1. Топливо
В качестве топлива для газобаллонных автомобилей применяются сжатые и сжиженные горючие газы, имеющие достаточно высокую теплотворность и высокое октановое число.
Газовоздушная горючая смесь сгорает более полно, в результате чего отработавшие газы содержат меньше вредных примесей и меньше засоряется окружающая среда. Наибольшее распространение в качестве топлива для газобаллонных автомобилей получили сжиженные газы — главным образом бутано-пропановые смеси. Такие смеси получают на нефтеперерабатывающих заводах в качестве побочного продукта.
В среде окружающего воздуха бутано-пропановая смесь находится в парообразном состоянии. При сравнительно небольшом повышении давления {до 16 кгс/см2) и обычной температуре бутано-пропановая смесь переходит в жидкое состояние и в таком виде хранится в стальных баллонах.
При работе двигателя на сжиженном газе помимо уменьшения вредных примесей в отработавших газах уменьшается разжижение смазки, нагарообразование и износ деталей при пуске холодного двигателя.
К недостаткам газобаллонных автомобилей следует отнести уменьшенную грузоподъемность (за счет массы газобаллонной установки), а также повышение "пожароопасности и усложнение системы питания.
2. Газобаллонная установка
Газобаллонная установка для сжиженных газов (рис. 56) состоит из баллона с арматурой, вентилей, испарителя, редуктора и карбюратора-смесителя.
Газ из баллона по трубкам через вентили, испаритель и фильтр поступает к редуктору, снижающему его давление до рабочего, и далее в карбюратор-смеситель. Газовоздушная смесь из карбюратора-смесителя поступает в цилиндры двигателя.
Баллон Для сжиженного газа делают сварным из листовой стали, на нем устанавливаются расходные вентили для пара и жидкого газа, указатель уровня жидкого газа, предохранительный клапан, наполнительный вентиль и вентиль для контроля заполнения баллона жидким газом. Баллон заполняется жидким газом на 90% объема с тем, чтобы над поверхностью жидкого газа была паровая подушка.
Вентили имеют одинаковое устройство и отличаются друг от друга только количеством и расположением штуцеров, к которым присоединяются трубки.
Вентиль состоит из корпуса, клапана, диафрагмы, зажимной и упорной гаек, штока с резьбой и маховичка. Диафрагма изолирует привод клапана от полости, где он помещен; в противном случае при открытом клапане газ сможет проникнуть наружу через неплотно прилегающую резьбу штока.
Испаритель служит для испарения жидкого газа и располагается из выпускном трубопроводе или глушителе.
Рис. 56. Схема газобаллонной установки для сжиженного газа
Редуктор (рис. 57) понижает давление сжиженного газа до рабочего и препятствует поступлению газа к смесителю при неработающем двигателе. Двухступенчатые редукторы мембранно-рычажного типа имеют две камеры. В первой давление газа снижается до 2,5-»—3,0 кгс/см8, во второй оно несколько выше атмосферного (на 10— 12 мм водяного столба). Камеры сообщаются между собой отверстием с клапаном. В камере первой ступени имеется резинотканевая диафрагма, пружина, коленчатый рычаг» клапан, штуцер с фильтром, предохранительный клапан, крышка и регулировочная гайка. Камера второй ступени подобна по устройству камере первой ступени, но у нее отсутствует штуцер с фильтром и предохранительный клапан,
А дополнительно установлены вакуумный разгружатель, дозирующее устройство и обратный клапан.
При закрытом магистральном вентиле газ к редуктору не поступает, пружина камеры первой ступени давит на диафрагму и прогибает ее внутрь (рис. 57, а). Прогнутая диафрагма заставляет коленчатый рычаг держать клапан первой ступени открытым. В камере второй ступени пружина отводит диафрагму вверх и клапан закрыт. Пружина вакуумного разгружателя при неработающем двигателе отжимает мембрану второй ступени вверх, помогая ей удерживать клапан закрытым.
При открытом магистральном вентиле газ через фильтр поступает в камеру первой ступени. Как только давление в камере достигнет 2,5—3 кгс/см2, мембрана под действием давления газа, преодолевая сопротивление пружины, переместится вниз и при помощи коленчатого рычага закроет клапан. Поступление газа в камеру первой ступени прекратится. В камеру второй ступени газ поступать не будет, так как мембрана и вакуумный разгружатель удерживает клапан второй ступени закрытым.
В момент пуска и во время работы двигателя разрежение во впускном трубопроводе передается по трубке в полость вакуумного разгружателя (рис. 57, б). Его мембрана прогибается вниз, сжимает коническую пружину и освобождает мембрану второй ступени. Упругости пружины диафрагмы второй ступени недостаточно для удержания клапана в закрытом положении и он открывается под действием разрежения пуска и давления газа, поступающего из камеры первой ступени.
Рис. 57. Схема работы двухступенчатого редуктора:
А — при закрытом магистральном вентиле; б — во время работы двигателя под нагрузкой; в — во время работы двигателя на холостом ходу
При малой частоте вращения коленчатого вала холостого хода (рис. 57, в) газ по отдельной трубке холостого хода поступает за дроссельную заслонку карбюратора-смесителя; обратный клапан редуктора при этом закрыт. На средних и больших нагрузках через дозатор и обратный клапан по резиновому шлангу большого диаметра газ поступает к форсунке карбюратора-смесителя.
Дозирующее устройство устанавливает для каждого вида газа в зависимости от его теплотворности необходимое соотношение между газом и воздухом.
Конический винтовой дозатор состоит из корпуса с фланцем, конуса, маховичка и патрубка. Отвертывая или завертывая маховичок, можно точно регулировать положение корпуса относительно его гнезда и, следовательно, проходимое сечение для газа. Винтовой дозатор служит также для отключения редуктора от двигателя при рабе те из бензине, что позволяет не снимать шлангов и ускоряет перевод работы двигателя с бензина на газ и обратно. Обратный клапан препятствует проникновению воздуха в камеру второй ступени при работе двигателя и а холостом ходу.
Карбюратор-смеситель (см. рис. 56) служит для приготовления газовоздушной смеси в газобаллонных автомобилях. В стандартные карбюраторы внесены изменения, дающие возможность установить в смесительную камеру форсунку, а за дроссельные заслонки подвести трубку для подачи газа при работе двигателя на холостом ходу.
Переоборудование карбюратора не исключает возможности работы двигателя на бензине. На автомобилях, предназначенных для работы на газе, вместо карбюратора устанавливается смеситель.