Предмети:
- Загальний
- Регульовані та нерегульовані системи LPG
- Автогаз і бензобак
- Заливне з'єднання
- Газовий кран
- Паливний запірний кран
- Перейти з бензину на газ
- Робота випарника
- Система з кроковим двигуном зі шлангом осушувального газу (AMS)
- Впорскування парів (VSI/EGI)
- Робота випарника ЕГІ
- Впорскування рідкого газу (LPi)
- З'єднувальний блок (LPi)
- Інжектори (LPi)
Загальне:
Автогаз використовується в невеликих масштабах у всьому світі як паливо для двигунів легкових автомобілів. (станом на 2013 рік) приблизно 700.000 40 автомобілів працюють на цьому паливі. Ця цифра може зменшитися через скасування пільг з дорожнього податку для ретро-автомобілів віком до 26 років. Ставка податку для цих старих автомобілів така сама, як і ставка для молодших автомобілів. Після видалення системи зрідженого газу (і, звичайно, перевірки), ви знову зможете скористатися податковою пільгою, якщо транспортному засобу від 40 до XNUMX років.
Автогаз корисніший для навколишнього середовища, ніж, наприклад, бензин або дизельне паливо. Вихлопні гази чистіші. Саме пальне також дешевше за літр, ніж бензин. Споживання зрідженого газу часто трохи вище, але критична точка низька. Потужність двигуна на зрідженому газі трохи зменшується порівняно з бензином, за винятком системи LPi. Детальніше про це пояснюється внизу цієї сторінки.
Існує 3 різних типи систем LPG. Ці системи детально описано на цій сторінці:
- Система з кроковим двигуном у шлангу осушувального газу (AMS) (одноточкове вприскування перед газовим клапаном)
- Впорскування парів (VSI/EGI) (багатоточкове вприскування на впускному клапані)
- Впорскування рідкого газу (LPi) (багатоточкове вприскування на впускному клапані)
Часто використовується термін G2 або G3:
В установках G2 використовується газова система Вентурі або впорскування парів. На автомобілі може бути присутнім каталізатор з лямбда-зондом, а комплектація може відповідати установці G3. Незважаючи на це, на них може не поширюватися податкова пільга на встановлення G3, оскільки транспортний засіб не відповідає стандартам викидів ECE94-12 або тому, що транспортний засіб не перевірено визнаним інспекційним органом. В установках G3 використовується час активації паливних форсунок, розрахований системою керування двигуном. Ці часи перетворюються на контрольні часи для газових форсунок.
Регульовані та нерегульовані системи LPG:
У старих автомобілях (ретроавто) без системи управління двигуном, тобто без каталітичного нейтралізатора і лямбда-контролю, використовується нерегульована газова система. Ця традиційна система використовувалася до 1990 року, тому що екологічні вимоги тоді стали жорсткішими. Також було більше проблем із зворотними ефектами з нерегульованою системою. Керована система, як вона все ще використовується сьогодні, оснащена електронним блоком керування. За допомогою лямбда-зонда можна впорснути точнішу кількість газу. Каталізатор перетворює шкідливі вихлопні гази в менш шкідливі.
Автогаз і бензобак:
Склад автогазу коливається від 30% пропану до 70% бутану влітку та до 70% пропану та 30% бутану взимку. Бутан більше не виходить з резервуара при температурі -10 градусів, оскільки тиск пари надто низький, тому взимку відсоток має бути нижчим, ніж влітку. На АЗС це відбувається автоматично. Якщо автомобіль їздив дуже мало, є шанс, що виникнуть проблеми з паливом, тому що склад в баку був ще з більш теплого періоду.
Зріджений автогаз зберігається в баку. Газ має максимальний робочий тиск 2500 кПа (25 бар).
Бак з рідким зрідженим газом ні в якому разі не можна заповнювати на 100%, інакше газу буде недостатньо місця для розширення при нагріванні. Бензобак сконструйований таким чином, що його можна заповнити лише на 80%. Зріджений автогаз виходить з бака через електромагнітний випускний клапан, який відкривається при запуску двигуна. У цьому випадку рідкий автогаз надходить по трубі до газового клапана. Детальніше про це на цій сторінці.
