрузочным режимам, приемистость двигателя, а на универсальных двигателях, работающих на газе и на бензине — возможность быстрого перевода-двигателя с одного топлива на другое.

Существенным отличием работы Газового смесителя от карбюратора является то, что в нем топливо не испаряется,, так как газ в него подается уже в парообразном виде. Подача газа в смеситель в одинаковом с воздухом агрегатном состоянии позволяет вынести дозирующие элементы в отдельный блок или объединить их с газовым редуктором, упростив конструкцию смесителя. Кроме того, смесители газа не требуют ускорительных устройств, так как при резком открытии дроссельных заслонок для увеличения мощности двигателя расход газа растет пропорционально расходу воздуха.

К нструктиюо смесители газа могут быть объединены с кар-i тором (карбюратор-смеситель) или выполнены отдельно привод газа в смеситель может производиться через газовые или периферийно, через отверстия в узком сечении зазора. Газовые форсунки могут быть расположены либо в узкой части диффузора, либо между диффузором и дроссельной заслонкой. Подвод газа через форсунки увеличивает по сравнению с периферийным вводом газодинамические потери но позволяет получить удовлетворительные динамические качества двигателя. Периферийный ввод газа обеспечивает хорошие результаты по экономичности двигателя и токсичности отработавших газов, но не обеспечивает хороших динамических свойств двигателя. Для газобаллонных автомобилей, работающих «а сжиженном газе, применяется газовый смеситель СГ-250 и карбюратор-смеситель К-22К.

Смеситель СГ-250 — двухкамерный, вертикальный, с падающим потоком горючей смеси, с параллельным открытием дроссельных заслонок. Смесители в зависимости от модели двигателя имеют различные модификации, отличающиеся диаметром диффузоров, регулировкой ограничителя частоты вращения коленчатого вала и приводом дроссельных заслонок, Основные топливодозирующие элементы смесителей одинаковы и конструктивно объединены с газовым редуктором.

В корпусе газового смесители расположены две дроссельные заслонки, два съемных диффузора и две горизонтальные газовые форсунки. Для обогащения смеси при пуске двигателя в смесителе имеются воздушные заслонки с автоматическими клапанами, которые исключают возможность переобогащения горючей смеси. Во входном патрубке расположен обратный клапан, который перекрывает подачу газа в основную систему при работе двигателя на холостом ходу И предохраняет редуцирующее устройство от противодавления при обратных вспышках в двигателе.

Подачу таза, поступающего в систему холостого хода через штуцер, регулируют винтами, которые расположены в крышке каналов холостого хода. Кроме того, на смесителе расположен исполнительный механизм центробежно-вакуумно-го ограничителя частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Газовый смеситель СГ-250 предназначен для совместной работы с двухступенчатым газовым редуктором (рис. 14). Основная подача газа осуществляется дозирующе-экономайзерным устройством через газопровод, обратный клапан и газовые форсунки, которые расположены в узком сечекии диффузоров. Для устойчивой работы двигателя на холостом ходу и плавного перехода на нагрузочный режим в смесителе имеется специальная система с двумя выходами газа в каждую смесительную камеру.

При работе двигателя на холостом ходу с минимальной частотой вращения коленчатого вала обратный клапан закрыт, отверстия прямоугольного сечения находятся в зоне низкого разрежения и газ вводится только в задроосельную полость смесительных камер через круглые отверстия. Количество газа регулируют винтом. Воздух в этом случае поступает через щели между дроссельными заслонками и стенками смесительных камер.

При открывании дроссельных заслонок прямоугольные отверстия переходят в зону высокого разрежения, через них начинает поступать газ и частота вращения коленчатого вала двигателя увеличивается. Общую подачу газа в систему холостого хода регулируют винтом.

С увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя увеличивается разрежение в диффузорах и открывается обратный клапан, включающий основную подачу газа.

Карбюратор-смеситель К-22К. Это устройство (рис. 15) выполнено на базе карбюратора К-22 и состоит из поплавковой камеры, газовой проставки и, смесительной камеры. Газовая проставка имеет патрубок с форсункой для ввода газа, штуцер для подачи газа в систему холостого хода и приспособление для раздвигания (выключения) упругих пластин диффузора при работе двигателя на газе. При раз-движении упругих пластин диффузора исключается возможность переобогащения газовоздушной смеси на нагрузочных режимах работы двигателя. Подачу газа в систему холостого хода регулируют винтом з Карбюратор-смеситель К-221Л предназначен для семейства ГАЗ-52 и обеспечивает полноденную работу двигателя при работе и на газе, и на бен. зине.

Карбюраторы – смесители К-91 и К-126Д. Устанавливаемый на автомобиле ЗИЛ-138А карбюратор-смеситель К-91 выполнен на базе двухкамерного с падающим потоком смеси карбюратора К-88. Газосмесительная проставка крепится к верхнему фланцу поплавковой камеры (рис. 36). Газ в проставку поступает через патрубок, корпус обратного клапана и соединительную трубку. Истечение газа в проставке происходит через кольцевую щель. В систему холостого хода газ попадает из корпуса через трубку и клапан смесительной камеры. Регулировка системы холостого хода при работе двигателя на газе производится винтами. Винтом регулируется количество газа, при котором двигатель развивает 1300—1400 об/мин. Регулировку минимальной устойчивой частоты вращения рекомендуется совмещать с замером токсичности отработавших газов.

На автомобиле ГАЗ-52-27 устанавливается карбюратор-смеситель К-126Д. В отличие от К-91 газовая проставка здесь установлена между поплавковой и смесительной камерами.

Оба карбюратора-смесителя обеспечивают полнопенную paботу двигателя и на газе, и на бензине.

Карбюратор 11.1107. На газобаллонных автомобилях с газовыми двигателями имеется, как уже было сказано, резервная бензиновая система питания. Оригинальным узлом системы является карбюратор типа 11.1107 (рис. 17), который представляет собой однокамерную конструкцию диафрагменного типа с горизонтальным расположением диффузора.

Карбюратор имеет цельнолитой корпус, который включает в себя горловину, диффузор и смесительную камер.

В карбюраторе имеется основное топливодозирующее устройство и система холостого хода. При работе карбюратора бензин, подаваемый насосом, подводится через входной штуцер, сетчатый фильтр и впускной клапан в полость над диафрагмой. Под действием разрежения в диффузоре обратный клапан, расположенный над диафрагмой, открывается и топливо через главный жиклер поступает в смесительную камеру.

Система холостого хода включает топливный жиклер & регулируемый винтом, воздушный жиклер, эмульсионное отверстие в зоне высокого разрежения и канал для обеспечения плавных переходов от холостого хода к нагрузочным режимам.