Как работает газовая плита. Устройство газового котла отопления и принцип работы Электроника настенных агрегатов
Многие автолюбители, особенно в условиях постоянно растущих цен на топливо, принимают решение о переводе своего автомобиля с бензина на газ. Установка газобаллонного оборудования позволяет существенно экономить денежные средства тем водителям, которые активно эксплуатируют свой автомобиль и имеют солидные пробеги. О преимуществах и недостатках использования ГБО мы поговорим в отдельной статье, а сейчас давайте рассмотрим классификацию подобных решений и принцип работы такого оборудования.
Читайте в этой статье
Устройство газовой системы
Основные компоненты газовых систем:
- Редуктор-испаритель. Данное устройство реализует подогрев смеси пропан-бутана, отвечает за испарение и снижает давление до показателя, приближенного к атмосферному. Газовый редуктор отлично подходит для авто с небольшим рабочим объемом , так как это компактное решение не сложно разместить в подкапотном пространстве. Управление устройством может быть как вакуумным, так и электронным при помощи отдельного блока.
- Электромагнитный газовый клапан. Осуществляет перекрытие газовой магистрали, что необходимо во время простоя или после переключения работы двигателя на бензин. Имеет также фильтр, который производит очистку топливной смеси.
- Электромагнитный бензиновый клапан. В автомобилях с карбюратором прекращает подачу бензина тогда, когда мотор работает на газу. В авто с инжекторным впрыском такую функцию выполняет эмулятор форсунок.
- Переключатель между видами топлива. Устройство располагают в салоне автомобиля. Переключатели могут иметь различное исполнение, некоторые из них получают подсветку и шкалу-индикатор остатка газа в баллоне.
- Мультиклапан. Данное решение монтируют на горловину баллона. Устройство состоит из заправочного клапана и расходного клапана. Имеется также измеритель уровня газа и заборная трубка. Конструктивно устройство включает в себя еще один клапан (скоростной), который способен предотвратить утечку газа в случае аварийной поломки газовой магистрали.
- Венткоробка. Решение также устанавливается на горловине баллона. Внутри коробки размещают названный выше мультиклапан. Главной задачей венткоробки становится отвод паров газа наружу в случае его утечек из баллона в багажном отделении.
- Емкость для сжиженного газа (газовый баллон). Баллоны могут быть цилиндрическими и торроидальными. Вторые позволяют осуществить монтаж в нишу для запасного колеса. Баллоны заправляют не более чем на 80% от максимального объема, что делается согласно требованиям техники безопасности в процессе их эксплуатации.
Принцип работы
Стоит отметить, что питание газом и реализация всей системы ГБО ранних поколений заметно проще, чем устройство бензиновой системы подачи топлива. Для наглядности еще раз обратим Ваше внимание на сравнительно небольшой список основных элементов.
Перевод автомобиля на систему питания газом и соответствующее переоборудование выглядит следующим образом. В самом начале в багажнике, грузовом отсеке, на раме или под днищем транспортного средства устанавливают емкость для хранения газа (газовый баллон). В моторном отсеке размещают редуктор-испаритель и устройства, отвечающие за подачу газа в двигатель. Дополнительно устанавливают решения, позволяющие выполнять регулирование смеси.
Газом в баллоне выступает пропан-бутан, который является сжиженным нефтяным газом. Если давление находится на уровне атмосферного, тогда вещество пребывает в газообразном состоянии, но при относительно небольшом повышении давления с легкостью переходит в сжиженное состояние. Полученная жидкость склонна к испарению при бытовых температурах. По этой причине газ помещают в герметичные емкости (баллоны) под давлением от 2-16 атм, где он и хранится в виде жидкости.
Пары газа создают давление, благодаря чему из баллона они попадают в газовую магистраль, которая называется магистралью высокого давления. Расходуется газ из баллона благодаря его проходу через мультиклапан. Как уже говорилось выше, через этот клапан осуществляется также заправка газом. Для заправки используют дополнительное выносное устройство.
Газ в жидком состоянии движется по магистрали и попадает в газовый клапан, оборудованный фильтром. Фильтр предназначен для эффективной очистки газа от примесей и смолистых отложений. Устройство дополнительно отвечает за перекрытие подачи газа в момент выключения зажигания, а также при выборе режима работы мотора на бензине.
После фильтра очищенный сжиженный газ движется по газопроводу и оказывается в редукторе-испарителе. В этом устройстве его давление понижается до показателя, приблизительно равного 1 атм. Понижение давления ведет к тому, что жидкий газ начинает испаряться. При этом происходит активное охлаждение редуктора. По этой причине редуктор присоединяют к системе охлаждения мотора. Разогретая ОЖ, которая циркулирует в системе, предотвращает обмерзание редуктора, а также мембран в устройстве. Основной рекомендацией в холодное время года является предварительный запуск и прогрев мотора на бензине, а потом уже осуществляется перевод двигателя на газ. Это требование подразумевает выход ДВС на рабочую температуру с необходимым нагревом ОЖ.
Из редуктора газ, который уже имеет парообразное состояние, поступает в цилиндры двигателя. За его подачу отвечают дозирующие устройства. Примечательно то, что в устройстве газовой установки отсутствует элемент, который по своим функциям похож на бензонасос. Газ уже находится в баллоне под давлением и поступает в редуктор самостоятельно, а не принудительно. Это значительно упрощает систему ГБО. Способность газа при смене давления и температуры переходить из жидкостной фазы в паровую еще более сокращает число конструктивных элементов в цепи.
Смеситель в ГБО является устройством сложной формы, которое устанавливают перед дроссельной заслонкой. Главной задачей этого решения становится приготовление рабочей смеси газа и воздуха. Дозатор является устройством для регулировки. Перед редуктором устанавливается специальный электромагнитный клапан, который отключает подачу газа.
Переключатель выбора бензина или газа в салоне имеет три положения: «газ», «бензин» и нейтральное положение. Выбор режима перекрывает один или оба клапана. Когда зажигание выключается, тогда все клапаны находятся в закрытом состоянии. ГБО могут иметь также функцию отключения подачи газа в том случае, если отсутствует искра зажигания в ДВС.
