Всё о тонкостях подбора газового редуктора ГБО

Перевод автомобиля на альтернативное топливо осуществляют при помощи монтажа газобаллонного оборудования (ГБО). Производители условно разделили последнее на несколько поколений. Классификация не является официальной, но удобная в плане применимости к различным типам двигателей. Всего существует шесть систем ГБО. Их отличие – в принципе подачи топлива в двигатель.

Системы с первого по третье поколение технически устарели: они подают газ либо в карбюратор, либо во впускной коллектор в одной точке. По этой причине их не устанавливают на новые автомобили. Широкую популярность имеет ГБО четвертого поколения. Оно подходит практически для всех инжекторных моторов с распределенным впрыском топлива, а пропан-бутановая смесь подается в цилиндры в газообразном состоянии. ГБО пятого и шестого поколения не имеют большой популярности ввиду высокой цены. Характерная особенность систем – впрыск топлива в жидком состоянии.

Типы регуляторов

Редуктор ГБО автомобиля – один из главных компонентов системы. Он предназначен для понижения давления газа и удержания его в заданных пределах независимо от оборотов двигателя, а также преобразования топлива из жидкой фазы в парообразную. В зависимости от вида используемого горючего, регуляторы бывают пропановые и метановые. Отличия редукторов разных поколений представлены ниже.

Таблица. Конструктивные особенности регуляторов газа

Выбор редуктора

Установка регулятора ГБО в составе комплекта, который разработал и проверил на совместимость всех элементов один производитель, является предпочтительной. Это позволит исключить возможные проблемы при настройке системы. Однако цены на такие комплекты в несколько раз больше, чем на отдельные узлы. При выборе газового редуктора следует учесть такие нюансы:

1. Дополнительный подогреватель для работы в условиях холодного климата. Для этого в корпусе устройства есть полость, через которую циркулирует охлаждающая жидкость мотора.
2. Аварийный сбросной клапан в регуляторе. Он при достижении давления газа выше критического сбросит излишки в разгрузочную камеру. Клапан может предотвратить поломку хрупких компонентов ГБО, а также не допустит попадание газа во впускной коллектор.
3. Соответствие производительности редуктора определённой мощности мотора. Выбирать регулятор «впритык» нежелательно. В этом случае силовой агрегат потеряет мощность при пиковых нагрузках. Производительность регулирующего устройства следует взять на 20 % больше.
4. Компактность размеров. Не всегда удобно размещать дополнительное устройство рядом с двигателем Кроме того, регулятор должен быть надежно зафиксирован и не вибрировать при езде.

Систему ГБО четвертого поколения можно укомплектовать редуктором второго. Однако избежать потери мощности не удастся.

Газовые редукторы ГБО автомобилей, типы, общие принципы устройства и работы, разгрузочные и дополнительные устройства газового редуктора

Автоматическое снижение и поддержание на выходе заданного давления газообразного топлива ГБО автомобилей на всех режимах работы двигателя обеспечивают газовые редукторы для автомобильных двигателей. Газовые редукторы являются важнейшей, наиболее сложной и дорогостоящей (не считая баллонов для газа) составляющей ГБО, непосредственно влияющей на показатели работы двигателя и автомобиля.

Газовые редукторы ГБО автомобилей, типы, общие принципы устройства и работы, разгрузочные и дополнительные устройства газового редуктора.

Существуют следующие разновидности автомобильных газовых редукторов:

— Одноступенчатые высокого давления.
— Двухступенчатые низкого давления.
— Трехступенчатые комбинированные высокого и низкого давления.
— Одноступенчатые низкого давления для впрыска.

Газовые редукторы ГБО автомобилей должны отвечать требованиям, перечисленным ниже:

— Автоматически снижать давление газа в системе питания до заданного уровня при постоянно изменяющихся давлении и количестве газа в баллонах и изменяющихся режимах работы двигателя.
— Обеспечивать подачу газа в широком диапазоне температур окружающего воздуха и газа в баллонах и различного агрегатного состояния газа.
— Автоматически прекращать подачу газа в двигатель автомобиля при любой его остановке, в том числе не контролируемой водителем.
— Иметь небольшие размеры и стоимость, окупаемую применением газа.

Для решения этих сложных задач применяют системы последовательного ступенчатого снижения давления (многоступенчатые редукторы). Для понижения давления компримированного природного газа с 20,0 МПа применяют трехступенчатые системы, а для газа сжиженного нефтяного с 1,6 МПа — двухступенчатые системы.

Принципиальная схема простейшего одноступенчатого газового редуктора мембранно-рычажного типа для ГБО автомобилей.

Редуктор состоит из корпуса с крышкой, между которыми зажата эластичная мембрана, герметично разделяющая редуктор. В центре мембрана зажата шайбами, через которые проходит поводок и на одну из которых опирается пружина. Усилие этой пружины регулируется положением крышки пружины. Мембрана поводком соединяется с рычагом, на котором крепится клапан. Рычаг поворачивается на оси, опора которой крепится на корпусе.

