Подключение газового редуктора к устройству ГБО. Редуктор-испаритель является важнейшим узлом любого устройства газоснабжения, за исключением систем впрыска сжиженного газа (5-го поколения). Поведение газового двигателя, зависит от его качества и правильного подбора по параметрам и техническому состоянию.
Как подразделяются редукторы для ГБО:
По конструкции:
- мембранные (применяются во всех поколениях систем ГБО),
- а) одноступенчатые (применяются в системах 4-го поколения),
- б) двухступенчатые (применяются во всех поколениях систем, преимущественно в 1-м и 2-м поколении),
- поршневые двигатели, обычно одноступенчатый (используется в системах 4-го поколения),
За счет способа крепления части редуктора низкого давления от утечки газа при неработающем двигателе:
- пневматические (задействованы в системах 1-го поколения),
- электронные (используются во всех поколениях систем),
Подключение газового редуктора и его задачи
Редуктор-испаритель в системе газоснабжения выполняет несколько важных задач, среди которых нужно выделить:
- испарение жидкой смеси пропана и бутана,
- снижение давления газа,
- обеспечение количества газа, соответствующего текущей потребности двигателя в топливе,
- защита от неконтролируемого расхода газа из низконапорной части редуктора при неработающем двигателе.
Двухступенчатые редукторы
Редукторы-испарители, используемые в системах 1-го и 2-го поколения, обычно двухступенчатые. Их работа тесно связана с изменением вакуума во впускной системе двигателя. Редуктор в этих системах снижает давление газа до значения, близкого к атмосферному давлению. В системах более высокого поколения обычно используются одноступенчатые редукторы, которые поддерживают определенное избыточное давление. Обычно это давление составляет около 1 бар, по отношению к давлению во впускном коллекторе. Роль регуляторов количества газа, подаваемого в камеры сгорания, взяли на себя форсунки.
Работа двухступенчатого редуктора
Подключение газового редуктора — принцип работы двухступенчатого испарителя в системе ГБО. Сжиженный газ подается в первую ступень преобразования, где он испаряется. Происходит это за счет подогрева этой камеры жидкостью из системы охлаждения двигателя. На первом этапе давление газа снижается примерно с 10 бар. Данное значение меняется в зависимости от температуры окружающей среды примерно до 0,5-0,7 бар.
Постоянное давление поддерживается благодаря баланса давления газа и силы пружины, поддерживающей диафрагму. Уменьшение давления заставляет пружину проталкивать диафрагму в камеру. Рычаг, соединенный с мембраной, перемещается, вызывая открытие клапана впуска попутного газа из резервуара. Он остается открытым пока сила давления газа не уравновесится силой пружины, поддерживающей диафрагму первой ступени.
Из камеры редуцирования первой ступени газ поступает в камеру второй ступени, так называемую камеру управления. Здесь регулируется количество газа, подаваемого в камеры сгорания. Это происходит в зависимости от разрежения во впускной системе, которое является функцией нагрузки двигателя. Вакуум в камеру управления подается через трубку, соединяющую регулятор со смесителем, расположенным во впускной системе. То есть в той же самой, через которую газ подается в двигатель.
Увеличение нагрузки на двигатель, а значит, и увеличение вакуума во впускной системе. Это приводит к тому, что мембрана второй ступени редукции надувается по направлению к внутренней камере. Перемещающееся вместе с ней коромысло открывает клапан между ступенями, увеличивая подачу газа из испарителя.
При торможении двигателем мембрана второй ступени втягивается, и клапан закрывается. Когда двигатель не работает, клапан между первой и второй ступенями редукции закрыт. Жесткость пружины, поддерживающей мембрану второй ступени редукции, влияет на производительность редуктора. Естественно при заданном значении вакуума во впускной системе. Регулировочный винт, расположенный на внешней стороне редуктора, служит именно для изменения натяжения пружины, поддерживающей мембрану. При этом мембрана-пружина изменяет «чувствительность» редуктора к изменению вакуума во впускной системе.
Одноступенчатые редукторы
Это устройства, используется в системах четвертого поколения (последовательный впрыск парообразного газа). Испарение и регулирование давления газа происходят в одной камере. Роль регулирования производительности берут на себя инжекторы с электронным управлением. Одноступенчатый редуктор имеет более простую конструкцию и, как правило, меньшие размеры. В соответствии с требованиями систем впрыска газа этот тип регуляторов работает с определенным избыточным давлением.
Величина 0,83-0,95 бар), является постоянной по отношению к давлению во впускном коллекторе. Оно поддерживается за счет использования системы компенсации давления. Оно подается из впускного коллектора в камеру по другую сторону мембраны. Одноступенчатый регулятор может быть установлен в любом положении, что иногда удобно для монтажника. Рабочее избыточное давление редуктора регулируется винтом на внешней стороне, который изменяет натяжение пружины, поддерживающей мембрану.
Изменение параметров газового редуктора при высокой нагрузке
Очень важной характеристикой любого редуктора является сохранение производительности вне зависимости от нагрузки на двигатель. Это довольно сложно и возможно только в определенных пределах. Поэтому редуктор выбирается в зависимости от мощности двигателя, в котором он будет использоваться. При увеличении нагрузки на двигатель редуктор должен иметь запас мощности. Это обусловлено тем, чтобы обеспечить удовлетворение возросшей потребности двигателя в топливе. Увеличение расхода газа через редуктор приводит к снижению температуры испаряемой пропан-бутановой смеси.
Поэтому испаритель должен иметь хорошо продуманную систему подогрева для обеспечения постоянного значения температуры газа. Колебания этого параметра приводят к изменению плотности газообразного топлива. Это означает изменение количество энергии, содержащейся в единице объема. Такая ситуация, в свою очередь, усложняет процесс регулирования состава газовоздушной смеси. Редуктор недостаточного размера при высоких нагрузках на двигатель может охладиться до критической степени. При, которой дальнейшая его работа станет невозможной (он станет ледяным и не сможет испарять топливо).
