Autodujos

Temos:

Bendras
Reguliuojamos ir nereguliuojamos SND sistemos
Autodujos ir dujų bakas
Užpildymo jungtis
Dujų vožtuvas
Kuro uždarymo vožtuvas
Perjungti iš benzino į dujas
Garintuvo veikimas
Sistema su žingsniniu varikliu su džiovinimo dujų žarna (AMS)
Garų dujų įpurškimas (VSI/EGI)
EGI garintuvo veikimas
Suskystintų dujų įpurškimas (LPi)
Sukabinimo blokas (LPi)
Purkštukai (LPi)

Bendrieji:
Automobilių dujos visame pasaulyje nedideliu mastu naudojamos kaip degalai lengvųjų automobilių varikliams. (2013 m.) šiuo kuru varoma apie 700.000 40 transporto priemonių. Šis skaičius gali sumažėti, nes panaikinta kelių mokesčio lengvata senoviniams automobiliams iki 26 metų. Šių senesnių automobilių mokesčio tarifas yra toks pat kaip ir jaunesnio automobilio. Pašalinus SND sistemą (ir, žinoma, patikrinus), mokesčių lengvata vėl galėsite pasinaudoti, jei transporto priemonei yra nuo 40 iki XNUMX metų.

Autodujos yra naudingesnės aplinkai nei, pavyzdžiui, benzinas ar dyzelinis kuras. Išmetamosios dujos yra švaresnės. Pats kuras ir litras pigesnis nei benzinas. SND suvartojimas dažnai yra šiek tiek didesnis, tačiau lūžio taškas yra žemas. Variklio galia naudojant LPG, palyginti su benzinu, šiek tiek sumažėja, išskyrus LPi sistemą. Daugiau apie tai paaiškinta šio puslapio apačioje.

Yra 3 skirtingų tipų LPG sistemos. Šios sistemos yra išsamiai paaiškintos šiame puslapyje:

Sistema su žingsniniu varikliu džiovinimo dujų žarnoje (AMS) (vieno taško įpurškimas prieš dujų vožtuvą)
Garų dujų įpurškimas (VSI/EGI) (daugiataškis įpurškimas ant įleidimo vožtuvo)
Skystųjų dujų įpurškimas (LPi) (daugiataškis įpurškimas ant įleidimo vožtuvo)

Terminas G2 arba G3 dažnai vartojamas:
G2 įrenginiuose naudojama dujų venturi sistema arba garų dujų įpurškimas. Automobilyje gali būti katalizatorius su lambda jutikliu, o įranga gali prilygti G3 instaliacijai. Nepaisant to, jiems gali būti netaikoma mokesčių lengvata, taikoma G3 įrenginiui, nes transporto priemonė neatitinka ECE94-12 emisijos standartų arba todėl, kad transporto priemonės nepatikrino pripažinta tikrinimo įstaiga. G3 įrenginiuose naudojami variklio valdymo sistemos apskaičiuoti kuro purkštuko įjungimo laikai. Šie laikai konvertuojami į dujų purkštukų valdymo laikus.

Reguliuojamos ir nereguliuojamos SND sistemos:
Senuose automobiliuose (senoviniuose automobiliuose) be variklio valdymo sistemos, t.y. be katalizatoriaus ir lambda valdymo, naudojama nereguliuojama LPG sistema. Ši įprastinė sistema buvo naudojama iki 1990 m., nes tuo metu aplinkosaugos reikalavimai sugriežtėjo. Taip pat buvo daugiau problemų, susijusių su nereguliuojama sistema. Valdomoje sistemoje, kaip ir šiandien, yra įrengtas elektroninis valdymo blokas. Lambda jutiklio pagalba galima įpurkšti tikslesnį dujų kiekį. Katalizatorius kenksmingas išmetamąsias dujas paverčia mažiau kenksmingomis.

