Автогаз

Предметы:

Общий
Регулируемые и нерегулируемые системы сжиженного нефтяного газа
Автогаз и бензобак
Заправочное соединение
Газовый клапан
Клапан отсечки топлива
Переход с бензина на газ
Работа испарителя
Система с шаговым двигателем и шлангом для осушающего газа (AMS)
Впрыск пара-газа (VSI/EGI)
Работа испарителя EGI
Впрыск сжиженного газа (LPi)
Соединительный блок (LPi)
Форсунки (LPi)

в целом:
Автогаз в небольших масштабах используется во всем мире в качестве топлива для двигателей легковых автомобилей. (по состоянию на 2013 год) на этом топливе работает около 700.000 40 автомобилей. Это число может уменьшиться, поскольку льгота по дорожному налогу для старинных автомобилей моложе 26 лет была отменена. Налоговая ставка для этих старых автомобилей такая же, как и для более молодых автомобилей. Когда система сжиженного нефтяного газа будет снята (и, конечно же, проверена), вы сможете снова воспользоваться налоговой льготой, если возраст транспортного средства составляет от 40 до XNUMX лет.

Автомобильный газ более безопасен для окружающей среды, чем, например, бензин или дизельное топливо. Выхлопные газы чище. Само топливо также дешевле за литр, чем бензин. При использовании сжиженного нефтяного газа расход часто немного выше, но переломный момент низок. Мощность двигателя при использовании сжиженного нефтяного газа немного снижается по сравнению с бензином, за исключением системы LPi. Подробнее об этом рассказано внизу этой страницы.

Существует 3 различных типа систем сжиженного нефтяного газа. Эти системы подробно описаны на этой странице:

Система с шаговым двигателем в шланге осушающего газа (АМС) (Одноточечный впрыск перед газовым клапаном)
Впрыск пара-газа (VSI/EGI) (Многоточечный впрыск на впускной клапан)
Впрыск сжиженного газа (LPi) (Многоточечный впрыск на впускном клапане)

Часто используется термин G2 или G3:
В установках G2 используется газовая система Вентури или впрыск пара-газа. На автомобиле может присутствовать каталитический нейтрализатор с лямбда-зондом и комплектация может быть равна установке G3. Несмотря на это, они могут не подпадать под налоговую льготу установки G3, поскольку транспортное средство не соответствует стандартам выбросов ECE94-12 или потому, что транспортное средство не было проверено признанным инспекционным органом. Установки G3 используют время активации топливных форсунок, рассчитанное системой управления двигателем. Это время преобразуется во время управления газовыми форсунками.

Регулируемые и нерегулируемые системы сжиженного нефтяного газа:
В старых автомобилях (винтажных автомобилях) без системы управления двигателем, т.е. без каталитического нейтрализатора и лямбда-контроля, применяется нерегулируемая система ГБО. Эта традиционная система использовалась до 1990 года, поскольку в то время экологические требования ужесточились. Было также больше проблем с обратными последствиями при нерегулируемой системе. Управляемая система, в том виде, в каком она используется до сих пор, оснащена электронным блоком управления. С помощью лямбда-зонда можно впрыскивать более точное количество газа. Катализатор преобразует вредные выхлопные газы в менее вредные.

Автогаз и бензобак:
Состав автогаза варьируется от 30% пропана до 70% бутана летом и до 70% пропана и 30% бутана зимой. Бутан больше не покидает резервуар при температуре -10 градусов, потому что давление паров слишком низкое, поэтому зимой процент должен быть ниже, чем летом. На заправках это делается автоматически. Если машина ездит очень мало, есть вероятность, что возникнут проблемы с топливом, потому что состав в баке был еще с более теплого периода.

Жидкий автогаз хранится в резервуаре. Газ имеет максимальное рабочее давление 2500 кПа (25 бар).