- баллон (1)
- мультиклапан (2)
- газовая магистраль высокого давления (3)
- выносное заправочное устройство (4)
- газовый клапан (5)
- редуктор-испаритель (6)
- дозатор (7)
- смеситель воздуха и газа (8)
- бензиновый клапан (9)
- переключатель видов топлива (10)
По принципу подачи газа в двигатель ГБО условно принято делить на поколения. В качестве наглядного примера возьмем ранние системы и проследим за алгоритмом их работы. Нефтяной газ (пропан-бутан), который находится в сжиженном состоянии и под давлением, поступает из баллона (1). Газ идет по магистрали высокого давления (3). За контроль расхода газа отвечает мультиклапан (2). Посредством этого же клапана осуществляется заправка при помощи выносного заправочного устройства (4). В жидкой фазе по магистрали газ проникает в газовый клапан-фильтр (5). Там происходит его очистка от взвесей и смолистых отложений, а также фильтр перекрывает подачу газа в момент отключения зажигания или при выборе режима работы на бензине.
Очищенный в фильтре газ идет по трубопроводу и оказывается в редукторе-испарителе (6). Давление газа понижается там до уровня атмосферного. Начинается интенсивное испарение газа. Разряжение во впускном коллекторе запущенного ДВС позволяет газу из редуктора пройти по шлангу низкого давления. Далее газ проникает в дозатор (7) и оказывается в смесителе (8). Смеситель установлен между воздушным фильтром и дроссельной заслонкой. На крбюраторных авто вместо смесителя может быть осуществлена врезка газовых штуцеров прямо в карбюратор.
Режимы работы ДВС на бензине или газе выбираются при помощи переключателя видов топлива (10), который ставят на приборной панели. Когда выбран режим «газ», переключатель инициирует открытие электромагнитного газового клапана (5) и происходит отключение электромагнитного бензинового клапана (9). Если имеет место переход с газа на бензин, тогда переключатель осуществляет закрытие газового клапана и позволяет открываться бензиновому. Подсветка на переключателе позволяет определить, какой вид топлива задействован в тот или иной момент.
В процессе эволюции сложилась устоявшаяся практика деления установок на поколения. В СНГ с классификацией ГБО возникли определенные сложности. Дело в том, что третье поколение после его появления на рынке не получило широкого распространения и после исчезло, а первое и второе по этой причине стали ошибочно называть вторым и третьим.
Еще большую путаницу вносят многочисленные установщики, которые в ряде случаев ошибочно присваивают системам ГБО с функцией OBD-коррекции, а также системам BRC Sequent Direct Injection для моторов с непосредственным впрыском топлива, статус пятого поколения. Для максимальной ясности системы стоит делить по способу подачи газа в ДВС:
- оборудование эжекторного типа, к которому относят ГБО первых поколений. Решение является аналогом бензинового карбюраторного и ранних образцов инжекторного впрыска;
- распределенный газовый впрыск, относящийся к четвертому поколению систем;
- жидкий впрыск, который представляет собой ГБО пятого поколения;
- непосредственный впрыск жидкого газа, являющийся шестым поколением газового оборудования;
Поколения ГБО и конструктивные особенности
I поколение
К этому поколению относятся механические системы, которые выше были частично описаны в виде схематичного примера. Решения получили вакуумное управление, а также оснащаются механическим дозатором газа. Такие системы устанавливаются на бензиновые агрегаты, конструктивно имеющие карбюратор или простой инжектор. ГБО первого поколения получили также смеситель газа.
Регулирование подачи газа в смеситель для таких систем реализуется вручную. Для этого используется дозатор. Дозатор представляет собой патрубок, который позволяет изменять проходное сечение посредством вкручивания регулировочного винта, который вставлен в патрубок. Под регулировкой дозатора понимают такое положение винта, которое позволяет мотору устойчиво работать на газе в различных режимах. Положение винта в процессе эксплуатации авто изредка может потребовать коррекции, особенно при засорении воздушного фильтра. Переключатель выбора топлива в таких ГБО может дополнительно иметь указатель уровня газа в баллоне. Функция реализуется при наличии сенсора уровня топлива в конструкции мультиклапана.
Первое поколение ГБО для автомобилей с инжектором конструктивно отличается тем, что бензиновый клапан для прекращения подачи бензина заменен на устройство, которое называется эмулятор форсунок. В процессе подачи газа элемент имитирует работу штатных бензиновых форсунок, чтобы не переходил в аварийный режим работы. Аналогичное решение в виде эмулятора лямбда-зонда позволило решить проблему касательно ошибок ЭБУ инжекторного двигателя.
II поколениe
Механическая система дополнилась электронным дозирующим устройством, работа которого основывалась на обратной связи с лямбда-зондом (датчик содержания кислорода). Такое решение устанавливается на инжекторные двигатели с катализатором. ГБО второго поколения избавили от ручного дозатора. Его место занял электронный дозатор, который регулирует подачу газа при помощи электродвигателя шагового типа.
Дозатор управляется электронным блоком, который опирается на сигналы штатного лямбда-зонда. Это позволяет обеспечить поддержание оптимального состава газо-воздушной рабочей смеси. Электронный блок дополнительно принимает сигналы от датчика положения дроссельной заслонки и датчика оборотов двигателя, что необходимо для оптимизации смеси на переходных режимах работы силового агрегата. Настройку ГБО этого типа производят при помощи ПК.
Такие системы устанавливались на автомобили с электронными карбюраторами или инжекторами, которые оборудованы лямбда-зондом и катализатором, имеют в конструкции датчик положения дроссельной заслонки. Эти поколения ГБО являются системами переходного типа. Сегодня такие решения практически не используются.
Причиной послужило то, что ранние поколения ГБО не соответствуют действующим требованиям по вопросу токсичности, находясь на уровне норм ЕВРО-1. С учетом этих требований производители создали системы третьего и четвертого поколений, которые намного более распространены.
III поколениe
Такие системы способны обеспечить распределенный синхронный впрыск газа. Конструктивно имеют дозатор-распределитель с управлением от электронного блока. Подача газа во впускной коллектор реализована посредством механических форсунок. Форсунки открываются за счет избытка давления в газовой магистрали высокого давления. Электронно-механический дозатор-распределитель шагового типа находится между редуктором, который подаёт избыточное давление, и штуцерами-клапанами, которые установлены во впускном коллекторе двигателя. Элемент отвечает за оптимальную дозировку газового потока во впуск. Переключение режимов и создание оптимальной газо-воздушной рабочей смеси возложено на электронный блок управления, который получает сигналы от штатных датчиков двигателя (МАР-сенсор, лямбда-зонд, ДПДЗ и т.д.).
