Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
умк автомобили ч1.doc
Скачиваний:
198
Добавлен:
02.04.2015
Размер:
22.93 Mб
Скачать

1.8. Система питания газового двигателя

Газообразное топливо, применяемое в двигателях внутреннего сгорания автомобилей, состоит из горючих и инертных газов. В качестве газообразного топлива применяют природные газы, в основном, метан. В дополнении к метану, это бутан и этан.

Газообразное состояние, являющееся одним из преимуществ, обуславливает в то же время два коренных недостатка: малую концентрацию энергии в единице объёма и специфику транспортирования и хранения. Концентрация энергии в единице объёма природного газа при атмосферном давлении в 800…1000 раз меньше, чем в единице нефтяного топлива.

В автомобильных двигателях применяют сжимаемые газы и сжиженные.

Сжимаемые газы обычно состоят из смеси метана, свободного водорода и окиси углерода, а также некоторого количества инертных газов – азота, углекислого газа, кислорода и др. При нормальной температуре сжимаемые газы могут быть сжаты до высокого давления 20 МПа и не переходят в жидкое состояние.

Газообразное топливо практически беззольно. В нём отсутствуют неиспарившиеся жидкие фракции, которые в жидком топливе вызывают смывание смазки со стенок цилиндров, усиливая износ. Срок службы масла в газовом двигателе выше и к самому маслу не предъявляют высокие требования.

В автомобильных двигателях используются две марки: ПА – пропан автомобильный и ПБА – пропан-бутан автомобильный. Сжиженный газ обладает повышенными антидетонационными свойствами. Октановое число пропан-бутана более 100, что позволяет газовому двигателю работать без детонации. Более высокие пределы меняемости газовоздушной смеси обеспечивают работу на более бедных смесях. Это снижает токсичность и способствует экономии топлива. Так, у двигателя, работающего на газе, количество вредных выбросов CO, CH, NOx в два раза, а твёрдых – в три раза меньше, чем предусмотрено нормами EURO – 2. Отсутствие у газа растворяющих и смывающих свойств, способствует увеличению срока службы моторного масла в 1,5 – 2 раза.

Система питания пропан-бутановым сжиженным газом имеет следующие особенности.

Газ хранится в баллоне в жидком и газообразном состояниях при давлении газа над жидкой фазой, не превышающем 1,6 МПа и, зависящим от его состава и температуры.

При пуске двигателя, когда температура в системе охлаждения составляет менее 60 0С, из баллона отбирается газовая фаза через открытый расходный вентиль. При этом вентиль жидкой фазы закрыт. После прогрева двигателя до температуры выше 60 0С вентили переключают.

Газ через электромагнитный клапан поступает в подогреватель, где он нагревается и испаряется за счёт теплоты жидкости системы охлаждения. Затем газ через фильтр проходит в двухступенчетый редуктор с дозирующим экономайзерным устройством, где его давление снижается почти до атмосферного. Давление и расход газа на выходе из редуктора автоматически регулируются клапанами, управляемыми системами пружин и диафрагм в зависимости от разрежения в диффузоре и в задроссельным пространстве. Редуктор автоматически прекращает подачу газа в двигатель при его остановке.

Резервная система питания бензином обеспечивает кратковременную работу двигателя при получении до 50% его номинальной мощности.

Система питания сжатым природным газом принципиально не отличается от системы питания сжиженным газом, но имеет свои особенности. Газ, основу которого составляет метан, хранится в баллонах, объединённых в две батареи под давлением до 20 МПа.

Работу системы водитель контролирует по двум манометрам: один показывает давление газа и, следовательно, его запас в баллонах, а второй – правильность регулировки редуктора низкого давления.

В настоящее время прорабатываются вопросы хранения природного газа при t=-160 0C в криогенных баках. Однако есть проблемы связанные с их стоимостью, обслуживанием и надёжностью.