Autogaasid

Teemad:

üld-
Reguleeritud ja reguleerimata LPG süsteemid
Autogaas ja gaasipaak
Täiteühendus
Gaasi klapp
Kütuse sulgeventiil
Lülituge bensiinilt gaasile
Aurusti töö
Kuivatusgaasivoolikuga samm-mootoriga süsteem (AMS)
Aurugaasi sissepritse (VSI/EGI)
EGI aurusti töö
Vedelgaasi sissepritse (LPi)
Ühendusplokk (LPi)
Pihustid (LPi)

Üldine:
Autogaasi kasutatakse väikeses mahus kogu maailmas sõiduautode mootorite kütusena. (2013. aasta seisuga) töötab selle kütusega ligikaudu 700.000 40 sõidukit. See arv võib väheneda, sest alla 26-aastaste vanade autode teemaksusoodustus on kaotatud. Nende vanemate autode maksumäär on sama, mis noorema auto puhul. LPG-süsteemi eemaldamisel (ja loomulikult ülevaatusel) saate maksusoodustust uuesti kasutada, kui sõiduk on 40–XNUMX aastat vana.

Autogaas on keskkonnale parem kui näiteks bensiin või diislikütus. Heitgaasid on puhtamad. Kütus ise on ka liitri kohta odavam kui bensiin. LPG puhul on tarbimine sageli veidi suurem, kuid murdepunkt on madal. Mootori võimsus väheneb LPG kasutamisel bensiiniga võrreldes pisut, välja arvatud LPi süsteem. Lisateavet selle kohta selgitatakse selle lehe allosas.

LPG süsteeme on 3 erinevat tüüpi. Neid süsteeme selgitatakse üksikasjalikult sellel lehel:

Süsteem samm-mootoriga kuivatusgaasivoolikus (AMS) (ühepunktiline sissepritse enne gaasiventiili)
Aurugaasi sissepritse (VSI/EGI) (mitmepunktiline sissepritse sisselaskeklapil)
Vedelgaasi sissepritse (LPi) (mitmepunktiline sissepritse sisselaskeklapil)

Sageli kasutatakse terminit G2 või G3:
G2 paigaldised kasutavad gaasi-Venturi süsteemi või aurugaasi sissepritse. Autol võib olla lambda-anduriga katalüsaator ja varustus võib olla võrdne G3 paigaldusega. Sellest hoolimata ei pruugi need kuuluda G3-paigaldise maksusoodustuse alla, kuna sõiduk ei vasta ECE94-12 heitestandarditele või kuna sõidukit ei ole tunnustatud kontrolliasutus testinud. G3 paigaldised kasutavad mootori juhtimissüsteemi arvutatud kütusepihusti aktiveerimisaegu. Need ajad teisendatakse gaasipihustite kontrollaegadeks.

Reguleeritud ja reguleerimata LPG süsteemid:
Vanades autodes (vantage autod) ilma mootori juhtimissüsteemita, st ilma katalüsaatorita ja lambda juhtimiseta kasutatakse reguleerimata LPG süsteemi. Seda tavapärast süsteemi kasutati kuni 1990. aastani, sest keskkonnanõuded muutusid toona karmimaks. Reguleerimata süsteemi puhul oli ka rohkem probleeme tagasilöökidega. Tänapäeval kasutatav juhitav süsteem on varustatud elektroonilise juhtseadmega. Lambda-anduri abil saab süstida täpsema koguse gaasi. Katalüsaator muudab kahjulikud heitgaasid vähem kahjulikeks.

Autogaas ja gaasipaak:
Autogaasi koostis varieerub suvel 30% propaani ja 70% butaani vahel ning talvel kuni 70% propaani ja 30% butaani vahel. Butaan ei välju enam paagist temperatuuril -10 kraadi, sest aururõhk on liiga madal, mistõttu talvel peab protsent olema väiksem kui suvel. Tanklates tehakse seda automaatselt. Kui autoga väga vähe sõidetakse, on võimalus kütuseprobleemide tekkimiseks, kuna paagi koostis oli ikkagi soojemast perioodist.

Vedel autogaas hoitakse paagis. Gaasi maksimaalne töörõhk on 2500 kPa (25 baari).