Стоит отметить, что ГБО 3-го поколения не задействуют ЭБУ автомобиля и не опираются на топливные карты, которые зашиты в штатный блок управления ДВС. Системы подачи газа работают параллельно и имеют собственные топливные карты. Корректировка состава смеси в таких ГБО не самая качественная, что напрямую зависит от скорости работы шагового дозатора-распределителя. После введения норм ЕВРО-3, а также появления систем OBD II и EOBD (бортовая диагностика второго поколения), газовые системы 3-го поколения утратили популярность. Выход систем ГБО 4-го поколения вытеснил предыдущее 3-е с рынка окончательно.
IV поколениe
ГБО этого поколения получило название распределенного газового впрыска (также встречается определение фазированного распределённого впрыска газа). Поколение систем распределенного последовательного впрыска газа с электромагнитными форсунками имеет управление от более совершенного электронного блока. Подобно системам 3-го поколения, газовые форсунки монтируются на впускном коллекторе. Установка подразумевает непосредственную близость сопла форсунки и впускного клапана каждого отдельного цилиндра. Это поколение ГБО задействует мощности ЭБУ и , которые заложены в штатную программу контроллера автомобиля. В 4-ом поколении вносятся только необходимые поправки для того, чтобы адаптировать газовую систему применительно к топливной карте в ЭБУ, рассчитанной на бензин.
В этом поколении систем газ из редуктора-испарителя проходит через фильтр тонкой очистки газа. Далее он поступает в специальную рампу газовых форсунок. Эти форсунки устанавливаются на впускном коллекторе, а местом их установки становится пространство около бензиновых штатных инжекторов. Газовые форсунки в основе имеют тарированные жиклеры, через которые и осуществляется подача газа в область нахождения впускного клапана силового агрегата.
Управляет газовыми форсунками отдельный блок управления. Блок использует те сигналы, которые идут от штатного бортового компьютера в автомобиле и предназначены для бензиновых форсунок. Газовый блок преобразует эти сигналы и направляет на газовые форсунки. Бензиновые форсунки в этот момент отключаются этим же блоком.
Необходимое количество газа, которое распределяется по впускному коллектору, рассчитывается на основе времени впрыска, которое определяет штатный ЭБУ. Блок управления газовыми форсунками корректирует это время для газа, так как необходимо учитывать его давление и температуру. Результатом становится то, что газ своевременно и в точно определенном количестве попадает в каждый цилиндр ДВС.
Настраивается ГБО 4-го поколения при помощи персонального компьютера и соответствующих программ. Софт должен быть совместим с поколением ГБО. Отдельным плюсом таких систем выступает функция перехода в автоматическом режиме с бензина на газ при прогреве двигателя. Если же в баллоне газ закончился, тогда также произойдет автоматический переход на бензин. Возможность ручного выбора топлива при помощи переключателя в салоне осталась неизменной. Сегодня ГБО 4-го поколения является наиболее популярным и оптимальным оборудованием для инжекторных автомобилей.
ГБО IV и непосредственный впрыск
Отдельно стоит отметить ГБО 4-го поколения для таких автомобилей, в которых система топливоподачи устроена по принципу непосредственного топливного впрыска. Некоторые компании по установке ГБО относят этот тип системы к пятому поколению, но детальное изучение вопроса выявляет ошибочность такого определения. На самом деле, система остается оборудованием 4-го поколения, которое доработано и адаптировано применительно к конкретному типу ДВС.
Еще не так давно установка ГБО на автомобили с непосредственным впрыском топлива в цилиндры была попросту невозможной. К таким авто можно отнести Mitsubishi с линейкой моторов GDI, VW, Skoda и Audi с агрегатами FSI, отдельные модели Toyotа, Nissan и т.д. Главной проблемой являлось то, что бензиновые форсунки в таких моторах осуществляют топливный впрыск не во впускной коллектор, а подают топливо напрямую в камеру сгорания. Установить газовые форсунки для прямой подачи газа в камеру сгорания было невозможно. Обычное ГБО 4-го поколения с газовыми форсунками на впускном коллекторе также не подходило, так как сильно страдала бензиновая система питания этих ДВС и за короткий срок выходила из строя.
Система LPi (Liquid Propane Injection) является впрыском сжиженного газа. Такая система стала детищем компании из Голландии Vialle. Специалисты бренда разработали и первыми представили системы впрыска газа, который находится в жидком состоянии, еще в далеком 1995 году. Главным отличием этой системы от других систем ГБО с распределенным впрыском является то, что газ впрыскивается во впускной коллектор ДВС не в испаренной фазе, а в жидком виде. Данное поколение газовой системы имеет также ряд отличий по составным компонентам. Большинство элементов системы LPi отличаются от тех привычных решений, которые используются в конструкции привычных предыдущих систем ГБО.
В газовом баллоне присутствует газовый насос. Указанный насос позволяет обеспечить подачу газа именно в жидком состоянии. В таком виде газ поступает к газовым форсункам. Необходимость испарять газ во впускном коллекторе отпала, что автоматически исключает из системы редуктор-испаритель. Вместо данного элемента присутствует регулятор давления. Задачей устройства становится поддержание постоянного рабочего давление в системе подачи газа. Показатель находится на такой отметке, чтобы выходное давление было минимум на 5 бар выше давления в газовом баллоне. Такое давление не позволяет газу перейти в паровую фазу в трубках по причине нагрева работающего двигателя. Необходимость подогревать элементы ГБО под капотом путем их интеграции в систему охлаждения ДВС для циркуляции разогретой ОЖ теперь утратила актуальность. Регулятор давления заключен в специальный блок, в котором имеется электроклапан безопасности. Этот клапан открыт при работе ДВС на газе, закрывается устройство при переводе мотора на бензин.
Остатки неизрасходованного газа из форсунок поступают через регулятор давления обратно в баллон, что напоминает принцип «обратки» в бензиновых агрегатах. Видоизменилась и топливная магистраль. В ранних поколениях ГБО присутствовала трубка, материалом изготовления которой в большинстве случаев выступала рафинированная медь. Трубка использовалась для подачи газа из баллона к редуктору-испарителю. В системе 5-го поколения её заменили на одиночные магистрали, материалом для которых послужил армированный пластик.
