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 снижаетсядо 0,8... 1,2 МПа. Если давление газа ниже 0,8 МПа, то клапанредуктора открыт.

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

Основным элементом кронштейна-подогревателя редуктора высокогодавления является пластина патрубка подвода охлажда­ющейжидкости из системы охлаждения двигателя. Жидкостьотводитсячерез выходное отверстие. Циркулирующая через подогревательгорячая жидкость нагревает идущий через редуктор газ.

На всех газобаллонных автомобилях для снижения давления газадоатмосферного установлены двухступенчатые редукторы.

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

Перваяступень редуктора состоит из корпуса и крышки кор­пуса,междукоторыми находится мембрана высокого давления21,поджимаемаяпружиной22. Для регулирования усилия пружины имеетсягайка23с контргайкой. Со штоком мембраны соединенколенчатыйрычаг24 клапана высокого давления. Рычаг качается наоси.Второе плечо коленчатого рычага соединено с клапаном 20высокого давления. При отсутствии газа в полости первой ступени этот клапан открыт.

Втораяступень газового редуктора имеет корпус, закрытыйкрышкой9. Между корпусом и крышкой находится мембрана низкогодавления16, в центре которой закреплен шток 12, на которыйчерез шайбу и шпильку действует сжатая пружина11. Она воздействует на шток, поднимая мембрану. К штоку внутри корпусаприсоединено плечо коленчатого рычага 6. Рычаг качается на оси. Во второе плечо ввернут регулировочный винт 5 клапана

низкого давления с контргайкой 4. Регулировочный винт толкателемприжимает клапан низкого давления к гнезду, нормальноеположение этого клапана — закрытое.

Третьячасть редуктора представляет собой разгрузочное устройство,которое состоит из корпуса, мембраны 7,пружины26.ПолостьВразгрузочного устройства посредством шланга соединена с впускной трубкой двигателя.

Принеработающем двигателе пружина 11поднимает мембрану низкого давления и через шток 12 и коленчатый рычаг 6 прижимает клапан 25 к седлу, закрывая проход для газа из первой вовторую ступень редуктора. Пружина 11 слабая, клапан 25 закрываетсянеплотно, что способствует произвольному проник­новениюгаза из первой ступени. Газ поступает в карбюратор-смеситель,а из него в подкапотное пространство двигателя. Плот­ность газа больше плотности воздуха, поэтому он опускается вниз.Еслиработающий автомобиль находится в помещении, то газможетскапливаться, например, в осмотровых ямах, поэтомуможетвозникнуть 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

Дляплотного закрытия клапана 25 имеется разгрузочное уст­ройство.При неработающем двигателе пружина 26 разгрузочного устройствaподнимает разгрузочную мембрану 7, упоры которойдополнительноподнимают мембрану 16 низкого давления, обеспе­чивая более плотное закрытие клапана 25. Газ из полости первой ступенине может преодолеть сопротивление пружин11 и 26. Клапан надежно закрыт, поступление газа во вторую ступень исключено.

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

Из электромагнитного клапана газ поступает через открытый клапан20 в полость А первой ступени редуктора высокого давле­ния.Давлениевнутри этой полости начинает повышаться, воздействуяпамембрану21 первой ступени. Если давление достигнет0,16 ... 0,18МПа, мембрана прогибается, сжимая пружину 22, и тянет засобой плечо коленчатого рычага 24. Рычаг поворачивается вокругсвоей оси и вторым плечом прижимает клапан20 к гнезду,перекрываяпроход газу. Для закрытия и открытия клапанадавлениегазав полости должно постоянно изменяться. При уменьшениидавления пружина, поднимая мембрану, открываетклапан,пропуская некоторое количество газа. При давлении1,6…1,8МПа мембрана опускается, сжимая пружину и закрывая клапан. Таким образом, при неработающем двигателе клапан и перваяступень редуктора служат для автоматического перекрытиягазовоймагистрали.

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 газиз первой ступени начинает поступать во вторую ступень. Давление повышается, при достижении атмосферного под дей­ствием пружины 11 мембрана поднимется и через коленчатый рычаг 6закроет 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 скла­паном. 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 ступенинизкого давления редуктора. Детали, с которыми можно ознакомиться без разборки, трогать не рекомендуется;

спомощью плакатов изучить устройство и работу газового редукторавысокого 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.