Резервуар с жидким сжиженным нефтяным газом ни в коем случае нельзя заполнять на 100%, иначе газу будет недостаточно места для расширения при нагревании. Бензобак сконструирован таким образом, что его можно заполнить только на 80%. Жидкий автогаз покидает бак через электромагнитный отводной клапан, который открывается при запуске двигателя. В этом случае жидкий автогаз поступает по трубе к газовому клапану. Подробнее об этом далее на этой странице.
После изготовления бака на баке выштамповывается дата изготовления. Резервуар будет находиться в хорошем состоянии в течение следующих 10 лет. Бензобаки испытываются давлением 3000 кПа (30 бар). Разрывное давление бензобака составляет 10.000 100 кПа (XNUMX бар). Вокруг придатков размещается газонепроницаемая коробка, называемая придаточной коробкой. Придаточная коробка соединяется с наружным воздухом посредством вентиляционного шланга. Целью придаточной коробки является отвод имеющихся утечек газов в наружный воздух в случае утечки. Эти газы утечки ни в коем случае не должны попадать внутрь.
Бензобаки крепятся к стальному подрамнику с помощью натяжных ремней. Этот стальной подрамник прикручен к кузову автомобиля. Для защиты между баком и натяжными ремнями помещены пластиковые полоски. Бензобак нельзя подсоединять к кузову каким-либо другим способом!

Заправочное соединение:
В заливном патрубке имеется резьба. Сюда можно вкрутить переходник (переходник). Это может понадобиться при заправке за границей. Внешний заправочный клапан оснащен обратным клапаном, который предотвращает обратный поток газа после заполнения. Насос на заправке будет прокачивать газ под давлением через это заправочное соединение. Газ поступает по заправочному шлангу в бензобак через заправочное соединение.

Газовый клапан:
Газовый клапан монтируется как можно ближе к испарителю. Клапан отсечки газа подается при включении зажигания и выборе топлива в положении «газ». Блок управления управляет этим газовым клапаном. Управление прекращается при остановке двигателя.Автогаз, поступающий в газовый клапан из бензобака, проходит через фильтр. Когда на змеевик нет напряжения, клапан перекрывает проход к испарителю. Затем сжиженный нефтяной газ поступает в пространство вокруг и над клапаном через отверстие «А». Поскольку сжиженный нефтяной газ давит на клапан, проход к испарителю плотно закрывается. Как только на катушку подается напряжение, сердечник из мягкого железа становится магнитным. Магнетизм тянет клапан вверх. Теперь проход к испарителю открыт, и автогаз может поступать в испаритель. Как только двигатель затормозит, газовый клапан временно перекрывает подачу газа, пока водитель снова не ускорится.

Клапан отсечки топлива:
При движении на газе подача бензина отключается. В этот момент на катушку не подается напряжение и клапан перекрывает проход. Когда вы снова переключаетесь с газа на бензин, на катушку подается напряжение, и сердечник из мягкого железа становится магнитным. При этом клапан поднимается вверх, пропуская бензин.

Переход с бензина на газ:
Если вы запустите бензин и перейдете на газ, это переключение не произойдет сразу. Двигатель временно работает на обоих видах топлива. Это обеспечивает плавный переход с бензина на газ. Эта ситуация называется «двойным временем выполнения».
Блок управления определяет, как долго двигатель работает на обоих видах топлива одновременно. У холодного двигателя это будет дольше, чем у прогретого, поскольку на холодном наружном воздухе испарение топлива происходит хуже. Через несколько минут (в зависимости от системы и температуры) подача топлива полностью прекращается через кран отсечки топлива.

Работа испарителя:
Чтобы работа испарителя была максимально понятной, испаритель на изображении нарисован максимально просто. Позже на этой странице будет дано объяснение настоящего испарителя (EGI), что намного сложнее. Вот почему сначала объясняется простой испаритель, чтобы прояснить основы.

Задача испарителя — превратить жидкий автомобильный газ в баке в газообразное. Сжиженный газ необходимо испарить (отсюда и название испарителя). Тепло необходимо для испарения жидкого газа. Это тепло извлекается из охлаждающей жидкости. Он нагревается двигателем и поэтому составляет около 90 градусов, когда двигатель находится при рабочей температуре. Важно, чтобы испаритель нагревался как можно быстрее, поэтому слив охлаждающей жидкости осуществляется раньше термостата. Это также возможно с контуром охлаждения нагревателя, поскольку эта питающая линия также подключается перед термостатом.
Поскольку испарителю требуется чистое тепло, логично, что двигатель необходимо сначала прогреть, прежде чем начнется процесс испарения. Это также причина, по которой вы не можете запустить двигатель непосредственно на газе. Во время холодного запуска двигатель первые несколько минут будет работать на бензине, прежде чем система переключится на газ.