Если внимательно изучить систему LPi, тогда вполне очевидно значительное сходство с бензиновой инжекторной системой питания ДВС. Жидкий впрыск позволяет целиком заменить бензиновую систему питания. Южнокорейские автопроизводители оценили такую возможность, наладив для своего внутреннего рынка выпуск монотопливных газовых авто.
Основным преимуществом ГБО 5 выступает высокая точность впрыска, отсутствие подключения к системе охлаждения ДВС, независимость от уровня давления газа в баллоне и т.д. Более того, за счет эффекта охлаждения при испарении газа, мотор при работе на некоторых режимах выдает чуть более высокую мощность.
Запустить ДВС в условиях низких температур становится проще, так как в холода в LPi сжиженный газ имеет лучшую характеристику испарения сравнительно с бензином, что позволяет не заливать свечи. К недостаткам системы можно отнести высокую конечную стоимость и небольшой опыт обслуживания данных решений специалистами на территории стран СНГ.
Если за системой не ухаживать должным образом, тогда срок эксплуатации без поломок ГБО 5-го поколения сокращается в разы. Для примера, газовый насос старого образца для своей безотказной работы требовал периодической смазки. Не все специалисты знали о такой необходимости. Отсюда и возникли мифы о быстром выходе газовых насосов из строя, которые списывались на низкое качество газа в СНГ, конструктивные недоработки системы и т.п.
Правильное же обслуживание, даже с учетом реалий и посредственного качества газа, способно обеспечить минимальный ресурс Vialle LPi даже с насосом старого типа около 200-300 тыс. км. В современных системах применен еще более совершенный насос турбинного типа, что и вовсе исключает необходимость дополнительной смазки и других манипуляций для ухода за системой.
VI поколениe
Система Liquid Propane Direct Injection представляет собой решение для непосредственного впрыска жидкого газа. Параллельно с системой LPi, компания из Голландии Vialle создала систему LPdi. Это решение предназначено для моторов с непосредственным впрыском горючего в цилиндры.
Данная система занимает условный статус шестого поколения ГБО, повторяя ситуацию с 4-м поколением и системой Sequent Direct Injection (SDI). Решение имеет схожую конструкцию с ГБО 5-го поколения. Главным отличием является то, что жидкий газ подается через штатные бензиновые форсунки силового агрегата. В системе используется все тот же баллон с газовым насосом высокого давления. Этот насос подает сжиженный газ к специальному устройству, которое называется селектором топлива. Именно в этом устройстве и происходит переключение между подачей бензина или газа.
Вполне очевидно, что основой данной системы ГБО выступает указанный селектор топлива. Это устройство является запатентованным блоком клапанов. В процессе работы блока бензин, находящийся перед топливным насосом высокого давления, подменяется жидким газом. Оставаясь в сжиженном состоянии, газ подается в . Указанный
поднимает давление до 100 бар и выше, подавая газ на топливные форсунки-инжекторы.
Использование такой системы ГБО позволяет в полной мере сохранить все плюсы от использования ДВС с непосредственным впрыском топлива. Обеспечено максимально точное дозирование горючего, двигатель уверенно работает на обедненной рабочей смеси, нет проблем на переходных режимах. Мало того, но использование сжиженного газа позволяет дополнительно снизить токсичность выхлопа.
Еще одним положительным моментом от использования ГБО 6-го поколения является возможность не только сохранить ту мощность мотора, которую инженеры заложили в него на заводе, но и превысить этот показатель. Производитель приводит пример, что после установки такой системы ГБО на Volkswagen Passat 1.8 TSI, паспортная мощность которого на бензине 160 л.с, мощностная характеристика на газе выросла до 169 л. с. Производить установку системы Vialle LPdi возможно только на отдельные модели автомобилей с соответствующим типом силового агрегата.
В данной статье поговорим про газобаллонное оборудование для автомобиля, рассмотрим классификацию и схему установки ГБО, из чего состоит и как работает.
Классификация ГБО по поколениям
1 поколение
Механические системы с вакуумным управлением, которые устанавливают на бензиновые карбюраторные автомобили.2 поколение
Механические системы, дополненные электронным дозирующим устройством, работающим по принципу обратной связи с датчиком содержания кислорода (лямбда-зонд). Они устанавливаются на автомобили, оснащенные инжекторным двигателем и катализатором .3 поколение
Системы, обеспечивающие распределенный синхронный впрыск газа с дозатором-распределителем, который управляется электронным блоком. Газ подается во впускной коллектор с помощью механических форсунок, которые открываются за счет избыточного давления в магистрали подачи газа.Согласно нынешним законам, ставить на машину разрешается систему не ниже четвертого поколения.
4 поколение
Системы распределенного последовательного впрыска газа с электромагнитными форсунками, которые управляются более совершенным электронным блоком. Отличаются тем, что газ подается непосредственно во впускной коллектор через специальные газовые форсунки. Они управляются собственным электронным блоком управления, который синхронизирует свою работу со штатным контроллером и одновременно выполняет функции эмулятора.Такая система популярна на рынке из-за дешевизны и быстрой установки. Она может взаимодействовать со штатным блоком управления мотором через диагностический разъем OBD-2, и тогда точность регулировки становиться выше. На двигатели с непосредственным впрыском топлива устанавливают систему ГБО 4+, которая завязана на работу с блоком управления двигателем. Это обусловлено конструкцией двигателя, когда в камеру сгорания поддается бензин для её охлаждения.
5 поколение
Главное отличие в том, что газ поступает в коллектор не в испаренном состоянии, а в жидком. Это позволяет точнее дозировать подачу топлива и повышает экономичность. Данная система малочувствительна к резким изменениям температуры и обеспечивает пуск мотора на газе даже зимой. При изготовлении оборудования 5-го поколения используется элементная база, которая принципиально отличается от предыдущих. Одним из таких отличий является, устанавливаемый насос, благодаря которому на газовые форсунки подается жидкий газ.Новая конструкция не требует применения редуктора-испарителя. Вместо него устанавливается регулятор давления, обеспечивающий постоянное давления газа в магистрали, которое на 5 бар выше, чем в баллонах. Благодаря такому уровню рабочего давления, тепло, генерируемое двигателем, не вызывает образование пара в трубках.
