Неисправности систем питания газовых двигателей

Неисправности систем питания газовых двигателей

При работе двигателя на газе в системе питания могут возникнуть неисправности, которые вызывают затрудненный пуск двигателя, неустойчивую работу на холостом ходу, неудовлетворительные переходы от холостого хода к нагрузочным режимам, снижение мощности двигателя. Ниже рассмотрены признаки и способы устранения этих неисправностей.

Негерметичность соединений газовой установки может быть двух видов: внутренняя и внешняя. Под внутренней негерметичностью газового оборудования понимают неплотности, в результате которых происходит утечка газа в систему питания. Наиболее часто эта неисправность встречается в подвижных запорных соединениях (клапан — седло) у расходных и магистрального вентилей, а также в клапанах первой и второй ступеней редуктора.

При внутренней негерметичности расходных и магистральных вентилей в трубопроводах и аппаратуре газовой установки автомобиля все время будет избыточное давление газа. При этом увеличивается вероятность утечки газа в окружающее пространство и не допускается проводить ремонт газовой аппаратуры и перевод двигателя на работу с газа на бензин.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Утечки газа через клапан первой ступени редуктора определяются по показанию манометра редуктора. В этом случае при остановке двигателя повышается давление в камере первой ступени, что может повлечь за собой открытие клапана второй ступени редуктора. При этом газ начнет выходить в подкапотное пространство.

Нарушение герметичности клапана второй ступени, который выполняет роль запорного вентиля при неработающем двигателе и открытых магистральном и расходном вентилях, вызывает утечку газа из редуктора в смеситель и далее через воздушный фильтр в подкапотное пространство.

Причиной нарушения герметичности соединений типа клапан — седло является попадание механических примесей (окалина, стружка, кристаллы сернистых соединений и др.) на их запирающие поверхности, а также повреждение уплотнителя клапана.

Внешняя негерметичность представляет собой неплотность газового оборудования, вызывающего утечку газа в окружающее пространство. Неплотность топливной аппаратуры, арматуры и топливопроводов ведет к утечкам газа в зонах технического обслуживания и стоянки газобаллонных автомобилей и может создать опасную концентрацию газа, превышающую санитарные нормы и требования пожаро- и взрывобезопасности.

По характеру работы все соединения газовой установки автомобиля могут быть разделены на соединения, работающие под высоким (1,6 МПа) и низким (0,2 МПа) давлениях. Соединения, работающие под высоким давлением, в свою очередь, подразделяются на работающие под давлением жидкой или паровой фазы газа.

Учитывая, что истечение газа прямо пропорционально давлению и что масса жидкого газа приблизительно в 250 раз больше парообразного, наибольшую опасность с точки зрения утечек представляют соединения, работающие под высоким давлением жидкой фазы газа. В газовой установке отечественных автомобилей ЗИЛ-138 и ГАЗ-5Э-07 насчитывается таких соединений.

Способы устранения утечек газа зависят от конструкции соединений и характера неисправностей. В ниппельном соединении утечку устраняют дополнительной затяжкой гайки. Если затяжкой гайки утечка не устраняется, то разбирают соединение, отрезают конец трубки вместе с ниппелем и собирают соединение с новым ниппелем. В соединениях, уплотняемых конической резьбой, степень герметичности может повышаться покрытием резьбы свинцовым глетом или клеями АК-20, БФ-2.

Во фланцевых и резьбовых соединениях, где герметичность обеспечивается прокладками, при возникновении утечек дополнительно подтягивают соединение или заменяют прокладку. Заделки в шлангах высокого давления являются неразборным соединением и при появлении утечки газа в них шланг полностью заменяют.

В оборудовании, работающем под высоким давлением паровой фазы газа, насчитывается несколько меньше соединений. Это — соединения по разъемам испарителя и фильтра, в штуцерах и в трубопроводах. Негерметичность этих соединений вызывает утечку газа в подкапотное пространство. Конструктивное исполнение, виды неплотностей и способы устранения аналогичны конструкциям, неплотностям и способам устранения для соединений, работающих под давлением жидкой фазы газа.