Теоретическая работа испарителя:
Комната А – комната первой лестницы, комната С – комната второй лестницы.
В помещениях B и D преобладает эталонное давление, которое в данном случае является давлением наружного воздуха.

Газовый клапан открыт, двигатель не работает:
Жидкий СУГ перетекает из бензобака мимо клапана 1-й ступени в помещение А. СУГ переходит из жидкой формы в газообразное состояние.
СУГ создает давление в пространстве А. Это давление толкает мембрану 1-й ступени влево. Пружина 1 сжимается, а пружина 2 расслабляется. Когда давление в помещении А составляет примерно 135 кПа, диафрагма 1-й ступени смещается настолько влево, что клапан 1-й ступени закрывается. Теперь в пространство А больше не поступает сжиженный нефтяной газ. Пружина 3 обеспечивает, чтобы клапан 2-й ступени оставался закрытым в этом состоянии.

Газовый клапан открыт, двигатель работает:
При работе двигателя всасываемый воздух создает отрицательное давление на выпускном отверстии газовоздушного смесителя. Это отрицательное давление передается через шланг для осушающего газа в пространство C (2-я ступень) испарителя/регулятора давления. Опорное давление в пространстве D теперь заставляет диафрагму второй ступени перемещаться влево. Пружина 3 сжимается и клапан второй ступени открывается. Автогаз теперь течет из помещения А в помещение С, а оттуда в двигатель. Поскольку сжиженный нефтяной газ течет из помещения А в помещение С, давление в помещении А падает. Клапан первой ступени откроется, и сжиженный нефтяной газ снова потечет из резервуара в помещение А. Сжиженный нефтяной газ, который проходит мимо клапана второй ступени в пространство C, создает давление в пространстве C. В зависимости от потребности двигателя в топливе диафрагма второй ступени будет принимать определенное положение, так что проход клапана второй ступени становится больше или меньше. Чем больше отрицательное давление в выпускных отверстиях газовоздушного смесителя, тем больше сжиженного нефтяного газа может поступать в двигатель. Создается равновесная ситуация, при которой в зависимости от отрицательного давления на выходных отверстиях газовоздушного смесителя через клапаны первой и второй ступеней проходит большее или меньшее количество газа.

Система с шаговым двигателем и шлангом для осушающего газа (AMS):
Это система AMS Виалле. В баке находится жидкий автогаз. Испаритель/регулятор давления обеспечивает испарение газа при выходе из резервуара и снижение давления. Количество газа, выходящего из испарителя, регулируется трубкой Вентури в газовоздушном смесителе, что создает отрицательное давление. Чем больше отрицательное давление, тем больше всасывается сжиженного нефтяного газа. Отрицательное давление зависит от оборотов и нагрузки двигателя (из-за скорости воздуха). Таким образом, по мере увеличения количества оборотов количество всасываемого газа увеличивается. Однако это не совсем точно. Точная регулировка необходима для подачи именно того количества бензина, которое необходимо двигателю. Правильное соотношение смешивания было рассчитано с помощью измерений лямбда-зонда.

Если впрыскено слишком мало газа, смесь бедная (лямбда > 1). Если газа слишком много, смесь слишком богатая (лямбда < 1). (Знак > означает больше, а < – меньше). Лямбда-зонд будет измерять это в выхлопных газах. Таким образом, система управления двигателем распознает, какая смесь слишком богатая или слишком бедная, и управляет шаговым двигателем. Затем шаговый двигатель увеличивает или уменьшает проход для газа. Этот шаговый двигатель обычно размещается на испарителе. Во время холодного запуска этот шаговый двигатель будет находиться в нейтральном положении и еще не будет работать. Двигатель все еще работает в режиме «разомкнутого контура». Это означает, что сигнал лямбда-зонда еще не используется, поскольку обогащение при холодном запуске еще активно. Недостатком системы AMS является то, что это одноточечный впрыск. Газ впрыскивается перед дроссельной заслонкой и распределяется вместе с воздухом по различным цилиндрам. Из-за большого количества газа во впускном трубопроводе существует большая опасность возникновения обратного пожара.