6 поколение
Также как и предыдущая система, система 6 поколения впрыскивает топливо в жидком состоянии, но через штатные форсунки двигателя. Зимой также можно запустить мотор на газе. Данная система самая совершенная из-за полной интеграции двух топливных систем. Но и дорогая, поэтому используется на практике редко.Основные компоненты
Редуктор-испаритель служит для подогрева смеси пропан-бутана, ее испарения и снижения давления до величины, близкой к атмосферному давлению.Газовый редуктор служит для снижения давления газа и переводе его из жидкого состояния в газообразное. Для этого необходим обогрев редуктора жидкостью из системы охлаждения. Может иметь вакуумное либо электронное управление. На всех редукторах производится регулировка давления газа специальным винтом.
Электромагнитный газовый клапан служит для перекрытия газовой магистрали при стоянке или работе двигателя на бензине. Снабжен фильтром для очистки топливной смеси.
Электромагнитный бензиновый клапан в карбюраторных автомобилях отсекает подачу бензина при работе двигателя на газу. В инжекторных автомобилях его функции выполняет эмулятор форсунок.
Переключатель видов топлива - устанавливается в салоне автомобиля и предназначен для перевода двигателя с одного вида топлива на другой с места водителя без остановки двигателя. Встречаются переключатели, на которых с помощью светодиодов показывается уровень газа в баллоне.
Мультиклапан монтируется на горловину баллона. Включает в себя заправочный и расходный клапана, указатель уровня газа и заборную трубку. Специальный скоростной клапан перекрывает утечку газа при аварийном повреждении газовой магистрали.
Венткоробка крепится на горловину баллона. Внутри нее помещается мультиклапан. В случае утечки газа из баллона венткоробка отводит его пары из багажного отделения наружу.
Емкость для газа. Встречаются баллоны цилиндрические и торроидальные (для ниши под "запаску"). По правилам техники безопасности заполняются не более, чем на 80% от полного объема. Различают баллоны 4 поколений: первого типа - полностью стальные; второго - из легированной стали с композитной обмоткой); третьего - алюминиевый сосуд с композитной обмоткой) и четвертого типа - самые современные и долговечные - из композитных материалов. Именно последние являются самыми дорогими, но и самыми легкими.
Как работает и схема ГБО
Схема ГБО: 1 - баллон 2 - мультиклапан 3 - газовая магистраль высокого давления 4 - выносное заправочное устройство 5 - газовый клапан 6 - редуктор-испаритель 7 - дозатор 8 - смеситель воздуха и газа 9 - бензиновый клапан 10 - переключатель видов топлива
Сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан) под давлением поступает из баллона
(1) в газовую магистраль высокого давления
(3). Расход газа из баллона происходит посредством мультиклапана
(2), через который также осуществляется заправка с помощью выносного заправочного устройства
(4). По магистрали газ в жидкой фазе попадает в газовый клапан-фильтр
(5), который очищает газ от взвесей и смолистых отложений и перекрывает подачу газа при выключении зажигания или при переходе на бензин.Далее очищенный газ по трубопроводу поступает в редуктор-испаритель (6), где давление газа понижается с шестнадцати атмосфер до одной. Интенсивно испаряясь, газ охлаждает редуктор, поэтому последний присоединяется к системе водяного охлаждения двигателя. Циркуляция тосола позволяет избежать обмерзания редуктора и его мембран. Под действием разряжения, создаваемого во впускном коллекторе работающего двигателя, газ из редуктора по шлангу низкого давления через дозатор (7) поступает в смеситель (8), установленный между воздушным фильтром и дроссельными заслонками карбюратора. Иногда вместо установки смесителя производится непосредственная врезка газовых штуцеров в карбюратор.
Управление режимами работы осуществляется с помощью переключателя видов топлива (10), установленного на панели приборов. При выборе позиции "ГАЗ" переключатель открывает электромагнитный газовый клапан (5) и отключает электромагнитный бензиновый клапан (9). И, наоборот, при переходе с газа на бензин, переключатель закрывает газовый клапан и открывает бензиновый. С помощью светодиодов переключатель позволяет контролировать, какое топливо используется в данный момент.
Следует знать, что установка ГБО на автомобиль должна официально оформляться в ГИБДД и контролирующих органах. Если этого не сделано, то инспектор может выписать штраф на 500 рублей или предупреждение за эксплуатацию машины, в которую были внесены изменения без разрешения. На практике, 90 процентов водителей даже не знают, что надо оформлять машину с ГБО.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Как известно, основным нагревательным элементом в большинстве современных отопительных систем выступает котел. Именно благодаря ему топливо преобразуется в тепловую энергию, которая передается теплоносителю и поступает в нагревательные приборы, такие как радиаторы. Важно понимать устройство газового котла отопления, изучить принцип его работы.
Принцип работы газового котла отопления, как становится понятно из его названия, основан на использовании газа как основного источника топлива. При этом идеальное устройство газовых котлов отопления должно быть таким, чтобы функционирование оборудование проходило с минимальными затратами, а вмешательство человека было минимальным.
О том, как работает газовый котел отопления и из каких элементов он состоит, далее и пойдет речь.
Разновидности и устройство газового котла
Перед тем как говорить непосредственно обо всех составляющих газового котла, требуется рассмотреть то, какие существует варианты этих отопительных устройств. Безусловно, все они имеют схожее строение, но, тем не менее, некоторые модели оснащены индивидуальными, характерными лишь для них особенностями.Классификация котлов, функционирующих с помощью газа, является следующей:
- образцы напольного и настенного типа. Если говорить об удобстве, то более приемлемым будет настенное оборудование, которое более характерно для частных построек. Основное достоинство напольного агрегата заключается в его гораздо большей мощности, вследствие чего с его помощью можно обогреть помещение с весьма существенной площадью. Такие модели очень часто эксплуатируются на производстве;
- газовые котлы атмосферного и турбированного типа. Чтобы понять, как работает газовое отопление с атмосферным котлом, можно вспомнить принцип функционирования стандартной печи, где воздух из помещения поступает в специально предназначенный дымоход благодаря естественной тяге. Турбированные аппараты оснащены вентилятором, который входит в конструкцию, а камера сгорания топлива является полностью закрытой, поэтому все необходимое количество воздуха поступает с улицы (подробнее: " ");
- механизмы с одним и двумя контурами. Устройство газового котла с одним контуром рассчитано так, чтобы это оборудование использовалось исключительно для обогрева комнат, в то время как приборы с двумя контурами способны также играть важную роль в системе водоснабжения, обеспечивая помещение горячей водой;
- котлы, оснащенные обычной горелкой или горелкой модулируемой (детальнее: " "). Во втором случае мощность работающего оборудования регулируется автоматическим образом, благодаря чему можно значительно уменьшить расходы на топливо;
- устройства, имеющие электронный или пьезокерамический поджиг. Первый вариант является более удобным, так как зажечь топливо в камере сгорания можно и без непосредственного участия хозяев, а во втором случае обязательно нужно при каждом запуске включать аппарат, нажимая определенную кнопку. Читайте также: " ".
