Лабораторная работа «Редукторы газобаллонного автомобиля»

Рис. 1. Газовый редуктор высокого давления:

1 и 11 —фильтры; 2 —нажимной диск; 3 —толкатель; 4 — регулировочный винт;

— контргайка; 6 —опорная шайба регулировочного винта; 7 — пружина; 8 — мембрана; 9 —седло; 10 — предохранительный клапан; 12— редуцирую­щий клапан; А — камера высокого давления; 6 — камера рабочего давления

Таким образом давление снижается до 0, 8... 1 ,2 МПа. Если давление газа ниже 0,8 МПа, то клапан редуктора открыт.

Редуктор высокого давления крепится на кронштейне, который одновременно является и подогревателем газа.

Основным элементом кронштейна-подогревателя редуктора высокого давления является пластина патрубка подвода охлажда­ющей жидкости из системы охлаждения двигателя. Жидкость отводится через выходное отверстие. Циркулирующая через подогреватель горячая жидкость нагревает идущий через редуктор газ.

На всех газобаллонных автомобилях для снижения давления газа до атмосферного установлены двухступенчатые редукторы.

Двухступенчатые редукторы (рис. 2) состоят из трех частей: первая ступень газового редуктора высокого давления, по­лость второй ступени низкого давления, полость разгрузочного устройства.

Первая ступень редуктора состоит из корпуса и крышки кор­пуса, между которыми находится мембрана высокого давления 21, поджимаемая пружиной 22. Для регулирования усилия пружины имеется гайка 23 с контргайкой. Со штоком мембраны соединен коленчатый рычаг 24 клапана высокого давления. Рычаг качается на оси. Второе плечо коленчатого рычага соединено с клапаном 20 высокого давления. При отсутствии газа в полости первой ступени этот клапан открыт.

Вторая ступень газового редуктора имеет корпус, закрытый крышкой 9. Между корпусом и крышкой находится мембрана низкого давления 16, в центре которой закреплен шток 12, на который через шайбу и шпильку действует сжатая пружина 11. Она воздействует на шток, поднимая мембрану. К штоку внутри корпуса присоединено плечо коленчатого рычага 6. Рычаг качается на оси. Во второе плечо ввернут регулировочный винт 5 клапана

низкого давления с контргайкой 4. Регулировочный винт толкателем прижимает клапан низкого давления к гнезду, нормальное положение этого клапана — закрытое.

Третья часть редуктора представляет собой разгрузочное устройство, которое состоит из корпуса, мембраны 7, пружины 26. Полость В разгрузочного устройства посредством шланга соединена с впускной трубкой двигателя.

При неработающем двигателе пружина 11 поднимает мембрану низкого давления и через шток 12 и коленчатый рычаг 6 прижимает клапан 25 к седлу, закрывая проход для газа из первой во вторую ступень редуктора. Пружина 11 слабая, клапан 25 закрывается неплотно, что способствует произвольному проник­новению газа из первой ступени. Газ поступает в карбюратор-смеситель, а из него в подкапотное пространство двигателя. Плот­ность газа больше плотности воздуха, поэтому он опускается вниз. Если работающий автомобиль находится в помещении, то газ может скапливаться, например, в осмотровых ямах, поэтому может возникнуть пожароопасная ситуация.

Рис. 2. Двухступенчатый редуктор низкого давления:

1- корпус газового редуктора; 2 - прокладка; 3 - крышка; 4 - контргайка регулировочного винта; 5 - регулировочный винт клапана низкого давления; 6- коленчатый рычаг мембраны низкого давления; 7 - разгрузочная мембрана; 8- прокладка разгрузочной мембраны; 9 - крышка; 10 - седло пружины мембраны низкого давления; 11- пружина мембраны низкого давления; 12 - шток мембраны низкого давления; 13 - регулировочный ниппель пружи­ны; 14 - упорная шайба пружины; 15- контргайка седла; 16 - мембрана низ­кого давления; 17 - прокладка корпуса фильтра; 18 - фильтр газового редук­тора; 19 - сетка фильтра; 20 - клапан высокого давления; 21 - мембрана вы­сокого давления; 22 - пружина мембраны высокого давления; 23 - регули­ровочная гайка пружины; 24 - коленчатый рычаг клапана высокого давле­ния; 25 - клапан низкого давления; 26 - пружина разгрузочного устрой­ства; 27 - прокладка пластины; А - полость первой ступени; Б - полость вто­рой ступени; В - полость разгрузочного устройства; Г и Д - полости с атмос­ферным давлением

Для плотного закрытия клапана 25 имеется разгрузочное уст­ройство. При неработающем двигателе пружина 26 разгрузочного устройствa поднимает разгрузочную мембрану 7, упоры которой дополнительно поднимают мембрану 16 низкого давления, обеспе­чивая более плотное закрытие клапана 25. Газ из полости первой ступени не может преодолеть сопротивление пружин 11 и 26. Клапан надежно закрыт, поступление газа во вторую ступень исключено.

