ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ С ГАЗОБАЛЛОННЫМИ УСТАНОВКАМИ

3.  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 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.

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.

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 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.

Величину проходных сечений для газа в магистрали от балле на 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 сжатый воздухом и открывают клапан второй ступени, нажимая рукой на шток редуктора. Падение давления на манометре редукторе должно быть в указанных выше пределах.

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).

После возвращения автомобиля в гараж проводят уборочно-моечные работы системы питания, проверяют техническое состоя­ние газового редуктора и герметичность соединений газовой маги­страли высокого давления.

В газовом редукторе на слух или с помощью прибора ПГФ-2М1-ИЗГ определяют герметичность клапана второй ступени и сливают масляный конденсат. Ежедневный слив конденсата необ­ходим, так как скопление его на мембране второй ступени редукто­ра нарушает нормальную работу двигателя.

Герметичность системы проверяют в рабочем состоянии, т. е. при заполнении ее сжиженным газом. Места утечек опреде­ляют с помощью мыльного (пенного) раствора или прибором ПГФ-2М1-ИЗГ.

В зимнее время при заполнении системы охлаждения водой ее сливают из полости испарителя.

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.

После выполнения отмеченных выше работ при ТО-1 проверяют герметичность газовой системы при давлении 1,6 МПа воздухом или инертным газом и работу двигателя на газовом топливе. В этом случае замеряют, а при необходимости и регулируют содер­жание окиси углерода в отработавших газах, определяют надеж­ность пуска двигателя и устойчивость его работы на холостом ходу при различной частоте вращения коленчатого вала.

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.

В редукторе проверяют регулировку первой и второй ступеней, работу дозирующе-экономайзерного устройства и герметичность разгрузочного устройства.

В смесителе проверяют состояние и действие приборов воздуш­ной и дроссельной заслонок, в испарителе — герметичность и за­соренность газовой и водяной полостей.

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.

Наличие у газобаллонных автомобилей газовой и бензиновой систем питания увеличивает трудоемкость работ по их техничес­кому обслуживанию и текущему ремонту.

Проверка и регулировка газовой аппаратуры

Газовую аппаратуру системы питания проверяют и регулируют на специальных стендах или с помощью универсальных приборов и различных приспособлений без снятия с автомобиля. Часть ре­гулировок выполняют во время работы двигателя на газе, другую часть — при неработающем двигателе с системой питания, запол­ненной воздухом или инертным газом под давлением 1,6 МПа.

В редукторе газа МКЗ-НАМИ при неработающем двигателе регулируют давление в первой ступени, ход клапана второй ступе­ни и проверяют герметичность разгрузочного и экономаизерного устройства.

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

Давление в первой ступени редуктора регулируют изменением положения регулировочного болта 14 (см. рис. 2) и контроли­руют по манометру редуктора. При завертывании регулировочного болта давление будет увеличиваться, при отвертывании — умень­шаться. Регулировку прекращают при установлении в первой сту­пени давления 0,15 — 0,20 МПа.

Отрегулированный редуктор проверяют на герметичность закры­тия клапана первой ступени. Для этого кратковременным нажати­ем на шток 11 (рис. 4) редуктора открывают клапан второй сту­пени и выпускают из полости первой ступени воздух, снижая дав­ление. При закрытии клапана второй ступени стрелка манометра должна указать заданное давление. Допускается медленное воз­растание давления, но не более чем на 0,02 МПа и в то же время не превышающее 0,2 МПа, после чего давление в камере должно сохраняться в интервале не менее 2 млн.

Клапан второй ступени редуктора регулируют на максимальное открытие, при котором не нарушается герметичность его в закры­том положении. Для регулировки снимают крышку 3 люка, ослаб­ляют контргайку 4 и отвертывают регулировочный винт 5 до нача­ла пропуска газа. Затем завертывают винт на ¼— ½оборота и за­тягивают контргайку. Регулировку клапана выполняют отверткой и специальным ключом (рис. 120).