Затрудненный пуск двигателя происходит при переобогащении или переобеднении горючей смеси. Причинами переобогащения горючей смеси являются негерметичность клапанов первой и второй ступеней редуктора и неплотность обратного клапана смесителя. Переобеднение горючей смеси вызывается негерметичностью шланга подачи газа в систему холостого хода и засорением или сужением проходного сечения канала системы холостого хода.

При негерметичности разгрузочного устройства редуктора или трубки, соединяющей полость разгрузочного устройства с впускным трубопроводом двигателя, прекращается подача газа из редуктора в смеситель и пуск двигателя в этом случае становится невозможным.

Неустойчивая работа двигателя на холостом ходу может быть вызвана неправильной регулировкой подачи газа в систему холостого хода; поступлением газа через основную систему вследствие неплотности обратного клапана смесителя или клапана второй ступени редуктора; уменьшением подачи газа в систему холостого хода из-за негерметичности шланга системы или засорения его проходного сечения. Для устранения неустойчивой работы двигателя регулируют систему холостого хода или устраняют неплотности.

Неудовлетворительные переходы от холостого хода к нагрузочным режимам работы двигателя («провалы») появляются при резком открытии дроссельных заслонок смесителя в результате обеднения горючей смеси ввиду запаздывания включения основной системы подачи газа. Включение основной системы обеспечивается поднятием обратного клапана смесителя под действием разрежения в диффузорах при частоте вращения коленчатого вала двигателя 1300—1400 об/мин.

Запаздывание открытия обратного клапана возникает при уменьшении общей подачи газа в систему холостого хода, что не позволяет развить требуемой частоты вращения коленчатого вала двигателя и создать необходимого разрежения в диффузорах. К появлению «провалов» приводит и прилипание обратного клапана к седлу, так как в этом случае требуется большое усилие для его открытия.

Неудовлетворительные переходы в работе двигателя появляются при скоплении маслянистого конденсата во второй ступени редуктора. В этих условиях для открытия клапана второй ступени редуктора требуется большее усилие и смесь на переходном режиме переобедняется.

Не только к «провалам», но и к остановке двигателя может привести негерметичность разгрузочного устройства, вследствие чего уменьшается или прекращается подача газа из редуктора в смеситель.

Для устранения «провалов» в работе двигателя на переходных режимах регулируют систему холостого хода, протирают обратный клапан, удаляя загрязнения, сливают конденсат из редуктора, устраняют негерметичность разгрузочного устройства. Указанные работы выполняют при необходимости в полном объеме или отдельно каждую.

Снижение мощности двигателя происходит в основном вследствие обеднения горючей смеси. К причинам, которые могут вызвать снижение мощности, относятся сужение проходных каналов для газа, засорение газовых фильтров и газовых каналов испарителя, недостаточное открытие клапанов первой и второй ступеней редуктора и экономайзерного устройства, а также уменьшение проходного сечения газовой магистрали, расходных и магистрального вентилей.

Величину проходных сечений для газа в магистрали от баллона до второй ступени редуктора проверяют по манометру редуктора при работающем двигателе. Резкое увеличение частоты вращения коленчатого вала двигателя не должно вызывать падение давления в первой ступени редуктора более чем на 100—200 Па.

При неработающем двигателе проверку можно провести сжатым воздухом. Для этого систему питания заполняют сжатым воздухом и открывают клапан второй ступени, нажимая рукой на шток редуктора. Падение давления на манометре редуктора должно быть в указанных выше пределах.

Источник

Неисправности газовых систем питания

Определение отказов и неисправностей. При эксплуатации газо­баллонного автомобиля и его двигателя возникают отказы и неис­правности ГБО газовой системы питания или двигателя.