Впрыск пара-газа (VSI/EGI):
Это последовательный впрыск пара (VSI) или электронный впрыск пара-газа (EGI). Для удобства теперь он называется просто EGI. Система впрыска паровых газов представляет собой многоточечную систему впрыска, управляемую с помощью блока управления. Впрыск теперь может осуществляться по каждому цилиндру, а не централизованно перед дроссельной заслонкой. Это может быть с 4-цилиндровым двигателем, но также легко и с 6- или 8-цилиндровым. Газ впрыскивается непосредственно перед впускным клапаном. Вероятность обратной реакции теперь намного меньше по сравнению с системой AMS. При таком типе газовой установки для запуска двигателя всегда необходимо использовать бензин. Через некоторое время газовая система включится автоматически.

Операция:
Сжиженный нефтяной газ поступает из испарителя в газообразном состоянии. Давление было снижено регулятором давления в испарителе. Затем газ поступает в распределительный дом. Распределительный корпус дозирует количество газа и распределяет его по форсункам с помощью управляющих прорезей. Форсунки распыляют газообразный газ во впускной коллектор непосредственно перед впускным клапаном.

Работа испарителя EGI:
Следующий текст относится к изображению ниже.

Операция первого этапа:
В разгерметизированном состоянии пружина 6 против мембраны 7 рычаг против пружины 8 нажать вниз, освобождая клапан 1-й ступени 3 Геопенд есть.
Когда газ во впускном патрубке 1 войдет, газ разорвет мембрану 7 против весны 6 отжимание. Сифон 4 теперь выпущен, и перо 8 поднимает рычаг вверх. Это приводит к закрытию клапана 1-й ступени. 3.
В верхней части мембраны 7 в двигателе разрежение, а это значит, что давление на 1-й ступени тоже становится зависимым от разрежения в двигателе. Давление на 1-й ступени можно регулировать регулировочным болтом. 5. Давление 1-й ступени = Регулируемое давление 1-й ступени – разрежение в двигателе.
Второй этап операции:
Газ первой ступени первоначально может пройти через освободившееся отверстие через клапан второй ступени. 13. Затем газ давит на пружину. 11 и мембрана 10, вызывая срабатывание клапана 2-й ступени 13 к весне 14 закрывать.
На нижней стороне мембраны 10 в двигателе разрежение, а это значит, что давление на 2-й ступени зависит от разрежения двигателя. Давление на 2-й ступени можно регулировать регулировочным болтом. 12.
Давление 2-й ступени = Регулируемое давление 2-й ступени – разрежение в двигателе.

Защита от избыточного давления 1-я ступень:
Когда давление на 1-й ступени станет слишком высоким, диафрагма выйдет из строя. 7 вместе с мембранной пластиной 19 двигаться вверх.
Когда ось диафрагмы 18 против регулировочного болта 17 приходит в состояние покоя, ось диафрагмы может 18 дальше нет.
Мембрана 7 перемещается с мембранной пластиной 19 далее вверх, создавая мембранную пластинку 19 в более узкой части оси мембраны 18 ляжет. Здесь создается отверстие, через которое газ из 1-й ступени проходит через пространство. 16, канал 20 и манометрическая втулка коллектора 15 во впускной коллектор двигателя.

Обратная связь:
Давление газа от 1-й ступени может подаваться по каналу 22 под поршень 23 прийти.
Таким образом, это давление газа действует на плунжер внизу. 23, противоположно давлению газа из 1-й ступени на клапане 2-й ступени 21.
Теперь давление газа 1-й ступени будет на клапане 2-й ступени. 21 больше не влияет на открытие клапана 2-й ступени 21, так как давление газа 1-й ступени ниже плунжера 23 находится в противоположном направлении.