После регулировки проверяют герметичность закрытия и ход клапана. Герметичность определяют на слух или по пузырькам воздуха, выходящим из шланга, один конец которого соединен со штуцером системы холостого хода на редукторе, а другой опущен в сосуд с водой на глубину не более 3 мм.

Рис. 4. Приспособление для замера хода клапана второй ступени редуктора МКЗ-НАМИ:

1 — седло, 2 — клапан, 3 — крышка люка, 4, 8 — контргайки, 5 — регулировочный винт, 6 — рычаг. 7 — мембрана второй ступени, 9 — регулировочный стакан, /0 — пружина, 11 — шток, 12 — стопорный винт, 13 — линейка, 14 — движок линейки

Величину хода клапана определяют по перемещению штока редуктора. Для этой проверки выпускают воздух из редуктора и нажатием на шток до отказа замеряют его ход приспособлением с мерной линейкой (см. рис. 4). Нормальная величина открытия клапана второй ступени обеспечивается при ходе штока 11 не ме­нее 8 мм.

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

1 — отвертка, 2 — специальный тор­цовый ключ

Герметичность разгрузочного и экономайзерного устройств про­веряют при отсутствии давления воздуха в системе питания. Для этого от всасывающего трубопровода снимают шланг, соединяю­щий его с редуктором, и через него отсасывают воздух в устрой­ствах до создания разрежения не менее 266 Па. Разгрузочное и экономайзерное устройства считаются герметичными, если величи­на разрежения в них сохраняется в интервале 5 мин.

Давление во второй ступени редук­тора регулируют регулировочным ста­каном 9 (см. рис. 4), а контроль давления ведут по водяному пьезомет­ру, который подсоединяют через трой­ник в систему холостого хода. При от­вертывании стакана давление в каме­ре второй ступени уменьшается, при ввертывании — увеличивается. Регули­ровку выполняют во время работы двигателя на холостом ходу с часто­той вращения коленчатого вала 500— 600 об/мин. Правильно отрегулирован­ный редуктор на этом режиме работы двигателя создает избыточное давле­ние ео второй ступени 70—80 Па.

В газовом смесителе СГ-250 систе­му холостого хода регулируют двумя винтами, регулирующими подачу газа, и упорным винтом, ограничивающим закрытие дроссельных заслонок. Вин­тами подачи газа регулируют две ка­меры одновременно: при отвертывании горючая смесь обогащается, а при за­вертывании — обедняется.

Предварительную регулировку про­водят на неработающем двигателе от­вертыванием верхнего винта подачи газа на три оборота, а нижнего — на пол-оборота. Затем на работающем и полностью прогретом двигателе вы­полняют окончательную регулировку. Для этого при открытой крышке пат­рубка ввода газа в смеситель верхним винтом устанавливают та­кую общую подачу газа в систему холостого хода, при которой частота вращения коленчатого вала двигателя составляет 1300— 1400 об/мин.

После этого крышку патрубка закрывают и упорным винтом устанавливают наименьшее открытие дроссельных заслонок, при котором двигатель будет работать устойчиво. Затем начинают обед­нять смесь, завертывая нижний винт подачи газа до тех пор, пока двигатель не начнет работать с явными перебоями, после чего вы­вертывают винт на 1/16 оборота.

Регулировку системы холостого хода в газовом смесителе СГ-250 можно совместить с контролем содержания окиси углерода в отработавших газах. Порядок замера окиси углерода в этом слу­чае будет соответствовать последовательности выполнения работ по определению токсичности отработавших газов.

Уменьшить содержание СО в отработавших газах при регу­лировке до допустимой величины можно ввертыванием упорного винта дроссельных заслонок и нижнего винта подачи газа в си­стему холостого хода.

Правильность регулировки системы холостого хода проверяют изменением режима работы двигателя. При резком открытии дрос­сельных заслонок двигатель должен плавно и быстро увеличивать частоту вращения коленчатого вала до максимальной. При резком закрытии дроссельных заслонок двигатель должен снижать часто­ту вращения коленчатого вала до 400—500 об/мин и работать устойчиво.