Після того, як ємність була виготовлена, на ній вибита дата виготовлення. Встановлено, що танк буде справним протягом наступних 10 років. Газові баки випробовуються під тиском 3000 кПа (30 бар). Тиск розриву газового бака становить 10.000 100 кПа (XNUMX бар). Навколо придатків розміщується газонепроникна коробка, яка називається придатковою коробкою. Придаткова коробка підключається до зовнішнього повітря за допомогою вентиляційного шланга. Метою додаткової коробки є відведення газів, що витікають, у зовнішнє повітря у разі витоку. Ці гази, що витікають, ні в якому разі не повинні потрапляти всередину.
Бензобаки кріпляться до сталевого підрамника за допомогою натяжних стяжок. Цей сталевий підрамник прикручується до кузова автомобіля. Для захисту між резервуаром і натяжними стрічками розміщені пластикові стрічки. Бензобак не можна з'єднувати з кузовом іншим способом!
Заливне з'єднання:
У заливному з'єднанні є різьба. У нього можна вкрутити адаптер (адаптер). Це може знадобитися при заправці за кордоном. Зовнішній наповнювальний клапан оснащений зворотним клапаном, який запобігає відтоку газу після наповнення. Насос на заправній станції проштовхує газ під тиском через цей заправний патрубок. Газ надходить через заправний шланг до газового баку через заправний патрубок.
Газовий клапан:
Газовий кран монтується максимально близько до випарника. Газовий запірний клапан подається під напругу, коли запалювання включено, а перемикач палива вибрано на газ. Блок управління керує цим газовим клапаном. Контроль припиняється, коли двигун глушиться.Автогаз, який надходить на газовий клапан з бензобака, протікає через фільтр. Коли змійовик не знаходиться під напругою, клапан закриває прохід до випарника. Потім LPG надходить у простір навколо та над клапаном через отвір «A». Оскільки LPG тисне на клапан, прохід до випарника щільно закритий. Як тільки на котушку подається напруга, сердечник з м’якого заліза стає магнітним. Магнетизм тягне клапан вгору. Прохід до випарника тепер відкритий, щоб LPG міг надходити до випарника. Як тільки двигун гальмує, газовий клапан тимчасово перекриває подачу газу, поки водій знову не прискориться.
Запірний паливний клапан:
При їзді на газі подача бензину відключається. У цей момент на котушку не подається напруга, і клапан закриває прохід. Коли ви знову перемикаєтеся з газу на бензин, котушка отримує напругу, а сердечник з м’якого заліза стає магнітним. Це тягне клапан вгору, дозволяючи бензину пройти.
Перехід з бензину на газ:
Якщо ви запускаєте на бензині та переходите на газ, це перемикання відбувається не відразу. Двигун тимчасово працює на обох видах палива. Це забезпечує плавний перехід від бензину до газу. Ця ситуація називається «подвійний час виконання».
Блок управління визначає, скільки часу двигун працює на обох видах палива одночасно. З холодним двигуном це буде довше, ніж з прогрітим двигуном, тому що випаровування палива гірше на холодному зовнішньому повітрі. Через декілька хвилин (залежно від системи та температур) подача палива повністю припиняється через запірний паливний кран.
Робота випарника:
Щоб зробити роботу випарника максимально зрозумілою, випарник на зображенні намальований максимально просто. Пізніше на цій сторінці буде надано пояснення щодо справжнього (EGI) випарника, який є набагато складнішим. Ось чому простий випарник пояснюється спочатку, щоб зрозуміти основи.
Завдання випарника полягає в тому, щоб зробити рідкий автомобільний газ у баку газоподібним. Рідкий газ необхідно випарувати (звідси назва випарник). Для випаровування рідкого газу необхідне тепло. Це тепло відбирається від теплоносія. Вона нагрівається двигуном і, отже, становить близько 90 градусів, коли двигун працює при робочій температурі. Важливо, щоб випарник нагрівався якомога швидше, тому охолоджуючу рідину зливають перед термостатом. Це також можливо з контуром охолодження обігрівача, оскільки ця лінія живлення також підключена перед термостатом.