Vedelgaasiga paaki ei tohi kunagi täita 100% ulatuses, vastasel juhul ei jää kuumutamisel piisavalt ruumi gaasi paisumiseks. Gaasipaak on konstrueeritud nii, et seda saab täita ainult 80%. Vedel autogaas väljub paagist läbi elektromagnetilise tõmbeventiili, mis avaneb mootori käivitamisel. Sel juhul voolab vedel autogaas läbi toru gaasiventiilini. Lisateavet selle kohta hiljem sellel lehel.
Pärast paagi valmistamist tembeldatakse paaki valmistamise kuupäev. Järgmiseks 10 aastaks leitakse, et paak on heas korras. Gaasipaake testitakse rõhul 3000 kPa (30 baari). Gaasipaagi lõhkemisrõhk on 10.000 100 kPa (XNUMX baari). Lisandite ümber asetatakse gaasitihe kast, mida nimetatakse lisakastiks. Lisakarp ühendatakse välisõhuga ventilatsioonivooliku abil. Lisakarbi eesmärk on lekke korral olemasolevad lekkegaasid välisõhku juhtida. Need lekkegaasid ei tohi absoluutselt siseneda sisemusse.
Gaasipaagid kinnitatakse pingutusrihmadega terasest alamraami külge. See terasest alusraam on kruvitud auto kere külge. Paagi ja pingutusrihmade vahele on kaitseks asetatud plastribad. Gaasipaaki ei tohi muul viisil kerega ühendada!

Täiteühendus:
Täiteühenduses on niit. Sellesse saab kruvida adapteri (adapteri). See võib osutuda vajalikuks välismaal tankimisel. Väline täiteklapp on varustatud tagasilöögiklapiga, mis takistab gaasi tagasivoolu pärast täitmist. Tankla pump surub rõhu all oleva gaasi läbi selle täitmisühenduse. Gaas voolab täitevooliku kaudu täiteühenduse kaudu gaasipaaki.

Gaasiventiil:
Gaasiventiil on paigaldatud aurustile võimalikult lähedale. Gaasi sulgeventiil on pinge all, kui süüde on sisse lülitatud ja kütuse valikulüliti on valitud gaasile. Juhtseade juhib seda gaasiventiili. Juhtimine peatub mootori seiskumisel.Gaasipaagist gaasiventiili sisenev autogaas voolab läbi filtri. Kui spiraal ei ole pingestatud, sulgeb ventiil aurusti pääsu. Seejärel siseneb vedelgaas läbi ava “A” klapi ümber ja kohal olevasse ruumi. Kuna LPG surub ventiilile, on aurustisse viiv läbipääs kindlalt suletud. Niipea, kui mähis on pingestatud, muutub pehme rauasüdamik magnetiks. Magnetism tõmbab ventiili ülespoole. Läbipääs aurustisse on nüüd avatud, et autogaas saaks aurustisse voolata. Niipea kui mootor pidurdab, sulgeb gaasiventiil ajutiselt gaasivarustuse, kuni juht uuesti kiirendab.

Kütuse sulgeventiil:
Gaasiga sõites lülitatakse bensiinivarustus välja. Sel hetkel mähis ei ole pingestatud ja klapp sulgeb läbipääsu. Kui lülituda uuesti gaasilt bensiinile, lülitub mähis pingesse ja pehme rauasüdamik muutub magnetiliseks. See tõmbab ventiili ülespoole, võimaldades bensiinil läbi pääseda.

Bensiinilt gaasile üleminek:
Kui käivitate bensiini ja lülitate gaasile, ei toimu see ümberlülitus kohe. Mootor töötab ajutiselt mõlema kütusega. See tagab sujuva ülemineku bensiinilt gaasile. Seda olukorda nimetatakse kahekordseks tööajaks.
Juhtseade määrab, kui kaua mootor töötab üheaegselt mõlema kütusega. Külma mootoriga kestab see kauem kui sooja mootoriga, sest külmas välisõhus on kütuse aurumine kehvem. Mõne minuti pärast (olenevalt süsteemist ja temperatuuridest) lülitatakse kütusevarustus kütuse sulgeventiili kaudu täielikult välja.

Aurusti töö:
Et aurusti töö oleks võimalikult selge, on pildil olev aurusti võimalikult lihtsalt joonistatud. Hiljem sellel lehel antakse selgitus tõelise (EGI) aurusti kohta, mis on palju keerulisem. Seetõttu selgitatakse esmalt lihtsat aurustit, et põhitõed oleksid selged.