ГОСТ 51709–2001 излагает требования к техническому состоя­нию двигателя и его системы питания (в том числе газовой) по условиям безопасности. Применительно к ГБА содержание пре­дельно допустимых токсичных веществ в отработавших газах АТС должно соответствовать нормам ГОСТ 17.2.2.03–87 (для бензино­вых двигателей) и ГОСТ 17.2-2.06–99 (для двигателей, работаю­щих на газе). Также требуется, чтобы система питания бензиновых и дизельных двигателей не имела утечки топлива. Запоры топливных баков и устройства перекрытия топлива должны быть в работоспособном состоянии. Газовая система питания газобаллон­ных АТС должна быть герметична.

Под отказом понимается событие, заключающееся в наруше­нии работоспособности объекта, т.е. неисправность, приводящая к невозможности эксплуатации ГБА в соответствии с требования­ми ГОСТов и технической документации. Например, незначитель­ная и легко устраняемая неисправность – разрегулировка давле­ния второй ступени РНД – приводит к повышению содержания СО или СН в выхлопных газах и является уже отказом всей газовой системы питания и двигателя.

Наоборот, разрегулировка дозатора приведет к “провалу оборотов”, но этот вид нарушения работоспособности так и останется неисправ­ностью, так как она не регламентируется в указанном выше стандарте.

В дальнейшем для краткости будем использовать термин неис­правность. Условно неисправности можно подразделить на неис­правности, возникающие в линиях высокого (20.0…1.6 МПа), сред­него (1.6…0.2МПа) и низкого давления (ниже 0.2 МПа).

Классификация неисправностей. Для безопасной и эффектив­ной эксплуатации большое значение имеют поиск и профилакти­ка неисправностей. Неисправности можно классифицировать на следующие основные группы.

Первая группа неисправностей (наиболее опасная) связана с нарушением герметичности (негерметичностью) элементов ГБО.

Негерметичность – нарушение непроницаемости стенок в соединениях или емкостях замкнутого объема всей газовой сис­темы в одной или нескольких ее точках.

Как правило, негерметичность сопровождается запахом газа – утечкой газа в количестве, достаточном для восприятия обоняни­ем человека (органолептический метод определения).

Источник утечки газа в автомобиле определяется по запаху газа, звуку и инейному покрытию, с помощью мыльного раствора или течеискателя.

Негерметичность – основная причина возникновения пожаро­опасных ситуаций. Негерметичность также приводит к неисправ­ностям, связанным с работой двигателя.

Различают внешнюю и внутреннюю негерметичность.

Внешняя негерметичность – это утечки, возникающие вслед­ствие неплотностей на поверхности элемента, вызывающих утеч­ки газа в окружающее пространство. К ним относятся; негерметич­ность соединений трубопроводов между собой и с газовыми при­борами; крепления между собой корпусных деталей редукторов, клапанов, смесителей с карбюратором и мультиклапана к газово­му баллону, вентиля к трубопроводу или баллону; повреждения мембран, контактирующих с атмосферным воздухом.

Внутренняя негерметичность возникает вследствие неплотности соединений внутри элементов или их повреждения и приводит к поступлению газа далее по системе. При этом необязательно воз­никают признаки внешней негерметичности. Внутренняя негерме­тичность возникает из-за неплотного прилегания клапана к седлу, повреждения мембран, не контактирующих с атмосферой.

Вторая группа отказов и неисправностей ГБО проявляется в работе двигателя. Часть их называют также разрегулировками. В срав­нении с неисправностями бензиновой системы питания эти про­явления имеют свою специфику.

Третья группа неисправностей – смешанная, где одновремен­но проявляются негерметичности и разрегулировки.

Четвертая группа неисправностей вызвана нарушениями ме­ханической прочности элементов и электрических соединений: по­ломка пружин, обрыв проводов обмоток, контактов и т.д.

Причиной ряда неисправностей может стать некондиционное газовое топливо, нарушения нормативного содержания пропана или бутана, попадание воды и других примесей.