Autodujos ir dujų bakas:
Autodujų sudėtis vasarą svyruoja nuo 30% propano iki 70% butano, o žiemą - iki 70% propano ir 30% butano. Butanas nebeišeina iš bako esant -10 laipsnių temperatūrai, nes garų slėgis per mažas, todėl žiemą procentas turi būti mažesnis nei vasarą. Degalinėse tai daroma automatiškai. Jei automobiliu važinėjama labai mažai, yra tikimybė, kad kils kuro problemų, nes sudėtis bake dar buvo iš šiltesnio laikotarpio.

Skystos autodujos laikomos bake. Didžiausias dujų darbinis slėgis yra 2500 kPa (25 barai).

Bakas su skystomis SND niekada neturėtų būti pripildytas iki 100%, kitaip kaitinant nepakaks vietos dujoms plėstis. Dujų bakas suprojektuotas taip, kad jį būtų galima užpildyti tik 80 proc. Skystos autodujos iš bako išeina per elektromagnetinį kilimo vožtuvą, kuris atsidaro užvedus variklį. Tokiu atveju skystos autodujos teka vamzdžiu į dujų vožtuvą. Daugiau apie tai vėliau šiame puslapyje.
Pagaminus baką, ant bako įspaudžiama pagaminimo data. Bus nustatyta, kad bakas bus geros būklės ateinančius 10 metų. Dujų bakai bandomi esant 3000 kPa (30 barų) slėgiui. Dujų bako sprogimo slėgis yra 10.000 100 kPa (XNUMX barų). Aplink priedus dedama sandari dėžė, kuri vadinama priedų dėžute. Priedų dėžė vėdinimo žarna sujungta su išoriniu oru. Priedų dėžutės paskirtis – nutekėjus nuotėkiui, esamas nutekamąsias dujas nuleisti į lauko orą. Šios nuotėkio dujos visiškai neturi patekti į vidų.
Dujų bakai yra pritvirtinti prie plieninio rėmo įtempimo diržais. Šis plieninis rėmas prisukamas prie automobilio kėbulo. Tarp bako ir įtempimo diržų buvo įdėtos plastikinės juostelės apsaugai. Dujų bako negalima prijungti prie kėbulo jokiu kitu būdu!

Užpildymo jungtis:
Užpildymo jungtyje yra sriegis. Į jį galima įsukti adapterį (adapterį). To gali prireikti pildant degalus užsienyje. Išoriniame pildymo vožtuve yra atbulinis vožtuvas, kuris neleidžia dujoms tekėti atgal po užpildymo. Degalinėje esantis siurblys per šią užpildymo jungtį stums dujas su slėgiu. Dujos pildymo žarna teka į dujų baką per pildymo jungtį.

Dujų vožtuvas:
Dujų vožtuvas montuojamas kuo arčiau garintuvo. Dujų uždarymo vožtuvas įjungiamas, kai įjungiamas degimas ir degalų pasirinkimo jungiklis yra įjungtas į dujas. Valdymo blokas valdo šį dujų vožtuvą. Valdymas sustabdomas, kai variklis išjungiamas.Autodujos, kurios patenka į dujų vožtuvą iš dujų bako, teka per filtrą. Kai ritė neįjungiama, vožtuvas uždaro kanalą į garintuvą. Tada SND pro angą „A“ patenka į erdvę aplink vožtuvą ir virš jo. Kadangi SND spaudžia vožtuvą, kanalas į garintuvą yra tvirtai uždarytas. Kai tik ritė įjungiama, minkštoji geležies šerdis tampa magnetinė. Magnetizmas traukia vožtuvą aukštyn. Dabar praėjimas į garintuvą atidarytas, kad į garintuvą galėtų tekėti autodujos. Kai tik variklis sustabdo, dujų vožtuvas laikinai išjungia dujų tiekimą, kol vairuotojas vėl padidins greitį.

Kuro uždarymo vožtuvas:
Važiuojant dujomis, benzino tiekimas išjungiamas. Tuo metu ritė neįjungiama ir vožtuvas uždaro kanalą. Kai vėl pereinate nuo dujų prie benzino, ritė įjungiama, o minkšta geležies šerdis tampa magnetinė. Tai patraukia vožtuvą aukštyn, leisdamas benzinui praeiti.