Оскільки для випарника потрібне чисте тепло, логічно, що двигун потрібно спочатку прогріти, перш ніж розпочнеться процес випаровування. Це також причина, чому ви не можете запуститися безпосередньо на газу. Під час холодного запуску двигун працюватиме на бензині перші кілька хвилин, перш ніж система переключиться на газ.
Теоретична робота випарника:
Кімната А — кімната перших сходів, кімната С — кімната других сходів.
У приміщеннях B і D переважає опорний тиск, який у цьому випадку є зовнішнім тиском повітря.
Газовий кран відкритий, двигун не працює:
Рідкий LPG тече з бензобака повз клапан 1-го ступеня в приміщення A. LPG переходить з рідкого стану в газоподібний.
LPG створює тиск у просторі A. Цей тиск штовхає мембрану 1-го ступеня вліво. Пружина 1 стискається, а пружина 2 розслабляється. Коли тиск у кімнаті А становить приблизно 135 кПа, діафрагма 1-го ступеня була переміщена настільки вліво, що клапан 1-го ступеня закривається. Зріджений газ більше не надходить у простір A. Пружина 3 гарантує, що клапан 2-го ступеня залишається закритим у цьому стані.
Газовий клапан відкритий, двигун працює:
Коли двигун працює, всмоктуване повітря створює негативний тиск на вихідному отворі змішувача газ/повітря. Цей негативний тиск проходить через шланг осушувального газу до простору C (2-й ступінь) випарника/регулятора тиску. Еталонний тиск у просторі D тепер змушує діафрагму другого ступеня рухатися вліво. Пружина 3 стискається і відкривається клапан другого ступеня. Автогаз тепер тече з кімнати А в кімнату С, а звідти до двигуна. Оскільки зріджений газ тече з кімнати А в кімнату С, тиск у кімнаті А падає. Клапан першого ступеня відкриється, і ЗВГ знову потече з бака до кімнати А. Зріджений газ, який протікає повз клапан другого ступеня до простору C, створює тиск у просторі C. Залежно від потреби двигуна в паливі діафрагма другого ступеня займе певне положення, так що прохід клапана другого ступеня збільшується або зменшується. Чим більший негативний тиск на вихідних отворах змішувача газ/повітря, тим більше зрідженого газу може надходити до двигуна. Створюється рівноважна ситуація, при якій, залежно від розрідженого тиску на вихідних отворах газоповітряного змішувача, більше або менше газу протікає повз клапани першого та другого ступенів.
Система з кроковим двигуном зі шлангом осушувального газу (AMS):
Це система AMS Vialle. Бак містить рідкий автогаз. Випарник/регулятор тиску забезпечує випаровування газу, коли він виходить із бака, і зниження тиску. Кількість газу, що виходить із випарника, контролюється трубкою Вентурі в змішувачі газ/повітря, яка створює негативний тиск. Чим більший негативний тиск, тим більше зрідженого газу втягується. Від’ємний тиск залежить від швидкості та навантаження двигуна (через швидкість повітря). Тож із збільшенням кількості обертів збільшується кількість всмоктуваного газу. Однак це не зовсім точно. Точне регулювання потрібне для подачі саме такої кількості газу, яка потрібна двигуну. Правильне співвідношення змішування було розраховано за допомогою вимірювання лямбда-зонда.
Якщо було впорснуто занадто мало газу, суміш бідна (лямбда > 1). Якщо газу занадто багато, суміш надто насичена (лямбда < 1). (Знак > означає більше, а < означає менше). Лямбда-зонд вимірюватиме це у вихлопних газах. Таким чином, система керування двигуном розпізнає надто багату або надто бідну суміш і керує кроковим двигуном. Потім кроковий двигун збільшує або зменшує прохід газу. Цей кроковий двигун зазвичай розміщують на випарнику. Під час холодного запуску цей кроковий двигун буде в нейтральному положенні і ще не працюватиме. Двигун все ще працює в ситуації «розімкнутого циклу». Це означає, що сигнал лямбда-зонда ще не використовується, оскільки збагачення холодного пуску все ще активне. Недоліком системи AMS є одноточкове вприскування. Газ впорскується перед дросельною заслінкою і розподіляється разом з повітрям по різних циліндрах. Через велику кількість газу у вхідній трубі існує великий ризик зворотного вогню.