Aurusti ülesanne on muuta paagis olev vedel autogaas gaasiliseks. Vedelgaas tuleb aurustada (sellest ka nimetus aurusti). Vedelgaasi aurustamiseks on vaja soojust. See soojus eraldatakse jahutusvedelikust. Seda soojendab mootor ja see on seega umbes 90 kraadi, kui mootor on töötemperatuuril. On oluline, et aurusti soojeneks võimalikult kiiresti, nii et jahutusvedelik tühjendatakse enne termostaati. See on võimalik ka küttekeha jahutusringiga, sest see toitejuhe on ühendatud ka enne termostaati.
Kuna aurusti vajab puhast soojust, on loogiline, et enne aurustamisprotsessi algust tuleb mootor esmalt soojendada. See on ka põhjus, miks te ei saa otse gaasiga käivitada. Külmkäivituse ajal töötab mootor esimestel minutitel bensiiniga, enne kui süsteem lülitub gaasile.

Aurusti teoreetiline töö:
Ruum A on esimese trepikoja ruum, tuba C teise trepikoja ruum.
Ruumides B ja D valitseb võrdlusrõhk, milleks antud juhul on välisõhu rõhk.

Gaasiventiil avatud, mootor ei tööta:
Vedel LPG voolab gaasipaagist mööda 1. etapi ventiili ruumi A. Vedelgaas läheb vedelast vormist gaasilisse olekusse.
LPG tekitab ruumis A rõhu. See rõhk surub 1. etapi membraani vasakule. Vedru 1 on kokku surutud, samas kui vedru 2 lõdvestub. Kui rõhk ruumis A on ligikaudu 135 kPa, on 1. astme membraan nihutatud nii kaugele vasakule, et 1. astme klapp sulgub. Nüüd ei voola enam ruumi A vedelgaasi. Vedru 3 tagab, et 2. astme klapp jääb selles olekus suletuks.

Gaasiventiil avatud, mootor töötab:
Kui mootor töötab, tekitab sisselaskeõhk gaasi/õhusegisti väljavooluava juures alarõhu. See alarõhk liigub kuivatusgaasivooliku kaudu aurusti/rõhuregulaatori ruumi C (2. etapp). Võrdlusrõhk ruumis D põhjustab nüüd teise astme diafragma nihkumise vasakule. Vedru 3 surutakse kokku ja teise astme klapp avaneb. Autogaas liigub nüüd ruumist A ruumi C ja sealt edasi mootorisse. Kuna LPG voolab ruumist A ruumi C, siis rõhk ruumis A langeb. Avaneb esimese etapi klapp, nii et LPG voolab paagist uuesti ruumi A. LPG, mis voolab mööda teise astme ventiili ruumi C, tekitab ruumis C rõhu. Sõltuvalt mootori kütusevajadusest võtab teise astme membraan teatud asendisse, nii et teise astme klapi läbipääs muutub suuremaks või väiksemaks. Mida suurem on alarõhk gaasi/õhusegisti väljavooluavadel, seda rohkem LPG saab mootorisse voolata. Luuakse tasakaaluolukord, kus olenevalt alarõhust gaasi/õhusegisti väljavooluavade juures voolab rohkem või vähem gaasi mööda esimese ja teise astme klappe.

Kuivatusgaasivoolikuga samm-mootoriga süsteem (AMS):
See on Vialle AMS-süsteem. Paak sisaldab vedelat autogaasi. Aurusti/rõhuregulaator tagab, et gaas aurustub paagist väljudes ja rõhk väheneb. Aurustist väljuva gaasi kogust juhitakse gaasi/õhu segistis oleva Venturi toru abil, mis tekitab alarõhu. Mida suurem on alarõhk, seda rohkem vedelgaasi sisse tõmmatakse. Alarõhk oleneb mootori pöörete arvust ja koormusest (õhukiiruse tõttu). Nii et mida rohkem pöördeid tehakse, suureneb sisseimetava gaasi hulk. See pole aga päris täpne. Mootori jaoks vajaliku gaasikoguse väljastamiseks on vaja peenreguleerimist. Õige segamissuhe arvutati lambda-anduri mõõtmise abil.

Kui gaasi on süstitud liiga vähe, on segu lahja (lambda > 1). Kui gaase on liiga palju, on segu liiga rikas (lambda < 1). (märk > tähendab suuremat ja < vähem kui). Lambda-andur mõõdab seda heitgaasides. Mootori juhtkond tuvastab seetõttu liiga rikka või liiga kehva segu ja juhib samm-mootorit. Seejärel muudab samm-mootor gaasikanali suuremaks või väiksemaks. See samm-mootor asetatakse tavaliselt aurustile. Külmkäivituse ajal on see samm-mootor neutraalasendis ja ei tööta veel. Mootor töötab endiselt "avatud ahela" olukorras. See tähendab, et lambdaanduri signaali ei kasutata veel, kuna külmkäivituse rikastamine on endiselt aktiivne. AMS-süsteemi puuduseks on see, et see on ühepunktiline süstimine. Gaas süstitakse drosselklapi ette ja jaotatakse koos õhuga üle erinevate silindrite. Suure gaasikoguse tõttu sisselasketorus on suur tagasilöögi oht.