Perėjimas nuo benzino prie dujų:
Jei pradedate naudoti benziną ir pereinate prie dujų, šis perjungimas įvyksta ne iš karto. Variklis laikinai dirba su abiem degalais. Tai užtikrina sklandų perėjimą nuo benzino prie dujų. Ši situacija vadinama „dvigubo veikimo laiku“.
Valdymo blokas nustato, kiek laiko variklis vienu metu veiks abiem degalais. Su šaltu varikliu tai užtruks ilgiau nei su šiltu, nes šaltame lauko ore degalai išgaruoja prasčiau. Po kelių minučių (priklausomai nuo sistemos ir temperatūrų) degalų tiekimas visiškai išjungiamas per degalų uždarymo vožtuvą.

Garintuvo veikimas:
Kad garintuvo veikimas būtų kuo aiškesnis, paveikslėlyje esantis garintuvas nupieštas kuo paprasčiau. Vėliau šiame puslapyje bus paaiškinta apie tikrą (EGI) garintuvą, kuris yra daug sudėtingesnis. Štai kodėl pirmiausia paaiškinamas paprastas garintuvas, kad būtų aiškūs pagrindai.

Garintuvo užduotis yra paversti skystas automobilio dujas bake dujines. Suskystintos dujos turi būti išgarintos (taigi ir pavadinimas garintuvas). Šiluma reikalinga skystoms dujoms išgaruoti. Ši šiluma išgaunama iš aušinimo skysčio. Jį pašildo variklis, todėl, kai variklis yra darbinėje temperatūroje, jis yra apie 90 laipsnių. Svarbu, kad garintuvas įkaistų kuo greičiau, todėl aušinimo skystis nuleidžiamas prieš termostatą. Tai įmanoma ir su šildytuvo aušinimo kontūru, nes ši tiekimo linija taip pat jungiama prieš termostatą.
Kadangi garintui reikalinga gryna šiluma, logiška, kad prieš prasidėjus garinimo procesui variklis turi būti pašildytas. Tai taip pat yra priežastis, kodėl negalite paleisti tiesioginio dujų. Šalto užvedimo metu variklis pirmąsias kelias minutes veiks benzinu, kol sistema persijungs į dujas.

Teorinis garintuvo veikimas:
Kambarys A – pirmųjų laiptų patalpa, C kambarys – antrosios laiptinės patalpa.
Patalpose B ir D vyrauja etaloninis slėgis, kuris šiuo atveju yra lauko oro slėgis.

Dujų vožtuvas atidarytas, variklis neveikia:
Skystos SND teka iš dujų bako pro 1-osios pakopos vožtuvą į patalpą A. SND iš skystos formos pereina į dujinę.
SND sukuria slėgį erdvėje A. Šis slėgis stumia 1-osios pakopos membraną į kairę. 1 spyruoklė suspaudžiama, o 2 spyruoklė atsipalaiduoja. Kai slėgis patalpoje A yra maždaug 135 kPa, 1 pakopos diafragma perkelta tiek į kairę, kad užsidaro 1-os pakopos vožtuvas. Dabar į erdvę A nebėra SND. Spyruoklė 3 užtikrina, kad 2-os pakopos vožtuvas tokioje būsenoje liktų uždarytas.

Dujų vožtuvas atidarytas, variklis veikia:
Kai variklis veikia, įsiurbiamas oras sukuria neigiamą slėgį dujų/oro maišytuvo išleidimo angoje. Šis neigiamas slėgis per džiovinimo dujų žarną keliauja į garintuvo / slėgio reguliatoriaus C erdvę (2-oji pakopa). Dėl etaloninio slėgio erdvėje D antrosios pakopos diafragma pasislenka į kairę. 3 spyruoklė suspaudžiama ir atsidaro antrojo etapo vožtuvas. Dabar autodujos teka iš patalpos A į patalpą C, o iš ten – į variklį. Kadangi suskystintos dujos teka iš patalpos A į patalpą C, slėgis patalpoje A krenta. Atsidarys pirmos pakopos vožtuvas, todėl SND iš bako vėl tekės į patalpą A. SND, tekančios pro antrojo etapo vožtuvą į erdvę C, padidina slėgį erdvėje C. Priklausomai nuo variklio degalų poreikio, antrojo etapo diafragma užims tam tikrą padėtį, todėl antrojo etapo vožtuvo praėjimas tampa didesnis arba mažesnis. Kuo didesnis neigiamas slėgis dujų/oro maišytuvo ištekėjimo angose, tuo daugiau SND gali tekėti į variklį. Sukuriama pusiausvyros situacija, kai, priklausomai nuo neigiamo slėgio dujų/oro maišytuvo ištekėjimo angose, pro pirmos ir antros pakopos vožtuvus prateka daugiau ar mažiau dujų.