Конструкция и принцип работы газового котла отопления
Как уже говорилось выше, по образу устройства большинство нагревательных котлов схожи между собой. Но для того чтобы понять, как пользоваться газовым котлом правильно, требуется, конечно же, знать, из каких структурных частей состоит это оборудование.Основу стандартного котла на газу составляют следующие элементы:
- прямоугольная газовая горелка . Эта конструкция включает в себя форсунки, которые и служат местом проведения газа внутрь камеры сгорания. Благодаря этим элементам пламя распределяется равномерно, что делает сгорание теплоносителя внутри системы наиболее эффективным;
- теплообменник . Это устройство представляет собой короб из металла, оборудованный встроенной батареей. Внутри этого короба проходят трубы, по которым циркулирует теплоноситель. Нагрев воды происходит из-за того, что теплообменник, нагреваясь от сгорающего внутри камеры газа, передает ей тепло. Если в котле одноконтурного типа теплообменник может быть только один, то в двухконтурных аппаратах их может быть и два (первичный и вторичный);
- циркуляционный насос . С помощью этого устройства регулируется давление, возникающее в системе с циркуляцией, работающей по принудительному принципу. Далеко не все котлы оснащены подобной деталью;
- расширительный бак . Основное назначение данного элемента – временный отвод теплоносителя, что необходимо в случае нагрева и расширения воды. Такой бачок оснащен специальной емкостью, которая сможет подойти для любого котла на газу. Если планируется использовать отопительное оборудование на больших участках, то можно смонтировать еще один расширительный бак;
- прибор, отвечающий за отвод продуктов сгорания топлива . В котлах атмосферного типа этот элемент присоединяется к отдельной дымовой трубе, имеющей естественную циркуляцию, а в турбированных механизмах в наличии уже есть двойная труба отвода коаксиального типа, вывод продуктов горения в которой осуществляется посредством вмонтированного вентилятора;
- автоматическая система, которая служит центром управления котлом . Основным его элементом является электронная схема, позволяющая установить желаемый режим работы котла исходя из данных, отображаемых на установленных датчиках.
Устройство газовой горелки
Исходя из вида конкретного котла, конструкция горелки может быть атмосферного или надувного типа. Первый вариант горелки работает с меньшим шумом, однако, и эффективность их более низкая по сравнению с надувным оборудованием.Эти образцы, в свою очередь, имеют существенную мощность и делятся на следующие разновидности:
- с одной ступеней;
- с двумя ступенями;
- модулированные надувные горелки.
Как работает теплообменник
Основной показатель, влияющий на качество работы этого функционального элемента газового котла – материал, из которого он произведен.Наиболее долговечными считаются чугунные теплообменники. Кроме того, этот материал хорошо сохраняет тепло и может быть смонтирован как на одноконтурной, так и на двухконтурной системе (прочитайте также: " "). Среди отрицательных сторон чугуна – его большая масса и вместе с тем низкая устойчивость к механическим повреждениям.
Сегодня популярностью пользуются теплообменники, изготавливаемые из стали. Этот материал не подвержен частым поломкам, он стойко переносит высокие температуры и перепады давления. Современные модели, где применяется сталь высокого качества, могут составить достоянную конкуренцию чугунным агрегатам в плане срока службы. Порой, чтобы увеличить этот показатель, изнутри на стальной теплообменник наносится слой меди, а сверху – устойчивая к высокой температуре краска.
Работа циркуляционного насоса
То, какими будут показатели функционирования циркуляционного насоса, зависит, в первую очередь, от мощности, при которой работает котел, а на саму работу всей системы большого влияния этот прибор не оказывает. Очень важно, чтобы трубы, по которым циркулирует теплоноситель, были изготовлены из качественного материала, например, из стали или хорошего пластика.
Принцип работы расширительного бака
Это устройство оказывает существенно более серьезное влияние на работу газового котла. Предназначен этот прибор для того, чтобы в случае избытка теплоносителя в системе, который обычно возникает вследствие перегрева теплоносителя, лишняя вода сохранялась и впоследствии использовалась вновь. Примерные расчеты показывают, что общий объем такого бака должен составлять около 10% от всей воды в отопительной системе, поэтому для монтажа такого оборудования важно иметь данные касательно длины труб и вместимости системы теплоснабжения.Чтобы подробнее разобраться с особенностями монтажа газового котла, всегда можно изучить дополнительные фото всех его структурных частей и посмотреть видео по их установке, которые всегда можно найти у специалистов, занимающихся подключением такого оборудования.
Видео об устройстве газового котла отопления:
Газовый конвектор – одна из разновидностей автономных обогревателей, предназначенных для отопления отдельных помещений. Функционально он практически полностью идентичен своему более распространенному электрическому аналогу, но в качестве источника энергии в нем используется природный или сжиженный газ.
Принцип работы газового конвектора основан на изменении свойств газа при увеличении его температуры.
Проходя через теплообменник конвектора, воздух нагревается, становится легче и поднимается выше, а на его место приходят новые порции холодного воздуха. Такое перемещение воздушных слоев называется конвекцией, отсюда и произошло название прибора.
Внутренне устройство и принцип действия этого обогревателя однозначно определяют способ его размещения: конвектор лучше всего установить как можно ниже, тогда эффективность его работы будет наибольшей.
Дело в том, что самый холодный воздух, в силу своей плотности и большего веса, всегда находится внизу, и нагреваться при такой конфигурации он будет в первую очередь. На практике газовый отопительный агрегат чаще всего стараются смонтировать под окном, где теплопотери обычно максимальны.
Газовый обогреватель часто комплектуется тангенциальным вентилятором. Его установка помогает увеличить скорость подачи нагретого воздуха и заметно убыстрить процесс прогрева помещения. Кроме того, некоторые дорогие модели имеют увеличенную толщину стенок корпуса и поэтому способны аккумулировать значительные объемы тепла, а затем передавать его в окружающее пространство при помощи теплового излучения. Такие приборы объединяют в себе преимущества обычных радиаторов и конвекторов и обеспечивают наиболее высокое качество отопления.
