Перспективы совершенствования газовых систем питания автомобилей

Известно, что в индустриально и экономи­чески развитых странах на смену обычным карбюраторам в двигателях автомобилей пришла инжекторная аппаратура с электронным управлением подачи топлива. В результате ди­намические качества автомобилей возрастают, а расход топлива и токсичность отработавших газов снижаются.

Те же результаты получают и при переходе на газовое топливо, используя инжекторную аппа­ратуру с электронным управлением подачи топ­лива.

В настоящее время широко применяются различные га­зобаллонные системы с эжекторным питанием двигателя. Смесеобразование в этих системах осуществляется по карбюраторному (пульверизационному или эжекторному) принципу.

Рис. 2.61. Расположение газового оборудования на автомобиле и принципиальная схема действия инжекторной системы: 1 – баллон с арматурой; 2 – электромагнитный газовый клапан с фильтром; 3 – одноступенчатый редуктор низкого давления; 4 –электронный блок управления; 5 – электромагнитная форсунка (инжектор); 6 – заправочный узел.

При всех достоинствах они имеют и ряд недостатков, о которых мы уже говорили. И если с некоторыми недостатками можно смириться, то конструктивные, такие, как наличие смесителя «газ–воздух» (газовый штуцер или проставка с отверстиями определенных диа­метров) или наличие двух-трех таких смесителей, устанавливаемых на разных типах двигателей ав­томобилей, затрудняют регулирование эжекторной системы с целью получения наиболее эконо­мичного расхода топлива и препятствует большо­му пробегу на одной заправке,

Для регулировки, как уже было отмечено, используются винты, ограничивающие подачу газа в смеситель и карбюратор. Такая настрой­ка, как правило, не всегда обеспечивает опти­мальную подачу топлива. При малых и больших нагрузках смесь остается одинаковой, либо обо­гащенной, либо обедненной.

К изменению расхода воздуха и, следователь­но, к нарушению отрегулированной электрон­ной системы приводит и нарушение герметичности воздушных фильтров в процессе эксплуатации автомобиля.

В этой связи динамично развивается и наблюдается переход от газобаллонных эжекторных систем карбюраторного типа со смесителями «газ–воздух» к электронным инжекторным сис­темам (системам впрыска топлива во впускной коллектор, минуя карбюратор или раздельный впрыск).

В НИИ автоматической аппаратуры им. акад. В.С Семенихина Государственного комитета оборонной промышленности РФ фирмой «Трико» созданы впервые в России инжекторные газобал­лонные системы для автомобилей.

Эти системы пригодны для всех типов и марок легковых и грузовых автомобилей, в том числе для автомобилей с бензиновыми инжекторными установками.

В этом случае топливо в них не всасывается двигателем через смеситель из редуктора, а поступает во впускной трубо­провод (коллектор) под давлением через фор­сунку центрального впрыска.

Форсунка представляет собой быстродейству­ющий электромагнитный клапан, непосред­ственно дозирующий подачу топлива в каждый цилиндр двигателя при каждом такте впуска. Газ поступает в цилиндры вместе с воздухом. Управляет форсункой электронный блок, учи­тывающий нагрузку на двигатель и частоту вращения коленчатого вала.

Газ поступает к форсунке из оригинального одноступенчатого дифференциального редук­тора. Для облегчения регулировки и настройки впрыска в разработанной системе в салоне ма­шины смонтирован блок управления,

Таким образом, основными элементами инжекторной газобаллонной системы являются:

- одноступенчатый редуктор низкого давления:

- электромагнитная форсунка центрального впрыска газа в коллектор (инжектор):

- электронный блок управления.

Все остальные устройства – баллон, клапаны, арматура – от серийных газобаллонных систем.

Принцип действия данной но­вой системы (рис. 2.61).

Газ из баллона 1 через заправочный узел 6 по магистральному трубопроводу поступает в элек­тромагнитный газовый клапан с фильтром 2 и далее прогретый теплоносителем от системы охлаждения двигателя – в дифференциальный одноступенчатый газовый редуктор 3 (в редук­торе имеется вакуумная управляющая полость, соединенная с впускным коллектором), кото­рый резиновым шлангом соединен с исполни­тельным дозирующим электромагнитным инжектором 5 через штуцер впускного коллек­тора двигателя. Газовый инжектор открывает­ся и закрывается при каждом рабочем ходе каждого поршня по сигналу от электронного блока управления 4. В свою очередь, для блока управления синхронизаторами являются элект­рические сигналы на первичной обмотке ка­тушки зажигания. Блок управления обеспечи­вает переход с одного вида топлива на другой, автоматически корректирует подачу и дозиров­ку газа в коллектор двигателя. Бензиновая сис­тема питания содержит традиционные элементы.

Испытания показали, что новая газобаллон­ная система хорошо регулируется и обеспечива­ет 15-процентную экономию топлива, более легкий запуск холодного двигателя и более устойчивую его работу на холостом ходу. При этом обеспечивается меньшая токсичность выхлопа.

Такой автомобиль может смело ехать в стра­ны, где действуют очень жесткие нормы на токсичность отработавших газов. Выбросы вред­ных веществ составили: СО – 0.15 %, при норме 1.5 %; СН – 180 млн.ч., при норме 600 млн.ч. Эти показатели газового двигателя примерно такие же, как и бензинового, оснащенного системой снижения токсичности.