Впрыск сжиженного газа (LPi)
LPi означает: впрыск жидкого пропана). При впрыске жидкого газа автогаз впрыскивается в жидком виде. Таким образом, в этой системе нет испарителя.
Поскольку сжиженный газ не нужно испарять, вы можете просто начать использовать газ. Таким образом, система впрыска бензина фактически выходит из строя. Это имеет тот недостаток, что система впрыска бензина может загрязниться из-за нечастого использования. Поэтому рекомендуется время от времени какое-то время ездить на бензине. Система LPi пытается максимально приблизиться к системе впрыска бензина. Жидкий автогаз впрыскивается через форсунки на впускном клапане (точно так же, как в бензиновых двигателях с непрямым впрыском).

Испаритель и газовоздушный смеситель заменены соединительным блоком и форсунками. В баке установлен насос для перекачки жидкого автогаза. Впрыск жидкости контролируется существующей системой управления двигателем, которая полностью сохраняет и использует свои свойства самообучения. Система LPi использует только сигнал времени открытия бензиновой форсунки и переводит его в LPG. Жидкий сжиженный нефтяной газ можно дозировать очень точно. Лучше, чем газ в паровой форме.
Система LPi следует стратегии впрыска блока управления бензином. Все опции, такие как отключение подачи топлива при замедлении, ограничение скорости, обогащение при полной нагрузке и лямбада-регулирование, также работают на сжиженном нефтяном газе. Благодаря LPi двигатель не теряет мощности. Это связано с отсутствием эффекта вытеснения воздуха, который сохраняется при дозировании пара. За счет эффекта вытеснения воздуха уровень наполнения двигателя снижается примерно на 6%. Впрыск жидкости также обеспечивает охлаждающий эффект при испарении газа в цилиндре. Это приведет к повышению уровня наполнения. Это также приводит к улучшению производительности двигателя. Расход топлива все равно выше, чем при работе того же двигателя на бензине, поскольку на кг газа приходится меньше энергии сгорания, чем на один кг бензина.

Для впрыска сжиженного нефтяного газа в жидкой форме требуется высокое давление в системе. Давление в системе создается диафрагменным насосом в баке. Он перекачивает сжиженный нефтяной газ через соединительный блок к форсункам сжиженного нефтяного газа. Давление в системе регулируется регулятором давления на 5 бар выше давления в баке.
Нагревание может привести к образованию пузырьков пара в трубах. Пар сжимаем, поэтому его невозможно точно впрыскивать. За счет перекачивания жидкого сжиженного нефтяного газа под давлением предотвращается нагрев и, следовательно, предотвращается попадание пара в трубу. Трубы также изготовлены из пластика и изолированы от тепла.
На обратной трубе также монтируется фильтр, который должен задерживать любые загрязнения и металлические частицы.

Соединительный блок (LPi):
Соединительный блок образует соединение между баком и форсунками (см. изображение ниже). В блок муфты включен электромагнитный клапан, который открывается и закрывается одновременно с выпускным клапаном на баке. Регулятор давления (который обычно входил в комплект испарителя) и датчик давления также установлены в соединительном блоке. На соединительном блоке имеется 4 соединения. Гибкие трубки высокого давления крепятся к соединительному блоку банджо-болтом. Соединения не должны меняться местами из-за потока сжиженного нефтяного газа. В случае неисправности соединительный блок необходимо полностью заменить, поскольку его ни в коем случае нельзя разбирать.

Форсунки (LPi):
«Инжекторы с нижней подачей» используются для впрыска жидкого автогаза. Преимущество этого типа форсунок (в отличие от форсунок с верхней подачей) состоит в том, что тепло от змеевика форсунки не вызывает нагревания автогаза. В форсунке также почти не осталось сжиженного нефтяного газа. Катушка форсунки имеет сопротивление 1,8 Ом. Перед газовым входом форсунки нижней подачи установлен фильтр, предотвращающий попадание в форсунку крупной монтажной грязи.

Форсунки размещаются в универсальном держателе форсунок. Уплотнения обеспечиваются уплотнительными кольцами. Форсунка удерживается на месте резьбовым кольцом. В зависимости от размещения на коллекторе газ направляется по отводящим патрубкам (см. деталь 9 на рисунке).