Устройство газового конвектора
Газовый конвектор обычно состоит из следующих комплектующих:
- корпус;
- теплообменник
- газовая горелка;
- комбинированный клапан;
- система отвода продуктов сгорания;
- термостат;
- система автоматики.
В зависимости от типа и функциональности конкретного устройства, некоторые составляющие могут быть выполнены по-разному или вообще отсутствовать.
Корпус
Корпус газового конвектора имеет декоративные и защитные функции. Обычно он выполняется из прочного металла, окрашенного специальной термостойкой краской, которая способна выдерживать резкие перепады температур и предохраняет поверхность от коррозии. Внутри прибора во время его работы постоянно горит газ, поэтому кожух должен надежно защищать интерьер помещения от открытого огня. В нижней и верхней части корпуса предусматриваются специальные прорези для циркуляции воздуха.
Теплообменник
Задача теплообменника – быстро и эффективно нагреть воздух. Следовательно, он должен иметь максимальную площадь соприкосновения с воздушным потоком. Для этого его поверхность делают как можно более ребристой. Вместе с тем, принцип работы теплообменника предполагает постоянный разогрев от газового пламени, поэтому его производят из жаропрочной стали или из чугуна и покрывают термостойким красителем.
Газовая горелка
Тепло для работы газового конвектора образуется в результате сжигания газа в горелке. Она находится внутри теплообменника и обычно состоит из двух частей: запальной и основной. К запальной горелке подводится электрод, который разжигает ее с помощью электронного или пьезокерамического разряда. Если автоматика не заблокировала подачу газа из-за неисправности каких-либо узлов системы, зажигается основная горелка.
Комбинированный клапан
Установка комбинированного газового клапана обеспечивает управление давлением газа, подаваемого в камеру сгорания конвектора, в зависимости от сигналов, вырабатываемых системой автоматики или терморегулятором. Клапан соответственно увеличивает, уменьшает или совсем прекращает подачу топлива в конвектор.
Система дымоотвода
Любые газовые теплоагрегаты делятся на две группы: с естественной и принудительной тягой. Газовый конвектор также может быть устроен по-разному:
- Приборы каминного типа забирают воздух из помещения, а продукты сгорания выводят в вертикальный дымоход, т. е. их принцип действия похож на работу обычной печи.
- Парапетные обогреватели более экологичны и безопасны. Забор воздуха и отвод дымовых газов в них производится через коаксиальную трубу, которую прокладывают через наружную стену на улицу. Тяга в этом случае поддерживается встроенным вентилятором.
Большинство выпускаемых конвекторов работает по второй схеме, которая обеспечивает более простую установку и комфортное использование.
Труба дымохода выводится горизонтально на расстояние от 50 до 120 мм (в зависимости от мощности конвектора и диаметра выходного патрубка) и закрывается решеткой, предохраняющей устройство от попадания посторонних предметов и задувания пламени.
Термостат
Газовый конвектор, как и любой современный обогреватель, может поддерживать заданную температуру в помещении. Для этого служит термостат, который управляет работой газового клапана. Если нужная температура уже достигнута, подача газа устанавливается на минимальный уровень, достаточный для ее сохранения.
Система автоматики
Встроенная автоматика анализирует показания датчиков и отслеживает возникновение всех нештатных ситуаций. Падение давления в газовой магистрали, прекращение подачи воздуха в камеру сгорания, поломка вентилятора газохода, срыв пламени и другие проблемы приводят к мгновенному отключению конвектора.
Особенности установки
Монтаж газового конвектора обычно не вызывает серьезных затруднений. Главная задача – обеспечить герметичность всех соединений и правильно вырезать отверстие в стене для коаксиального дымохода. Обычно эта работа разбивается на несколько этапов:
Подробнее о том, как установить газовый конвектор, смотрите на видео.
Газовый конвектор – хороший выбор для отопления помещений, к которым подведено газоснабжение. Его установка проста, не требует разводки труб и проведения сложных расчетов. При необходимости в периодическом кратковременном обогреве он может стать самым подходящим вариантом.
ГБО - это газобаллонное оборудование, устанавливаемое на автомобили для обеспечения возможности работать не только на классическом топливе как бензин, но и на газу. Тем более сейчас, когда цены на традиционное топливо (бензин или дизель) поднимаются чуть ли не ежедневно, популярность установки будет расти. Даже несмотря на то, что двигатель на газу на 100 км потребляет немного больше, чем бензин, дизель, за счет цен на газ, в конечном итоге затраты меньше. Даже если сейчас сравнить расценки на заправках, то за литр бензина приходится отдавать в среднем от 40 до 45 руб., за литр «солярки» минимум 43 руб.
Тогда же стоимость литра пропан-бутан или метана в среднем 18-20 руб. Как видим, получается экономия практически в 50%, с учетом немного больше расхода получается где-то 40-45% можно сэкономить на том же отрезке пути. Для дизеля экономия, безусловно, чуть меньше, почему читайте ниже. Но все равно в среднем можно сэкономить где-то до 25-30%.
Поэтому разберемся с тем, как работает ГБО, какие разновидности есть, в чем их основное отличие? Кстати, много вопросов касательно того, а можно ли устанавливать ГБО на дизель ? А почему нельзя? Оборудование то же самое. Единственно исключение это то, что для воспламенения солярки необходимо давление, а газ в таких случаях не горит. Поэтому ДВС будет работать постоянно на двух видах топлива, только в зависимости от разновидности оборудования и вида самого газа, пропорция может отличаться. К примеру, для запуска всегда используется порция дизеля, потом уже добавляется газ. Как правило, соотношение не превышает 50/50%, если работает на пропане. У метана больше возможностей, тогда же доля может увеличиться до 75%.
В целом, система достаточно сложная, как для дизеля, так и для бензина и представляет собой россыпь всевозможных деталей, включая механические (в зависимости от поколения) и электронные блоки. Все оборудование в конечном итоге подключается к ЭБУ, в простонародье «мозгам». Кстати, отличие дизельного ГБО от бензинового, в том, что в первом случае в комплект деталей прибавляется устройство для регулировки соотношения дизеля/газа.
Состоит газовое оборудование из следующих компонентов :
Редуктор-испаритель, предназначен для подогрева горючей смеси и испарения.