Aurugaasi sissepritse (VSI/EGI):
See on aurude järjestikune sissepritse (VSI) või elektrooniline aurugaasipritse (EGI). Mugavuse huvides nimetatakse seda nüüd lihtsalt EGI-ks. Aurugaasi sissepritsesüsteem on mitmepunktiline sissepritsesüsteem, mida juhitakse juhtseadme abil. Sissepritse võib nüüd toimuda silindri kohta, mitte drosselklapi ees. See võib olla 4-silindrilise mootoriga, aga ka 6- või 8-silindrilise mootoriga. Gaas süstitakse vahetult enne sisselaskeventiili. Tagasilöögi võimalus on nüüd AMS-süsteemiga võrreldes palju väiksem. Seda tüüpi gaasipaigaldise puhul tuleb mootori käivitamiseks alati kasutada bensiini. Mõne aja pärast lülitub gaasisüsteem automaatselt sisse.

Toimimine:
LPG tuleb aurustist gaasilises olekus. Rõhku on alandatud aurusti rõhuregulaatoriga. Seejärel liigub gaas jaotusmajja. Jaotuskorpus doseerib gaasi koguse ja jaotab selle juhtavade abil pihustite vahel. Pihustid pihustavad aurugaasi sisselaskekollektorisse, vahetult enne sisselaskeklappi.

EGI aurusti tööpõhimõte:
Järgmine tekst on seotud alloleva pildiga.

Esimese etapi toimimine:
Survevabas olekus, kevad 6 membraani vastu 7 kang vastu vedru 8 suruge alla, vabastades 1. astme ventiili 3 on avatud.
Kui gaas sisselaskeava juures on läbilaskeava 1 siseneb, purustab gaas membraani 7 vastu kevadet 6 suruge üles. Sifoon 4 on nüüd vabastatud ja sulg 8 lükkab kangi üles. See põhjustab 1. etapi ventiili sulgemise 3.
Membraani ülaosas 7 mootoris on vaakum, mis tähendab, et rõhk 1. etapis muutub ka sõltuvaks mootori vaakumist. Rõhku 1. etapis saab reguleerida reguleerimispoldi abil 5. Rõhk 1. aste = reguleeritud rõhk 1. aste – mootori vaakum.
Teise etapi toimimine:
Esimeses etapis olev gaas võib algselt läbida vabastatud ava läbi teise etapi klapi 13. Seejärel surub gaas vastu vedru 11 ja membraan 10, mis põhjustab 2. astme ventiili 13 kevadeks 14 Sulge.
Membraani alumisel küljel 10 mootoris on vaakum, mis tähendab, et rõhk 2. etapis sõltub mootori vaakumist. Rõhku 2. etapis saab reguleerida reguleerimispoldi abil 12.
Surve 2. aste = reguleeritud rõhk 2. aste – mootori vaakum.

Ülerõhukaitse 1. etapp:
Kui rõhk 1. etapis muutub liiga kõrgeks, hakkab diafragma seda tegema 7 koos membraanplaadiga 19 üles liikuma.
Kui diafragma telg 18 reguleerimispoldi vastu 17 peatub, diafragma telg 18 mitte enam üles.
Membraan 7 liigub membraanplaadiga 19 edasi, luues membraaniplaadi 19 membraani telje kitsamas osas 18 jääb pikali. Siia tekib ava, mille kaudu 1. astme gaas läbib ruumi 16, kanal 20 ja kollektori surverõngas 15 mootori sisselaskekollektori külge.

Tagasiside:
Gaasirõhku 1. etapist saab edastada kanali kaudu 22 kolvi all 23 tulge.
Seetõttu mõjub see gaasirõhk põhjas olevale kolvile 23, vastupidine 1. astme ventiili 2. astme gaasirõhule 21.
Nüüd on 1. astme gaasirõhk 2. astme ventiilil 21 ei mõjuta enam 2. astme klapi avanemist 21, sest 1. astme gaasirõhk on kolvi all 23 on vastupidises suunas.