Во время работы двигателя на газообразном топливе перечислен­ные выше неисправности имеют следующие внешние проявления:

• ощущается запах газа в автомобиле или рядом с ним;

• двигатель не запускается вообще или долго не запускаетсяна газе (при исправной системе пуска и системе зажигания), о чем свидетельствуют его легкий пуск и нормальная работа на бензине;

• двигатель работает неустойчиво на минимальной частоте хо­лостого хода, «троит» или глохнет при уменьшении частоты вра­щения коленчатого вала;

• повышенный расход газа;

• автомобиль не развивает максимальной скорости и мощности;

• нестабильная работа на газе на различных режимах, а именно: при резком закрытии дрос­сельной заслонки двигатель глохнет или работает неустойчиво;

«провал» – при медленном открытии дроссельной заслонки на холостом ходу, а также при движении в определенный момент прекращается увеличение частоты вращения коленчатого вала, и двигатель может заглохнуть;

«подергивание» – в момент трогания или при движении, осо­бенно на 1-й или 2-й передаче, автомобиль движется рывками;

плохая «приемистость» – при медленном или резком открытии дроссельной заслонки на холостых оборотах или при движении автомобиля на газе двигатель увеличивает частоту вращения коленчатого вала заметно медленнее, чем при той же интенсивности нажатия на педаль акселератора при работе на бензине.

Поиск причин перечисленных неисправностей и выбор метода их устранения связан с анализом особенностей проявления пер­вичных признаков и способов обнаружения неисправностей.

Сначала проверяют работу двигателя на бензине на всех режи­мах. Если необходимо, то устраняются неисправности двигателя и, особенно, системы зажигания. Следует учитывать, что газооб­разное топливо является по сравнению с бензином более эффек­тивным индикатором различных неисправностей, например под­соса воздуха впускного коллектора, нарушения регулировки зазо­ра клапанов газораспределительного механизма, неисправностей элементов системы зажигания (свечей зажигания, проводов высо­кого напряжения, высоковольтной катушки, нарушение зазора между контактами прерывателя-распределителя, износ подшипника прерывателя-распределителя и т.п.). Таким образом, к поис­ку и устранению неисправностей ГБО переходят только после того, как исключены перечисленные неисправности.

Источник

Техническое обслуживание системы питания двигателей с газобаллонными установками

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ С ГАЗОБАЛЛОННЫМИ УСТАНОВКАМИ

Основные неисправности газобаллонных установок их признаки и способы устранения

При работе двигателя на газе в системе питания могут возник­нуть неисправности, которые вызывают затрудненный пуск двига­теля, неустойчивую работу на холостом ходу, неудовлетворитель­ные переходы от холостого хода к нагрузочным режимам, сниже­ние мощности двигателя. Ниже рассмотрены признаки и способы устранения этих неисправностей.

Негерметичность — Наиболее часто эта неисправность встречается в подвижных запорных сое­динениях (клапан — седло) у расходных и магистрального венти­лей, а также в клапанах первой и второй ступеней редуктора.

Причиной нарушения герметичности соединений типа клапан — седло является попадание механических примесей (окалина, стружка, кристаллы сернистых соединений и др.) на их запираю­щие поверхности, а также повреждение уплотнителя клапана. Внешняя негерметичность представляет собой неплотность га­зового оборудования, вызывающего утечку газа в окружающее пространство. Неплотность топливной аппаратуры, арматуры и топливопроводов ведет к утечкам газа в зонах технического обслу­живания и стоянки газобаллонных автомобилей и может создать опасную концентрацию газа, превышающую санитарные нормы и требования пожаро — и взрывобезопасности.

По характеру работы все соединения газовой установки авто­мобиля могут быть разделены на соединения, работающие под высоким (1,6 МПа) и низким (0,2 МПа) давлениях. Соединения, работающие под высоким давлением, в свою очередь, подразделя­ются на работающие под давлением жидкой или паровой фазы газа.

Способы устранения утечек газа зависят от конструкции соеди­нений и характера неисправностей. В ниппельном соединении утечку устраняют дополнительной затяжкой гайки.