Газовый редуктор обеспечивает понижение давления газа при его «транспортировке» из баллона.
Электромагнитый газовый и бензиновый клапан-фильтр, два устройства устанавливаемые для перекрытия газовой магистрали в первом случае, при неработающем моторе. Второй устанавливается только на ДВС оснащенные карбюратором, где необходимо отсекать бензиновую магистраль при работе на газу. В инжекторах за это отвечает эмулятор форсунок.
Дозатора, а также смесителя.
Мультиклапан. Устройство по сути включающие в себя несколько клапанов и датчиков. Состоит из заправочного, расходного клапана, датчика уровня.
Венткоробка. В этом «агрегате» помещается мультиклапан, а сам короб при утечке газа, отводит испарения на улицу.
Переключатель топлива.
Емкости под топливо. Различают несколько разновидностей баллонов, в зависимости от используемого материала:
Стальные;
Легилированые;
Алюминиевые;
Композитные.
Виды баллонов под ГБО: сверху циллиндрической формы, снизу в виде таблетки
Кстати, используемый материал говорит о том или ином поколении ГБО. По внешнему виду, бывают как «таблетки», то есть в виде запаски и монтируемые в соответствующую нишу, а также цилиндрические.
Топливная магистраль.
Фильтр грубой и тонкой очистки.
Датчики давления и разряжения газа (МАП-сенсор).
Стрелкой отмечен MAP сенсор на Lovato 4-го поколения
Заправочное устройство.
Как работает ГБО?
Из бака под давлением газ «транспортируется» по топливоканалам. Распределение и проход газа производится через мультиклапан, через него также производится и заправка емкости с газом. Далее газ, в жидкой форме двигаясь по «трубопроводу», попадает в клапан фильтр, где очищается от примесей и прочих смолистых отложений.
Пройдя через фильтр, газ направляется в редуктор испаритель, откуда уже под меньшим давлением (с былых 16 атмосфер, до единицы) направляется дальше. Во время испарения, газ охлаждает редуктор. Кстати, для того чтобы редуктор не перемерзал и не перегревался, он соединяется с системой охлаждения ДВС.
Как работает ГБО
После понижения давления, топливо из редуктора по магистрали низкого давления направляется к дозатору и смесителю. Последний устанавливается зачастую между воздушным фильтром и дросселем. Имейте виду, что данный принцип работы характерен только для первого и второго поколения ГБО.
Работа ГБО на более ранних поколениях несколько отличается. Из баллона газ движется к редуктору, далее к фильтру первой очистки (грубой). Затем редуктор нагревает и понижает давление газа. Дальше топливо проходит через второй фильтр и попадает на рампу форсунок. Какую именно порцию газа подать на форсунки, определяет ЭБУ согласно полученных данных с датчиков. Для принятия «решений», принимаются к сведению показания: , . Газовый блок управления направляет импульсы, по которым форсунки открываются в определенной последовательности или по времени. Таким образом, фазируя впрыск и порции газа. Из форсунок газ попадает к впускному коллектору.
Виды и поколения ГБО
Газобаллонное оборудование, как известно, отличается поколениями, всего их насчитывается на текущий момент шесть. Итак, поколения ГБО:
1. I-поколение. Наиболее старое, здесь газ подается за счет разряжения в коллекторе. Подобные системы монтируются на карбюраторные ДВС, где за управление подачей газа отвечает вакуумный редуктор. Принцип работы в том, что при запуске двигателя в коллекторе создается разряжение, после чего в движение приходит мембрана на вакуумном редукторе и газ направляется к коллектору, через карбюратор.
Чуть позже появились электромагнитные клапаны, за счет чего редуктор начинал «гнать» газ раньше, не дожидаясь сигналов с самого коллектора. Сигналы изначально приходили с зажигания.
2. II-поколение. Ознаменовалось появлением инжекторов. Впервые был разработан и применен газовый смеситель, который размещается перед впускным коллектором. Применяются электронные дозаторы и редукторы, управляемые за счет сигналов с лямбо-зонда, ДПДЗ и ДПКВ.
3. III-поколение. Впрыск производится уже с помощью механических форсунок. Количество смеси формируется за счет показания датчиков, перечисленных выше, однако в этой версии к ним добавился датчик давления газа. Предусмотрели индивидуальную подачу газовой смеси в цилиндр, за счет дозирующих газовых инжекторов.
4. IV-поколение. Более совершенно, подача производится последовательно, параллельно, за счет установки электромагнитных форсунок. Их работа регулируется ЭБУ. Кроме того, при формировании «порции» газа учитываются показания давления газа, температуры топлива и редуктора, уровня разряжения в коллекторе. Таким образом, управление происходит за счет полученных данных со штатного ЭБУ. При этом блокируется подача бензина путем обрыва сигнала газовым ЭБУ на бензиновые форсунки.
Не стоит также забывать и о поколении 4+, где управление и работа, как газовых, так и бензиновых одновременна. В таких случаях, подача на бензиновые форсунки не прекращается, а только сокращается. Как правило, пропорция составляет 20/80%, где 80% соответственно газ.
5. V-поколение. Особенность в том, что горючка подается в жидком виде. Специально установлен газовый насос, нагнетающий и циркулирующий топливо по трубопроводу к форсункам под давлением. Отпала необходимость в охлаждении, а соответственно в редукторе-испарителе, так как были созданы специальные форсунки, позволяющие подавать жидкий газ в коллектор. То есть теперь, возможно запускать ДВС в любую погоду, непосредственно с газа.
6. VI-поколение. Последняя ныне версия подойдет не для каждого ДВС, а только для тем, где инжектор оснащается насосом высокого давления (ТНВД), то есть это ДВС с непосредственным впрыском.
ГБО 6
Принцип работы частично отличается, так как добавлено еще звено в роли блока клапанов. Сначала насос «гонит» топливо из баллона в блок клапанов, естественно минуя все необходимые системы очистки. Далее через ТНВД горючка подается на форсунки и оттуда уже в коллектор. За счет того, что в блок приходит две магистрали (бензин и газ), использования бензина не обязательное.
Заключение
В этой статье мы рассмотрели, что такое ГБО, как оно работает, а также его разновидности. В следующей разберемся с тем, действительно ли газ «убивает» мотор, а также рассмотрим другие возможные плюсы и минусы установки оборудования, как долго будет окупаться и кому лучше не ставить ГБО?