Vedelgaasi sissepritse (LPi)
LPi tähendab: vedel propaani süstimine). Vedelgaasi sissepritsega süstitakse autogaas vedelikuna. Seega pole selles süsteemis aurustit.
Kuna vedelgaasi ei pea aurustama, võite alustada lihtsalt gaasiga. Bensiini sissepritsesüsteem on seega tegelikult välja lülitatud. Selle puuduseks on see, et bensiini sissepritsesüsteem võib harva kasutamise tõttu saastuda. Seetõttu on soovitatav aeg-ajalt mõnda aega bensiiniga sõita. LPi-süsteem püüab võimalikult palju lähendada bensiini sissepritsesüsteemi. Vedel autogaas süstitakse sisselaskeklapil olevate pihustite kaudu (täpselt nagu kaudsissepritsega bensiinimootoritel).

Aurusti ja gaasi/õhu segisti on vahetatud ühendusploki ja pihustite vastu. Vedela autogaasi pumpamiseks on paaki paigaldatud pump. Vedeliku sissepritse juhitakse olemasoleva mootori juhtimissüsteemi kaudu, mis säilitab ja kasutab täielikult ära oma iseõppivad omadused. LPi-süsteem kasutab ainult bensiinipihusti avanemisaja signaali ja teisendab selle LPG-ks. Vedelgaasi saab väga täpselt doseerida. Parem kui gaas auru kujul.
LPi-süsteem järgib bensiini juhtseadme sissepritsestrateegiat. Kõik valikud, nagu kütuse väljalülitamine aeglustamisel, kiiruse piiramine, täiskoormuse rikastamine ja lambada juhtimine, töötavad samuti LPG-ga. LPi puhul pole mootoril võimsuskadu. Selle põhjuseks on õhu väljatõrjumise efekti puudumine, mis jääb auru doseerimisega alles. Õhu nihkeefekti tõttu väheneb mootori täituvus ligikaudu 6%. Vedeliku sissepritse annab ka jahutava efekti gaasi aurustamiseks silindris. Selle tulemuseks on parem täiteaste. Selle tulemuseks on ka parem mootori jõudlus. Kütusekulu on ikka suurem kui sama mootoriga bensiiniga sõites, sest ühe kg gaasi kohta on vähem põlemisenergiat kui ühes kg bensiinis.

Veeldatud naftagaasi vedelal kujul süstimiseks on vaja süsteemi kõrget rõhku. Süsteemi rõhku varustab paagis olev membraanpump. See pumpab LPG läbi ühendusploki LPG pihustite juurde. Süsteemi rõhku reguleeritakse rõhuregulaatoriga 5 baari võrra kõrgemale paagi rõhust.
Kuumutamine võib põhjustada aurumullide teket torudesse. Aur on kokkusurutav ja seetõttu ei saa seda täpselt süstida. Vedelat LPG-d rõhu all ringi pumbates välditakse kuumenemist ja seega takistatakse torus leiduvat auru. Torud on samuti plastikust ja soojusisolatsiooniga.
Tagasivoolutorule on paigaldatud ka filter, mis peab kinni hoidma kõik saasteained ja metalliosakesed.

Ühendusplokk (LPi):
Ühendusplokk moodustab ühenduse paagi ja pihustite vahel (vt pilti allpool). Ühendusplokis on elektromagnetiline klapp, mis avaneb ja sulgub samaaegselt paagil oleva väljatõmbeventiiliga. Rõhuregulaator (mis oli tavaliselt aurustiga kaasas) ja rõhuandur on samuti paigaldatud ühendusplokki. Ühendusplokil on 4 ühendust. Painduvad kõrgsurvetorud kinnitatakse ühendusploki külge bandžopoldiga. LPG voolu tõttu ei tohi ühendusi omavahel vahetada. Defekti korral tuleb ühendusplokk täielikult välja vahetada, sest kindlasti ei tohi seda lahti võtta.

Pihustid (LPi):
Vedela autogaasi sissepritsimiseks kasutatakse "altpoolt etteandepihusteid". Seda tüüpi pihustitel on eelis (erinevalt ülemise etteandega pihustitest), et pihusti pooli kuumus ei põhjusta autogaasi soojenemist. Samuti pole pihusti peaaegu üldse vedelgaasi järele jäänud. Pihusti pooli takistus on 1,8 oomi. Alumise toitepihusti gaasi sisselaskeava ette on paigaldatud filter, et vältida jämeda paigaldusmustuse sattumist pihustisse.

Pihustid asetatakse universaalsesse pihustihoidikusse. Tihendid on varustatud O-rõngastega. Injektorit hoiab paigal keeratud rõngas. Sõltuvalt paigutusest kollektoril juhitakse gaas läbi väljavoolutorude (vt joonisel osa 9).