Sistema su žingsniniu varikliu su džiovinimo dujų žarna (AMS):
Tai Vialle AMS sistema. Bake yra skystos autodujos. Garintuvas / slėgio reguliatorius užtikrina, kad dujos išgaruotų, kai jos išeina iš bako ir kad slėgis būtų sumažintas. Iš garintuvo išeinančių dujų kiekis reguliuojamas dujų/oro maišytuve esančiu Venturi vamzdžiu, kuris sukuria neigiamą slėgį. Kuo didesnis neigiamas slėgis, tuo daugiau SND įsiurbiama. Neigiamas slėgis priklauso nuo variklio sūkių skaičiaus ir apkrovos (dėl oro greičio). Taigi, kai daroma daugiau apsisukimų, įsiurbiamų dujų kiekis didėja. Tačiau tai nėra tikrai tikslu. Norint tiekti tiksliai tiek dujų, kiek reikia varikliui, reikia tiksliai sureguliuoti. Tinkamas maišymo santykis buvo apskaičiuotas naudojant lambda jutiklio matavimą.

Jei įpurškiama per mažai dujų, mišinys yra liesas (lambda > 1). Jei dujų yra per daug, mišinys yra per turtingas (lambda < 1). (Ženklas > reiškia didesnį nei, o < reiškia mažiau nei). Lambda jutiklis tai išmatuos išmetamosiose dujose. Todėl variklio valdymas atpažins per turtingą arba per prastą mišinį ir valdys žingsninį variklį. Tada žingsninis variklis padidina arba sumažina dujų kanalą. Šis žingsninis variklis paprastai dedamas ant garintuvo. Šalto paleidimo metu šis žingsninis variklis bus neutralioje padėtyje ir dar neveikia. Variklis vis dar veikia „atviros kilpos“ situacijoje. Tai reiškia, kad lambda jutiklio signalas dar nenaudojamas, nes šalto užvedimo sodrinimas vis dar aktyvus. AMS sistemos trūkumas yra tai, kad tai yra vieno taško įpurškimas. Dujos įpurškiamos prieš droselio sklendę ir kartu su oru paskirstomos per skirtingus cilindrus. Dėl didelio dujų kiekio įleidimo vamzdyje kyla didelis gaisro pavojus.

Garų dujų įpurškimas (VSI/EGI):
Tai yra nuoseklus garų įpurškimas (VSI) arba elektroninis garų dujų įpurškimas (EGI). Patogumui dabar jis tiesiog vadinamas EGI. Garų dujų įpurškimo sistema yra daugiataškė įpurškimo sistema, kuri valdoma valdymo bloku. Dabar įpurškimas gali būti atliekamas kiekviename cilindre, o ne centre prieš droselio sklendę. Tai gali būti su 4 cilindrų varikliu, bet taip pat lengvai su 6 ar 8 cilindrų varikliu. Dujos įpurškiamos prieš pat įleidimo vožtuvą. Atšaukimo tikimybė dabar yra daug mažesnė, palyginti su AMS sistema. Tokio tipo dujų instaliacijos atveju varikliui užvesti visada reikia naudoti benziną. Po trumpo laiko dujų sistema įsijungs automatiškai.

Operacija:
SND tiekiamos iš garintuvo dujinės būsenos. Slėgis sumažintas garintuve esančiu slėgio reguliatoriumi. Tada dujos patenka į skirstomąjį namą. Paskirstymo korpusas dozuoja dujų kiekį ir paskirsto jį per purkštukus, naudodamas valdymo angas. Purkštukai purškia garų dujas į įsiurbimo kolektorių, prieš pat įsiurbimo vožtuvą.