При пуске двигателя разрежение из впускной трубки двигателя по шлангам и каналу передается в полость В разгрузочного устройства. Под мембраной разгрузочного устройства создается разрежениe, а над мембраной давление всегда будет атмосферным или близким к нему. Создается разность давлений: над мембраной давление атмосферное, а под ней имеет место разрежение. Мембрана начинает прогибаться вниз, сжимая пружину. Упоры отходят от мембраны второй ступени и освобождают ее. Мембрана разгрузочного устройства будет опущенной до тех пор, пока работает двигатель, и не будет мешать работе мембраны второй ступени.

Из электромагнитного клапана газ поступает через открытый клапан 20 в полость А первой ступени редуктора высокого давле­ния. Давление внутри этой полости начинает повышаться, воздействуя па мембрану 21 первой ступени. Если давление достигнет 0,16 ... 0,18 МПа, мембрана прогибается, сжимая пружину 22, и тянет за собой плечо коленчатого рычага 24. Рычаг поворачивается вокруг своей оси и вторым плечом прижимает клапан 20 к гнезду, перекрывая проход газу. Для закрытия и открытия клапана давление газа в полости должно постоянно изменяться. При уменьшении давления пружина, поднимая мембрану, открывает клапан, пропуская некоторое количество газа. При давлении 1,6…1,8 МПа мембрана опускается, сжимая пружину и закрывая клапан. Таким образом, при неработающем двигателе клапан и первая ступень редуктора служат для автоматического перекрытия газовой магистрали.

Вторая ступень газового редуктора (полость низкого давле­ния) включается в работу только после пуска двигателя. На такте впуска разрежение из цилиндров передается в карбюратор-сме­ситель, а из него по шлангу в полость низкого давления редук­тора. Из-за разрежения газ через дозатор и патрубок по шлан­гу поступает в карбюратор-смеситель. При этом в полости созда­ется разрежение, которое воздействует на мембрану второй сту­пени, над которой давление всегда будет атмосферным, так как полость Д напрямую сообщается с окружающей средой. При понижении давления под мембраной она начинает прогибаться, штоком давит на плечо коленчатого рычага второй ступени, ко­торый поворачивается на оси и открывает клапан 25,через него газ из первой ступени начинает поступать во вторую ступень. Давление повышается, при достижении атмосферного под дей­ствием пружины 11 мембрана поднимется и через коленчатый рычаг 6 закроет клапан 25, перекрывая поступление газа во вто­рую ступень. Давление газа в полости второй ступени, как пра­вило, соответствует атмосферному или превышает его на 80…. 100 Па.

Экономайзер газового редуктора предназначен для обогаще­ния газовоздушной смеси при работе двигателя на больших на­грузках. При малых и средних нагрузках дроссельные заслонки в карбюраторе-смесителе открыты неполностью, во впускной тру­бе большое разрежение. Такое же большое разрежение будет и в полости экономайзера, поэтому мембрана экономайзера, пре­одолевая сопротивление пружины, будет находиться в нижнем положении. При этом клапан экономайзера закрыт. При больших нагрузках дроссельные заслонки открыты. Разрежение во впуск­ной трубе, а следовательно, и в полости экономайзера снизится. Пружина поднимет мембрану и закрепленный на ней шток с кла­паном. Клапан откроется, и через него по каналу в патрубке нач­нет дополнительно поступать газ, обогащая газовоздушную смесь.

Если в полости А давление повысится до 0,45 МПа, то откро­ется предохранительный клапан и часть газа выйдет в окружаю­щую среду. Для изучения устройства редуктора не нужна полная разборка, достаточно снять отдельные части.

Порядок разборки двухступенчатого редуктора низкого давле­ния:

отвернуть болты и снять крышку 9 (см. рис. 2);

отвернуть гайки и снять крышку корпуса первой ступени редуктора;

отвернуть гайки и снять корпус экономайзерного устройства;

изучить детали первой ступени высокого давления и второй ступени низкого давления редуктора. Детали, с которыми можно ознакомиться без разборки, трогать не рекомендуется;

с помощью плакатов изучить устройство и работу газового редуктора высокого давления.

Сборка редуктора производится в обратной последовательности.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Опишите устройство и работу редуктора высокого давления.

2. Опишите устройство и работу разгрузочного устройства двух­ступенчатого редуктора.

3. Опишите устройство и работу первой ступени высокого давле­ния двухступенчатого редуктора.

4. Опишите устройство и работу второй ступени низкого давле­ния двухступенчатого редуктора.