Впорскування парів (VSI/EGI):
Це послідовне впорскування парів (VSI) або електронне вприскування парів (EGI). Для зручності його тепер називають просто EGI. Система вприскування парів є багатоточковою системою вприскування, яка управляється за допомогою блоку керування. Тепер уприскування може відбуватися на циліндр, а не по центру перед дросельною заслінкою. Це може бути з 4-циліндровим двигуном, але також легко з 6- або 8-циліндровим. Газ впорскується безпосередньо перед впускним клапаном. Імовірність зворотного вогню тепер набагато менша порівняно з системою AMS. При цьому типі газової установки для запуску двигуна завжди потрібно використовувати бензин. Через деякий час газова система ввімкнеться автоматично.
Операція:
LPG надходить з випарника в газоподібному стані. Тиск знижений регулятором тиску у випарнику. Потім газ надходить до розподільного будинку. Розподільний корпус дозує кількість газу та розподіляє його по форсунках за допомогою контрольних пазів. Інжектори розпилюють пароподібний газ у впускний колектор безпосередньо перед впускним клапаном.
Робота випарника EGI:
Наступний текст стосується зображення нижче.
- Перший етап операції:
У розгерметизованому стані, пружина 6 проти мембрани 7 важіль проти пружини 8 натисніть вниз, відпускаючи клапан 1-го ступеня 3 відкритий.
При газі на вході люверс 1 входить, газ розірве мембрану 7 проти весни 6 віджиматися. Сифон 4 тепер випущено, і перо 8 штовхає важіль вгору. Це призводить до закриття клапана 1-го ступеня 3.У верхній частині мембрани 7 у двигуні є розрідження, а значить, тиск на 1-му ступені також стає залежним від розрідження двигуна. Тиск на першому ступені можна регулювати за допомогою регулювального болта 5. Тиск 1-го ступеня = відрегульований тиск 1-го ступеня – розрідження двигуна.
- Другий етап операції:
Газ на першому ступені може спочатку проходити через звільнений отвір через клапан другого ступеня 13. Потім газ тисне на пружину 11 і мембрана 10, викликаючи клапан 2-го ступеня 13 до весни 14 закривається.
На нижній стороні мембрани 10 в двигуні є розрідження, тобто тиск у 2 ступені залежить від розрідження двигуна. Тиск у 2 ступені можна регулювати регулювальним болтом 12.
Тиск 2-го ступеня = відрегульований тиск 2-го ступеня – розрідження двигуна.
- Захист від надлишкового тиску 1 ступінь:
Коли тиск на 1-му ступені стає надто високим, діафрагма починає працювати 7 разом з мембранною пластиною 19 рухатися вгору.
При осі діафрагми 18 проти регулювального болта 17 зупиняється, вісь діафрагми 18 не далі.
Мембрана 7 рухається з мембранною пластиною 19 далі вгору, створюючи мембранну пластину 19 у вужчій частині осі мембрани 18 буде лежати. Тут створюється отвір, через яке газ з 1-го ступеня проходить в простір 16, канал 20 і втулка тиску колектора 15 до впускного колектора двигуна.
- Зворотній зв'язок:
Тиск газу з 1 ступеня можна подавати по каналу 22 під плунжером 23 приходять.
Тому цей тиск газу діє на плунжер у нижній частині 23, протилежно тиску газу з 1-го ступеня на клапані 2-го ступеня 21.
Тепер тиск газу 1 ступеня буде на клапані 2 ступеня 21 більше не впливають на відкриття клапана 2-го ступеня 21, тому що тиск газу 1 ступеня нижче плунжера 23 знаходиться в протилежному напрямку.