Газ поступает в редуктор во входной канал через открытый усилием пружины клапан. Равновесие сил, регулирующих положение клапана и соответственно давление в камере (ступени) редуктора, поддерживается давлением газа на мембрану и усилием пружины. Для подогрева редуктора служит герметичная полость, которая соединена с системой охлаждения двигателя.

В редукторе для пропан-бутановой смеси, подогрев необходим для интенсивного испарения сжиженного газа. Если редуктор понижает высокое давление компримированного природного газа метан, подогрев необходим для предотвращения замерзания влаги, присутствующей в газе. Многоступенчатые редукторы имеют дополнительные камеры для дальнейшего снижения и регулировки давления газа.

Принципиальная схема второй ступени простейшего газового редуктора для ГБО автомобилей.

В следующей ступени редуктора происходит дальнейшее снижение давления. Последняя ступень редуктора состоит из корпуса с крышкой, между которыми зажата эластичная мембрана, герметично разделяющая редуктор. В центре мембрана зажата шайбами, через которые проходит поводок, соединенный с рычагом клапана. Рычаг поворачивается на оси, опора которой крепится на корпусе.

Положение клапана регулируется усилием пружины с помощью крышки. Давление газа в камере зависит от усилия пружины, с одной стороны, и давления поступающего в канал газа. Поступлению газа из выходного канала способствует разрежение, которое образуется в диффузоре смесителя и карбюратора двигателя.

Разгрузочные и дополнительные устройства газового редуктора для ГБО автомобилей.

При эксплуатации автомобиля может возникнуть не контролируемая водителем ситуация, когда зажигание остается включенным, а двигатель не работает или заглох. Если отсутствует устройство блокировки, то при включенном зажигании газ под давлением через открытый магистральный электромагнитный клапан будет продолжать поступать через редуктор в двигатель и затем, не сгорая в нем, в подкапотное пространство и другие полости.

При наличии специального устройства этого не произойдет и клапан будет герметично закрыт. Такие пневматические устройства называются разгрузочными устройствами. Разгрузочное устройство образует в редукторе дополнительную изолированную полость, соединенную с впускным коллектором. Если двигатель не работает, пружина, расположенная в разгрузочном устройстве, через мембрану упирается в рычаг клапана ступени и закрывает таким образом поступление газа в полость этой ступени.

Разгрузочное устройство состоит из пружины, упирающейся в рычаг через упорные шайбы, закрепленные на мембране. Мембрана образует герметичную полость, соединенную через патрубок с впускным коллектором. При запуске двигателя разрежение из впускного коллектора передается в полость разгрузочного устройства, мгновенно втягивая мембрану и сжимая пружину. Упор опускается и освобождает (разгружает) перемещение рычага клапана.

Газовые редукторы могут оснащаться дополнительными (байпасными) каналами, выполняющими функции пусковой системы и системы холостого хода. Система холостого хода позволяет обеспечивать поступление малого количества газа и производить регулировку токсичности на холостом ходу.

Для блокировки подачи газа при неработающем двигателе не обязательно использовать разгрузочное устройство. На входе в газовые редукторы или систему холостого хода достаточно установить дополнительный электромагнитный клапан. Клапан открывается специальным электронным блоком как только на него поступит сигнал о запуске двигателя.

Длина и расположение рычагов клапанов, их форма и размер диаметр мембран, усилие пружин существенно отличаются в различных газовых редукторах ГБО автомобилей и соответственно влияют на характеристики работы редукторов и их систем питания.

По материалам книги «Установка и эксплуатация газобаллонного оборудования автомобилей».
Ю.В. Панов.

Лучшие газовые редукторы для сварочной смеси на 2021 год

Чтобы не допускать ошибок при выборе газового редуктора, нужно рассматривать только самые хорошие устройства. Для их поиска следует воспользоваться рейтингом качественных изделий. В нём собраны обзоры популярных моделей и описания достойных внимания новинок.

Недорогие модели

Рейтинг популярность возглавляют ГР из бюджетного ценового сегмента. Такие устройства присутствуют в ассортименте большинства отечественных и иностранных производителей. Их стоимость является максимально доступной и составляет от 600 рублей.

Этот газовый редуктор является лучшим в бюджетном ценовом сегменте. Он предназначен для установки на баллоны с пропаном. Модель имеет стандартный алюминиевый корпус, который надёжно защищён от коррозии. Кроме этого, он оснащён манометром для измерения показаний на выходе.

БПО-5М имеет прекрасные эксплуатационные характеристики. Среди них выделяют широкий диапазон рабочих температур (от -15°C до +45°C), пропускную способность 5 м3/ч и оптимальные показатели максимального давления (входное 2,5 МПа, выходное – 0,3 МПа). К числу преимуществ также относят сравнительно небольшой вес и компактность.