Во фланцевых и резьбовых соединениях, где герметичность обеспечивается прокладками, при возникновении утечек дополни­тельно подтягивают соединение или заменяют прокладку. Заделки в шлангах высокого давления являются неразборным соединени­ем и при появлении утечки газа в них шланг полностью заменяют.

Затрудненный пуск двигателя происходит при переобогащении или переобеднении горючей смеси. Причинами переобогащения горючей смеси являются негерметичность клапанов первой и вто­рой ступеней редуктора и неплотность обратного клапана смеси­теля. Переобеднение горючей смеси вызывается негерметичностью шланга подачи газа в систему холостого хода и засорением или сужением проходного сечения канала системы холостого хода.

Неустойчивая работа двигателя на холостом ходу может быть вызвана неправильной регулировкой подачи газа в систему холо­стого хода. Для устранения неустойчивой работы двига­теля регулируют систему холостого хода или устраняют неплот­ности.

Неудовлетворительные переходы от холостого хода к нагрузоч­ным режимам работы двигателя («провалы») появляются при резком открытии дроссельных заслонок смесителя в результате обеднения горючей смеси ввиду запаздывания включения основ­ной системы подачи газа. Не только к «провалам», но и к остановке двигателя может привести негерметичность разгрузочного устройства, вследствие чего уменьшается или прекращается подача газа из редуктора смеситель.

Для устранения «провалов» в работе двигателя на переходны: режимах регулируют систему холостого хода, протирают обратный клапан, удаляя загрязнения, сливают конденсат из редукторе устраняют негерметичность разгрузочного устройства. Указанны работы выполняют при необходимости в полном объеме или от дельно каждую.

Снижение мощности двигателя происходит в основном вслед ствие обеднения горючей смеси. К причинам, которые могут вы звать снижение мощности, относятся сужение проходных каналов для газа, засорение газовых фильтров и газовых каналов испарителя, недостаточное открытие клапанов первой и второй ступеней редуктора и экономайзерного устройства, а также уменьшение проходного сечения газовой магистрали, расходных и магистрального вентилей.

Основные работы, выполняемые при техническом обслуживании системы питания

Для газового оборудования газобаллонных автомобилей преду­смотрены ежедневное (ЕО), первое (ТО-1), второе (ТО-2) и се­зонное (СО) технические обслуживания. Выполнение работ по ТО-1 и ТО-2 газовой системы питания проводится в сроки, уста­новленные для ТО-1 и ТО-2 автомобиля. При этом проведение работ ТО-2 совмещают с очередным ТО-1, а сезонное обслужива­ние — с ТО-2.

Ежедневное техническое обслуживание выполняют перед выез­дом автомобиля на линию и после возвращения его в гараж. Перед выездом проводят контрольные работы. Внешним осмотром про­веряют техническое состояние газового баллона, деталей крепления газового оборудования, герметичность соединений всей газовой магистрали и показания контрольно-измерительных приборов (ма­нометр, показывающий давление газа в редукторе, указатель уров­ня газа в баллоне).

Первое техническое обслуживание газовой системы питания включает в себя контрольно-диагностические и крепежные работы, которые выполняют при ЕО, а также смазочно-очистительные рабо­ты, к которым относятся очистка фильтрующих элементов газовых фильтров и смазка резьбовых штоков магистрального наполнитель­ного и расходных вентилей.

При втором техническом обслуживании проверяют состояние и крепление газового баллона к кронштейнам, кронштейнов к лонже­ронам рамы, карбюратора к впускному патрубку и впускного пат­рубка к смесителю. В объем контрольно-диагностических и регу­лировочных работ входят проверка и установка угла опережения зажигания при работе двигателя на газе, проверка и регулировка газового редуктора, смесителя газа и испарителя.

Сезонное обслуживание газового оборудования по периодичнос­ти разделяется на три вида. К первому относятся работы, которые подлежат выполнению через 6 мес, ко второму — работы, прово­димые один раз в год, к третьему — работы, выполняемые один раз в два года.