Впорскування рідкого газу (LPi)
LPi означає: впорскування рідкого пропану). При вприскуванні рідкого газу автогаз впорскується у вигляді рідини. Тому в цій системі немає випарника.
Оскільки рідкий газ не потрібно випаровувати, ви можете просто почати з газу. Таким чином система вприскування бензину фактично виходить з ладу. Це має той недолік, що система впорскування бензину може забруднюватися через нечасте використання. Тому бажано деякий час їздити на бензині. Система LPi намагається максимально наблизити систему вприскування бензину. Рідкий автогаз впорскується через форсунки на впускному клапані (точно так само, як у бензинових двигунах з непрямим уприскуванням).
Замінено випарник і змішувач газ/повітря на муфтовий блок і форсунки. Для перекачування рідкого автогазу в баку встановлений насос. Упорскування рідини контролюється наявною системою керування двигуном, яка повністю зберігає та використовує свої властивості самонавчання. Система LPi використовує лише сигнал про час відкриття бензинової форсунки та переводить його в LPG. Рідкий LPG можна дозувати дуже точно. Краще, ніж газ у формі пари.
Система LPi слідує стратегії вприскування блоку керування бензином. Усі опції, такі як відключення подачі палива під час уповільнення, обмеження швидкості, збагачення при повному навантаженні та контроль ламбади, також працюють на зрідженому газі. З LPi двигун не має втрати потужності. Це пояснюється відсутністю ефекту витіснення повітря, який зберігається при дозуванні пари. Завдяки ефекту витіснення повітря рівень заповнення двигуна зменшується приблизно на 6%. Впорскування рідини також забезпечує ефект охолодження для випаровування газу в циліндрі. Це призведе до кращого рівня наповнення. Це також призводить до кращої продуктивності двигуна. Витрата палива все ще більша, ніж при роботі того самого двигуна на бензині, оскільки на кг газу витрачається менше енергії згоряння, ніж на один кг бензину.
Для впорскування LPG у рідкій формі потрібен високий тиск у системі. Тиск в системі забезпечується мембранним насосом в баку. Це перекачує зріджений газ через сполучний блок до форсунок зрідженого газу. Тиск у системі регулюється регулятором тиску на 5 бар вище тиску в баку.
Нагрівання може призвести до утворення бульбашок пари в трубах. Пара стискається і тому не може бути точно введена. Перекачування рідкого зрідженого газу під тиском запобігає нагріванню, а отже, випару в трубі. Труби також виготовлені з пластику та теплоізоляційні.
Також на зворотному трубопроводі монтується фільтр, який повинен затримувати будь-які забруднення і частинки металу.
З'єднувальний блок (LPi):
З’єднувальний блок утворює з’єднання між баком і форсунками (див. зображення нижче). У з'єднувальний блок включений електромагнітний клапан, який відкривається і закривається одночасно з забірним клапаном на баку. Регулятор тиску (який зазвичай був у комплекті з випарником) і датчик тиску також встановлені в муфтовому блоці. На муфтовому блоці є 4 з'єднання. Гнучкі труби високого тиску кріпляться до з’єднувального блоку банджо-болтом. З’єднання не повинні переставлятися через потік зрідженого газу. У разі несправності зчіпний блок необхідно повністю замінити, тому що розбирати його ні в якому разі не можна.
Інжектори (LPi):
«Форсунки з нижнім живленням» використовуються для впорскування рідкого автогазу. Цей тип інжектора має перевагу (на відміну від інжекторів з верхньою подачею), що тепло від котушки інжектора не викликає нагрівання автогазу. В інжекторі також майже не залишилося запасу LPG. Котушка інжектора має опір 1,8 Ом. Фільтр встановлено перед газовим входом інжектора нижньої подачі, щоб запобігти потраплянню грубого монтажного бруду в інжектор.
Інжектори розміщені в універсальному тримачі інжекторів. Ущільнення забезпечуються ущільнювальними кільцями. Інжектор утримується на місці гвинтовим кільцем. Залежно від розташування на колекторі, газ направляється через вихідні труби (див. частину 9 на малюнку).