Электрические контрольно-измерительные приборы газового обо­рудования — указатель уровня газа в баллоне и манометр первой ступени редуктора проверяют как в комплекте (датчик и указа­тель), так и раздельно. Раздельную проверку датчика и указателя проводят для определения неисправности одной из сборочных еди­ниц (узлов).

Указанные проверки могут быть выполнены на приборах Э-204-531 и др., которые серийно выпускаются нашей промышленностью и служат для проверки автомобильных контрольно-измерительных приборов.

Установку угла опережения зажигания у двигателей, работаю­щих на газообразном топливе, проводят так же, как и у двигате­лей, работающих на бензине. Однако регулировка угла опережения зажигания у газовых двигателей газобаллонных автомобилей в свя­зи с высоким октановым числом топлива не может быть проведена по детонации при разгоне автомобиля, поэтому ее проводят при испытаниях автомобиля на стенде с беговыми барабанами по мак­симальной мощности двигателя.

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,

Таблица 1. Содержание соли в 1 л пенообразующего раствора в зависимости от температуры

Температура, °С	Количество соли г/л
	NaCl	CaCl2
0 ÷ - 5 - 5 ÷÷ - 10 - 10 ÷÷ - 15 - 15 ÷÷ - 20 - 20 ÷÷ - 25 - 25 ÷÷ - 30 - 30 ÷÷ - 35	83 160 222 290 - - -	100 170 220 263 303 329 366

является обмазывание соединений пенообразующим раство­ром (водный раствор хозяйственного мыла или лакричного кор­ня). При отрицательных температурах добавляется соль — хло­ристый натрий NaCl или хлористый кальций СаС1₂.

Количественное содержание хлористого натрия или кальция в водном растворе зависит от температуры окружающего воздуха, при которой проводят проверку герметичности (табл. 1).

Соединения или участки системы, подлежащие проверке, очища­ют от грязи и обмазывают с помощью кисти пенообразующим раст­вором. Проверяемые соединения осмат­ривают дважды — непосредственно при обмазывании данного соединения и после обмазывания. В местах распо­ложения мельчайших неплотностей по­являются мелкие пузырьки, скопления которых могут быть обнаружены лишь при повторном осмотре. Во время об­мазывания соединений и швов пенооб­разующим раствором особое внимание обращают на соединения, расположен­ные в труднодоступных для осмотра местах.

Для определения утечки газа из баллона iироко используют электри­ческие газоанализаторы типа ПГФ-2М1-ИЗГ. При пользовании газоанали­затором пробу воздуха отбирают из зоны соединения и ручным насосом по шлангу подают в измерительную камеру. После заса­сывания пробы нажимают кнопку включения питания измеритель­ного моста и снимают показания стрелочного прибора.

При работе с этим прибором следует учитывать, что он не поз­воляет точно указать место утечки, так как возможно подсасыва­ние газа из других, близко расположенных соединений. Во время проверки автомобиль располагают на открытом воздухе в защи­щенном от ветра месте.

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.

При проверке герметичности системы питания от баллона вы­сокого давления (рис. 6) сжатый инертный газ из баллона 1 по­дается в редуктор 3, где давление его снижается до 1,6 МПа. Из .редуктора газ через штуцер 6 поступает в систему питания авто--мобиля. После заполнения системы газом вентиль 4 установки за­крывают и проверяют герметичность по бразцовому манометру 5.

Падение давления указывает на негерметичность газовой систе­мы автомобиля.

Места утечек определяют пенообразующим раствором. После устранения утечек проверку герметичности повторяют. Газовая система считается герметичной, если падение давления за 15 мин не превышает 0,01—0,15 МПа.

Внутреннюю герметичность проверяют у расходных и магист­рального вентилей. Пропуск газа в систему питания через эти вен-

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

тили, когда они находятся в закрытом положении, контролируют по показанию манометра 16 редуктора (см. рис. 1). Обнаружить утечки газа из расходных вентилей в магистраль можно и через специальный штуцер на баллоне автомобиля. Для этого отверты­вают заглушку штуцера и обмазывают его пенной эмульсией или берут пробу воздуха прибором ПГФ-2М1-ИЗГ.