EGI garintuvo veikimas:
Šis tekstas yra susijęs su toliau pateiktu paveikslėliu.

Pirmojo etapo operacija:
Be slėgio, pavasaris 6 prieš membraną 7 svirtis prie spyruoklės 8 paspauskite žemyn, atleisdami 1 pakopos vožtuvą 3 atidarytas.
Kai dujos prie įvado tarpiklio 1 patenka, dujos sulaužys membraną 7 prieš pavasarį 6 atsispaudimas. Sifonas 4 dabar paleistas, ir plunksna 8 stumia svirtį aukštyn. Dėl to 1 pakopos vožtuvas užsidaro 3.
Membranos viršuje 7 variklyje yra vakuumas, o tai reiškia, kad slėgis 1 etape taip pat tampa priklausomas nuo variklio vakuumo. Slėgis 1-ame etape gali būti reguliuojamas reguliavimo varžtu 5. Slėgis 1 pakopa = Sureguliuotas slėgis 1 pakopa – variklio vakuumas.
Antrojo etapo operacija:
Pirmojo etapo dujos iš pradžių gali prasiskverbti pro atlaisvintą angą per antrojo etapo vožtuvą 13. Tada dujos prisispaudžia prie spyruoklės 11 ir membrana 10, sukeliantis 2 pakopos vožtuvą 13 iki pavasario 14 Uždaryti.
Apatinėje membranos pusėje 10 variklyje yra vakuumas, o tai reiškia, kad slėgis 2 pakopoje priklauso nuo variklio vakuumo. Slėgis 2-ame etape gali būti reguliuojamas reguliavimo varžtu 12.
Slėgis 2 pakopa = Sureguliuotas slėgis 2 pakopa – variklio vakuumas.

Apsauga nuo viršslėgio 1 etapas:
Kai slėgis 1-ame etape tampa per didelis, diafragma bus per didelė 7 kartu su membranine plokšte 19 judėti aukštyn.
Kai diafragmos ašis 18 prieš reguliavimo varžtą 17 sustoja, diafragmos ašis 18 ne toliau.
Membrana 7 juda su membranine plokšte 19 toliau, sukuriant membraninę plokštę 19 siauresnėje membranos ašies dalyje 18 atsiguls. Čia sukuriama anga, pro kurią 1 pakopos dujos pereina per erdvę 16, kanalas 20 ir kolektoriaus slėgio tarpiklis 15 prie variklio įsiurbimo kolektoriaus.

Atsiliepimas:
Dujų slėgis iš 1 pakopos gali būti tiekiamas kanalu 22 po stūmokliu 23 ateiti.
Todėl šis dujų slėgis veikia apačioje esantį stūmoklį 23, priešingai nei dujų slėgis iš 1 pakopos ant 2 pakopos vožtuvo 21.
Dabar 1 pakopos dujų slėgis bus ant 2 pakopos vožtuvo 21 nebeturi įtakos 2 pakopos vožtuvo atsidarymui 21, nes I pakopos dujų slėgis yra žemiau stūmoklio 23 yra priešinga kryptimi.

Suskystintų dujų įpurškimas (LPi)
LPi reiškia: skysto propano įpurškimas). Įpurškiant skystas dujas, autodujos įpurškiamos kaip skystis. Taigi šioje sistemoje nėra garintuvo.
Kadangi skystos dujos neturi būti išgarintos, galite tiesiog pradėti naudoti dujas. Todėl benzino įpurškimo sistema iš tikrųjų nebeveikia. To trūkumas yra tas, kad benzino įpurškimo sistema gali būti užteršta dėl reto naudojimo. Todėl patartina retkarčiais kurį laiką pavažinėti benzinu. LPi sistema stengiasi kuo labiau prilyginti benzino įpurškimo sistemą. Skystos autodujos įpurškiamos per purkštukus ant įsiurbimo vožtuvo (lygiai kaip netiesiogiai įpurškiami benzininiai varikliai).