Через 6 мес проверяют срабатывание предохранительного кла­пана газового баллона, продувают газопроводы сжатым воздухом и проверяют работу ограничителя максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя.

К работам, проводимым один раз в год, относится ревизия га­зовой аппаратуры, магистрального вентиля, манометра и арматуры баллона. Для этого газовый редуктор, смеситель газа, испаритель, магистральный вентиль демонтируют с автомобиля, разбирают, очищают, промывают, регулируют и при необходимости заменяют негодные детали.

Перед проведением ревизии газовой арматуры баллон пол­ностью освобождают от газа. После этого снимают крышки наполнительного и расходных вентилей, вентиля максимального напол­нения (не вывертывая корпусов из газового баллона) и проверяют состояние их деталей. Предохранительный клапан также снимают с баллона, регулируют на стенде и пломбируют.

Работы, проводимые раз в год, выполняют при подготовке авто­мобиля к зимней эксплуатации.

К специальной операции, выполняемой один раз в два года, от­носится освидетельствование газового баллона. При освидетель­ствовании проводятся гидравлические испытания, во время кото­рых определяют прочность баллона. Во время пневматических ис­пытаний определяют герметичность соединений баллона с армату­рой. После испытаний газовый баллон окрашивают и наносят клей­мо со сроком следующего освидетельствования.

При техническом обслуживании системы питания газобаллон­ных автомобилей кроме работ по газовому оборудованию выполня­ют работы и по резервной (бензиновой) системе питания. Перио­дичность и характер этих работ принципиально не отличаются от работ, выполняемых по системе питания автомобилей с карбюра­торными двигателями, которые рассмотрены ранее.

Рис. 2. Первая ступень редуктора в сбо­ре и ее детали в разобранном виде:1 — седло клапана,2 — фильтр,3 — регулировоч­ный винт;4,13 — контргайки,5 —рычажок,6 — шток,7 — клапан в сборе,8 — мембрана в сбо­ре,9 — прокладка,10 — ось рычажка, 11 — крышка, 12 — пружина,14 — седло пружины (ре­гулировочный болт)

Рис. 3. Детали второй ступени » редуктора:

1 — колпак, 2 —шайба, 3 — пружина, 4, 11 — контргайки, 5 — седло пружи­ны 6 — крышка, 7 — шплинт, 8 — мем­брана в сборе, 9 — ось рычажка, 10 — прокладка, 12 — рычажок, 13 — регу­лировочный винт, 14 — клапан, 15 — вставка клапана, 16 — седло клапана

Рис. 5. Инструмент для-регу­лировки клапана второй ступе­ни редуктора:

1 — отвертка, 2 — специальный тор­цовый ключ

Проверка герметичности системы питания

Одной из самых ответственных операций, выполняемых при техническом обслуживании газобаллонных автомобилей, является проверка внешней и внутренней герметичности системы питания. Наиболее распространенным методом проверки внешней герметич­ности системы, находящейся под избыточным давлением является обмазывание соединений пенообразующим раство­ром (водный раствор хозяйственного мыла или лакричного кор­ня). При отрицательных температурах добавляется соль — хло­ристый натрий NaCl или хлористый кальций СаС12.

При обслуживании газобаллонного автомобиля в производствен­ном помещении герметичность газовой системы проверяют сжатым негорючим и нетоксичным газом под давлением 1,6 МПа (воздух, азот или углекислый газ). Сжатые газы используют из баллонов — высокого давления, а сжатый воздух можно подавать от компрес­сора, обеспечивающего необходимое давление. Проверку проводят при закрытых расходных вентилях газового баллона автомобиля и при отсутствии газа в системе.

Рис. 6. Схема установки для проверки герметичности системы питания газо­баллонного автомобиля: 1 — баллон со сжатым инертным газом. 2 — вентиль баллона, 3 — редуктор, 4 — вентиль установки, 5 — образцовый манометр, 6 — штуцер, 7 — баллон для сжиженного газа

Источник