Garintuvas ir dujų/oro maišytuvas buvo pakeisti sujungimo bloku ir purkštukais. Talpykloje sumontuotas siurblys skystoms autodujoms siurbti. Skysčio įpurškimas valdomas iš esamos variklio valdymo sistemos, kuri visiškai išlaiko ir išnaudoja savo mokymosi savybes. LPi sistema naudoja tik benzino purkštuko atsidarymo laiko signalą ir paverčia jį SND. Skystas LPG dozuojamas labai tiksliai. Geriau nei dujos garų pavidalu.
LPi sistema atitinka benzino valdymo bloko įpurškimo strategiją. Visos parinktys, tokios kaip degalų išjungimas lėtėjant, greičio ribojimas, pilnos apkrovos sodrinimas ir lambados valdymas, taip pat veikia su SND. Naudojant LPi variklis nepraranda galios. Taip yra dėl to, kad nėra oro išstūmimo efekto, kuris išlieka dozuojant garus. Dėl oro išstūmimo efekto variklio pripildymo lygis sumažėja maždaug 6%. Skysčio įpurškimas taip pat suteikia aušinimo efektą balione esančioms dujoms išgaruoti. Dėl to užpildymo lygis bus geresnis. Tai taip pat lemia geresnį variklio darbą. Degalų sąnaudos vis dar didesnės nei važiuojant tuo pačiu varikliu benzinu, nes vienam kg dujų tenka mažiau degimo energijos nei vienam kg benzino.

Norint įpurkšti SND skystu pavidalu, reikalingas didelis sistemos slėgis. Sistemos slėgį tiekia bake esantis diafragminis siurblys. Taip SND per jungties bloką pumpuojamas į SND purkštukus. Sistemos slėgis slėgio reguliatoriumi reguliuojamas iki 5 barų virš bako slėgio.
Kaitinant, vamzdžiuose gali susidaryti garų burbuliukai. Garai yra suspaudžiami, todėl jų negalima tiksliai įpurkšti. Siurbiant skystas SND aplink esant slėgiui, užkertamas kelias įkaitimui, todėl vamzdyje išvengiama garų. Vamzdžiai taip pat pagaminti iš plastiko ir izoliuoti nuo karščio.
Taip pat ant grįžtamojo vamzdžio sumontuotas filtras, kuris turi išlaikyti visus teršalus ir metalo daleles.

Sukabinimo blokas (LPi):
Sujungimo blokas sudaro jungtį tarp bako ir purkštukų (žr. paveikslėlį žemiau). Movos bloke yra elektromagnetinis vožtuvas, kuris atsidaro ir užsidaro kartu su rezervuaro ištraukimo vožtuvu. Slėgio reguliatorius (kuris paprastai buvo įtrauktas į garintuvą) ir slėgio jutiklis taip pat yra sumontuoti movos bloke. Ant movos bloko yra 4 jungtys. Lankstūs aukšto slėgio vamzdžiai yra pritvirtinti prie movos bloko bandžo varžtu. Jungtys neturi būti keičiamos dėl SND srauto. Atsiradus defektui, movos blokas turi būti visiškai pakeistas, nes jo tikrai negalima išardyti.

Purkštukai (LPi):
„Apatinio padavimo purkštukai“ naudojami skystoms autodujoms įpurkšti. Šio tipo purkštukai turi privalumą (skirtingai nuo viršutinio tiekimo purkštukų), kad nuo purkštuko ritės kylančios šilumos nešildo autodujos. Purkštuve taip pat beveik neliko SND tiekimo. Injektoriaus ritės varža yra 1,8 Ohm. Prieš apatinio tiekimo purkštuko dujų įleidimo angą sumontuotas filtras, kad į purkštuką nepatektų šiurkščiavilnių montavimo nešvarumų.

Purkštukai dedami į universalų purkštukų laikiklį. Tarpiklius sudaro O-žiedai. Purkštuką laiko prisukamas žiedas. Priklausomai nuo išdėstymo ant kolektoriaus, dujos nukreipiamos per ištekėjimo vamzdžius (žr. 9 dalį paveikslėlyje).